一种受电弓实训装置

1.本实用新型涉及一种受电弓，尤其是涉及一种受电弓实训装置。


背景技术：

2.随着我国在交通领域的不断发展，我国对国际轨道交通领域的影响也越来越大，其重要地位日益体现，近年来，更是取得了举世瞩目的辉煌成就。于此同时，国家对城市轨道以及高铁交通行业的人才需求量也是巨大的，越来越多的中、高职业院校及高等学府开始重视对此类专项人才的培养，开设相关专业，因而对能够配合相关教学内容的的教学实训装置显越来越迫切，例如高铁标准动车的电能如何接入的教学实训装置就是其中之一。
3.受电弓的作用是把电流从架空接触线传导到车辆上，掌握受电弓的结构特点、应用检修及管理维护是保障轨道交通设备安全运营中十分重要的一项内容，因此需要受电弓的教学培训装置。


技术实现要素：

4.本实用新型提供了一种受电弓实训装置，解决了对于受电弓进行拆装的实训问题，其技术方案如下所述：
5.一种受电弓实训装置，包括受电弓检修平台和受电弓控制平台，所述受电弓检修平台包括基座、支撑框架，所述支撑框架安装在基座上，还包括安装在基座和支撑框架的传感器；所述受电弓控制平台包括受电弓检测装置、电控制装置、气控制装置和状态显示器，所述受电弓检修平台的各传感器与受电弓检测装置相连接，所述电控制装置、气控制装置用于控制受电弓的动作，所述状态显示器用于显示受电弓检测装置、电控制装置、气控制装置的数据。
6.所述基座上设置有对称的两组安装座，用于安装受电弓。
7.所述支撑框架包括横杆和横杆两端的纵杆，纵杆的另一端固定在基座上；所述横杆设置有压力传感带，所述纵杆设置有近红外传感器。
8.所述近红外传感器通过调整支架固定安装在纵杆上，所述调整支架包括水平支架和紧固螺栓，所述水平支架的一端固定连接有近红外传感器，另一侧设置有水平开槽，所述纵杆上设置有垂直开槽，所述紧固螺栓穿过水平开槽和垂直开槽，另一端能够用螺母拧紧。
9.所述受电弓检修平台还包括安装在开合支架上的角度传感器，所述开合支架包括两个支腿，所述角度传感器安装在两个支腿的夹角处。
10.所述电控制装置包括断路器组、开关电源、plc控制装置、继电器组和接线端子排，所述plc控制装置包括plc控制器以及信号采集板，所述信号采集板通过继电器组和接线端子排相连接，同时与受电弓自带的各传感器相连接。
11.所述气控制装置包括配气泵和气动调节器，所述配气泵与气动调节器相连接，所述气动调节器能够与受电弓的气囊式气缸相连接。
12.所述气动调节器包括电磁阀、第一单向节流阀、调压阀、第二单向节流阀。
13.所述配气泵和气动调节器都设置有压力表。
14.所述基座的下方还设置有抽屉，抽屉用于放置受电弓的结构示意图。
15.所述受电弓实训装置，将教学培训用的受电弓单独布置于相应的工作区域内，结合检修环境及工具的综合配备，通过构建与实际作业环境一致的实训考核作业区，能够达到安装、检修、调试于一体的综合应用效果。本实用新型采用集成化、模块化设计理念，能够满足日常教学实训的同时还可用于技能鉴定、职业竞赛等。
附图说明
16.图1是所述单臂气囊式受电弓的结构示意图；
17.图2是所述电驱动受电弓的结构示意图；
18.图3是所述受电弓实训装置的模块示意图；
19.图4是所述受电弓检修平台的结构示意图；
20.图5是所述受电弓控制平台的结构示意图；
21.图6是所述角度传感器的安装结构示意图。
具体实施方式
