[实用新型]钢铜复合导电轨

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种钢铜复合导电轨，属于轨道交通供电用的器材。

背景技术

本实用新型作出以前，在已有技术中，地铁和轻轨等轨道交通的第三轨供电系统所采用的钢铝复合导电轨，例如申请号为200610038650.0，申请号200820006293.4等，均是以工字形的铝型材导电并作为主体结构，不锈钢带作为受电靴接触面。各种钢铝复合导电轨均存在挠度偏大和滑动接触匹配不够理想的缺点。由于铝合金的弹性模量在金属中偏小，仅钢的三分之一。钢铝复合轨使用时作为简支梁在自重和防护罩重量作用下挠度偏大、直线性差，影响了受电靴与钢铝复合轨的接触取电性能、电火花大、钢铝复合轨的不锈钢硬度偏高，受电靴的电刷易摩损。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述不足之处，从而提供一种挠度小，与受电靴滑动接触匹配特性好，又兼有电阻小优点的钢铜复合导电轨。

本实用新型主要解决方案是这样实现的：本实用新型主要采用截面为蝴蝶形的铜材1的二侧尾部包履在丁字形钢梁2的顶端二侧，纵向每隔一段距离以螺栓或铆钉锁定，成为工字形的钢铜复合导电轨。

本实用新型与已有技术相比，具有以下优点：

1、钢铜复合导电轨的挠度小，直线性好。钢的弹性模量是铝合金的三倍以上，丁字形钢梁2的抗弯性好。铜的弹性模量是铝的二倍，挠度与弹性模量成反比。工字形轨的抗弯性能主要取决于中间腰的抗弯矩和弹性模量。在腰的宽度和高度一致时，抗弯矩相同，而仅取决于弹性模量。故钢铜复合导电轨的挠度仅钢铝复合轨的三分之一。

2、钢铜复合导电轨的电阻小，导电性好。由于蝴蝶形的异形材以铜制作，铜的电阻率仅铝的二分之一，电导率高一倍，故钢铜复合导电轨的电阻小；或者当导电轨的体积电阻相同时，钢铜复合导电轨的截面积可以比钢铝复合导电轨小得多。在导电轨电阻更小时，牵引供电站的设置距离可以更长，牵引供电站的数量减少。因此采用钢铜复合导电轨时总投资不会加大。

3、钢铜复合导电轨与受电靴电刷的滑动接触特性好，电火花小，电刷不易磨损，导电轨的铜的磨损也小。这是因为铜-碳滑动接触特性在各类电摩擦副中是最好的。

4、钢铜复合导电轨强度高，耐振动。使用中更省电，可比钢铝复合导电轨省电8％～12％。钢铜复合导电轨耐腐蚀、寿命长。

附图说明

图1为本实用新型结构横剖面图。图2为铜异形材1未复合前的横剖面图。

具体实施方式

下面本实用新型将结合附图中的实施例作进一步描述：

在图1中，本实用新型主要采用蝴蝶形的铜材1的二侧尾部包履在丁字形钢梁2上，辅以螺栓或铆钉，成为工字形的钢铜复合导电轨。

钢梁2热轧后机械加工而成，为倒置的丁字形，钢梁2的顶端上宽下窄，以8°～12°角过渡至梁2腰的中部，形成倒锥，提高了垂向的结合强度。以低碳钢为材料需要镀锌，以铬钢为材料则防蚀性更好。

在图2中，蝴蝶状的铜材1在挤出机上挤压制成，其下部二个尾巴向外侧张开一个角度。

钢与铜复合过程如下：将铜材1置于丁字形钢梁2的顶端后推进钢铜复合机，钢铜复合机的上下滚轮旋转并压紧铜的上表面和钢的底面，压紧而不致于材料变形；钢铜复合机的左右滚轮同步旋转而向内侧压紧，迫使铜材1的二个尾巴从根部圆角处从外向内旋转变形，最终二个尾巴的内侧面与丁字形钢梁2的腰的外侧贴紧，并在滚轮转动下离开钢铜复合机，初步完成钢与铜的复合，侧向与垂向牢固结合。之后沿纵向每隔一定距离在腰部钻孔，以螺栓或铆钉紧固，目的是解决钢铜线膨胀系数不一致问题。当多个螺栓或铆钉的总结合力大于钢和铜的最大膨胀力时，导电轨的纵向也牢固结合，钢与铜三个方向完全结成一体，不再因热胀冷缩而弯曲或变形，成为一根工字形钢铜复合导电轨成品。

将钢铜复合导电轨平行安装在走行钢轨的侧上方，辅以普通接头、电气接头、锚固装置、膨胀接头、端部弯头，并装上支架和防护罩，成为完整的第三轨供电系统。当钢铜复合导电轨接通牵引供电站的电流后，电力机车上的受电靴电刷压在钢铜复合导电轨的顶端铜质表面上移动，就将地面的电流传到了运动中的电力机车上。