一种高速受流器的制作方法

本实用新型属于城市轨道车辆技术领域，具体涉及一种高速受流器。

背景技术：

三轨供电系统广泛用于国内城市轨道交通项目，受流器是供电系统的重要组成部分。受流器又名集电靴，是安装在列车转向架上，为列车从刚性供电轨(第三轨)进行动态取流，满足列车电力需求的一套动态受流设备。现有技术中，如果受流器在高速状态下运行，受流器结构承受的冲击振动级量增大，受流器及其安装过渡支架容易产生疲劳裂纹从而失效；此外受流器在高速下运行中，受流器滑靴难以较好跟随、紧贴供电轨，因此采用第三轨供电的线路速度受一定限制，通常由安装在转向架上的受流器，第三轨受电的车辆运营速度一般为40～100km/h。如要提高运营速度(如120km/h及以上)，受流器的安装结构可靠性及滑靴跟随性能也必须随之提升，本实用新型受流器中的机构解决了这些问题。

cn206426861u公开了一种集电靴以及具有它的跨座式轨道列车，该集电靴包括第一支座、第二支座、连杆组件、弹性抵压件和限位件等，其中第一支座具有用于与车体固定连接的车体连接部，根据该实用新型的集电靴，能够对集电部进行摆动限位，以在保证集电部正常工作的前提下避免其在脱轨或上轨时与导电轨或导电轨安装梁发生碰撞。cn207466379u公开了一种磁悬浮车的受流器及其弓头，该受流器包括用于与受电网线接触的滑板、支撑板和用于与受流器的升降弓臂连接的固定板，支撑板的一端与滑板铰接，另一端通过弹簧机构与固定板连接，滑板与受电网线接触时，弹簧机构始终保持拉伸状态，通过上述弓头的结构，使得弓头具有弹性，当带电的受电网线出现起伏，或车辆运行出现振动时，具有弹性的弓头可以很好的适应这种变化，从而提高了受流器在运行时的跟随性，提高了车辆的受流品质。cn107054097b公开了一种受流器，该受流器包括用于与车辆的转向架可活动相连的连接件和固定座，该受流器设有两个集电头，当其中一个集电头位于集电位时，另一个集电头位于非集电位，该实用新型的受流器可以方便地实现两个集电头的切换，结构较简单，维护与检测方便，安全性提高。

针对上述受流器，由于现有的列车转向架，侧面均未预留用于安装受流器的安装孔，因此，要将受流器安装在转向架上，还需要在转向架底部额外安装一个过渡支架才能实现。而过渡支架主要由钢材通过焊接而成，由于焊接水平以及焊接工艺自身的限制，使得过渡支架在使用过程中易出现疲劳裂纹而产生安全隐患。此外，如要提高运营速度，受流器滑靴的跟随性能也必须随之提升，而受流器跟随性能的提升对其弹簧系统的安全性能要求也更高。

综上，为了消除因使用过渡支架可能产生的安全隐患以及提升弹簧系统的可靠性，仍需开发一种新的受流器。

技术实现要素：

为了解决现有技术中，使用焊接工艺制备的过渡支架易出现疲劳裂纹而存在安全隐患的问题以及提升弹簧系统的可靠性，本实用新型的目的是提供一种高速受流器。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种高速受流器，包括：

绝缘底座，所述绝缘底座上设有连接所述受流器与列车转向架的安装结构；

安装底板，所述安装底板设置于所述绝缘底座底部，通过螺纹结构与所述绝缘底座相连；

金属底架，所述金属底架设置于所述安装底板上，通过第一螺栓与所述安装底板相连；

摆动组件，所述摆动组件设置于所述金属底架与受流滑靴之间，所述摆动组件的一端与所述金属底架通过转轴中心铰接，另一端与所述受流滑靴通过第二螺栓相连；

起复机构，所述起复机构设置于所述摆动组件的一侧、与所述金属底架通过第三螺栓相连；

内联电缆，所述内联电缆设置于所述摆动组件上，所述内联电缆通过第四螺栓与所述摆动组件连接；

弹簧组件，所述弹簧组件设置于所述金属底架与摆动组件之间，所述弹簧组件的一端通过销轴与所述金属底架铰接，另一端通过第五螺栓销轴与所述摆动组件铰接。

优选地，所述安装结构的数量为4或6个。

优选地，所述安装结构包括安装孔和安装螺栓。

进一步优选地，所述安装孔中设置有过孔嵌件，所述过孔嵌件的最大轴截面形状包括圆形、三角形、等边多边形、对称多边形和任意多边形。

安装结构的安装孔是受流器的承载部位，安装孔中设置有过孔嵌件，可以加强绝缘底座安装孔处的强度，避免绝缘底座安装孔与安装螺栓之间出现磨损问题。

更进一步优选地，所述过孔嵌件的内径与外径的匹配范围包括4～6mm与5～16mm，6～8mm与7～18mm，8～10mm与9～20mm，10～12mm与11～22mm，12～14mm与13～24mm，14～16mm与15～26mm，16～18mm与17～28mm，18～20mm与19～30mm，20～22mm与21～32mm，22～24mm与23～34mm，26～28mm与27～38mm和28～30mm与29～40mm；其中，当过孔嵌件的截面形状为多边形时，其外径即为多边形内切圆直径。

