帶導(dǎo)電滾軸的鋼鋁復(fù)合軌膨脹接頭的制作方法

一種帶導(dǎo)電滾軸的鋼鋁復(fù)合軌膨脹接頭，屬于城市軌道交通第三軌供電用的器材。

背景技術(shù)：

本發(fā)明作出以前，在已有技術(shù)中，城市軌道交通第三軌供電需采用膨脹接頭，以包容鋼鋁復(fù)合軌熱脹冷縮帶來的長度變化。例如，專利號2011 2023 5658.2的鋼鋁復(fù)合軌的芯棒式膨脹接頭，其魚尾板的二個斜面與工字形鋁軌之腰的接觸面為滑動摩擦，摩擦系數(shù)大于0.2，魚尾板的端頭在運(yùn)輸中對鋁軌之腰的斜面指稍有擦痕，在使用中隨熱脹冷縮，魚尾板相對鋁軌往復(fù)移動過程中會演變成鋁材表面起毛，摩擦系數(shù)增大至0.35以上，使膨脹接頭的滑動啟動力由＜800N增大至＞2000N，而M12螺栓的擰緊力也直接影響滑動啟動力，力矩大于15N*M的滑動啟動力大于2000N，進(jìn)而造成絕緣支架側(cè)向受力偏大而損壞，破壞系統(tǒng)供電，造成事故。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服上述不足之處，發(fā)明一種魚尾板與鋁軌之腰的接觸面為滾動摩擦而魚尾板仍能對二端的鋁軌實(shí)施電流連接的膨脹接頭，使鋼鋁復(fù)合導(dǎo)電軌在該接頭既能傳輸更大的電流，又有較小的滑動啟動力。

本發(fā)明主要解決方案，是這樣實(shí)現(xiàn)的：在魚尾板的二個斜面的二端各挖能放置4個導(dǎo)電滾軸的溝槽，蓋上滾軸蓋板，使導(dǎo)電滾軸既能在溝槽里轉(zhuǎn)動，其上部又稍高于滾軸蓋板，而由導(dǎo)電滾軸的圓周線與鋁軌之腰的斜面滾動接觸，這樣既能將魚尾板與鋁軌之間的摩擦由滑動變滾動，摩擦系數(shù)降至0.02以下，最終滑動啟動力可恒小于800N；而且導(dǎo)電滾軸采用T2硬質(zhì)銅件鍍銀，可以在魚尾板與鋁軌之腰間傳輸電流，由于一套膨脹接頭共用了32個導(dǎo)電滾軸，構(gòu)成16對并聯(lián)的等效電阻，具有傳電的高可靠性。

本發(fā)明的解決方案，還包括采用大銅圈直接將電流從一端的鋼鋁復(fù)合軌傳到另一端的鋼鋁復(fù)合軌，以及每根魚尾板二端各有一個小銅圈分別與每一端的鋼鋁復(fù)合軌相連接，大銅圈與小銅圈都是軟連接，不影響二端的鋼鋁復(fù)合軌縱向相對移動，本發(fā)明的解決方案，包括三條并聯(lián)的傳電路徑，一、左邊的鋼鋁復(fù)合軌經(jīng)大銅圈直接傳電到右邊的鋼鋁復(fù)合軌，二、左邊的鋼鋁復(fù)合軌導(dǎo)電滾軸到二根魚尾板再到右邊的導(dǎo)電滾軸，再到右邊的鋼鋁復(fù)合板軌，三、左邊的鋼鋁復(fù)合軌徑小銅圈到二根魚尾板而再到另一端的小鋼圈，最終到右邊的鋼鋁復(fù)合軌。

本發(fā)明與已有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1、膨脹接頭的滑動啟動力小而穩(wěn)定，滑動啟動力與M12螺栓螺母的擰緊力矩?zé)o關(guān)。

2、鋼鋁復(fù)合軌膨脹接頭有三條并聯(lián)的傳電路徑，傳輸電流大，可靠性高。

3、膨脹接頭兩端的過渡電阻小，甚至小于同樣長度的鋼鋁復(fù)合軌本體的體積電阻，使第三軌供電線路具有最低的線性電阻，節(jié)能。

附圖說明

圖1為鋼鋁復(fù)合軌膨脹接頭左段的橫剖面圖。

圖2為鋼鋁復(fù)合軌膨脹接頭的俯視圖。

圖3為膨脹接頭中段的橫剖面圖。

圖4為魚尾板斜表面的C-C旋轉(zhuǎn)視圖。

圖5為導(dǎo)電滾軸和蓋板的橫剖面圖。

圖6為導(dǎo)電滾軸和蓋板的局部放大圖。

具體完實(shí)施方式

下面本發(fā)明結(jié)合附圖中的實(shí)施例作進(jìn)一步描述：

本發(fā)明圖1為膨脹接頭左段的橫剖面圖，即圖2的B-B剖面圖，圖1的中下部為鋼鋁復(fù)合板，其工字形鋁軌1的腰部二側(cè)各有一條魚尾板2和魚尾板5，左右魚尾板被M12螺栓7經(jīng)彈簧6壓緊在鋁軌的腰上，M12螺栓7采用雙螺母加定位銷的方法來使魚尾板對鋁軌的夾緊力保持恒定，切忌M12螺栓7不經(jīng)彈簧6直接壓緊左魚尾板2和右魚尾板5，與工字形鋁軌的1的腰的斜面壓緊的是4支導(dǎo)電滾軸的3的圓周表面，導(dǎo)電滾軸3嵌在魚尾板2和5的溝槽里，魚尾板與鋁軌1不直接接觸，二者通過導(dǎo)電滾軸3連接，這種連接在機(jī)械上為滾動摩擦連接，在電氣上三者串聯(lián)。導(dǎo)電滾軸采用硬質(zhì)銅鍍銀，就將鋁軌1與魚尾板2及5串聯(lián)起來了，

