受電弓滑板及其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及電力機(jī)車用滑板技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種配合自動降弓裝置使用的電 力機(jī)車受電弓滑板及其制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 機(jī)車在運(yùn)行過程中，受電弓滑板不斷受接觸網(wǎng)的沖擊和頻繁振動。當(dāng)滑板破裂時， 在不斷地受接觸網(wǎng)的沖擊和振動的條件下，破裂處的強(qiáng)度大幅下降，邊緣極易碎裂脫落形 成一個槽。當(dāng)機(jī)車轉(zhuǎn)彎時接觸網(wǎng)容易被卡住造成弓、網(wǎng)的損壞，甚至嚴(yán)重的安全事故。為此 人們開發(fā)了一種用于受電弓的自動降弓系統(tǒng)，以避免上述情況的發(fā)生。自動降弓系統(tǒng)的基 本原理是：滑板內(nèi)氣道由風(fēng)源系統(tǒng)從受電弓向其供應(yīng)壓縮空氣。當(dāng)壓縮空氣從碳滑板氣道 中泄漏時，快速降弓閥將排除受電弓抬升裝置中的空氣，實(shí)現(xiàn)快速降弓，也就是說，滑板破 裂造成氣道中的壓縮空氣泄漏，自動降弓才會實(shí)現(xiàn)。
[0003] -種公知的自動降弓裝置是在滑板旁外加支路氣道來實(shí)現(xiàn)自動降弓功能，該結(jié)構(gòu) 的缺點(diǎn)是額外增加了受電弓底架以上部位的重量，改變了受電弓在同一高度范圍內(nèi)升降弓 的壓力差，影響到受電弓與接觸網(wǎng)線的接觸壓力，降低了受電弓與接觸網(wǎng)線的接觸性能。另 外安裝在弓頭的氣控管路增加了滑板的接觸電阻，降低了受電弓的良好的受流性能，提高 了受電弓的溫升，使受電弓的使用壽命減少。而且該氣道在其環(huán)境條件下易與網(wǎng)線拉弧破 損，使受電弓產(chǎn)生誤動作，影響機(jī)車的正常運(yùn)行。此外，公知的滑板與托架之間多采用螺紋 聯(lián)結(jié)的方式，其抗沖擊力小，易破損。
[0004] 為了解決上述問題，人們開發(fā)了一種在碳滑條與托架接合處形成氣道的技術(shù)，中 國專利文件CN2568462Y就公開這樣的專利技術(shù)。圖6顯示了該專利文件所披露的電力機(jī) 車受電弓用碳滑板的立體圖；圖2顯示了該專利文件所披露的滑條結(jié)構(gòu)；圖3顯示了該專 利文件所披露的設(shè)有皮管的氣道結(jié)構(gòu)。
[0005] 該電力機(jī)車受電弓用碳滑板包括滑條Γ和托架2'，該滑條?？蔀樘蓟瑮l或浸金 屬滑條，托架2'可為金屬托架?；瑮lΓ及托架2'至少其中之一的接合面上沿長度方向設(shè) 有凹槽3'，可以如圖7所示，在滑條Γ與托架2'相聯(lián)接的底面上設(shè)有一個凹槽3'，該凹槽 可為矩形，半圓形或其它適當(dāng)?shù)男螤睢Ｋ霭疾?'位于滑條Γ與托架2'的接合處，該滑條 Γ與托架2'藉由高強(qiáng)度導(dǎo)電膠4'而粘結(jié)為一體，該滑條Γ與托架2'之間構(gòu)成氣道7'。 滑條Γ與托架2'間設(shè)有金屬絲網(wǎng)5'，該金屬絲網(wǎng)可為銅絲網(wǎng)或于絲網(wǎng)表面鍍銅層，可提高 滑板的電導(dǎo)率。
[0006] 氣道7'與受電弓自動降弓裝置的氣道相聯(lián)接，當(dāng)出現(xiàn)弓網(wǎng)故障時，如滑板達(dá)到磨 損極限或受電弓與接觸網(wǎng)線有較大沖擊時，由于受電弓受損使氣道內(nèi)的壓縮空氣由氣道7' 內(nèi)泄出，壓力下降，使受電弓自動降弓裝置啟動，快速排出氣道內(nèi)的壓縮空氣，使受電弓快 速脫離接觸網(wǎng)線。