22.如图1所示，所述单臂气囊式受电弓包括底架1、阻尼器2、升弓装置3、下臂4、弓装配5、下导杆6、上臂7、上导杆8、弓头9、滑板10，各部件之间的连接均为活动连接，所述底架1通过支撑绝缘子和三个安装座与车顶固定连接，阻尼器2安装在底架1和下臂4之间，它使得机车运行速度变化大时受电弓和接触网压力变化不大；所述升弓装置是受电弓的动力装置，由气囊式气缸和导盘组成，其导盘通过钢索连接在下臂4的钢索轨道上，其气囊式气缸通过连接气管与配气泵连通，连接气管管路上设置有电磁阀、单向节流阀及调压阀，所述下臂4一端固定在底架1上，另一端通过铰链和上臂7相连，所述下导杆6的两端分别接在上臂7一端和底架1上；所述上臂7用于支承弓头9重量，传递向上压力，保证受电弓工作高度；上导杆8的一端连接下臂4，另一端接在弓头9的下方，其作用是调整滑板10在各运动高度均处于水平位置。弓头9直接与电源接触网接触，汇集电流，所述滑板10连接在弓头9上。
23.升弓过程：电磁阀得电，配气泵的压缩空气经过电磁阀、第一单向节流阀、调压阀、第二单向节流阀到升弓装置的气囊式气缸，气囊式气缸胀大，推动导盘向其前方运动，导盘和钢索带动下臂4绕轴向上转动，受电弓升起。降弓过程：电磁阀失电，受电弓由于重力作用下降，气囊式气缸回缩，压缩空气经由第二单向节流阀、调压阀、第一单向节流阀到电磁阀排向大气，受电弓降弓。
24.如图2所示，对于电驱动受电弓来说，包括弓部11、上驱动臂12、下驱动臂16以及底座支架18，主要由底座支架18为整套装置提供承载力，下驱动臂16一端铰接于底座支架18，另一端与上驱动臂12的一端铰接，上驱动臂12的另一端连接有弓部11。底座支架18上支撑有第一驱动轴，下驱动臂16通过第一驱动轴与底座支架18铰接。还包括第一电机14，第一驱动轴通过第一电机14驱动转动。对应地，下驱动臂16相对于上驱动臂12一端支撑有第二转轴，上驱动臂12通过第二驱动轴与下驱动臂16铰接。对应地设置有第二电机13，第二驱动轴通过第二电机13驱动转动。
25.其中，所述弓部11与图1的滑板10所起作用相同。
26.第一驱动轴、第二驱动轴分别通过一支撑座可转动地支撑在底座支架18、下驱动臂16上。所述底座支架18、下驱动臂16上分别设有第一降位限位开关17、第二降位限位开关15。这样一来在装置带动弓部11降位时，当下驱动臂16、上驱动臂12下降至分别对应触碰底座支架18以及下驱动臂16时，分别对应触动到第一降位限位开关17和第二降位限位开关15。此时，第二电机13和第一电机14停止工作，受电弓视为降到位。
27.上驱动臂12、下驱动臂16分别相对应于第二驱动轴、第一驱动轴的一端对应地设置有第二限位板和第一限位板。对应地第二驱动轴、第一驱动轴对应的支撑座上分别设有第一升位限位开关、第二升位限位开关。这样一来，上驱动臂12和下驱动臂16正转到一定角度，至第一限位板、第二限位板分别对应触动到第一升位限位开关和第二升位限位开关，此时，上支架电机和下支架电机停止工作，受电弓视为升到位。
28.根据上述两种受电弓装置，可见，其共性在于升降方面的实现，因此，在对其基本结构进行了解的情况下，本实用新型提供了受电弓实训装置，在机械、电气和控制电路方面进行信息获取。
29.如图3所示，所述受电弓实训装置，包括承载受电弓的受电弓检修平台、与受电弓和受电弓检修平台相连接的受电弓控制平台。
30.所述受电弓检修平台包括基座20和设置在基座20上的支撑框架21，所述基座20上设置有对称的两组安装座22，方便受电弓在任一方向上进行安装。所述支撑框架21包括横杆27和两根纵杆23，所述横杆27的两端分别与纵杆23上端相连接，所述纵杆23的下端固定安装在基座20上。
31.在纵杆23上设置有近红外传感器24，所述近红外传感器24通过调整支架25固定安装在纵杆上。所述调整支架25包括水平支架26和紧固螺栓27，所述水平支架26的一端固定连接有近红外传感器24，另一侧设置有水平开槽，所述纵杆23上设置有垂直开槽，所述紧固螺栓27穿过水平开槽和垂直开槽。在调整好水平支架26与纵杆的相对位置后，另一端通过螺母紧固住水平支架26，从而做到水平方向和垂直方向对近红外传感器24的位置调整。
