一种鱼雷罐车电能供应系统
阅读说明：本技术 一种鱼雷罐车电能供应系统 (Torpedo tank car electric energy supply system ) 是由 万小兵 鲁少刚 殷小博 陆星 于 2019-09-06 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种鱼雷罐车电能供应系统,包括车载受电装置和地面充电装置,车载受电装置包括与鱼雷罐车相连接的支撑架,支撑架上连接有导电滑触线,导电滑触线和鱼雷罐车上的蓄电池电连接,地面充电装置包括和地面电源电连接的电刷组件,电刷组件连接在固定板上,固定板通过摆臂连接在支座上,摆臂的一端和固定板相铰接,另一端可摆动的连接在支座上,鱼雷罐车充电时,导电滑触线和电刷组件接触实现对鱼雷罐车上蓄电池的充电。本发明能够实现鱼雷罐车的自动化充电,提高充电效率,节约人力成本。(The invention discloses an electric energy supply system of a torpedo car, which comprises a vehicle-mounted current-receiving device and a ground charging device, wherein the vehicle-mounted current-receiving device comprises a support frame connected with the torpedo car, a conductive sliding contact line is connected on the support frame and is electrically connected with a storage battery on the torpedo car, the ground charging device comprises an electric brush assembly electrically connected with a ground power supply, the electric brush assembly is connected on a fixing plate, the fixing plate is connected on a support through a swing arm, one end of the swing arm is hinged with the fixing plate, the other end of the swing arm is connected on the support in a swinging mode, and when the torpedo car is charged, the conductive sliding contact line is contacted with the electric brush assembly to. The invention can realize the automatic charging of the torpedo car, improve the charging efficiency and save the labor cost.)
技术领域
本发明涉及冶金行业铁路运输装备技术领域，具体涉及一种鱼雷罐车电能供应系统。
背景技术
鱼雷罐车主要用于高炉与炼钢之间的铁水运输，是炼钢物流的重要设备。为给鱼雷罐车上各个电气设备和机械执行机构提供电力供应，鱼雷罐车上一般需配备电池能源，但是电池的能量存储是有限的，需要定期更换或由地面设备进行充电，现有鱼雷罐车的充电一般由人工辅助完成，需耗费较多的人力成本，且充电效率较低，无法满足建设“高效人性化智慧货场车站”的需求。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种鱼雷罐车电能供应系统，能够实现鱼雷罐车的自动化充电，提高充电效率，节约人力成本。