上述相配合的过孔嵌件的内径与外径范围，保障了过孔嵌件在安装孔处有增强机械强度的作用。

优选地，所述螺纹结构为嵌件螺栓或嵌件螺母。

由于绝缘底座与转向架是电气绝缘的，同时绝缘底座将承载整个受流器金属部件，所以标准螺栓或螺母的使用方法及结构不能满足绝缘底座的要求，因此需要使用嵌件螺栓或嵌件螺母。

受流器是由绝缘底座承载的，设置于绝缘底座底部的安装底板需要承受较大的载荷，安装底板、摆动组件的金属受流部件通过螺栓固定在绝缘底座上，由于绝缘底座与转向架电气绝缘，绝缘底座固定安装底板的嵌件螺栓或嵌件螺母必须与转向架隔离，所以连接绝缘底座与安装底板的嵌件螺栓或嵌件螺母经将加强局部结构后嵌入绝缘底座中，既实现了绝缘底座与转向架的绝缘，也加强了安装部位的强度。

受流器中绝缘底座与转向架是完全绝缘的，所以受流器内部的金属紧固件不能透过绝缘底座，出现在转向架的爬电区域内。同时，绝缘底座作为安装底板、金属底架、摆动组件等受流器金属部件的承载件，绝缘底座的嵌件螺栓或嵌件螺母既不能透过绝缘底座，又要能达到承载受流器金属部件的能力，所以绝缘底座嵌件螺栓或嵌件螺母对边尺寸按螺纹外径的不同进行相应的放大，加强绝缘底座嵌件螺栓或嵌件螺母的承载能力。

因此螺纹结构也需要使用嵌件螺栓或嵌件螺母。

进一步优选地，所述嵌件螺栓的螺栓头形状及嵌件螺母外形包括圆形、三角形、等边多边形、对称多边形和任意多边形。

进一步优选地，所述嵌件螺栓的螺栓头及嵌件螺母与所述绝缘底座的正向贴合投影面积s大于标准螺栓或螺母轴截面面积的1.2～5倍。

进一步优选地，所述嵌件螺栓头及嵌件螺母与所述绝缘底座的正向贴合投影面积s与螺纹外径d的适配关系如表1所示。

表1嵌件螺栓的螺栓头及嵌件螺母与绝缘底座的正向贴合投影面积s与螺纹外径d的适配关系

优选地，安装底板与金属底架之间设有齿槽调整结构；所述齿槽调整结构包括齿槽与齿，齿槽与齿的截面形状为三角形、梯形、矩形和正方形中的一种，通过调整安装底板与金属底架之间齿与齿槽的相对位置来调整转轴中心与走行轨面的相对高度。

优选地，所述弹簧组件包括弹簧与弹簧拉卡；所述弹簧设置于所述弹簧拉卡间；所述弹簧拉卡上设置有螺纹结构；所述螺纹结构的一端或两端设置有避免弹簧脱出的限位机构；所述弹簧与所述弹簧拉卡的旋入长度l大于所述弹簧至所述弹簧拉卡限位机构的距离m。

进一步优选地，所述限位机构包括台阶结构、限位螺栓和限位销轴。

还可以通过在弹簧拉卡上预留部分空白无螺纹的距离，即通过控制螺纹长度的形式来实现限位功能。

优选地，所述转轴中心包括缓冲装置和转轴，所述缓冲装置包括被所述金属底架和所述摆动组件包夹的外圈，以及套设于所述转轴上的内圈，所述外圈与所述内圈之间填充有缓冲物料。

由于外圈与内圈起支撑及转动作用，为保证承载能力，外圈及内圈采用金属材料。

受流器的摆动组件是绕转轴中心做旋转运动的，受流器主要通过摆动组件的受流滑靴与三轨接触完成受流，所以为了增强受流器的耐疲劳特性，在转轴中心上添加缓冲装置，使其在径向及轴向能够起到缓冲及阻尼作用。

