一种用于电动轨道机车的下压供电装置的制造方法
【专利摘要】一种用于电动轨道机车的下压供电装置，属于电动轨道机车领域。其特征在于：包括壳体（10），供电桩（8）自上而下进入壳体（10）并可下压的卡装在壳体（10）内部，其顶部突出于壳体（10）的上表面设置；在壳体（10）设置有由供电桩（8）触发的触发开关，触发开关的输出端连接到控制电路板（13）的控制电路上，外部供电电源通过控制电路板（13）的控制电路与供电桩（8）相连。通过本实用新型的用于电动轨道机车的下压供电装置，仅仅在受力下压之后带电，实现了轨道电动机车的分段、安全、可靠供电。
【专利说明】
—种用于电动轨道机车的下压供电装置
技术领域
[0001]—种用于电动轨道机车的下压供电装置，属于电动轨道机车领域。
【背景技术】
[0002]轨道电动机车作为一种较为环保的机车已经在地铁、城市轻轨等领域被广泛使用，但是现有技术中的电动机车在实际应用是，主要存在以下几个方面的不足:
[0003](I)现有技术中，电动机车一般采用架空线的供电方式，此时架空线作为电源正极，导轨(大地)作为电源负极形成供电回路。架空线的供电方式是较为常见的一种供电方式，但是设置架空线时需要机车顶部留有一定量的空间，因此在一些空间狭小的区域内，设置架空线时施工难度较大，并且设计既施工的成本较高。
[0004](2)在电动机车中也存在有一些等利用导轨供电的机车，如地铁，但是在现有技术中，对地铁供电的整条导轨均带电，一旦有人误触碰到带电导轨，则极易出现危险。为避免人触碰到导轨，一般通过设置护栏进行防护，但是在工矿领域，由于有些地区空间较为狭小，因此无法设置护栏，即使设置了护栏，由于整条导轨均为带电导轨，由于工矿领域相比较地铁站没有完善的引导、监管服务，因此工作人员误触到导轨而发生危险的可能性仍较大，严重影响了生产安全。在现有技术中，也存在有一种分段式供电的导轨，但该分段式供电的导轨是为了避免供电线路偏相而将不同相线间隔设置在不同段的导轨上，其供电导轨仍为整条带电的工作模式，因此仍存在有上述的缺陷。
[0005]另外除了上述的地铁、城市轻轨之外，工矿机车也是目前常见的一种机车形式。是一种广泛应用于工况环境的运输机车，在工矿企业的运输中起到极为重要的作用。现有技术的工矿轨道机车中，主要采用柴油作为动力的内燃机车，采用燃烧柴油作为动力的工矿轨道机车的主要缺陷为:柴油机运转时噪声较大，更为重要的是利用柴油燃烧作为动力时，需要消耗大量的柴油且能量转换效率较低，且柴油机的排放较为严重，因此采用燃烧柴油作为动力的工矿轨道机车已不适用于节能环保的大环境要求，而将现有技术的轨道电动机车技术直接应用到工矿机车上时，除了上述的两点缺陷之外，由于工矿领域的工作环境较为复杂，同时工矿机车常常运行于一些空间较小的环境中，甚至会进入隧道或地下作业，因此实现的难度难度较大，不能满足工矿轨道机车的运行要求。
【发明内容】
[0006]本实用新型要解决的技术问题是:克服现有技术的不足，提供一种仅仅在受力下压之后带电，实现了轨道电动机车的分段、安全、可靠供电的用于电动轨道机车的下压供电
目.ο
[0007]本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:该用于电动轨道机车的下压供电装置，其特征在于:包括壳体，供电粧自上而下进入壳体并可下压的卡装在壳体内部，其顶部突出于壳体的上表面设置;在壳体内设置有由供电粧触发的触发开关，触发开关的输出端连接到控制电路板的控制电路上，外部供电电源通过控制电路板的控制电路与供电粧相连。
[0008]优选的，在所述的壳体内部设置有触发室和控制室，所述的供电粧卡装在触发室内部并与设置在触发室内的复位机构配合，供电粧在复位机构的作用下实现下压后的复位，触发开关固定在触发室的底部;所述的控制电路板固定在控制室内。
