專利名稱：被動式機械手臂集電器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種兼具供電導(dǎo)向作用的滑觸線集電器，尤其涉及應(yīng)用于偏載、 彎道場合的滑觸線集電器。
背景技術(shù)：
集電器是一種將電能由電源線傳輸?shù)揭苿佑秒娧b置上的一件受電裝置，是通過不間斷的滑觸，從而保證了用電設(shè)備的正常供電。為達到以上效果，通常采用含碳的金屬塊狀受電塊(電刷)，以增強滑觸力，用彈力簧來控制集電器與滑線間的張力，用固定的支架焊接，把集電器與設(shè)備進行綁定。這種集電器通常動作過與僵硬，通過電源線(滑觸線)連接處、轉(zhuǎn)彎處時易發(fā)生克碰，畫傷，引發(fā)彈跳，或者脫軌等情況。這是因為實際工作時各部件在運行過程中，難以在理想狀態(tài)下工作。比如在彎道處，電刷隨小車運行時，因離心力作用，難以保證其底面水平；在長程傳輸中，因熱脹冷縮， 剛性的滑觸線即便采用了抗?jié)q縮裝置，也難以確保工作面整體水平。這樣，就導(dǎo)致電刷受電面在運動中不能保持一個均衡面積與滑觸線工作面接觸。

實用新型內(nèi)容本實用新型針對以上問題，提供了一種根據(jù)滑觸線工作面的狀況，被動地保持電刷工作面與滑觸線工作面具有均衡受電面積的被動式機械手臂集電器。本實用新型的技術(shù)方案是包括小車、導(dǎo)電帶、集電臂和與滑觸線保持接觸的塊形電刷，所述集電臂通過被動式機械裝置與所述小車相連；所述被動式機械裝置包括殼體、控制器、壓力桿及其驅(qū)動裝置、擺動桿及其驅(qū)動裝置、壓力傳感器和距離感應(yīng)器；所述殼體固定連接在小車上，所述控制器、壓力桿驅(qū)動裝置和擺動桿驅(qū)動裝置設(shè)置在所述殼體內(nèi)；所述壓力桿的兩端分別通過球鉸機構(gòu)連接在所述壓力桿驅(qū)動裝置和集電臂的中部之間；所述擺動桿的兩端分別通過球鉸機構(gòu)連接在所述擺動桿驅(qū)動裝置和集電臂尾部之間；所述壓力傳感器設(shè)在所述壓力桿的任一端頭，用于采集壓力桿工作時承載的壓力載荷；所述距離感應(yīng)器設(shè)置在所述塊形電刷的兩側(cè)，用于采集所述塊形電刷兩側(cè)與所述滑觸線側(cè)面距離；所述壓力傳感器和距離感應(yīng)器連接控制器；所述控制器連接壓力桿驅(qū)動裝置和擺動桿驅(qū)動裝置。所述滑觸線兩側(cè)面分別設(shè)有與所述距離感應(yīng)器適配的感應(yīng)條。所述距離感應(yīng)器為光學(xué)距離感應(yīng)器，所述感應(yīng)條為反光帶。本實用新型在集電臂與電刷之間增設(shè)了被動式機械裝置，通過對電刷與滑觸線之間位置信息的采集、壓桿工作壓力信息的采集對電刷的工作狀況進行實時調(diào)整。集電臂相對于“底座”(殼體)具有兩個連接部件壓力桿和擺動桿，壓力桿可在)(Z坐標平面內(nèi)做擺動，擺動桿在TL平面內(nèi)做擺動。該兩動作的“復(fù)合”能有效確保電刷工作面與滑觸線工作面之間對中的面接觸，使得接觸面積均衡、壓力均衡。本實用新型在保證電力穩(wěn)定傳輸?shù)耐瑫r，能確保電刷不會偏離滑觸線，不會脫離滑觸線，不會改變接觸面積；進而能夠提高設(shè)備運行的安全性、穩(wěn)定性和可靠性。

圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖，圖2是圖1中A向視圖，圖3是本實用新型電器控制原理框圖，圖4. 1是本實用新型在平面滑觸線上工作狀態(tài)的參考圖，圖4. 2是本實用新型第一種故障工作狀態(tài)參考圖，圖4. 3是本實用新型第二種故障工作狀態(tài)參考圖，圖5. 1是本實用新型在滑觸線彎道處工作狀態(tài)的參考圖，圖5. 2是本實用新型在滑觸線彎道處被動偏轉(zhuǎn)狀態(tài)的參考圖，圖中1是導(dǎo)軌，2是電車，3是壓力桿，4是導(dǎo)電帶，5是電刷，51是距離傳感器，6是滑觸線，61是感應(yīng)條，7是集電臂，8是擺動桿，9是殼體。
具體實施方式
如圖1-3所示，本實用新型包括在導(dǎo)軌1上運行的小車2、導(dǎo)電帶4、集電臂7和與滑觸線6保持接觸的塊形電刷5，所述集電臂7通過被動式機械裝置與所述小車2相連；所述被動式機械裝置包括殼體9、控制器、壓力桿3及其驅(qū)動裝置、擺動桿8及其驅(qū)動裝置、壓力傳感器和距離感應(yīng)器51 ；所述殼體9固定連接在小車2上，所述控制器、壓力桿驅(qū)動裝置和擺動桿驅(qū)動裝置設(shè)置在所述殼體9內(nèi)；所述壓力桿5的兩端分別通過球鉸機構(gòu)連接在所述壓力桿驅(qū)動裝置和集電臂7的中部之間；所述擺動桿8的兩端分別通過球鉸機構(gòu)連接在所述擺動桿驅(qū)動裝置和集電臂7尾部之間；所述壓力傳感器設(shè)在所述壓力桿5的任一端頭，用于采集壓力桿5工作時承載的壓力載荷；所述距離感應(yīng)器51設(shè)置在所述塊形電刷5的兩側(cè)，用于采集所述塊形電刷5兩側(cè)與所述滑觸線6側(cè)面距離；如圖3，所述壓力傳感器和距離感應(yīng)器51連接控制器；所述控制器連接壓力桿驅(qū)動裝置和擺動桿驅(qū)動裝置。