阅读说明：本技术 充电刀总成及具有其的轨道车辆、轨道车辆交通系统 (Charging knife assembly, rail vehicle with same and rail vehicle traffic system ) 是由 王巍 柴盈盈 杨怡 谭志成 于 2018-08-01 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种充电刀总成和具有其的轨道车辆、轨道交通系统,所述充电刀总成包括：固定座；充电刀,所述充电刀的两个位置相对设置的侧壁上均设有受流面,所述充电刀可转动地设在所述固定座上；弹性复位装置,所述弹性复位装置分别与所述固定座和所述充电刀相连；所述每个受流面受外力时所述充电刀可转动且所述弹性复位装置弹性变形,所述弹性复位装置常驱动所述充电刀转动至初始位置,在所述初始位置所述弹性复位装置处于自然状态。根据本发明实施例的充电刀总成具有受流状态好、充电质量好、充电效率高和充电过程稳定等优点。(The invention discloses a charging knife assembly, a rail vehicle with the same and a rail transit system with the same, wherein the charging knife assembly comprises: a fixed seat; the charging knife is provided with a current receiving surface on the side walls which are oppositely arranged at two positions, and the charging knife is rotatably arranged on the fixed seat; the elastic reset device is respectively connected with the fixed seat and the charging knife; when each current-receiving surface receives external force, the charging knife can rotate, the elastic resetting device elastically deforms, the elastic resetting device drives the charging knife to rotate to an initial position, and the elastic resetting device is in a natural state at the initial position. The charging knife assembly provided by the embodiment of the invention has the advantages of good current receiving state, good charging quality, high charging efficiency, stable charging process and the like.)

充电刀总成及具有其的轨道车辆、轨道车辆交通系统

技术领域

本发明涉及轨道交通技术领域，尤其是涉及一种充电刀总成及具有其的轨道车辆、轨道车辆交通系统。

背景技术

轨道车辆通常采用柔性接触网取电方式，利用弓网或靴轨接触充电，该取电方式沿途全线布置电网，取电方式投资成本普遍较高，对此，采用储能充电式的小型短距离运输电力机车发展潜力巨大。

相关技术中，新能源汽车采用在路面设置槽道对汽车进行充电，该技术方案刀槽实为路面槽道下方安装凹型弧面槽，受电器与弧面槽接触充电，然而安装于车体的充电受流接触器与弧面槽接触效果较差，影响受流面积，从而造成充电稳定性较差、效率较低。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种充电刀总成，所述充电刀总成与充电槽的接触效果较好，增加了受流面积，进而优化了受流状态，提高了充电质量和稳定性，充电效率高。

本发明还提出了具有上述充电刀总成的轨道车辆以及轨道车辆交通系统。

根据本发明第一方面实施例的充电刀总成包括：固定座；充电刀，所述充电刀的两个位置相对设置的侧壁上均设有受流面，所述充电刀可转动地设在所述固定座上；弹性复位装置，所述弹性复位装置分别与所述固定座和所述充电刀相连；所述每个受流面受外力时所述充电刀可转动且所述弹性复位装置弹性变形，所述弹性复位装置常驱动所述充电刀转动至初始位置，在所述初始位置所述弹性复位装置处于自然状态。

