專利名稱：一種高強度絕緣材料的受電弓的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種受電弓，尤其是由高強度絕緣材料制造并具有彈性浮動滑板的電
力機車和電動車組用受電弓。
背景技術：
電力機車和電動車組的運行取決于受電弓從高壓電接觸網(wǎng)受流的質(zhì)量。 一般受電 弓可分單臂弓和雙臂弓兩種，均由滑板、上框架、下框架、底架、升弓彈簧、傳動氣缸、支持絕
緣子等部件組成。 當前國內(nèi)外的受電弓都是金屬材料制造的具有受流和輸電功能的綜合高壓電器 設備，要求受電弓與機車之間通過專門的支持絕緣子進行可靠的絕緣固定才能工作。由于 車頂結(jié)構空間的限制，支持絕緣子容易受到污染發(fā)生閃絡擊穿甚至炸瓶，造成受電弓和接 觸網(wǎng)的燒毀、機車停開等惡性事故的頻繁發(fā)生。機車的振動和接觸網(wǎng)的高度波動影響滑板 從接觸網(wǎng)受流的平穩(wěn)性。解決機車車頂電氣絕緣、提高機車的受流質(zhì)量和安全可靠性能一 直是電氣化鐵路技術中的世界性難題，更是當前高速大功率機車發(fā)展技術需要解決的關 鍵。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種受流質(zhì)量好、通過自身的電氣絕緣性能達到取消支持絕 緣子目的的新型受電弓。 為達到上述目的，一種高強度絕緣材料的受電弓，包括滑板機構、升降框架、支撐 框架、絕緣電纜、底架、鉸鏈座和驅(qū)動系統(tǒng)；所述的滑板機構為彈性浮動支撐滑板的受流機 構，能減少機車振動和電網(wǎng)高度波動對受流質(zhì)量的影響；所述的升降框架和/或支撐框架 為高強度絕緣材料所制，具有幾倍于接觸網(wǎng)系統(tǒng)要求的電氣絕緣性能，不需要支持絕緣子， 滑板的受流通過專門的絕緣電纜輸送；所述的驅(qū)動系統(tǒng)采用自動變速電機驅(qū)動傳動螺桿實 現(xiàn)受電弓的變速升降；本發(fā)明的絕緣電纜為專用的絕緣橡膠包覆的編織導線；本發(fā)明的底 架直接固定在車頂上。本發(fā)明的受流質(zhì)量好，絕緣安全可靠，可廣泛用于高速和大功率的電 力機車和電動車組。 上述結(jié)構與現(xiàn)有技術相比，由于受電弓的升降框架和/或支撐框架具備的電氣絕 緣距離非常大，解決了車頂高壓系統(tǒng)長期以來絕緣距離不夠的難題。取消了支持絕緣子，也 就從根本上避免了由支持絕緣子污穢造成車頂高壓擊破、受流中斷的事故發(fā)生的可能性， 機車的安全性得到了大大的提高。同時，由于底架被直接安裝到機車車頂上，受電弓的安裝 更加牢固、可靠、安全。通過以上發(fā)明，受電弓下部不帶電，且底架直接與車頂連接安裝的 接地效果，驅(qū)動系統(tǒng)可以采用自動變速調(diào)節(jié)電機驅(qū)動傳動螺桿的簡單裝置實現(xiàn)受電弓的升 降。 作為改進，所述的升降框架包括下臂桿、推臂及搖桿座；所述的搖桿座包括支承 桿、設在支承桿中部的安裝凸臺及設在支承桿上的搖臂，支承桿的兩端鉸接在底架的中部，搖臂上設有第一鉸接支耳，所述的安裝凸臺與下臂桿的下端固定連接；所述的推臂的下端 鉸接在底架的前部。 所述的支撐框架包括平衡桿及支撐臂；所述的支撐臂的下端固定連接在鉸鏈座上 端，支撐臂的上端與滑板機構相鉸接；所述的平衡桿的下端與下臂桿上端相鉸接，上端與滑 板機構相鉸接；所述的支撐臂包括兩根支撐主桿和兩根斜拉桿，兩根支撐主桿、鉸鏈座和滑 板機構呈上寬下窄的框架結(jié)構，兩根斜拉桿交叉的設置在框架結(jié)構內(nèi)，以提高支撐臂的穩(wěn) 定性。所述的鉸鏈座下端部設有第二鉸鏈支耳，中部設有U形鉸鏈支耳。推臂的上端鉸接 在兩個第二鉸鏈支耳之間，U形支耳與下臂桿的上端相鉸接。 