(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210742095.9 (22)申请日 2022.06.28 (71)申请人 江苏集萃智能光电系统研究所有限 公司 地址 215300 江苏省苏州市昆山 开发区春 旭路258号 东安大厦13 01室 (72)发明人 陆晓隽　李苏祺　潘晓　陶佳　 (74)专利代理 机构 苏州国诚专利代理有限公司 32293 专利代理师 杜丹盛 (51)Int.Cl. G06F 30/15(2020.01) G06F 30/17(2020.01) G06F 30/20(2020.01) G06F 119/14(2020.01) (54)发明名称 一种受电弓碳滑板和接触线接触状态动态 仿真的装置 (57)摘要 本发明提供了一种受电弓碳滑板和接触线 接触状态动态仿真的装置， 其能方便的模拟机车 受电弓和接触线的各种状态， 可控控模拟受电弓 碳滑板和接触线个各种相对位置关系以及相对 运动速度， 便于验证各种运行环境的测量数据。 其包括： 主体框架单元； 接触线动力驱动单元， 其 包括四组平行布置的水平驱动模组， 每个水平驱 动模组的上部输出端设置有滑 块； 接触线机构单 元， 其包括两根接触线， 每根接触线均对应设置 有导向端转动调节机构、 固定端转动调节机构； 碳滑板及支架单元， 其包括两侧的弹簧支架， 所 述弹簧支架的上部用于固定各规格的碳滑板； 以 及升降平台单元， 所述升降平台单元的升降平台 分别连接两侧的弹簧支架的底部、 驱动两侧的弹 簧支架独立升降。 权利要求书2页 说明书9页 附图8页 CN 115017624 A 2022.09.06 CN 115017624 A 1.一种受电弓碳滑板和接触线接触 状态动态仿真的装置， 其特 征在于， 其包括： 主体框架单 元； 接触线动力驱动单元， 其包括四组平行布置的水平驱动模组， 每个水平驱动模组的上 部输出端设置有滑块， 四组水平驱动模组包括两组位于左端布置的水平驱动模组、 以及两 组位于右端布置的水平驱动模组； 接触线机构单元， 其包括两根接触线， 每根接触线均对应设置有导向端转动调节机构、 固定端转动调节机构， 每根接触线的末端固装于固定端转动调节机构的输出端、 每根接触 线的自由端贯 穿所述导向端转动调节机构的导向输出端后左凸； 碳滑板及支架单元， 其包括两侧的弹簧支架， 所述弹簧支架 的上部用于固定各规格的 碳滑板； 以及升降平台单元， 所述升降平台单元的升降平台分别连接两侧的弹簧支架 的底部、 驱动两侧的弹簧支 架独立升降； 两根接触线所对应的导向端转动调节机构分别置于左端布置的水平驱动模组的对应 滑块上， 两根接触线 所对应的固定端转动调节机构分别置于右端布置的水平驱动模组的对 应滑块上。 2.如权利要求1所述的一种受电弓碳滑板和接触线接触状态动态仿真的装置， 其特征 在于： 其还包括外部图像捕捉单元， 图像捕捉单元用于对动态仿真的受电弓碳化板的磨损 位置、 碳滑板的姿态及异常状态、 以及接触点的接触 状态进行拍照留存。 3.如权利要求2所述的一种受电弓碳滑板和接触线接触状态动态仿真的装置， 其特征 在于： 其还包括有承力索 模拟架， 所述承力索模拟架的下部吊住两根连接线设置， 所述承力 索模拟架的上部固接固定组件， 其承力索模拟架用来模拟承力索， 现实中的接触线上面都 有承力索吊住接触线的， 使得模拟更趋 于真实情况。 4.如权利要求1所述的一种受电弓碳滑板和接触线接触状态动态仿真的装置， 其特征 在于： 所述弹簧支架的顶部固接一块碳滑板或两块碳滑板， 根据测定需求进行对应碳滑板 的组装。 5.