一种受流器升降装置的控制装置及控制方法与流程

本发明涉及轨道车辆设备领域，具体涉及一种受流器升降装置的控制装置及控制方法。

背景技术：

受流器又名集电靴，是安装在轨道车辆上，为轨道车辆进行动态取电，满足车辆电力需求的一种设备。受流器在使用时，需要受流用升降装置对受流器进行升靴和降靴操作。公开号为cn107054098a的中国发明专利申请公开了一种受流器用升降装置，该装置通过第一气缸、第二气缸、第一弹性件、第二弹性件以及限位件的配合实现了四连杆机构的升降，进而实现了对受流器的升靴和降靴操作，其缺点在于：该装置在升靴过程中，四连杆机构在摆脱限位件的束缚后在会第一弹性件的作用下加速向供电轨运动，导致四连杆机构上的滑板猛烈撞击供电轨，不仅会产生噪音，还会降低产品寿命。

技术实现要素：

为解决背景技术中现有受流器升降装置上的滑板猛烈撞击供电轨，从而降低产品寿命的问题，本发明提供了一种受流器控制装置，具体技术方案如下。

一种受流器用升降装置的控制装置，包括能够驱动受流器升降的四连杆机构、能够驱动四连杆机构的曲柄向降靴方向转动的第一驱动件、具有驱动所述曲柄向升靴的方向转动的弹性力的第一弹性件、能够将所述四连杆机构限位在降靴位置的限位件、具有将所述四连杆机构锁紧在所述限位件内的弹性力的第二弹性件，以及用于驱动所述限位件释放所述四连杆机构的第二驱动件，还包括控制装置，所述控制装置用于控制所述第一驱动件和所述第二驱动件，以使所述受流器升靴时，所述第一驱动件接触曲柄的时间早于所述滑板接触供电轨的时间；所述控制装置还用于在所述第二驱动件释放所述四连杆机构后，控制所述第一驱动件回缩。

本发明针对公开号为cn107054098a的中国发明专利申请公开的一种受流器用升降装置进行改进，通过控制装置控制所述第一驱动件和所述第二驱动件，以使所述受流器升靴时，所述第一驱动件接触曲柄的时间早于所述滑板接触供电轨的时间，从而使得滑板在接触供电轨前，曲柄被第一驱动件抵住，以防止滑板直接撞击供电轨；在所述第二驱动件释放所述四连杆机构后，再控制所述第一驱动件回缩，此时四连杆机构在第一弹性件的弹性力和第一驱动件共同的作用下缓慢向升靴方向转动，使得滑板缓慢向供电轨移动并接触，从而完成升靴，避免滑板猛烈撞击供电轨，不产生噪音，提高产品寿命。

具体地，：所述受流器升靴时，所述控制装置控制所述第一驱动件伸出，延时第一预设时间后，控制所述第二驱动件伸出。

上述方案为使所述受流器升靴时，所述第一驱动件接触曲柄的时间早于所述滑板接触供电轨的时间的一种方案。

具体地，所述受流器升靴时，所述控制装置控制所述第一驱动件和第二驱动件同时伸出，且所述第一驱动件的活塞杆到达所述曲柄的行程小于所述第二驱动件的活塞杆到达所述限位件的行程。

上述方案为使所述受流器升靴时，所述第一驱动件接触曲柄的时间早于所述滑板接触供电轨的时间的另一种方案。

具体地，所述受流器升靴时，所述控制装置控制所述第一驱动件和第二驱动件同时伸出，且所述第一驱动件的伸出速度大于所述第二驱动件的伸出速度。

上述方案为使所述受流器升靴时，所述第一驱动件接触曲柄的时间早于所述滑板接触供电轨的时间的另一种方案。

具体地，所述第一驱动件为第一气缸，所述第二驱动件为第二气缸；所述控制装置包括第一电磁阀、第二电磁阀、梭阀、单向节流阀、单向排气阀和节流阀，所述充气装置分别与所述第一电磁阀、第二电磁阀的进气端连接，所述第一电磁阀的出气端与所述梭阀的第一进气端连接，所述第二电磁阀的出气端与所述梭阀的第二进气端以及所述节流阀的进气端连接，所述节流阀的出气端与所述第二气缸的进气端连接；所述梭阀的出气端分别与所述单向节流阀的进气端、单向排气阀的出气端连接，所述单向节流阀的出气端和所述单向排气阀的进气端均与所述第一气缸的进气端连接；所述单向节流阀的限定流速大于所述节流阀的限定流速。