作為改進，所述的推臂包括由兩根主桿、一根頂桿和一根底桿構成的上窄下寬的 梯形框架剛性結(jié)構。與現(xiàn)有技術的一根推桿相比，這種框架式剛性結(jié)構的側(cè)向穩(wěn)定性更加 好，受電弓不易發(fā)生側(cè)向偏擺。 作為改進，升降框架的下臂桿和推臂采用高強度的絕緣材料制造。下臂桿的上端 設有第一上套，下端設有第一下套，下臂桿的上端通過第一上套與鉸鏈座的U形支耳相鉸 接，下端通過第一下套與支承桿上的安裝凸臺固定連接；所述的推臂主桿和頂桿之間設有 第一上連接套，推臂主桿和底桿之間設有第一下連接套。絕緣電纜的輸入端固定在下臂桿 上端的第一上套上，輸出端固定在機車電器上。 在下臂桿和推臂上設有傘裙，加大了受電弓的爬電距離，提高了耐污絕緣性能；設 置第一上套、第一下套、第一上連接套和第一下連接套便于絕緣材料部件與金屬材料部件 的連接。 作為改進，所述支撐框架的平衡桿和支撐臂采用高強度的絕緣材料制造。所述的 平衡桿上端設有第二上套，下端設有第二下套，平衡桿的上端通過第二上套與滑板機構相 鉸接，平衡桿的下端通過第二下套與下臂桿相鉸接；所述的支撐主桿上端設有第二上連接 套，下端設有第二下連接套，支撐主桿上端通過第二上連接套與滑板機構相鉸接，支撐主桿 的下端通過第二下連接套與鉸鏈座固定連接。所述的絕緣電纜輸入端固定在滑板機構上， 輸出端固定在機車電器上。 在平衡桿和支撐臂上設有傘裙，加大了受電弓上的爬電距離，提高了耐污絕緣性 能；設置第二上套、第二下套、第二上連接套和第二下連接套便于絕緣材料部件與金屬材料 部件的連接。 作為改進，所述支撐框架和升降框架都采用高強度絕緣材料制造。下臂桿的下端 設有第一下套，下臂桿的下端通過第一下套與支承桿上的安裝凸臺固定連接；所述的推臂 主桿和底桿之間設有第一下連接套；所述平衡桿上端設有第二上套，平衡桿的上端通過第 二上套與滑板機構相鉸接；所述的支撐主桿上端設有第二上連接套，支撐主桿上端通過第 二上連接套與滑板機構相鉸接。所述的絕緣電纜的輸入端固定在滑板機構上，輸出端固定 在機車電器上。 在平衡桿、支撐臂、下臂桿和推臂上設有傘裙，加大了受電弓的爬電距離，提高了 耐污絕緣性能；設置第一下套、第一下連接套、第二上套、第二上連接套便于絕緣材料部件 與金屬材料部件的連接。 作為改進，所述的驅(qū)動系統(tǒng)包括變速調(diào)節(jié)電機、傳動螺桿、傳動螺母、限位開關；變 速調(diào)節(jié)電機設在底架上，傳動螺桿的一端固定在底架上，另一端與變速調(diào)節(jié)電機的主軸萬向連接，傳動螺母裝在兩個搖臂之間鉸接固定，傳動螺母裝在傳動螺桿上，在傳動螺母的運 行軌跡兩端有控制升降位置的限位開關。所述的驅(qū)動系統(tǒng)通過自動變速調(diào)節(jié)的電機驅(qū)動傳 動螺桿的旋轉(zhuǎn)，使傳動螺桿上的傳動螺母移動帶動受電弓的變速升降。 作為改進，所述的滑板機構是一個彈性浮動裝置，包括滑板和浮動支架；所述的浮 動支架由彈簧和平行四邊形機構組成，所述浮動支架包括滑板固定板，平行桿、托架；所述 的平行桿的上端與滑板架滑板固定板鉸接，下端與托架鉸接；所述的彈簧分別交叉連接在 兩個浮動支架的平行桿的上下端；所述的滑板固定在滑板固定架上面。浮動支架由彈簧與 平行四邊形機構組成，所述的滑板固定在浮動支架上面，使支撐的兩個滑板可以隨壓力變 化彈性浮動，并保持滑板的水平狀態(tài)。 作為改進，所述的絕緣電纜，包括絕緣橡膠外套、金屬編織導線，絕緣電纜的兩端 有接線板；接線板的輸入端固定在受電弓的受流導電位置末端，輸出端通向機車電器。


圖1為第一實施方式的主視2為第一實施方式的左視3為第二實施方式的主視4為第二實施方式的左視5為第三實施方式的主視6為第三實施方式的左視7為搖桿座的主視圖8為搖桿座的左視圖9為底架的主視圖10為底架的俯視圖11為彈性浮動滑板機構主視圖