如权利要求1所述的一种受电弓碳滑板和接触线接触状态动态仿真的装置， 其特征 在于： 所述导向端转动调节机构包括滑块转接板、 水平自由度旋转机构、 带夹紧把手直线轴 承、 俯仰自由度旋转机构、 导线直线轴承， 所述滑块转接板固接于对应的滑块上， 所述水平 自由度旋转机构的固定端固装于所述滑块转接板的上部， 所述水平自由度旋转机构的转动 输出端固插有直杆， 所述直杆上套设有所述带夹紧把手直线轴承， 所述带夹紧把手直线轴 承上固接有连接块， 所述连接块的一侧设置有所述俯仰自由度旋转机构， 所述俯仰自由度 旋转机构的输出端设置有贯穿孔， 所述贯穿孔内设置有直线贯穿轴承， 接触线的自由端贯 穿直线贯穿轴承设置、 且确保在不受力状态下不会自由移动。 6.如权利要求1所述的一种受电弓碳滑板和接触线接触状态动态仿真的装置， 其特征 在于： 所述固定端转动调节机构包括滑块转接板、 水平自由度旋转机构、 带夹紧把手直线轴 承、 俯仰自由度旋转机构， 所述滑块转接板固接于对应的滑 块上， 所述水平自由度旋转机构 的固定端固装于所述滑块转接板的上部， 所述水平自由度旋转机构的转动输出端固插有直 杆， 所述直杆上套设有所述带夹紧把手直线轴承， 所述带夹紧把手直线轴承上固接有连接 块， 所述连接块的一侧设置有所述俯仰自由度旋转机构， 所述俯仰自由度旋转机构的输出权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115017624 A 2端设置有小径孔、 锁附孔， 接触线的末端插装于小径孔内、 并通过紧固件贯穿锁附孔进行锁 附。 7.如权利要求1所述的一种受电弓碳滑板和接触线接触状态动态仿真的装置， 其特征 在于： 每个水平驱动模组包括伺服电机、 水平导轨、 滑块， 所述伺服电机的输出端通过同步 带驱动滑块沿着水平导轨进行 水平位移。 8.如权利要求1所述的一种受电弓碳滑板和接触线接触状态动态仿真的装置， 其特征 在于， 所述主体框架单 元的底部四角分别安装有万向轮。 9.一种基于受电弓碳滑板和接触线接触状态动态仿真的装置的运行系统， 其特征在 于， 其包括： 受电弓碳滑板和接触线接触 状态动态仿真的装置； 运动控制模块， 其由上位机和电气控制单元组成、 控制接触线动力驱动单元和升降平 台运行； 以及同步模块； 所述运动控制模块包括接触线运动控制部分、 升降平台控制部分， 所述接触线运动控 制部分， 所述接触线运动控制部 分控制位于左部滑块、 右部滑块的位置和移动速度， 进而控 制控制接触线的位置和移动速度； 所述升降平台控制 部分用于控制碳滑板的姿态， 升降平 台两侧各安装垂直方向的伺服电动缸， 通过控制两侧伺服电动缸 的抬升距离， 模拟列车在 曲线路段 上受电弓的倾角、 模拟受电弓的晃动； 所述同步模块将弓网监测设备的检测结果和仿真设备已知位置状态数据进行同步， 提 供对比数据， 实现弓网监测设备 的测试试验和精度评估； 同时根据同步模块提供 的时间或 仿真系统弓网位置 关系， 区分剔除仿真系统换向周期内对应的运动弓网监测设备的图像数 据， 实现与真实情况一样的弓网运行状态图像数据。 10.如权利要求9所述的一种基于受电弓碳滑板和接触线接触状态动态仿真的装置的 运行系统， 其特征在于， 所述同步模块包括如下两种方式， a、 采用实时统系统将运动控制模 块和弓网监测系统的时间进行统一， 并将运动控制模块任意时间点的运动状态信息输出， 包括受电弓、 接触线的空间位置、 运动速度； 弓网监测系统可根据图像采集的时刻， 得到仿 真系统受电弓和接触线该时刻的相关状态信息， 并与其检测结果进行对比， 以验证弓网监 测系统的性能； b、 同步模块给弓网监测系统的相机提供外触发信号， 并对该触发信号进行编码或计 数， 输出指定触发信号脉冲时仿 真系统受电弓与接触线运动状态信息， 包括受电弓、 接触线 的空间位置、 运动速度， 以便与弓网状态监测系统的检测结果进 行对比， 以验证弓网监测系 统的性能。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115017624 A 3