受流装置

技术领域

本发明涉及高架线受流和第三轨受流交通的高速铁路列车、导轨式胶轮列车、城市地下铁路、有轨列车、纯电动车(BRT)和轻轨铁路及磁浮动车组列车等轨道交通技术领域，具体是一种受流装置。

背景技术

受流器(受电弓)是安装于城市轨道交通车辆构架上的一种受流装置。对于受流器，通过受流器上的滑靴与地面或(高架)供电轨的滑动接触，将地面或高架电能导引至列车上。而对于受流弓，通过受电弓上的弓头滑靴与高架线的滑动接触，将接触网上集取电能导引至列车上。

对于受流器，在正常工作时，在弹簧力的作用下将受流器摆杆及受流器滑靴压向供电轨(第三轨)使受流器滑靴与供电轨保持平稳可靠接触。而对于受流弓，在正常工作时，在弹簧力的作用下将受电弓摆杆及弓头滑靴压向高架线接触网上，使受电弓与接触网上保持平稳可靠接触。

在现有的受流器和受电弓中，均是以单一的四边形结构来实现滑靴和弓头的伸缩动作，缺点是结构布局灵活性低，适应大伸缩尺寸下空间结构布局的系统协调要求，无法保持滑靴或弓头处于平行状态，适应伸缩范围小，当列车相对于轨道有较大的横向位移及偏摆时产生夹角，易造成受流滑靴跳空及拉弧，使列车受流不稳，无法适应于伸展幅度要求大的工况场景。

发明内容

针对上述现有技术中的不足，本发明提供一种受流装置，具体为受流器或受电弓，该受流装置能够在列车横向侧向位移及偏摆幅度大的应用工况下，满足受流滑靴与供电轨及受电弓与高架线接触网的可靠接触。

为实现上述目的，本发明提供一种受流装置，包括底座、受流座、摆动组件与受流组件，所述底座上设有与车架相连的连接结构，所述受流组件设在所述受流座上；

所述摆动组件包括四边形连杆机构A、平行四边形连杆机构B与平行四边形连杆机构C，所述四边形连杆机构A与所述平行四边形连杆机构B并联设在所述底座上；

所述平行四边形连杆机构C的第一端与所述平行四边形连杆机构串联，所述受流座设在所述平行四边形连杆机构C的第二端，以使得所述受流座相对于所述底座始终保持姿态不变。

在其中一个实施例，所述摆动组件包括第一摆杆、第二摆杆、第一拉杆、第二拉杆、第一连杆与第二连杆；

所述第一摆杆通过铰链a与所述底座铰接，且所述第一摆杆的第一端通过铰链b与所述第二摆杆、所述第一连杆共相铰接；所述第一拉杆的第一端通过铰链f与所述第一连杆铰接，所述第一拉杆的第二端通过铰链e与所述底座铰接；即所述第一摆杆、所述第一连杆、所述第一拉杆与所述底座组成所述平行四边形连杆机构B，其四个角点为铰链a、铰链b、铰链f、铰链e；

所述第二摆杆的第一端通过铰链g与所述受流座铰接；所述第二拉杆的第一端通过铰链h与所述受流座铰接，所述第二拉杆的第二端通过铰链i与所述第一连杆铰接；即所述第二摆杆、所述第一连杆、所述第二拉杆与所述受流座组成所述平行四边形连杆机构C，其四个角点为铰链b、铰链g、铰链h、铰链i；

所述第二摆杆的第二端通过铰链c与所述第二连杆的第一端铰接，所述第二连杆的第二端通过铰链d与所述底座铰接；即所述第一摆杆、所述第二摆杆、所述第二连杆与所述底座组成所述四边形连杆机构A，其四个角点为铰链a、铰链b、铰链c、铰链d。

在其中一个实施例，所述摆动组件还包括弹力杆，所述弹力杆的第一端与所述底座铰接，所述弹力杆的第二端通过铰链j与所述第一摆杆的第二端铰接，所述铰链d、所述弹力杆的第一端、所述铰链j依次间隔分布，以使得所述受流座在所述弹力杆的弹力作用下具有向外位移的趋势。

