一种接触网自动接触装置

技术领域

本发明涉及电力辅助设备技术领域，具体涉及一种接触网自动接触装置。

背景技术

接触网是在电气化铁道中，沿钢轨上空“之”字形架设的，供受电弓取流的高压输电线。接触网是铁路电气化工程的主构架，是沿铁路线上空架设的向电力机车供电的特殊形式的输电线路。

在电力轨道车辆检修作业当中，车顶设备检修是极其重要环节。由于车顶一般铺设有接触网的高压线路，需将高压隔离切除后，工作人员方可登顶作业。

发明内容

在现有技术中，高压隔离切除的工作环节通常靠人力操作，由于存在操作人员疏忽大意、操作失误等风险，因此使用人工进行高压隔离切除极易造成重大的人身安全事故。

为此，本发明提供了一种接触网自动接触装置，能够实现对接触网的自动接触，同时能够检测装置与接触网之间的接触状态。本方案用以下技术要点来解决问题：

一种接触网自动接触装置，包括:驱动机构，所述驱动机构包括绝缘杆和用于驱动绝缘杆旋转的驱动主体；接触钩，所述接触钩具有用于与接触网接触的钩舌，所述接触钩安装在绝缘杆端部，所述钩舌与绝缘杆转动连接，所述绝缘杆相对驱动主体的旋转平面、钩舌相对绝缘杆的旋转平面、钩舌的钩形走向平面三者共面；所述接触钩还包括推杆、第一传感器、第二传感器和弹性元件,所述第一传感器设置于钩舌用于接触接触网的钩舌接触面上，所述第一传感器用于检测钩舌与接触网是否接触；所述钩舌与推杆连接，所述钩舌相对绝缘杆旋转时带动推杆沿直线运动，所述第二传感器用于测量推杆的移动距离，所述弹性元件一端连接钩舌、另一端连接绝缘杆，所述推杆连接有接地线，所述接地线通过推杆与钩舌导电连接。

如上所述，本发明提供了一种接触网自动接触装置能够实现对接触网的自动检测、接触。本装置主要包括用于接触接触网的接触钩，以及驱动接触钩自动接触或者脱离接触网的驱动机构。接触钩通过绝缘杆和驱动主体连接，驱动主体通过驱动绝缘杆旋转来改变设置在绝缘杆端部的接触钩位置。接触钩包括钩舌，钩舌是接触钩中具体的接触接触网的装置。钩舌和绝缘杆之间也转动连接，当绝缘杆驱动钩舌和接触网接触时，会相对绝缘杆转动。绝缘杆相对驱动主体的旋转平面、钩舌相对绝缘杆的旋转平面、钩舌的钩形走向平面三者共面，使得该装置的运动更易控制。连接钩舌和绝缘杆的弹性元件约束钩舌相对绝缘杆的转动处于一个较小的范围内，在不受外力的情况下，钩舌也能够在弹性元件的驱动下复位。在钩舌接触接触网进而相对绝缘杆旋转的过程中，弹性元件被压缩后所提供的弹力能够抵持钩舌使得钩舌和接触网之间的贴合更加紧密。可以选择扭簧等合理的零件作为弹性元件。在本方案中，该装置还设置有第一传感器和第二传感器用以检测接触钩和接触网之间的状态。具体地来说，在使用时，使用绝缘杆旋转接触钩，使接触钩开始靠近接触网，通过弹性元件与绝缘杆连接、处于复位状态的钩舌首先与接触网接触。第一传感器设置于钩舌用于接触接触网的钩舌接触面上，第一传感器也会随钩舌率先和接触网接触，第一传感器能够检测到钩舌与接触网接触与否。随后，绝缘杆继续旋转，绝缘杆和钩舌之间的距离和角度改变，弹性元件被进一步压缩，弹性元件产生的弹力也逐渐增大，使钩舌和接触网的接触更加紧密。所述钩舌相对绝缘杆旋转时带动推杆沿直线运动，所述第二传感器用于测量推杆的移动距离，通过测量推杆的移动距离能够得到钩舌相对绝缘杆的旋转角度，进而知晓弹性元件的被压缩程度、推断得出钩舌相对接触网的贴合紧密程度，以判断控制接触钩和接触网的接触过程是否终止。推杆连接有接地线，所述接地线通过推杆与钩舌导电连接。将接触线、钩舌、推杆与接地线连通，将接触线高压传递至大地，避免人员触电。可以选择激光传感器作为第一传感器或者第二传感器。