所述滑觸線6兩側(cè)面分別設(shè)有與所述距離感應(yīng)器51適配的感應(yīng)條61。所述距離感應(yīng)器51為光學(xué)距離感應(yīng)器，所述感應(yīng)條61為反光帶。下面結(jié)合多種工作狀況進一步說明本實用新型圖4. 1是本實用新型在平面滑觸線上工作狀態(tài)的參考圖，該圖顯示了理想的工作狀態(tài)，電刷5與滑觸線6之間對中，且面接觸。圖4. 2是本實用新型第一種故障工作狀態(tài)參考圖，電刷5偏離滑觸線6中心。此時，電刷兩側(cè)的距離感應(yīng)器51接收的距離不同，指令控制器驅(qū)動擺動桿、壓力桿做復(fù)合運動，直至恢復(fù)圖4. 1的狀態(tài)。圖4. 3是本實用新型第二種故障工作狀態(tài)參考圖，電刷5相對于滑觸線6的工作面(頂部水平面)偏轉(zhuǎn)。該種情況會導(dǎo)致受電面積減少，會導(dǎo)致電力傳輸指標變化。此時，仍可通過電刷兩側(cè)的距離感應(yīng)器51接收的距離不同，指令控制器驅(qū)動擺動桿、壓力桿做復(fù)合運動，直至恢復(fù)圖4.1的狀態(tài)。圖5. 1是本實用新型在滑觸線彎道處工作狀態(tài)的參考圖，一般情況下，由于滑觸線6的剛性較大，彎道處滑觸線工作面仍為水平狀態(tài)，但由于小車運行的離心力，會導(dǎo)致電刷5偏轉(zhuǎn)。圖5. 2是本實用新型在滑觸線彎道處被動偏轉(zhuǎn)狀態(tài)的參考圖，此時，通過電刷5兩側(cè)的距離感應(yīng)器51接收的距離數(shù)據(jù)的不同，指令控制器驅(qū)動擺動桿、壓力桿做復(fù)合運動， 直至恢復(fù)如圖狀態(tài)，使電刷恢復(fù)水平。
權(quán)利要求1.被動式機械手臂集電器，包括小車、導(dǎo)電帶、集電臂和與滑觸線保持接觸的塊形電刷，其特征在于，所述集電臂通過被動式機械裝置與所述小車相連；所述被動式機械裝置包括殼體、控制器、壓力桿及其驅(qū)動裝置、擺動桿及其驅(qū)動裝置、壓力傳感器和距離感應(yīng)器；所述殼體固定連接在小車上，所述控制器、壓力桿驅(qū)動裝置和擺動桿驅(qū)動裝置設(shè)置在所述殼體內(nèi)；所述壓力桿的兩端分別通過球鉸機構(gòu)連接在所述壓力桿驅(qū)動裝置和集電臂的中部之間；所述擺動桿的兩端分別通過球鉸機構(gòu)連接在所述擺動桿驅(qū)動裝置和集電臂尾部之間；所述壓力傳感器設(shè)在所述壓力桿的任一端頭，用于采集壓力桿工作時承載的壓力載荷；所述距離感應(yīng)器設(shè)置在所述塊形電刷的兩側(cè)，用于采集所述塊形電刷兩側(cè)與所述滑觸線側(cè)面距離；所述壓力傳感器和距離感應(yīng)器連接控制器；所述控制器連接壓力桿驅(qū)動裝置和擺動桿驅(qū)動裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的被動式機械手臂集電器，其特征在于，所述滑觸線兩側(cè)面分別設(shè)有與所述距離感應(yīng)器適配的感應(yīng)條。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的被動式機械手臂集電器，其特征在于，所述距離感應(yīng)器為光學(xué)距離感應(yīng)器，所述感應(yīng)條為反光帶。
專利摘要被動式機械手臂集電器。涉及應(yīng)用于偏載、彎道場合的滑觸線集電器。提供了一種根據(jù)滑觸線工作面的狀況，被動地保持電刷工作面與滑觸線工作面具有均衡受電面積的被動式機械手臂集電器。包括小車、導(dǎo)電帶、集電臂和與滑觸線保持接觸的塊形電刷，本實用新型在集電臂與電刷之間增設(shè)了被動式機械裝置，通過對位置信息的采集對電刷的工作狀況進行實時調(diào)整。集電臂相對于“底座”(殼體)具有兩個連接部件，壓力桿可在XZ坐標平面內(nèi)做擺動，擺動桿在YZ平面內(nèi)做擺動，使得接觸面積均衡、壓力均衡。本實用新型在保證電力穩(wěn)定傳輸?shù)耐瑫r，能確保電刷不會偏離滑觸線，不會脫離滑觸線，不會改變接觸面積；進而能夠提高設(shè)備運行的安全性、穩(wěn)定性和可靠性。
文檔編號H01R41/00GK202206012SQ20112035326
公開日2012年4月25日 申請日期2011年9月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月20日
發(fā)明者華鶴章, 董永軍 申請人:江蘇江鶴滑線電氣有限公司