專(zhuān)利名稱(chēng)：用于導(dǎo)電軌道的分段絕緣體的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于電動(dòng)車(chē)輛的接觸軌組件。電動(dòng)車(chē)輛通過(guò)受電器從帶電壓的接觸線接受電力。對(duì)用于接觸線的接觸電線制定有歐洲標(biāo)準(zhǔn)。為了將電力供應(yīng)到受電器，接觸線可以設(shè)置成在軌道上面的懸掛電線結(jié)構(gòu)，或連接于接觸軌。當(dāng)電力在空間受到限制條件下供給時(shí)，通常采用接觸軌。與接觸軌相比，懸掛電線結(jié)構(gòu)需要較多的空間，因?yàn)榻佑|電線要借助以短間距懸掛于支承電纜的吊線懸掛，支承電纜上的支承點(diǎn)比接觸電線高約30至180厘米。所需的“結(jié)構(gòu)空間”用“系統(tǒng)高度”的概念來(lái)描述，系統(tǒng)高度等于支承點(diǎn)到軌道的垂直距離。為了財(cái)務(wù)上的原因，在隧道和高架通道中，例如，維修或組裝廠中，系統(tǒng)高度必須被設(shè)計(jì)得很低。此外，接觸電線和支承電纜被用機(jī)械方法張緊到8-30千牛頓，以使受電器的傳輸速度高達(dá)500千米/小時(shí)。如此所需的張緊裝置具有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，安裝困難，尤其是隧道，因?yàn)樗鼈冃枰硗獾目臻g。另一問(wèn)題是，安裝在車(chē)輛上的受電器以70-300牛頓的力往上壓，所以另外需要空間。為此，空間有限的傳輸段，諸如隧道或高架通道下的路段使用剛性接觸軌，因?yàn)槭褂媒佑|軌時(shí)不需要支承電纜，接觸電線不用向上偏移，因?yàn)樗B接于接觸軌。因此，使用接觸軌時(shí)，所需的系統(tǒng)高度低于懸掛支承結(jié)構(gòu)的高度。由于只能以有限的長(zhǎng)度(一般是12米)制造接觸軌，又因?yàn)樗鼈冇捎诃h(huán)境溫度的波動(dòng)和電流流動(dòng)引起的加熱而膨脹，而在例如隧道中將它們切割成段，并使它們?cè)跈C(jī)械和電氣方面彼此分離。在電氣化的維修廠、平衡橋和吊橋中，接觸軌也被切割成段。
兩段接觸軌之間的過(guò)渡引起一些問(wèn)題。這通常出現(xiàn)在長(zhǎng)度為150厘米和更長(zhǎng)的相當(dāng)長(zhǎng)的過(guò)渡區(qū)域中的接觸軌平行段的延伸。連續(xù)接觸軌的局部平行延伸成本太大，因?yàn)?，一般而言，需要較多的接觸軌和另外的支承結(jié)構(gòu)。此外，從一個(gè)接觸軌到另一接觸軌的受電器的過(guò)渡在技術(shù)上很難處理。由于接觸軌的結(jié)構(gòu)寬度，裝在接觸軌的接觸電線的平行延伸出現(xiàn)在，彼此間的距離為10厘米和更長(zhǎng)的一相當(dāng)長(zhǎng)的距離，在150厘米和更長(zhǎng)的長(zhǎng)度上，安裝于受電器的滑動(dòng)帶沿一個(gè)或兩個(gè)接觸電線以一不受控制的方式交替滑動(dòng)。
接觸電線的一側(cè)滑動(dòng)的結(jié)果意味著裝在接觸軌處的接觸電線不會(huì)在相同的高度精確延伸，這可歸因于例如在接觸軌的制造或“現(xiàn)場(chǎng)裝配”中的誤差。如果接觸僅僅沿一個(gè)滑動(dòng)接觸電線，那么，一電場(chǎng)形成在不接觸的但仍然在電壓下的滑動(dòng)接觸電線與受電器之間的小的空氣間隙，電場(chǎng)隨空氣間隙尺寸的下降而增大，作為該區(qū)域中的高電場(chǎng)密度的結(jié)果，可能會(huì)出現(xiàn)電弧。任何類(lèi)型的電弧都是不希望的，因?yàn)樗鼤?huì)引起接觸電線和受電器的連續(xù)燃燒或磨損，并產(chǎn)生會(huì)破壞車(chē)輛電動(dòng)機(jī)的感應(yīng)相關(guān)電壓峰值(induction-related voltage peak)。如果兩個(gè)滑動(dòng)接觸電線都接觸，那么，因具有不同接觸力的給定誤差而出現(xiàn)電弧，所以在接觸電線與受電器之間的兩接觸處所出現(xiàn)了不同的嚴(yán)重波動(dòng)的過(guò)渡阻力，這是不希望出現(xiàn)的。
除了接觸電線沒(méi)有精確位于同樣的高度和所述的電工技術(shù)問(wèn)題之外，接觸電線與受電器之間的接觸點(diǎn)在某些環(huán)境線會(huì)從一個(gè)接觸電線“跳”到另一接觸電線，這樣每次會(huì)在受電器中產(chǎn)生一脈沖。這種脈沖越大，行駛速度也越大。由于傳統(tǒng)接觸軌組件中平行延伸的接觸電線的間隔相當(dāng)大，脈沖施加在受電器滑動(dòng)接觸中心的相當(dāng)遠(yuǎn)的外側(cè)，使所產(chǎn)生的脈沖在受電器上引起不希望有的大的扭矩沖擊，它因而偏轉(zhuǎn)。在熟知的接觸軌組件中的另一問(wèn)題是接觸軌的端部必須向上彎曲，以便確保接觸軌的端部將不會(huì)卷入受電器的連桿機(jī)構(gòu)并將其破壞。如果對(duì)相當(dāng)長(zhǎng)的分段進(jìn)行彎曲，剛性相對(duì)大的接觸軌只能向上彎曲，故能形成上述長(zhǎng)的過(guò)渡區(qū)域。此外，剛性相對(duì)大的接觸軌型面的彎曲只有在車(chē)間進(jìn)行才是可能的，通常連接12米長(zhǎng)的接觸軌條要作很大的努力。
