用于多极式架空线系统的受电弓

摘要

本发明涉及一种用于多极式的架空线系统的受电弓(20)。所述受电弓具有可摆动地组装在基体(5)上的下臂杆(1)和至少两个可摆动地组装在下臂杆(1)的与基体(5)对置的端部上的上臂杆(2、3)。此外，所述受电弓(20)还包括至少两个布置在各个上臂杆(2、3)上的、独立的、与架空线的不同电极(14a、14b)相配属的接触组件(7a、7b)。此外，受电弓(20)还具有布置在基体(5)上的中央的补偿摇杆(10)和至少两个拉杆(8、9)，所述拉杆的第一端部分别与中央的补偿摇杆(10)可摆动地相连，并且所述拉杆的第二端部分别与至少两个上臂杆(2、3)中的一个可摆动地相连。还描述了电气化的运输系统。

权利要求

1.一种用于多极式的架空线系统的受电弓(20)，所述受电弓具有：‑可摆动地组装在基体(5)上的下臂杆(1)，

‑至少两个可相互摆动地组装在下臂杆(1)的与基体(5)对置的端部上的上臂杆(2、3)，‑至少两个布置在各个上臂杆(2、3)上的、独立的、与架空线的不同电极(14a、14b)相配属的接触组件(7a、7b)，‑布置在基体(5)上的中央的补偿摇杆(10)，

‑至少两个拉杆(8、9)，所述拉杆的第一端部分别与中央的补偿摇杆(10)可摆动地相连，并且所述拉杆的第二端部分别与至少两个上臂杆(2、3)中的一个可摆动地相连。

2.根据权利要求1所述的受电弓，其用于双极式的架空线系统，其中，上臂杆(2、3)的数量、接触组件(7a、7b)的数量和拉杆(8、9)的数量恰好是两个。

3.根据权利要求1或2所述的受电弓，其中，两个拉杆(8、9)通过关节(15a、15b)与中央的补偿摇杆(10)相连。

4.根据权利要求1所述的受电弓，其中，两个拉杆(8、9)分别与各个上臂杆(2、3)的、超出在下臂杆(1)与各个上臂杆(2、3)之间的摆动轴(12)向外突伸的端部可摆动地相连。

5.根据权利要求1所述的受电弓，其中，两个拉杆(8、9)分别通过万向轴承与各个上臂杆(2、3)的、超出在下臂杆(1)与各个上臂杆(2、3)之间的摆动轴(12)向外突伸的端部可摆动地相连。

6.根据权利要求2所述的受电弓，其中，中央的补偿摇杆(10)利用万向轴承(11)支承在基体(5)上。

7.根据权利要求1所述的受电弓，所述受电弓包括限制接触组件(7a、7b)之间的高度差的元件(13)。

8.根据权利要求7所述的受电弓，其中，限制接触组件(7a、7b)之间的高度差的元件(13)包括至少一个横杆(13a)，所述横杆固定在至少两个上臂杆(2、3)中的第一上臂杆(2)上，并且突伸进所述至少两个上臂杆(2、3)中的第二上臂杆(3)中的孔(13b)内，其中，所述孔(13b)具有根据允许的高度差而确定的尺寸，所述尺寸大于横杆(13a)的尺寸。