圖12為絕緣電纜的剖視圖。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明進行進一步詳細的說明。
第一實施方式 如圖1、圖2所示的高強度絕緣材料的受電弓，包括底架1、升降框架2、支撐框架 3、鉸鏈座4、滑板機構5、絕緣電纜6和驅(qū)動系統(tǒng)7。 所述的底架1(見圖9、圖10)采用型鋼制造，前端設置了第四鉸鏈支耳101，上部 設置了第五鉸鏈支耳102。底架1通過螺釘直接固定到機車的車頂上。
所述的升降框架2由下臂桿21、推臂22和搖桿座23組成。所述的搖桿座23 (如 圖7和圖8)由支承桿231、安裝凸臺232和搖臂233組成，支承桿231的兩端有安裝孔，支 承桿231中部的安裝凸臺232也有安裝孔，兩個搖臂233設在支承桿上，在搖臂233上設有 第一鉸鏈支耳2331。所述的下臂桿21采用高強度的絕緣棒制造、如玻璃纖維增強的絕緣 棒，它的下端通過第一下套211與支承桿231上的安裝凸臺232固定，上端通過第一上套 212與U形支耳42相鉸接；所述的推臂22是一個上窄下寬的剛性結(jié)構梯形框架，由兩根推臂主桿221、一根頂桿222和一根底桿223組成，推臂主桿221采用高強度的絕緣棒制造，如 玻璃纖維增強的絕緣棒，推臂主桿221的上端和頂桿222通過第一上連接套224相連接，推 臂主桿221的下端和底桿223通過第一下連接套225相連接；推臂22的下端2個第一下連 接套225與底架1的第四鉸接支耳101相鉸接；推臂22的上端2個第一上連接套224與鉸 鏈座4的第二鉸鏈支耳41相鉸接。 所述的支撐框架3由平衡桿31和支撐臂32構成。平衡桿31的下端與下臂桿21 的第一上套212相鉸接，上端與滑板機構5相鉸接。支撐臂32包括兩根支撐主桿321和兩 根斜拉桿322。支撐主桿321的下端焊接在鉸鏈座4的上端，支撐主桿321的上端與滑板機 構5相鉸接，斜拉桿322的下端焊接在鉸鏈座4上，上端與滑板機構5焊接。兩根支撐主桿 321、鉸鏈座4和滑板機構5構成上寬下窄的梯形框架。 所述的鉸接座4的下端設有第二鉸鏈支耳41，中部設有U形支耳42。 所述的滑板機構5(見圖11)包括滑板51和浮動支架52，所述的浮動支架52由
彈簧與平行四邊形機構組成，包括滑板固定板521，彈簧522，平行桿523、托架524。所述的
平行桿523的上端與滑板固定板521鉸接，下端與托架524鉸接；所述的彈簧522分別交叉
連接在兩個浮動支架52的平行桿523的上下端。所述的滑板51固定在滑板固定架521上面。 所述的絕緣電纜6(見圖12)包括絕緣橡膠外套61、金屬編織導線62，接線板63。 絕緣電纜6的輸入端固定在下臂桿21上端的第一上套212上，絕緣電纜6與滑板機構5和 支撐框架3電性導通，絕緣電纜6的輸出端通向機車電器。 所述的驅(qū)動系統(tǒng)7包括變速調(diào)節(jié)電機71、傳動螺桿72、傳動螺母73、限位開關74。 電機71設在底架1上，傳動螺桿72的一端設在底架1上，另一端與變速調(diào)節(jié)電機71的主 軸萬向連接，傳動螺母73裝在兩個搖臂之間且與第一鉸鏈支耳2331鉸接，傳動螺母73裝 在傳動螺桿72上，在傳動螺母73的運行軌跡兩端有控制升降位置的限位開關74。
