專利名稱：把電氣繞組的護(hù)套連接到接地導(dǎo)體上的裝置及裝有它的磁懸浮列車的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種如權(quán)利要求1的前序部分中所述類型的裝置，并且涉及裝有該裝置的磁懸浮鐵路(磁懸浮列車)。
背景技術(shù)：
對于具有長定子直線電機(jī)的磁懸浮鐵路，長定子與導(dǎo)軌并排設(shè)置，三相交流繞組插入到該長定子的凹槽中，該繞組例如包括銅或鋁電纜和圍繞它的絕緣層。因為沿繞組在正常操作中的感應(yīng)效應(yīng)出現(xiàn)電壓差，并且因為由此引起的電流可以流動，所以已知的是(DE 30 06 382C29)給繞組提供由電隔離塑料材料制成的附加外部護(hù)套，借助于碳黑、石墨、銅網(wǎng)或以其它方式使電隔離塑料材料至少部分地導(dǎo)電，以便放電這些和其它電流；保證對于觸點的失效保護(hù)和為了其它原因；及把在每個凹槽區(qū)域中的這個護(hù)套連接到與長定子并排延伸的接地導(dǎo)體上。為了保證在護(hù)套與接地導(dǎo)體之間得到小過渡電阻，此外熟知的做法是(DE 196 20 222 C2)，借助于裝置把繞組護(hù)套連接到接地導(dǎo)體上，這些裝置包括部分圍繞繞組的套筒以及用于接地導(dǎo)體的連接元件，所述繞組被插入到長定子的凹槽中。由此打算一方面建立在護(hù)套與套筒之間的比較大接觸，同時另一方面連接元件打算允許對于接地導(dǎo)體的簡單連接。為了避免腐蝕，套筒和連接元件由不銹鋼制成。
迄今為止接地導(dǎo)體由良好傳導(dǎo)材料(例如銅)構(gòu)成。它們在可選擇的點處和以可選擇的頻度連接到地電位上，并且像交流繞組一樣設(shè)有傳導(dǎo)塑料擴(kuò)套以提供防腐保護(hù)和接觸保護(hù)。
在磁懸浮鐵路的實際使用中，在上述裝置中已經(jīng)顯露兩個基本弱點。一方面發(fā)現(xiàn)接地導(dǎo)體的塑料護(hù)套在較長操作時期之后在多個點處燒穿。指示熱過載的這樣的燒焦點是不能容許的。另一方面，火和/或碳化點也出現(xiàn)在長定子繞組本身的護(hù)套中，借此護(hù)套逐漸變脆并開始分解。這也是不能容許的。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，構(gòu)成本發(fā)明的基礎(chǔ)的技術(shù)問題是，以這樣一種方式構(gòu)造以上所述種類的裝置，從而避免燒焦和碳化區(qū)域。而且，提出一種裝有這樣一種裝置的磁懸浮鐵路。
在權(quán)利要求1和15中的特征化特征用來解決這個問題。
本發(fā)明由如下思想產(chǎn)生當(dāng)電流從套筒轉(zhuǎn)移到接地電纜時，不希望的高過渡電阻和由此產(chǎn)生的熱峰值負(fù)載可能由于連接元件的小過渡橫截面而出現(xiàn)，該峰值負(fù)載超過接地導(dǎo)體的塑料絕緣的熱負(fù)載承受能力，并因此每當(dāng)它們最大時引起燒焦。然而，如果使用由金屬制成的耐腐蝕接地導(dǎo)體，則熱過載的危險被大大地排除。
按照本發(fā)明的特定優(yōu)選實施例，套筒設(shè)有公稱(理想)接觸點，例如向內(nèi)突出的卷邊。因而實現(xiàn)在交流繞組的護(hù)套與套筒之間創(chuàng)建確定的接觸點，由此避免電流通過偶然形成的點狀接觸點流出并達(dá)到如此高的電流密度以至損壞繞組的護(hù)套層。這里假定，迄今為止盡管是大面積套筒，但是電流的過渡只出現(xiàn)在根據(jù)繞組的位置和/或彎曲套筒偶然牢固地接觸護(hù)套的地方。
本發(fā)明的其它有利特征從從屬權(quán)利要求中能明顯看出。