9.根据权利要求1所述的受电弓，其中，上臂杆(2、3)分别包括两个通过绝缘部(4)分隔的部段件。

10.一种电气化的运输系统，其具有：

‑多极式的架空线系统，

‑至少一个电气化的运输机动车，其带有至少一个根据权利要求1至9中任一项所述的受电弓。

11.根据权利要求10所述的电气化的运输系统，其中，电气化的运输系统是非轨道连接的，并且所述电气化的运输机动车是非轨道连接的机动车。

12.根据权利要求11所述的电气化的运输系统，其中，电气化的运输系统是公路运行的，并且所述电气化的运输机动车是公路机动车。

说明书

用于多极式架空线系统的受电弓

技术领域

[0001] 发明涉及一种用于多极式架空线系统的受电弓(或称为集电器、受电器)。此外，本发明还涉及一种电气化的运输系统。

背景技术

[0002] 用于货运和客运的电气化的运输系统具有用于为交通工具供应电能的架空线，该运输系统以多种不同的方案应用。当车道运行的供能系统用于非轨道运行的机动车中时，通常使用馈电的双极式架空电线系统。双极式的架空电线系统布置在电气化的车道上方，并且借助主动再调整的受电弓被电气化的工业用车接触。借助驾驶员辅助系统来补偿与规定车道的巨大偏差，所述驾驶员辅助系统能够由此能够使机动车在允许的公差内在架空电线下方行驶。

[0003] 借助主动再调整的受电弓，由结构性的系统特征或临时的环境条件导致的在车道上方与标称位置相比在水平和垂直位置上的明显变化被补偿。例如电气化的道路交通工具为了受电弓的再调整而具有架空线探测器，所述架空线探测器的信息被用于对受电弓的控制。在调整时实施受电弓或其接触滑板的侧向偏转。那么为了双极式架空线的持久的均匀接触势必产生明显更高的技术成本。

[0004] 随之出现的技术问题在于，要研发一种受电弓，所述受电弓能够以较之传统的系统更低的成本在电气化的机动车行驶过程中实现与架空电线的尽可能无中断的多极式接触。

发明内容

[0005] 根据本发明的用于多极式的驾控系统的受电弓(或称为集电器、受电器)包括可摆动地组装在基体上的下臂杆、以下也被称为下臂。这种下臂杆优选能够围绕在横向上、也即垂直于架空线走向和垂直于配备有受电弓的电气机动车的行驶方向的第一轴摆动。概念“下臂”或者说“下臂杆”在本申请中以相同涵义使用，在本申请中应表示，受电弓的相应的托架面向基体布置。此外，根据本发明的受电弓还具有至少两个在下臂杆的与基体对置的端部上可相互摆动地组装的上臂杆，也被称为上臂。概念“上臂杆”或“上臂”在本申请中以相同涵义使用，在本申请中应表示，在受电弓与架空线接触时受电弓的相应的托架面向架空线布置或者说布置在背离基体的一侧上。所述至少两个上臂杆能够相对于下臂杆围绕优选共同的第二轴摆动，所述第二轴平行于第一轴延伸。此外，所述至少两个上臂杆也能够相互摆动。优选地，至少两个上臂杆具有相同的尺寸设计。两个上臂杆能够在一定范围内占据不同的摆动位置，从而例如能够补偿不同的架空电线或架空线的电极之间的高度差。在本申请中应将具有不同电势或不同相位的架空电线理解为电极。在直流电系统中，在不同的架空电线上施加电势，而在交流电或三相系统中各个单独的架空电线具有不同的电极。

[0006] 根据本发明的受电弓的部件此外还是至少两个布置在相应的上臂杆上、独立的、配属于架空线的不同相位的接触组件。所述接触组件用于建立受电弓与多极式架空系统的架空电线之间的接触。该类型的接触组件能够例如构造为接触摇杆，所述接触摇杆分别具有多个接触滑板。

[0007] 此外，根据本发明的受电弓还包括布置在基体上的中央的补偿摇杆和至少两个拉杆，所述拉杆的第一端部分别与中央的补偿摇杆可摆动地相连，并且所述拉杆的第二端部分别与至少两个上臂杆可摆动地相连。在不同相位的架空电线在相同高度上延伸的情况下，借助补偿摇杆能够实现拉杆围绕平行于第一轴的轴线的摆动运动。此外，补偿摇杆允许补偿摇杆垂直于第一轴的摆动运动，从而使当例如至少两个不同相位的架空电线在略微不同的高度上延伸时，至少两个拉杆能够相互平行移动。两个拉杆在至少两个上臂杆上施加拉力，借助所述拉力将两个接触摇杆压向接触网的架空电线。借助补偿摇杆将两个接触组件分别以相同的按压力压向不同相位的架空电线，从而在架空电线彼此相对高度变化时确保对电气化机动车的无干扰的电能供应。

