接触网零件——下锚补偿(滑轮组)装置
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接触网张力补偿装置探讨【摘要】介绍了电气化铁道接触网4种类型的张力补偿装置,并对国内使用较多的4种成熟产品,从组成结构、工作性能和运营使用情况三方面进行了对比性的说明探讨。
【关键词】电气化;接触网;补偿装置电气化铁道接触网通常在锚段的两端设置张力补偿装置,张力补偿装置可以用来自动调节接触线或承力索的张力。
当温度变化时,线索由于热胀冷缩会出现伸长或缩短,张力补偿装置能够随着线索的长度变化自动调整线索的张力。
目前国内外接触网系统使用的张力补偿装置,主要有重力补偿装置、弹力补偿装置、液气补偿装置和机电补偿装置四大类型。
重力补偿装置主要是利用轮轴、滑轮、滑轮组等机械原理将,坠砣重力放大传导到接触网上,保持接触网张力趋于恒定,主要产品有棘轮补偿装置、内置式棘轮补偿装置、滑轮补偿装置和鼓轮补偿装置。
弹力补偿装置主要利用弹性形变原理开发研制而成,主要产品有变张力弹簧补偿装置和恒张力弹簧补偿装置。
液气补偿装置是用汽缸中气体和液体的体积变化来控制接触网的张力。
机电补偿装置是通过一个电驱动轴来补偿温度变化引起的接触网悬挂长度变化而产生的张力变化。
由于目前鼓轮补偿装置和液气补偿装置在产品性能和安装维护等方面都明显趋于劣势,国内电化线路基本已经不再采用;变张力弹簧补偿装置仅在日本个别线路使用过,国内没有引进使用;机电补偿装置仅在德国试验使用,产品没有投入运营使用。
本文仅分别对国内比较常用的四种补偿装置,从组成结构、工作性能和运营使用情况三方面进行说明和探讨。
1.棘轮补偿装置1.1组成结构棘轮补偿装置主要由棘轮本体、下锚底座、坠砣限制架、坠砣、断线制动装置等部分组成。
棘轮本体是棘轮补偿下锚装置的核心部件,主要功能是将坠砣的重力通过轮轴原理放大,并传导到接触网线索上;下锚底座一般固定在下锚支柱或隧道壁上,用于起到链接、支撑和固定棘轮本体的作用;坠砣限制架用于限制坠砣动作,防止坠砣风摆和扭转;坠砣一般分为铁坠砣和混凝土坠砣两种类型,可为棘轮补偿装置持续提供重力;断线制动装置能够缩小接触网事故范围,快速回复运营使用。
接触网滑轮补偿装置常见问题分析和解决方案摘要】:滑轮式补偿装置是目前接触网补偿装置中应用最广泛的一种,其运行状态受施工质量、受力、维护检修、环境温度等因素的影响,其动态调整量较大,而补偿性能的优劣,直接影响接触网的机械状态、弓网受流、行车安全。
本文通过对滑轮式补偿装置现场使用中存在的常见问题进行分析,提出相应的解决方案,为接触网最关键设备补偿装置的巡视和检修提供了参考依据。
【关键词】:接触网滑轮补偿装置卡滞偏磨1、接触网补偿装置的概况随着我国铁路技术的发展,对接触网线索张力和弛度的要求也越来越高,尤其是高铁的要求就更为严格。
因此,接触网补偿装置就成为我们急需重视的一项关键设备,接触网补偿装置的种类很多,有滑轮式、棘轮式、鼓轮式、液压式、弹簧式等,而作为补偿装置中应用最广泛使用最多的滑轮补偿则更是受到极大关注。
滑轮补偿装置常见的故障种类包括卡滞、偏磨等几种。
补偿装置一旦发生故障,轻微时会导致机车受电弓受流条件变坏,严重时可导致受电弓发生离线甚至发生弓网故障,影响机车的正常运行。
