可旋转的高速列车受电弓装置.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 202020087026.5 (22)申请日 2020.01.15 (73)专利权人 西南交通大学 地址 610036 四川省成都市二环路北一段 (72)发明人 戴志远周鹏李田秦登 张继业周宁张卫华 (74)专利代理机构 成都正华专利代理事务所 (普通合伙) 51229 代理人 李蕊 (51)Int.Cl. B60L 5/20(2006.01) (ESM)同样的发明创造已同日申请发明专利 (54)实用新型名称 一种可旋转的高速列车受电弓装置 (57)摘要 本实用新型公开了一种可旋。

2、转的高速列车 受电弓装置， 包括受电弓和旋转机构， 所述受电 弓固定安装在所述旋转机构上， 所述旋转机构固 定安装在所述高速列车车体上； 所述旋转机构包 括旋转支座、 基座和步进电机， 所述旋转支座通 过轴承套接在所述基座上并能绕基座转动， 所述 旋转支座上安装有环形齿轮和驱动齿轮， 所述步 进电机的输出轴与所述驱动齿轮连接， 所述驱动 齿轮和环形齿轮啮合安装； 所述基座通过紧固组 件安装在所述高速列车车体上。 本实用新型可旋 转的高速列车受电弓装置， 使得受电弓在列车上 行运行或下行运行时受到相同的气动抬升力及 较小的运行阻力， 达到降低能耗的目的。 权利要求书1页 说明书4页 附图1页 C。

3、N 212046899 U 2020.12.01 CN 212046899 U 1.一种可旋转的高速列车受电弓装置， 其特征在于： 包括受电弓(1)和旋转机构(2)， 所 述受电弓(1)固定安装在所述旋转机构(2)上， 所述旋转机构(2)固定安装在所述高速列车 车体(3)上； 所述旋转机构(2)包括旋转支座(201)、 基座(202)和步进电机(203)， 所述旋转支座 (201)通过轴承套接在所述基座(202)上并能绕基座(202)转动， 所述旋转支座(201)上安装 有环形齿轮(204)和驱动齿轮(205)， 所述步进电机(203)的输出轴与所述驱动齿轮(205)连 接， 所述驱动齿轮(2。

4、05)和环形齿轮(204)啮合安装； 所述基座(202)通过紧固组件安装在所述高速列车车体(3)上。 2.根据权利要求1所述的可旋转的高速列车受电弓装置， 其特征在于： 所述步进电机 (203)的输出轴与所述驱动齿轮(205)之间通过蜗轮蜗杆减速机(4)连接。 3.根据权利要求1所述的可旋转的高速列车受电弓装置， 其特征在于： 所述紧固组件包 括螺纹孔(206)和螺钉， 所述螺纹孔(206)开设于基座(202)上， 螺钉穿设于所述螺纹孔 (206)实现基座(202)与高速列车车体(3)的固定连接。 4.根据权利要求1所述的可旋转的高速列车受电弓装置， 其特征在于： 所述受电弓(1) 包括滑板(。

5、101)、 弓头转轴(102)、 支撑架(103)和底座(104)， 所述弓头转轴(102)的一端与 所述滑板(101)连接， 所述弓头转轴(102)的另一端与所述支撑架(103)连接， 所述支撑架 (103)上固定安装有一组上臂杆(105)， 一组所述上臂杆(105)之间安装有一组平行布置的 旋转轴(106)， 其中一个旋转轴(106)连接有下臂杆(107)， 另一个旋转轴(106)上铰接有拉 杆(108)， 所述拉杆(108)的末端与所述底座(104)铰接， 所述下臂杆(107) 的另一端安装在 所述底座(104)上， 所述底座(104)上安装有气囊(109)， 所述气囊(109)与所述下。

6、臂杆(107) 之间通过驱动组件连接。 5.根据权利要求4所述的可旋转的高速列车受电弓装置， 其特征在于： 所述气囊(109) 通过托盘(5)安装在所述底座(104)上。 6.根据权利要求4所述的可旋转的高速列车受电弓装置， 其特征在于： 所述另一个旋转 轴(106)上设有一组铰接杆(6)， 一组所述铰接杆(6)之间安装有旋转销轴， 所述拉杆(108) 的一端固定安装在所述旋转销轴上。 权利要求书 1/1 页 2 CN 212046899 U 2 一种可旋转的高速列车受电弓装置 技术领域 0001 本实用新型涉及轨道车辆设备技术领域， 具体涉及一种可旋转的高速列车受电弓 装置。 背景技术 00。

