[发明专利]无轨电车集电器

说明书

技术领域

本发明涉及无轨电车集电器，尤其是用于与电网自动连通的自动捕捉电线集电器。

背景技术

目前无轨电车以其无污染的优点，越来越受到公共交通领域的关注。传统的无轨电车由于过分依赖于电网，在本世纪初逐渐被燃油燃气公交车所取代，但是巨大的城市电网布线网络闲置不仅影响城市美观，而且造成资源的巨大浪费。为继续发展新能源汽车事业，减少车辆排放，改善空气质量，针对无轨电车的改进工作日益成熟。针对传统无轨电车无法脱离电网行驶的缺陷，已经研制出使用双源动力的无轨电车，采用电网和动力电池双动力源，在车辆与电网连接时利用电网供电，脱离电网时利用电力电池进行供电，既能实现灵活充电又不完全受架空电网的限制，且使用电池容量小，无需定点充换电。

现有的无轨电车自动升降集电器无轨电车普遍采用电网定点捕捉，即集电器升起捕捉电网时需要将车停至相应升降区，通过车顶摄像头将电网图像传至司机控制室，由司机通过图像寻找导向罩，并判断在符合升杆条件时，手动控制按钮完成线网捕捉，降杆过程则可以在低速行进中通过控制按钮实现。在整个集电器与电网接触过程中，所有的操作都需要由司机做出判断，为了增加判断的准确性，司机必须在非常低的车速甚至停车状态下进行升杆、捕捉等操作。为了实现自动升降控制，现有技术中有利用高清图像拍摄设备进行线网定位，利用线网位置信息进行集电器动作控制，以实现集电器自动捕捉线网，减少司机的人为参与。这种技术方案虽然能够解决现行运营车辆的问题，但是实施上难度却很大。针对这一目前自动升降集电器存在以下缺陷：

(1)控制难度大。使用双杆集电器，集电器的控制需要两套执行器，不仅要对每一根线网精确捕捉，两套执行器之间也需要精确配合，不易实现。

(2)成本较高。每一台电车都需要配备双集电杆和双执行器，对传统电车的改造成本升高，推广困难。

(3)质量较大。由于执行器一般是电机或者气缸，两套执行器再加控制机构势必会增加集电器的整体重量，增加车体负担。

为了解决上述问题，需要开发一种适用于在行驶中脱线并随时自动捕线，控制简单，捕线准确且成本低廉的集电器。

发明内容

本发明所提供的集电器，非常适用于自动捕线的电车设计，能够解决现有电车自动捕线技术中的控制复杂、集电器成本高居不下的问题。本发明的无轨电车集电器，包括集电杆和取电机构，所述集电杆为单杆，所述取电机构包括顶杆、顶杆连杆、集电头，所述顶杆和顶杆连杆呈“U”形连接，所述集电头活动连接于顶杆连杆。单杆集电器较当前双杆集电器更加节省成本，且只需一套执行和控制机构，减轻集电器整体重量，更加便于操作。

作为本发明的一种优选实施方式，所集电杆与所述取电机构顶杆通过一旋转电机相连接，所述旋转电机控制所述取电机构在所述集电杆径向平面一定角度内旋转。旋转电机的应用可以使集电器在自动捕线过程中准确定位集电头与电线的相对位置，提高电线抓取的准确度。

进一步地，所述顶杆与所述顶杆连杆之间设置有回位弹簧。回位弹簧一方面帮助顶杆连杆复位，另一方面有利于使集电头与电线紧密接触，防止行走过程中脱线。

作为本发明的另一种优选实施方式，所述顶杆由套筒和套杆组成，所述套杆设置于套筒内且二者沿轴向相对活动，所述套筒末端连接顶杆连杆。这种取电机构的设置能够使集电头更加平稳地移动，以适应线网宽度，提高供电稳定性。

作为本发明的又一种优选实施方式，所述顶杆与所述顶杆连杆在“U”形平面内活动连接。这种取电机构的设置比较简单，更易操作。

此外，所述集电杆呈锥形，由底部到顶部直径逐渐缩小。所述集电杆采用高分子绝缘材料制成。

另外，本发明还提供一种无轨电车，使用上述的集电器。

本发明集电器装置配合图像识别系统识别线网，能够在电车行进中自动捕线，减少了司机的人工干预与驾驶难度，降低对无轨电车司机的要求，提高线网运行效率；使得无轨电车对线网的适应性大大增强，在兼容现有电车线网的情况下对新铺设电车线网及路况要求降低(比如路口处不必架设线网)使得无轨电车大范围推广成为可能；本集电器采用的新材料让无轨电车的车顶载荷降低，对环境的适应性好并且材料本身绝缘还使得电车安全性较高。

附图说明

图1是本发明集电器整体示意图；

图2是一种实施方式的集电器取电机构细节图；

图3是另一种实施方式的集电器取电机构细节图；

具体实施方式