本發(fā)明的目的是形成一種接觸軌組件，它能消除上述缺陷，尤其是，經(jīng)過(guò)極小的努力就能在兩接觸軌分段之間形成良好的過(guò)渡，這種過(guò)渡能被高速穿越，具有長(zhǎng)的使用壽命，維修費(fèi)用極低。
這個(gè)問(wèn)題是用權(quán)利要求1中所述的性質(zhì)來(lái)解決的。從屬權(quán)利要求描述了本發(fā)明的良好結(jié)構(gòu)和改進(jìn)之處。
本發(fā)明的根本原理是在行駛方向中的兩個(gè)順序接觸軌成一條線排列，相互間的間距相當(dāng)短，在接觸軌的相對(duì)的端部具有一過(guò)渡懸臂，過(guò)渡懸臂的自由端延伸到過(guò)渡區(qū)域，但彼此不接觸。
由于過(guò)渡懸臂彼此不接觸，在本發(fā)明的第一結(jié)構(gòu)實(shí)施例中，兩個(gè)接觸軌或相應(yīng)的過(guò)渡懸臂彼此在電氣和機(jī)械方面均不連接。但對(duì)于許多應(yīng)用場(chǎng)合，要求兩相對(duì)的過(guò)渡懸臂電氣連接，因此，根據(jù)第二結(jié)構(gòu)實(shí)施例，過(guò)渡懸臂通過(guò)至少一個(gè)分開(kāi)的接觸段相互電氣連接。
在兩個(gè)派生的實(shí)施例中，諸過(guò)渡懸臂形狀和結(jié)構(gòu)做成在俯視圖中相對(duì)于接觸軌傾斜延伸到過(guò)渡區(qū)域的一個(gè)分段上的接觸軌組件，即它們的自由端伸出到側(cè)面，并基本上彼此間相隔一距離平行延伸。兩過(guò)渡懸臂在這段上基本上是直的。由于在兩過(guò)渡懸臂之間形成電場(chǎng)，因此在本發(fā)明第一描述的派生實(shí)施例中，平行延伸的過(guò)渡懸臂之間的間隔必須大到即使在高濕度情況下，過(guò)渡懸臂之間也不會(huì)產(chǎn)生火花或電弧。例如，兩過(guò)渡懸臂的中間間隔是55毫米，這表示在1.5千伏工作電壓下的足夠的絕緣間隔。為此，在第一派生實(shí)施例中，過(guò)渡懸臂的自由端與相對(duì)的接觸軌具有一對(duì)應(yīng)距離。
從側(cè)視圖看，過(guò)渡懸臂與接觸軌相對(duì)設(shè)置，使安裝于一過(guò)渡懸臂下側(cè)的接觸電線平滑通過(guò)，并作為該對(duì)應(yīng)接觸軌上的一單件，安裝在另一接觸軌下側(cè)的接觸電線最好在行駛平面上面的相同高度延伸。
因此，過(guò)渡區(qū)域不是由接觸軌本身所形成的，而是由單獨(dú)的部件即過(guò)渡懸臂所形成。這樣做的優(yōu)點(diǎn)是接觸軌不需要向上彎曲?？梢院芫_地制造、裝配和調(diào)整過(guò)渡懸臂。與接觸軌相比，它們較短，因而很容易處理。
使用過(guò)渡懸臂的一個(gè)重要優(yōu)點(diǎn)是諸接觸軌之間的過(guò)渡可以做得很短。因此，過(guò)渡區(qū)域中兩過(guò)渡懸臂和接觸電線(安裝于兩過(guò)渡懸臂下側(cè))平行延伸的分段同樣可以很短。只有在這短的分段上，受電器才能與兩接觸電線滑動(dòng)接觸。由于過(guò)渡懸臂可以很精確地安裝，主要是在相同的高度，其結(jié)果是受電器從第一過(guò)渡懸臂以一規(guī)定的方式沿行駛方向(概括地說(shuō)是在兩個(gè)過(guò)渡懸臂上)通過(guò)，并以大概相同的接觸力與它滑動(dòng)接觸。其次，受電器“離開(kāi)”第一過(guò)渡懸臂，沿行駛方向與一僅有第二過(guò)渡懸臂或后面接觸軌的一短的路徑滑動(dòng)接觸。由于與兩過(guò)渡懸臂的滑動(dòng)接觸最好是用同樣大小的接觸力，在接觸點(diǎn)的過(guò)渡阻力也大概相等，所以可避免接觸點(diǎn)之間的壓降。此外，受電器和接觸電線上的火花形成和最終的磨損可通過(guò)很短的過(guò)渡區(qū)域和過(guò)渡懸臂的精確裝配減少到最小。諸過(guò)渡懸臂中一個(gè)、然后兩個(gè)、然后再只有一個(gè)的規(guī)定接觸防止了受電器與過(guò)渡懸臂之間的接觸點(diǎn)從一個(gè)過(guò)渡懸臂到另一個(gè)過(guò)渡懸臂前后跳躍，防止產(chǎn)生火花和引起受電器振動(dòng)。受電器的低振動(dòng)傳播防止受電器將接觸電線卸下，以保證連續(xù)供應(yīng)電力，將受電器和接觸電線上的動(dòng)摩擦力所引起的機(jī)械磨損減到最小。這種接觸軌組件的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，過(guò)渡區(qū)域中的兩過(guò)渡懸臂的結(jié)構(gòu)可以做成相同的，因而可以減少加工和制造費(fèi)用。由于使用一種相同形狀和結(jié)構(gòu)的過(guò)渡懸臂，從上面看，接觸軌組件相對(duì)于一交叉點(diǎn)點(diǎn)對(duì)稱(chēng)，位于過(guò)渡區(qū)域中兩接觸軌中心線的中心垂線與接觸軌對(duì)齊的中心線相交形成了該交叉點(diǎn)。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)改進(jìn)之處，從行駛平面的俯視圖看，過(guò)渡懸臂的寬度小于接觸軌的寬度。