7第七节接触网补偿装置解析
- 格式:doc
- 大小:920.50 KB
- 文档页数:13
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。
石家庄铁路职业技术学院教师教案序号:12-4第六节接触网补偿装置一、概念接触网补偿装置是自动调节接触线和承力索张力的补偿器及其制动装置的总称。
二、补偿器的作用及安设1.补偿器的作用当温度变化时,线索受温度变化的影响热胀冷缩出现伸长或缩短。
由于在锚段两端线索下锚处安装了补偿器,在其坠砣串重力的作用下,能够自动调整线索的张力并保持线索弛度满足技术要求,从而使接触悬挂的稳定性与弹性得到了改善,提高了接触网运营质量。
2.补偿器的结构补偿器由补偿滑轮、补偿绳、杵环杆、坠砣杆、坠砣块及连接零件组成。
补偿滑轮分为定滑轮和动滑轮(构造相同),定滑轮改变受力方向,动滑轮除改变受力方向外还可省力和移动位置。
滑轮一般都装有轴承。
补偿绳均选用GJ一50 (19股)镀锌钢绞线制成。
坠砣块一般采用混凝土或灰口铸铁制成,每块约重25kg,呈中间开口的圆饼状。
坠砣杆一般为直径16mm圆纲加工制成,上端有单孔焊环,底部焊有托板。
坠砣杆的型号规格,根据其放置坠砣块数量的不同分为三种: 17型, 20型和30型。
型号中的数字表示坠砣杆所悬挂坠砣的数量。
杵环杆系动滑轮与下锚绝缘子串之间的连接杆件,一般以直径16mm圆钢加工制成。
一端为单环孔,一端为杵头状,杵环杆的机械强度要求较高,且长度不小于1m。
3.补偿器的安设与要求补偿器串接在锚段内线索两端与支柱固定处,根据接触悬挂类型的不同有不同的补偿器结构。
半补偿时,接触线带补偿器,多采用两滑轮组结构,滑轮组的传动比为1∶2,即用两个滑轮使补偿绳的张力为接触线张力的一半,也就是坠砣块的重力为接触线标称张力的一半。
全补偿时,接触线与承力索两端均带补偿器,接触线补偿器的安设与半补偿相同。
承力索补偿器则采用三滑轮组式,传动比为1∶3。
采用传动比比较大的滑轮组时坠砣串块数减少了,这是有利的一面,但坠砣串上升和下降的距离也会按倍数增大,这时要求支柱(锚柱)高度和容量要增加。
既不经济也不利于施工和维修。
一、接触网补偿装置1.接触网补偿装置定义接触网补偿装置,又称张力自动补偿器,是指自动调整接触线和承力索张力的补偿器及其断线制动装置的总称。
其安装在锚段的两端,并且串接在接触线、承力索内。
2.补偿装置作用补偿装置的作用是补偿线索内的张力变化,在长度变化(温度引起)后尽量使接触悬挂中的张力及接触线的位置保持基本恒定。
当温度变化时,线索受温度影响而伸长或缩短,由于补偿装置(坠砣)的作用,使线索顺线路方向移动而自动调整线索的张力并借以保持线索的弛度使之符合规定,从而保证接触线悬挂的技术状态。
3.补偿装置的分类接触网补偿装置的种类有:滑轮式、棘轮式、鼓轮式、液压式、气体式、机电张力补偿装置、杠杆式及弹簧式等。
4.补偿装置技术要求对补偿装置的技术要求有一是要灵活;二是要具有快速制动作用。
二、滑轮式补偿装置图2-7-1 滑轮式补偿装置结构图1.主要组成部分滑轮式补偿装置的补偿器由补偿滑轮(滑轮组)、补偿绳、杵环杆、坠坨杆、坠坨块及连接零件组成,见图2-7-1。
(1)补偿滑轮及补偿绳①补偿滑轮补偿滑轮分为定滑轮和动滑轮,定滑轮改变受力方向,动滑轮除改变受力方向外还可省力和移动位置。
补偿滑轮是滑轮补偿装置的核心设备,一般由铝合金铸造而成,由滑轮组、不锈钢丝绳、连接框架及双耳楔形线夹组成,备有1:2(一动、一定),1:3(一动、两定),1:4(两动、两定)三种规格,可满足不同张力要求。
补偿滑轮的传动效率直接影响补偿装置的性能,其传动效率应在98%以上。
②补偿绳补偿绳由不锈钢丝绳制成,其最大工作荷重:1:2型为12kN,1:3型为18kN,1:4型为22kN。
