[发明专利]高速铁路受电弓碳滑板表面损伤位移-电荷变换器

说明书

本发明公开了高速铁路受电弓碳滑板表面损伤位移‑电荷变换器，包括由四根支撑柱以及支撑基座和静极板构成的变换器机架，静极板为电绝缘连接在支撑柱上端的金属板，支撑基座连接在支撑柱的下部处，支撑基座上安装有探针组件和动极板组件；动极板组件包括动极板和动极板导柱；动极板导柱穿设在支撑基座的纵向滑孔中，动极板导柱的下端与探针组件相抵触；支撑基座和动极板间安装有极板张力调节器，探针组件将受碳滑板表面凸凹的作用产生的位移量转化为动极板的上下运动；动极板与静极板构成了以空气为介质的电容器，动极板的运动改变了动极板与静极板两极板间的距离，使得电容器的电荷发生相应变化形成测量碳滑板表面低凹或缝隙深浅所需的电信号。

技术领域

本发明涉及高速铁路受电弓碳滑板磨损精密自动检测技术,特别是用于实现碳滑板缝隙精密测量的检测传感装置，具体地说是高速铁路受电弓碳滑板表面损伤位移-电荷变换器。

背景技术

受电弓是电力牵引机车从接触网取得电能的电气设备，安装在机车或动车车顶上。使用时，电网的电流由装在机车上的受电弓碳滑板和电网的反馈电路铜导线紧密接触高速滑动而传输至电力牵引机车，由于长期的紧密接触和高速滑动，受电弓上的碳滑板十分容易磨损。而碳滑板在磨损超过一定程度后，就会造成接触不良，因此就必须更换，不然会存在较大的安全隐患。

但是怎样更高效准确的判断碳滑板的磨损程度，保证对碳滑板缝隙的精密测量，仍是本行业最关心的课题之一。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术现状，而提供能大幅提高碳滑板检测智能化程度以及检测的可靠性和检测效率的一种高速铁路受电弓碳滑板表面损伤位移-电荷变换器。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：

高速铁路受电弓碳滑板表面损伤位移-电荷变换器，包括由四根支撑柱以及支撑基座和静极板构成的能沿碳滑板导向行走的变换器机架，静极板为水平连接在支撑柱的上端且与支撑柱电绝缘的金属板，支撑基座水平连接在相对靠近支撑柱的下部处，该支撑基座上安装有与碳滑板的表面滑动接触配合的探针组件和与探针组件纵向接触相连的动极板组件；动极板组件包括水平位于支撑基座上方的动极板和上端面与动极板的底面固定相连的动极板导柱；动极板导柱滑动地穿设在支撑基座制有的纵向滑孔中，该动极板导柱的下端与探针组件无约束地相抵触；支撑基座和动极板间至少安装有一个通过动极板导柱使探针组件与碳滑板的表面以一定的接触压力紧密滑动相接触的极板张力调节器，探针组件在滑动的过程中将受碳滑板表面凸凹的作用产生的位移量通过动极板导柱转化为动极板的上下运动；动极板与静极板相配合构成了一种以空气为介质的电容器，动极板的运动改变了动极板与静极板两极板间的距离，使得所述的电容器的电荷发生相应变化形成测量碳滑板表面低凹或缝隙深浅所需的电信号。

为优化上述技术方案，采取的具体措施还包括：

四根支撑柱呈长方形分布设置，每根支撑柱的底部均安装有与碳滑板的侧边缘导向滑动配合的导向滑靴；变换器机架上固定安装有用来连接外部接线的电极端子，电极端子包括与静极板线路相连的静极板电极端子和与动极板线路相连的动极板电极端子。

上述的支撑基座的纵向滑孔中固定套装有用于对动极板组件的上下运动起导向作用的动极板导向器，动极板导柱与动极板导向器滑动穿设相配合，动极板导柱为非导电材料制成的一个圆柱体。

上述的支撑基座和动极板间安装有两个极板张力调节器；两个极板张力调节器对称分布在动极板导柱的左右两侧，极板张力调节器的顶端与动极板电绝缘刚性相连接，该极板张力调节器的底端与支撑基座刚性相连接。