因此，可以在安裝于過(guò)渡懸臂下側(cè)的接觸電線之間獲得相當(dāng)小的距離。假定接觸電線從上面看在過(guò)渡懸臂下側(cè)的中心延伸，在上述對(duì)稱(chēng)接觸軌組件中的兩接觸電線之間的間隔可以從兩過(guò)渡懸臂(在過(guò)渡區(qū)域中彼此平行延伸的分段上)的間隔和一個(gè)過(guò)渡懸臂的寬度的總和中算出。兩過(guò)渡懸臂的間隔可以選擇盡可能小，具體取決于工作電壓，以防止電弧以及使受電器從一個(gè)過(guò)渡懸臂到另一個(gè)過(guò)渡懸臂達(dá)到無(wú)振動(dòng)或無(wú)搖晃過(guò)渡。因此，在一給定的工作電壓處，兩過(guò)渡懸臂下側(cè)中央延伸的接觸電線的間隔越小，過(guò)渡懸臂的寬度也越小。所以，過(guò)渡懸臂的寬度定得小，接觸電線與受電器的接觸點(diǎn)與受電器中間之間的間隔(桿臂)也相當(dāng)小，使出現(xiàn)在接觸點(diǎn)的接觸力(靜態(tài)和動(dòng)態(tài)接觸力)形成極小的扭矩，受電器的偏轉(zhuǎn)也極小。因而可避免受電器的提起和任何最終火花的形成，保證電力連續(xù)供應(yīng)。
根據(jù)本發(fā)明的一改進(jìn)之處，連接區(qū)域到接觸軌中的過(guò)渡懸臂從俯視圖看是彎曲的，使過(guò)渡懸臂的端部相對(duì)于接觸軌有一個(gè)中心位置，過(guò)渡懸臂的中間線切向通到對(duì)應(yīng)的接觸軌的縱向軸線。這類(lèi)安裝于接觸軌下側(cè)或過(guò)渡懸臂的接觸電線的平緩或連續(xù)過(guò)渡避免了接觸電線的彎曲。此外，在從接觸軌到過(guò)渡懸臂的受電器的過(guò)渡中，受電器的滑動(dòng)桿相對(duì)于過(guò)渡懸臂的側(cè)向加速度將是逐漸的而不是突然的出現(xiàn)。因此，可以通過(guò)一平緩的過(guò)渡來(lái)避免該相對(duì)加速度引起的導(dǎo)致受電器側(cè)向偏轉(zhuǎn)的側(cè)向摩擦力。
根據(jù)本發(fā)明的一改進(jìn)之處，過(guò)渡懸臂的下側(cè)在在自由端與連接于接觸軌的端部之間的區(qū)域中、即在過(guò)渡懸臂的中間區(qū)域是不彎曲的，而過(guò)渡懸臂的自由端是向上彎曲的。過(guò)渡懸臂自由端下側(cè)的這種曲率使受電器的滑動(dòng)接觸從過(guò)渡懸臂的自由端到其中間區(qū)域、或到鄰近的接觸軌為平緩過(guò)渡。這樣將可避免受電器的垂直加速度的峰值和受電器的接觸軌與接觸電線之間的接觸力的峰值。此外，由于過(guò)渡懸臂的自由端向上彎曲，接觸軌的滑動(dòng)接觸將可避免在過(guò)渡懸臂端部上的沖擊，或避免過(guò)渡懸臂穿入受電器的連桿機(jī)構(gòu)，而防止把它破壞。
根據(jù)本發(fā)明的一改進(jìn)之處，過(guò)渡懸臂下側(cè)的曲率，尤其是連接于它的接觸電線的高度位置是可調(diào)整的。這種調(diào)整的可能性允許過(guò)渡懸臂下側(cè)的曲率可精確調(diào)整，因而可將連接于過(guò)渡懸臂下側(cè)的接觸電線設(shè)定在最佳高度。調(diào)整可在裝配過(guò)渡懸臂時(shí)進(jìn)行，因此，對(duì)于每一過(guò)渡區(qū)域可分別在“現(xiàn)場(chǎng)”調(diào)整。
根據(jù)本發(fā)明的一改進(jìn)之處，可用一調(diào)整機(jī)構(gòu)來(lái)調(diào)整過(guò)渡懸臂下側(cè)的曲率，該調(diào)整機(jī)構(gòu)連接于過(guò)渡懸臂并至少有一個(gè)夾緊元件。這類(lèi)夾緊元件最好是能夠傳遞張力，但也可以是壓縮力，使過(guò)渡懸臂自由端處的下側(cè)曲率既可以增加也可以下降，因而，過(guò)渡懸臂的自由端可以根據(jù)需要向上或向下彎曲，這樣可以精確調(diào)整不合要求的曲率所形成的接觸電線的高度位置。
根據(jù)本發(fā)明的一改進(jìn)之處，在一側(cè)視圖中所看到的過(guò)渡懸臂有一通過(guò)上述夾緊元件上面的縫隙。這類(lèi)縫隙降低了過(guò)渡懸臂在平行于行駛平面和垂直于車(chē)輛行駛方向延伸的軸線處的彎曲強(qiáng)度。因此，用相當(dāng)小的張緊力就可改變過(guò)渡懸臂下側(cè)的曲率。
根據(jù)本發(fā)明的一改進(jìn)之處，縫隙和通過(guò)縫隙上面的張緊元件位于過(guò)渡懸臂的頂側(cè)。由于過(guò)渡懸臂的外輪廓切開(kāi)，例如在上側(cè)，我們可以獲得一“敞開(kāi)輪廓”，從而進(jìn)一步減少調(diào)整過(guò)渡懸臂下側(cè)曲率所需的張緊力。
根據(jù)本發(fā)明一改進(jìn)之處，從一側(cè)視圖中，在過(guò)渡懸臂張緊元件的區(qū)域中和/或在自由端的區(qū)域中至少有一個(gè)開(kāi)口，使上述縫隙的至少一個(gè)開(kāi)口通向它。由于在過(guò)渡懸臂“輪廓內(nèi)部”中的這些通路，橫截面、尤其是過(guò)渡懸臂的彎曲阻力下降了。例如，過(guò)渡懸臂的中間區(qū)域有幾個(gè)長(zhǎng)的、寬度不同的孔狀凹槽，這些凹槽對(duì)齊并沿其縱向有規(guī)則地改變過(guò)渡懸臂的剛度。這種開(kāi)口的另一效果是最終減輕了重量。為了當(dāng)調(diào)整過(guò)渡懸臂下側(cè)曲率時(shí)避免過(guò)渡懸臂中的機(jī)械應(yīng)力集中，各個(gè)開(kāi)口之間的過(guò)渡設(shè)計(jì)成“平緩”的，例如弄成圓的。除了在過(guò)渡懸臂的中間區(qū)域的諸開(kāi)口之外，可以在自由端區(qū)域設(shè)置例如圓孔，以從根本上減輕重量。
