[发明专利]一种机车受电弓接触压力在线检测设备

说明书

技术领域

本发明涉及到一种机车受电弓状态检测设备，尤其涉及一种铁路机车受电弓接触压力在线检测设备。

背景技术

近年来，许多国家高速电气化铁路发展较快，我国对高速电气化铁路也展开了许多研究工作。在高速电气化铁路系统中，必须保持稳定的受流状态。因此要求受电弓与接触线间要有一定的接触压力：当接触压力过小时，易造成离线，即受电弓脱离接触线并产生电弧；当接触压力过大时，接触线抬升量过大，使接触线局部弯曲，引起接触线疲劳损伤，同时使接触线磨耗增大，严重时造成弓网事故。

目前，对受电弓受力状态的接触压力的检测，我国主要采用较原始的检测方法，即在机车入库时，对受电弓的接触压力进行检测：先将接触网局部停电，然后检测人员登至车顶，通过测力装置(如弹簧秤)手工将受电弓向下拉，当受电弓与接触网刚好脱离接触时，测试此时受电弓所受到的拉力，从而测出与接触网之间的接触压力。该种测试方法要求接触网局部断电，且需要多个工作人员同时配合操作，操作麻烦，费时费力，效率低、精度低、准确性差；且稍不小心即会产生安全事故，存在严重的安全隐患。并且该种人工测量方法不是在线动态检测，而是一种静态的模拟测试，不能准确真实地测出，机车实际运行时的受电弓的接触压力。

发达国家采用的方法是：对运行线路的每根受电弓上加装力传感器和加速度传感器，可以实现对受电弓的接触压力进行动态实时检测。该种方法可检测受电弓在接触网上任意点处的接触压力，但也存在以下不足：一、加装的传感器暴露在空气中，工作环境恶劣，易损坏、可靠性低，并且检测准确性也受影响；二、加装的传感器接近高压接触网，其绝缘及抗干扰能力要求高，价格昂贵；三、需要在所有列车的每根受电弓上加装相应的设备，需要的传感器数量巨大，成本高。

目前，我国弓网间接触压力的实际测量数据十分缺乏，这方面的数据主要来源于德、法、日等国，不适合我国对弓网间接触压力的研究和受流质量的分析，不利于我国引进恰当的接触网悬挂系统，不利于我国调整铁路的发展。因此，急需研发一种合适的受电弓接触压力的检测设备。

发明内容

本发明的目的就是提供一种机车受电弓接触压力在线检测设备，该设备能对机车进行在线动态检测，其成本低廉，检测精度高，使用安全、方便；机械强度高，稳定性、可靠性好，使用寿命长。

本发明解决其技术问题，所采用的技术方案为：一种机车受电弓接触压力在线检测设备，其结构特点是：

轨道外侧的立柱的轨道一侧固定有支架，升降丝杆的下端部固定在支架的轴承内圈，升降丝杆依次穿过支架上方的工作台安装架和工作平台，且与固定在工作台安装架上的升降螺母配合；工作平台通过连接螺柱固定在工作台安装架上；

靠近立柱侧的工作平台上面固定有拉压力传感器，与拉压力传感器相连的纲绳向下穿过工作平台及工作台安装架与近侧水平绝缘子的一端相连；该水平绝缘子的另一端与远侧水平绝缘子相连，且其连接处与垂直绝缘子的下端部铰接，垂直绝缘子向上穿过工作平台，并固定在工作平台上；远侧水平绝缘子的另一端部向下连接接触网夹子；拉压力传感器与数据处理及控制设备电连接。

本发明的工作过程和工作原理是：将本发明设备的接触网夹子先夹住接触网，当运行的机车通过该处时，机车上的受电弓从底部向上托起接触导线，使得接触网与受电弓之间产生接触压力，该接触压力通过接触网夹子作用在远侧水平绝缘子的端部。由于远侧水平绝缘子和近侧水平绝缘子相连且可以沿其与垂直绝缘子的铰接点为轴进行转动，构成杠杆结构。当杠杆的远侧水平绝缘子的接触网夹子端受到向上的推力作用时，杠杆的另一端即近侧水平绝缘子则产生一个向下的拉力，该拉力通过钢绳作用于拉压力传感器上，数据采集设备采集传感器的压力，从而动态检测出受电弓的接触压力。

通过固定在支架上的丝杆和以及丝杆上套合的固定在工作台安装架上的升降螺母，可以在垂直方向上调整工作台安装架及与其固定相连的工作平台的垂直位置，进而调整由水平绝缘子和垂直绝缘子构成的杠杆机构的垂直位置。因此，本发明设备可以人工调整上下高度，以适应接触网高度的变化，从而满足受电弓在不同高度接触网下的接触压力的测试。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

一、利用水平绝缘子和垂直绝缘子构成的绝缘杠杆机构，使测力装置与接触网的高压电绝缘且远离高压电；传感器工作在低压状态，使用安全，也不受高压电网干扰，稳定性、可靠性好，降低了传感器的购置成本，延长了传感器的使用寿命。