为了解决上述技术问题，本发明提供的技术方案如下：
一种鱼雷罐车电能供应系统，包括车载受电装置和地面充电装置，所述车载受电装置包括与所述鱼雷罐车相连接的支撑架，所述支撑架上连接有导电滑触线，所述导电滑触线和所述鱼雷罐车上的蓄电池电连接，所述地面充电装置包括和地面电源电连接的电刷组件，所述电刷组件连接在固定板上，所述固定板通过摆臂连接在支座上，所述摆臂的一端和所述固定板相铰接，另一端可摆动的连接在所述支座上，鱼雷罐车充电时，所述导电滑触线和所述电刷组件接触实现对所述鱼雷罐车上蓄电池的充电。
在其中一个实施方式中，所述电刷组件通过可浮动机构和所述固定板相连接，所述可浮动机构包括压缩弹簧和连接头，所述压缩弹簧的一端和所述电刷组件相连接，另一端和所述固定板相连接，所述连接头一端设置有第一开口槽，另一端设置有第二开口槽，所述第一开口槽和第二开口槽的开口朝向相垂直，所述第一开口槽和第二开口槽的侧壁上均设置有长圆孔，所述第一开口槽的长圆孔通过销轴和所述电刷组件相铰接，所述第二开口槽的长圆孔也通过销轴和所述固定板相铰接。
在其中一个实施方式中，所述电刷组件和固定板上均设置有定位销，所述压缩弹簧的一端套设在电刷组件上的定位销上，另一端套设在固定板上的定位销上。
在其中一个实施方式中，所述固定板和支座之间至少包括两个平行布置的摆臂，所述固定板、摆臂和支座构成平行四边形机构，每个所述摆臂的一端均和所述固定板相铰接，另一端均与回转盘相连接，所述回转盘可转动的连接在所述支座上，所述摆臂摆动时带动所述固定板发生平移。
在其中一个实施方式中，还包括拉伸弹簧，所述拉伸弹簧的一端固定在所述支座上，另一端固定在一个所述摆臂上。
在其中一个实施方式中，所述地面电源还和地面控制器相连接，所述地面控制器用于控制所述地面电源的通断，所述支座上还设置有位置传感器，所述位置传感器和所述地面控制器电连接，所述位置传感器用于将摆臂的摆动信号传输给地面控制器，所述地面控制器根据接收到的摆动信号控制地面电源的通断。
在其中一个实施方式中，所述电刷组件包括垫板，所述垫板上连接有用于和所述导电滑触线相接触的碳刷，所述垫板和碳刷之间连接有绝缘板，所述绝缘板和所述碳刷之间连接有铜碳合金板。
在其中一个实施方式中，所述绝缘板和所述碳刷通过紧固件相连接，所述铜碳合金板压紧在所述绝缘板和所述碳刷之间。
在其中一个实施方式中，所述支撑架和所述导电滑触线之间连接有绝缘组件。
在其中一个实施方式中，所述支撑架包括架体和调节件，所述调节件和所述导电滑触线相连接，所述架体和所述调节件之间通过紧固螺栓相连接，所述架体上设置有调节长槽，所述紧固螺栓同时穿过所述调节件和所述调节长槽后由螺母锁紧，所述调节长槽的长度大于所述紧固螺栓的直径。
本发明具有以下有益效果：本发明的鱼雷罐车电能供应系统，可以实现鱼雷罐车的自动化充电，大大提高了充电效率，节约了大量人力成本，充电过程也更加安全和经济。
附图说明
图1是本发明的鱼雷罐车电能供应系统的三维结构示意图；
图2是图1所示的鱼雷罐车电能供应系统的主视图；
图3是图2所示的鱼雷罐车电能供应系统的俯视图；
图4是图1所示的车载受电装置三维结构示意图；
图5是图1所示的地面充电装置的三维结构示意图；
图6是图5所示的地面充电装置的主视图；
图7是图5中A处的局部放大结构图；
图8是图5所示连接头的三维图结构示意图；
图9是图5所示电刷组件的三维图结构示意图；
图10是图9所示电刷组件的侧视图；
图11是图5所示固定板的三维结构示意图；
图12是图11所示固定板的侧视图；
图13是图5所示支座的三维结构示意图；
图14是本发明的鱼雷罐车电能供应系统的充电状态的示意图；
图中：1、车载受电装置，11、支撑架，111、架体，1111、调节长槽，1112、支撑杆，112、调节件，113、紧固螺栓，12、导电滑触线，13、绝缘组件；
