[发明专利]一种适用于电力牵引机车的柔性履带式受电弓弓头

说明书

一种适用于电力牵引机车的柔性履带式受电弓弓头，两个金属滚筒设置在受电弓支架上，绝缘滚筒轴固定在两根滚筒支架上，两滚筒支架固定在受电弓支架上，金属滚筒经两绝缘轴承安装在滚筒轴上，滚筒轴上至少一个通孔内设有金属弹簧，金属弹簧伸出通孔的两端上分别固定一个受流碳刷；柔性履带圈套在两个金属滚筒上，1个以上的绝缘托筒设置在履带下面，该绝缘托筒结构为：可动支柱上端固定托筒轴下端固定活塞，活塞伸入托筒支架内腔组成气缸，托筒支架上有通气孔，限位弹簧圈套在可动支柱上，可动支柱经直线轴承设置在托筒支架上。本发明具有碳滑板抗冲击性好、受流稳定性高、接触受流面积大、弓网离线率低等特点。

技术领域

本发明涉及有轨交通受流技术领域，特别涉及电力牵引机车的一种柔性受电弓弓头。

背景技术

电力牵引机车通常采用受电弓与接触线接触实现受流，受电弓安装于车顶，接触线大多由轨道旁的电线杆支撑架空在车顶上方。受电弓升弓与接触线接触，列车在运行过程中弓头托起的碳滑板通过与接触线滑动接触获取电流，实现列车的电能传输，弓网之间保持良好稳定的接触是机车稳定受流的关键。

随着我国高速铁路的蓬勃发展，电力牵引机车朝着更快、更安全、更可靠的方向发展。受电弓作为电力牵引机车能量获取的关键受流部件，在机车高速运行过程中受电弓需要与接触网良好匹配从而稳定受流。目前，电力牵引机车大多采用车顶受电弓与轨道边架设的接触网通过碳滑块进行接触来实现受流，但随着列车运行速度的提升，以及对牵引功率的更高追求，传统受电弓面临了诸多技术挑战。

传统受电弓碳滑板受流还存在许多需要解决的问题：（1）由于碳滑板是刚性的，尤其在列车高速运行时在经过接触线悬挂硬点时容易产生剧烈的机械性冲击，机械冲击易导致碳滑板出现崩边掉块，弓网接触时碳滑板磨损严重、弓网接触冲击强、工作环境恶劣时效率降低，受电弓与接触线之间将会产生电弧，严重影响受流的稳定性，同时拉弧还会造成电网电压波动，影响牵引供电质量等问题，这些因素均造成碳滑板寿命缩短，频繁更换碳滑板将造成列车运营成本增加。（2）高速运行时，刚性碳滑板离线率较高，造成弓网间拉弧现象，影响受流稳定性与供电质量。（3）现有高铁线路中接触线大多采用“Z”形分布，这样可以扩大“一”字形碳滑板与接触线的接触范围，但是，为了以防发生脱落，碳滑板真正能与接触线接触的只有60%-70%，即所谓的“甜区”；为了防止碳滑板托架挂伤接触网,碳滑板两端余留了约20%左右材料，该部分材料没有机会与接触网接触，因此当碳滑板服役周期结束时，仍有30%-40%左右的滑板未曾与接触网接触，造成了材料的浪费。（4）弓网系统多用与柔性接触网中，对于城轨、地铁线路，刚性接触网对碳滑板的造成的磨损将更加严重，影响受流的稳定性。

发明内容

本发明目的是提供一种适用于电力牵引机车的柔性履带式受电弓弓头，旨在通过履带式碳滑板与接触网以柔性方式接触受流，以提高碳滑板抗冲击性和受流稳定性、提高碳滑板与接触线的接触受流面积以及降低弓网离线率。

本发明的目的是这样实现的：一种适用于电力牵引机车的柔性履带式受电弓弓头，用作安装在电力牵引机车车顶上、呈水平布置的受电弓支架上设置有两个金属滚筒：每个金属滚筒的滚筒轴为绝缘材质，该滚筒轴固定在两根滚筒支架上，该两根滚筒支架竖向固定在受电弓支架上，金属滚筒经两个绝缘轴承可转动地安装在滚筒轴上，且滚筒轴上垂直于轴向的至少一个通孔内设置有金属弹簧，金属弹簧伸出通孔的两端上分别固定有一个受流碳刷，受流碳刷的外端面与金属滚筒的内壁面接触受流，受流碳刷经线缆将电流输出至车载用电设备；由若干碳板和销子制成的用作与接触线接触受流的柔性履带圈盒在两个金属滚筒上，1个以上的绝缘托筒位于两个金属滚筒之间、并设置在柔性履带下面：绝缘托筒经两个轴承可转动地安装在托筒轴上，托筒轴安装固定在一对可动支柱顶部，一对可动支柱固定在受电弓支架上，可动支柱下部伸入托筒支架内腔，且可动支柱下端固定有活塞，活塞与托筒支架内腔滑动配合，托筒支架下部有连通托筒支架内腔与外界的通气孔，托筒支架上与可动支柱接触位置处设置有直线轴承，可动支柱上位于托筒轴与托筒支架顶部之间设置有限位弹簧。

所述绝缘托筒为4个，4个绝缘托筒的顶部与两个金属滚筒的顶部位于同一平面、并与柔性履带底面接触。