本實用新型涉及礦山自卸車的部件結(jié)構(gòu)，具體為一種液壓復合型受電弓。

技術(shù)背景

通常礦山自卸車僅以柴油燃料為動力驅(qū)動，從現(xiàn)代社會提倡的綠色、環(huán)保、節(jié)能以及節(jié)約維修成本出發(fā)，均不復合可持續(xù)發(fā)展的路線。近些年隨著高鐵及電動汽車的不斷發(fā)展，電力作為一種清潔能源逐步走入大眾視野，其中作為無充電式持續(xù)供電設(shè)備的受電弓就格外引人注目。

受電弓升降控制裝置是用來將受電弓升起至輸電線接通電源，或降下受電弓，切斷機車的供電源的一種輔助裝置，現(xiàn)有的受電弓升降都是采用氣動和彈簧聯(lián)合驅(qū)動的，而這種氣動和彈簧聯(lián)合驅(qū)動方式存在著諸多的不足，其一是氣動元件的微小泄漏往往不易被察覺，但只要升降氣缸的氣壓稍有下降，就將影響受電弓與電網(wǎng)的接觸，而導致出現(xiàn)受流不良的現(xiàn)象，所以在整個運行中，氣動壓縮機組必需不停地往升降氣缸內(nèi)充氣，以防受電弓因氣壓下降而掉弓。

另外，氣動驅(qū)動系統(tǒng)的可靠性相對來說不是很穩(wěn)定，這主要是由于氣動是靠壓縮空氣來驅(qū)動的，而空氣的本身的可壓縮性是很大的，反應也比較遲緩。加之礦區(qū)道路比較崎嶇，地面無軌道，礦車在行進過程中極易出現(xiàn)顛簸狀態(tài)，從而造成受電弓接觸不良，甚至引發(fā)掉弓現(xiàn)象。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型為了解決現(xiàn)有受電弓裝置在礦區(qū)顛簸路面行進容易出現(xiàn)壓力不穩(wěn)定，甚至引發(fā)掉弓現(xiàn)象的問題，提供了一種液壓復合型受電弓。

本實用新型是通過如下技術(shù)方案實現(xiàn)的：一種液壓復合型受電弓，包括受電弓主體和與受電弓主體關(guān)聯(lián)的升降驅(qū)動系統(tǒng)，受電弓主體包括底架、上框架和下臂桿，底架下部設(shè)置有呈三角形布置的絕緣子組裝，底架內(nèi)側(cè)沿長度方向設(shè)置有液壓缸，液壓缸兩側(cè)對稱設(shè)置有拉簧，液壓缸和拉簧的一端均與下臂桿連接，下臂桿呈丁字形，一端鉸接在底架上，另一端與上框架的一端連接，上框架的另一端連接有弓頭；升降驅(qū)動系統(tǒng)為液壓控制系統(tǒng)，升降驅(qū)動系統(tǒng)包括液壓油箱、油泵、電機、單向閥、溢流閥、電磁換向閥、壓力表、液控單向閥、單向節(jié)流閥、液壓同步器和緩沖油缸，油泵與電磁換向閥之間的管路上設(shè)置有單向閥，在電磁換向閥和緩沖油缸的管路上連接有液控單向閥，緩沖油缸間連接有液壓同步器。

上框架和底架間連接有拉桿。

上框架和弓頭間連接有平衡桿。

油泵前端設(shè)置有吸油濾油器和空氣濾清器。

壓力表的一端連接有壓力表開關(guān)。

溢流閥包括第一溢流閥、第二溢流閥和第三溢流閥。

其中，液壓缸與液壓控制管路不得與弓架接電，液壓缸兩端的連接耳環(huán)均裝有隔離軸套和圓墊圈，液壓膠管采用了絕緣膠管，從而保證設(shè)備的用電安全。

受電弓是自卸車取電的關(guān)鍵單元，其技術(shù)要求如下：①良好的動態(tài)響應受電特性；②弓頭與電網(wǎng)需保持基本恒定的張力；③弓頭受到地面不平引起的沖擊波動小；④快速脫離電網(wǎng)功能；⑤弓頭需要有較長的使用壽命。

本實用新型的工作過程為：首先啟動電機，使得油泵工作，此時升降驅(qū)動系統(tǒng)待命，通過操作，可以滿足如下功能：

受電弓升弓：

電磁換向閥右側(cè)的DT2得電→電磁閥工作→油缸上腔進油→液控單向閥打開→油缸與拉簧復合拉力拉動下臂桿旋轉(zhuǎn)快速升起弓頭，其中，升弓時間大約為6-10s→弓頭以設(shè)定張力與接觸網(wǎng)結(jié)合→自卸車受電工作。

無沖擊控制快速升弓：

當受電弓開始工作時，需滿足快速升弓需求，此過程中拉簧提供主要拉力，液壓缸提供助力作用。依靠升降驅(qū)動系統(tǒng)中設(shè)置的第一溢流閥、第二溢流閥和第三溢流閥作用，使得液壓系統(tǒng)內(nèi)液壓油流動恒定特性和系統(tǒng)設(shè)置的可調(diào)單項節(jié)流閥，保證在無沖擊情況下滿足快速升弓需求。

弓頭與接觸網(wǎng)張力及隨動功能控制：

弓頭與接觸網(wǎng)張力是由液壓缸與拉簧共同實現(xiàn)，其中拉簧與液壓缸的參數(shù)及匹配系數(shù)是依據(jù)具體的接觸張力計算而得。拉簧力為線性變化，液壓缸是拉簧力的補充。