在其中一个实施例，所述弹力杆包括第一弹簧与弹簧拉杆；

所述第一弹簧的第一端与所述底座铰接，所述第一弹簧的第二端与所述弹簧拉杆的第一端固定相连，所述弹簧拉杆的第二端通过铰链j与所述第一摆杆的第二端铰接；或

所述弹簧拉杆的第一端与所述底座铰接，所述弹簧拉杆的第二端与所述第一弹簧的第一端固定相连，所述第一弹簧的第二端通过铰链j与所述第一摆杆的第二端铰接。

在其中一个实施例，受流装置还包括缩回驱动机构，所述底座上转动连接有第一销轴，所述第一摆杆固定套设在所述第一销轴上，以形成所述铰链a；

所述缩回驱动机构包括设在所述底座上的第一驱动缸，所述第一驱动杆通过连杆机构D与所述第一销轴、所述第一摆杆传动相连，以驱动所述第一销轴、所述第一摆杆转动，进而克服所述弹力杆的弹力带动所述受流座回缩。

在其中一个实施例，受流装置还包括锁定解锁机构，所述锁定解锁机构设在所述底座上，以用于在所述受流座缩回时锁定所述受流座，或在所述受流座需伸出时解锁所述受流座。

在其中一个实施例，所述锁定解锁机构包括第二驱动缸、锁定板与第二弹簧；

所述锁定板转动连接在所述底座上，所述第二弹簧的第一端与所述底座相连，所述第二弹簧的第二端与所述锁定板相连；

所述受流座上设有第一撞杆，所述锁定板上设有卡槽，所述锁定板位于所述第一撞杆的位移路径上，以使得所述第一撞杆撞击所述锁定板后卡入所述卡槽；

所述锁定板上设有第二撞杆，所述第二驱动缸设在所述底座上，且所述第二撞杆位于所述第二驱动缸伸缩端的伸缩路径上，以使得所述锁定板在所述第二驱动缸的驱动下转动，进而使所述第一撞杆脱离所述卡槽。

在其中一个实施例，所述受流组件包括受流滑靴与滑靴座；

所述滑靴座的第一端铰接在所述受流座上，所述受流滑靴设在所述滑靴座的第二端。

在其中一个实施例，所述受流组件包括受电弓与受电弓支架；

所述受电弓支架的第一端与所述受流座相连，所述受电弓设在所述受电弓支架的第二端。

在其中一个实施例，所述连接结构为设在所述底座底部的绝缘子。

与现有技术相比，本发明具有如下有益技术效果：

1.本发明中的受流装置不仅具有结构布局灵活、伸展幅度大、受流可靠性高等优点，而且能自适应抵消列车横向和侧向偏摆幅度大时引入产生倾斜夹角，使得受流器或受电弓在伸展幅度要求大的工况场景下满足稳定受流的要求；

2.本发明通过一个四边形连杆机构与两个平行四边形连杆机构作为摆动组件，使得受流组件不会随摆动组件的摆动而出现相对于接触轨/接触线的附加偏转角度，有利于改善靴轨/弓网的接触状态，实现稳定受流。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明实施例中受流装置为受流器时处于收缩状态的第一轴测图；