图1 滑轮式补偿装置1.补偿坠砣串,2. 限界架,3. 双环杆,4. 补偿定滑轮,5. 支柱,6. 动滑轮2、滑轮补偿装置常见问题分析探讨2.1 补偿绳与双环杆互磨由于滑轮补偿装置采取了接触线和承力索在支柱同侧下锚的形式,易造成承力索补偿绳在运行过程中与接触线锚固连接件双环杆相磨,特别是采用穿孔式线承、线锚角钢时更是如此。
主要表现为下面几种现象,一是无间隙直接相磨;二是尽管调出了间隙,但在风的作用下坠砣摆动蹭磨;三是加装了防磨装置,但在加装前未调出间隙,加装防磨滑轮后,承锚补偿绳在线锚双环杆上形成一个明显的折角,不但降低了传动效率,而且存在安全隐患;长期相磨也将使双环杆截面减少抗拉强度。
图2 补偿绳与双环杆互磨2.2 补偿装置滑轮偏磨滑轮一旦与补偿绳间发生偏磨,如图3所示,极易发生补偿绳脱槽或断线,从而造成塌网事故。
而造成滑轮偏磨的原因也有很多,其中最主要的是下锚角钢不水平导致的:一是补偿装置安装工艺存在缺陷,安装时下锚角钢不水平,有倾角,滑轮受力重心偏移;二是接触网设备在运行过程中,下锚角钢状态位置发生移位,使下锚角钢不水平,造成与其连接的补偿滑轮倾斜,使定滑轮与补偿绳不铅垂,发生定滑轮与补偿绳偏磨的现象;三是线路路基发生变化会导致接触网支柱垂直度发生变化,从而使安装在支柱上的下锚角钢随之倾斜,与下锚角钢连接的补偿滑轮也随之倾斜,这就造成定滑轮与补偿绳不铅垂,使定滑轮与补偿绳发生偏磨。
接触网零件——下锚补偿(滑轮组)装置用途及组成:
用于接触网隧道外承力索及接触线补偿下锚处及隧道内承力索及接触线转向下锚处。
常规滑轮补偿装置由安装底座、铝合金滑轮、补偿绳、连接线夹、坠铊限制架等组成,不包括下锚用绝缘子。
承力索和接触线经不同的设备分别下锚。
各安装底座与支柱相连接。
性能
(1)工作张力及传动比:
正线/站线承力索工作张力:20/15kN;
正线/站线接触线工作张力:25/10kN;
(2)导线补偿温度范围:-10︒C~+80︒C;
(3)接触悬挂锚段长度:正线一般不大于2×750m,困难情况下不大于
2×800m;站线一般不大于2×850m。
(4)传动比1:3的工作荷载不小于27.5kN;破坏荷载不小于最大工作作荷重的3倍。
传动比1:2的工作荷载不小于11kN;破坏荷载不小于不小于最大工作作荷重的3倍。
(5)补偿装置要求补偿灵活,安全可靠,传动效率≥97%;
(6)补偿绳两端楔形线夹的破坏荷重应不小于54kN。
(7)各部分零件的拉伸破坏荷重根据张力及使用条件决定。
(8)抗震动及抗疲劳能力:满足运行条件的要求;
(9)滑轮补偿装置应采用无油润滑或其他措施保证20年免注油维护。
(10)补偿滑轮组在1.5倍工作荷载的作用下,保持5分钟后,滑轮本体应转动灵活,无变形及卡滞现象。
材料
(1)轮体采用铝合金,抗拉强度σb≥310MPa,延伸率δ≥3%,合金状态为T5。
(2)滑轮组框架采用牌号为Q235A的碳素结构钢,表面热浸镀锌防腐,技术要求应符合TB/T2073-98中三级镀锌标准。
(3)补偿绳宜采用采用直径为φ8.75+0.50-0.00mm的柔软性能好的牌号为0Cr18Ni9的奥氏体不锈钢丝绳。
整绳拉断力≥54kN。
钢丝绳结构为8T (1+6,6+12)+7(1+6+12)。
(4)安装底座及坠铊限制架采用碳素结构钢,表面热镀锌防腐。
(5)所有材料均耐腐蚀或采用可靠的防腐措施。
(6)供货商提供的补偿滑轮采用固体润滑,无滚动轴承的无油润滑免维护滑轮。