由此，当第二电磁阀连通时，气体经单向节流阀进入第一气缸，使第一气缸伸出；于此同时，气体还经节流阀进入第二气缸，使第二气缸伸出，通过控制单向节流阀的限定流速大于所述节流阀的限定流速，从而实现第一驱动件的伸出速度大于第二驱动件的伸出速度，以使所述第一驱动件接触曲柄的时间早于所述第二驱动件释放所述四连杆机构的时间；在所述第二气缸释放所述四连杆机构后，第一气缸内的气体经单向排气阀排出，第一气缸回缩，此时四连杆机构在第一弹性件的弹性力和第一驱动件共同的作用下缓慢向升靴方向转动，使得滑板缓慢向供电轨移动并接触，从而完成升靴，避免滑板猛烈撞击供电轨，不产生噪音，提高产品寿命。

基于相同的发明构思，本发明还提供一种受流器用升降装置的控制方法，该受流器用升降装置包括能够驱动受流器升降的四连杆机构、能够驱动四连杆机构的曲柄向降靴方向转动的第一驱动件、具有驱动所述曲柄向升靴的方向转动的弹性力的第一弹性件、能够将所述四连杆机构限位在降靴位置的限位件、具有将所述四连杆机构锁紧在所述限位件内的弹性力的第二弹性件，以及用于驱动所述限位件释放所述四连杆机构的第二驱动件；

该控制方法包括如下步骤：

s1、受流器升靴时，控制第一驱动件接触曲柄的时间早于所述滑板接触供电轨的时间；

s2、第二驱动件释放四连杆机构后，控制所述第一驱动件回缩。

本发明针对公开号为cn107054098a的中国发明专利申请公开的一种受流器用升降装置进行改进，通过控制所述第一驱动件和所述第二驱动件，以使所述受流器升靴时，所述第一驱动件接触曲柄的时间早于所述滑板接触供电轨的时间，从而使得滑板在接触供电轨前，曲柄被第一驱动件抵住，以防止滑板直接撞击供电轨；在所述第二驱动件释放所述四连杆机构后，再控制所述第一驱动件回缩，此时四连杆机构在第一弹性件的弹性力和第一驱动件共同的作用下缓慢向升靴方向转动，使得滑板缓慢向供电轨移动并接触，从而完成升靴，避免滑板猛烈撞击供电轨，不产生噪音，提高产品寿命。

优选地，所述s1具体包括如下步骤：控制所述第一驱动件伸出，并在延时第一预设时间后，控制所述第二驱动件伸出。

上述方案为使所述受流器升靴时，所述第一驱动件接触曲柄的时间早于所述滑板接触供电轨的时间的一种方案。

优选地，所述s1具体包括如下步骤：控制所述第一驱动件和第二驱动件同时伸出，且所述第一驱动件的活塞杆到达所述曲柄的行程小于所述第二驱动件的活塞杆到达所述限位件的行程。

