專利名稱：移動觸點的制作方法
技術領域：
本發明涉及按專利權利要求1前序部分所述的一種移動觸點。
該型式的移動觸點旨在將電能自架空導線傳送到電動車上。至今所用的移動觸點至少具有一個桿式滑動觸點，并且，其縱軸線與架空導線的縱向形式直角。架空導線與滑動觸點間是借助于一種設計成搖臂或導電弓架的保持裝置保持接觸的。在此情況下，該種以純被動方式工作的移動觸點只能通過增加回復力，因而只能通過增加該滑動觸點對架空導線的接觸壓力來補償在高車速時所產生的架空導線的顫振，是有缺點的。這只能用進一步張開保持裝置的方法來實現。因此方法可避免滑動觸點與架空導線間的接觸分離危險，并可減少電弧的形成。然而，由于產生了更大的機械應力，必然會導致滑動觸點的材料磨損加重。
本發明的目的是規定一種移動觸點，其一個或多個滑動觸點能與架空導線保持導電連接，而不毀壞。
該目的是通過專利權利要求1的特征來達到的。本發明所述的移動觸點可補償因架空導線的偏移或不適當的導向造成的破壞作用，達到使一個或多個滑動觸點不被損壞，而僅受到較少磨損的程度。同時，還保證一個或多個滑動觸點與架空導線始終保持良好的電接通。本發明所述移動觸點1的基本原理是基于架空導線一般發生在頻率大于5赫的高頻垂直顫振，憑經驗，其振幅小于2cm，用彈簧系統進行補償。頻率小于5赫振幅大于10厘米的低頻垂直顫振則用保持裝置的受控高度調節進行補償。
本發明的其它主要特征限定在從屬權利要求中。
下文將對照簡略附圖
對本發明作更詳細的闡述。
說明書所附的唯一附圖表示移動觸點1。這主要由保持裝置2，傳感器3，測控單元4，支持滑動觸點6的支架5及彈簧系統7組成。保持裝置2裝在安裝平板30上。安裝平板30借助絕緣子41安裝在電動車100的頂部，電動車在此未被詳細圖示。保持裝置2由能沿電動車100方向移動的支撐臂21構成。為此，支撐臂21的一端由鉸鏈22與安裝平板30相連。也能用設計成一個半導電弓架移動觸點的導電弓架來代替這種保持裝置。這是一種業已廣泛應用的結構形式，屬于先有技術，故在此不作詳述。驅動裝置24同樣由鉸鏈23與安裝平板30相連。該驅動裝置24在本文圖示的實施例中被設計成一個液壓作筒，其另一端通過鉸鏈25沿中心作用于支撐臂21。也可以將驅動裝置24設計成一種氣動或電機驅動的裝置。支撐臂21也可以由用鉸鏈相互連接的兩個另件組成(在此未圖示)。此時，驅動裝置24連接到接近于架空導線102的支撐臂21的那個另件上。這種支撐臂的設計具有易于補償所受風力的優點。這兩種結構的支撐臂21均纖維加強的塑料制成，以確保該結構所要求的高剛度等級。
彈簧系統7安裝在支撐臂21的另一端。在本文所圖示的實施例中，彈簧系統7被設計成一個彈簧支柱，但也可應用另一種彈簧系統，例如氣動彈簧。彈簧系統7有一個朝向滑動觸點6和支架5的回復力，其大小應與滑動觸點6及支架5的重量相匹配。為減輕其重量，滑動觸點6由碳制成，支架5由纖維復合材料制成。在本文所示的實施例中，這兩個組件5、 6的重量小于8kg。也可用2個滑動觸點(未圖示)代替一個滑動觸點6。此時，回復力的大小要與此相匹配，即要選擇兩個滑動觸點的重量使滑動觸點與支架5的重量之和小于8kg。本文所示的彈簧系統的回復力被選為40-100牛頓，優先選擇60-80牛頓，大于由組件5和6的質量產生的重力。
彈簧支柱7被安裝在支撐臂21上，使其縱軸線在運行中始終與架空導線102成直角。這可采用已經屬于先有技術的方法實現，在此不作詳細翻譯。頂部裝有滑動觸點6的支架5安裝到彈簧支柱7的另一端。計測板8設在支架5的下方。傳感器3的掃描頭3K直接裝在計測板8的對面。計測板8與掃描頭3K由一箱體3G所封圍，以防灰塵。在本文圖示的實施例中，計測板8的掃描是用光纖完成的，彈簧支柱7上的固定參照點M與滑動觸點6和架空導線102間的接觸點K之間的相應距離由傳感器3進行連續測量。計測板8可被設計成一個楔形膜片，配置在作為發送器的光纖與作為接收器的光纖之間。光束隨楔形膜片的位置而有不同的衰減，而接收的光能按相應的方式改變。當然，距離測量采用適當設計的適合此目的的掃描頭3K及計測板8，同樣可用電感或電容的方法實現。信號線10自掃描頭3K連到測控單元4，后者可安裝在電動車100的頂部，如圖所示，或裝在車輛100的內部。信號線10部分地穿過支撐臂21。在用光能的測距方案中，信號線10為光纖。這種光能測距方法具有在移動觸點上不需設置電氣或電子元件的優點。因此，也無須采取任何防止電磁場干擾的措施。測控單元4的信號輸出通過信號線11接到驅動裝置24上。
