本發(fā)明涉及一種導(dǎo)電軌及其制造方法。
背景技術(shù):
鋼鋁復(fù)合導(dǎo)電軌通常是由雙金屬材料復(fù)合而成,即鋁型材本體和耐磨覆層。鋼鋁復(fù)合導(dǎo)電軌目前有多種形式推出,其中如工字形軌和c形軌已經(jīng)普遍應(yīng)用于地鐵,單軌等軌道交通供電系統(tǒng),采礦、冶金、港口、游樂場所使用的大型設(shè)施、設(shè)備的移動(dòng)供電系統(tǒng)也有較多應(yīng)用案例。
中國專利zl998118370、zl2007100492487及zl2007101455907均公開了一種導(dǎo)電軌及其制造方法,它由一個(gè)基體和一個(gè)與該基體相連并由一種更耐磨的材料組成的電刷面組成,在電刷面的朝向基體一側(cè)形成的部分上設(shè)有沿電刷面的長度方向伸展的板條或凸起,其中每個(gè)板條或凸起與電刷面部分的一個(gè)縱向狹長側(cè)共同形成一個(gè)凹窩,由基體的材料填充。二者不同處在于復(fù)合方式不同及電刷面型材的型式不同。
法國專利fr2286680a1公開了一種導(dǎo)電軌和它的制造方法,這種導(dǎo)電軌由一個(gè)鋁基體和一個(gè)與鋁基體相連并由一種更耐磨的不銹鋼帶(電刷面)組成,鋼帶上表面通過輥壓獲得光滑的授流表面。不銹鋼帶具有沿長度方向上的變形并壓入鋁基體,其邊部置入鋁基體上的槽內(nèi)由平壓輥或起皺輥鎖死,長度方向上的變形是連續(xù)的v形槽。
其中第一、第二及第三種實(shí)施方式的電刷面型材生產(chǎn)有多種形式:擠壓;軋制—拉拔或銑削工藝,這些工藝過程繁瑣,質(zhì)量控制難度較大,生產(chǎn)成本較高,另外考慮到所需矯直、酸洗等中間加工步驟,電刷面型材的制造方法整體上成本很高且復(fù)雜。
第四種實(shí)施方式其復(fù)合工藝僅有兩處變形:1、鋼帶腰部具有連續(xù)v形槽變形并壓入鋁型材;2、鋼帶邊部置入鋁型材的槽內(nèi),鋁型材槽壁通過平壓輥或起皺輥壓合鎖住鋼帶邊部。這種復(fù)合方式重要的結(jié)合面均為平面或近似平面,因此其結(jié)合強(qiáng)度不高,在服役過程中由于溫度變化以及磨損、燒蝕導(dǎo)致鋼帶應(yīng)力分布不均,鋼鋁脫開的可能性較大;在復(fù)合加工過程中,由于頂部和腰部鋼帶的延展速度難以控制,鋼帶不能良好地與基體材料復(fù)合,因此服役環(huán)境中的水汽、灰塵等將會(huì)進(jìn)入二者結(jié)合面,導(dǎo)致電化學(xué)腐蝕的產(chǎn)生。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是提供一種導(dǎo)電軌,在滿足結(jié)合強(qiáng)度的情況下,其結(jié)合面在各種工況下都能滿足貼合緊密,且具有更加簡化的生產(chǎn)工藝和更低的成本。
為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種導(dǎo)電軌,它至少包括基體(100)和與該基體(100)相連且比該基體(100)的材料更硬的授流層(200),所述授流層(200)為一種帶材經(jīng)過兩側(cè)向內(nèi)彎曲形成的槽型結(jié)構(gòu),彎曲后的夾角(θ)小于90°;至少部分基體(100)伸入槽型結(jié)構(gòu)槽內(nèi),基體(100)或/和授流層(200)通過塑性變形,實(shí)現(xiàn)基體(100)和授流層(200)緊密貼合。
優(yōu)先地,基體(100)伸入槽型結(jié)構(gòu)槽內(nèi)的部分兩側(cè)凸,中間凹。
優(yōu)先地,授流層(200)中部彎曲,使得基體伸入槽型結(jié)構(gòu)槽內(nèi)的部分與授流層(200)內(nèi)側(cè)組成的空間中部間隙相對(duì)較小,兩邊間隙相對(duì)較大。
優(yōu)先地,授流層(200)的兩側(cè)向內(nèi)彎曲部分具有凹凸不平的表面。
優(yōu)先地,基體(100)至少具有兩個(gè)壓條(101),經(jīng)過塑性變形緊密貼合在槽型結(jié)構(gòu)兩側(cè)(201)的外側(cè)。
優(yōu)先地,基體(100)具有與授流層(200)對(duì)應(yīng)的裝配凹槽(102),授流層(200)嵌入其中,裝配凹槽(102)的內(nèi)表面通過至少一次變形裝配過程與對(duì)應(yīng)授流層(200)的表面相貼合。
優(yōu)先地,基體(100)為鋁及鋁合金擠壓型材,授流層(200)為不銹鋼帶折彎槽型結(jié)構(gòu)。
所述導(dǎo)電軌的生產(chǎn)方法,它包括以下步驟:
首先,授流層(200)通過其槽型結(jié)構(gòu)被嵌入為其設(shè)置的裝配凹槽(102)內(nèi);
其次,基體(100)和授流層(200)通過第一壓延工具(300)、第二壓延工具(400)被以如下方式彼此壓緊,即第一壓延工具(300)被壓向授流層(200)的授流面(β),同時(shí)第二壓延工具(400)將基體(200)從其背部壓向授流層(200),使得基體(100)或/和授流層(200)發(fā)生塑性變形;與此同時(shí),第三壓延工具(500)將基體(100)的材料(103)從外部側(cè)向擠壓,使所述材料的側(cè)壁面(γ)垂直于的授流面(β),且使所述裝配凹槽(102)的內(nèi)壁至少部分地被擠壓至授流層(200)槽型結(jié)構(gòu)的內(nèi)、外表面,使所述內(nèi)壁與所述內(nèi)、外表面相互貼合。
本發(fā)明的有益效果是:
1、本申請(qǐng)所述授流層的加工難度小,工藝更簡易,生產(chǎn)成本較低;
2、授流層的兩側(cè)向內(nèi)彎曲部分具有凹凸不平的表面,可防止復(fù)合后鋼鋁之間因不同熱脹系數(shù)而導(dǎo)致的竄動(dòng)。
3、本申請(qǐng)所述導(dǎo)電軌復(fù)合工藝通過基體的大變形鎖定授流層,結(jié)合強(qiáng)度高,可確保二者之間緊密貼合,減小接觸電阻小,并且可有效防止腐蝕介質(zhì)進(jìn)入。
附圖說明
附圖詳細(xì)說明本發(fā)明,其中:
圖1示出了三種不同授流層橫截面圖,其中ⅰ授流層為平底面,ⅱ授流層兩側(cè)凸,中間凹,ⅲ授流層兩側(cè)向內(nèi)彎曲部分具有凹凸不平的表面;
圖2示出了變形裝配前的基體橫截面圖;
圖3示出了基體通過壓延工具與授流層進(jìn)行塑性變形裝配;
圖4示出了塑性變形裝配后的本發(fā)明導(dǎo)電軌的橫截面圖;
圖5示出了第二種實(shí)施例的塑性變形方式;
圖6示出了第二種實(shí)施例的導(dǎo)電軌。
具體實(shí)施方式
圖1、圖2示出了本發(fā)明第一種實(shí)施方式中導(dǎo)電軌的兩個(gè)組成部分,它包括c形的基體(100)和與該基體(100)相連并由比該基體(100)的材料硬的耐磨材料組成的授流層(200),所述授流層(200)為一種帶材經(jīng)過兩側(cè)向內(nèi)彎曲形成的槽型結(jié)構(gòu),彎曲后的夾角(θ)小于90°;至少部分基體(100)伸入槽型結(jié)構(gòu)槽內(nèi),基體(100)或/和授流層(200)通過塑性變形,實(shí)現(xiàn)基體(100)和授流層(200)緊密貼合?;w(100)為鋁及鋁合金擠壓型材,授流層(200)為不銹鋼帶折彎槽型結(jié)構(gòu)。
如圖3、圖4所示,所述導(dǎo)電軌的變形裝配包括以下步驟:
首先,授流層(200)通過其槽型結(jié)構(gòu)被嵌入為其設(shè)置的裝配凹槽(102)內(nèi);
其次,基體(100)和授流層(200)通過第一壓延工具(300)、第二壓延工具(400)被以如下方式彼此壓緊,即第一壓延工具(300)被壓向授流層(200)的授流面(β),同時(shí)第二壓延工具(400)將基體(200)從其背部壓向授流層(200),使得基體(100)或授流層(200)發(fā)生塑性變形;與此同時(shí),第三壓延工具(500)將基體(100)的材料(103)從外部側(cè)向擠壓,使所述材料的側(cè)壁面(γ)垂直于的授流面(β),且使所述裝配凹槽(102)的內(nèi)壁至少部分地被擠壓至授流層(200)槽型結(jié)構(gòu)的內(nèi)、外表面,使所述內(nèi)壁與所述內(nèi)、外表面相互貼合。
授流層(200)的內(nèi)緣面在裝配過程后與基體(100)對(duì)應(yīng)的表面緊密貼合。
如圖5、圖6所示,本發(fā)明還存在第二種實(shí)施方式,其中與第一種實(shí)施例相同的部分不再贅述,本實(shí)施例的不同之處在于基體(200)采用工字型結(jié)構(gòu)。壓延工具(300,400,500)組成的孔型空間基本包絡(luò)供電軌的外輪廓,其制造方法與第一種實(shí)施例相同。
本說明書中公開的所有特征,或公開的所有方法或過程中的步驟,除了互相排斥的特征和/或步驟以外,均可以以任何方式組合。
本說明書(包括任何附加權(quán)利要求、摘要和附圖)中公開的任一特征,除非特別敘述,均可被其他等效或具有類似目的的替代特征加以替換。即,除非特別敘述,每個(gè)特征只是一系列等效或類似特征中的一個(gè)例子而已。
本發(fā)明并不局限于前述的具體實(shí)施方式。本發(fā)明擴(kuò)展到任何在本說明書中披露的新特征或任何新的組合,以及披露的任一新的方法或過程的步驟或任何新的組合。