更进一步的技术方案为：

所述接触钩还包括具有滑槽的钩座，所述钩舌通过钩座与绝缘杆连接，所述钩座固定在绝缘杆端部，所述钩舌与钩座可转动连接，所述钩舌的旋转轨迹被滑槽约束，所述弹性元件一端连接钩舌、另一端连接钩座。在该技术特征中，具有滑槽的钩座约束钩舌的运动，使其更加稳定。钩座还起到了连接钩舌与绝缘杆的作用，钩舌与钩座可转动连接，钩座又与绝缘杆固定连接，因此钩舌也能够相对绝缘杆转动。

所述绝缘杆上固定设置有固定座，所述固定座上设置有轴套，所述轴套的轴线方向与绝缘杆的走向平行，所述推杆套接在轴套内，所述推杆通过连杆与钩舌连接，所述连杆的一端与钩舌铰接、另一端与推杆铰接。由于钩舌相对绝缘杆旋转时带动推杆沿直线运动，因此，本装置还设置有固定座、轴套、连杆以约束绝缘杆的沿平行于绝缘杆的走向的方向直线运动。易知绝缘杆的直线运动也与绝缘杆相对驱动主体的旋转平面、钩舌相对绝缘杆的旋转平面、钩舌的钩形走向平面共面。各零件、机构之间的相对运动均在同一个平面内进行，使得他们的运动轨迹都容易被控制。

所述第二传感器设置于固定座上，第二传感器位于推杆的运动轴线上，第二传感器与钩座分别位于轴套的两侧。当钩舌完全运动到位时，推杆能够被第二传感器检测到，第二传感器反馈信号到控制系统中。

所述驱动主体包括减速器，所述减速器与绝缘杆连接用于带动绝缘杆旋转，所述减速器的输入轴一端设置有驱动电机，输入轴的另一端安装有手轮。在现有的接触网接触装置中，若发生意外停电的情况，接触钩不易复位，会影响车辆出库调车。该装置的驱动主体通过减速器连接设置有两个驱动源、即手轮和驱动电机。手轮的设置使得该装置在意外停电时，能够通过手轮进行手动继续操作。

所述减速器是蜗轮蜗杆减速器。蜗轮蜗杆减速器能够带动绝缘杆旋转，同时在任意位置自锁，使绝缘杆和绝缘杆端部的接触钩能够被固定在所需位置。

所述驱动主体还包括转动轴、带座轴承、连轴器和压块，所述转动轴的一端通过连轴器与减速器的输出轴连接、另一端通过压块与绝缘杆连接，所述带座轴承用于支撑转动轴，所述转动轴的轴线与绝缘杆的轴线垂直。在该技术特征中进一步地限定了驱动主体的结构。

所述压块包括基板，还包括固定设置在基板同一面的、垂直于基板间隔设置的两个支承座，两个所述支承座分别设置有安装孔，分处两个支承座的两个安装孔同轴。两个平行设置的、分别具有安装孔的压块能够对绝缘杆进行稳定支撑，在转动轴的驱动下，约束带动绝缘杆旋转。

所述驱动电机是伺服电机，该接触装置还包括控制单元，所述控制单元分别与第一传感器、第二传感器和驱动电机信号连接。伺服电机能够控制绝缘杆正转或者反转，在绝缘杆带动接触钩转动到位时，驱动电机阻力增大，此时可通过监测伺服电机电流，进行电机控制，从而保护机构正常工作。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明科学合理。与现有技术相比，本发明提出一种接触网自动接触装置。本装置能够实现对接触钩与接触网自开始接触到接触到位两个状态进行自动检测。此外，本装置还采用蜗杆涡轮减速机实现自锁；采用伺服电机精准控制，通过监测电机电流状态判断接触状态。手轮的设置使本装置在异常停机时也能被操纵。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：

