無軌電車集電器制造技術(shù)

本實(shí)用新型專利技術(shù)提供一種無軌電車集電器，包括集電桿和取電機(jī)構(gòu)，所述集電桿為單桿，所述取電機(jī)構(gòu)包括頂桿、頂桿連桿、集電頭，所述頂桿和頂桿連桿呈“U”形連接，所述集電頭活動(dòng)連接于頂桿連桿。所集電桿與所述取電機(jī)構(gòu)頂桿通過一旋轉(zhuǎn)電機(jī)相連接，所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)控制所述取電機(jī)構(gòu)在所述集電桿徑向平面一定角度內(nèi)旋轉(zhuǎn)。本實(shí)用新型專利技術(shù)集電器適用于在行駛中脫線并隨時(shí)自動(dòng)捕線，控制簡(jiǎn)單，捕線準(zhǔn)確且成本低廉，非常適合大規(guī)模推廣應(yīng)用。（*該技術(shù)在2024年保護(hù)過期，可自由使用*）

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本技術(shù)涉及無軌電車集電器，尤其是用于與電網(wǎng)自動(dòng)連通的自動(dòng)捕捉電線集電器。
技術(shù)介紹
目前無軌電車以其無污染的優(yōu)點(diǎn)，越來越受到公共交通領(lǐng)域的關(guān)注。傳統(tǒng)的無軌電車由于過分依賴于電網(wǎng)，在本世紀(jì)初逐漸被燃油燃?xì)夤卉囁〈蔷薮蟮某鞘须娋W(wǎng)布線網(wǎng)絡(luò)閑置不僅影響城市美觀，而且造成資源的巨大浪費(fèi)。為繼續(xù)發(fā)展新能源汽車事業(yè)，減少車輛排放，改善空氣質(zhì)量，針對(duì)無軌電車的改進(jìn)工作日益成熟。針對(duì)傳統(tǒng)無軌電車無法脫離電網(wǎng)行駛的缺陷，已經(jīng)研制出使用雙源動(dòng)力的無軌電車，采用電網(wǎng)和動(dòng)力電池雙動(dòng)力源，在車輛與電網(wǎng)連接時(shí)利用電網(wǎng)供電，脫離電網(wǎng)時(shí)利用電力電池進(jìn)行供電，既能實(shí)現(xiàn)靈活充電又不完全受架空電網(wǎng)的限制，且使用電池容量小，無需定點(diǎn)充換電。現(xiàn)有的無軌電車自動(dòng)升降集電器無軌電車普遍采用電網(wǎng)定點(diǎn)捕捉，即集電器升起捕捉電網(wǎng)時(shí)需要將車停至相應(yīng)升降區(qū)，通過車頂攝像頭將電網(wǎng)圖像傳至司機(jī)控制室，由司機(jī)通過圖像尋找導(dǎo)向罩，并判斷在符合升桿條件時(shí)，手動(dòng)控制按鈕完成線網(wǎng)捕捉，降桿過程則可以在低速行進(jìn)中通過控制按鈕實(shí)現(xiàn)。在整個(gè)集電器與電網(wǎng)接觸過程中，所有的操作都需要由司機(jī)做出判斷，為了增加判斷的準(zhǔn)確性，司機(jī)必須在非常低的車速甚至停車狀態(tài)下進(jìn)行升桿、捕捉等操作。為了實(shí)現(xiàn)自動(dòng)升降控制，現(xiàn)有技術(shù)中有利用高清圖像拍攝設(shè)備進(jìn)行線網(wǎng)定位，利用線網(wǎng)位置信息進(jìn)行集電器動(dòng)作控制，以實(shí)現(xiàn)集電器自動(dòng)捕捉線網(wǎng)，減少司機(jī)的人為參與。這種技術(shù)方案雖然能夠解決現(xiàn)行運(yùn)營車輛的問題，但是實(shí)施上難度卻很大。針對(duì)這一目前自動(dòng)升降集電器存在以下缺陷:(I)控制難度大。使用雙桿集電器，集電器的控制需要兩套執(zhí)行器，不僅要對(duì)每一根線網(wǎng)精確捕捉，兩套執(zhí)行器之間也需要精確配合，不易實(shí)現(xiàn)。(2)成本較高。每一臺(tái)電車都需要配備雙集電桿和雙執(zhí)行器，對(duì)傳統(tǒng)電車的改造成本升高，推廣困難。(3)質(zhì)量較大。由于執(zhí)行器一般是電機(jī)或者氣缸，兩套執(zhí)行器再加控制機(jī)構(gòu)勢(shì)必會(huì)增加集電器的整體重量，增加車體負(fù)擔(dān)。為了解決上述問題，需要開發(fā)一種適用于在行駛中脫線并隨時(shí)自動(dòng)捕線，控制簡(jiǎn)單，捕線準(zhǔn)確且成本低廉的集電器。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本技術(shù)所提供的集電器，非常適用于自動(dòng)捕線的電車設(shè)計(jì)，能夠解決現(xiàn)有電車自動(dòng)捕線技術(shù)中的控制復(fù)雜、集電器成本高居不下的問題。