根据本发明实施例的充电刀总成具有受流状态好、充电质量好、充电效率高和充电过程稳定等优点。

另外，根据本发明上述实施例的充电刀总成还可以具有如下附加的技术特征：

根据本发明的一些实施例，所述弹性复位装置包括设在所述充电刀两侧的弹性件。

根据本发明的一些实施例，所述弹性件为弹簧或橡胶块。

根据本发明的一些实施例，所述固定座和所述充电刀的至少一个上设有凸起，所述弹性件外套在所述凸起上。

根据本发明的一些实施例，所述充电刀包括：连接臂，所述连接臂可转动地设在所述固定座上；刀片，所述刀片连接于所述连接臂，所述刀片设有所述受流面。

根据本发明的一些实施例，所述刀片通过绝缘件与所述连接臂相连。

根据本发明的一些实施例，所述连接臂的一端***到所述绝缘件内且固定在所述绝缘件上。

根据本发明的一些实施例，所述刀片的一端***到所述绝缘件内且固定在所述绝缘件上。

根据本发明的一些实施例，在朝向所述固定座的方向上，所述充电刀的两个位置相对设置的侧壁上的所述受流面之间的间距逐渐增大。

根据本发明的一些实施例，在与所述充电刀的旋转轴线的延伸方向平行的方向上，所述充电刀的厚度在从中部到端部的方向上逐渐减小。

根据本发明第二方面实施例提出的一种轨道车辆包括：车体，所述车体具有储电装置；上述的充电刀总成，所述固定座设在所述车体上且所述充电刀与所述储电装置电连接。

根据本发明第二方面实施例提出的轨道车辆，通过利用根据本发明第一方面实施例提出的充电刀总成，具有充电效果好、充电效率高等优点。

根据本发明第三方面实施例提出的轨道车辆交通系统包括：供电装置；轨道，所述轨道包括沿车辆行驶方向延伸的轨道梁；充电轨，所述充电轨上具有沿纵向延伸的充电槽，所述充电轨与所述供电装置电连接；轨道车辆，所述轨道车辆跨坐于所述轨道上，所述轨道车辆为上述的轨道车辆，所述充电刀适于可离合沿所述充电槽滑动。

根据本发明第三方面实施例提出的轨道车辆交通系统，通过利用根据本发明第二方面实施例的轨道车辆，具有充电效果好、充电效率高等优点。

根据本发明的一些实施例，所述充电轨包括第一充电板和第二充电板，所述第一充电板和所述第二充电板均与所述供电装置连接，所述第一充电板和所述第二充电板间隔设置构造出所述充电槽。

根据本发明的一些实施例，所述第一充电板和所述第二充电板均包括沿所述轨道车辆的行驶方向依次电相连的多段段板。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明一些实施例的充电刀总成的结构示意图；

图2是根据本发明一些实施例的充电刀总成的***图；

图3是根据本发明另一些实施例的充电刀总成的***图；

图4是根据本发明实施例的充电刀的侧视图；

图5是根据本发明实施例的充电刀的俯视图；

图6是根据本发明实施例的充电刀总成与充电轨配合的结构示意图；

图7是根据本发明实施例的充电刀总成与充电轨配合的剖面图；

图8是根据本发明另一些实施例的充电轨的结构示意图。

附图标记：

充电刀总成100；

固定座10；安装板11；安装支耳111；装配孔112；转轴113；侧板12；固定凸起121；伸入槽13；

充电刀20；刀片21；受流面211；第一受流面2111；第二受流面2112；连接臂22；主体部分221；凸耳222；枢转孔223；绝缘件23；配合槽231；固定连接件232；螺栓2321；螺母2322；

弹性复位装置30；弹性件31；

充电轨40；第一充电板41；第二充电板42；充电槽43；段板44。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“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，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。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“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，也可以是电连接；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。

下面参考图1-图8描述根据本发明实施例的充电刀总成100。

如图1和图2所示，根据本发明第一方面实施例的充电刀总成100包括：固定座10、充电刀20和弹性复位装置30。

其中，充电刀20的两个相对设置的侧壁上均设有受流面211，充电刀20可转动地设在固定座10上，弹性复位装置30分别与固定座10和充电刀20相连，每个受流面211受外力时充电刀20可转动且弹性复位装置30弹性变形，弹性复位装置30常驱动充电刀20转动至初始位置，在初始位置弹性复位装置30处于自然状态。

具体而言，充电刀20与储电装置电连接，充电刀20的一端与固定座10相连，固定座10固定在轨道车辆上且充电刀20可以相对固定座10转动，充电刀20的另一端***轨道的充电槽43内，以使充电刀20上的受流面211与充电槽43接触并充电。