根據(jù)本發(fā)明一改進(jìn)之處，構(gòu)成中間過(guò)渡區(qū)域的至少一個(gè)接接觸軌和連接于該接觸軌的過(guò)渡懸臂可相對(duì)于另一接觸軌和它的過(guò)渡懸臂移動(dòng)。因此，可以獲得用于接觸軌諸分段的簡(jiǎn)單的分離裝置，就象例如電氣化維修廠、平衡橋和吊橋所需要的。例如，這類(lèi)分離裝置可設(shè)置在用于鐵軌車(chē)輛的一轉(zhuǎn)盤(pán)的接觸軌過(guò)渡中，以便安全地安裝轉(zhuǎn)盤(pán)周?chē)能壍澜佑|軌。分離裝置有一短的接觸軌，該短接觸軌具有例如連接于其端部的過(guò)渡懸臂，帶有過(guò)渡懸臂的短接觸軌可移動(dòng)。
根據(jù)本發(fā)明一改進(jìn)之處，短接觸軌的移動(dòng)是通過(guò)繞一垂直于行駛方向但平行于車(chē)輛行駛平面的樞轉(zhuǎn)軸樞轉(zhuǎn)而進(jìn)行的。通過(guò)一固定裝置可以方便地將水平樞轉(zhuǎn)軸連接于例如維修廠的壁或天花板、固定立柱或如此之類(lèi)。
根據(jù)本發(fā)明一改進(jìn)之處，接觸軌和連接于它的過(guò)渡懸臂可相對(duì)于接觸軌沿行駛方向、尤其是在平行于行駛平面的平面中移位。由于一接觸軌相對(duì)于另一接觸軌移位，連接于接觸軌端部的過(guò)渡懸臂可能彼此相向或分離移位。為了避免移位的接觸軌或它的過(guò)渡懸臂接觸另一接觸軌或它的過(guò)渡懸臂，設(shè)置一控制裝置，它使移(立的過(guò)渡懸臂相對(duì)另一過(guò)渡懸臂移動(dòng)一角度。為了使移位的接觸軌能夠移動(dòng)，它安裝有例如一允許接觸軌對(duì)應(yīng)移動(dòng)的固定裝置。
根據(jù)本發(fā)明一改進(jìn)之處，至少有一個(gè)連接元件設(shè)置在過(guò)渡懸臂中，用該連接元件來(lái)安裝接觸電線，因此，就可以有從接觸軌到過(guò)渡懸臂的接觸電線的一整體過(guò)渡。這類(lèi)連接元件可以是一張緊元件，例如，它可以借助一螺旋連接從兩側(cè)沿一夾緊邊緣來(lái)夾緊接觸電線。這類(lèi)張緊元件允許更換磨損的接觸電線，但不必拆下或更換過(guò)渡懸臂本身。
根據(jù)本發(fā)明一改進(jìn)之處，在接觸軌的端部設(shè)置一連接部分，過(guò)渡懸臂的連接端可插入和連接于該連接部分。連接部分可借助貫穿螺栓使過(guò)渡懸臂的端部與接觸軌有效配合連接并進(jìn)行簡(jiǎn)單的連接，而貫穿螺栓穿過(guò)接觸軌型面或插入接觸軌型面的過(guò)渡懸臂端部分段。因此，保證了過(guò)渡懸臂與接觸軌之間的機(jī)械和電氣連接。具體地說(shuō)，過(guò)渡懸臂端部的中心連接可使連接窄的過(guò)渡懸臂成為可能，所以過(guò)渡區(qū)域中接觸電線的間隔就可以降到最小。過(guò)渡懸臂與接觸軌之間的連接可以通過(guò)例如到型面內(nèi)部的一側(cè)連接進(jìn)行。該一側(cè)連接具有例如一楔形橫截面或斜面。
根據(jù)本發(fā)明一改進(jìn)之處，兩個(gè)相互相對(duì)的過(guò)渡懸臂或相應(yīng)的接觸軌電氣連接在一起。因此，可將接觸軌的若干各分段連接到“一個(gè)”較長(zhǎng)的電氣連接的接觸軌分段。電氣連接是通過(guò)一個(gè)或更多的彈性接觸元件來(lái)實(shí)現(xiàn)的。
下面將結(jié)合附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明。


圖1是本發(fā)明一接觸軌組件的俯視圖；圖2是連接于一接觸軌的過(guò)渡懸臂的側(cè)視圖；圖3是沿圖2的線X通過(guò)圖2的過(guò)渡懸臂的橫截面；圖4a是張緊元件區(qū)域中的圖2過(guò)渡懸臂的橫截面；圖4b是固定元件區(qū)域中的圖4a的放大剖面；圖5是一通過(guò)接觸軌輪廓的橫截面；圖6a是具有平行于行駛平面并與行駛方向垂直的樞轉(zhuǎn)軸線的一樞轉(zhuǎn)接觸軌組件的側(cè)視圖；圖6b是圖6a的樞轉(zhuǎn)接觸軌組件的俯視圖；圖7a是在第一位置中的平移接觸軌組件；圖7b是在第二位置中的圖7a的接觸軌組件；圖8是具有電氣連接的過(guò)渡懸臂的接觸軌組件。
圖1示出了一接觸軌組件1，它具有兩個(gè)排列整齊的接觸軌2、2’，所述接觸軌的端部3、3’分開(kāi)一距離L1。距離L1可以是例如600毫米。在接觸軌2、2’的端部具有一連接部分4、4’，連接部分4、4’可控制地與接觸軌2、2’的縱向軸線5、5’中心對(duì)齊。過(guò)渡懸臂6、6’的一端6a插入連接部分4、4’。過(guò)渡懸臂6、6’的一中間線7、7’成切線地或同軸地通向接觸軌2、2’的縱向軸線5，沿過(guò)渡懸臂的自由端6b、6b’方向在接觸軌2、2’的端部區(qū)域彎曲，而在過(guò)渡懸臂的中間區(qū)域和端部區(qū)域6b、6b’不彎曲。在過(guò)渡懸臂6、6’的頂側(cè)有一調(diào)整機(jī)構(gòu)8、8’，用于調(diào)整其自由端部6b，6b′(參考圖2)區(qū)域中的過(guò)渡懸臂6、6’的下側(cè)6d的曲率。調(diào)整機(jī)構(gòu)8、8’有一第一彎曲元件9、9’和一第二彎曲元件10、10’，它們連接于過(guò)渡懸臂的頂側(cè)并通過(guò)一張緊元件11、1 1’連接在一起。張緊元件11、11’可以支承張緊和壓縮力。張緊元件11、11’跨越位于兩彎曲元件9、9’與10、10’之間的過(guò)渡懸臂6、6’頂側(cè)的縫隙12。