[0008] 根据本发明的受电弓原则上可以被理解为通过特定机械结构改进的通常的半受电弓。属于所述改进的有至少一个第二上臂杆和补偿摇杆，所述第二上臂杆被另一个拉杆竖起，所述补偿摇杆用于分配导入下臂杆中的力，以便在架空电线上形成均匀的按压力。

[0009] 根据本发明的电气化的运输系统具有多极式的架空线系统和至少一个带有根据本发明的受电弓的电气化的运输机动车。

[0010] 从属权利要求以及以下的说明书分别包含本发明的特别有利的设计方式和改进方式。在此，尤其一个权利要求类别的权利要求也可以与另一个权利要求类别的从属权利要求相类似地改造。此外，在本发明的范畴中可以将不同实施例和权利要求的不同技术特征组合成新的实施例。

[0011] 在根据本发明的受电弓的一个变型方案中，受电弓构造用于双极式的架空线系统，其中，上臂杆的、接触组件的和拉杆的数量恰好是两个。双极式的架空线系统可以例如是具有一个正极和一个负极或者说一个馈线和一个回线的直流电系统。这种系统例如应用于路面运行的电气化的运输系统中。其具有机动车部件较低场地需求和更高安全性的优点。

[0012] 在根据本发明的受电弓的一种优选的设计方式中，至少两个拉杆通过关节与中央的补偿摇杆相连。所述关节允许拉杆相对于中央的补偿摇杆的摆动运动，并且用于在拉杆的牵引运动或挤压运动时实现补偿摇杆的补偿运动。如果例如由于相应的受电弓在至少两个架空电线的其中一个上更强的按压力导致在至少两个拉杆的其中一个上更大的拉应力，那么通过相应的拉杆从一侧在补偿摇杆上施加更强的拉力。这导致补偿摇杆的补偿运动，由此之前将较低拉力施加在补偿摇杆上的一个或多个拉杆被向下、也即远离架空电线地牵引。在此过程中，相应的一个或多个上臂杆朝相应的架空电线的方向运动，以至于当前在这一侧或多侧上(在所述在这一侧或多侧上之前存在受电弓较小的按压力)按压力增大，由此相对至少两个架空电线的不同的按压力被补偿。然而下臂杆连同其驱动器的弹性用于使得在架空电线上的按压力的总和基本上保持恒定。

[0013] 在根据本发明的受电弓的一种特别有利的设计方式中，至少两个拉杆分别与各个上臂杆的、超出在下臂杆与相应上臂杆之间的摆动轴而向外突伸的端部可摆动地相连。这种布置能够实现的是，在下臂杆鉴于拉杆在各个上臂杆上的拉力而竖起的情况下，受电弓的至少两个上臂杆竖起并且两个固定在所述上臂杆上的接触摇杆压向架空电线。

[0014] 优选地，至少两个拉杆分别通过万向轴承与相应的上臂杆的超出在下臂杆与相应上臂杆之间的摆动轴向外突伸的相应的端部可摆动地相连。有利地，摆动运动可以在上臂杆与拉杆之间无摩擦地传递。

[0015] 在根据本发明的受电弓的一种变型方案中，中央的补偿摇杆利用万向轴承(或称为十字轴轴承)支承在基体上。这种万向轴承允许例如在带有两个接触组件和两个上臂杆的双极式系统的情况下，补偿摇杆围绕平行于下臂杆和上臂杆的摆动轴的轴线的摆动和围绕垂直于下臂杆和上臂杆的摆动轴的轴线的摆动。有利地，补偿摇杆不仅能够例如在架空电线高度上升或下降时使受电弓总体跟随的情况下实现下臂杆的摆动运动，而且能够实施围绕相垂直的轴线的补偿运动，以便使两个上臂杆相对摆动，并且通过该方式补偿布置在两个上臂杆上的接触摇杆对处于不同高度上的架空电线的不同的按压力。