本實用新型具有如下有益效果：采用液壓驅(qū)動方式驅(qū)動受電弓的升降，致使受電弓受流和升降均達到優(yōu)良的性能。由于液體相對于氣體具有不可壓縮性，因此，當受電弓升弓并接觸電網(wǎng)后，通過液壓換向閥切斷液壓回路，便可在升降氣缸內(nèi)構(gòu)成一個密閉的不可壓縮的液體腔體，而不至于因外界條件的影響而出現(xiàn)壓縮導致接觸不良的出現(xiàn)。另外，由于液壓系統(tǒng)的密封性能便于觀察，所以很容易保證氣缸的壓力保持不變，故可在升弓后，停掉電機也可在相當長的時間內(nèi)保持系統(tǒng)的壓力不變，節(jié)約能源。由于液壓驅(qū)動是通過電機帶動油泵的液壓站來運行的，所以具有體積小，噪音低等特性，值得推廣采用，同時由于配備液壓同步器，可以保證礦車采用兩臺受電弓設(shè)備時，受電弓可滿足同步升降。

附圖說明

圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實用新型液壓原理圖。

圖中：1-底架，2-下臂桿，3-平衡桿，4-液壓缸，5-拉簧，6-絕緣子組裝，7-弓頭，8-拉桿，9-上框架，10-第三溢流閥,11-電磁換向閥，12-壓力表開關(guān)，13-壓力表，14-液控單向閥，15-單向節(jié)流閥，16-液壓同步器，17-緩沖油缸，18-第二溢流閥，19-單向閥，20-第一溢流閥，21-油泵，22-電機，23-空氣濾清器，24-吸油濾清器，25-液位計，26-液壓油箱。

具體實施方式

結(jié)合圖1和圖2對本實用新型做進一步說明，一種液壓復合型受電弓，包括受電弓主體和與受電弓主體關(guān)聯(lián)的升降驅(qū)動系統(tǒng)，受電弓主體包括底架1、上框架9和下臂桿2，底架1下部設(shè)置有呈三角形布置的絕緣子組裝6，底架1內(nèi)側(cè)沿長度方向設(shè)置有液壓缸4，液壓缸4兩側(cè)對稱設(shè)置有拉簧5，液壓缸4和拉簧5的一端均與下臂桿2連接，下臂桿2呈丁字形，一端鉸接在底架1上，另一端與上框架9的一端連接，上框架9的另一端連接有弓頭7；升降驅(qū)動系統(tǒng)為液壓控制系統(tǒng)，升降驅(qū)動系統(tǒng)包括液壓油箱26、油泵21、電機22、單向閥19、溢流閥、電磁換向閥11、壓力表13、液控單向閥14、單向節(jié)流閥15、液壓同步器16和緩沖油缸17，油泵21與電磁換向閥11之間的管路上設(shè)置有單向閥19，在電磁換向閥11和緩沖油缸17的管路上連接有液控單向閥14，緩沖油缸17間連接有液壓同步器16。

上框架9和底架1間連接有拉桿8。上框架9和弓頭7間連接有平衡桿3。油泵21前端設(shè)置有吸油濾油器24和空氣濾清器23。壓力表13的一端連接有壓力表開關(guān)12。

溢流閥包括第一溢流閥20、第二溢流閥18和第三溢流閥10。

當?shù)V車行駛路面不平出現(xiàn)顛簸時，將引起車輛與接觸網(wǎng)的垂直距離改變，迫使受電弓主體必須隨動變幅，即弓頭7應與接觸網(wǎng)隨動響應，當弓頭7下壓時，第二溢流閥18工作，使得液壓缸4中一部分液壓油溢流至液壓油箱26；反之，油泵21及液壓缸4會迅速將受電弓主體拉起，受電弓將一直保持壓下-升起的工作狀態(tài)。

進一步的，本實用新型具還具有如下功能：

在400-600mm區(qū)間具有快速落弓功能：

距接觸網(wǎng)400-600mm范圍是實際需要的保證區(qū)間，即在此區(qū)間段內(nèi)可實現(xiàn)快速脫弓，保證自卸車安全切換到柴油動力系統(tǒng)。電磁換向閥左側(cè)DT1得電→電磁閥換向→油缸下腔進油→油缸克服拉簧力→推動下臂桿。迅速向下旋轉(zhuǎn)，其中落弓時間由液壓系統(tǒng)計算的流量決定。

同步功能：

兩臺受電弓滿足同步升降，由于自卸車為寬體結(jié)構(gòu)，屬于無軌行駛，自卸車配置兩架受電弓，保證其安全受電的同時和擴大左右行駛范圍。為保證兩臺受電弓可靠受電，在液壓系統(tǒng)設(shè)置了高精度的液壓同步器。

鎖緊功能：

當受電弓落下復位后，由于車輛仍需行駛，行駛過程的上下顛簸會使受電弓被彈起或上下晃動，此時利用液壓系統(tǒng)設(shè)置的液控單向閥，在受電弓被收回的任何位置均可鎖定。

應當對本實用新型的液壓驅(qū)動系統(tǒng)做定期的養(yǎng)護工作，例如，通過查看液位計25的讀數(shù)，適當?shù)难a充液壓油以及對吸油濾油器24和空氣濾清器23定期更換。