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公司新聞

一種有軌電車受電器驅(qū)動力設計

1 概述

儲能式現(xiàn)代有軌電車,通過短時停站集取電流,采用超級電容儲存能量,行駛過程不需外部供能,無接觸網(wǎng)運行,與現(xiàn)有軌道交通相比,實現(xiàn)能量的高效利用和循環(huán)利用,具有綠色節(jié)能的雙重優(yōu)點。

儲能式現(xiàn)代有軌電車使的受電器,安裝在車輛頂部,正常情況下受電器保持升起,進入站內(nèi)充電段,受電器通過與供電軌的相互作用自動調(diào)整姿態(tài),保持在規(guī)定的接觸壓力,滿足車輛的受流要求。受電器在車輛運行過程中,在彈簧力的作用下,保持常升作用。為使受電器具有可靠的接觸力,文章介紹了受電器升降驅(qū)動力的一般計算方式,具有普遍的參考意義。

2 受電器說明

2.1 受電器總體說明

此受電器采用鉸接的平行四邊形結構,此平行四邊形結構固定一條邊垂直于車頂面,以此固定邊端點為鉸接點,在外界拉力的作用下,平行四邊形一條邊繞此鉸接點轉(zhuǎn)動,由于平行四邊形相對邊平行的性質(zhì),可以保證與固定邊相對的邊保持豎直狀態(tài)上升,因此可以保證升降弓過程中,受電器弓頭保持水平,如圖1所示。受電器總體示意具體如圖2所示。

受電器主要由支持絕緣子、底架組焊、下臂桿、受電頭、升弓彈簧、導流線和電動降弓模塊等裝置組成。

2.2 升弓彈簧

升弓彈簧給受流器提供升弓動力,受流器組轉(zhuǎn)完成后,升弓彈簧處于拉伸狀態(tài),因此提供給受流器一個收縮拉力,拉動受電弓下臂桿繞安裝點轉(zhuǎn)動,使受電弓升起,如圖3所示。

(1)升弓彈簧力計算。

根據(jù)落弓狀態(tài)(如圖5所示),有力的平衡方程:

F12*L2*cos35°=(M1+F22+M2/2)*L1

即:F12=990+6.1F22=1710(2)

F11=F12-L2*K*sin35°(3)

根據(jù)上述三公式:

當F22=120N F21=120N時K=7.6N/mm

結論:升弓狀態(tài)接觸力為120N,落弓狀態(tài)接觸力為120N時,K=7.5N/mm

(2)升弓壓力曲線。升弓狀態(tài)彈簧拉力為:F11=1066N,落弓狀態(tài)彈簧拉伸力F12=1604。

弓頭接觸力調(diào)節(jié)范圍為△F21=40時:

彈簧調(diào)節(jié)范圍為:△S=16mm,彈簧調(diào)節(jié)力為:△F21=2.5*△S。

弓頭接觸力為120N,向下壓到落弓位時,弓頭接觸力為:

F13*L2*cosθ=(M1+F23+M2/2)*L1*cos(35-θ)°F13=965+K*L2*sinθ

2.3電動推桿降弓推力計算

電動推桿具體如圖8所示,當司機室觸動電動降弓按鈕時,電動降弓模塊中電機伸長,當電動推桿伸長時,下臂桿受迫逆時針轉(zhuǎn)動,受電弓降下給出到位信號后停止,從而完成降弓動作。反之,電動推桿收縮,下臂桿在升弓彈簧的作用下升起,至感式位置傳感器給出到位信號后停止,從而實現(xiàn)升弓動作,升降弓時間現(xiàn)設計為4s。

根據(jù)落弓狀態(tài)(如圖9所示),有力的平衡方程:

F12*L2*cos35°=(M1+F22+M2/2)*L1

當F22=160N時,F(xiàn)12=1815N

因此,電動推桿*小推力F12=1815N

3結語

文章對低地板儲能有軌車的升弓彈簧力及彈簧剛度系數(shù)進行了計算,同時校核了降弓電動推桿的額定力,按照文章的計算方法,實際生產(chǎn)的彈簧經(jīng)過產(chǎn)品試裝,試驗數(shù)據(jù)與計算數(shù)據(jù)吻合,證明了此計算方法的有效性。文章的計算方法,為此受電類產(chǎn)品升降驅(qū)動力計算提供了一條通用的方式,具有普遍的參考意義。





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