受电弓滑板用润滑结构及受电弓滑板

1.本发明涉及轨道车辆高压电气设备技术领域，具体而言，涉及一种受电弓滑板用润滑结构及受电弓滑板。


背景技术：

2.受电弓滑板是轨道交通车辆电力牵引系统中高压集电装置的重要组成部件之一，在轨道交通车辆运行过程中，用于从接触网线上获取牵引车辆的电能。由于车辆运行时的高速度和大电流的影响，导致受电弓滑板发生载流磨损，为了满足较大集电容量的需求，目前的轨道车辆中大部分采用了浸渍金属碳滑板，此类滑板表面受流能力大幅提高，但由于石墨等具备润滑能效的材料相对含量减少，滑板表面润滑效果降低，在轨道交通车辆的持续运行过程中会诱发弓网接触副高温、电弧烧蚀加剧、滑板表面粗糙等现象，从而导致受电弓滑板的磨耗率急剧上升，增加维护成本和难度的同时还会给行车安全带来极大威胁。
3.为此，公开号为cn214355546u的中国专利文献公开了一种含有润滑层的碳滑板，该碳滑板主要由托架以及设置于托架上方与托架固定的碳滑条组成，同时在碳滑条的侧端面沿着长度方向设置有润滑层，进而通过润滑层，降低弓网与碳滑板表面的摩擦系数，从而降低磨耗。
4.再如公开号为cn2162379的中国专利文献公开的一种机械复合式受电弓滑板，该项专利技术通过在滑板的中部增设固体润滑材料，大大降低了接触导线与滑板自身的磨耗。
5.然而，上述专利文献中起润滑作用的润滑层与滑板之间的连接关系均为固定连接，由于润滑层与滑板本身的磨耗率不同，因此采用固定连接的方式会存在润滑层磨损过快，导致在一定时间后润滑层与接触网线之间的接触压力将逐渐减小直至润滑层不再与接触网线接触，在这一过程中将可能出现润滑不充分、润滑效果不佳等问题。同时，由于滑板与接触网线摩擦时的高温、高频振动以及磨耗等因素均会对滑板造成较大影响，因此可能导致润滑层与滑板之间的连接条件受扰、连接有效面积减少等问题。


技术实现要素：

6.本发明的第一个目的在于提供一种受电弓滑板用润滑结构，用于解决现有受电弓滑板中的润滑层与滑板固定连接所带来的润滑不充分、润滑效果不佳以及润滑层与滑板之间连接条件受扰、连接有效面积减少等技术问题。
7.本发明的第二个目的在于提供一种受电弓滑板，以提高滑板在工作状态下的润滑性能，并有效降低滑板的磨耗，提高滑板的使用寿命。
8.本发明的目的通过以下技术方案实现：
9.一方面，本发明提供了一种受电弓滑板用润滑结构，包括：
10.润滑件，用于与接触网线接触；
11.至少一个弹性组件，设置于润滑件下方；
12.其中，当润滑件与接触网线接触并磨损时，弹性组件能够向润滑件施加一作用力，以使得润滑件与接触网线之间形成的接触压力维持在一定范围内。
13.可选的，弹性组件包括：
14.具有活动腔的安装框体，安装框体设置于润滑件下方；
15.活动柱，活动柱的一端与润滑件相连，活动柱的另一端贯穿安装框体的活动腔且与安装框体活动连接；以及，
16.弹性件，弹性件套设于活动柱外壁且位于活动腔内部，弹性件的一端与活动柱相连，弹性件的另一端与活动腔远离润滑件的一侧内壁相连。
17.进一步的，弹性组件还包括顶圈，顶圈套设于活动柱的外壁且位于活动腔内部；
18.活动柱的外壁沿其轴向开设有活动槽，活动槽朝远离润滑件的方向延伸，顶圈的部分滑动设置于活动槽内，弹性件远离其与活动腔的内壁相连的一端与顶圈固定连接。
19.进一步的，活动槽的数量为多个，多个活动槽沿活动柱的周向均匀分布。
20.进一步的，安装框体包括上框架和下框架，上框架和下框架合围形成活动腔；
21.上框架包括顶板以及至少一个第一侧板，第一侧板与顶板相连，下框架包括底板以及至少一个第二侧板，第二侧板与底板相连，活动柱远离润滑件的一端依次穿过顶板、活动腔和底板；活动柱与顶板之间、活动柱与底板之间均为活动连接；
22.第一侧板沿竖直方向设置有多个连接位置，第二侧板在对应的连接位置处通过紧固件与第一侧板固定连接。
23.进一步的，连接位置为设置在第一侧板上的第一固定孔，多个第一固定孔沿第一侧板的长度方向均匀分布；