(2)坠砣及坠砣杆坠砣块一般采用混凝土或灰口铸铁制成,每块约重25kg,重量误差不大于3%,呈中间开口的圆饼状。
2.补偿装置的安设与要求补偿装置串联在锚段内线索两端与支柱固定处,根据接触悬挂类型的不同要求补偿装置有不同的结构。
①半补偿时,接触线带补偿器,多采用两滑轮组结构,滑轮组的传动比为1:2,即坠砣块的重力为接触线标称张力的一半。
7第七节接触网补偿装置第七节接触网补偿装置学习目标:1.掌握补偿器的作用;2.掌握补偿器的组成及安设要求;3.掌握补偿器a、b值要求及b值安装曲线的应用; 4.了解补偿器的检修。
接触网补偿装置是自动调节接触线和承力索张力的补偿器及其制动装置的总称。
它是接触网上的重要设备,本节将对接触网补偿装置进行分析。
一、补偿器的作用及安设1.补偿器的作用当温度变化时,线索受温度变化的影响热胀冷缩出现伸长或缩短。
由于在锚段两端线索下锚处安装了补偿器,在其坠砣串重力的作用下,能够自动调整线索的张力并保持线索弛度满足技术要求,从而使接触悬挂的稳定性与弹性得到了改善,提高了接触网运营质量。
2.补偿器的结构补偿器由补偿滑轮、补偿绳、杵环杆、坠砣杆、坠砣块及连接零件组成。
补偿滑轮分为定滑轮和动滑轮(构造相同),定滑轮改变受力方向,动滑轮除改变受力方向外还可图2-7-2 坠砣块和坠砣杆结构图1-单环杆;2-夹板;3-底托板。
杵环杆系动滑轮与下锚绝缘子串之间的连接杆件,一般以直径16 mm圆钢加工制成。
一端为单环孔,一端为杵头状,杵环杆的机械强度要求较高,且长度不小于1 m。
3.补偿器的安设与要求补偿器串接在锚段内线索两端与支柱固定处,根据接触悬挂类型的不同有不同的补偿器结构。
半补偿时,接触线带补偿器,多采用两滑轮组结构,滑轮组的传动比为1:2,即用两个滑轮使补偿绳的张力为接触线张力的一半,也就是坠砣块的重力为接触线标称张力的一半。
全补偿时,接触线与承力索两端均带补偿器,接触线补偿器的安设与半补偿相同。
承力索补偿器则采用三滑轮组式,传动比为1:3。
采用传动比比较大的滑轮组时坠砣串块数减少了,这是有利的一面,但坠砣串上升和下降的距离也会按倍数增大,这时要求支柱(锚柱)高度和容量要增加。
既不经济也不利于施工和维修。
在运营线路上,当接触线因磨耗其截面逐渐减小时,坠砣串块数也相应地减少,使接触线维持一定的张力防止出现断线事故。
各类接触悬挂补偿器安设结构分别如图2-7-3~图2-7-5所示。
毕业设计(论文)中文题目:接触网棘轮补偿装置使用问题分析及对策学习中心(函授站):洛阳教学中心专业:电气工程及其自动化姓名:肖绍航学号:12622659指导教师:马雪琴北京交通大学远程与继续教育学院2019年4月20日毕业设计(论文)承诺书与版权使用授权书本人所呈交的毕业论文是本人在指导教师指导下独立研究、写作的成果。
除了文中特别加以标注和致谢之处外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得北京交通大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。
与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。
本毕业论文是本人在读期间所完成的学业的组成部分,同意学校将本论文的部分或全部内容编入有关书籍、数据库保存,并向有关学术部门和国家相关教育主管部门呈交复印件、电子文档,允许采用复制、印刷等方式将论文文本提供给读者查阅和借阅。
论文作者签名:_____肖绍航____ ___2014__年_12_月_10_日指导教师签名:_________________ ______ 年 __月____日北京交通大学毕业设计(论文)成绩评议北京交通大学毕业设计(论文)任务书班级 2012(春)级电气工程及其自动化学生肖绍航学号 12622659题目接触网棘轮补偿装置使用问题及对策一、设计(论述)内容:随着铁路向高速重载方向的发展,对牵引供电系统安全性、稳定性的要求日益提高,接触网作为铁路供电的主要载体,也是保障电力机车持续运行的核心动力。