7、02 电力牵引机车通常采用弓网方式受流， 弓网即受电弓与接触网。 受电弓安装于列 车顶部， 接触网通过沿线杆塔悬吊于车顶上方， 电能由接触网中的接触线传输。 列车通过其 顶部受电弓弓头的碳滑板与接触线相互接触， 并通过受电弓将接触线上的电能传入车载电 牵设备及弱电设备， 弓网系统是列车稳定电能传输的关键， 受电弓亦是提供列车运行动力 的重要条件之一。 0003 如图1所示， 受电弓以箭头所示方向运行时若定义为闭口运行， 受电弓以箭头所示 的反方向运行时则为开口运行， 根据受电弓的安装方式， 若列车上行时受电弓为闭口运行， 则列车下行时受电弓为开口运行， 反之亦然。 高速列车受电弓与接触网系统之。

8、间的弓网接 触力通常是由气囊提供的静态抬升力和受电弓自身的气动抬升力两部分组成， 以往的受电 弓是固定不动的， 受电弓开口运行与闭口运行时气动抬升力是不同的， 一般情况下， 在高速 列车改变运行方向时必须调节气囊的静态抬升力或者受电弓加装不对称升力补偿装置以 保证相同的弓网接触力。 本实用新型通过旋转受电弓使其保持相同的运行方向， 从而保证 其气动抬升力的一致， 又因受电弓开口运行与闭口运行时的阻力是不同的， 本实用新型可 以通过旋转受电弓使其始终沿运行阻力较小的方向运行， 从而减小高速列车的运行阻力， 降低能耗。 实用新型内容 0004 本实用新型的目的在于提供一种可旋转的高速列车受电弓装置。

9、， 通过旋转受电弓 使得受电弓在列车上行运行或下行运行时受到相同的气动抬升力及较小的运行阻力， 达到 降低能耗的目的， 以解决背景技术中提到的技术问题。 0005 本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的： 0006 一种可旋转的高速列车受电弓装置， 包括受电弓和旋转机构， 所述受电弓固定安 装在所述旋转机构上， 所述旋转机构固定安装在所述高速列车车体上； 0007 所述旋转机构包括旋转支座、 基座和步进电机， 所述旋转支座通过轴承套接在所 述基座上并能绕基座转动， 所述旋转支座上安装有环形齿轮和驱动齿轮， 所述步进电机的 输出轴与所述驱动齿轮连接， 所述驱动齿轮和环形齿轮啮合安装； 000。

10、8 所述基座通过紧固组件安装在所述高速列车车体上。 0009 进一步地， 所述步进电机的输出轴与所述驱动齿轮之间通过蜗轮蜗杆减速机连 接。 0010 进一步地， 所述紧固组件包括螺纹孔和螺钉， 所述螺纹孔开设于基座上， 螺钉穿设 于所述螺纹孔实现基座与高速列车车体的固定连接。 说明书 1/4 页 3 CN 212046899 U 3 0011 进一步地， 所述受电弓包括滑板、 弓头转轴、 支撑架和底座， 所述弓头转轴的一端 与所述滑板连接， 所述弓头转轴的另一端与所述支撑架连接， 所述支撑架上固定安装有一 组上臂杆， 一组所述上臂杆之间安装有一组平行布置的旋转轴， 其中一个旋转轴连接有下 臂杆。

11、， 另一个旋转轴上铰接有拉杆， 所述拉杆的末端与所述底座铰接， 所述下臂杆的另一端 安装在所述底座上， 所述底座上安装有气囊， 所述气囊与所述下臂杆之间通过驱动组件连 接。 0012 进一步地， 所述气囊通过托盘安装在所述底座上。 0013 进一步地， 所述另一个旋转轴上设有一组铰接杆， 一组所述铰接杆之间安装有旋 转销轴， 所述拉杆的一端固定安装在所述旋转销轴上。 0014 本实用新型的有益效果是： 0015 1)高速列车改变运行方向时， 本实用新型通过旋转受电弓， 使得受电弓的开口方 向始终跟原先的开口方向一致， 因为只有方向一致的情况下， 受电弓才具有相同的气动抬 升力和较小的运行阻力，。