當受電弓需要升弓時，啟動驅(qū)動系統(tǒng)的變速調(diào)節(jié)電機71，使傳動螺桿72旋轉(zhuǎn)帶動 傳動螺母73左移，推動搖臂233繞支承桿231的軸中心順時針旋轉(zhuǎn)，使固定在安裝凸臺232 上的下臂桿21也順時針旋轉(zhuǎn)，這時，在推臂22的拉力作用下，支撐框架3被撐起托起滑板 機構5，使滑板51與輸電網(wǎng)線路緊密接觸，電能通過滑板機構5、支撐框架3和絕緣電纜6輸 出，送到機車電器。當滑板5與輸電網(wǎng)線路接觸以后，傳動螺母73撞開左端的限位開關74 接觸，使電機停止工作。當受電弓受到機車運行的振動和接觸網(wǎng)線的波動時，具有彈性浮動 的滑板51作相應的上下浮動，保持滑板與接觸網(wǎng)線的壓力不變。 當受電弓需要降弓時，啟動驅(qū)動系統(tǒng)的電機71反轉(zhuǎn)，使傳動螺桿72旋轉(zhuǎn)帶動傳動 螺母右移，推動搖臂233繞支承桿231的軸中心逆時針旋轉(zhuǎn)，使固定在安裝凸臺232上的下 臂桿21也逆時針旋轉(zhuǎn)。這時，受電弓在自重和推臂22的推力作用下，使得滑板5脫離輸電 網(wǎng)線路，支撐框架3下降直到與底架合攏。傳動螺母73撞開右端的限位開關74，電機停止 工作。 本實施方式的結(jié)構，由于升降框架2采用高強度的絕緣材料制造，電氣絕緣距離 達到幾倍于現(xiàn)有接觸網(wǎng)系統(tǒng)中的最大值，因此不再需要用支持絕緣子來與機車絕緣固定， 解決了車頂高壓系統(tǒng)長期以來絕緣距離不夠的難題，從根本上避免了由支持絕緣子污穢造
成車頂擊破、受流中斷的事故發(fā)生的可能性；
與受電弓現(xiàn)有最先進的氣囊或阻尼機構減振方法比較，本實施方式的滑板機構5，在滑板受到壓力變化時可以彈性浮動，對于減小受電弓振動和電網(wǎng)波動影響，穩(wěn)定滑板與接觸網(wǎng)導線的接觸壓力和提高受流質(zhì)量具有明顯優(yōu)勢。與現(xiàn)有技術的一根推桿相比，本實施方式的結(jié)構將推臂22設置成框架剛性結(jié)構，增強了受電弓的側(cè)向穩(wěn)定性。又由于底架直接與車頂連接安裝的接地效果，受電弓下部不帶電，驅(qū)動系統(tǒng)采用電機驅(qū)動傳動螺桿的升降弓裝置，與現(xiàn)有的液壓/氣動/升弓彈簧機構相比，大大簡化了驅(qū)動提高了驅(qū)動受電弓的升降可靠性能。 在本實施方式中，為了提高升降框架2的爬電距離，還在下臂桿21和推臂主桿221設置了傘裙8，進一步提高使用的安全性能。
第二實施方式 如圖3、圖4所示的高強度絕緣材料的受電弓，由底架1、升降框架2、支撐框架3、鉸鏈座4、滑板機構5、絕緣電纜6和驅(qū)動系統(tǒng)7等組成。 所述的底架1(見圖9、圖10)采用型鋼制造，前端設置了第四鉸鏈支耳101，上部設置了第五鉸鏈支耳102。底架1通過螺釘直接固定到機車的車頂上。
所述的升降框架2由下臂桿21、推臂22和搖桿座23組成。所述的搖桿座23 (如圖7)由支承桿231、安裝凸臺232和搖臂233組成，支承桿231的兩端有安裝孔，支承桿231中部的安裝凸臺232也有安裝孔，兩個搖臂233設在支承桿上，在搖臂233上設有第一鉸鏈支耳2331。所述的下臂桿21的下端通過第一下套211與支承桿231上的安裝凸臺232固定，上端通過第一上套212與U形支耳42相鉸接；所述的推臂22是一個上窄下寬的剛性結(jié)構梯形框架，由兩根推臂主桿221、一根頂桿222和一根底桿223組成，推臂主桿221的上端和頂桿222通過第一上連接套224相連接，推臂主桿221的下端和底桿223通過第一下連接套225相連接；推臂22的下端2個第一下連接套225與底架1的第四鉸接支耳101相鉸接；推臂22的上端2個第一上連接套224與鉸鏈座4的第二鉸鏈支耳41相鉸接。
所述的支撐框架3由平衡桿31和支撐臂32構成，均采用高強度的絕緣材料制造，如玻璃纖維增強的絕緣棒。平衡桿31的下端與下臂桿21的第一上套212相鉸接，上端與滑板機構5相鉸接。支撐臂32包括兩根支撐主桿321和兩根斜拉桿322。支撐主桿321的下端焊接在鉸鏈座4的上端，支撐主桿321的上端與滑板機構5相鉸接；斜拉桿322也是采用高強度的絕緣材料制造，它的下端固定在鉸鏈座4上，上端與滑板機構5固定。兩根支撐主桿321、鉸鏈座4和滑板托架54構成上寬下窄的梯形框架。
