[发明专利]一种列车集电装置

说明书

本发明公开一种列车集电装置，涉及铁路列车供电领域。它能解决列车横向震动和上下震动对列车接触式集电的干扰问题。在列车转向架端头增设横梁，横梁的下侧设有两组轴承座，集电臂和回流臂的顶端分别通过与列车纵向平行的转轴与轴承座铰接；在两组轴承座之间设有呈倒丁字形的限制器，其上部固定于横梁的中间，下部悬于集电臂与回流臂之间，两侧均留有间隙；增压弹簧的两端分别在集电臂和回流臂的中部位置固定；集电靴、回流靴的固定端分别与集电臂、回流臂的底端铰接，集电靴、回流靴的自由端呈凸半圆状，分别与供电轨、回流轨凹半圆一侧接触；集电臂和回流臂的底端均设有限制片。主要用于城轨和高铁列车集电。

技术领域

本发明涉及铁路列车供电领域，特别涉及一种双极集电构造与集电技术。

背景技术

电气列车采用受电弓与接触网的接触集电(受电)方式，其中接触网分为柔性接触网和刚性接触网。电气化铁路多采用受电弓与柔性接触网方式，城市轨道除了采用受电弓与柔性接触网方式外，还采用受电弓与刚性接触网方式，此外，还有受电靴与第三轨接触集电方式。顾名思义，柔性接触网属于柔性系统，而第三轨接触和刚性接触网都是刚性系统。柔性系统通常除了承受受电弓的接触压力，还要承受很大的张力，而刚性系统则只承受接触压力，几乎不承受张力。相比柔性系统，刚性系统具有结构简单、载流量大、可靠耐用等显著优点，但因结构形式、悬挂方式、跨距长短及与受电弓(受电靴)的动力性能匹配问题没有很好解决，同时，列车在运行中产生的移动会通过受电弓或受电靴直接传递到接触网或第三轨，影响受电弓与接触网或受电靴与第三轨的接触集电性能，这些因素的影响在高速运行时尤为显著，从而严重制约了刚性系统优势的良好发挥，以至于刚性系统至今难以适应高速铁路。

另外，现行电气化铁路和城市轨道所用受电弓与接触网或受电靴与第三轨的接触集电方式都属于单极接触集电方式。

申请人曾经提出了“一种轨道交通供电构造(申请号：201610213944.6)”，其供电轨(及回流轨)也属于刚性系统，但供电轨不再悬挂安装而是沿绝缘底座固定安装，从而动力性能不再受原来的结构和跨距制约，为优良接触集电提供了保证。在此申请基础上，本申请提出一种双极接触集电构造，它能化解列车在运行中产生的横向震动和上下震动对集电系统的不良影响，保持自身良好接触性能，使刚性系统的优势得到更好发挥，并适于高速铁路运用。

发明内容

本发明的目的是提供一种列车集电装置，它能有效化解列车横向震动和上下震动对列车接触式集电的干扰，集电靴与供电轨、回流靴与回流轨的接触面积保持不变，使刚性系统的优势得到更好发挥，适于高速铁路运用。

本发明实现其目的所采用的技术方案为，一种列车集电装置，包括与转向架联接的集电臂和回流臂，在列车转向架端头中部增设横梁，横梁的下侧设有两组轴承座，集电臂和回流臂的顶端分别通过与列车纵向平行的转轴与轴承座铰接；在两组轴承座之间设有呈倒丁字形的限制器，其上部固定于横梁的下侧中间，下部悬于集电臂与回流臂之间，两侧均留有间隙；增压弹簧的两端分别在集电臂和回流臂的中部位置固定；集电靴的固定端与集电臂的底端铰接，集电靴的自由端呈凸半圆状，与供电轨凹半圆一侧接触；回流靴的固定端与回流臂的底端铰接，回流靴的自由端呈凸半圆状，与回流轨凹半圆一侧接触；集电臂和回流臂的底端均设有限制片，限制片的中线分别与集电臂和回流臂的中线垂直。

所述集电臂、回流臂、限制器均为绝缘材料制成。

所述集电靴、回流靴均为耐磨导电材料制成。

当集电靴的自由端做成凹半圆状而供电轨与之接触一侧做成凸半圆状或回流靴的自由端做成凹半圆状而回流轨与之接触一侧做成凸半圆状时，亦可达到一样好的接触效果。

所述增压弹簧用于产生集电臂对供电轨和回流臂对回流轨的接触压力，该接触压力的大小可根据建模计算得到，按既有经验，一般在70到100N之间。