24.第二侧板上开设有与第一固定孔相对应的第二固定孔。
25.可选的，弹性组件的数量为两个，两个弹性组件对称设置于润滑件下方。
26.另一方面，本发明提供了一种受电弓滑板，包括托架、固定设置于托架上的滑板本体以及至少一个上述所述的润滑结构；
27.润滑结构设置于滑板本体的侧端面，弹性组件与托架相连，润滑件沿滑板本体的长度方向延伸。
28.进一步的，润滑结构的数量为两个，两个润滑结构沿滑板本体的轴线对称设置于滑板本体的两侧。
29.本发明实施例的技术方案至少具有如下优点和有益效果：
30.1、本发明设计合理、结构简单，其通过在润滑件的下方增设弹性组件，在实际工作过程中，当润滑件出现磨损的情况时，弹性组件能够向润滑件施加一作用力，以便于润滑件在弹性组件的作用下能够始终与接触网线相接触，实现润滑件与接触网线之间的自适应接触，并使得润滑件与接触网线之间的接触压力维持在一定的范围内，以避免润滑效果受到润滑件磨损的影响，确保润滑效果良好。
31.2、本发明通过对安装框体的结构进行改进，能够根据实际使用需求调节润滑件与接触网线之间的接触压力，以满足不同运行速度、弓网条件以及服役环境的轨道车辆的使用需求。
附图说明
32.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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获得其他相关的附图。
33.图1为本发明实施例1提供的受电弓滑板用润滑结构的结构示意图；
34.图2为本发明实施例1提供的弹性组件的结构示意图；
35.图3为本发明实施例1提供的安装框体的结构示意图；
36.图4为本发明实施例1提供的活动柱与顶圈的结构示意图；
37.图5为本发明实施例2提供的受电弓滑板的结构示意图；
38.图6为本发明实施例2提供的受电弓滑板的主视图。
39.图标：1-润滑结构，10-润滑件，101-润滑条，102-支撑架，20-弹性组件，201-安装框体，2011-活动腔，2012-上框架，20121-顶板，20122-第一侧板，2013-下框架，20131-底板，20132-第二侧板，202-活动柱，2021-活动槽，203-弹性件，204-顶圈，2-托架，3-滑板本体。
具体实施方式
40.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
41.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
42.在本发明的描述中，需要说明的是，若出现术语“轴线”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
43.在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
44.实施例1
45.现有的受电弓滑板为了提高滑板在工作状态下的润滑性能，通常是在滑板的两侧或中部增设相应的润滑层。例如公开号为cn214355546u的中国专利文献公开的一种含有润滑层的碳滑板，其通过在滑板的两侧增设润滑层来提高润滑性能；再如公开号为cn2162379的中国专利文献公开的一种机械复合式受电弓滑板，其通过在滑板的中部填充固体润滑材料来提高润滑性能。
46.然而，经过实际验证发现，由于现有技术中受电弓滑板的润滑层和滑板之间的连接方式为固定连接，因此，无论是将润滑层设置在滑板的两侧还是设置在滑板的中部，都存在润滑不均匀、润滑效果不佳以及润滑层与滑板之间的连接条件受扰、连接有效面积减少等问题。原因在于：润滑层中起润滑作用的材料与滑板本身的磨耗率不同，因此在实际应用过程中，由于润滑材料的磨耗率较大，将存在润滑材料磨损过快，以至于在一定时间后润滑层与接触网线之间的接触压力将逐渐减小直至润滑层不再与接触网线接触，在这一过程中就将可能出现润滑不充分、润滑效果不佳等问题；同时，由于润滑材料的减少以及滑板与接触网线摩擦时的高温、高频振动以及磨耗等因素的影响，也可能使得润滑层与滑板之间的连接条件受扰、连接有效面积减少等问题出现。