上述方案为使所述受流器升靴时，所述第一驱动件接触曲柄的时间早于所述滑板接触供电轨的时间的另一种方案。

优选地，所述s1具体包括如下步骤：控制所述第一驱动件和第二驱动件同时伸出，且所述第一驱动件的伸出速度大于所述第二驱动件的伸出速度。

上述方案为使所述受流器升靴时，所述第一驱动件接触曲柄的时间早于所述滑板接触供电轨的时间的另一种方案。

优选地，通过如下控制方法使所述第一驱动件的伸出速度大于所述第二驱动件的伸出速度：

受流器升靴时，控制装置中的第二电磁阀打开、单向节流阀打开、单向排气阀关闭，并使单向节流阀的限定流速大于节流阀的限定流速；

第二气缸释放四连杆机构后，使单向节流阀关闭、单向排气阀打开；

所述控制装置包括第一电磁阀、第二电磁阀、梭阀、单向节流阀、单向排气阀和节流阀，所述充气装置分别与所述第一电磁阀、第二电磁阀的进气端连接，所述第一电磁阀的出气端与所述梭阀的第一进气端连接，所述第二电磁阀的出气端与所述梭阀的第二进气端以及所述节流阀的进气端连接，所述节流阀的出气端与所述第二气缸的进气端连接；所述梭阀的出气端分别与所述单向节流阀的进气端、单向排气阀的出气端连接，所述单向节流阀的出气端和所述单向排气阀的进气端均与所述第一气缸的进气端连接；所述单向节流阀的限定流速大于所述节流阀的限定流速；所述第一驱动件为第一气缸，所述第二驱动件为第二气缸。

由此，当第二电磁阀连通时，气体经单向节流阀进入第一气缸，使第一气缸伸出；于此同时，气体还经节流阀进入第二气缸，使第二气缸伸出，通过控制单向节流阀的限定流速大于所述节流阀的限定流速，从而实现第一驱动件的伸出速度大于第二驱动件的伸出速度，以使所述第一驱动件接触曲柄的时间早于所述第二驱动件释放所述四连杆机构的时间；在所述第二气缸释放所述四连杆机构后，第一气缸内的气体经单向排气阀排出，第一气缸回缩，此时四连杆机构在第一弹性件的弹性力和第一驱动件共同的作用下缓慢向升靴方向转动，使得滑板缓慢向供电轨移动并接触，从而完成升靴，避免滑板猛烈撞击供电轨，不产生噪音，提高产品寿命。受流器降靴时，打开第一电磁，打开单向节流阀，关闭单向排气阀，气体经单向节流阀到达第一气缸，使第一气缸伸出，即可完成降靴。

由于采用了以上技术方案，与现有技术相比较，本发明通过控制所述第一驱动件和所述第二驱动件，以使所述受流器升靴时，所述第一驱动件接触曲柄的时间早于所述滑板接触供电轨的时间，从而使得滑板在接触供电轨前，曲柄被第一驱动件抵住，以防止滑板直接撞击供电轨；在所述第二驱动件释放所述四连杆机构后，再控制所述第一驱动件回缩，此时四连杆机构在第一弹性件和第一驱动件的共同的作用下缓慢向升靴方向转动，使得滑板缓慢向供电轨移动并接触，从而完成升靴，避免滑板猛烈撞击供电轨，不产生噪音，提高产品寿命。

附图说明

图1–图3为现有受流器升降装置的结构示意图；

图4为本发明一实施例中控制装置的结构示意图。

图中：第一弹性件1、四连杆机构2、第一驱动件3、第一活塞杆31、第二驱动件4、第二活塞杆41、第二弹性件5、锁钩6、曲柄7、滑板8、供电轨9、底板10、定位轴11、第一电磁阀12、第二电磁阀13、梭阀14、单向节流阀15、单向排气阀16、节流阀17、扭动凸起21、从动扭动凸起22。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细描述。

实施例1

如图1-图3所示，一种受流器升降装置，包括底板1，能够驱动受流器升降的四连杆机构2，四连杆机构2的机架设置在底板10上；能够驱动四连杆机构2的曲柄7向降靴的方向转动的第一驱动件3；具有驱动曲柄7向升靴的方向转动的弹性力的第一弹性件1，第一弹性件1一端设置在底板10上，另一端与曲柄7连接；能够将四连杆机构2限位在降靴位置的限位件；具有将四连杆机构2锁紧在限位件内的弹性力的第二弹性件5，第二弹性件5的一端固定，另一端与限位件连接；能够驱动限位件释放四连杆机构2的第二驱动件4。

当需要降靴时，利用第一驱动件3驱动四连杆机构2的曲柄7向降靴的方向(即图3中的逆时针方向)转动，此时第一弹性件1受力变形；当转动到降靴位置时，四连杆机构2锁紧在限位件内，在第二弹性件5的弹性力作用下保持在锁紧位，如图1和2所示，从而实现受流器降靴；当需要升靴时，释放第一驱动件3的驱动力，并利用第二驱动件4克服第二弹性件5的弹力，从而驱动限位件释放四连杆机构2，这样在第一弹性件1的弹性回复力作用下，曲柄7回转到升靴位置，回到如图3的状态，从而实现受流器升靴，此时释放第二驱动件4的驱动力，限位件在第二弹性件5的作用力下自动回位。