图2为本发明实施例中受流装置为受流器时处于收缩状态的第二轴测图；

图3为本发明实施例中受流装置为受流器时处于展开状态的第一轴测图；

图4为本发明实施例中受流装置为受流器时处于展开状态的第二轴测图；

图5为本发明实施例中受流装置为受电弓时处于收缩状态的第一轴测图；

图6为本发明实施例中受流装置为受电弓时处于收缩状态的第二轴测图；

图7为本发明实施例中受流装置为受电弓时处于展开状态的第一轴测图；

图8为本发明实施例中受流装置为受电弓时处于展开状态的第二轴测图；

图9为本发明实施例中摆动组件的轴测图；

图10为本发明实施例中摆动组件的正视图；

图11为本发明实施例中锁定解锁机构的局部示意图。

附图标号：

1-底座、101-绝缘子、102-摆杆座、103-限位螺钉、104-锁定支架；

2-受流座、201-第一撞杆；

3-第一电缆线；

4-第二电缆线；

5-第一摆杆；

6-第二摆杆；

7-第一拉杆；

8-第二拉杆；

9-第一连杆；

10-第二连杆；

11-弹力杆、1101-第一弹簧、1102-弹簧拉杆；

12-第一驱动缸；

13-连接座；

14-驱动臂；

15-第三连杆；

16-第二驱动缸；

17-锁定板、1701-竖板、1702-横板、1703-卡槽、1704-第二撞杆、1705-圆角结构；

18-第二弹簧；

19-受流滑靴；

20-滑靴座；

21-受电弓；

22-受电弓支架；

a-第一摆杆与摆杆座间的铰链；

b-第一摆杆与第二摆杆、第一连杆间的共相铰链；

c-第二摆杆与第二连杆间的铰链；

d-第二连杆与底座间的铰链；

e-第一拉杆与摆杆座间的铰链；

f-第一拉杆与第一连杆间的铰链；

g-第二摆杆与受流座间的铰链；

h-第二拉杆与受流座间的铰链；

i-第二拉杆与第一连杆间的铰链；

j-弹力杆与第一摆杆间的铰链。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，

两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，还可以是物理连接或无线通信连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

另外，本发明各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

如图1至图11所示为本实施例公开的一种受流装置，其主要包括底座1、受流座2、摆动组件、导电组件与受流组件。底座1为金属材质的长方形框架结构，其底部的四个角部螺栓连接有绝缘子101作为连接结构，用于与车架相连。受流组件设在受流座2上，导电组件包括第一电缆线3与第二电缆线4，第一电缆线3的第一端与受流组件通过螺栓相连，第一电缆线3的第二端与底座1通过螺栓相连，第二电缆线4的第一端与底座1通过螺栓相连，第二电缆线4的第二端向外延伸，用于连接轨道车辆上的触电设备。受流组件在轨道车辆运行过程中将供电轨或接触网的电流经由第一电缆线3、第二电缆线4导入轨道车辆上的触电设备，完成轨道车辆运动过程中的受流工作。

摆动组件主要用于连接底座1与受流座2，在轨道车辆运行过程中对受流座2与受流组件起到支撑作用，使得受流组件持续性的与供电轨或接触网保持稳定接触。具体地，摆动组件包括四边形连杆机构A、平行四边形连杆机构B与平行四边形连杆机构C，四边形连杆机构A与平行四边形连杆机构B并联设在底座1上。平行四边形连杆机构C的第一端与平行四边形连杆机构串联，受流座2设在平行四边形连杆机构C的第二端。平行四边形连杆机构B、平行四边形连杆机构C随四边形连杆机构A联动，且受流座2相对于底座1始终保持姿态不变，以使得受流座2相对于底座1始终保持姿态不变。

在具体实施过程中，底座1上通过螺栓固定安装有摆杆座102，同时摆动组件包括第一摆杆5、第二摆杆6、第一拉杆7、第二拉杆8、第一连杆9与第二连杆10。其中：

第一摆杆5上靠近第二端的位置通过铰链a与底座1上的摆杆座102铰接，且第一摆杆5的第一端通过铰链b与第二摆杆6、第一连杆9共相铰接。第一拉杆7的第一端通过铰链f与第一连杆9铰接，第一拉杆7的第二端通过铰链e与底座1上的摆杆座102铰接。即第一摆杆5、第一连杆9、第一拉杆7与底座1上的摆杆座102组成平行四边形连杆机构B，其中，第一摆杆5与第一拉杆7始终处于平行状态，第一连杆9与摆杆座102始终处于平行状态，平行四边形连杆机构B的四个角点即为铰链a、铰链b、铰链f、铰链e。

第二摆杆6的第一端通过铰链g与受流座2铰接；第二拉杆8的第一端通过铰链h与受流座2铰接，第二拉杆8的第二端通过铰链i与第一连杆9铰接，又由于第二摆杆6与第一连杆9通过铰链b铰接。因此第二摆杆6、第一连杆9、第二拉杆8与受流座2组成平行四边形连杆机构C，其中，第二摆杆6与第二拉杆8始终处于平行状态，第一连杆9与受流座2始终处于平行状态，平行四边形连杆机构C的四个角点即为铰链b、铰链g、铰链h、铰链i。

第二摆杆6的第二端通过铰链c与第二连杆10的第一端铰接，第二连杆10的第二端通过铰链d与底座1铰接，而第一摆杆5分别通过铰链a、铰链b与摆杆座102、第一连杆9铰接。由于底座1与摆杆座102刚性连接为一个的整体，因此第一摆杆5、第二摆杆6、第二连杆10与底座1组成四边形连杆机构A，四边形连杆机构A的四个角点为铰链a、铰链b、铰链c、铰链d。