平衡桿31和支撐主桿321上設有傘裙8。 所述的鉸接座4的下端部上設有第二鉸鏈支耳41，中部設有U形支耳42。
所述的滑板機構5(見圖11)包括滑板51和浮動支架52，所述的浮動支架52由彈簧與平行四邊形機構組成，包括滑板固定板521，彈簧522，平行桿523、托架524。所述的平行桿523的上端與滑板固定板521鉸接，下端與托架524鉸接；所述的彈簧522分別交叉連接在兩個浮動支架52的平行桿523的上下端。所述的滑板固定在滑板固定架521上面。
所述的絕緣電纜6包括絕緣橡膠外套61、金屬編織導線62，接線板63。絕緣電纜6的輸入端固定在滑板固定架52上，絕緣電纜6與滑板機構5電性導通，絕緣電纜6的輸出端通向機車電器。 所述的驅(qū)動系統(tǒng)7包括變速調(diào)節(jié)電機71、傳動螺桿72、傳動螺母73、限位開關74。變速調(diào)節(jié)電機71設在底架1上，傳動螺桿72的一端設在底架1上，另一端與變速調(diào)節(jié)電機71的主軸萬向連接，傳動螺母73裝在兩個搖臂之間且與第一鉸鏈支耳2331鉸接固定，傳動螺母73裝在傳動螺桿72上，在傳動螺母的運行軌跡兩端有控制升降位置的限位開關74。
當受電弓需要升弓時，啟動驅(qū)動系統(tǒng)的變速調(diào)節(jié)電機71，使傳動螺桿72旋轉(zhuǎn)帶動傳動螺母73左移，推動搖臂233繞支承桿231的軸中心順時針旋轉(zhuǎn)，使固定在安裝凸臺232上的下臂桿21也順時針旋轉(zhuǎn)，這時，在推臂22的拉力作用下，支撐框架3被撐起托起滑板機構5，使滑板51與輸電網(wǎng)線路緊密接觸，電能通過滑板機構5和絕緣電纜6輸出。送到機車電器。當滑板5與輸電網(wǎng)線路接觸以后，傳動螺母73撞開左端的限位開關74接觸，使電機停止工作。當受電弓受到機車運行的振動和接觸網(wǎng)線的波動時，具有彈性浮動的滑板51作相應的上下浮動，保持滑板與接觸網(wǎng)線的壓力不變。 當受電弓需要降弓時，啟動驅(qū)動系統(tǒng)的電機71反轉(zhuǎn)，使傳動螺桿72旋轉(zhuǎn)帶動傳動螺母右移，推動搖臂233繞支承桿231的軸中心逆時針旋轉(zhuǎn)，使固定在安裝凸臺232上的下臂桿21也逆時針旋轉(zhuǎn)。這時，受電弓在自重和推臂22的推力作用下，使得滑板5脫離輸電網(wǎng)線路，支撐框架3下降直到與底架合攏。傳動螺母73撞開右端的限位開關74，電機停止工作。 本實施方式的結(jié)構，由于支撐框架3采用高強度的絕緣材料制造，電氣絕緣距離達到幾倍于現(xiàn)有接觸網(wǎng)系統(tǒng)中的最大值，因此不再需要用支持絕緣子來與機車絕緣固定，解決了車頂高壓系統(tǒng)長期以來絕緣距離不夠的難題，從根本上避免了由支持絕緣子污穢造
成車頂擊破、受流中斷的事故發(fā)生的可能性； 與受電弓現(xiàn)有最先進的氣囊或阻尼機構減振方法比較，本實施方式的滑板機構5，在滑板受到壓力變化時可以彈性浮動，對于減小受電弓振動和電網(wǎng)波動影響，穩(wěn)定滑板與接觸網(wǎng)導線的接觸壓力和提高受流質(zhì)量具有明顯優(yōu)勢。與現(xiàn)有技術的一根推桿相比，本實施方式的結(jié)構將推臂22設置成框架剛性結(jié)構，增強了受電弓的側(cè)向穩(wěn)定性。又由于底架直接與車頂連接安裝的接地效果，受電弓下部不帶電，驅(qū)動系統(tǒng)采用電機驅(qū)動傳動螺桿的升降弓裝置，與現(xiàn)有的液壓/氣動/升弓彈簧機構相比，大大提高了驅(qū)動受電弓的升降可靠性能。 第三實施方式 如圖5和圖6所示的高強度絕緣材料的受電弓，由底架1、升降框架2、支撐框架3、鉸鏈座4、滑板機構5、絕緣電纜6和驅(qū)動系統(tǒng)7等組成。 所述的底架1(見圖9、圖10)采用型鋼制造，前端設置了第四鉸鏈支耳101，上部設置了第五鉸鏈支耳102。底架1通過螺釘直接固定到機車的車頂上。
