一种基于低压轨道平板车取电装置及取电方法与流程

1.本发明涉及取电装置，更具体地说，它涉及一种基于低压轨道平板车取电装置及取电方法。


背景技术：

2.轨道平板车有很多种供电方式，其中低压轨道平板车是制造企业常用的一种重载台车，其需要通过预埋在地面内的轨道进行导电，利用平板车设置的导电柱接触将电传递给车载电动机使平板车运作；一般取电装置是通过取电柱与轨道摩擦取电的，其主要原理是将取电柱安装在电动平车的一端，使取电柱依靠内部芯棒的自重压紧下边的黄铜碳刷与轨道车运行钢轨表面摩擦取电的。这种技术的弊端在于实际工作环境中，钢轨安装平直度有差异，钢轨表面易产生锈迹或腐蚀等影响了取电的稳定性，直接影响整车运行。
3.目前现有技术中，如公开了一种低压轨道车取电装置(专利申请号：201620759462.6)，采用取电柱装置和取电碳刷装置实现从轨道取电，再通过车轮为车上用电装置供电，取电碳刷装置本身结构较为复杂，取电碳刷与碳刷盒直接无限位件，容易出现取电碳刷接触不良的情况，进而影响取电效果。
4.因此有必要提出一种新的取电装置。


技术实现要素：

5.针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种基于低压轨道平板车取电装置及取电方法，通过取电装置与车轮滑面摩擦取电，弥补了取电柱和碳刷磨擦取电的技术弊端，提高低压轨道平板车的运行稳定性。
6.本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
7.一种基于低压轨道平板车取电装置，设置于平板车的车梁下方，与平板车的车轮接触实现取电，包括固定支撑座、连接机构、绝缘板和铜制的取电板，所述取电装置位于车梁的下方且位于车轮的一侧，所述固定支撑座的底端与连接机构连接，所述连接机构位于固定支撑座的一侧，且朝向车轮，所述绝缘板设置于连接机构与车轮之间，且所述绝缘板通过第一螺栓与连接结构固定连接，所述取电板设置于绝缘板与车轮之间，且所述取电板通过定位销固定在绝缘板侧面，所述取电板朝向车轮的侧面为弧面，且与车轮紧贴，所述取电板上设置有第二螺栓，所述第二螺栓与车载控制箱的固定电源线连接，从而实现取电。
8.在其中一个实施例中，所述连接机构包括限位螺杆、压紧弹簧、滑动座和调整螺母，所述固定支撑座设置有便于限位螺杆穿过的第一通孔，所述限位螺杆穿过固定支撑座的第一通孔，所述滑动座和调整螺母分别设置于限位螺杆的两端，所述调整螺母与限位螺杆远离车轮的一端螺纹连接，所述压紧弹簧套设在限位螺杆外，且处于固定支撑座与滑动座之间。
9.在其中一个实施例中，所述滑动座还设置有多个与限位螺杆平行的导向杆，所述固定支承座设置有与导向杆配合的第二通孔，多个所述导向杆穿过第二通孔。
10.在其中一个实施例中，所述限位螺杆与调整螺母通过固定销加固连接，防止调整螺母从限位螺杆处脱出。
11.在其中一个实施例中，所述取电装置还包括两组辅助导轮，所述辅助导轮均处于固定支承座与车轮之间，所述辅助导轮包括连接杆和导向轮，所述连接杆水平放置且与限位螺杆平行，两组所述连接杆分别处于限位螺杆的上方及下方，所述连接杆的一端与固定支承座固定连接，所述连接杆的另一端与导向轮可转动地连接，两组辅助导轮的导向轮均靠近车轮。
12.在其中一个实施例中，所述连接杆具有伸缩固定结构，便于调整导向轮的位置。
13.在其中一个实施例中，所述车轮包括铸钢外轮、绝缘锥套和固定锥套，所述铸钢外轮与取电板接触，所述铸钢外轮内设置绝缘锥套，所述绝缘锥套的内设置固定锥套，所述绝缘锥套、固定锥套和铸钢外轮三者固定连接，所述固定锥套与车轮转轴固定连接，车轮转轴带动车轮整体转动。
14.在其中一个实施例中，所述导向轮为橡胶材质的导向轮。
