[发明专利]一种绝缘子及其安装结构

说明书

本发明公开了一种绝缘子，包括芯棒和外壳，所述外壳包裹在所述芯棒的外侧，其特征在于，所述外壳内设置有两根软管，两根所述软管围绕所述芯棒设置，且两根所述软管呈双螺旋分布，所述软管将所述外壳的顶部和底部连通；所述外壳呈椭圆锥台形状，其任意水平剖面呈椭圆，所述外壳顶端的水平投影面积小于底端的水平投影面积；所述外壳的外表面具有水平投影呈椭圆形的第一伞裙、第二伞裙和第三伞裙。本发明还涉及绝缘子的安装结构。本发明有利于强化干线电力机车和高速动车组高速受电弓绝缘子的机械强度、绝缘性能，构建更优的受电弓与车顶之间机械连接和气路传导方式，优化车顶布局方式，降低车辆高速运行下的气动阻力和噪音。

技术领域

本发明涉及一种绝缘子及其安装结构，属于于轨道交通受流技术领域，具体涉及一种受电弓用绝缘子，尤其适应于在25kV架空接触网运用的干线电力机车和高速动车组。

背景技术

中国幅员辽阔、内陆深广、人口众多，资源分布及工业布局不平衡，铁路运输以其自身优势以及社会发展中重要地位和作用，成为国内综合交通运输体系中被广泛使用的运输方式。未来铁路网络覆盖进一步扩大，路网结构更加优化，骨干作用更加显著。为满足公众对于交通出行的方式、快捷、便利和舒适等多元化需求，交通领域迎来广泛深刻的变更，其中高速铁路干线近年来大面积铺开建设并形成铁路干线网络，同时也在为现役高铁350km/h运营速度提速至400km/h进行车辆设备研制，此外，也在深入探寻高速磁浮交通等其他运输方式。

目前，受电弓与架空接触网滑动接触受流方式仍然被干线电力机车和高速动车组唯一采用，未来400km/h运营速度的高速动车组也将继续采用此方式。干线机车、高速动车供电网络为25kV架空接触网，受电弓通过绝缘子安装于车顶并实现受电弓与车辆的机械连接和高压绝缘，绝缘子运用故障有绝缘层剥离和撕裂、闪污和绝缘失效放电。气囊驱动作为当前受电弓驱动主流方式，即受电弓与车顶之间采用绝缘软管进行气路传导，而绝缘软管本身柔软且有一定长度(爬距＞1000mm)而存在自由晃动，裸露布置于车顶影响车顶部件气动性能并产生额外噪音，同时也易受外界异物侵入发生碰撞损伤引发气路供给中断而降弓。

随着车辆持续提速，尤其是400km/h高速动车组，对于整车和车顶部件的气动外形、噪音及可靠性等要求也越来越高，根据文献《时速400公里高速列车外部流场特征及受电弓流固耦合研究》(兰州交通大学杨振)的研究内容，受电弓各部件的气动阻力不同,有大有小,拉杆占比最小,弓头占比最大,故弓头应成为为主要降阻对象；阻力占比第二位底座框架(底架+绝缘子)34.9％,受电弓各部件的变形量从受电弓弓头向下一直到底座框架部位逐渐减小。基于上述气动仿真分析，并结合现役时速350公里的高速动车组气动性能，在时速400公里高速动车组受电弓研制开发中，如何设计绝缘子弓头结构和外形实现降阻降噪将对于整弓气动性能提升意义重大。迫切需要一种新型的高强度、高绝缘性能、低空气阻力、低噪音以及兼具气路传导等多功能的复合绝缘子以适应更高速、更严苛的运用要求，开发新型复合绝缘子产品符合当前市场需求，同时也极具经济、社会效益。

发明内容

为了提高绝缘子的强度，降低空气阻力和噪音，本发明提供一种绝缘子，具体技术方案如下。

一种绝缘子，包括芯棒和外壳，所述外壳包裹在所述芯棒的外侧，其特征在于，所述外壳内设置有两根软管，两根所述软管围绕所述芯棒设置，且两根所述软管呈双螺旋分布，所述软管将所述外壳的顶部和底部连通。

进一步地，所述芯棒的顶部固定设置有连接件，所述连接件的顶部凸出于所述外壳，且连接件的顶部设置有内螺纹孔。

进一步地，所述外壳呈椭圆锥台形状，其任意水平剖面呈椭圆，所述外壳顶端的水平投影面积小于底端的水平投影面积。