进一步优选地，缓冲物料包括弹性元件、胶条、橡胶条和聚氨酯中的至少一种。

所述缓冲装置可以在金属底架与摆动组件之间起径向及轴向的缓冲作用并提供阻尼。

优选地，所述受流器还包括底盖板，所述底盖板设置于所述安装底板下、通过第六螺栓与所述绝缘底座相连。

使用本实用新型的一种高速受流器，车辆生产厂家可以将受流器直接安装至车辆转向架底部，将原过渡支架的功能直接由受流器及其结构承担，受流器具有很好的强度及耐疲劳性能。

此外，现有技术中，由于受流器滑靴在高速下难以较好的跟随、紧贴供电轨，因此采用第三轨供电的线路速度受一定限制，通常由安装在转向架上的受流器从第三轨受电的车辆运营速度一般为80～100km/h。如要提高运营速度(如120km/h及以上)，受流器的跟随性能也必须随之提升，而受流器跟随性能的提升对其弹簧系统的安全性能要求也更高，本实用新型受流器中弹簧组件的限位机构解决了这一问题。

本实用新型在受流器的结构及安装方式上做出了改进，可以满足客户在运营过程中的更高需求。

本实用新型的有益效果体现如下：

1、本实用新型的一种高速受流器，解决了现有车辆中，通过焊接过渡支架安装受流器而产生的虚焊、疲劳裂纹等隐患问题，受流器可以通过安装结构直接安装到车辆转向架上，较现有的受流器安装更为方便，适用性更广，操作更省力；

2、本实用新型受流器中的安装结构，避免了绝缘底座与安装螺栓之间因车辆振动而产生磨损的问题，同时过孔嵌件的嵌入也加强了安装孔的机械强度，保证了受流器的承载力；

3、本受流器在安装底板与摆动组件之间设置有缓冲装置，增强了受流器的耐疲劳特性；

4、本实用新型受流器的弹簧组件中设置有限位机构，保证了即使在极端情况下，也不会出现弹簧从弹簧拉卡脱出的现象，实现了弹簧组件的防脱出功能，受流器的安全性能更高。

附图说明

图1为本实用新型实施例高速受流器的结构示意图。

图2为本实用新型图1的仰视图。

图3为本实用新型实施例高速受流器的安装示意图。

图4为图3中a位置的局部放大示意图。

图5为本实用新型实施例嵌件螺栓的安装示意图。

图6为图5中嵌件螺栓的主视图。

图7、图8为图6的侧视图和后视图。

图9为本实用新型实施例嵌件螺母的安装示意图。

图10为图9中嵌件螺母的主视图。

图11、图12为图10的侧视图和后视图。

图13为本实用新型实施例缓冲装置的结构示意图。

图14为图8缓冲装置的侧视图。

图15为本实用新型实施例齿槽调整结构的安装示意图。

图16为本实用新型实施例弹簧组件的结构示意图。

具体实施方式

以下是本实用新型的具体实施例，并结合实施例对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。

实施例：

本例提供了一种一种高速受流器，如图1和图2所示，包括：

绝缘底座10，所述绝缘底座10上设有连接所述受流器100与列车转向架90的安装结构110；

安装底板20，所述安装底板20设置于所述绝缘底座10底部，通过螺纹结构与所述绝缘底座10相连；

金属底架30，所述金属底架30设置于所述安装底板20上，通过第一螺栓与所述安装底板20相连；

摆动组件40，所述摆动组件40设置于所述金属底架30与受流滑靴420之间，所述摆动组件40的一端与所述金属底架30通过转轴中心410铰接，另一端与所述受流滑靴420通过第二螺栓相连；

起复机构50，所述起复机构50设置于所述摆动组件40的一侧、与所述金属底架30通过第三螺栓相连；

内联电缆60，所述内联电缆60设置于所述摆动组件40上，所述内联电缆60通过第四螺栓与所述摆动组件40连接；

弹簧组件70，所述弹簧组件70设置于所述金属底架30与摆动组件40之间，所述弹簧组件70的一端通过销轴与所述金属底架30铰接，另一端通过第五螺栓销轴与所述摆动组件40铰接。

所述安装结构110包括安装孔和安装螺栓1102，本例中安装结构的数量为4。

所述安装孔中设置有过孔嵌件1103，所述过孔嵌件1103的最大轴截面形状为圆形。

如图3所示，安装结构110的安装孔是受流器100的承载部位，安装孔中设置有过孔嵌件1103，可以加强绝缘底座10安装孔处的强度，避免绝缘底座10安装孔与安装螺栓1102之间出现磨损问题。图4是图3a位置的局部放大示意图。