32.所述横杆27上设置有压力传感带28，所述压力传感带28呈长方形，能够将下方的压力信息进行输出。
33.结合图6所示，所述受电弓检修平台还包括角度传感器29，所述角度传感器29安装在开合支架30上，所述开合支架30包括两个支腿，支腿通过固定夹固定在受电弓的两根驱动臂上，所述两根驱动臂对应下臂4和上臂7，或者对应上驱动臂12和下驱动臂16。
34.在基座20的下方还设置有抽屉19，所述抽屉19用于放置受电弓的结构示意图，从而可以在拉开抽屉19后，对受电弓的结构进行对照，实现组装和拆分操作。
35.所述受电弓检修平台能够实现受电弓检查和维修，包括检查所有的紧固螺栓、连接部件以及电气连接是否紧固，以及能够根据工艺标准对受电弓的缺陷进行维护或修理并进行记录。
36.如图4所示，所述受电弓控制平台包括受电弓检测装置、电控制装置31、气控制装置37和状态显示器，所述受电弓检测装置、电控制装置31、气控制装置37的数据都通过状态显示器进行显示。
37.所述受电弓检测装置与受电弓检修平台的各传感器相连接，用于将信号进行模数转换；所述电控制装置31用于控制受电弓的电驱动部分；所述气控制装置37用于控制受电
弓的气驱动部分。所述电控制装置31和气控制装置37都安装在控制柜内，所述控制柜设置有设有多层水平设置的网孔架，用于隔开电控制装置31和气控制装置37的各部件。
38.所述电控制装置31包括有断路器组32、开关电源33、plc控制装置34、继电器组35和接线端子排36，所述断路器组32作为电路安保装置，对受电弓控制平台进行保护。
39.开关电源33包括第一开关电源和第二开关电源，分别用于输出110v电压和24v电压，能够向电控制装置31、受电弓、气控制装置37提供电能。
40.所述plc控制装置34包括plc控制器以及用于安装其的信号采集板，所述信号采集板通过继电器组35与接线端子排36相连接，所述接线端子排36与受电弓的各控制部件相连接。所述信号采集板同时与受电弓上的各传感器(如图2中的各限位开关)相连接。
41.所述气控制装置37包括配气泵38和气动调节器39，所述配气泵38与气动调节器39相连接，用于向气动调节器39提供压缩气体，所述气动调节器39包括电磁阀、第一单向节流阀、调压阀、第二单向节流阀，用于向气囊式气缸提供压缩气体。
42.所述配气泵38和气动调节器39都设置有压力表，所述压力表的数据通过状态显示器进行显示。
43.所述受电弓控制平台能够根据受电弓控制电路的相关技术文件，完成控制电路的安装与布线，并控制与受电弓的电气连接。同时能够根据受电弓气路相关技术文件，完成控制气路安装，能够进行受电弓功能测试，包括受电弓空气管路气密性测试，实现无泄漏，包括受电弓的升、降功能测试，符合技术文件要求，包括受电弓的控制电路测试，控制逻辑符合原理图的设计要求。
44.本实用新型操作时，所述受电弓检修平台上，通过压力传感带28感应受电弓开弓后弓部11或滑板10是否到达最高点，通过近红外传感器24感应受电弓闭弓后弓部11或滑板10是否到位到达最低点，通过角度传感器29感应受电弓开工与闭弓过程的驱动臂角度变化。
45.所述受电弓检修平台的各传感器会发送到受电弓控制平台的受电弓检测装置，进行对应的模数转换，并将相关数据发送到显示器进行显示。
46.所述电控制装置31通过plc控制装置对受电弓的各电动部分进行控制，并接收受电弓自带的各传感器的数据。
47.所述气控制装置37通过气动调节器对使用气囊的受电弓进行气动控制，并将各压力数据发送到显示器。
48.通过上述操作，本实用新型能够实现对受电弓的故障分析与排除：包括无法升弓、无法降弓、升弓压力不足以及受电弓电路综合故障。
49.所述受电弓实训装置采用集成化、模块化设计理念，能够满足日常教学实训的同时还可用于技能鉴定、职业竞赛等。