專利名稱：雙向集電器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種安裝在軌線授電方式電動機械上的受電裝置，特別是當這種機械在作業(yè)中需頻繁改變行車方向時所應用的受電裝置。
在大型的碼頭、貨場、車站等部門的裝卸作業(yè)中，目前已廣泛使用龍門起重機(下簡稱“門吊”)。這是一種常見的軌線授電方式電動機械，其受電裝置大多采用如


圖1所示的電車式集電器，它主要由集電桿1、滑靴2、鉸接構(gòu)件3、尼龍絕緣棒4、集電桿平衡彈簧5所組成。這種集電器的集電桿的一端通過鉸接構(gòu)件與滑靴相連，滑靴上炭刷與有電的滑線16接觸；集電桿的另一端固定在機架17轉(zhuǎn)架上，集電桿可在一定范圍內(nèi)的平面上自由轉(zhuǎn)動。集電桿中部裝有一段尼龍絕緣棒(下簡稱“尼龍棒”)，由于尼龍的絕緣作用，因此尼龍棒上部的集電桿是帶電的，而尼龍棒下部的集電桿不帶電。集電桿平衡彈簧(下簡稱“集電桿彈簧”)的一端連接在尼龍棒下方的集電桿上，另一端固定在機架上。電車式集電器的結(jié)構(gòu)較其他形式的受電裝置簡單、維修方便、因此這種集電器被大量應用在門吊及其他許多軌線授電方式電動機械上。為分析集電器的工作狀況，我們定義集電桿彈簧拉力在水平面上的投影方向為運動的正方向，即在
圖1中向左方向。電車式集電器在正向運動時，滑靴有集電桿彈簧拉力的平衡，集電器受電系統(tǒng)穩(wěn)定，且滑靴與滑線間的摩擦力較小，炭刷磨損少，集電器工作正常。但是，電車式集電器有一明顯的弊病，即在反向運動的起動瞬間和在反向運動中加速時，集電器的滑靴經(jīng)常脫離滑線，即俗稱“跳槽”；用于絕緣的尼龍棒往往彎曲或折斷，造成故障停機；滑靴上的炭刷磨損嚴重，調(diào)換工作量大。這是因為門吊等電動機械在反向運動時，電車式集電器的滑靴與滑線的受力狀況很不理想。參見
圖1，門吊在反向運動時，滑靴所受到的是集電桿的推力，由于滑靴與滑線之間存在著摩擦力，這個力使滑靴呈逆時針運動趨勢，因而集電桿與機架之間的夾角增大，導致了集電桿對滑靴的壓力增大，而集電桿彈簧的拉力又加劇了集電桿所受到的彎曲應力，結(jié)果是集電器受電系統(tǒng)極易失穩(wěn)，使滑靴撐脫滑線的束縛而脫離滑線(跳槽)；或者使集電桿上的尼龍棒受彎變形，甚至折斷；還因滑靴對滑線的壓力增大，滑靴中的炭刷磨損十分嚴重。上述的三種情況在雨雪天更為突出。這是因為炭刷與滑線接觸磨耗產(chǎn)生的粉末在雨雪天與水份攪合后使得炭刷與滑線的摩擦系數(shù)增大，因此加劇了由于不理想的受力狀況而造成的弊端的發(fā)生。
本實用新型的任務就是要設(shè)計一種新型的雙向集電器，它從根本上改善軌線授電方式電動機械在反向運行時滑靴與滑線的受力狀況，使之既保持了一般電車式集電器的優(yōu)點，又能克服這種電動機械在反向運動時集電器的種種弊端。本實用新型由以下設(shè)計方案及附圖給出。
圖1是一般電車式集電器結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是雙向集電器結(jié)構(gòu)示意圖。
雙向集電器由主集電桿6、主集電桿平衡彈簧7、副集電桿8、副集電桿平衡彈簧9、尼龍絕緣棒10、限位止擋塊11、副集電桿調(diào)節(jié)絲桿12、鉸接滑動軸承13、滑靴14、鉸接構(gòu)件15所組成。雙向集電器的主集電桿(下簡稱“主桿”)結(jié)構(gòu)與電車式集電器的集電桿相同，主桿的一端固定在機架的轉(zhuǎn)架上，另一端與副集電桿(下簡稱“副桿”)的中部鉸接；主集電桿平衡彈簧(下簡稱“主桿彈簧”)的一端與尼龍棒下方的主桿相連，另一端固定在機架上；副桿的一端通過鉸接構(gòu)件與滑靴連接，另一端與副集電桿平衡彈簧(下簡稱“副桿彈簧”)連接；副桿彈簧的另一端與尼龍棒上方的主桿連接；主桿與副桿鉸接處裝有限位止擋塊和副桿調(diào)節(jié)絲桿；副桿與滑靴的連接點至主、副桿鉸接點的長度為副桿總長的1／3～1／4。