[0009]优选的，所述的供电粧为圆柱状，其顶部为半球状的触头，在触头的下部突出设置有挡盘，挡盘以及其下部位于触发室内，并通过挡盘将复位机构固定在其下部。
[0010]优选的，所述的复位机构为复位弹簧，所述的供电粧从复位弹簧的中部穿过。
[0011]优选的，所述的供电粧包括绝缘的外壳体以及自上而下套装在外壳体内用于导电的导电芯，导电芯的顶部露出于外壳体，控制电路板上的控制电路通过内部电源导线自供电粧侧部穿过外壳体与导电芯连接。
[0012]优选的，所述的控制电路板上的控制电路包括微处理器和由微处理器控制导通的开关模块，供电电源通过外部电源导线与开关模块输出端相连，开关模块的输出端与供电粧相连。
[0013]优选的，所述的触发开关为行程开关。
[0014]与现有技术相比，本实用新型所具有的有益效果是:
[0015]1、在用于电动轨道机车的下压供电装置中，通过在轨道上设置若干下压供电装置，当车体行驶至不同下压供电装置处时，通过车体上的长条式受电靴触发相应的下压供电装置，其余取电装置不带电，并由取电装置将电能送至电动机，实现了对车体的分段供电，因此确保了生产安全。
[0016]2、通过将下压供电装置内的行程开关作为微处理器导通开关模块的导通条件，可以保证车体确定行驶到下压供电装置处时再实现通电，大大降低了人体误触电的几率，大大提高了生产的安全性;下压供电装置内的行程开关以机械触发的形式实现下压供电装置的供电，避免了在运行环境特别是复杂的工况环境中电磁干扰较为严重时，电子触发时触发信号容易被电磁干扰的弊端。
[0017]3、在本腹轨供电的轨道电动机车中，仅仅通过原有的导轨设置多组下压供电装置，即可实现车体的供电运行，无需进行其他额外的巨大投入即可实现，因此成本极低。
[0018]4、通过本腹轨供电的轨道电动机车，实现了轨道线路不宜安装第三轨或架空线供电等特定路况下地面电力对轨道电力机车的供电，因其只有机车运行到滑触供电装置上方时、滑触供电装置方带电为此种供电确保了电动轨道机车供电安全。
[0019]5、通过在供电粧外部设置绝缘材质的外壳体，使得在实际工作时，只有其内部的导电芯带电，大大增加了供电粧整体的绝缘性能，安全性也大大提高。
【附图说明】
[0020]图1为电动机车结构示意图。
[0021 ]图2为用于电动轨道机车的下压供电装置下压供电装置正视图。
[0022]图3为用于电动轨道机车的下压供电装置内部结构示意图。
[0023]图4为用于电动轨道机车的下压供电装置供电粧结构示意图。
[0024]图5为用于电动轨道机车的下压供电装置控制电路原理方框图。
[0025]其中:1、导轨2、下压供电装置3、长条式授电靴4、车轮5、车体6、供电线7、触发室8、供电粧9、控制室10、壳体U、外部电源导线12、复位弹簧13、控制电路板14、触发信号线15、内部电源导线16、行程开关17、外壳体18、挡盘19、导电芯。
【具体实施方式】
[0026]图1?5是本实用新型的最佳实施例，下面结合附图1?5对本实用新型做进一步说明。
[0027]在如图1所示的轨道电动机车中，包括车体5，车体5通过设置在其底部的车轮4沿其左、右两侧的两条导轨I行驶。在车体5内设置有为车体5行驶提供动力的电动机。在实用新型中，电动机采用开关磁阻电机实现。
[0028]在沿左右两条导轨I的方向上设置有多组下压供电装置2，每组的两支下压供电装置2左右对称的设置在左右两条导轨I的内侧，并借助相应侧的导轨I设置。在车体5的底部左右两侧分别固定有一条长条式授电靴3。当车体5行驶至相应的下压供电装置2处时，设置在车体5底部的两条长条式授电靴3分别向下压动相应侧的下压供电装置2使其触发，下压供电装置2触发后带电，并将电源送至长条式授电靴3上，在长条式授电靴3的上部设置有与车体5内电动机的电源端连接的供电线6，下压供电装置2触发后输出地电源经长条式授电靴3上的导电部以及供电线6送至车体5内的电动机，为其工作提供电源。由于电动机采用直流供电的开关磁阻电机，因此，每组下压供电装置2中的两支分别可作为直流电源的正极和负极，并分别通过相应侧的长条式授电靴3以及供电线6连接至电动机。