图1为本发明的整体示意图；

图2为本发明的接触钩示意图；

图中：1、钩舌；2、钩座；3、推杆；4、固定座；5、绝缘杆；6、压块；7、带座轴承；8、转动轴；9、连轴器；10、减速器；11、手轮；12、驱动电机；13、弹性元件；14、第一传感器；15、连杆；16、第二传感器。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。

实施例1：

如图1、图2，一种接触网自动接触装置，包括:驱动机构，所述驱动机构包括绝缘杆5和用于驱动绝缘杆5旋转的驱动主体；接触钩，所述接触钩具有用于与接触网接触的钩舌1，所述接触钩安装在绝缘杆5端部，所述钩舌1与绝缘杆5转动连接，所述绝缘杆5相对驱动主体的旋转平面、钩舌1相对绝缘杆5的旋转平面、钩舌1的钩形走向平面三者共面；所述接触钩还包括推杆3、第一传感器14、第二传感器16和弹性元件13,所述第一传感器14设置于钩舌1用于接触接触网的钩舌1接触面上，所述第一传感器14用于检测钩舌1与接触网是否接触；所述钩舌1与推杆3连接，所述钩舌1相对绝缘杆5旋转时带动推杆3沿直线运动，所述第二传感器16用于测量推杆3的移动距离，所述弹性元件13一端连接钩舌1、另一端连接绝缘杆5，所述推杆3连接有接地线，所述接地线通过推杆3与钩舌1导电连接。

如上所述，本发明提供了一种接触网自动接触装置能够实现对接触网的自动检测、接触。本装置主要包括用于接触接触网的接触钩，以及驱动接触钩自动接触或者脱离接触网的驱动机构。接触钩通过绝缘杆5和驱动主体连接，驱动主体通过驱动绝缘杆5旋转来改变设置在绝缘杆5端部的接触钩位置。接触钩包括钩舌1，钩舌1是接触钩中具体的接触接触网的装置。钩舌1和绝缘杆5之间也转动连接，当绝缘杆5驱动钩舌1和接触网接触时，会相对绝缘杆5转动。绝缘杆5相对驱动主体的旋转平面、钩舌1相对绝缘杆5的旋转平面、钩舌1的钩形走向平面三者共面，使得该装置的运动更易控制。连接钩舌1和绝缘杆5的弹性元件13约束钩舌1相对绝缘杆5的转动处于一个较小的范围内，在不受外力的情况下，钩舌1也能够在弹性元件13的驱动下复位。在钩舌1接触接触网进而相对绝缘杆5旋转的过程中，弹性元件13被压缩后所提供的弹力能够抵持钩舌1使得钩舌1和接触网之间的贴合更加紧密。可以选择扭簧等合理的零件作为弹性元件13。在本方案中，该装置还设置有第一传感器14和第二传感器16用以检测接触钩和接触网之间的状态。具体地来说，在使用时，使用绝缘杆5旋转接触钩，使接触钩开始靠近接触网，通过弹性元件13与绝缘杆5连接、处于复位状态的钩舌1首先与接触网接触。第一传感器14设置于钩舌1用于接触接触网的钩舌1接触面上，第一传感器14也会随钩舌1率先和接触网接触，第一传感器14能够检测到钩舌1与接触网接触与否。随后，绝缘杆5继续旋转，绝缘杆5和钩舌1之间的距离和角度改变，弹性元件13被进一步压缩，弹性元件13产生的弹力也逐渐增大，使钩舌1和接触网的接触更加紧密。所述钩舌1相对绝缘杆5旋转时带动推杆3沿直线运动，所述第二传感器16用于测量推杆3的移动距离，通过测量推杆3的移动距离能够得到钩舌1相对绝缘杆5的旋转角度，进而知晓弹性元件13的被压缩程度、推断得出钩舌1相对接触网的贴合紧密程度，以判断控制接触钩和接触网的接触过程是否终止。推杆3连接有接地线，所述接地线通过推杆3与钩舌1导电连接。将接触线、钩舌1、推杆3与接地线连通，将接触线高压传递至大地，避免人员触电。可以选择激光传感器作为第一传感器14或者第二传感器16。