15.一种基于低压轨道平板车的取电方式，使用上述的取电装置，输入电力来源控制箱的三相交流电压通过控制柜设置的整流装置降压至单相直流电压，经轨道滑触线馈送给车轮，通过车轮上设置的取电装置将电流引入车载电源控制箱，控制箱中的逆变装置再将单向直流电压升压为交流电压为平板车的电机提供驱动电力。
16.综上所述，本发明具有以下有益效果：
17.本发明低压轨道平板车取电方式相比于其他系列平车，其具可频繁使用、作且时间长，使用寿命长和运行距离不受限的有限；另外本发明采用交流380v电源通过地面控制柜中的降压变压器降压至直流36v安全电压接至轨道上，让车轮与轨道接触方式变为线接触，然后利用取电装置与车轮摩擦进行取电，消除了因轨道表面出现凹凸不平时造成对磨电块的冲击，从而降低了取电装置的故障率，提高了取电装置的运行可靠性，保证了平板车的正常运行，同也也弥补了单一取电柱取电的技术弊端，提高了设备的安全性。
附图说明
18.图1是轨道平板车的示意图；
19.图2是图1的a-a’方向的示意图；
20.图3是本发明的示意图；
21.图4是本发明的车轮的示意图；
22.图5是图4的b-b’方向的示意图；
23.图6是本发明的取电方法示意图。
24.图中：1-低压线源，2-铜板，3-路轨，4-取电装置，5-车梁，6-车轮，7-车载控制箱，8-绝缘锥套，9-固定锥套，10-定位键，11-车轮转轴，12-外螺纹，13-凸环，14-锁紧螺母，15-钢垫环，16-固定支撑座，17-限位螺杆，18-导向杆，19-肋板，20-传动箱，21-调整螺母，22-固定销，23-压紧弹簧，24-滑动座，25-绝缘板，26-第一螺栓，27-取电板，28-第二螺栓，29-定位销。
具体实施方式
25.下面结合附图和实施例，对本发明进行详细描述。
26.值得注意的是，本文所涉及的“上”“下”等方位词均相对于附图视角而定，仅仅只是为了便于描述，不能够理解为对技术方案的限制。
27.本发明提供一种基于低压轨道平板车取电装置，设置于平板车的车梁5下方，与平板车的车轮6接触实现取电，结构如图1和2所示，低压线源1由地面控制箱输出通过地面预埋连接到平板车行走的导轨上，导轨的一侧分别有导电的铜板2，用于提高路轨3导电的稳定性。
28.如图3所示，取电装置4包括固定支撑座16、连接机构、绝缘板25和铜制的取电板27，取电装置4位于车梁5的下方且位于车轮6的一侧，具体的，固定支撑座16的顶端与车梁5固定连接，且固定支撑座16侧面还设置有肋板19，加强固定支撑座16与车梁5的连接，固定支撑座16的底端与连接机构连接，连接机构位于固定支撑座16的一侧，且朝向车轮6，绝缘板25设置于连接机构与车轮6之间，且绝缘板25通过第一螺栓26与连接结构固定连接，取电板27设置于绝缘板25与车轮6之间，且取电板27通过定位销29固定在绝缘板25侧面，如图3所示，取电板27朝向车轮6的侧面为弧面，且与车轮6紧贴，取电板27上设置有第二螺栓28，第二螺栓28与车载控制箱7的固定电源线连接，从而实现取电。
29.常规的取电装置4一般与路轨3连接，因此取电装置4容易受到路轨3上的杂物影响，严重时甚至会导致取电装置4的损坏，在本发明中，取电装置4的取电方式改变为与车轮6线接触，使取电装置4与平板车形成一个整体，减小环境对取电装置4的影响，在平板车运动过程中，取电板27始终保持与车轮6的接触，而车轮6始终与路轨3接触，因此取电板27始终处于接通电路的状态。
30.进一步地，为了减轻车轮6对取电板27的刚性冲击，连接机构为弹性复位结构，具体地，连接机构包括限位螺杆17、压紧弹簧23、滑动座24和调整螺母21，如图2和3所示，固定支撑座16设置有便于限位螺杆17穿过的第一通孔，限位螺杆17穿过固定支撑座16的第一通孔，滑动座24和调整螺母21分别设置于限位螺杆17的两端，具体地，滑动座24与限位螺杆17靠近车轮6的一端固定连接，绝缘板25通过第一螺栓26与滑动座24固定连接，调整螺母21与限位螺杆17远离车轮6的一端螺纹连接，压紧弹簧23套设在限位螺杆17外，且处于固定支撑座16与滑动座24之间。