兩過(guò)渡懸臂6、6’的寬度小于接觸軌2、2’的寬度。在過(guò)渡區(qū)域的中間，兩過(guò)渡懸臂6、6’具有一間隔L3，該間隔大到足以避免打火花或電弧放電。因此，間隔L3是一個(gè)“絕緣間隙”，使兩過(guò)渡懸臂和對(duì)應(yīng)的接觸軌彼此電分離。在兩過(guò)渡懸臂的中間區(qū)域中，它們沿一彼此平行的分段L2并以一角度延伸到接觸軌2、2’的縱向軸線5、5’。在過(guò)渡懸臂6、6’的下側(cè)各有一接觸電線(圖1看不出)，它在對(duì)應(yīng)中間線7或7′的下面延伸。平行于分段L2延伸的接觸電線的間隔是由間隔L3和過(guò)渡懸臂6、6’的寬度的總和所形成，例如是55毫米。
圖2示出了圖1的接觸軌2的端部3和所連接的過(guò)渡懸臂6。在過(guò)渡懸臂6頂側(cè)的陰影區(qū)域表示彎曲元件9和10插入過(guò)渡懸臂的L中并通過(guò)夾持元件13和14連接。作為夾持元件，例如開(kāi)口銷(xiāo)、螺栓或類(lèi)似的元件都可使用。過(guò)渡懸臂6的自由端6b的頂側(cè)有一斜面6c，其特點(diǎn)是在內(nèi)區(qū)域具有圓形凹槽16a、16b、16c，以減少自由端的彎曲阻力和過(guò)渡懸臂6的橫截面或重量。自由端6b的下側(cè)向上彎曲距離L4。距離L4為例如21毫米。下側(cè)6d的彎曲段的長(zhǎng)度L5可以是例如177毫米。在過(guò)渡懸臂的中間區(qū)域，尤其是張緊元件11的區(qū)域中，過(guò)渡懸臂具有寬度變化的長(zhǎng)的孔狀凹槽17a、17b、17c。這些長(zhǎng)的孔狀凹槽17a、17b、17c的寬度沿過(guò)渡懸臂6的自由端的方向增加，從而導(dǎo)致過(guò)渡懸臂6的彎曲強(qiáng)度連續(xù)減少。縫隙12從過(guò)渡懸臂6的頂側(cè)通向長(zhǎng)的孔狀凹槽17b。沿過(guò)渡懸臂6的下側(cè)6d具有張緊元件18a、18b、18c、18d，它們具有螺紋孔19a、19b、19c、19d(參考圖4a和圖4b)。一附加張緊元件可開(kāi)有諸螺紋孔，可將一作為單件從接觸軌2的下側(cè)通到過(guò)渡懸臂6的下側(cè)6d的接觸電線21夾在上面。過(guò)渡懸臂6的端部6a插入接觸軌2并借助旋入螺紋孔20a、20b、20c、20d的連接螺釘連接于接觸軌2。從接觸軌延伸的過(guò)渡懸臂的分段長(zhǎng)度為L(zhǎng)6,L6可以是例如477毫米。
圖3示出了沿螺紋孔20b和20d的線X截取的圖2過(guò)渡懸臂的橫截面。在該區(qū)域中的過(guò)渡懸臂6的橫截面繞中間線23軸線對(duì)稱(chēng)。過(guò)渡懸臂的側(cè)表面22a和22b在該區(qū)域中沿一角度相對(duì)于中間線23延伸。在上部區(qū)域，過(guò)渡懸臂6有兩個(gè)傾斜表面22c和22d。傾斜的側(cè)表面22a和22b還有傾斜表面22c和22d基本上對(duì)應(yīng)于接觸軌2在連接部件的區(qū)域中的內(nèi)部輪廓，并能夠使過(guò)渡懸臂6與接觸軌2有效配合連接。
圖4a示出在張緊元件11區(qū)域中通過(guò)過(guò)渡懸臂6截取的橫截面。過(guò)渡懸臂6的直立側(cè)表面22a和22b可在端部6a的區(qū)域中辨別出來(lái)。具有螺紋通孔19c的夾持元件18c用于夾緊接觸電線21，從圖4b可以更清楚地看出。為此，夾持元件18c有一夾緊邊緣24和一夾緊表面25。
圖4b示出了在張緊元件18c區(qū)域中的來(lái)自圖4a的放大的截面。接觸電線21被夾緊元件18的夾緊邊緣24和夾緊表面25以及一相對(duì)的夾緊元件26的對(duì)應(yīng)夾緊邊緣和一夾緊表面所夾緊。相對(duì)的夾緊元件26有一對(duì)應(yīng)于夾緊元件18c的螺紋孔的通孔。
圖5示出了一接觸軌2的橫截面，過(guò)渡懸臂6的的端部6a(參考圖1)可插入由連接部分4形成的內(nèi)空間。接觸軌的下側(cè)敞開(kāi)，并具有兩個(gè)帶夾緊邊緣31a或31b的支腿30a或30b。通過(guò)這些支腿30a、30b的略微朝上的彎曲將接觸電線21夾緊。
