[发明专利]一种复合结构的受电弓碳滑板表面损伤检测用电荷变换器

说明书

本发明公开了一种复合结构的受电弓碳滑板表面损伤检测用电荷变换器，包括由立柱和支撑基板组成的变换器机架；变换器机架上装有静极板，支撑基板上设有多个动极板单元，每一动极板单元均由动极板和动极板导柱组成；每一动极板由导线依次相连形成一个等电位的整体，静极板与动极板构成了以空气为介质的电容器；支撑基板上加工有导孔，动极板导柱与导孔滑动相配合；动极板导柱的底面连接有探头装置；探头装置将碳滑板表面的低凹深度变化产生的上下位移量转化为动极板的上下运动，多个动极板上下运动产生的高低变化改变了静极板与动极板间的距离，使得电容器的电荷发生相应变化，形成综合反映碳滑板表面磨损或损伤程度测量所需的电信号。

技术领域

本发明涉高铁受电弓碳滑板磨损检测设备，特别是具有位移电荷转换功能的一种复合结构的受电弓碳滑板表面损伤检测用电荷变换器。

背景技术

受电弓是电力牵引机车从接触网取得电能的电气设备，安装在机车或动车车顶上。使用时，电网的电流由装在机车上的受电弓碳滑板和电网的反馈电路铜导线紧密接触高速滑动而传输至电力牵引机车，由于长期的紧密接触和高速滑动，受电弓上的碳滑板十分容易磨损。而碳滑板在磨损超过一定程度后，就会造成接触不良，因此就必须更换，不然会存在较大的安全隐患。

但是怎样更高效准确的判断碳滑板的磨损程度，保证对碳滑板缝隙的精密测量，仍是本行业最关心的课题之一。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术现状，而提供能大幅提高碳滑板检测智能化程度以及检测的可靠性和检测效率的一种复合结构的受电弓碳滑板表面损伤检测用电荷变换器。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：

一种复合结构的受电弓碳滑板表面损伤检测用电荷变换器，包括在移动装置的带动下能沿碳滑板导向移动的变换器机架，变换器机架由呈长方形四角位置处设置的四根立柱和四角与相应角处立柱的中下部固定相连的长方形支撑基板组成；每根立柱的下端均安装有与碳滑板的侧面滑动导向配合的滑靴，变换器机架安装有用于作为正负电极中一极的静极板，该静极板为四角与相应角处立柱的顶端电绝缘固定相连的长方形金属板；支撑基板上设置有多个高度不同的动极板单元，每一动极板单元均由用于作为正负中另一极的动极板和电绝缘固定连接在动极板底面中心的动极板导柱组成，动极板导柱的长度与动极板单元的高低成正比，动极板和静极板间的间距大小与动极板单元的高低成反比；高度不同的每一动极板由导线依次相连形成一个等电位的整体，静极板与多个高度不同的动极板相对应构成了一个以空气为介质的电容器；支撑基板上纵向贯通加工有多个用于为动极板单元的上下运动提供稳定和导向作用的导孔，每一动极板导柱均与其相应位置处的导孔滑动穿设相配合；每一动极板导柱的底面均钢性连接有能与碳滑板的表面以特定接触压力滑动接触的探头装置；每一探头装置均将其所在位置处碳滑板表面因裂缝及损伤所引起的低凹深度变化产生的上下位移量通过动极板导柱转化为动极板的上下运动，多个动极板在不同位置上下运动产生的高低变化改变了静极板与动极板间的距离，使得电容器的电荷发生相应变化，形成综合反映碳滑板表面磨损或损伤程度测量所需的电信号。

为优化上述技术方案，采取的具体措施还包括：

上述的变换器机架的立柱上电绝缘安装有用于与外部线路对接相连的接线端子；接线端子包括静极板接线端子和动极板接线端子；静极板接线端子通过第一内部导线与静极板相连接，动极板接线端子通过第二内部导线与动极板相连接。

上述的动极板导柱为采用非导电材料制作的圆柱体，动极板为长方形或正方形的金属板；支撑基板的导孔中安装有与动极板导柱滑动套装配合的导向滑套。

上述的探头装置由探头杆和钢性连接安装在探头杆下端的探针组成；探头杆的上端与动极板导柱的底端钢性相连接，探针与碳滑板的表面紧密滑动相接触。