[0016] 在根据本发明的受电弓的一种设计方式中，受电弓包括限制接触组件的高度差的元件。借助所述元件能够例如在架空电线从一个接触组件过渡至另一个接触组件时，当机动车例如不按计划地离开车道时，避免接触网因受电弓对架空电线的侧向施力而受到损伤。因此直接在上臂杆之间建立了简单的、对接触组件的高度差限制。在此确保了可能的从一个接触组件至另一个接触组件的架空电线过渡，并且在进线(Eindrahten)和出线(Abdrahten)时建立出于安全原因所必要的同步性。

[0017] 在根据本发明的受电弓的一种特殊的变型方案中，限制接触摇杆的高度差的元件包括至少一个横杆。所述横杆固定在至少两个上臂杆的第一上臂杆上，并且突伸进第二上臂杆的孔中。所述孔具有根据所允许的高度差所确定的尺寸，其尺寸大于横杆的尺寸。所述横杆在两个上臂杆相对运动时能够在所述孔内运动，直至当相对摆动达到预定的最大幅度时横杆碰撞在孔的边缘处为止。通过该方式限制了两个上臂杆之间的摆动角，并且由此还限定了组装在上臂杆上的接触摇杆的最大高度差。

[0018] 在根据本发明的受电弓的一种设计方式中，受电弓具有在至少一个接触组件与位于该接触组件下的臂元件之间的电绝缘部。由此避免了被不同接触组件包围的不同电势的短路。电绝缘部由此避免了不同极性的接触组件的短路。

[0019] 在根据本发明的受电弓的一种变型方案中，上臂杆分别具有两个通过绝缘部隔离的部段件。绝缘部避免了不同极性的受电弓之间的短路，并且由此确保系统的多极性。由受电弓引入的电流可以例如通过沿上臂杆和下臂杆延伸的电缆导引至承载受电弓的机动车的耗能单元处。

[0020] 在根据本发明的电气化的运输系统的一种特殊的设计方式中，电气化的运输系统是非轨道运行的。特别优选地，电气化的运输系统是路面运行的，其中，电气化的运输机动车是公路机动车。公路机动车因结构类型会实施变道，对于公路机动车来说应确保受电弓的可靠的接入(Anbügeln)和撤出(Abbügeln)。有利地，利用根据本发明的受电弓实现接触组件在架空电线上的均匀的按压力。由于对高度差的限制，能够在无意的车道改变时避免受电弓与架空电线的事故。

附图说明

[0021] 以下通过结合实施例对附图的说明进一步更详细地阐述本发明。在附图中：

[0022] 图1示出根据本发明的一个实施例的受电弓的立体图，

[0023] 图2示出图1中所示受电弓的中央的平衡摇杆的立体图，

[0024] 图3示出图2中所示中央的平衡摇杆的万向轴承的立体图，

[0025] 图4示出中央的平衡摇杆的立体图，

[0026] 图5示出根据本发明的一个实施例的受电弓的两个上臂杆的近轴的端部的俯视图，

[0027] 图6示出根据本发明的一个实施例的受电弓的两个上臂杆的在图5中所示的两个近轴的端部的侧视图。

具体实施方式

[0028] 在图1中示出根据本发明的一个实施例的受电弓20。受电弓包括一个下臂杆1和两个上臂杆2、3，所述上臂杆分别具有两个通过绝缘部4分隔的部段件，并且与所述下臂杆1经由布置在下臂杆1上的轴12可摆动地相连。绝缘部4避免了不同极性的接触组件的短路，并且由此确保该系统的双极性。由接触组件引入的电流可以例如通过沿上臂杆2、3和下臂杆1延伸的电缆导引至承载受电弓20的机动车(未示出)的耗能单元处。这两个上臂杆2、3分别具有超出在两个上臂杆2、3与下臂杆1之间的轴12向外突伸的端部或者说端部件2a、3a。两个端部件2a、3a周围的部分区域20b的视图在图5中具体示出。下臂杆1通过轴5a与基体5可摆动地相连。基体5可以例如组装在电气化的机动车(未示出)的车顶上。接触组件包括分别布置在两个上臂杆2、3的背离下臂杆1的端部上的支架6a、6b，所述支架分别支承适用于受电弓的接触滑板7a、7b，利用所述接触滑板将电流通过不同极性的架空电线14a、14b引入。两个拉杆8、9与上臂杆2、3的、超出在两个上臂杆2、3与下臂杆1之间的轴12向外突伸的端部
2a、3a可摆动地相连。