所述的升降框架2和支撐框架3由高強度絕緣材料所制，如玻璃纖維增強絕緣棒，所述的受電弓通過升降框架2和支撐框架3與機車車頂進行絕緣。 所述的滑板機構5(見圖11)包括滑板51和浮動支架52，所述的浮動支架52由彈簧與平行四邊形機構組成，包括滑板固定板521，彈簧522，平行桿523、托架524。所述的平行桿523的上端與滑板固定板521鉸接，下端與托架524鉸接；所述的彈簧522分別交叉連接在兩個浮動支架52的平行桿523的上下端。所述的滑板固定在滑板固定架521上面。
所述的絕緣電纜6包括絕緣橡膠外套61、金屬編織導線62，接線板63。絕緣電纜6的輸入端固定在滑板固定架52上，絕緣電纜6與滑板機構5電性導通，絕緣電纜6的輸出端通向機車電器。 所述的升降框架2由下臂桿21、推臂22和搖桿座23組成。所述的搖桿座23 (如 圖7)由支承桿231、安裝凸臺232和搖臂233組成，支承桿231的兩端有安裝孔，支承桿231 中部的安裝凸臺232也有安裝孔，兩個搖臂233設在支承桿上，在搖臂233上設有第一鉸鏈 支耳2331。所述的下臂桿21的下端通過第一下套211與支承桿231上的安裝凸臺232固 定，上端通過第一上套212與U形支耳42相鉸接；所述的推臂22是一個上窄下寬的剛性結(jié) 構梯形框架，由兩根推臂主桿221、一根頂桿222和一根底桿223組成，推臂主桿221的上端 和頂桿222通過第一上連接套224相連接，推臂主桿221的下端和底桿223通過第一下連 接套225相連接；推臂22的下端2個第一下連接套225與底架1的第四鉸接支耳101相鉸 接；推臂22的上端2個第一上連接套224與鉸鏈座4的第二鉸鏈支耳41相鉸接。
所述的支撐框架3由平衡桿31和支撐臂32構成。平衡桿31的下端與下臂桿21 的第一上套212相鉸接，上端與托架524相鉸接。支撐臂32包括兩根支撐主桿321和兩根 斜拉桿322。支撐主桿321的下端焊接在鉸鏈座4的上端，支撐主桿321的上端與托架524 相鉸接；斜拉桿322也是采用高強度的絕緣材料制造，它的下端固定在鉸鏈座4上，上端與 托架524固定。兩根支撐主桿321、鉸鏈座4和機構5構成上寬下窄的梯形框架。
作為改進，下臂桿21、推臂22、平衡桿31和支撐主桿321上均設有傘裙8。
所述的鉸接座4的下端部上設有第二鉸鏈支耳41，中部設有U形支耳42。
所述的滑板機構5(見圖11)包括滑板51和浮動支架52，所述的浮動支架52由彈 簧與平行四邊形機構組成，包括滑板固定板521，彈簧522，支撐桿523、托架524。所述的支 撐桿523的上端與滑板固定板521鉸接，下端與托架524鉸接；所述的彈簧522分別交叉連 接在兩個浮動支架52的支撐桿523的上下端。所述的滑板固定在滑板固定架521上面。
所述的驅(qū)動系統(tǒng)7包括變速調(diào)節(jié)電機71、傳動螺桿72、傳動螺母73、限位開關74。 變速調(diào)節(jié)電機71設在底架1上，傳動螺桿72的一端固定在底架1上，另一端與變速調(diào)節(jié)電 機71的主軸萬向連接，傳動螺母73裝在兩個搖臂之間與第一鉸鏈支耳2331鉸接固定，傳 動螺母73裝在傳動螺桿72上，在傳動螺母的運行軌跡兩端有控制升降位置的限位開關74。