12、 进而又能降低能耗； 若受电弓固定不动或其开口方向不调整， 高速 列车运行方向的改变就使得受电弓所受气动力也随之改变， 导致受电弓开闭口运行时的气 动抬升力不一致， 那么就必须调节气囊或加装其他升力补偿装置以调节气动抬升力， 这种 方式实现起来比较繁琐， 开发成本很高， 本实用新型的旋转机构能实现调整受电弓的开口 方向， 使受电弓继续以原来的姿态运行， 保证气动抬升力的前后一致性， 从而减少了现有的 受电弓通过补偿装置来调节其气动抬升力的这一操作工序， 也豁免了安装多余的装置， 降 低了成本。 0016 2)本实用新型的旋转机构采用齿轮传动， 利用两齿轮的轮齿相互啮合传递动力实 现机械传动， 。

13、具有传动稳定、 传动比精确度高、 结构紧凑、 效率高、 寿命长等特点， 利用步进 电机的输出、 蜗轮蜗杆机构的减速以及齿轮机构高精度的机械传动， 实现受电弓旋转支座 的精准转动。 附图说明 0017 图1为本实用新型可旋转的高速列车受电弓装置和车体的安装结果示意图； 0018 图2为本实用新型可旋转的高速列车受电弓装置的整体结构示意图； 0019 图中， 1-受电弓， 101-滑板， 102-弓头转轴， 103-支撑架， 104-底座， 105- 上臂杆， 106-旋转轴， 107-下臂杆， 108-拉杆， 109-气囊， 2-旋转机构， 201-旋转支座， 202-基座， 203- 步进电机。

14、， 204-环形齿轮， 205-驱动齿轮， 206-螺纹孔， 3-高速列车车体， 4-蜗轮蜗杆减速 机， 5-托盘， 6-铰接杆。 具体实施方式 0020 下面将结合实施例， 对本实用新型的技术方案进行清楚、 完整地描述， 显然， 所描 述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例， 而不是全部的实施例。 基于本实用新型中的 实施例， 本领域技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例， 都属 于本实用新型保护的范围。 0021 实施例1 0022 参阅图1-2， 本实用新型提供一种技术方案： 说明书 2/4 页 4 CN 212046899 U 4 0023 请参照图2， 一种可旋转。

15、的高速列车受电弓装置， 包括受电弓1和旋转机构 2， 所述 受电弓1固定安装在所述旋转机构2上， 所述旋转机构2固定安装在所述高速列车车体3上； 0024 所述旋转机构2包括旋转支座201、 基座202和步进电机203， 所述旋转支座201通过 轴承套接在所述基座202上并能绕基座202转动， 所述旋转支座201 上安装有环形齿轮204 和驱动齿轮205， 所述步进电机203的输出轴与所述驱动齿轮205连接， 所述驱动齿轮205和 环形齿轮204啮合安装； 0025 所述基座202通过紧固组件安装在所述高速列车车体3上。 0026 本实用新型可旋转的高速列车受电弓装置1通过旋转机构2可实现在高。

16、速列车车 体3上随时调整开口方向， 当高速列车车改变运行方向后， 启动步进电机203， 步进电机203 带动驱动齿轮205旋转， 驱动齿轮205和环形齿轮204啮合安装带动环形齿轮204绕驱动齿轮 205转动， 从而旋转支座201能绕基座202 转动， 进而旋转支座201能实现旋转到合适角度； 如图1所示， 当高速列车车由图1中箭头方向运行改变成其相反方向后， 若不改变受电弓1的 开口方向， 受电弓1的开口方向也会变成原始开口方向的相反方向， 现只需启动步进电机 203使旋转支座201转动180 ， 受电弓1的开口方向就保持跟原始开口方向一致。 0027 高速列车改变运行方向时， 本实用新型通。