2、地面充电装置，21、电刷组件，211、定位销，212、垫板，213、绝缘板，214、碳刷，215、铜碳合金板，2151、连接端，2152、圆孔，22、固定板，221、耳板，222、双耳连接头，23、摆臂，24、支座，241、限位杆，242、延伸杆，243、底座，2431、底板、2432、工字钢，244、矩形管，245、盖板，246、安装板，25、可浮动机构，251、压缩弹簧，252、连接头，2521、第一开口槽，2522、第二开口槽，2523、长圆孔，2524、销轴，26、回转盘，27、拉伸弹簧，28、位置传感器。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。
如图1-图3所示，一种鱼雷罐车电能供应系统，包括车载受电装置1和地面充电装置2，车载受电装置1包括与鱼雷罐车底盘相连接的支撑架11，支撑架11上连接有导电滑触线12，导电滑触线12和鱼雷罐车上的蓄电池电连接，地面充电装置2包括和地面电源电连接的电刷组件21，电刷组件21连接在固定板22上，固定板22通过摆臂23连接在支座24上，摆臂23的一端和固定板22相铰接，另一端可摆动的连接在支座24上以使得摆臂23可发生摆动，从而使得电刷组件21连同固定板22一起可发生移动，鱼雷罐车充电时，导电滑触线12和电刷组件21接触实现对鱼雷罐车上蓄电池的充电。
由于在鱼雷罐车上的导电滑触线12和电刷组件21自初始接触至完全接触的过程中，鱼雷罐车仍是处于移动状态，此时通过摆臂23的摆动，就使得电刷组件21位置可根据鱼雷罐车的位置变化而做出适应发生改变，避免鱼雷罐车移动时对电刷造成较大的冲击，同时也使得鱼雷罐车只要停靠至地面充电装置的一定距离偏差之内，就可以实现有效充电，避免了出现停车位置偏差就不可以充电的问题。
在其中一个实施方式中，如图5-图7所示，电刷组件21通过可浮动机构25和固定板22相连接，该可浮动机构25包括压缩弹簧251和连接头252，压缩弹簧251和连接头252均位于电刷组件21和固定22板之间，压缩弹簧251的一端和电刷组件21相连接，另一端和固定板22相连接，如图8所示，连接头252一端设置有第一开口槽2521，另一端设置有第二开口槽2522，第一开口槽2521和第二开口槽2522的开口朝向相垂直以使得电刷组件21可实现上下和左右方向的浮动，第一开口槽2521和第二开口槽2522的侧壁上均设置有长圆孔2523，第一开口槽2521的长圆孔2523通过销轴2524和电刷组件相铰接，第二开口槽2522的长圆孔2523通过另一销轴2524和固定板22相铰接。
上述长圆孔2523的设置，可使得销轴2524穿设在长圆孔2523中且可在长圆孔2523中移动，从而可保证压缩弹簧251具有一定的压缩量。
上述可浮动机构25的作用如下：电刷组件21在与导线滑触线12初始接触至完全接触的过程中，可浮动机构25使得电刷组件21可进行上下左右浮动以及实现一定的压缩量，从而避免了导电滑触线12和电刷组件21之间的刚性冲击，对导电滑触线12和电刷组件21均可起到较好的保护作用，防止冲击磨损。
在其中一个实施方式中，如图9和图11所示，电刷组件21和固定板22上均设置有定位销211，压缩弹簧251的一端套设在电刷组件21上的定位销211上，另一端套设在固定板22上的定位销211上。通过定位销211的设置，可对压缩弹簧251进行限位，使得压缩弹簧251可沿这定位销211的轴向压缩，防止其发生弯折或滑脱。
具体地，电刷组件21和固定板22上可均设置四个定位销211，电刷组件21上每个定位销211对应固定板22上的一个定位销211，这两个定位销211相对设置构成一组，一组定位销对应一个压缩弹簧251。
在其中一个实施方式中，固定板22上连接有两个电刷组件21，车载受电装置1上相应设置两个导电滑触线12，每个导电滑触线12对应一个电刷组件21。电刷组件21和导电滑触线12的数量可以根据具体供电需求情况进行调整。