[0029]在导轨I上，相邻两组下压供电装置2的间距不大于长条式授电靴3的长度，以保证本腹轨供电的轨道电动机车在行驶时至少与一组下压供电装置2接触，保证车体5内电动机的持续供电。
[0030]如图2?3所示，下压供电装置2包括壳体10，在壳体10内设置有触发室7和控制室9两个腔室，其中触发室7设置在壳体10的一端。供电粧8自壳体10的顶部向下进入触发室7，并穿过设置在触发室7内的复位弹簧12后自触发室7的底部穿出。供电粧8在复位弹簧12的作用下突出于壳体10的上端面，供电粧8在受压下落后同时将复位弹簧12压紧，在将供电粧8受压结束之后在复位弹簧12的作用下复位。在触发室7的底部设置有行程开关16，在供电粧8受压下落之后，其底部同时可将行程开关16触发。
[0031]如图4所示，供电粧8为圆柱体，圆柱体的顶部设置有半球体状的触头，在半球体状的触头下部凸出设置有圆盘形的挡盘18，在供电粧8放入触发室7内之后，挡盘18以及其下部位于触发室7内。挡盘18用于将复位弹簧12挡在其下部，以保证供电粧8借助复位弹簧12实现受压下落后的复位。
[0032]供电粧8外表为绝缘材质的外壳体17，上述的挡盘18与外壳体17为一体设计。在外壳体17内套装有导电芯19，导电芯19自上而下伸入外壳体17内，导电芯19顶部同样为半球状，导电芯19装入外壳体17内之后，其半球状的顶部形成供电粧8顶部触头的导电部。通过设置绝缘材质的外壳体17，使得在实际工作时，只有其内部的导电芯19带电，大大增加了供电粧8整体的绝缘性能，安全性也大大提高。
[0033]在控制室9内设置有控制电路板13，在控制电路板13上设置有下压供电装置2控制电路。如图5所示，下压供电装置2的供电电路包括:微处理器以及由微处理器控制实现通断的开关模块，微处理器可由市售常用的单片机实现，开关模块可用市售的大功率开关器件实现，如IGBT等。
[0034]电动机车的供电回路包括变压器、整流电路，交流电接入变压器的原边绕组，变压器的副边绕组接入整流电路的输入端，整流电路的输出端通过开关模块与上述的导电芯19连接。在实际连接中，整流电路输出端输出地电能通过外部电源导线11引入下压供电装置2的控制室9内，并连接在的控制电路板13上的开关管的输入端，自控制电路板13上的开关管相应的输出端上引出内部电源导线15，内部电源导线15穿过供电粧8的侧壁与供电粧8内部的导电芯19连接。
[0035]微处理器的输入端连接上述行程开关16的触发信号，当车体5行驶至相对应的下压供电装置2处时，固定在车体5底部的两条长条式授电靴3分别将相应侧的下压供电装置2中的供电粧8进行下压。供电粧8受压之后，将触发室7底部的行程开关16触发，行程开关16将触发信号通过触发信号线14送至微处理器，此时表示车体5已行驶至下压供电装置2处，此时微处理器向开关模块发出导通信号驱动开关管导通，开关管导通之后，由外部电源导线11送入的电源经开关管、内部电源导线15送至导电芯19，在经过导电芯19送至长条式授电靴3上，并经过长条式授电靴3传输至车体5中的电动机中。通过将行程开关16作为微处理器导通开关模块的导通条件，可以保证车体5确定行驶到下压供电装置2处时再实现通电，避大大降低了人体误触电的几率，大大提高了生产的安全性。
[0036]具体工作过程及工作原理如下:
[0037]当车体5利用其底部的车轮4在导轨I上行驶。当车体5行驶至相对应的下压供电装置2处时，固定在车体5底部的两条长条式授电靴3分别将相应侧的下压供电装置2中的供电粧8进行下压。供电粧8受压之后，将触发室7底部的行程开关16触发，行程开关16将触发信号送至微处理器。