实施例2：

本实施例在实施例1的基础上作进一步限定：

所述接触钩还包括具有滑槽的钩座2，所述钩舌1通过钩座2与绝缘杆5连接，所述钩座2固定在绝缘杆5端部，所述钩舌1与钩座2可转动连接，所述钩舌1的旋转轨迹被滑槽约束，所述弹性元件13一端连接钩舌1、另一端连接钩座2。在该技术特征中，具有滑槽的钩座2约束钩舌1的运动，使其更加稳定。钩座2还起到了连接钩舌1与绝缘杆5的作用，钩舌1与钩座2可转动连接，钩座2又与绝缘杆5固定连接，因此钩舌1也能够相对绝缘杆5转动。

所述绝缘杆5上固定设置有固定座4，所述固定座4上设置有轴套，所述轴套的轴线方向与绝缘杆5的走向平行，所述推杆3套接在轴套内，所述推杆3通过连杆15与钩舌1连接，所述连杆15的一端与钩舌1铰接、另一端与推杆3铰接。由于钩舌1相对绝缘杆5旋转时带动推杆3沿直线运动，因此，本装置还设置有固定座4、轴套、连杆15以约束绝缘杆5的沿平行于绝缘杆5的走向的方向直线运动。易知绝缘杆5的直线运动也与绝缘杆5相对驱动主体的旋转平面、钩舌1相对绝缘杆5的旋转平面、钩舌1的钩形走向平面共面。各零件、机构之间的相对运动均在同一个平面内进行，使得他们的运动轨迹都容易被控制。

所述第二传感器16设置于固定座4上，第二传感器16位于推杆3的运动轴线上，第二传感器16与钩座2分别位于轴套的两侧。当钩舌1完全运动到位时，推杆3能够被第二传感器16检测到，第二传感器16反馈信号到控制系统中。

所述驱动主体包括减速器10，所述减速器10与绝缘杆5连接用于带动绝缘杆5旋转，所述减速器10的输入轴一端设置有驱动电机12，输入轴的另一端安装有手轮11。在现有的接触网接触装置中，若发生意外停电的情况，接触钩不易复位，会影响车辆出库调车。该装置的驱动主体通过减速器10连接设置有两个驱动源、即手轮11和驱动电机12。手轮11的设置使得该装置在意外停电时，能够通过手轮11进行手动继续操作。

所述减速器10是蜗轮蜗杆减速器。蜗轮蜗杆减速器能够带动绝缘杆5旋转，同时在任意位置自锁，使绝缘杆5和绝缘杆5端部的接触钩能够被固定在所需位置。

所述驱动主体还包括转动轴8、带座轴承7、连轴器9和压块6，所述转动轴8的一端通过连轴器9与减速器10的输出轴连接、另一端通过压块6与绝缘杆5连接，所述带座轴承7用于支撑转动轴8，所述转动轴8的轴线与绝缘杆5的轴线垂直。在该技术特征中进一步地限定了驱动主体的结构。

所述压块6包括基板，还包括固定设置在基板同一面的、垂直于基板间隔设置的两个支承座，两个所述支承座分别设置有安装孔，分处两个支承座的两个安装孔同轴。两个平行设置的、分别具有安装孔的压块6能够对绝缘杆5进行稳定支撑，在转动轴8的驱动下，约束带动绝缘杆5旋转。

所述驱动电机12是伺服电机，该接触装置还包括控制单元，所述控制单元分别与第一传感器14、第二传感器16和驱动电机12信号连接。伺服电机能够控制绝缘杆5正转或者反转，在绝缘杆5带动接触钩转动到位时，驱动电机12阻力增大，此时可通过监测伺服电机电流，进行电机控制，从而保护机构正常工作。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。