31.容易理解的是，在压紧弹簧23的作用下，滑动座24有朝向车轮6运动的趋势，也即，压紧弹簧23驱使取电板27时刻压紧车轮6，保持取电板27与车轮6的接触，与此同时，压缩弹簧也起到缓冲的作用，当取电板27受到来自车轮6的冲击时，取电板27可以有活动的空间。调整螺母21用于控制滑动座24与固定支撑座16的张力行程
32.另外，本发明的取电装置4的数量不限于一个，在每个车轮6的前后两侧均可以安装取电装置4。
33.进一步地，如图3所示，滑动座24还设置有多个与限位螺杆17平行的导向杆18，固定支承座设置有与导向杆18配合的第二通孔，多个导向杆18穿过第二通孔。
34.进一步地，限位螺杆17与调整螺母21通过固定销22加固连接，防止调整螺母21从限位螺杆17处脱出。
35.车轮6有可能会粘有杂物，当出现杂物粘附在车轮6表面的情况，在车轮6转动过程
中，由于取电板27与车轮6是紧密贴合的，杂物可能会冲击取电板27或在取电板27与车轮6接触处积累，从而导致取电板27的接触不良，为解决上述问题，进一步地，取电装置4还包括两组辅助导轮，辅助导轮均处于固定支承座与车轮6之间，附图未显示，辅助导轮包括连接杆和导向轮，具体地，连接杆水平放置，与限位螺杆17平行，两组辅助导轮的连接杆分别处于限位螺杆17的上方及下方，连接杆的一端与固定支承座固定连接，连接杆的另一端与导向轮可转动地连接，两组辅助导轮的导向轮均靠近车轮6。
36.辅助导轮的作用是保护取电板27免受车轮6上杂物的冲击，具体地，在车轮6转动时，上下两组的导向轮与车轮6之间的间隙较小，一般情况下不跟随车轮6转动，当车轮6的转动面出现粘有杂物的情况，杂物跟随车轮6转动到上方或下方导向轮时，被对应的导向轮阻挡并刮下，体积较大的杂物不会运动到取电板27处。另外，辅助导轮还有减轻取电板27受到车轮6的冲击，当来自有车轮6方向的冲击较大时，辅助导轮与车轮6接触，承受车轮6的冲击。
37.进一步地，连接杆具有伸缩固定结构，便于调整导向轮的位置。
38.进一步地，车轮6的结构如图4和5所示，车轮6包括铸钢外轮、绝缘锥套8和固定锥套9，铸钢外轮的内孔轴向均匀设置有数条燕尾槽，利用浇铸的方法将绝缘材料灌到车轮6内孔使其结合一起，通过机床加工形成绝缘锥套8，在绝缘锥套8的内孔上均匀设置数条半圆槽，另外在锥套一端再设置一个凸环13，凸环13上设有钢垫环15；
39.固定锥套9由钢质材料制成，其与绝缘锥套8均采用环形锥状结构设置；其中固定锥套9的轴向锥面上设置数条凸起半圆键与绝缘锥套8的半圆槽配合连接结合，绝缘锥套8的直孔内设有键槽，其通过定位键10与车轮转轴11连接固定，车轮转轴11与传动箱20连接；另外固定锥套9的一端还设有外螺纹12与锁紧螺母14固定连接，钢垫环15用于避免锁紧螺母14在旋转时对绝缘锥套8端面磨损。
40.供电装置由地面控制箱和车载控制箱7组成:其中地面控制箱内设有整流装置，整流装置包括变压器、整流元件、滤波器和接触器等组成；车载控制箱7内设有逆变装置，逆变装置包括逆变桥、控制逻辑、滤波电路和变压器等组成。本发明也提供了一种基于低压轨道平板车取电装置的取电方法，如图6所示，首先将输入电力来源控制箱的三相交流(380v)电压通过控制柜设置的整流装置降压至单相直流(36v)电压，经轨道滑触线馈送给车轮6，通过车轮6上设置的取电装置4将电流引入车载电源控制箱，控制箱中的逆变装置再将单向直流(36v)电压升压为交流(380v)电压为平板车的电机提供驱动电力。
41.以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