[0038]当行程开关16的触发信号均到达之后，表示车体5已行驶至下压供电装置2处，此时微处理器向开关模块发出导通信号驱动开关管导通，开关管导通之后，由外部电源导线11送入的电源经开关管、内部电源导线15送至导电芯19，在经过导电芯19送至长条式授电靴3上，并经过长条式授电靴3传输至车体5中的电动机中，确保电动机得电后运行。
[0039]当车体5驶离下压供电装置2之后，受压下落的供电粧8在复位弹簧12的作用下复位，相对应的下压供电装置2停止供电。由上述可知，由于相邻两组的下压供电装置2的距离小于长条式授电靴3的长度，因此车体5底部的长条式授电靴3在与前一个下压供电装置2脱离时已经与下一个下压供电装置2接触，因此保证了电动机的持续供电。
[0040]通过设置多组下压供电装置2，只有在车体5行驶至相应位置的下压供电装置2时，下压供电装置2才会通电并将电源通过供电线6送至电动机的供电端，其余位置的下压供电装置2不带电，因此本腹轨供电的轨道电动机车采用了分段供电的方式，因此安全性大大提高，并且某一下压供电装置2通电时，只有下压供电装置2中的供电粧8内的导电芯19带电，相对应的导轨I不带电，进一步降低了人体触电的可能性。
[0041]以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非是对本实用新型作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本实用新型技术方案的保 L
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【主权项】
1.一种用于电动轨道机车的下压供电装置，其特征在于:包括壳体(10)，供电粧(8)自上而下进入壳体(10)并可下压的卡装在壳体(10)内部，其顶部突出于壳体(10)的上表面设置;在壳体(10)内设置有由供电粧(8)触发的触发开关，触发开关的输出端连接到控制电路板(13)的控制电路上，外部供电电源通过控制电路板(13)的控制电路与供电粧(8)相连。2.根据权利要求1所述的用于电动轨道机车的下压供电装置，其特征在于:在所述的壳体(10)内部设置有触发室(7)和控制室(9)，所述的供电粧(8)卡装在触发室(7)内部并与设置在触发室(7)内的复位机构配合，供电粧(8)在复位机构的作用下实现下压后的复位，触发开关固定在触发室(7)的底部;所述的控制电路板(13 )固定在控制室(9 )内。3.根据权利要求1或2所述的用于电动轨道机车的下压供电装置，其特征在于:所述的供电粧(8)为圆柱状，其顶部为半球状的触头，在触头的下部突出设置有挡盘(18)，挡盘(18)以及其下部位于触发室(7)内，并通过挡盘(18)将复位机构固定在其下部。4.根据权利要求3所述的用于电动轨道机车的下压供电装置，其特征在于:所述的复位机构为复位弹簧(12)，所述的供电粧(8 )从复位弹簧(12 )的中部穿过。5.根据权利要求1所述的用于电动轨道机车的下压供电装置，其特征在于:所述的供电粧(8)包括绝缘的外壳体(17)以及自上而下套装在外壳体(17)内用于导电的导电芯(19)，导电芯(19)的顶部露出于外壳体(17)，控制电路板(13)上的控制电路通过内部电源导线(15)自供电粧(8)侧部穿过外壳体(17)与导电芯(19)连接。6.根据权利要求1或2所述的用于电动轨道机车的下压供电装置，其特征在于:所述的控制电路板(13)上的控制电路包括微处理器和由微处理器控制导通的开关模块，供电电源通过外部电源导线(11)与开关模块输出端相连，开关模块的输出端与供电粧(8)相连。7.根据权利要求1或2所述的用于电动轨道机车的下压供电装置，其特征在于:所述的触发开关为行程开关(16)。
【文档编号】B60M1/30GK205440026SQ201521093131
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2015年12月25日
【发明人】黄文斌
【申请人】山东华铁工矿机车有限公司