本發明的移動觸點1的操作方法現詳述如下。如前所述，架空導線102與滑動觸點6之間接觸點K的垂直位置在運動中會變化，這一方面由于架空導線102的結構設計，另一方面由于連接到滑動觸點6的架空導線102會由于所受力的作用而顫振。為了確保滑動觸點6與架空導線102間無干擾地導電連接，使電能連續地自架空導線102輸送到電動車100，滑動觸點6必須隨架空導線102的垂直偏移而變化。當移動觸點1被大于40牛頓的力壓向架空導線時即可如此。另一方面，應避免大于約50牛頓的接觸壓力，以防止滑動觸點6與架空導線102的過早機械磨損。架空導線的任何垂直偏移也導致用彈簧方式安裝的滑動觸點6的接觸點K與固定的參照點M之間距離發生變化。為了保持滑動觸點6與架空導線102連續地導電連接，一方面用彈簧系統7，而另一方面采用保持裝置2，裝備了移動觸點1，可作高度調節。參照點M與滑動觸點6和架空導線102的接觸點K之間的距離的變化是可測量的。傳感器3的測量正確度大于0.1厘米。在下列說明中，假設在理想情況下參照點M與接觸點K之間的距離為X。在掃描頭3K的正對面，在計測板8上設置測量點N(X)。彈簧系統7應設計成只要距離X處在X1與X2范圍內，其中X1與X2間的距離大約為10cm，滑動觸點6在架空導線上的接觸壓力便為60至80牛頓。只要架空導線102的垂直偏移不引起距離X大于或小于預定的極限范圍X1和X2，即能保證該接觸壓力足以輸電，同時不至于大到發生任何過早的磨損。不管滑動觸點6如何借助于彈簧系統7隨架空導線102的垂直偏移而偏移，測量信號均可不斷地從掃描頭3K發送到測控單元4，因為無論參照點M與觸點K之間的距離發生任何變化，計測板8都通過掃描頭3K，且此變化由掃描頭3K檢測得到。如果測控單元4發現滑動觸點6的高度變到高于或低于其中所存貯的極限值N(X1)和N(X2)，則其輸出信號便觸發驅動裝置24，驅動裝置24使支撐臂21升高或降低，以使參照點M與架空導線102的觸點K之間的距離X保持在X1到X2的范圍內，這就確保即使架空導線的垂直偏移大于±10cm，也能使滑動觸點6與架空導線102之間保持導電接觸。移動觸點1的這種高度調節，若有必要，也能使滑動觸點6隨架空導線有大于10cm的向上偏移而作大于10cm的移動，故導電接觸決不會被破壞。萬一架空導線有向下垂直偏移，滑動觸點便能隨架空導線的壓力而偏移，從而既避免表面磨損又能保持接觸。
權利要求
1.具有一保持裝置(2)的移動觸點，其上配有滑動觸點(6)，且其高度可調，用于將電力從架空導線(102)輸送到與移動觸點(1)永久相連的電動車(100)上，其特征在于，滑動觸點(6)裝在支架(2)上，并通過被設計成彈簧支柱的彈簧系統(7)始終與保持裝置(2)相連，該保持裝置(2)配有高度借助于驅動裝置(24)可調的支撐臂(21)；還在于一計測板(8)裝在支架(5)的底下，在計測板(8)的對面裝有傳感器(3)，該傳感器通過信號電纜(10)與測控單元(4)相連，測控單元的信號輸出連于驅動裝置(24)；還在于彈簧系統(7)具有與滑動觸點(6)和支架(5)相配的回復力，它們的重量小于8kg；還在于滑動觸點(6)與架空導線(102)保持導電接觸，由彈簧系統(7)的40-100牛頓的回復力將距離(X)保持在10厘米長的范圍內；還在于當距離(X)超出10厘米范圍時，保持裝置(2)的支撐臂(21)的高度可以調節以保持滑動觸點(6)與架空導線(102)之間的導電連接。
2.按權利要求1所述的移動觸點，其特征在于由一個或二個零件組成的支撐臂(21)的一端與驅動裝置(24)的一端在所有情況下均通過一個鉸鏈(分別為22和23)安裝到安裝平板(30)上，安裝平板(30)通過絕緣子(41)永久安裝在電動車(100)的頂部。
3.按權利要求1或2所述的移動觸點，其特征在于驅動裝置(24)經鉸鏈(25)作用于支撐臂(21)；彈簧系統(7)連于支撐臂(21)的另一端，以使其縱軸線與架空導線(102)始終成直角。
4.按照權利要求1至3之一所述的移動觸點，其特征在于傳感器(3)由兩根用作發送器和接收器的光纖組成，而計測板(8)則被設計成一個裝在發送器與接收器之間的楔形膜片。
全文摘要
本發明涉及一種具有用以將電能從架空導線(102)輸送到電動車(100)的滑動觸點(6)的移動觸點。由于所述的架空導線(102)受外力作用面有垂直偏移,該架空導線(102)能造成滑動觸點(6)損傷。為了防止對滑動觸點(6)造成如此損傷,該移動觸點(1)至少裝備兩個高度可調的組件(2和7)。按照本發明,在電動車(100)和滑動觸點(6)之間至少裝有一個被動的彈簧組件(7)及至少一個高度可調節的組件(2)。
文檔編號B60L5/28GK1192719SQ96196105
公開日1998年9月9日 申請日期1996年8月5日 優先權日1995年8月8日
發明者K·D·拉馬克, F·盧茨, K·克斯克, B·肖布, F·施馬德雷爾, G·拜爾, B·馬泰爾斯 申請人:Abb·專利有限公司