在其中一个实施方式中，固定板22和支座24之间至少包括两个平行布置的摆臂23，固定板22、摆臂23和支座24构成平行四边形机构，每个摆臂23的一端均和固定板22相铰接，另一端均与回转盘26相连接，回转盘26可转动的连接在支座24上，摆臂23摆动时带动固定板33发生平移。
上述平行四边形机构可保证固定板22带动电刷组件21始终保持直线平移，可以较好的适应鱼雷罐车的行驶路线，从而较好的保证导电滑触线12能够和电刷组件21稳定接触，避免接触不良。
另外，摆臂23是通过回转盘26来实现转动，该方式相较于直接采用简单的销轴铰接连接来说，转动更加平稳，且在长期使用过程中也不易发生变形。
在其中一个实施方式中，如图11-图12所示，固定板22的一侧设置有耳板221，耳板221上设置圆孔，该圆孔和连接头252通过销轴2524相铰接，电刷组件21上也设置有耳板221，用于和连接头252的另一端相铰接，固定板22的另一侧设置有双耳连接头222(由两个平行的耳板构成)，双耳连接头222通过销轴和摆臂23相铰接。
在其中一个实施方式中，固定板22呈工字形。
在其中一个实施方式中，上述电能供应系统还包括拉伸弹簧27，拉伸弹簧27的一端固定在支座24上，另一端固定在一个摆臂23上，拉伸弹簧27产生的弹力可使得碳刷214紧密压紧在导电滑触线12上，从而使得两者始终保持紧密接触而保证充电可靠性，另外在充电结束而鱼雷罐车离开充电位置后，拉伸弹簧27还可驱动摆臂23回转至初始状态。
在其中一个实施方式中，连接拉伸弹簧27的支座24和摆臂23上均设置有挂钩，拉伸弹簧27的一端钩挂在支座24的挂钩上，另一端钩挂在摆臂23的挂钩上。
在其中一个实施方式中，地面电源还和地面控制器相连接，地面控制器可设置于电器柜中，地面控制器用于控制地面电源的通断，支座24上还设置有位置传感器28，位置传感器28和地面控制器电连接，位置传感器28用于检测摆臂23的摆动并将摆臂23的摆动信号传输给地面控制器，地面控制器根据接收到的摆动信号控制地面电源的通断。
上述位置传感器28可采用行程开关或光电开关，例如，如图2和图6所示，当采用光电开关时，可将光电开关设置于支座24上位于摆臂23下方的位置，当鱼雷罐车接近充电位置时，导电滑触线12与电刷组件21的碳刷214初步接触(未完全接触)，之后，鱼雷罐车继续缓慢前进直至停稳并到达充电位置后，导电滑触线12与电刷组件21的碳刷214完全接触，上述过程中，导电滑触线12的运动使得电刷组件21带动摆臂23发生转动，此时光电开关感应到摆臂23发生转动(感应到摆臂离开光电开关上方)并将该感应信号发送至地面控制器，地面控制器则在接收到该感应信号后控制地面电源导通，从而使得地面电源给碳刷214供电。当鱼雷罐车充电结束而离开充电位置后，摆臂23回转回复至初始位置，光电开关重新感应到摆臂并将该信号传至地面控制器，此时地面控制器则在接收到该感应信号后断开地面电源。
进一步地，上述地面控制器还和时间继电器相连接，当导电滑触线12与电刷组件21的碳刷214初步接触(未完全接触)时，光电开关感应到摆臂23的运动并将该感应信号发送至地面控制器，此时地面控制器控制时间继电器开启延时，例如可延时几十秒或一分钟，以待鱼雷罐车继续行驶直至导电滑触线12与电刷组件21的碳刷214完全接触后，再控制地面电源导通，使得地面电源给碳刷214供电。通过时间继电器的设置，可保证直至导电滑触线12与电刷组件21的碳刷414完全接触后才开始充电，充电稳定性更好，其中，导电滑触线12与电刷组件21的碳刷414完全接触时的充电状态如图14所示。
在其中一个实施方式中，如图9-图10所示，电刷组件21包括垫板212，用以增强电刷组件21的整体强度，垫板212上连接有用于和导电滑触线12相接触的碳刷214，垫板212和碳刷214之间连接有绝缘板213，绝缘板213和碳刷214之间连接有铜碳合金板215以连接导线，该导线与地面电源相连接。
