[发明专利]一种受电弓上框架及受电弓结构

说明书

技术领域

本发明涉及一种受电弓上框架及受电弓结构，属于电力机车领域。

背景技术

受电弓是轨道车辆从线路接触电网获取电能的一种装置，上框架是受电弓的一个组成部分，上框架的主要作用是安装用于安装碳滑板的支架，同时，上框架的下端与下壁杆以转动副相连，上端与碳滑板安装支架以转动副相连，上端还与平衡杆以转动副相连，上框架是驱动碳滑板升降的关键部件，同时，弓网之间的动态接触力也通过碳滑板和碳滑板的安装支架传递给了上框架。对上框架的基本要求有三点，一是上框架需要具备足够的强度；二是上框架的质量和绕与下臂杆之间的连接轴的转动惯量尽量小，以改善上框架的动力学性能，提高碳滑板对电网的跟随性能；三是上框架有良好的导电性能。

目前上框架都是由铝合金材料制成，铝合金材料的优点就是重量轻，但不足之处是铝合金材料强度低，铝合金材料焊缝强度比铝合金材料母材强度还要低很多，这是因为焊缝区域受过高温的影响，晶粒组织发生了明显的变化，而且焊缝的承载截面较小，因此，铝合金上框架在使用过程中经常出现焊缝甚至母材开裂的情况，严重影响了轨道车辆的安全运行。

发明内容

为了解决铝合金材质上框架强度低、容易出现开裂的问题，进一步减轻上框架的重量，本发明旨在提供一种受电弓上框架及受电弓结构，该受电弓上框架采用碳纤维复合材料整体制成，碳纤维复合材料制成的上框架不但强度大大提高，而且在重量上比铝合金材质上框架还要轻，因此，还可以大大改善上框架的动力学性能，提高碳滑板对电网的跟随性能。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种受电弓上框架，包括两根支管，将两个支管的一端连接在一起的顶管，将两个支管的另一端连接在一起的连接管；其结构特点是；两个支管上均设有导入导流板、导出导流板、第一连接板、第二连接板和支座；所述连接管上装有拉杆座；所述两个支管、顶管、连接管、导入导流板、导出导流板、第一连接板、第二连接板、拉杆座和支座为碳纤维材料一次性缠绕而成；所述顶管的两端预埋有金属衬套；所述顶管上装有用于铰接平衡杆的平衡杆安装板；所述导入导流板、导出导流板、第一连接板、第二连接板、拉杆座、平衡杆安装板和支座内预埋有金属环；所述导入导流板与导出导流板之间电连接。

根据本发明的实施例，还可以对本发明作进一步的优化，以下为优化后形成的技术方案：

为了进一步增加上框架的结构强度，所述两个支管之间通过加强管相连，该加强管与所述两个支管、顶管、连接管、导入导流板、平衡杆安装板、导出导流板、第一连接板、第二连接板、拉杆座和支座为碳纤维材料一次性缠绕而成。

优选地，所述顶管上还设有备用导入导流板，所述导入导流板、备用导入导流板与导出导流板之间电连接。更优选地，所述导入导流板、备用导入导流板与导出导流板之间通过设置在支管表面的导电层实现电连接或通过导线实现电连接。例如，导电层可以为导电漆等。

优选地，所述备用导入导流板与所述两个支管、顶管、连接管、导入导流板、导出导流板、第一连接板、第二连接板、拉杆座和支座为碳纤维材料一次性缠绕而成。

为了方便铺设，两根支管、加强管和连接管缠绕时内置芯材。

优选地，为了方便与碳滑板支架连接，所述金属衬套内过盈嵌入铜基粉末冶金衬套。上框架与碳滑板支架之间构成转动副，设置铜基粉末冶金衬套的目的是提高转动副的耐磨性。由此，本发明的金属衬套的外层用于增大转动副的接触面积，提高转动副的强度，内层的铜基粉末冶金衬套用于提高转动副的耐磨性。