[0007] 由于氣道7'是通過滑條Γ與托架2'粘接形成的，不能保證氣道7'的密閉性能， 也就是說氣道7'容易漏氣而失去作用。為此，該專利文件提供了圖8所示的用于解決此問 題的氣道結(jié)構(gòu)，即在滑板氣道7內(nèi)可嵌置脆性金屬或非金屬薄皮管6'，該脆性金屬或非金 屬薄皮管6與受電弓自動降弓裝置的氣道相聯(lián)通。
[0008] 但是在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)滑板受外力沖擊破裂而不斷裂時，上述金屬或非金屬薄皮 管6'并不一定會斷裂，使得與其連接的自動降弓系統(tǒng)會降弓，從而造成弓、網(wǎng)的損壞。
[0009] 為了解決上述問題，中國專利文件CN101722860B提供了這樣一種方案：如圖9所 示，該電力機(jī)車受電弓滑板包括：具有粘結(jié)面的托架12' ；具有粘結(jié)面的碳滑條11'，在碳滑 條11'粘結(jié)面，沿長度方向開設(shè)一條凹槽13'；以及導(dǎo)電膠層14'，碳滑條11'的粘結(jié)面通過 導(dǎo)電膠層粘結(jié)所述托架12'的粘結(jié)面；其中，碳滑條11'的凹槽13'表面具有通過鍍覆導(dǎo)電 漿而形成的鍍覆層15'。
[0010] 其中，鍍覆層15'與導(dǎo)電膠層14'通過貼合固化，形成用于連接受電弓風(fēng)源系統(tǒng)的 氣道16'。或者，鍍覆層通過固化單獨(dú)形成用于連接受電弓風(fēng)源系統(tǒng)的氣道16'。
[0011] 由于CN101722860B公開的受電弓滑板的氣道由導(dǎo)電漿構(gòu)成的鍍覆層和導(dǎo)電膠層 構(gòu)成，因此具有極好的密封性能；并且，由于在凹槽內(nèi)形成鍍覆層，從而增加了托架與碳滑 條的接觸面積，降低了受電弓滑板的整體電阻。但是該受電弓滑板的制造過程復(fù)雜，并且 在使用中也存在碳滑條受外力沖擊破裂而不斷裂時，氣道內(nèi)的壓縮氣體不會被及時泄露出 去，從而使得與其連接的自動降弓系統(tǒng)不會及時降弓，造成弓、網(wǎng)的損壞。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012] 本發(fā)明的目的就是基于上述出發(fā)點(diǎn)，提供一種受電弓滑板，其結(jié)構(gòu)簡單，制造容 易，密封性能好，托架與碳滑條之間的接觸面積大，受電弓滑板的整體電阻小，當(dāng)碳滑條破 裂時，氣道內(nèi)的壓縮氣體很快泄露，從而保證受電弓自動及時降弓，保證弓、網(wǎng)的安全，且生 產(chǎn)成本低；本發(fā)明還提供一種制造上述受電弓滑板的方法。
[0013] 為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的上述目的，本發(fā)明的提供一種受電弓滑板的制造方法，其特征在 于，包括如下步驟：
[0014] A)在托架的用于連接碳滑條的上端面，沿長度方向開設(shè)一條第一凹槽；
[0015] B)在碳滑條的用于連接托架的下端面，沿長度方向開設(shè)一條與第一凹槽位置對應(yīng) 的第二凹槽；
[0016] C)將密封條的第一部分安置在碳滑條的第二凹槽內(nèi)；
[0017] D)利用導(dǎo)電膠將具有密封條的碳滑條粘結(jié)到托架的上端面，使密封條的第二部分 安置在托架的第一凹槽內(nèi)；
[0018] E)經(jīng)過加熱固化處理，將碳滑條與托架結(jié)合成一體，使密封條第二部分的底部端 面與第一凹槽之間形成密閉的氣道。
[0019] 其中，所述步驟A)包括以下步驟：
[0020] Al)在托架的用于連接碳滑條的上端面，以托架的中心線為對稱中心，在其兩側(cè)且 沿托架的長度方向?qū)ΨQ開設(shè)兩條第三凹槽，使兩條第三凹槽之間形成沿托架長度方向的凸 臺；
[0021] A2)在凸臺的中部開設(shè)沿其高度方向延伸的第一凹槽。
[0022] 其中，所述碳滑條的組分包括：石油焦粉、浙青焦粉、噴霧炭黑、硫磺、氮化硼、碳纖 維、天然石墨、人造石墨、氯化鈣粉末、改制浙青。