由上述四边形连杆机构A、平行四边形连杆机构B、平行四边形连杆机构C的具体实施结构可知，摆杆座102可认为属于底座1的一部分延伸。因此四边形连杆机构A与平行四边形连杆机构B公用底座1相并联，平行四边形连杆机构B与平行四边形连杆机构C公用第一连杆9相串联，平行四边形机构B与平行四边形机构C随任意四边形机构联动。受平行四边形对边平行的约束，铰链a-铰链e边与铰链b-铰链f边以及铰链b-铰链i边与铰链g-铰链h边在四边形串并联机构摆动过程中始终保持平行，使得受流座2相对于底座1始终保持其位姿不变，实现摆动过程中的平行移动。因此，当受流组件安装在受流座2上时，即便是在列车横向侧向位移及偏摆幅度大的应用工况下，也能使得受流组件不会随传动结构的摆动而出现相对于供电轨/接触网的附加偏转角度，进而有利于改善靴轨/弓网的接触状态，实现稳定受流。

本实施例中，摆动组件还包括弹力杆11，弹力杆11的第一端与底座1通过第二销轴铰接，弹力杆11的第二端通过铰链j与第一摆杆5的第二端铰接。其中，铰链d、第二销轴、铰链j在底座1上依次间隔分布。因此第一摆杆5的第二端在弹力杆11的弹力(拉力)作用下，具有向靠近铰链d的方向位移的驱动力。由于第一摆杆5的第二端向靠近铰链d的方向位移，由于四边形连杆机构A、平行四边形连杆机构B、平行四边形连杆机构C的联动作业，则会使得第一摆杆5的第一端向远离底座1的方向位移，同时带动第一连杆9、受流座2向远离底座1的方向位移，最终可使受流座2上的受流组件与供电轨或接触网接触。这一过程中由于受流座2的姿态相对于底座1始终不变，进而使得受流组件不会随传动结构的摆动而出现相对于供电轨/接触网的附加偏转角度，进而有利于改善靴轨/弓网的接触状态，实现稳定受流。

在具体实施过程中，弹力杆11由第一弹簧1101与弹簧拉杆1102组成。其中，第一弹簧1101的第一端与底座1铰接，第一弹簧1101的第二端与弹簧拉杆1102的第一端固定相连，弹簧拉杆1102的第二端通过铰链j与第一摆杆5的第二端铰接。或者也可以将弹簧拉杆1102的第一端与底座1铰接，弹簧拉杆1102的第二端与第一弹簧1101的第一端固定相连，第一弹簧1101的第二端通过铰链j与第一摆杆5的第二端铰接。

作为优选的实施方式，可在应用时设置1个以上的弹力杆11，当弹力杆11为多个时，各弹力杆11始终保持平行。值得注意的是，弹力杆11的数量可根据实际需求自适应调整，虽然本实施例中图示的弹力杆11为两个，但在具体应用时可也设置为1个、3个或4个等。

本实施例中，铰链a、铰链b、铰链c、铰链d、铰链e、铰链f、铰链g、铰链h、铰链i、铰链j均可采用销轴实现铰接。

作为优选地实施方式，受流装置还包括缩回驱动机构，主要用于将受流装置从展开状态拉回收缩状态。这一过程中，缩回驱动机构克服弹力杆11的弹力，将第一摆杆5的第二端驱动至远离铰链d的方向，使得整个受流装置折叠起来，以便于收纳。

具体地，定义铰链a位置的销轴为第一销轴，即摆杆座102上转动连接有第一销轴，第一摆杆5固定套设在第一销轴上，以形成铰链a。缩回驱动机构包括设在底座1上的第一驱动缸12，第一驱动缸12通过连杆机构D与第一销轴传动相连，以驱动第一销轴转动，进而克服弹力杆11的弹力带动受流座2、受流组件回缩。进一步具体地，第一驱动缸12设置在底座1上位于铰链d与摆杆座102之间的位置，连杆机构D包括连接座13、驱动臂14与第三连杆15。其中，连接座13固定设在第一驱动缸12的伸缩端上，驱动臂14的第一端固定套设在第一销轴上，第三连杆15的第一端与驱动臂14的第二端铰接，第三连杆15的第二端与连接座13铰接。当第一驱动缸12的伸缩端伸出时，在连杆机构D的作用下带动第一销轴转动，进而带动第一摆杆5绕第一销轴转动，将第一摆杆5的第二端驱动至远离铰链d的方向，进而使得受流装置由展开状态转换为收缩状态。