[0029] 此外，两个拉杆8、9通过关节15a、15b(见图2)与中央的补偿摇杆10相连。

[0030] 如在图2中通过图1的部分区域视图20a所示，补偿摇杆10具有万向轴承11，补偿摇杆通过所述万向轴承与基体5可摆动地相连。所述万向轴承11不仅允许补偿摇杆10围绕平行于下臂杆1的轴5a的轴线的摆动运动，所述摆动运动例如是为受电弓20的竖起或叠合所需要的；而且所述万向轴承还允许围绕垂直于下臂杆1的轴5a的轴线的摆动运动，借助所述摆动运动能够实现用于将接触滑板7a、7b均匀按压在架空电线的不同电极14a、14b上的补偿运动。下臂杆1和上臂杆2、3能够通过合适的转矩在下臂杆1上竖起，直至接触组件7a、7b贴放在电极14a、14b(其也被称为架空电线)上为止。

[0031] 借助中央的补偿摇杆10，即使两个架空电线14a、14b具有高度差，也能将按压力均匀地分配至两个接触组件7a、7b。此外，图1所示的受电弓还包括用于限制两个接触组件7a、7b之间可能的高度差的限制元件13。所述限制元件13布置在两个上臂杆2、3的两个近轴的端部2a、3a上。对高度差的限制是有必要的，以便例如在由于电气化的机动车不按计划地离开车道时能够实现架空电线14a从一个接触滑板7a至另一个接触滑板7b的过渡。

[0032] 在图3中示出图2中所示的中央的平衡摇杆10的万向轴承11的立体图30。万向轴承11借助固持件16固定在受电弓的基体5上。万向轴承11具有两个沿横向定向的轴承17a、
17b。两个沿横向定向的轴承17a、17b的内侧能围绕横轴线A1旋转，所述横轴线平行于下臂杆1的轴5a定向。万向轴承11此外还具有筒状的轴元件18a、18b，所述轴元件能够围绕可垂直于横轴线A1旋转的纵轴线A2旋转。

[0033] 在图4中示出中央的补偿摇杆10的立体视图40，其具有在图3中所示的万向轴承11。如图4所示，补偿摇杆10能够围绕两个相互正交定向的轴线A1、A2摆动。在沿横向的两侧上，中央的补偿摇杆10具有上述关节15a、15b，在所述关节中分别布置了一个围绕相应平行于万向轴承11的纵轴线A2延伸的轴线A3、A4可摆动的拉杆8、9。

[0034] 在图5中示出在图1中已经标记出的部分区域20的俯视图。所述部分区域20包括两个上臂杆2、3的两个近轴线的端部2a、3a。如上所述，两个上臂杆2、3之前的最大摆动角和由此最大高度差通过限制元件13限定。限制元件包括横杆13a，所述横杆固定在两个近轴线的端部2a、3a中的一个上，在该实施例中则固定在图5中右侧所示的右侧上臂杆2或者说其近轴的端部2a上。

[0035] 如图6的侧视图60所示，在左侧的上臂杆3的左侧的近轴的端部3a的内端面中具有孔13b，所述孔的直径明显大于横杆13a的直径。在两个上臂杆2、3相互间的摆动过程中，横杆13a在孔13b中偏移，直至横杆对撞在孔13b的内壁上并且由此限制了两个上臂杆2、3之间的摆动角。

[0036] 最后还应明确的是，所描述的设备仅是本发明的优选实施例，而且本发明可以由本领域技术人员改变，只要不脱离由权利要求给定的本发明保护范围即可。例如根据本发明的受电弓还可以应用与基于轨道的运输系统。为清楚起见应明确的是，不定代词“一个(阳性、中性)”或“一个(阴性)”不排除所涉及的技术特征还可以以多重的复数方式存在。