技术特征：
1.一种基于低压轨道平板车取电装置，其特征在于，设置于平板车的车梁(5)下方，与平板车的车轮(6)接触实现取电，包括固定支撑座(16)、连接机构、绝缘板(25)和铜制的取电板(27)，所述取电装置(4)位于车梁(5)的下方且位于车轮(6)的一侧，所述固定支撑座(16)的底端与连接机构连接，所述连接机构位于固定支撑座(16)的一侧，且朝向车轮(6)，所述绝缘板(25)设置于连接机构与车轮(6)之间，且所述绝缘板(25)通过第一螺栓(26)与连接结构固定连接，所述取电板(27)设置于绝缘板(25)与车轮(6)之间，且所述取电板(27)通过定位销(29)固定在绝缘板(25)侧面，所述取电板(27)朝向车轮(6)的侧面为弧面，且与车轮(6)紧贴，所述取电板(27)上设置有第二螺栓(28)，所述第二螺栓(28)与车载控制箱(7)的固定电源线连接，从而实现取电。2.如权利要求1所述的基于低压轨道平板车取电装置，其特征在于，所述连接机构包括限位螺杆(17)、压紧弹簧(23)、滑动座(24)和调整螺母(21)，所述固定支撑座(16)设置有便于限位螺杆(17)穿过的第一通孔，所述限位螺杆(17)穿过固定支撑座(16)的第一通孔，所述滑动座(24)和调整螺母(21)分别设置于限位螺杆(17)的两端，所述调整螺母(21)与限位螺杆(17)远离车轮(6)的一端螺纹连接，所述压紧弹簧(23)套设在限位螺杆(17)外，且处于固定支撑座(16)与滑动座(24)之间。3.如权利要求2所述的基于低压轨道平板车取电装置，其特征在于，所述滑动座(24)还设置有多个与限位螺杆(17)平行的导向杆(18)，所述固定支承座设置有与导向杆(18)配合的第二通孔，多个所述导向杆(18)穿过第二通孔。4.如权利要求2所述的基于低压轨道平板车取电装置，其特征在于，所述限位螺杆(17)与调整螺母(21)通过固定销(22)加固连接，防止调整螺母(21)从限位螺杆(17)处脱出。5.如权利要求1所述的基于低压轨道平板车取电装置，其特征在于，还包括两组辅助导轮，所述辅助导轮均处于固定支承座与车轮(6)之间，所述辅助导轮包括连接杆和导向轮，所述连接杆水平放置且与限位螺杆(17)平行，两组所述连接杆分别处于限位螺杆(17)的上方及下方，所述连接杆的一端与固定支承座固定连接，所述连接杆的另一端与导向轮可转动地连接，两组辅助导轮的导向轮均靠近车轮(6)。6.如权利要求5所述的基于低压轨道平板车取电装置，其特征在于，所述连接杆具有伸缩固定结构，便于调整导向轮的位置。7.如权利要求1所述的基于低压轨道平板车取电装置，其特征在于，所述车轮(6)包括铸钢外轮、绝缘锥套(8)和固定锥套(9)，所述铸钢外轮与取电板(27)接触，所述铸钢外轮内设置绝缘锥套(8)，所述绝缘锥套(8)的内设置固定锥套(9)，所述绝缘锥套(8)、固定锥套(9)和铸钢外轮三者固定连接，所述固定锥套(9)与车轮转轴(11)固定连接，车轮转轴(11)带动车轮(6)整体转动。8.如权利要求7所述的基于低压轨道平板车取电装置，其特征在于，所述导向轮为橡胶材质的导向轮。9.一种基于低压轨道平板车的取电方式，其特征在于，使用如权利要求1-8任一项所述的取电装置(4)，输入电力来源控制箱的三相交流电压通过控制柜设置的整流装置降压至单相直流电压，经轨道滑触线馈送给车轮(6)，通过车轮(6)上设置的取电装置(4)将电流引入车载电源控制箱，控制箱中的逆变装置再将单向直流电压升压为交流电压为平板车的电机提供驱动电力。

技术总结
本发明涉及一种基于低压轨道平板车取电装置及取电方式，设置于平板车的车梁下方，与平板车的车轮接触实现取电，包括固定支撑座、连接机构、绝缘板和铜制的取电板，取电装置位于车梁的下方且位于车轮的一侧，固定支撑座的底端与连接机构连接，连接机构位于固定支撑座的一侧朝向车轮，绝缘板设置于连接机构与车轮之间，取电板设置于绝缘板与车轮之间，取电板朝向车轮的侧面为弧面与车轮紧贴，取电板与车载控制箱的固定电源线连接，从而实现取电。本发明通过取电装置与车轮滑面摩擦取电，弥补了取电柱和碳刷磨擦取电的技术弊端，提高低压轨道平板车的运行稳定性。道平板车的运行稳定性。道平板车的运行稳定性。


技术研发人员：廖子东 蒋国强 杨家满 廖中意 林延强
受保护的技术使用者：宝武杰富意特殊钢有限公司
技术研发日：2023.03.15
技术公布日：2023/7/6