由于受流装置由展开状态转换为收缩状态的过程中，第一摆杆5的第二端向远离铰链d的方向活动，第一摆杆5的第一端则向靠近底座1的方向活动，即第一摆杆5整体趋向于运动至与底座1平行。但由于四边形连杆机构A的存在，若第一摆杆5运动至与底座1平行则会造成机械干涉。因此在底座1上设置有限位螺钉103，该限位螺钉103位于第一摆杆5缩回的活动路径上，以避免第一摆杆5运动至与底座1平行。

当缩回驱动机构驱动受流装置处于缩回状态时，为了使其长期保持在缩回状态，需要缩回驱动机构不断克服弹力杆11做功。对此，本实施例中还在底座1上设置锁定解锁机构，以用于在受流座2、受流组件缩回时锁定受流座2，或在受流座2需伸出时解锁受流座2。

具体地，锁定解锁机构包括第二驱动缸16、锁定板17与第二弹簧18。

锁定板17为L形结构件，包括沿竖向的竖板1701以及沿横向的横板1702。底座1上通过螺栓连接有锁定支架104，锁定板17的L形转角处通过一销轴转动连接在锁定支架104上。第二弹簧18的第一端与底座1相连，第二弹簧18的第二端与锁定板17相连。在第二弹簧18的弹力限制下，锁定板17始终处于正位状态，即锁定板17的横板1702与底座1平行、锁定板17的竖板1701与底座1垂直。受流座2上设有第一撞杆201，锁定板17的竖板1701上设有卡槽1703。当受流装置缩回时，锁定板17的竖板1701顶端位于第一撞杆201的位移路径上，使得第一撞杆201在位移过程中能够撞击到锁定板17的竖板1701顶端，使得锁定板17在第一撞杆201的挤压下克服第二弹簧18的弹力转动，直至第一撞杆201卡入卡槽1703后锁定板17又在第二弹簧18的弹力作用下复位，至此即完成受流装置的缩回锁定，不再需要缩回驱动机构持续做功。作为优选的实施方式，锁定板17的竖板1701顶端可设置为圆角结构1705，卡槽1703位于圆角结构1705的下方，进而可通过圆角结构1705将第一撞杆201导入卡槽1703。在具体应用过程中，第二拉杆8也可铰接在第一撞杆201上。

锁定板17的横板1702上设有第二撞杆1704，第二驱动缸16设在底座1上，第二驱动缸16的伸缩端垂直于底座1，当锁定板17处于正位时，第二撞杆1704位于第二驱动缸16的伸缩端的正上方，即第二撞杆1704位于第二驱动缸16伸缩端的伸缩路径上。因此当需要将受流装置展开时，仅需控制第二驱动缸16的伸缩端伸出，当第二驱动缸16的伸缩端撞击到第二撞杆1704时，即能克服第二弹簧18的弹力，驱动锁定板17转动，进而使第一撞杆201脱离卡槽1703。随后在弹力杆11的作用下，即能使得受流装置由缩回状态转换为展开状态。

本实施例中，受流装置在具体应用过程中既可以是受流器，也可以是受电弓。

当本实施例中的受流装置为受流器时，受流组件包括受流滑靴19与滑靴座20。其中，第一电缆线3的第一端与滑靴座20通过螺栓相连，滑靴座20的第一端铰接在受流座2上，受流滑靴19设在滑靴座20的第二端。具体地，滑靴座20包括第一板件、第二板件与第三板件，第二板件与第三板件平行间隔设在第一板件的底部，受流座2的顶端嵌入第二板件与第三板件之间。其中，受流座2的顶端设置有万向关节轴承，第二板件、第三板件与万向节轴承通过一销轴配合。其中优选的，受流座2的顶端与第一板件之间还设置有复位弹力块，受流滑靴19则固定连接在第一板件的顶端。

值得注意的是，在具体实施时受流器的受流组件并不局限于上述实施结构，也可直接采用刚性连接等常规方式，即受流滑靴19刚性连接在滑靴座20上，而滑靴座20刚性连接在受流座2上。

当本实施例中的受流装置为受电弓时，受流组件包括受电弓21与受电弓支架22。其中，受电弓支架22的第一端与受流座2相连，受电弓21设在受电弓支架22的第二端。至于受电弓支架22的具体实施结构则属于本领域的常规手段，因此本实施例中不再对其进行赘述。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。