[0023] 優(yōu)選的，所述碳滑條各組分的重量份配比為：石油焦粉28-43、浙青焦粉25-28、噴 霧炭黑10-12、硫磺2-5、氮化硼3-5、碳纖維5-8、天然石墨4-6、人造石墨5-7、氯化興粉末 1 -3、改制浙青30-35。
[0024] 進(jìn)一步的，還包括在所述步驟A)之前，制造所述碳滑條的步驟：
[0025] 將石油焦粉、浙青焦粉、噴霧炭黑、硫磺、氮化硼、碳纖維、天然石墨、人造石墨、氯 化鈣粉末置于攪拌機(jī)中進(jìn)行攪拌處理，制成混合干粉；
[0026] 在混合干粉中加入熔化的改制浙青進(jìn)行混捏處理，制成混捏物料；
[0027] 利用所述混捏物料制成碳滑條初坯；
[0028] 將碳滑條初坯冷卻至室溫后，進(jìn)行焙燒處理，制成燒結(jié)碳滑條初坯；
[0029] 將燒結(jié)碳滑條初坯依次進(jìn)行浸漬、干燥處理，即得。
[0030] 其中，所述步驟D)包括：
[0031] Dl)在具有密封條的碳滑條的所述下端面均勻涂抹導(dǎo)電膠；
[0032] D2)將涂完導(dǎo)電膠的碳滑條中的密封條的第二部分對準(zhǔn)并安置在托架的第一凹槽 內(nèi)，且使密封條第二部分的底部端面與第一凹槽之間留有空隙；
[0033] D3)將碳滑條與托架貼合在一起并用夾具固定。
[0034] 其中，所述加熱固化處理包括如下步驟：
[0035] 將用夾具固定的碳滑條與托架在常溫下放入烘箱；
[0036] 第一次調(diào)節(jié)烘箱溫度至20°C -80°C，保溫30分鐘-70分鐘；
[0037] 第二次調(diào)節(jié)烘箱溫度至80°C _130°C，保溫20分鐘-60分鐘；
[0038] 第三次調(diào)節(jié)烘箱溫度至130°C _150°C，保溫180分鐘，以使所述碳滑條與所述托架 結(jié)合成一體。
[0039] 優(yōu)選的，將密封條的第一部分安置在碳滑條的第二凹槽內(nèi)時，應(yīng)使密封條的第一 部分與碳滑條的第二凹槽緊密接觸。
[0040] 其中，還包括在所述步驟C)之后及所述步驟D)之前的配制導(dǎo)電膠的步驟，包括：
[0041] 取出重量占待配制導(dǎo)電膠重量30±5%的膠粘劑，使其溫度恢復(fù)至常溫；
[0042] 取出粒度為35±5 μ m的重量占待配制導(dǎo)電膠重量70±5%的導(dǎo)電銅粉；
[0043] 將所述導(dǎo)電銅粉全部倒入所述常溫的膠粘劑中，然后用玻璃棒充分?jǐn)嚢杈鶆?，?制成導(dǎo)電膠。
[0044] 本發(fā)明還提供一種由上述制造方法制造的受電弓滑板，包括托架、碳滑條和將托 架與碳滑條粘結(jié)為一體的導(dǎo)電膠，其中，所述托架的用于連接碳滑條的上端面，沿長度方向 開設(shè)一條第一凹槽；所述碳滑條的用于連接托架的下端面，沿長度方向開設(shè)一條與第一凹 槽位置對應(yīng)的第二凹槽；所述第一凹槽和第二凹槽內(nèi)安置有密封條，其中，密封條的第一部 分安置在碳滑條的第二凹槽內(nèi)，密封條的第二部分安置在托架的第一凹槽內(nèi)，且密封條第 二部分的底部端面與第一凹槽之間形成密閉的氣道。
[0045] 其中，所述托架上端面的中心線兩側(cè)開設(shè)有沿托架的長度方向?qū)ΨQ的兩條第三凹 槽；兩條第三凹槽之間設(shè)置沿托架長度方向延伸的凸臺；其中，所述第一凹槽開設(shè)于凸臺 的中部且向所述托架的下端面方向延伸。
[0046] 其中，所述第一凹槽的橫截面呈花瓶形狀。
[0047] 優(yōu)選的，所述第一凹槽包括：沿所述凸臺高度方向開設(shè)的瓶頸部；與瓶頸部連通 且朝所述托架下端面方向延伸的瓶身部。
[0048] 其中，所述第二凹槽的橫截面呈長方形。
[0049] 或者，所述第二凹槽的橫截面呈拱橋形。
[0050] 其中，所述密封條的橫截面呈T字形，其第一部分呈水平狀，其第二部分呈堅直 狀。
[0051]