值得说明的是，如图6和图7所示，充电槽43由充电轨40限定出，充电轨40的长度方向沿轨道车辆的行驶方向设置，充电轨40包括沿充电轨长度方向相互平行设置的第一充电板41和第二充电板42，第一充电板41和第二充电板42均与电源连接，第一充电板41和第二充电板42间隔设置并限定出充电槽43，充电槽43的延伸方向平行于第一充电板41和第二充电板42，即充电槽43的长度方向平行于轨道车辆的行驶方向，当轨道车辆行驶至充电轨40时，充电刀20可以随轨道车辆移动并进入充电槽43内，使充电刀20上的受流面211分别与第一充电板41和第二充电板42之间电连接。由此，通过充电刀20与充电轨40之间的电连接可以使轨道车辆的储电装置与电源连通，从而可以对轨道车辆的储电装置进行充电。

充电刀20位于充电槽43内的过程中，当充电刀20受到外力作用时，此时充电刀20相对于充电槽43的位置发生偏移，充电刀20在受到充电槽43力的作用下相对固定座10发生转动，弹性复位装置30发生变形，此时弹性复位装置30施加给充电刀20与位移方向相反的力，在弹性复位装置30的弹力作用下，可以保证充电刀20的受流面211与充电槽43紧密接触；当作用于充电刀20的外力作用消失时，弹性复位装置30在弹性力的作用下驱使充电刀20向初始位置回复(初始位置即充电刀20不受充电槽43力的作用时所处的位置，例如轨道车辆沿直线行驶时充电刀20所处的位置)，直至弹性复位装置30处于自然状态(即弹性复位装置30处于未变形的状态)，此时充电刀20回复至初始位置，并且在该过程中可以保证充电刀20始终与充电槽43接触，从而保证了受流的稳定性。

根据本发明实施例的充电刀总成100，通过充电刀20与固定座10之间的转动连接，并且在充电刀20与固定座10之间设置弹性复位装置30，充电刀20在受到外力作用时，充电刀20可以相对固定座10发生转动，以使弹性复位装置30发生形变，弹性复位装置30在弹性力的作用下施加给充电刀20与其位移方向相反的力，从而保证充电刀20在外力的作用下仍旧与充电槽43紧密接触，提高了充电刀20与充电槽43的适应性，避免了充电刀在外力作用下脱离充电槽43致使充电中断的情况，并且充电刀20的受流面211与充电槽43的接触面积较大，保证了较好的受流状态，使得轨道车辆的充电效果好、效率高。

再者，通过设置与充电刀20和固定座10相连的弹性复位装置30，充电刀20相对固定座10发生转动时，弹性复位装置30产生形变以对充电刀20提供缓冲作用，并且可以驱使充电刀20回复至初始位置，从而使充电刀20与充电槽43接触时可以灵活摆动，在保证较好的受流状态的同时可以减缓充电刀20与充电槽43的碰撞，起到保护的作用，由此，轨道车辆的充电过程更加稳定。

因此，根据本发明实施例的充电刀总成100具有受流状态好、充电质量好、充电效率高和充电过程稳定等优点。

在本发明的一些具体实施例中，如图1-图3所示，固定座10包括安装板11和两个侧板12。安装板11具有多个安装孔，螺钉穿过安装孔将安装板11固定于轨道车辆，两个侧板12分别与安装板11前后方向的两个边缘连接，并且两个侧板12相互平行设置，充电刀20位于两侧板12之间。固定座10可以是绝缘材料，以减轻固定座10对充电过程的影响，提高充电稳定性。