在其中一个实施方式中，铜碳合金板215的一端延伸至碳刷214外部形成连接端2151，连接端2151上设置穿设导线的圆孔2152。
进一步地，连接端2152上设置有弯折部，上述弯折部上开设所述圆孔2152，以更便于导线的连接。
在其中一个实施方式中，绝缘板213和碳刷214通过紧固件相连接，铜碳合金板215压紧在绝缘板213和碳刷214之间，通过压紧方式固定铜碳合金板215，固定可靠且方便。
在其中一个实施方式中，如图4所示，支撑架11和导电滑触线12之间连接有绝缘组件13，以使得支撑架11和导电滑触线12之间实现绝缘隔离，避免漏电。
进一步地，绝缘组件13包括多个绝缘柱。
在其中一个实施方式中，支撑架11包括架体111和调节件112，调节件112和导电滑触线12相连接，架体111和调节件112之间通过紧固螺栓113相连接，架体111上设置有调节长槽1111，紧固螺栓113同时穿过调节件112和调节长槽1111后由螺母锁紧，调节长槽1111的长度大于紧固螺栓113的直径，以便于调节紧固螺栓113在调节长槽1111内的位置，从而调节导电滑触线12相对电刷组件21的距离，以适应鱼雷罐车上支撑架11的安装位置偏差，保证导电滑触线12能够与电刷组件21接触。
其中，调节件112可采用角钢。
在其中一个实施方式中，绝缘组件13的一端和调节件112相连接，另一端和导电滑触线12相连接。
在其中一个实施方式中，架体111的上端固定于鱼雷罐上的底盘上。
在其中一个实施方式中，架体111还包括呈倾斜设置的支撑杆1112，以便于和鱼雷罐车的底盘连接。
在其中一个实施方式中，如图1和图13所示，支座24上设置有限位杆241，限位杆241用于在摆臂23回转到设定角度时抵靠在摆臂23上以限制摆臂23的回转。可以理解地，在充电完成且鱼雷罐车离开以后，摆臂23在拉伸弹簧27的作用下会发生回转以恢复初始状态，限位杆241用于限定摆臂23的初始位置(初始角度)，当摆臂23回转到限位杆241处时，限位杆241阻止摆臂23继续运动而防止其回转过度，使得摆臂23停止在限位杆241所限定的位置处。
进一步地，限位杆241的一端设置有螺纹部，该螺纹部和支座24通过螺纹连接，通过调节螺纹部的旋入深度，可以调节限位杆241的伸出长度，从而可调节摆臂23的初始限制角度。
在其中一个实施方式中，支座24上朝向固定板22方向连接有延伸杆242，延伸杆242上固定有螺母，螺母和限位杆241的螺纹部相旋合。
在其中一个实施方式中，支座24包括底座243，底座243上固定有多个矩形管244，一个矩形管244上连接有上述延伸杆242，延伸杆242上连接有限位杆241，矩形管244上可连接安装板246，回转盘26安装在安装板246上。
在其中一个实施方式中，矩形管244的顶部固定有盖板245以封闭矩形管244的管口。
在其中一个实施方式中，底座243还包括底板2431，底板2431的上部连接有矩形管244，下部连接有工字钢2432，以保证支座24的稳定性。
本实施例的鱼雷罐车电能供应系统的使用方法为：需要充电时，将鱼雷罐车向地面充电装置2的所在位置缓慢行驶，到达地面充电装置2时，如图14所示，鱼雷罐车上的车载受电装置1的导电滑触线12和地面充电装置2的电刷组件21(碳刷)接触，此时充电回路接通而实现对鱼雷罐车上蓄电池的持续稳定充电；充电结束后，鱼雷罐车离开充电位置，摆臂23可在拉伸弹簧27的作用下自动回转至初始位置，导电滑触线12和电刷组件21(碳刷)相分离而停止充电，等待下一次充电任务。
本实施例的鱼雷罐车电能供应系统，实现了鱼雷罐车在固定地点进行充电，可保证鱼雷罐车在充电地点前后±50mm，左右±50mm距离进行充受电。
本实施例的鱼雷罐车电能供应系统，可以实现鱼雷罐车的自动化充电，并可实现无人化自动充电，大大提高了充电效率，节约了大量人力成本，充电过程也更加安全和经济。
以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。