17、过旋转受电弓1， 使得受电弓1的开口方 向始终跟原先的开口方向一致， 因为只有方向一致的情况下， 受电弓1 才具有相同的气动 抬升力和较小的运行阻力， 才能降低能耗； 若固定不动或其开口方向不调整， 高速列车运行 方向的改变就使得受电弓1所受气动力也随之改变， 导致受电弓1开闭口运行时的气动抬升 力不一致， 那么就必须调节气囊 109或加装其他升力补偿装置以调节气动抬升力， 这种方 式实现起来比较繁琐， 开发成本很高， 本实用新型的旋转机构2能实现调整受电弓1的开口 方向， 使受电弓1继续以原来的姿态运行， 保证了气动抬升力的前后一致性， 从而减少了现 有的受电弓1通过补偿装置来调节气动抬升力。

18、的操作工序， 也豁免了安装多余装置， 降低了 成本。 0028 优选地， 所述步进电机203的输出轴与所述驱动齿轮205之间通过蜗轮蜗杆减速机 4连接。 0029 由于步进电机203的转速较快， 且受电弓1结构不适于快速转动， 本实用新型为了 使受电弓1的旋转更加精确， 故增加蜗轮蜗杆减速机4对整个旋转机构2进行减速， 通过蜗轮 蜗杆减速机4对所述步进电机203的输出速度进行调节后输入到齿轮机构， 通过齿轮传动使 受电弓1旋转支座201发生转动， 从而使受电弓1的开口方向发生变化。 0030 优选地， 所述紧固组件包括螺纹孔206和螺钉， 所述螺纹孔206开设于基座202上， 螺钉穿设于所述螺。

19、纹孔206实现基座202与高速列车车体3的固定连接。 0031 本实用新型的受电弓1通过螺纹孔206和螺钉配合的安装方式安装到高速列车车 体3上， 当受电弓1的零件需要维修或安装时， 便宜拆卸和安装。 0032 优选地， 所述受电弓1包括滑板101、 弓头转轴102、 支撑架103和底座104， 所述弓头 转轴102的一端与所述滑板101连接， 所述弓头转轴102的另一端与所述支撑架103连接， 所 述支撑架103上固定安装有一组上臂杆105， 一组所述上臂杆105之间安装有一组平行布置 的旋转轴106， 其中一个旋转轴106连接有下臂杆107， 另一个旋转轴106上铰接有拉杆108， 所述拉。

20、杆108的末端与所述底座104铰接， 所述下臂杆107的另一端安装在所述底座104上， 所述底座104 上安装有气囊109， 所述气囊109与所述下臂杆107之间通过驱动组件连接。 说明书 3/4 页 5 CN 212046899 U 5 0033 优选地， 所述气囊109通过托盘5安装在所述底座104上。 0034 优选地， 所述另一个旋转轴106上设有一组铰接杆6， 一组所述铰接杆6之间安装有 旋转销轴， 所述拉杆108的一端固定安装在所述旋转销轴上。 0035 本实用新型的气囊109通过驱动组件驱动下臂杆107转动， 并在上述铰接结构的共 同作用下实现滑板101的竖直上下移动， 即实现受。

21、电弓1的升降， 所述驱动组件采用现有技 术中的驱动组件； 本实用新型的滑板101、 上臂杆105和下臂杆107连接形成一个三角形结 构， 能保证受电弓1结构的稳定性， 有效提高受电弓1结构的横向刚度， 也提高了受电流稳定 性。 0036 本实用新型可旋转的高速列车受电弓装置1的工作原理如下： 0037 如图1所示， 受电弓1以箭头所示方向运行时为闭口运行， 受电弓1以箭头所示的反 方向运行时为开口运行， 当高速列车改变运行方向以后， 若不调整受电弓1的方向， 受电弓1 将为开口运行姿态， 运行姿态的改变使得受电弓1 所受气动力也随之改变， 本实用新型通 过旋转受电弓1， 可在列车改变运行方向以后将受电弓1旋转180 ， 使受电弓1继续以原来的 姿态即闭口运行， 就保证了其气动抬升力的一致性。 0038 以上所述仅是本实用新型的优选实施方式， 应当理解本实用新型并非局限于本文 所披露的形式， 不应看作是对其他实施例的排除， 而可用于各种其他组合、 修改和环境， 并 能够在本文所述构想范围内， 通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。 而本领域 人员所进行的改动和变化不脱离本实用新型的精神和范围， 则都应在本实用新型所附权利 要求的保护范围内。 说明书 4/4 页 6 CN 212046899 U 6 图1 图2 说明书附图 1/1 页 7 CN 212046899 U 7 。