可选地，如图1-图3所示，弹性复位装置30包括设在充电刀20两侧的弹性件31。

具体地，充电刀20两侧可设置有多个弹性件31，多个弹性件31分别止抵在充电刀20与两个侧板12之间，当充电刀20向一侧发生转动时，例如图1中所示的前侧，充电刀20前侧的弹性件31被压缩，充电刀20后侧的弹性件31被拉伸，此时充电刀20两侧的弹性件31提供给充电刀20阻止其向前转动的缓冲力，从而减缓充电刀20与充电槽43之间的碰撞，直至弹性件31驱使充电刀20回复至初始位置，在该过程中，由于弹性件31具有恢复形变的弹性力，使得充电刀20紧贴充电槽43，保证了受流效果，由此，弹性复位装置30对于充电刀20的缓冲效果更好，充电效果更好、效率更高，充电过程更加稳定。

在本发明的一些实施例中，弹性件31为弹簧或橡胶块。

例如在图1和图2所示的一些实施例中，弹性件31为弹簧。具体地，充电刀20与两侧板12之间分别设置有至少一个弹簧，弹簧止抵在充电刀20和侧板12之间，充电刀20向一侧转动时，该侧的弹簧处于压缩状态，充电刀20另一侧的弹簧处于拉伸状态，因此，充电刀20两侧的弹簧起到对充电刀20缓冲的作用，弹簧可以驱使充电刀20恢复至初始位置，以使充电刀20始终与充电槽43接触，避免了充电刀20脱离充电槽43所造成的充电中断的情况，同时，也减缓充电刀20与充电槽43之间的碰撞，并且，弹簧的弹性好、成本低，由此，在进一步提高充电稳定性的同时可以降低制造成本。

进一步地，固定座10和充电刀20的至少一个上设有固定凸起121，弹性件31外套在固定凸起121上。也就是说，固定凸起121可以设在固定座10上，弹性件31的一端外套在固定凸起121上，另一端止抵在充电刀20上；固定凸起121也可以设在充电刀20上，弹性件31的一端外套在固定凸起121上，另一端止抵在固定座10上；或者固定凸起121和固定座10上均设有固定凸起121，弹性件31的两端分别套设在固定凸起121上。

例如，在图2所示的具体实施例中，充电刀20上设有至少一个固定凸起121，比如充电刀20的一侧设有两个固定凸起121，充电刀20的另一侧上也设有两个固定凸起121，固定座10上与充电刀20相对的设置有四个固定凸起121，即两个侧板12上各设有两个固定凸起121，弹簧的两端分别套设在充电刀20和侧板12上的两个固定凸起121上，由此，弹簧与充电刀20和固定座10之间的连接紧密，弹簧的固定效果较好，弹簧对于充电刀20的缓冲和复位效果进一步加强。

在本发明的另一些实施例中，如图3所示，弹性件31可以是橡胶块。橡胶块的两端分别止抵在固定座10和充电刀20之间，充电刀20和固定座10上分别设置有固定凸起121，橡胶块的两端套设在固定凸起121上，由此，通过橡胶块的弹性作用起到对充电刀20的缓冲和复位的作用，进而保证了充电刀20的受流效果，提高了充电效率和充电稳定性。

在本发明的一些实施例中，如图1-图3所示，充电刀20包括连接臂22和刀片21。其中，连接臂22可转动地设在固定座10上，刀片21连接于连接臂22，刀片21设有受流面211。具体地，刀片21的一端连接于连接臂22，刀片21可以随连接臂22相对于固定座10转动。由此，通过转动刀片21，可以解决刀片21和充电槽43因装配误差导致刀片21与充电槽43非正对的问题。而且，在轨道车辆行驶的过程中，当刀片21发生左右摆动时，刀片21可以进行相应地转动调整，使刀片21上的受流面211与充电槽43始终保持面面接触，从而提高了受流面211受流的稳定性，轨道车辆的充电效率也更高。