具体地，曲柄7的转轴固定连接有扭动凸起21，第一驱动件3具有能够驱动扭动凸起21向降靴方向扭动的第一活塞杆31。通过第一活塞杆31的直线运动驱动扭动凸起21扭动，从而实现曲柄7逆时针转动，由于扭动凸起21的力臂较长，减小了所需要施加的驱动力。当然，第一驱动件3也可以采用其他结构，如电机，使电机的转轴直接驱动曲柄7转动。第一驱动件3可以是气缸，也可以为电动推杆等。

具体地，第一弹性件1为第一弹簧，第一弹簧的轴线平行于第一伸缩驱动轴的轴线。弹簧的弹性力较大，能够保证较好的升靴稳固性。当然，上述第一弹性件1还可以为套在曲柄7转轴上的扭簧等。

该受流器用升降装置中，曲柄7的转轴固定连接有从动扭动凸起22，第一弹簧与从动扭动凸起22连接。如图1所示，当降靴气缸的驱动轴伸出时，推动扭动凸起21向右移动，此时连带着从动扭动凸起22一起右移，进而拉长了第一弹簧；当降靴气缸的驱动轴缩回时，第一弹簧的回缩力能够驱动从动扭动凸起22连带着扭动凸起21一起回位。上述结构使第一弹簧和降靴气缸分别与从动扭动凸起22和扭动凸起21连接，便于结构的布置。当然，也可以不设置上述从动扭动凸起22，增加扭动凸起21的轴向长度，使第一弹簧直接与扭动凸起21连接，以实现同样的第一弹簧直接与扭动凸起21联动的效果。

为了便于锁紧四连杆机构2，四连杆机构2的连杆上设置有定位轴11，限位件能够锁紧定位轴11。通过限位件锁紧定位轴11的方式锁紧顶部的连杆，实现锁紧四连杆机构2。上述定位轴11也可以设置在四连杆机构2的连架杆上。上述四连杆机构2也可以不设置上述定位轴11，使四连杆机构2上具有定位凸起或者设置定位卡板等。限位件为锁钩6，锁钩6的底端铰接在底板10上，顶端能够钩住定位轴11。该装置在第二弹性件的作用下，通过锁钩6锁住定位轴11，并通过第二驱动件4驱动锁钩6围绕其底端铰接点转动，实现对定位轴11的释放。当然，上述限位件还可以为沿水平方向设置夹板，使第二弹性件的弹性力沿竖直方向向下拉紧上述夹板，从而实现同样的锁紧定位轴的效果。第二弹性件5为第二弹簧，第二弹簧与锁钩6的中部连接。当然，上述第二弹性件5还可以为弹簧片或者套在锁钩6底端的铰接轴上的扭簧等。

第二驱动件4具有能够驱动锁钩6向释放定位轴11的方向转动的第二活塞杆41。通过第二活塞杆41的直线运动驱动锁钩6向释放定位轴11的方向即图3中的顺时针方向转动，使锁钩6解除对定位轴11的约束。当然，第二驱动件4也可以采用其他结构，如电机，使电机的转轴直接驱动锁钩6转动。第二驱动件4为气缸，第二弹簧远离锁钩6的一端固定在解锁气缸上。可替换的，上述第二驱动件4还可以为电动推杆等。

本发明所提出的控制装置，是对上述受流器升降装置进行的改进，通过控制所述第一驱动件3和所述第二驱动件4，以使所述受流器升靴时，所述第一驱动件3接触曲柄7的时间早于滑板8接触供电轨9的时间；所述控制装置在所述第二驱动件4释放所述四连杆机构2后，控制所述第一驱动件3回缩。

本实施例公开的一种具体的实现方案为：一种控制装置，该控制装置在受流器升靴时，控制所述第一驱动件3的第一活塞杆31伸出，并在延时第一预设时间后，控制所述第二驱动件4的第二活塞杆41伸出，然后在第二驱动件4释放所述四连杆机构2后，控制所述第一活塞杆31回缩。所述第一预设时间可根据实际情况设定，只要满足受流器升靴时，所述第一驱动件接触曲柄的时间早于所述滑板8接触供电轨9的时间的条件即可，其具体数值可根据有限次实验得出。