下面基于所包括的以不同比例畫出的附圖并通過實施例，更詳細(xì)地解釋本發(fā)明，在附圖中圖1示意地表示用于磁懸浮鐵路的具有三相交流繞組的直線電機(jī)的長定子的立體圖；圖2表示在繞組的插入期間在凹槽區(qū)域中根據(jù)圖1的長定子的前視圖；圖3表示按照本發(fā)明的套筒的立體圖；圖4和圖5每個表示根據(jù)圖3的套筒的前視圖和橫截面；圖6表示在與接地導(dǎo)體一起插入根據(jù)本發(fā)明的套筒之后根據(jù)圖1而沒有長定子的繞組的立體圖；圖7表示根據(jù)圖3的具有插入繞組的套筒的部分側(cè)視圖；圖8表示沿圖7的線VIII-VIII的截面；圖9表示在道岔區(qū)域中并且具有在道岔中根據(jù)本發(fā)明的裝置的特定構(gòu)造的長定子的部分和示意側(cè)視圖，及圖10和圖11每個表示根據(jù)圖9的裝置的夾持連接器的放大前視圖和側(cè)視圖。
具體實施例方式
圖1表示用于磁懸浮鐵路的直線電機(jī)的長定子1的一部分。在預(yù)選擇距離內(nèi)，長定子1具有凹槽2，凹槽2在與其縱向軸線3橫交的方向上連續(xù)地構(gòu)造，以便容納三相交流繞組4。例如，設(shè)有承載磁體的磁懸浮車輛的反作用部分在長定子1的下側(cè)處沿縱向軸線3的方向被導(dǎo)向。這樣一種長定子直線電機(jī)的一般安裝和操作模式對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員是眾所周知的，例如由出版公報De 39 17 058 C1得知，該公報為了避免重復(fù)起見由此形成本公開的整體部分。
根據(jù)圖2，凹槽2每個是向外和/或向下敞開的貫通凹槽5，并且由壁6約束，壁6具有彼此相對站立的向內(nèi)突出的突起6a，并且在最窄點處彼此具有比與繞組4的外徑相對應(yīng)的小的距離。
如此外在圖2上表示的那樣，位于凹槽2的兩側(cè)的壁6的部分設(shè)有每個靠近敞開狹槽5的支撐肩7。套筒9的兩個下部縱向邊緣8支撐在這些支撐肩7上，所述套筒包括根據(jù)壁6成形的薄不銹鋼金屬板。套筒9優(yōu)選地是彈性的，以允許它在圖2中表示的箭頭的方向上壓入凹槽2中，直到縱向邊緣8在支撐肩7后面卡到位。由此，套筒9然后在不可旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下固定在凹槽2中，并且被固定以防脫落。
在其中壁6具有其突起6a的那些地方處，套筒9相應(yīng)地成形，從而在套筒9已經(jīng)插入之后，凹槽2具有收縮部10。
由于繞組4可稍微彈性變形，所以它們在套筒9已經(jīng)插入之后，也可在畫出箭頭的方向上壓入凹槽2中，直到它們在收縮部10后面彈性地卡到位，并由此被固定以防脫落。
凹槽2和套筒9的構(gòu)造對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員是眾所周知的，例如由出版公報De 196 20 222 C1得知，該公報為了避免重復(fù)起見由此形成本公開的整體部分。
按照本發(fā)明構(gòu)造的套筒11的細(xì)節(jié)由圖3至5具體地表示，與圖2相比在圖3至5中，套筒11表示在繞其縱向軸線11a旋轉(zhuǎn)180°的位置中。因而，套筒11包括具有大體遵循圓柱形表面的輪廓的殼層12，該輪廓是如此之大，從而它圍繞在安裝狀態(tài)下的繞組4比一半多一點。殼層12在縱向軸線11a的方向上的長度大體與凹槽2的長度相對應(yīng)，從而它在插入之后在其整個長度上完全填充凹槽2。在一個軸向端處，套筒9具有擋片14，同時它在另一軸向端處設(shè)有連接片15形式的另一個擋片，在圖6中表示的用于接地導(dǎo)體17的連接元件16緊固到該另一軸向端上。擋片14和連接片15大約在護(hù)套底部的中部橫交于縱向軸線11a延伸，并且優(yōu)選地包括元件，這些元件相應(yīng)于所述殼層12形成，由與殼層相同的材料制成及通過把模壓到護(hù)套底部的延伸部彎曲近似90°而得到。連接片15離擋片14的距離在這個方向上與長定子1的寬度一樣大，從而它們在組裝之后都鄰接其前和后側(cè)，并且套筒11由此在不可移動的狀態(tài)下軸向固定在相關(guān)凹槽2中。
連接元件16優(yōu)選地包括彈性通道，接地導(dǎo)體17可彈性地壓入到該彈性通道中并由此被不可拆除地固定。