此外，刀片21上设置有受流面211以用于受流并为储电装置充电，连接臂22用于连接刀片21和固定座10且连接臂22可以相对固定座10转动，可以理解的是，刀片21和连接臂22的不同用途决定了刀片21与连接臂22的制造材料不同、加工工艺不同、以及加工精度的要求也不同。由此，在本发明的实施例中，通过设置刀片21和连接臂22，二者可以分开加工制造，这样可以降低加工制造的难度，且可以降低制造成本。

在本发明的一些具体示例中，如图2和图3所示，连接臂22包括：主体部分221和两个间隔设置的凸耳222，刀片21固定在主体部分221上。主体部分221上可以设有连接孔，刀片21可以利用螺栓与连接孔的相互配合固定至主体部分221上。由此，便于刀片21与连接臂22之间的拆装。刀片21与连接臂22之间也可以通过焊接固定连接，以提高刀片21与连接臂22之间固定的牢固性和可靠性。两个凸耳222设在主体部分221上，每个凸耳222上设有枢转孔223，枢转孔223与固定座10配合。

继续参照图2和图3所示的实施例，固定座10上设有伸入槽13，伸入槽13由安装板11和两个侧板12共同限定出，连接臂22的一端伸入到伸入槽13内。通过设置伸入槽13，便于固定座10与连接臂22之间的固定装配，而且，可以提高安装支架10与连接臂22之间装配的牢固性和可靠性。

如图2和图3所示，伸入槽13的下端设有敞开口，连接臂22可以从下端的敞开口伸入至伸入槽13内。安装板11的左右两侧边缘设有安装支耳111，安装支耳111由安装板11向下延伸，且两个安装支耳111平行设置，每个安装支耳111上设有装配孔112，转轴113穿过连接臂22的枢转孔223且转轴113的两端分别固定至两个装配孔112内，以使连接臂22可转动地连接于固定座10。如图3所示，转轴113可以为螺栓，螺栓的一端依次穿过前后侧壁上的装配孔112，并与螺母连接装配。

在本发明的进一步的实施例中，如图1至图3所示，刀片21通过绝缘件23与连接臂22相连。其中，连接臂22的一端***到绝缘件23内且固定在绝缘件23上，刀片21的一端***到绝缘件23内且固定在绝缘件23上。

具体地，连接臂22的上端设在固定座10上，连接壁22的下端与绝缘件23的上端连接，绝缘件23的下端连接于刀片21的上端，由此，通过设置绝缘件23，可以避免刀片21的电流传递至轨道车辆的车身上发生安全隐患。

在本发明的一些具体示例中，如图2和图3所示，绝缘件23上设有侧部敞开的配合槽231，连接臂22的下端从配合槽231的顶部伸入到配合槽231内，刀片21的上端从配合槽231的底部***到配合槽231内。由此，便于绝缘件23与连接臂22之间和绝缘件23与刀片21之间的固定装配，而且，可以提高绝缘件23与连接臂22之间和绝缘件23与刀片21之间的装配的牢固性和可靠性。

继续参照图2和图3所示的具体示例，绝缘件23还包括固定连接件232，固定连接件232分别与刀片21和绝缘件23以及连接臂22与绝缘件23配合以将刀片21和连接臂22固定在绝缘件23上。如图1和图2所示，固定连接件232可以是多组相互配合的螺栓2321与螺母2322，部分螺栓2321从绝缘件23的一侧依次穿过绝缘件23和刀片21与螺母2322固定连接，另一部分螺栓2321从绝缘件23的一侧依次穿过绝缘件23和连接壁22与螺母2322固定连接。由此，便于刀片21与绝缘件23以及连接臂22与绝缘件23之间的拆装。

在本发明的一些实施例中，在朝向固定座10的方向上，充电刀20的两个位置相对设置的侧壁上的受流面211之间的间距逐渐增大。

具体地，例如在图4所示的充电刀20在左右方向上的截面图中，在朝向固定座10的方向上即指在由下至上的方向上，位于充电刀20前后两侧的侧壁上的受流面211之间的距离逐渐增大，充电刀20在左右方向上的截面形状大体呈上底边长度大于下底边长度的等腰梯形，由此，充电刀20的两个侧面所形成的第一受流面2111和第二受流面2112的面积较大，充电稳定性和可靠性更佳。