47.为此，本实施例提供了一种供受电弓滑板使用的润滑结构1，用于克服现有技术中存在的一系列问题，以使得在轨道车辆持续运行的过程中，润滑结构1与接触网线之间的接触压力维持在一定的范围内，保证润滑效果良好。
48.请参照图1，该润滑结构1包括润滑件10以及至少一个弹性组件20。
49.其中，润滑件10用于与接触网线接触，当润滑件10与接触网线接触时，润滑件10与接触网线之间将形成一个接触压力。具体地，继续参照图1，润滑件10包括润滑条101以及用于支撑润滑条101的支撑架102，润滑条101为润滑材料制成的固定状结构，以通过润滑条101与接触网线接触并起到润滑作用，支撑架102设置在润滑条101的下方，此时润滑条101与支撑架102之间通过紧固件(如螺栓等)相连接。在本实施例中，在支撑架102沿其长度方向上的两侧较边缘位置布置有固定孔，同时在润滑条101上设置有与支撑架102上的固定孔对应的孔，通过将紧固件依次穿过支撑架102上的固定孔以及润滑条101上的孔即可实现润滑条101与支撑架102的固定连接。
50.继续参照图1，弹性组件20则设置在润滑件10的下方，以通过弹性组件20向润滑件10施加一作用力，以使得润滑件10在该作用力的作用下具有向接触网线运动的趋势，从而当润滑件10出现磨损的情况时，润滑件10在弹性组件20施加的作用力的作用下朝接触网线运动，进而使得润滑件10始终与接触网线相接触，并使得润滑条101与接触网线之间形成的接触压力维持在一定的范围内。
51.可以理解的是，基于常规受电弓滑板与接触网线之间的接触压力通常在70n左右，因此，上述润滑条101与接触网线之间形成的接触压力应小于70n，即，在弹性组件20的作用下，应使得润滑件10的润滑条101与接触网线之间形成的接触压力维持在小于70n且利于润滑条101的润滑材料脱落的范围内，从而实现在不影响受电弓滑板与接触网线正常接触取电的情况下，确保润滑效果良好。需要说明的是，对于润滑件10与接触网线之间形成的接触压力可以根据润滑材料的特性以及轨道车辆的运行速度等因素综合确定，示例的，本实施例中润滑件10的润滑条101与接触网线之间形成的接触压力应维持在30-60n的范围内。
52.其中，在实际工作状态下，润滑件10的润滑条101的顶面与接触网线持续接触，此时润滑条101与接触网线之间形成接触压力，并在该接触压力的作用下使得构成润滑条101的润滑材料发生脱落并黏附在接触网线上，实现润滑作用；与此同时，由于润滑条101不断磨损，润滑条101与接触网线之间的接触压力将逐渐减小，此时，弹性组件20施加的作用力迫使润滑件10朝接触网线运动，从而使得润滑件10的润滑条101在磨损的情况下能够始终与接触网线接触，在实现润滑件10与接触网线自适应接触的基础上，使得润滑件10的润滑
条101与接触网线之间的接触压力维持在一定的范围内，进而实现对接触网线的充分润滑，避免润滑效果受到润滑条101磨损的影响。
53.需要说明的是，本实施例中的弹性组件20可以为一个或多个，当弹性组件20为一个时，只需要将该弹性组件20设置在润滑件10的中部即可实现上述功能；当然，为了提高该润滑结构1使用时的可靠性，可以将弹性组件20设置为多个，且多个弹性组件20沿润滑件10的长度方向均匀分布。示例的，继续参照图1，本实施例的弹性组件20设置为两个，且两个弹性组件20对称设置于润滑件10下方的左右两侧。
54.由此可见，本实施例提供的润滑结构1通过在润滑件10的下方增设弹性组件20，在实际工作过程中，弹性组件20能够向润滑件10施加一作用力，以实现润滑件10与接触网线之间的自适应接触，并使得润滑件10与接触网线之间的接触压力维持在一定的范围内，相较于现有技术而言，润滑效果大大提高。