所述过孔嵌件1103的内径/外径范围包括4～6mm/5～16mm，6～8mm/7～18mm，8～10mm/9～20mm，10～12mm/11～22mm，12～14mm/13～24mm，14～16mm/15～26mm，16～18mm/17～28mm，18～20mm/19～30mm，20～22mm/21～32mm，22～24mm/23～34mm，26～28mm/27～38mm和28～30mm/29～40mm。

上述相配合的过孔嵌件1103的内径/外径范围，保障了过孔嵌件1103在安装孔处有增强机械强度的作用。

螺纹结构为嵌件螺栓2010或嵌件螺母2020。

由于绝缘底座10与转向架90是电气绝缘的，同时绝缘底座10将承载整个受流器100的金属部件，因此标准螺栓或螺母的使用方法及结构不能满足绝缘底座10的要求，因此需要使用嵌件螺栓或嵌件螺母。

受流器100是由绝缘底座10承载的，设置于绝缘底座10底部的安装底板20需要承受较大的载荷，安装底板20、摆动组件40的金属受流部件通过嵌件螺栓2010或嵌件螺母2020固定在绝缘底座10上，由于绝缘底座10与转向架90电气绝缘，绝缘底座10固定安装底板20的螺纹结构必须与转向架隔离，所以连接绝缘底座10与安装底板20的嵌件螺栓2010或嵌件螺母2020经加强局部结构后嵌入绝缘底座10中，既实现了绝缘底座10与转向架的绝缘，也加强了安装部位的强度。

所述嵌件螺栓2010的螺栓头及嵌件螺母2020外形包括圆形、三角形、等边多边形、对称多边形和任意多边形。

如图5至图12所示，所述嵌件螺栓2010的螺栓头及嵌件螺母2020与所述绝缘底座10的正向贴合投影面积s大于标准螺栓或螺母轴截面面积的1.2～5倍。

所述嵌件螺栓2010的螺栓头及嵌件螺母2020与所述绝缘底座10的正向贴合投影面积s与螺纹外径d的适配关系如表1所示。

表1嵌件螺栓的螺栓头及嵌件螺母与绝缘底座的正向贴合投影面积s与螺纹外径d的适配关系

如图15所示，安装底板20与金属底架30之间设有齿槽调整结构2040；所述齿槽调整结构2040包括齿槽与齿，齿槽与齿的截面形状为三角形、梯形、矩形和正方形中的一种，通过调整安装底板20与金属底架30之间齿与齿槽的相对位置来调整转轴中心410与走行轨面g的相对高度h。

如图16所示，所述弹簧组件70包括弹簧710与弹簧拉卡720；所述弹簧710设置于所述弹簧拉卡720间；所述弹簧拉卡720上设置有螺纹结构；所述螺纹结构的一端或两端设置有避免弹簧710脱出的限位机构；所述弹簧710与所述弹簧拉卡720的旋入长度l大于所述弹簧710至所述弹簧拉卡720限位机构的距离m。

本例通过在弹簧拉卡上预留部分空白无螺纹的距离，即通过控制螺纹长度的形式来实现限位功能。

所述转轴中心410包括缓冲装置和转轴，如图13和图14所示，所述缓冲装置包括被所述金属底架30和所述起复机构50包夹的外圈4110，以及套设于所述转轴上的内圈4120，所述外圈4110与所述内圈4120之间填充有缓冲物料4130。

由于外圈4110与内圈4120起支撑及转动作用，为保证承载能力，外圈4110及内圈4120采用金属材料。

缓冲物料4130为橡胶条。

所述缓冲装置可以在金属底架30与摆动组件40之间起径向及轴向的缓冲作用并提供阻尼。

所述受流器100还包括底盖板80，所述底盖板80设置于所述安装底板20下、通过第六螺栓与所述绝缘底座10相连。

使用本实用新型的一种高速受流器，车辆生产厂家可以将受流器直接安装至车辆底部，将原过渡支架的功能直接由受流器及其结构承担，受流器具有很好的强度及耐疲劳性能。

此外，现有技术中，由于受流器滑靴在高速下难以较好的跟随、紧贴供电轨，因此采用第三轨供电的线路速度受一定限制，通常由安装在转向架上的受流器从第三轨受电的车辆运营速度一般为80～100km/h。如要提高运营速度(如120km/h及以上)，受流器的跟随性能也必须随之提升，而受流器跟随性能的提升对其弹簧系统的安全性能要求也更高，本实用新型受流器中弹簧组件70的限位机构解决了这一问题。

本实用新型在受流器的结构及安装方式上做出了改进，可以满足客户在运营过程中的更高需求。