圖6a示出了具有接觸軌2、2’的接觸軌組件1，在該組件的下面分別連接了接觸電線21和21’。在兩接觸軌2、2’中間有一脫開(kāi)裝置40。用一固定裝置41來(lái)安裝接觸軌2′，該固定裝置41通過(guò)絕緣器42a、42b使接觸軌2′與一結(jié)構(gòu)(未示出)諸如一固定立柱、一建筑物等等在電氣上脫開(kāi)。用一固定裝置43來(lái)安裝分離裝置40，該固定裝置43通過(guò)絕緣器42c和42d使分離裝置40與一結(jié)構(gòu)(未示出)在電氣上脫開(kāi)。分離裝置40有一短的接觸軌44，并在每個(gè)端部處連接有過(guò)渡懸臂45a、45d。一接觸電線21a連接在接觸軌44和它的過(guò)渡懸臂45a、45b的下面。對(duì)于接觸軌2的過(guò)渡懸臂6，過(guò)渡懸臂45a形成一第一過(guò)渡區(qū)域，對(duì)于接觸軌2′的過(guò)渡懸臂6′，過(guò)渡懸臂45b形成一第二過(guò)渡區(qū)域。通過(guò)繞一樞轉(zhuǎn)軸線47樞轉(zhuǎn)接觸軌44或它所連接的過(guò)渡懸臂45a、46b，該軸線47平行于車(chē)輛(未示出)的行駛平面延伸，并與其行駛方向垂直，過(guò)渡懸臂45a、45b的自由端沿繞樞轉(zhuǎn)軸線47的同心圓弧46a,46b移動(dòng)。
圖6b示出了從上面看的圖6a的接觸軌組件1，分離裝置40在絕緣器42d與接觸軌44之間的區(qū)域中被切開(kāi)。過(guò)渡懸臂6、45a和6′、45b不接觸，因此，彼此在電氣上脫開(kāi)。
圖7a示出了一接觸軌組件1，它最初被平移。將接觸軌2和它所連接的過(guò)渡懸臂6固定就位，靠近行駛方向的接觸軌2′與它的過(guò)渡懸臂6′一起可相對(duì)于接觸軌2運(yùn)動(dòng)。一導(dǎo)向組件連接于接觸軌2′，它具有三個(gè)順序排列并通過(guò)一桿狀連接裝置57彼此相連的成一條線的導(dǎo)向組件52a、52b和52c。這樣，“外面的”兩個(gè)具有連接件57的導(dǎo)向組件52a和52c能夠繞位于兩者之間的并連接于接觸軌2′的導(dǎo)向組件52b相對(duì)于接觸軌2′轉(zhuǎn)動(dòng)。導(dǎo)向組件在兩個(gè)導(dǎo)向元件53a、53b之間延伸，該兩個(gè)導(dǎo)向元件相對(duì)于接觸軌2和過(guò)渡懸臂6固定就位。導(dǎo)向元件53a、53b彼此相距距離L1，該距離比導(dǎo)向組件52a、52b、52c的直徑稍大，使導(dǎo)向組件裝置能夠在導(dǎo)向元件53a、53b之間滑動(dòng)。在面對(duì)接觸軌2′的一第一段58，導(dǎo)向元件53a、53b基本上平行于接觸軌2和2′。在接觸軌2和2′之間的區(qū)域59中它們相對(duì)于接觸軌2和2′成一個(gè)角度。在面對(duì)接觸軌2的鄰近的相當(dāng)短的一段60，導(dǎo)向元件53a、53b又基本上平行于接觸軌2，它們的自由端53a′和53b′彼此彎曲分開(kāi)。接觸軌2′連接于平行于行駛平面和接觸軌2運(yùn)動(dòng)的固定裝置54，并沿導(dǎo)向元件53a、53b在相對(duì)的接觸軌2的方向位移。固定裝置54通過(guò)一絕緣器53連接于一導(dǎo)向元件(未示出)，該導(dǎo)向元件在行駛方向引導(dǎo)固定裝置54。接觸軌2′和所連接的過(guò)渡懸臂6′位移之后，導(dǎo)向組件52a、52b和52c在彼此間隔成一距離L1的導(dǎo)向元件53a與53b之間滑動(dòng)，這樣導(dǎo)致接觸軌2′相對(duì)于接觸軌2側(cè)向偏移。
圖7b示出了接觸軌組件1的第二位置，在該位置，接觸軌2′位移并側(cè)向偏移到接觸軌2。接觸軌2′位移之后，固定裝置54平行于接觸軌2運(yùn)動(dòng)，絕緣器53與接觸軌2之間的側(cè)向間隔保持不變。為了允許接觸軌2′的側(cè)向偏移運(yùn)動(dòng)，它通過(guò)一平行四邊形連桿機(jī)構(gòu)55連接于絕緣器53，該連桿機(jī)構(gòu)55允許接觸軌2′垂直于接觸軌2擺動(dòng)離開(kāi)?！捌叫兴倪呅巍钡闹T側(cè)由桿狀連接機(jī)構(gòu)元件61、62、63、64所形成，這些連接元件61、62、63、64成對(duì)鉸接，即它們連接成它們能繞垂直于行駛平面的軸線轉(zhuǎn)動(dòng)。這些連接點(diǎn)中的一個(gè)由連接于接觸軌2′的中間導(dǎo)向組件52b所形成。與導(dǎo)向組件52b相對(duì)的平行四邊形連桿機(jī)構(gòu)55的一連接點(diǎn)56連接于絕緣器53，另兩個(gè)連接點(diǎn)65和66分別用于形成了平行四邊形的諸側(cè)邊的連接元件61和62或63和64的一鉸接連接。此外，連接于接觸軌2′并起平行四邊形連桿機(jī)構(gòu)第一連接點(diǎn)作用的導(dǎo)向組件52b借助一導(dǎo)向元件67連接于平行四邊形連桿機(jī)構(gòu)55的相對(duì)的連接點(diǎn)56。在接觸軌2′擺動(dòng)離開(kāi)的過(guò)程中，該導(dǎo)向元件67在垂直于接觸軌2′的方向移動(dòng)導(dǎo)向組件52b，并防止導(dǎo)向組件52b在接觸軌2的縱向移動(dòng)。在所示的位移位置中，導(dǎo)向組件53c和被位移的固定裝置54位于導(dǎo)向元件53a、53b的自由端53a’、53b’，平行四邊形連桿機(jī)構(gòu)55作擺動(dòng)，而導(dǎo)向組件52b往回運(yùn)動(dòng)到較靠近連接點(diǎn)56的地方。