第一驱动件3和第二驱动件4既可以是电动推杆，也可以是气缸或其它可控的驱动机构，关于第一驱动件3和第二驱动件4的控制方法以及延时控制手段均为本领域常规技术手段，本实施例不做具体说明。

实施例2

本实施例公开的另一种具体的实现方案为：受流器升靴时，控制装置控制所述第一驱动件3的第一活塞杆31和第二驱动件4的第二活塞杆41同时伸出，且所述第一活塞杆31到达所述曲柄7的行程小于所述第二活塞杆41到达所述限位件的行程。具体实现方式为将第一驱动件3与曲柄7之间的距离设置为小于第二驱动件4与限位件之间的距离。

实施例3

本实施例公开的另一种具体的实现方案为：受流器升靴时，控制装置控制所述第一驱动件3的第一活塞杆31和第二驱动件4的第二活塞杆41同时伸出，且所述第一活塞杆31的伸出速度大于第二活塞杆41的伸出速度。具体实现方式可以是采用伸出速度可控的驱动机构，例如电动推杆。伸出速度可控的驱动机构的速度控制方法为本领域常规技术，本实施例不做具体说明。

实施例4

本实施例公开一种能够使第一驱动件3的第一活塞杆31和第二驱动件4的第二活塞杆41同时伸出，且所述第一活塞杆31的伸出速度大于第二活塞杆41的伸出速度的控制装置。

如图4所示，所述第一驱动件3为第一气缸，所述第二驱动件4为第二气缸。控制装置包括第一电磁阀12、第二电磁阀13、梭阀14、单向节流阀15、单向排气阀16和节流阀17，所述第一电磁阀12的出气端与所述梭阀14的第一进气端连接，所述第二电磁阀13的出气端与所述梭阀14的第二进气端以及所述节流阀17的进气端连接，所述节流阀17的出气端与所述第二驱动件4的进气端连接；所述梭阀14的出气端分别与所述单向节流阀15的进气端、单向排气阀16的出气端连接，所述单向节流阀15的出气端和所述单向排气阀16的进气端均与所述第一驱动件3的进气端连接；所述单向节流阀15的限定流速大于所述节流阀17的限定流速。

受流器升靴时，打开第二电磁阀13，打开单向节流阀15，关闭单向排气阀16；一路气体经单向节流阀15到达第一驱动件3，使第一活塞杆31伸出；同时另一路气体经节流阀17到达第二驱动件4，使第二活塞杆41伸出，并通过控制单向节流阀15和节流阀17，使得单向节流阀15的限定流速大于所述节流阀17的限定流速，从而使第一活塞杆31的伸出速度大于第二活塞杆41的伸出速度。在第二驱动件4释放所述四连杆机构2后，关闭单向节流阀15，打开单向排气阀16，第一驱动件3内的气体经单向排气阀16排出，第一活塞杆3回缩，此时四连杆机构2在第一弹性件和第一驱动件3的共同作用下缓慢向升靴方向转动，使得滑板8缓慢向供电轨9移动并接触，从而完成升靴。

受流器降靴时，打开第一电磁12，打开单向节流阀15，关闭单向排气阀16，气体经单向节流阀15到达第一驱动件3，使第一活塞杆31伸出，即可完成降靴。

实施例5

一种受流器用升降装置的控制方法，包括如下步骤：

s1、受流器升靴时，控制第一驱动件接触曲柄的时间早于所述滑板接触供电轨的时间；

s2、第二驱动件释放四连杆机构后，控制所述第一驱动件回缩。

所述s1的一种具体方法可以是：控制所述第一驱动件伸出，延时第一预设时间后，控制所述第二驱动件伸出。

所述s1的另一种具体方法也可以是：控制所述第一驱动件和第二驱动件同时伸出，且所述第一驱动件的活塞杆到达所述曲柄的行程小于所述第二驱动件的活塞杆到达所述限位件的行程。

所述s1的另一种具体方法还可以是：控制所述第一驱动件和第二驱动件同时伸出，且所述第一驱动件的伸出速度大于所述第二驱动件的伸出速度。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。