[发明专利]一种小转角受电弓弓头设计方法

摘要

本发明公开了一种小转角受电弓弓头设计方法，使用受电弓铰接点的相对位置参数坐标的方法，利用成熟的动力学软件及集成的通用优化算法库，优化弓头的转角，使受电弓弓头的偏转角显著减小，使弓头在升降弓的工作范围内达到几乎平动的状态，使受电弓与接触网的接触面积增大，有效改善了受电弓的受流质量，减少了弓网损伤。

主权项

1.一种小转角受电弓弓头设计方法，其特征在于，包括以下步骤：1)在动力学软件中建立非参数化的受电弓动力学模型；2)在受电弓的垂直运动平面内以滑板最低工作高度位置为基础，对受电弓优化铰位置进行参数化表示：以参考铰为优化铰的局部坐标系原点，以相对坐标表示优化铰对参考铰的相对位置，进行优化铰位置的参数化表示；3)对步骤1)建立的非参数化受电弓动力学模型中的优化铰，以步骤2)中优化铰位置对参考铰位置的相对坐标为参数，建立优化铰的受电弓参数化动力学模型；4)将上述优化铰的相对坐标参数设为弓头转角优化的设计变量；5)在动力学软件中获取受电弓机构升弓到滑板最大工作高度时的升弓过程弓头转角响应曲线，并获取弓头转角响应曲线的最大值与最小值定义弓头转角变化幅值：弓头转角变化幅值定义为弓头转角优化的目标函数，并以弓头转角优化的目标函数最小化为优化目标；6)对步骤5)中弓头转角优化的目标函数进行优化计算求解，得出多个受电弓优化铰位置的优化方案，一个优化方案即为铰位置优化设计变量的具体数值的组合；7)利用步骤6)得到的多个优化方案进行受电弓各部件干涉分析、最大工作高度分析，验证受电弓运动状态冲突问题，得出受电弓弓头转角、部件干涉、运动范围，并进行优劣比较分析，得到受电弓弓头转角、部件干涉、运动范围均满足受电弓技术要求的方案，并从中选取受电弓弓头转角最小的方案，即为最佳方案；如果上述方案中没有满足受电弓技术要求的方案，则增加平衡杆件，从而增加连接铰链，将增加的连接铰链位置进行与步骤2)相同的参数化表示，重复步骤3)～步骤7)，直至受电弓弓头转角满足技术要求。