當受電弓需要升弓時，啟動驅(qū)動系統(tǒng)的電機71 ，使傳動螺桿72旋轉(zhuǎn)帶動傳動螺母 73左移，推動搖臂233繞支承桿231的軸中心2331順時針旋轉(zhuǎn)，使固定在安裝凸臺232上 的下臂桿21也順時針旋轉(zhuǎn)，這時，在推臂22的拉力作用下，支撐框架3被撐起托起滑板機 構5，使滑板51與輸電網(wǎng)線路緊密接觸，電能通過滑板機構5和絕緣電纜6輸出。送到機車 電器。當滑板5與輸電網(wǎng)線路接觸以后，傳動螺母73撞開左端的限位開關74接觸，使電機 停止工作。當受電弓受到機車運行的振動和接觸網(wǎng)線的波動時，具有彈性浮動的滑板51作 相應的上下浮動，保持滑板與接觸網(wǎng)線的壓力不變。 當受電弓需要降弓時，啟動驅(qū)動系統(tǒng)的電機71反轉(zhuǎn)，使傳動螺桿72旋轉(zhuǎn)帶動傳動 螺母右移，推動搖臂233繞支承桿231的軸中心2331逆時針旋轉(zhuǎn)，使固定在安裝凸臺232 上的下臂桿21也逆時針旋轉(zhuǎn)。這時，受電弓在自重和推臂22的推力作用下，使得滑板5脫 離輸電網(wǎng)線路，支撐框架3下降直到與底架合攏。傳動螺母73撞開右端的限位開關74，電 機停止工作。 本實施方式的結(jié)構，由于升降框架2、支撐框架3均采用高強度的絕緣材料制造， 電氣絕緣距離達到幾倍于現(xiàn)有接觸網(wǎng)系統(tǒng)中的最大值，因此不再需要用支持絕緣子來與機車絕緣固定，解決了車頂高壓系統(tǒng)長期以來絕緣距離不夠的難題，從根本上避免了由支持 絕緣子污穢造成車頂擊破、受流中斷的事故發(fā)生的可能性； 與受電弓現(xiàn)有最先進的氣囊或阻尼機構減振方法比較，本實施方式的滑板機構5， 在滑板受到壓力變化時可以彈性浮動，對于減小受電弓振動和電網(wǎng)波動影響，穩(wěn)定滑板與 接觸網(wǎng)導線的接觸壓力和提高受流質(zhì)量具有明顯優(yōu)勢。與現(xiàn)有技術的一根推桿相比，本實 施方式的結(jié)構將推臂22設置成框架剛性結(jié)構，增強了受電弓的側(cè)向穩(wěn)定性。又由于底架直 接與車頂連接安裝的接地效果，受電弓下部不帶電，驅(qū)動系統(tǒng)采用電機驅(qū)動傳動螺桿的升 降弓裝置，與現(xiàn)有的液壓/氣動/升弓彈簧機構相比，大大提高了驅(qū)動受電弓的升降可靠性
權利要求
一種高強度絕緣材料的受電弓，包括底架、升降框架、支撐框架、鉸鏈座、滑板機構、絕緣電纜和驅(qū)動系統(tǒng)；其特征在于所述的受電弓通過高強度絕緣材料制造的升降框架和/或支撐框架來與機車進行絕緣，不需要支持絕緣子，受電弓的受流電流通過絕緣電纜輸送；滑板機構為彈性浮動裝置；受電弓的升降采用電機驅(qū)動的傳動螺桿裝置。
2. 根據(jù)權利要求1所述的高強度絕緣材料的受電弓，其特征在于所述的升降框架包 括下臂桿、推臂及搖桿座；所述的搖桿座包括支承桿、設在支承桿中部的安裝凸臺及設在支 承桿上的搖臂，支承桿鉸接在底架的中部，搖臂上設有第一鉸接支耳，第一鉸接支耳與所述 的驅(qū)動系統(tǒng)的傳動螺母相鉸接，所述下臂桿的下端固定在支承桿的安裝凸臺位置；所述的 推臂的下端鉸接在底架的前部；所述的支撐框架包括平衡桿及支撐臂；所述的支撐臂的下端固定連接在鉸鏈座上端， 支撐臂的上端與所述的滑板機構相鉸接；所述的平衡桿的下端與下臂桿上部相鉸接，上端 與滑板機構相鉸接；所述的支撐臂包括兩根支撐主桿和兩根支撐斜桿，兩根支撐主桿、鉸鏈 座和滑板機構呈上寬下窄的框架結(jié)構，兩根斜桿交叉的設置在框架結(jié)構內(nèi)；所述鉸鏈座下端部上設有兩個第二鉸鏈支耳，中部設有U形支耳，第二鉸鏈支耳與推 臂的上端相鉸接，U形支耳與下臂桿的上端相鉸接。
3. 根據(jù)權利要求2所述的高強度絕緣材料受電弓，其特征在于所述的推臂包括兩根 推臂主桿、一根頂桿和一根底桿，所述的兩根推臂主桿、一根頂桿和一根底桿呈上窄下寬的 框架剛性結(jié)構。