圖8示出了一接觸軌組件1，在該組件中，過(guò)渡懸臂6、6’和對(duì)應(yīng)的接觸軌2、2’電氣連接，這是許多應(yīng)用所需要的。過(guò)渡懸臂6、6’和相應(yīng)的接觸軌2、2’的結(jié)構(gòu)和空間排列基本上與圖1所示的接觸軌組件1相對(duì)應(yīng)。例如，也是在這個(gè)實(shí)施例中，兩個(gè)過(guò)渡懸臂6、6’間隔一距離L3，即它們不直接接觸。與上述實(shí)施例(在圖1至7b中)相反，在該實(shí)施例中，距離L3大致是電“絕緣”的距離，而在本實(shí)施例中兩過(guò)渡懸臂6、6’之間的距離L3代表一機(jī)械上的分離。由于這種機(jī)械上的分離，就可以建立一過(guò)渡懸臂6、6′和其接觸軌2、2’分別相對(duì)于另一接觸軌2、2’和另一過(guò)渡懸臂6、6’的運(yùn)動(dòng)。例如，接觸軌組件1可以樞轉(zhuǎn)(參考圖6a和6b)或平移移動(dòng)(參考圖7a和7b)。
過(guò)渡懸臂6與對(duì)應(yīng)的接觸軌2以及另一過(guò)渡懸臂6′與對(duì)應(yīng)的接觸軌2′之間的電氣連接是通過(guò)其作用象片簧的彈性接觸元件75和76來(lái)實(shí)現(xiàn)的。兩個(gè)接觸元件75和76被設(shè)計(jì)成S形的，并是相同的，接觸元件75連接于接觸軌2和其過(guò)渡懸臂6，接觸元件76連接于另一接觸軌2′和其過(guò)渡懸臂6’。此外，接觸元件75和76在空間中以相同方式安裝于接觸軌2、2’和對(duì)應(yīng)的過(guò)渡懸臂6、6’，因此，如在圖1中已描述的那樣，整個(gè)接觸軌組件1從上面看是逐點(diǎn)對(duì)稱(chēng)的。
接觸元件75、76的各段結(jié)構(gòu)可以是不同的。對(duì)于第一段77、78，接觸元件75、76延伸到接觸軌2、2’的連接部分4、4’，并與接觸軌2、2’及過(guò)渡懸臂6、6’接觸。該第一段77、78位于與另一過(guò)渡懸臂6、6’相對(duì)的過(guò)渡懸臂6、6’的外側(cè)96、97上。此外，接觸元件75、76的這段77、78螺合于分別用虛線孔78、79、89和81表示的連接部分4、4’區(qū)域中的接觸軌2、2’和過(guò)渡懸臂6、6’上。
第二段82、83沿過(guò)渡懸臂6、6’的自由端方向從過(guò)渡懸臂6、6’側(cè)向延伸到連接部分4、4’。在相當(dāng)短的相對(duì)于第二段82、83凹入的第三段84、85上，接觸元件75、76從過(guò)渡懸臂6、6’的外側(cè)96、97向外延伸。沿過(guò)渡懸臂6、6’的側(cè)邊延伸的第四段86、87靠近第三段84、85。
靠近的第五段88、89基本上垂直于第四段86、87并穿過(guò)在縱向凹槽17c(參考圖2)區(qū)域中的過(guò)渡懸臂6、6’。第四段86、87與第五段88、89之間的過(guò)渡是圓的，就象第五段88、89與鄰近的第六段90、91之間的過(guò)渡。
第六段90,91在其自由端的方向沿過(guò)渡懸臂6、6’的外側(cè)98,99延伸，它面對(duì)另一過(guò)渡懸臂6、6’，第六段90、91的特點(diǎn)在于從上面看它是凸出的，即在相對(duì)的過(guò)渡懸臂6、6’的方向中是鼓起的，或象一片簧那樣彎曲。這些段90和91彼此對(duì)壓，因此，在接觸元件75和76與過(guò)渡懸臂6、6’之間形成電氣連接。
第六段90、91后面是直接與過(guò)渡懸臂6、6’的外側(cè)接觸的第七段92,93。接觸元件75、76的第七段92、93通過(guò)一螺釘連接94、95連接于過(guò)渡懸臂6、6’。通過(guò)將接觸元件75、76的第一段77、78和第七段92、93擰到過(guò)渡懸臂6、6’上，建立接觸元件75、76與過(guò)渡懸臂6、6’之間的被限定的電氣連接。
由于接觸元件75、76的彈性，獲得了接觸元件75、76與對(duì)應(yīng)的小的電過(guò)渡阻力之間的足夠大的接觸力。此外，接觸元件75、76可以和一樞轉(zhuǎn)接觸軌組件1(參考圖6a,6b)或一平移接觸軌組件1(參考圖7a,7b)一起使用。當(dāng)在樞轉(zhuǎn)接觸軌組件1中樞轉(zhuǎn)時(shí)，接觸元件75和76首先進(jìn)行非對(duì)稱(chēng)接觸，然后彼此受壓分開(kāi)，直到達(dá)到圖示的位置。
例如鋁片金屬或銅板都可用作制造接觸元件75、76的材料。
權(quán)利要求
1．一種用于電動(dòng)車(chē)輛的接觸軌組件(1)，其特征在于，兩個(gè)基本是剛性的接觸軌(2,2’,44)成一條線排列，接觸軌(2,2’,44)的相對(duì)端部(3,3’)分開(kāi)一距離(L1)，這些端部(3,3’)的每一個(gè)上有一過(guò)渡懸臂(6,6’,45a,45b)，過(guò)渡懸臂(6,6’,45a,45b)延伸到位于諸接觸軌(2,2’,44)之間的一過(guò)渡區(qū)域中，基本上平行于過(guò)渡區(qū)域的一分段(L2)并相隔一距離(L3)，基本上平行于車(chē)輛的行駛平面并相對(duì)于接觸軌(2,2’)的縱向軸線(5,5’)偏離一角度。
2．如權(quán)利要求1所述的接觸軌組件，其特征在于，在行駛平面的俯視圖中，過(guò)渡懸臂(6,6’)的寬度小于接觸軌(2,2’)的寬度。
3．如權(quán)利要求1或2所述的接觸軌組件，其特征在于，在行駛平面的俯視圖中，過(guò)渡懸臂(6,6’,45a,45b)彎曲成它們的中間線(7,7’)切向通向接觸軌的縱向軸線(5,5’)。