在兩個縱向端處和在外邊緣處，即如果展開平放則在與四個角部相對應(yīng)的那些點處，套筒11每個具有向內(nèi)突出的公稱接觸點18。每個公稱接觸點18優(yōu)選地包括卷邊和/或凸出形隆起，該卷邊和/或凸出形隆起根據(jù)圖4和5徑向向內(nèi)拱起，并由此帶來殼層12的橫截面收縮。
繞組4的通常結(jié)構(gòu)從圖6中可明顯看出。因而，繞組4包括多股導(dǎo)電良好的芯19、圍繞它的高壓絕緣層20、及包裹所述層20并且由塑料材料制成的外部護(hù)套21，該塑料材料例如借助于碳黑等已經(jīng)形成至少部分導(dǎo)電的。因而，絕緣層20和護(hù)套21是彈力彈性的，并且/或者可在一定的極限內(nèi)壓縮。
公稱接觸點18的徑向高度優(yōu)選地選擇成，它們本身在繞組4已經(jīng)插入之后刺入柔性護(hù)套21中。特別便利的是，以這樣一種方式定卷邊高度的尺寸，從而這不僅可應(yīng)用在通常公差的范圍內(nèi)，而且即使繞組4和套筒11由于在夏季和/或冬季期間的溫度變化在徑向稍微伸展或壓縮也可應(yīng)用。由此，保證在護(hù)套與套筒11之間的與季節(jié)無關(guān)的恒定的同樣良好的接觸。
與繞組4的護(hù)套21合作的公稱(理想)接觸點18的接觸區(qū)域18a(圖4、5)優(yōu)選地是光滑的并且稍微拱起，但絕不帶角或變尖。除此之外，這些接觸區(qū)域18a具有比較大的面積，但盡管如此，它們定尺寸成如果它們作用在護(hù)套21上則允許護(hù)套21的徑向偏移。總之，它給出如下優(yōu)點根據(jù)圖6在安裝狀態(tài)下的套筒11始終位于平面內(nèi)并且可靠地使其公稱接觸點在繞組4的護(hù)套21處。其一個后果是，由此為從護(hù)套21到連接片15和從此處進(jìn)一步到位于連接元件16中的接地導(dǎo)體17的電流過渡創(chuàng)建確定的接觸。與公差和氣候條件無關(guān)，因而始終保證通過接地導(dǎo)體17的電流的確定放電。
套筒11完全由不銹鋼金屬板制成，例如在沖壓步驟之后通過應(yīng)用通常的成形步驟將元件部分14、15、16、及18模壓到套筒11上。
根據(jù)圖6，連接元件16接納接地導(dǎo)體17。為了保證這里也得到具有很小過渡電阻的良好接觸，連接片15和彈性通道16為大面積構(gòu)造。鑒于相比較套筒11的這些部分的較小流動橫截面這尤其適用。而且，本發(fā)明僅僅由耐腐蝕金屬生產(chǎn)接地導(dǎo)體17。由此，避免如果像向來那樣使用通常的絕緣層則出現(xiàn)的問題，該問題發(fā)生在銳邊接觸點的區(qū)域中。此外，接地導(dǎo)體17便利地由與套筒11相同的材料制成，即由不銹鋼制成，以便甚至排除如果使用不希望的金屬組合，例如Cu/Fe，則由于電化學(xué)電壓等級在接觸點的區(qū)域中出現(xiàn)的那些干擾，例如像接觸腐蝕。而且，它具有以下優(yōu)點，即不銹鋼是防腐蝕的從而不需要另外的腐蝕保護(hù)層。然而，代替不銹鋼，也可使用其它耐腐蝕材料，例如鍍錫銅、鈦等。最后另一個優(yōu)點是，由于沒有絕緣層，所以在連接元件16與接地導(dǎo)體17之間的電流負(fù)荷能力載流量顯著較大。
除此之外，接地導(dǎo)體17便利地由不銹鋼纜制成，即使它也可構(gòu)造成粗棒。
圖7和圖8表示根據(jù)本發(fā)明的公稱接觸點18的效率。因而，圖7表示繞組4的短件的側(cè)視圖和使套筒11與其中一個預(yù)定接觸點18相鄰的套筒11的端截面。等電位線由附圖標(biāo)記22指示，該等電位線在操作期間在繞組4中形成，并且在接觸點18的區(qū)域中比較輕微地變形，而絕不會像在如果有銳角邊緣等時的情況下變形得那么多。圖8表示在穿過繞組4的短件和壓入到其護(hù)套21中的公稱接觸點18的縱向截面中類似的東西，但與圖7相反，僅表示位于中心平面4a的一側(cè)的繞組4的一半。由這個視圖明顯看出，得到等電位線的非常均勻分布。這導(dǎo)致有利的結(jié)果在選擇接觸點的區(qū)域中得到電流的均勻分布，并且不會達(dá)到臨界電流密度。