进一步地，在与充电刀20旋转轴线的延伸方向平行的方向上，充电刀20的厚度在从中部到端部的方向上逐渐减小。

具体地，例如在图5所示的充电刀20在上下方向上的截面图中，在与所述充电刀20的旋转轴线的延伸方向平行的方向上，充电刀20的旋转轴线的延伸方向即为转轴113的延伸方向(可以参考图2中所示的左右方向或者参考图5中所示的左右方向)，充电刀20的厚度即为充电刀20前后方向的宽度，充电刀20的宽度沿从中部到左端的方向上逐渐减小，并且充电刀20的宽度沿从中部到右端的方向上也逐渐减小。由此，充电刀20构造为双向楔形，且双侧面接触集电。需要说明的是，所谓“双向楔形”是指，在充电刀20的侧视图中充电刀20在由上至下的方向上由宽向窄逐渐变化，在充电刀20的俯视图中充电刀20呈中间宽且两端窄逐渐变化的结构。当然，本发明的结构不限于此，充电刀20还可以构造为先与充电轨40接触的一端的横截面向端面逐渐减小的形状。

根据本发明第二方面实施例的轨道车辆，包括车体和上述根据本发明第一方面实施例的充电刀总成100，车体具有储电装置，固定座10设在车体上，并且充电刀20与储电装置电连接。

根据本发明实施例的轨道车辆，通过利用根据本发明上述第一方面实施例的充电刀总成100，具有受流状态好、充电质量好、充电效率高和充电过程稳定等优点。

根据本发明第三方面实施例提出的轨道车辆交通系统包括：供电装置、轨道、充电轨40和轨道车辆，轨道车辆是根据本发明第二方面实施例的轨道车辆。

根据本发明实施例的轨道交通系统，通过利用根据本发明第二方面实施例的轨道车辆，能够缓冲充电刀20与充电轨40之间的碰撞，减轻车体偏移造成的撇刀或撇轨的影响，降低了充电刀20和充电轨40出现损坏的概率，可以延长使用寿命。并且，可以实现双面受流，提高了受流稳定性和安全性，优化了受流状态。

在本发明的一些实施例中，供电装置可以设在轨道车辆的站台区，轨道可以包括沿车辆行驶方向延伸的轨道梁，车辆的行驶方向为车辆的长度方向。充电轨40具有沿其长度方向(即图8中所示的左右方向)延伸的充电槽43，充电轨40与供电装置电连接，轨道车辆跨坐于轨道梁上，充电刀总成100适于可离合地沿充电槽43滑动。需要说明的是，所谓“可离合地相连”是指，充电刀总成100可以和充电槽43接触，也可与充电槽43分离。

根据本发明的一些实施例，如图6和图7所示，充电轨40包括第一充电板41和第二充电板42，第一充电板41和第二充电板42均与供电装置连接，第一充电板41和第二充电板42间隔设置构造出充电槽43。当充电刀20进入充电槽43内时，充电刀20与第一充电板41和第二充电板42电连接，从而使储电装置与电源连通，以对轨道车辆的储电装置进行充电。

进一步地，如图8所示，第一充电板41和第二充电板42均包括沿轨道车辆的行驶方向依次电相连的多段段板44。由此，通过将第一充电板41和第二充电板42设置为依次相连的多段段板44，可以延长充电刀20与第一充电板41和第二充电板42的接触距离，从而可以使轨道车辆在行驶的过程中对储电装置充入足够的电量，使轨道车辆有足够的能量运行更远的距离。

根据本发明实施例的充电刀总成100和具有其的轨道车辆、轨道交通系统的其他构成以及操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的，这里不再详细描述。

在本说明书的描述中，参考术语“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。