本技術(shù)的無軌電車集電器，包括集電桿和取電機(jī)構(gòu)，所述集電桿為單桿，所述取電機(jī)構(gòu)包括頂桿、頂桿連桿、集電頭，所述頂桿和頂桿連桿呈“U”形連接，所述集電頭活動(dòng)連接于頂桿連桿。單桿集電器較當(dāng)前雙桿集電器更加節(jié)省成本，且只需一套執(zhí)行和控制機(jī)構(gòu)，減輕集電器整體重量，更加便于操作。作為本技術(shù)的一種優(yōu)選實(shí)施方式，所集電桿與所述取電機(jī)構(gòu)頂桿通過一旋轉(zhuǎn)電機(jī)相連接，所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)控制所述取電機(jī)構(gòu)在所述集電桿徑向平面一定角度內(nèi)旋轉(zhuǎn)。旋轉(zhuǎn)電機(jī)的應(yīng)用可以使集電器在自動(dòng)捕線過程中準(zhǔn)確定位集電頭與電線的相對(duì)位置，提高電線抓取的準(zhǔn)確度。進(jìn)一步地，所述頂桿與所述頂桿連桿之間設(shè)置有回位彈簧。回位彈簧一方面幫助頂桿連桿復(fù)位，另一方面有利于使集電頭與電線緊密接觸，防止行走過程中脫線。作為本技術(shù)的另一種優(yōu)選實(shí)施方式，所述頂桿由套筒和套桿組成，所述套桿設(shè)置于套筒內(nèi)且二者沿軸向相對(duì)活動(dòng)，所述套筒末端連接頂桿連桿。這種取電機(jī)構(gòu)的設(shè)置能夠使集電頭更加平穩(wěn)地移動(dòng)，以適應(yīng)線網(wǎng)寬度，提高供電穩(wěn)定性。作為本技術(shù)的又一種優(yōu)選實(shí)施方式，所述頂桿與所述頂桿連桿在“U”形平面內(nèi)活動(dòng)連接。這種取電機(jī)構(gòu)的設(shè)置比較簡(jiǎn)單，更易操作。此外，所述集電桿呈錐形，由底部到頂部直徑逐漸縮小。所述集電桿采用高分子絕緣材料制成。另外，本技術(shù)還提供一種無軌電車，使用上述的集電器。本技術(shù)集電器裝置配合圖像識(shí)別系統(tǒng)識(shí)別線網(wǎng)，能夠在電車行進(jìn)中自動(dòng)捕線，減少了司機(jī)的人工干預(yù)與駕駛難度，降低對(duì)無軌電車司機(jī)的要求，提高線網(wǎng)運(yùn)行效率；使得無軌電車對(duì)線網(wǎng)的適應(yīng)性大大增強(qiáng)，在兼容現(xiàn)有電車線網(wǎng)的情況下對(duì)新鋪設(shè)電車線網(wǎng)及路況要求降低(比如路口處不必架設(shè)線網(wǎng))使得無軌電車大范圍推廣成為可能；本集電器采用的新材料讓無軌電車的車頂載荷降低，對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性好并且材料本身絕緣還使得電車安全性較高。【附圖說明】圖1是本技術(shù)集電器整體示意圖；圖2是一種實(shí)施方式的集電器取電機(jī)構(gòu)細(xì)節(jié)圖；圖3是另一種實(shí)施方式的集電器取電機(jī)構(gòu)細(xì)節(jié)圖；【具體實(shí)施方式】為了使本領(lǐng)域的技術(shù)人員更好地理解本技術(shù)的技術(shù)方案，下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本技術(shù)作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。圖1是本技術(shù)所涉及的用于自動(dòng)抓取線網(wǎng)的集電器示意圖。集電器100固定設(shè)置于電車的頂部，通過與車頂線網(wǎng)的連接從電網(wǎng)取電以供給車輛驅(qū)動(dòng)。本技術(shù)集電器包括執(zhí)行機(jī)構(gòu)102、集電桿104、取電機(jī)構(gòu)106。其中執(zhí)行機(jī)構(gòu)102用于控制集電桿104的升降和旋轉(zhuǎn)，由電動(dòng)機(jī)或氣缸及其控制機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)，本說明書中不做重點(diǎn)說明。請(qǐng)見圖1?3，本技術(shù)集電器的特點(diǎn)在于使用單桿集電裝置，即集電桿104為I根，其底部連接執(zhí)行機(jī)構(gòu)102，其頂部連接取電機(jī)構(gòu)106。