[发明专利]架空串极滑触线适用的无限电车顶触集电器起落跟随机构

说明书

技术领域：

本发明涉及串极滑触线供电技术、城市交通、电气技术、机械制造及自动化控制多个领域，是《串极滑触线站段与无限电车构成的城市全域电动客车系统》200910167677.3发明专利技术的子项。

背景技术：

城市燃油车能效远低于30％。燃油车在有限空间的城市，环境气温、噪声水平、空气质量各种污染问题日益严重。发展城市公共交通是减少污染的首选，城市客车以电力取代燃油是最有效的治理措施，发展电动公交车是趋势所在。

虽无轨电车能效高、车辆造价低、安静环保，但供电滑触线有碍市政规划，连续的滑触线限制公交线路变更，无轨电车技术难以适应城市的发展。传媒报道韩国的埋地电感、日本的轮胎传导充电....对行驶的车辆供电，其电源传输效率值得探讨。

已投入运行的蓄电公交车并没有统一供电方形式。北京奥运电动客车电站机器人换电池。上海使用超级电容车，公交11路沿途站设架空接触线停车充电，世博客车停车场架空接触线充电。使用较多的电动公交车充电采用插电式。

铅蓄电池公交车自重会影响能源效率；锂电池的造价是整车成本的主体；电池寿命与运营成本的矛盾不可忽略，电池容量大是技术的瓶颈问题。供电技术改进是减少蓄电容量的突破方向。上海11公交超级电容车沿途站充电，不需专用充电车场，少装勤充长寿命，车轻价廉维持费用低，但对于以秒计的停站时间，充电操作的安全可靠性并非完美。

《提高电动公交车经济性的营运方式与技术方案》指出，“目前国内正在试运行的电动公交车的营运方式并不经济。提出了电动公交车采用自动集电器的技术方案，一方面能实现大幅度延长电池寿命的‘浅充浅放’的营运方式，另一方面可以省去占地较大的专用充电站…”《汽车科技》2006-3，笔者支持以上所提出的观点，并从综合热效率、技术可能性、实施规范性、运行可靠性、使用安全性、管理信息化全面分析与探讨，提出了《串极滑触线站段与无限电车构成的城市全域电动客车系统》专利方案，再提出架空供电的集成串极滑触梁与顶触集电器起落跟随机构方案，全方位地解决电动客车供电用电问题。

发明内容：

公知的无轨电车、电气机车采用的集电器，其供电滑触线(接触网)不能间断，电气机车采用前后分置集电器，但两集电器接触的是同一电极。不同于上海的两例纯电公交车采用停车充电，本发明是提出与“集成串极滑触梁”配合的顶触集电器起落跟随机构，起落平行四边形与跟随平行四边形叠加，使集电器接触面与串极滑触线接触面保持平行；电控气动自复归气动三角形操作顶触集电器起落、与串极滑触线分合，等效于隔离开关应用，实现架空站段供电、行驶滑移受电、安全可靠运行。

1.0.串极滑触梁(件1)是工厂制品，是无限电车架空供电工程的专用部件。一段串极滑触梁架设，构成一档架空串极滑触线线路，标称长度为4M(4模，12m)，一个站段设4～10档。

2.0.图1所示车顶部靠门侧，顺X方向前后分置纵置底座(件6)、起落转臂(件11)，与平行于X的起落纵梁(件8)组成起落机构。

2.1.图3所示的d₁a、d₁b、d₁c、d₁d轴位按平行四边形布置，起落纵梁随d₁c、d₁d起落，使两端的顶触集电器(件2)同步上下换位，与串极滑触梁(件1的两极)接触或分离。

2.2.图3中起落纵梁在抬起位置，起落纵梁两端上方的顶触集电器与串极滑触梁接触(闭合)；

2.3.图1所示起落纵梁回落在纵置底座(件6)顶部，两端横置底座(件4)上方的顶触集电器明显与串极滑触梁分离(断开)。

3.0.图3所示起落气缸(件12)和伸缩连杆(件12.1)与纵置底座、起落转臂在d₂b、d₂a、d₁a轴位组成气动三角形，伸缩连杆伸缩使d₁a-d₁b-d₁c-d₁d平行四边形变形。

3.1.起落气缸、伸缩连杆操作起落纵梁抬起或落下，使顶触集电器进行分合动作。

3.2.起落气缸送气，伸缩连杆推动起落转臂旋转抬起起落纵梁，形成顶触集电器“合”状态。

3.2.起落气缸排气，压缩弹簧(件12.2)推伸缩连杆缩回，拉起落转臂、起落纵梁下落，顶触集电器随起落纵梁复归“分断”状态。

3.2.气管接口(件12.3)与控制阀连接。控制采用电磁三通阀，通电送气、断电或系统失电自动复归排气位置。