4. 根據(jù)權利要求3所述的高強度絕緣材料受電弓，其特征在于所述升降框架為高強 度絕緣材料，所述的下臂桿和推臂上設有傘裙，絕緣電纜的輸入端固定在下臂桿的上端；下 臂桿的上端設有第一上套，下端設有第一下套，下臂桿的上端通過第一上套與鉸鏈座的U 形支耳相鉸接，下端通過第一下套與支承桿上的安裝凸臺固定連接；所述的推臂主桿和頂 桿之間設有第一上連接套，推臂主桿和底桿之間設有第一下連接套。
5. 根據(jù)權利要求2所述的高強度絕緣材料受電弓，其特征在于所述支撐框架為高強 度絕緣材料，所述的平衡桿和支撐臂上設有傘裙，所述的絕緣電纜輸入端固定在滑板機構 上；所述平衡桿上端設有第二上套，下端設有第二下套，平衡桿的上端通過第二上套與滑板 機構相鉸接，平衡桿的下端通過第二下套與下臂桿上部相鉸接；所述的支撐主桿上端設有 第二上連接套，下端設有第二下連接套，支撐主桿上端通過第二上連接套與滑板機構相鉸 接，支撐主桿的下端通過第二下連接套與鉸鏈座上端固定。
6. 根據(jù)權利要求2所述的高強度絕緣材料受電弓，其特征在于所述支撐框架和升降 框架為高強度絕緣材料，平衡桿、支撐臂、下臂桿和推臂上設有傘裙，所述的絕緣電纜的輸 入端固定在滑板機構上；下臂桿的下端設有第一下套，下臂桿的下端通過第一下套與支承 桿上的安裝凸臺固定連接；所述的推臂主桿和底桿之間設有第一下連接套；所述平衡桿上 端設有第二上套，平衡桿的上端通過第二上套與滑板機構相鉸接；所述的支撐主桿上端設 有第二上連接套，支撐主桿上端通過第二上連接套與滑板機構相鉸接。
7. 根據(jù)權利要求1、2或3所述的高強度絕緣材料受電弓，其特征在于所述的驅(qū)動系 統(tǒng)包括變速調(diào)節(jié)電機、傳動螺桿、傳動螺母、限位開關；變速調(diào)節(jié)電機設在底架上，傳動螺桿 的一端固定在底架上，另一端與變速調(diào)節(jié)電機的主軸萬向連接，傳動螺母裝在兩個搖臂之 間鉸接固定，傳動螺母裝在傳動螺桿上，在傳動螺母的運行軌跡兩端有控制升降位置的限位開關。
8. 根據(jù)權利要求1所述的高強度絕緣材料受電弓，其特征在于所述的滑板機構是一 個彈性浮動裝置，包括滑板和浮動支架；所述的浮動支架由彈簧和平行四邊形機構組成，所 述浮動支架包括滑板固定板，平行桿、托架；所述的平行桿的上端與滑板固定板鉸接，下端 與托架鉸接；所述的彈簧分別交叉連接在兩個浮動支架的平行桿的上下端；所述的滑板固 定在滑板固定架上面。
9. 根據(jù)權利要求1、2或3所述的高強度絕緣材料受電弓，其特征在于所述的絕緣電 纜，包括絕緣橡膠外套、金屬編織導線，絕緣電纜的兩端有接線板；接線板的輸入端固定在 受電弓的受流導電位置末端，輸出端通向機車電器。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種高強度絕緣材料的受電弓，包括滑板機構、升降框架、支撐框架、底架、驅(qū)動系統(tǒng)和絕緣電纜；滑板機構為彈性浮動支撐滑板的受流機構，能減少機車振動和電網(wǎng)高度波動對受流質(zhì)量的影響；所述的升降框架和/或支撐框架為高強度絕緣材料所制，具有幾倍于接觸網(wǎng)系統(tǒng)要求的電氣絕緣性能，不需要支持絕緣子，滑板的受流通過專門的絕緣電纜輸送；所述的驅(qū)動系統(tǒng)采用自動變速電機驅(qū)動傳動螺桿實現(xiàn)受電弓的變速升降；本發(fā)明的絕緣電纜為專用的絕緣橡膠包覆的編織導線；本發(fā)明的底架直接固定在車頂上。本發(fā)明的受流質(zhì)量好，絕緣安全可靠，可廣泛用于高速和大功率的電力機車和電動車組。
文檔編號B60L5/22GK101708692SQ20091019373
公開日2010年5月19日 申請日期2009年11月6日 優(yōu)先權日2009年11月6日
發(fā)明者謝四清, 謝絢麗 申請人:謝絢麗;謝四清