55.在本实施例中，请参照图2，用于向润滑件10施加作用力的弹性组件20包括安装框体201、活动柱202以及弹性件203。其中，安装框体201具有一活动腔2011且设置在润滑件10的下方，此时，活动柱202的一端与润滑件10的支撑架102底部固定连接，活动柱202的另一端贯穿安装框体201的活动腔2011，且活动柱202与安装框体201之间活动连接，弹性件203则套设于活动柱202的外壁且位于活动腔2011内部，弹性件203的一端与活动柱202相连，弹性件203的另一端与活动腔2011远离润滑件10的一侧内壁相连。
56.可以理解的是，本实施例的弹性件203可以但不局限于为压缩弹簧，此时活动柱202的轴线与压缩弹簧的轴线重合。当然，弹性件203与活动柱202之间的位置关系并不局限于弹性件203套设于活动柱202外壁的方式，也可以是将弹性件203设置为多个，且多个弹性件203沿活动柱202的轴线均匀分布的方式，此种布置方式同样能够起到相同的效果。
57.如此设置，在初始状态下，安装框体201处于固定状态，弹性件203处于自然伸长状态，当润滑件10与接触网线首次接触时，润滑件10来自于接触网线施加的压力并带动活动柱202向下运动，此时弹性件203在活动柱202的作用下压缩以预存一个弹力，该弹力同时可视为后续施加给润滑件10的作用力；当润滑件10出现磨损后，弹性件203缓慢释放预存的弹力，以通过活动柱202将润滑件10向接触网线顶推，保证润滑件10在工作过程中始终与接触网线相接触，实现润滑件10与接触网线的自适应接触，同时使得润滑件10的润滑条101与接触网线之间的接触压力维持在一定的范围内，保证润滑效果良好。
58.同时，继续参照图2，本实施例的弹性组件20还包括顶圈204，该顶圈204套设于活动柱202的外壁且位于活动腔2011内，相应的，活动柱202的外壁沿其轴向开设有活动槽2021，且该活动槽2021朝远离润滑件10的方向延伸，此时，顶圈204的部分滑动设置于活动槽2021内，以实现顶圈204能够沿活动柱202的轴向在一定的范围内自由滑动，弹性件203远离其与活动腔2011的内壁相连的一端与顶圈204固定连接。具体地，请参照图4，本实施例中顶圈204开设有与活动柱202适配的通孔，该通孔的内壁设有与活动槽2021相适配的凸起部，该凸起部滑动设置于活动槽2021内，实现顶圈204与活动柱202的滑动连接。
59.基于上述设置，由于活动槽2021未贯穿整个活动柱202，且在弹性件203的限制作用下，顶圈204只能在一定的范围内沿活动柱202的轴向滑动。在初始状态下，顶圈204位于活动槽2021的顶端，以对弹性件203的位置进行限制，当润滑件10承受来自于接触网线施加的压力并带动活动柱202向下运动时，活动柱202能够带动顶圈204同步运动，进而通过顶圈
204使得弹性件203压缩；反之，当弹性件203释放预存的弹力时，弹性件203会顶推顶圈204，进而通过顶圈204顶推活动柱202，以通过活动柱202带动润滑件10朝接触网线运动，实现润滑件10与接触网线的自适应接触。同时，采用上述设置方式便于活动柱202的装配，且便于当弹性件203的使用时间过长而失效时更换新的弹性件203，操作简单方便。
60.可以理解的是，为了提高顶圈204沿活动柱202滑动时的稳定性，继续参照图4，可以将开设在活动柱202上的活动槽2021设置为多个，且多个活动槽2021沿活动柱202的周向(圆周方向)均匀分布。示例的，本实施例开设在活动柱202的活动槽2021为四个。
61.此外，考虑到在实际应用过程中，由于轨道车辆涉及的种类较多，各种轨道车辆的运行速度范围较广，在轨道车辆以不同的速度运行时，相应的润滑件10的磨损情况也是不同的，因此为了满足不同运行速度、弓网条件以及服役环境的轨道车辆的使用需求，本实施例通过对安装框体201的结构进行进一步改进，以实现根据实际使用需求调节润滑件10与接触网线的接触压力。