這套雙向集電器的主桿用外徑3／4英寸的鍍鋅鋼管制成，長450毫米；兩根主桿彈簧采用65kn，規(guī)格為2.6×22×300；尼龍棒采用硬聚氯乙烯作原料，總成長150毫米，中間插入直徑為12毫米的加強鋼筋；副桿采用外徑1／2英寸的鍍鋅鋼管制成，總長445毫米，彎折部分(參見圖2)長50毫米；副桿與主桿的鉸接點距滑靴120毫米；兩根副桿彈簧也采用65kn，規(guī)格為1.4×15×150；副桿調(diào)節(jié)絲桿采用W10×60螺栓；鉸接滑動軸承材料為磷青銅質(zhì)，外徑為20毫米，內(nèi)徑為12毫米，長度為20毫米；滑靴仍采用原來電車式集電器的滑靴。安裝時調(diào)整主桿彈簧、副桿彈簧和副桿調(diào)節(jié)絲桿，使主桿與機架平面間的夾角為30°～45°，副桿與滑線間的夾角為30°～45°，滑靴與滑線間的壓力為10～15公斤。
我們?nèi)砸灾鳁U彈簧拉力在水平面上的投影方向作為運動正方向，即圖2中的向左方向。在門吊正向運動時，由于摩擦力的作用，滑靴帶動副桿呈順時針轉(zhuǎn)動趨勢，但因限位止擋塊的限制，副桿與主桿成一整體，這時滑靴的運動狀態(tài)與電車式集電器在正向運動時狀態(tài)相同，主桿彈簧起調(diào)節(jié)平衡滑靴的作用，而副桿與副桿彈簧均不起作用。
反向運動時，在摩擦力的作用下，滑靴帶動副桿作逆時針運動，直至滑靴與滑線間的摩擦力與副桿彈簧的作用力平衡為止，因此在反向運動時，盡管從整體上看，似是主桿在“推著”滑靴運動，但通過副桿和副彈簧的“轉(zhuǎn)換”，這時的滑靴相當于被副桿“拉著”運動，滑靴與滑線的受力狀況相當于電車式集電器在正向運動時的受力情況，只不過此時的副桿代替了原來的集電桿。因此這種集電器無論在反向運動瞬間或在反向運動中突然加速，只要副桿彈簧選得合適，彈簧的作用力就始終能與摩擦力平衡，達到在反向運動時，滑靴的受力情況與正向運動時相同。這樣就克服了門吊在反向行車時所經(jīng)常發(fā)生的集電器的受電系統(tǒng)失穩(wěn)、跳槽、尼龍棒彎曲或折斷、炭刷磨損大的弊端；成了一在門吊正反向運動時均能正常受電的雙向集電器。
該雙向集電器已在20噸的抓斗龍門吊上試用，經(jīng)600小時生產(chǎn)實踐的考驗，證明這種集電器能夠明顯改善門吊反向運動時滑靴與滑線的受力狀況。與使用電車式集電器的同樣抓斗龍門吊相比，跳槽次數(shù)由80次減少為零，尼龍棒折斷由4根減少到零，炭刷磨損調(diào)換由56塊減少至2塊。
這種裝在門吊上的雙向集電器適用于一切軌線授電方式的電動機械。雙向集電器的應用，能使在反向運行頻繁的軌線授電方式電動機械在反向運行時工作正常，提高了工作效率，減少了集電器的維修量和維修費用。
權(quán)利要求1.用于軌線授電方式電動機械的集電器，由集電桿、集電桿平衡彈簧、尼龍絕緣棒、滑靴等組成，集電桿的一端固定在機架的轉(zhuǎn)架上，尼龍絕緣棒安裝在集電桿中部，集電桿平衡彈簧的一端連接在尼龍絕緣棒下方的集電桿上，另一端固定在機架上，本實用新型的特征是主集電桿的一端固定在機架的轉(zhuǎn)架上，另一端與副集電桿的中部鉸接，副集電桿的一端通過鉸接構(gòu)件與滑靴連接，另一端與副集電桿平衡彈簧的一端連接，該彈簧的另一端固定在尼龍絕緣棒上方的主集電桿上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集電器，其特征是主集電桿與副集電桿的鉸接處裝有限位止擋塊和調(diào)整絲桿。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集電器，其特征是副集電桿與滑靴的連接點至主、副集電桿鉸接點的長度為副集電桿總長的1／3～1／4。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集電器，其特征是主集電桿與機架平面的夾角為30°～45°。
專利摘要本實用新型公開了一種用于軌線授電方式電動機械的雙向集電器。這種集電器的主集電桿一端固定在機架的轉(zhuǎn)架上，另一端與副集電桿中部鉸接；副桿的一端與滑靴連接，另一端與副集電桿平衡彈簧相連。該集電器既保持了原有集電器的優(yōu)點，又改善了反方向運行時，滑靴與滑線的受力狀況，克服了在反向運行時滑靴經(jīng)常脫離滑線、尼龍絕緣棒易彎曲或折斷、炭刷磨損大等弊病，使需頻繁正反方向運行的電動機械工作效率提高，減少了集電器的維修量和費用。
文檔編號B60L5/00GK2122087SQ9121550
公開日1992年11月18日 申請日期1991年5月25日 優(yōu)先權(quán)日1991年5月25日
發(fā)明者朱軍, 周崇虎, 張曉恩, 王希寧, 胡建偉, 繆立人 申請人:上海鐵路分局上海西站