圖1的上部為膨脹接頭的電流連接器，主要由大銅圈8固定在與鋼鋁復(fù)合軌1焊成一體的連接座10上面，大銅圈8用厚0.1mm的鍍錫硬態(tài)銅帶繞疊而成，在M12螺栓7的位置，鋼鋁復(fù)合軌1上是個縱向長槽。

圖2為膨脹接頭的俯視圖，鋼鋁復(fù)合軌1被從中間以橫置的“Z”字形線切割成左右二段，向二頭分開留出可變化的間隙“δ”。有二個連接座10分別與鋼鋁復(fù)合軌的左右段焊成一體。大銅圈8同時與二個連接座10相連接。使左右鋼鋁復(fù)合軌相對移動，熱脹時間隙“δ”變小，冷縮時間隙“δ”變大，而大銅圈8的軟特性使大銅圈8二端的二個彎頭位置會自動變化，從而在這種縱向的線性位移時保持二段鋼鋁復(fù)合軌的電氣連接，這是第三條傳電路徑。

在圖2右段的局部剖視中，可以看到上面的小銅圈9與魚尾板2相連，下面的小銅圈9與魚尾板5相連。而在圖2的左段也有二個小銅圈9分別與魚尾板2和魚尾板5相連，小銅圈9的另一頭被固定在鋁軌上的腰上，構(gòu)成了另一條傳電路徑。

在圖2中有3個M12螺栓7，起到將魚尾板和鋼鋁復(fù)合軌裝配成一體的作用。

圖3為膨脹接頭中段的橫剖面圖，即圖2的A-A剖面。鋼鋁復(fù)合軌被從中間切成左右二半。由于魚尾板2和魚尾板5在腰部將切成二半的鋼鋁復(fù)合軌夾持，使左右鋼鋁復(fù)合軌只有一個自由度，即縱向相對位移，如果左右鋼鋁復(fù)合軌的接觸面間隙過大，鋼鋁復(fù)合軌會出現(xiàn)橫向扭轉(zhuǎn)，二個不銹鋼接觸面不在同一平面上，會導(dǎo)致機(jī)車上的受流器損壞。所以3個M12螺栓7既不能將魚尾板連同左右鋼鋁復(fù)合軌夾死，其螺母又不能松開旋轉(zhuǎn)，所以必須使用雙螺母加定位銷的辦法來維持二段鋼鋁復(fù)合軌接觸面微小間隙的穩(wěn)定性。

在圖3中，左右二段鋼鋁復(fù)合軌1的上面各焊了一個連接座10，大銅圈8的左右面分別與左右連接座10用螺栓固定，使左邊的鋼鋁復(fù)合軌1的電流經(jīng)左邊的連接座10流經(jīng)銅圈再到右邊的連接座10，最終流到右邊的銅鋼鋁復(fù)合軌1，故圖3是電流連接器的主要視圖，電流連接器可承擔(dān)額定電流的60％，這是第一條傳電路徑。

圖4是魚尾板斜表面的C-C旋轉(zhuǎn)視圖。長達(dá)1.1m的魚尾板二端各有一組導(dǎo)電滾軸組合，每個組合里有4支導(dǎo)電滾軸3和一個滾軸蓋板4，8個小螺釘將滾軸蓋板固定在魚尾板上。左邊的導(dǎo)電滾軸組合與左邊的鋼鋁復(fù)合軌1之腰接觸，右邊的導(dǎo)電滾軸組合與右邊的鋼鋁復(fù)合軌1之腰接觸，構(gòu)成第二條傳電路徑。

圖5是導(dǎo)電滾軸和蓋板的橫剖面圖，即圖4的D-D剖面圖，魚尾板2上開設(shè)的4條溝槽11的寬度比導(dǎo)電滾軸3的直徑僅寬0.02mm，溝槽11的深度比導(dǎo)電滾軸3的半徑多0.2mm，導(dǎo)電滾軸3的直徑取8mm。滾軸蓋板4埋在魚尾板的長方形凹槽里，其上表面與魚尾板2的斜面持平。

圖6是圖5的局部放大圖，導(dǎo)電滾軸3與魚尾板2上的溝槽11和滾軸蓋板4的形位公差采用動配合，導(dǎo)電滾軸3的上表面露出滾軸蓋板4約0.3mm，溝槽11內(nèi)角處涂導(dǎo)電膏，既使導(dǎo)電滾軸3潤滑轉(zhuǎn)動，又增加導(dǎo)電率。