為了即使在磁懸浮鐵路的導(dǎo)軌中的道岔區(qū)域中也保證接地導(dǎo)體17的適當(dāng)功能，這里描述的裝置與圖9至圖11相一致地構(gòu)造。因為在彼此鄰接的兩個長定子段1a、1b之間的距離在道岔區(qū)域中可能由于道岔的運動而變化幾個毫米，所以出現(xiàn)問題。抗張力接地導(dǎo)體17不跟隨這些變化。因此，力通過接地導(dǎo)體17施加到連接元件16上，連接元件16可以由此塑性地變形，并且也減小夾持作用和作為其結(jié)果也減小接觸表面的尺寸。這可能最終導(dǎo)致在套筒11與接地導(dǎo)體17之間的接觸的失效，該失效甚至由在操作期間發(fā)生的振蕩和振動加速。
根據(jù)本發(fā)明，因此提供成，在長定子部分1a、1b之間的臨界接合點的區(qū)域中分離(分隔)接地導(dǎo)體17，并且通過任何種類的保險裝置23防止如此得到的端部絞起。例如，拉到所得到的端部上并然后被擠壓的管狀端部件23適用于此目的。如此得到的接地導(dǎo)體17的端部借助于設(shè)有環(huán)路24并優(yōu)選地由接地導(dǎo)體材料制成的柔性連接件25以橋的形式彼此連接，其中連接件25在其端部處借助于夾持連接器26緊固到接地導(dǎo)體17的兩個分離端部上。因而，環(huán)路24構(gòu)成可以供給或接納在長定子部分1a、1b的距離變化的情況下需要的材料量的接地導(dǎo)體的彈性保存部分，而這不會引起對于實際接地導(dǎo)體17的任何拉應(yīng)力或?qū)τ谶B接元件16等的任何過大負(fù)載。
根據(jù)圖10和圖11，夾持連接器26例如由借助于耐腐蝕螺釘27可連接的兩個部分26a和26b制成，所述部分在它們之間一方面容納連接件25并且另一方面容納接地導(dǎo)體17的適當(dāng)端部。而且，一部分(例如26b)設(shè)有腹板等形式的抗扭曲元件28，該抗扭曲元件28被模壓到該部分上，并且在安裝狀態(tài)下把它本身貼著長定子1的側(cè)壁并因而防止夾持連接器26的不希望扭曲。
基于以上概述的這些措施，實現(xiàn)的是在道岔區(qū)域中的接地導(dǎo)體17不過載，并且增加在這些區(qū)域中的套筒11的服務(wù)壽命。適當(dāng)?shù)沫h(huán)路也可以安裝在長定子部分或接地導(dǎo)體端部之間的其它交界處。
最后由圖6成為顯然的是，位于繞組頭部之間的繞組4的每個直的繞組股設(shè)有插入凹槽2(未示出)中的套筒11。在套筒11的插入之后，連接元件和/或彈性通道16同軸地一個位于另一個后面，以便共同地接納在導(dǎo)軌的縱向方向上延伸的接地導(dǎo)體17。
本發(fā)明不限于能以多種方式多樣化的所述實施例。特別是，這適用于在套筒11處提供的公稱接觸點18的數(shù)量和形狀。此外，有可能的是，給套筒11提供第二連接元件16而不是擋片14，并且在長定子1的兩側(cè)處分別放置接地導(dǎo)體17。而且，有可能對于套筒11選擇除在圖3中表示的之外的形狀，特別是如果在長定子1中的凹槽2的形狀要求這種不同的形狀。也有可能的是，以兩部分或多部分構(gòu)造提供套筒11。例如，一個接地導(dǎo)體17可安裝在長定子1的每一側(cè)上，并且設(shè)有連接元件17的套筒每一個的一部分可指定給這些接地導(dǎo)體17的每一個。在這種情況下，可完全省略在圖3中表示的套筒11的中段。除此之外，顯然本發(fā)明也覆蓋裝有以上描述的裝置的磁懸浮鐵路。最后，不言自明的是，不同的特征也能以除以上描述和表示的那些之外的組合應(yīng)用。
權(quán)利要求