62.具体地，请参照图3，安装框体201包括上框架2012和下框架2013。其中，上框架2012包括顶板20121以及至少一个第一侧板20122，第一侧板20122与顶板20121相连；可以理解的是，本实施例的上框架2012呈u型结构，此时第一侧板20122的数量为两个，两个第一侧板20122对称设置在顶板20121的两侧。下框架2013包括底板20131以及至少一个第二侧板20132，第二侧板20132与底板20131相连，相应的，本实施例的下框架2013同样呈u型结构，此时第二侧板20132的数量两个，两个第二侧板20132对称设置在底板20131的两侧。通过呈u型结构的上框架2012和下框架2013即可合围形成活动腔2011。
63.继续参照图2，活动柱202远离润滑件10的一端依次穿过顶板20121、活动腔2011和底板20131，且活动柱202与顶板20121之间、活动柱202与底板20131之间均为活动连接，以使得活动柱202能够沿竖直方向自由运动。同时，第一侧板20122沿竖直方向设置有多个连接位置，第二侧板20132在对应的连接位置处通过紧固件与第一侧板20122固定连接，弹性件203远离顶圈204的一端与底板20131的内壁固定连接，此时，弹性件203位于顶圈204和底板20131之间。
64.如此设置，通过紧固件将第二侧板20132在不同的连接位置与第一侧板20122连接，即可实现根据需要调节润滑件10与接触网线之间的接触压力，从而满足多种不同的使用需求；同时，随着润滑件10的长时间使用，当润滑件10的润滑条101磨损较大时，通过合理的调节第二侧板20132的安装位置还能保证润滑条101与接触网线的接触压力在允许的范围内，提高润滑件10的使用寿命和润滑效果。同时，通过设置独立的上框架2012和下框架2013共同组成安装框体201，也便于后期对活动腔2011内部的零部件进行更换，具体地，当需要更换弹性件203时，只需要将下框架2013拆下并将下框架2013向下拉，即可带动弹性件203以及顶圈204退出活动腔2011，操作简单方便。
65.可以理解的是，上述多个连接位置对应的是设置在第一侧板20122上的多个第一固定孔，多个第一固定孔沿第一侧板20122的竖直方向均匀分布，此时一个第一固定孔对应一个连接位置。相应的，在第二侧板20132上开设有与第一固定孔相对应的第二固定孔，通过利用相应的紧固件(如螺栓等)即可实现第一侧板20122与第二侧板20132之间的固定。
66.示例的，本实施例中设置在第一侧板20122上的多个第一固定孔分为两组，且两组第一固定孔平行设置，以提高第一侧板20122与第二侧板20132连接时的稳定性。
67.实施例2
68.在实施例1的基础上，请参照图5和图6，本实施例提供了一种受电弓滑板，该受电弓滑板包括托架2、固定设置于托架2上的滑板本体3以及至少一个上述实施例1所述的润滑结构1。
69.在本实施例中，润滑结构1设置于滑板本体3的侧端面，弹性组件20与托架2相连，具体为，安装框体201的上框架2012与托架2之间固定连接，以实现安装框体201始终处于固定状态，润滑件10则沿滑板本体3的长度方向延伸。
70.可以理解的是，继续参照图5，本实施例中的受电弓滑板上设置的润滑结构1的数量为两个，两个润滑结构1沿滑板本体3的轴线对称设置于滑板本体3的两侧，即可满足不同结构形式的受电弓滑板的使用需求，保证润滑效果，减少滑板的磨耗。
71.由此可见，本实施例提供的受电弓滑板通过采用上述实施例1所述的润滑结构1，使得在不影响滑板本体1与接触网线持续性接触以取电的基础上，保证润滑效果和润滑件10材料损耗的平衡(即，在润滑件10出现磨损的情况下也能具有良好的润滑效果)，进而有效降低滑板的磨耗，提高滑板的使用寿命。
72.以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。