用于電車驅(qū)動(dòng)的空中電線網(wǎng)絡(luò)由兩條平行的高壓電線構(gòu)成，取電機(jī)構(gòu)要準(zhǔn)確抓取兩根平行的高壓電線能才形成供電回路，故本技術(shù)設(shè)置的取電機(jī)構(gòu)106設(shè)置為“U”形，包括頂桿62、頂桿連桿63、集電頭64，其中頂桿62和頂桿連桿63呈“U”形活動(dòng)連接，集電頭64活動(dòng)連接于頂桿連桿63。為使集電頭活動(dòng)自如，適應(yīng)不同的電線間距，兩集電頭64之間的距離應(yīng)當(dāng)是可調(diào)的。集電桿104設(shè)置成呈錐形，由底部到頂部直徑逐漸縮小，使集電桿104的重心靠近根部，同時(shí)增強(qiáng)了集電桿的剛性，減小集電桿在上升和下降時(shí)的抖動(dòng)。為了減少集電器100的重量，集電桿104可以采用材質(zhì)較輕、強(qiáng)度較高的材料，如高分子絕緣材料等制成。集電桿104的頂部與頂桿62通過一個(gè)旋轉(zhuǎn)電機(jī)相連接，該電機(jī)的作用主要是使取電機(jī)構(gòu)能夠沿著與集電桿垂直的徑面旋轉(zhuǎn)。旋轉(zhuǎn)電機(jī)軸連接頂軒，電機(jī)的控制可以通過集電器底部的執(zhí)行機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)。旋轉(zhuǎn)電機(jī)的設(shè)置有兩方面作用，一方面，當(dāng)取電機(jī)構(gòu)進(jìn)行線網(wǎng)抓取時(shí)，由于車輛行駛方向以及行駛位置，使取電機(jī)構(gòu)集電頭不能準(zhǔn)確地與兩電機(jī)對(duì)準(zhǔn)。一般認(rèn)為，當(dāng)取電機(jī)構(gòu)的頂桿與兩根電線相互垂直時(shí)，控制集電頭抓取電線較為容易，故旋轉(zhuǎn)電機(jī)控制器會(huì)通過執(zhí)行機(jī)構(gòu)接收到的線網(wǎng)位置信息發(fā)出相應(yīng)的旋轉(zhuǎn)信號(hào)，使旋轉(zhuǎn)電機(jī)控制頂桿旋轉(zhuǎn)一定的角度，使頂桿與兩根電線保持垂直，抓取電線；另一方面，在某些路段，如轉(zhuǎn)彎時(shí)線網(wǎng)距離會(huì)減小，此時(shí)適當(dāng)調(diào)整頂桿與兩條線網(wǎng)的角度，可以保持集電器不脫線。進(jìn)行抓取時(shí)，執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制集電桿升起并旋轉(zhuǎn)，使取電機(jī)構(gòu)頂桿中點(diǎn)保持在捕捉線網(wǎng)中線的軌跡上，旋轉(zhuǎn)電機(jī)控制頂桿保持與電線垂直，然后集電頭與線網(wǎng)接觸取電，實(shí)現(xiàn)抓取后，電車檢測(cè)到電流信號(hào)正常之后開始給電車供電。圖2是集電器取電機(jī)構(gòu)106的一種實(shí)施方式，集電桿104與頂桿62之間通過61連接，內(nèi)置有旋轉(zhuǎn)電機(jī)。頂桿62設(shè)置成空心套筒，內(nèi)置套桿621，頂桿62和套桿621能夠沿頂桿62軸向相對(duì)活動(dòng)，頂桿連桿63連接于套桿621，并與套桿621呈一定角度，本實(shí)施例中該角度為90度。集電頭64在抓取電線后，車輛行進(jìn)過程中兩電線間距變大時(shí)，套桿621被拉出頂桿62套筒，而當(dāng)電線間距現(xiàn)次變小時(shí)，套桿621被推入頂桿62套筒，以此方式可以保證集電頭在不同的線寬路段內(nèi)都能夠不脫線。此外，在頂桿連桿63與頂桿62之間本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
無軌電車集電器，包括集電桿和取電機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述集電桿為單桿，所述取電機(jī)構(gòu)包括頂桿、頂桿連桿、集電頭，所述頂桿和頂桿連桿呈“U”形連接，所述集電頭活動(dòng)連接于頂桿連桿。

【技術(shù)特征摘要】

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：朱臨宇，孟繁高，胡淼，楊凱新，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：天津市松正電動(dòng)汽車技術(shù)股份有限公司，
類型：新型
國別省市：天津;12