4．如權(quán)利要求1至3中的任一項(xiàng)所述的接觸軌組件，其特征在于，在側(cè)視圖中，面對(duì)行駛平面的過(guò)渡懸臂(6,6’,45a,465b)下側(cè)的自由端(6b,6b’)向上彎曲，自由端(6b,6b’)與第一端部分段(6a,6a’)之間的區(qū)域基本上平行于行駛平面。
5．如權(quán)利要求4所述的接觸軌組件，其特征在于，過(guò)渡懸臂(6,6’,45a,45b)的曲率可調(diào)整。
6．如權(quán)利要求5所述的接觸軌組件，其特征在于，用連接于過(guò)渡懸臂(6,6’,45a,45b)和具有至少一個(gè)張緊元件(11,11’)的調(diào)整機(jī)構(gòu)(8)調(diào)整過(guò)渡懸臂(6,6’,45a,45b)下側(cè)的曲率。
7．如權(quán)利要求6所述的接觸軌組件，其特征在于，在側(cè)視圖中所看到的過(guò)渡懸臂(6,6’,45a,45b)具有一越過(guò)張緊元件(11,11’)的縫隙(12)。
8．如權(quán)利要求6或7所述的接觸軌組件，其特征在于，張緊元件(11,11’)和縫隙(12)位于過(guò)渡懸臂(6,6’)的頂側(cè)。
9．如權(quán)利要求1至8中的任一項(xiàng)所述的接觸軌組件，其特征在于，在張緊元件(11,11’)區(qū)域中的過(guò)渡懸臂(6,6’,45a,45b)和/或在其自由端(6b,6b’)區(qū)域中至少有一個(gè)開(kāi)口(16a,16b,16c,17a,17b,17c)，縫隙(12)通向至少一個(gè)開(kāi)口(16a,16b,16c,17a,17b,17c)。
10．如權(quán)利要求1至9中的任一項(xiàng)所述的接觸軌組件，其特征在于，接觸軌(2,2’,44)和它相應(yīng)的過(guò)渡懸臂(6,6’,45a,45b)可相對(duì)于另一接觸軌(2,2’,44)和它的過(guò)渡懸臂(6,6’,45a,45b)運(yùn)動(dòng)。
11．如權(quán)利要求10所述的接觸軌組件，其特征在于，接觸軌(2,2’,44)和它相應(yīng)的過(guò)渡懸臂(6,6’,45a,45b)可繞一垂直于行駛方向和平行于車(chē)輛行駛平面的樞轉(zhuǎn)軸線(47)樞轉(zhuǎn)。
12．如權(quán)利要求1至10中的任一項(xiàng)所述的接觸軌組件，其特征在于，接觸軌(2,2’,44)和它相應(yīng)的過(guò)渡懸臂(6,6’,45a,45b)可相對(duì)于另一接觸軌(2,2’,44)滑動(dòng)，其過(guò)渡懸臂(6,6’,45a,45b)可在一平行于行駛平面的平面中平移滑動(dòng)。
13．如權(quán)利要求1至12中的任一項(xiàng)所述的接觸軌組件，其特征在于，在過(guò)渡懸臂(6,6’,45a,45b)處至少設(shè)置一個(gè)連接元件(18a,18b,18c,18d,26)用于接觸電線(21,21’,21a)的連接，接觸電線(21,21’,21a)作為一單件從接觸軌(2,2’,44)通到過(guò)渡懸臂(6,6’,45a,45b)。
14．如權(quán)利要求1至11中的任一項(xiàng)所述的接觸軌組件，其特征在于，過(guò)渡懸臂(6,6’,45a,45b)的一端(6a,6a’)延伸到接觸軌(2,2’,44)端部(3,3’)的一連接部分(4,4’)，并與接觸軌(2,2’,44)機(jī)械、電氣連接。
15．如權(quán)利要求1至14中的任一項(xiàng)所述的接觸軌組件，其特征在于，兩個(gè)過(guò)渡懸臂(6,6’,45a,45b)通過(guò)至少一個(gè)彈簧狀的位于過(guò)渡懸臂(6,6’,45a,45b)之間的彈性接觸元件(75,76)而彼此電氣連接。
16．如權(quán)利要求1至15中的任一項(xiàng)所述的接觸軌組件，其特征在于，在各過(guò)渡懸臂(6,6’,45a,45b)處有一個(gè)接觸元件(75,76)，接觸元件(75,76)各有一個(gè)穿過(guò)在開(kāi)口(17a,17b,17c)區(qū)域中的相應(yīng)的過(guò)渡懸臂(6,6’,45a,45b)分段(88,89)，接觸元件(75,76)各有一位于諸過(guò)渡懸臂之間的另外的分段(90,91)，其中所述分段是凸起的，凸起的分段(90,91)與兩接觸元件(75,76)接觸。
全文摘要
一種用于電動(dòng)車(chē)輛的接觸軌組件有兩個(gè)剛性接觸軌,它們沿行駛方向成一條線排列并間隔一距離。兩過(guò)渡懸臂延伸到中間過(guò)渡區(qū)域,其中一過(guò)渡懸臂連接于一接觸軌。在過(guò)渡區(qū)域一分段上具有彼此相隔平行延伸并與接觸軌成一角度的基本平行于車(chē)輛行駛平面的過(guò)渡懸臂,過(guò)渡懸臂的寬度小于接觸軌的寬度。這樣,就可在接觸軌之間形成相當(dāng)短的過(guò)渡區(qū)域,同樣,連接于過(guò)渡懸臂下側(cè)的接觸電線的間隔也相當(dāng)小。由此受電器從一個(gè)接觸軌過(guò)渡到另一個(gè)。
文檔編號(hào)B60M1/18GK1233219SQ97198051
公開(kāi)日1999年10月27日 申請(qǐng)日期1997年7月18日 優(yōu)先權(quán)日1997年7月18日
發(fā)明者費(fèi)利克斯·農(nóng)利斯特 申請(qǐng)人:富雷爾+弗賴(lài)股份公司觸線制造工程處