[发明专利]导电轨

说明书

对相关申请的交叉引用

本申请要求本发明人于2009年12月31日提交的美国临时专利申请61/291,599的权益，该临时申请通过引用并入本申请。

技术领域

本发明涉及导电轨组件，其包括主要为铝和不锈钢的结构。

背景技术

导电轨用于轨道交通运输系统中，将电力传送至轨道车辆。导电轨可以由实心(solid)钢型材制成，或由铝型材和钢型材的组合制成以利用铝的高导电率和质轻特性。本发明包括新型导电轨结构，以及在导电轨应用中组合两个铝型材和一个不锈钢型材的方法。

导电轨(又名电力轨或第三轨)用于轨道交通运输系统中，将电力传送至轨道车辆。导电轨的原始设计追溯至托马斯·爱迪生1882年的263,132号美国专利。导电轨的进展是由轨道车辆的电力需求以及对改善整体电力系统的安全性和效率的需求所决定的。当今世界范围内主要通用以下三种类型的电力轨：1)由实心钢制成的与托马斯·爱迪生的专利所公开的电力轨相似的电力轨；2)包括钢轨型材和两个栓接在钢轨网络上的挤出铝型材的电力轨，这种设计在业内称为“复合轨”(clad rail)；以及3)具有不锈钢盖子的铝轨。

第二和第三类型的电力轨中包含铝，因为铝的导电率远高于钢。铝是排在银和铜之后导电率第三高的金属。已证明铝对该应用而言是划算的选择。在设计中加入铝可以在基本上不增加成本的情况下提高导电率，由此降低长距电力输送过程中的电力损失。此外，基于铝的设计相对于基于实心钢的设计而言质量轻得多。本发明包括两个铝支撑部分和一个不锈钢盖子部分。铝支撑部分用于给本发明的导电轨提供需要的形状和导电率。不锈钢盖子用作磨损表面。为防止集电靴对导电轨的损害，需要使用磨损表面，集电靴从轨道车辆上延伸并在火车移动时在导电轨上运行。

发明内容

第一方面，本发明包括导电轨组件，该导电轨组件包括：盖子；限定有肋部的第一支撑构件；限定有凹部的第二支撑构件；其中第一和第二支撑构件中每一个的部分在所述盖子中摩擦配合或压缩配合，并且其中第一支撑构件的肋部设置于第二支撑构件的凹部中。

另一方面，本发明包括导电轨组件，该导电轨组件具有沿第一和第二支撑构件之间的接缝设置的摩擦搅拌焊和/或将第一和第二支撑构件固定在一起的螺栓。

另一方面，本发明包括导电轨组件，其中盖子限定导电轨组件的顶部，摩擦搅拌焊设置在导电轨组件的底部上。

另一方面，本发明包括导电轨组件，其中第一和第二支撑构件为铝的，盖子为不锈钢的。

另一方面，本发明包括导电轨组件，该导电轨组件还包括铜元件，该铜元件设置在第一和第二支撑构件之间，或设置在由第一和第二支撑构件中的一个或多个所限定的管道之内或之中。

另一方面，本发明包括导电轨组件，该导电轨组件还包括设置在盖子和支撑构件之间的不含氧化物的膏剂。

另一方面，本发明包括用于制造导电轨组件的方法，该方法包括：绕各自的纵轴旋转第一和第二细长的支撑构件，由此第一和第二细长的支撑构件可以在顶部盖子中压缩配合；在第一和第二细长的支撑构件的各自底部之间的接缝上放置摩擦搅拌焊。

另一方面，本发明包括用于制造导电轨组件的方法，其中第一和第二支撑构件为铝的，盖子为不锈钢的。

另一方面，本发明包括用于制造导电轨组件的方法，该方法还包括在盖子和支撑构件之间施加不含氧化物的膏剂。

另一方面，本发明包括用于制造导电轨组件的方法，该方法还包括将铜元件(1)设置在第一和第二支撑构件之间，或2)由第一和第二支撑构件所限定的管道之中。

附图描述

为更容易理解和实施本发明，参照以下附图对本发明进行描述，该描述仅用于阐述目的而不构成限制。

图1为本发明优选实施方式导电轨的剖视图。

图2A为图1所示导电轨的局部分解剖视图。

图2B为图1所示导电轨的另一剖视图。

图3A为图1所示导电轨的局部分解俯视透视图。

图3B为图1所示导电轨的俯视透视图。

图4为图1所示导电轨的另一俯视透视图。

图5为图1所示导电轨的仰视透视图。

图6A为本发明另一优选实施方式的导电轨的局部分解剖视图。

图6B为图6A所示导电轨的剖视图。

优选实施方式的详细描述