1.一種用于把放置到長定子(1)的凹槽(2)中的交流繞組(4)的至少部分導(dǎo)電護(hù)套(21)連接到接地導(dǎo)體(17)上的裝置，包括部分包圍在凹槽區(qū)域中的繞組(4)且由不銹鋼制成的套筒(11)，所述套筒在至少一個縱向端處設(shè)有用于所述接地導(dǎo)體(17)的、也由不銹鋼制成的連接元件(16)，其特征在于，所述接地導(dǎo)體(17)唯一地由非腐蝕金屬制成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述接地導(dǎo)體(17)由不銹鋼制成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的裝置，其特征在于，所述連接元件(16)是預(yù)計用于彈性地容納所述接地導(dǎo)體(17)的彈性通道。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于，所述連接元件(16)借助于連接片(15)以一件式構(gòu)造連接到所述套筒(11)上。
5.根據(jù)以上權(quán)利要求1至4任一項所述的裝置，其特征在于，所述套筒(11)設(shè)有至少一個向內(nèi)突出的公稱接觸點(18)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，所述公稱接觸點(18)包括卷邊。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的裝置，其特征在于，所述套筒(11)在其縱向端處分別設(shè)有兩個公稱接觸點(18)，所述公稱接觸點(18)布置在外邊緣處。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的裝置，其特征在于，所述卷邊具有的徑向高度使得該卷邊在繞組(4)的安裝狀態(tài)下把該卷邊本身壓入到繞組(4)的護(hù)套(21)中。
9.根據(jù)以上權(quán)利要求3至8任一項所述的裝置，其特征在于，所述連接元件(16)、連接片(15)及公稱接觸點(18)為大面積構(gòu)造，以減小從繞組(4)的護(hù)套(21)到套筒(11)和從套筒(11)到接地導(dǎo)體(17)的過渡電阻。
10.根據(jù)以上權(quán)利要求1至9任一項所述的裝置，其特征在于，所述接地導(dǎo)體(17)在其分離點處的端部通過設(shè)有環(huán)路(24)的連接件(25)彼此連接。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的裝置，其特征在于，夾持連接器(26)設(shè)置成把接地導(dǎo)體的端部與連接件(25)相連接。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的裝置，其特征在于，所述夾持連接器(26)由不銹鋼制成。
13.根據(jù)權(quán)利要求11或12所述的裝置，其特征在于，所述夾持連接器(26)設(shè)有抗扭曲元件(28)或被設(shè)計成這樣的元件。
14.根據(jù)以上權(quán)利要求10至13任一項所述的裝置，其特征在于，接地導(dǎo)體的端部連接到用來防止絞起的保險裝置(23)上。
15.一種具有作為長定子直線電機(jī)的部分的長定子(1)的磁懸浮鐵路，其中，長定子(1)具有凹槽(2)和插入到所述凹槽中的交流繞組(4)，該繞組(4)具有至少部分導(dǎo)電的護(hù)套(21)，其特征在于，所述磁懸浮鐵路裝有根據(jù)以上權(quán)利要求1至14的一項或多項所述的裝置，以便把護(hù)套(21)接地。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用來把放置到長定子的凹槽內(nèi)的交流繞組(4)的至少部分導(dǎo)電護(hù)套(21)連接到接地導(dǎo)體(17)上的裝置。該裝置包含設(shè)有用于接地導(dǎo)體(17)的連接元件(16)的套筒(11)。根據(jù)本發(fā)明，套筒(11)、接地導(dǎo)體(17)及連接元件(16)僅僅由非腐蝕金屬制成。
文檔編號H01R4/24GK1860666SQ200580001158
公開日2006年11月8日 申請日期2005年3月22日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月25日
發(fā)明者馬庫斯·鮑爾, 劉秀飛, F·勒澤 申請人:蒂森克魯伯快速運輸有限公司