棘轮补偿装置由于其补偿效率高、断线止动性能好的特点。
在高速铁路上得到了全面的应用,同时在普速铁路也得到越来越广泛的应用。
在运营使用中,由于产品工艺不完善、施工安装不到位、运营维护经验不足方面的问题,造成了接触网运行的安全风险。
要求通过对使用的棘轮补偿装置,针对解决棘轮补偿装置问题的办法和措施的探讨,最大限度的减少棘轮补偿装置自身问题造成或影响波及接触网设备发生供电故障,进行技术参数和现场环境等的系统性分析,探讨出了一套适用于既有线的检调方法,并推广应用于日常设备维护中,确保接触网设备安全供电。
接触网补偿装置的分析及改进措施摘要:接触网作为轨道交通中直接向电力机车供电的重要设备,受电弓与接触线之间可靠接触,是电力机车良好取流的重要条件。
接触网下锚自动张力补偿是保证接触线与受电弓可靠接触的重要措施,目前国内外接触网普遍采用滑轮+坠砣、棘轮坠砣、弹簧补偿三种下锚补偿装置。
接触网补偿装置,又称张力自动补偿器,它是装在接触网锚段的下锚位置,与接触线或承力索串接,在接触线或承力索因温度变化而发生热胀冷缩的情况下其张力也随之增大或减小,为保证接触线或承力索的张力恒定确保电力机车受电弓与接触线可靠接触授流良好,在下锚位置安装接触网补偿装置以补偿张力的变化。
关键词:接触网;小锚;张力补偿1.接触网补偿装置存在的问题及改进措施1.1.存在问题及原因分析1.1.1补偿绳磨双环杆由于新型大滑轮补偿器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,但在加装前未调出问隙,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降低,造成双环杆被锯断裂塌网酿成事故。
1.1.2滑轮偏磨大滑轮安装后由于受力不平衡,轴承塑变等原因,补偿绳与定滑轮边缘相磨,滑轮长期偏磨一方面磨损滑轮边缘造成补偿绳脱槽酿成故障,另一方面造成槽边变薄,定滑轮轮缘被磨出"飞刃",补偿绳将会被"飞刃"直接割断,从而造成塌网事故。
造成滑轮偏磨的原因有很多,其中最主要的是以下几个方面:(1)下锚角钢安装不水平,有倾角,滑轮受力重心偏移。
(2)定滑轮至锚固点连接件铰接处间隙过大,补偿器在动态工作过程中因弥补铰接处框量而发生偏斜。
3.分类
接触网补偿装置按结构分类为滑轮组补偿装置、棘轮补偿装置、恒张力弹簧补偿装置、液压补偿装置等四种。
4.接触网补偿装置的基本原理
其一,补偿装置应灵活,在线索内的张力发生缓慢变化时,应能及时补偿,传送效率不应晓宇97%;其二,具有快速制动作用,一旦发生断线事故或其他异常情况,限速内的张力迅速发生变化时,补偿装置还应有一种制动功能。
一般对于全补偿的承力索内的补偿装置,如不具备这种功能时,还需专门增加断线制动装置,以防止在一旦发生短线时,坠砣串落地而造成事故扩大、恢复困难。
第七节接触网补偿装置
学习目标:
1.掌握补偿器的作用;
2.掌握补偿器的组成及安设要求;
3.掌握补偿器a、b值要求及b值安装曲线的应用; 4.了解补偿器的检修。
接触网补偿装置是自动调节接触线和承力索张力的补偿器及其制动装置的总称。
它是接触网上的重要设备,本节将对接触网补偿装置进行分析。
一、补偿器的作用及安设
1.补偿器的作用
当温度变化时,线索受温度变化的影响热胀冷缩出现伸长或缩短。
由于在锚段两端线索下锚处安装了补偿器,在其坠砣串重力的作用下,能够自动调整线索的张力并保持线索弛度满足技术要求,从而使接触悬挂的稳定性与弹性得到了改善,提高了接触网运营质量。
2.补偿器的结构
补偿器由补偿滑轮、补偿绳、杵环杆、坠砣杆、坠砣块及连接零件组成。
补偿滑轮分为定滑轮和动滑轮(构造相同),定滑轮改变受力方向,动滑轮除改变受力方向外还可
省力和移动位置。
滑轮一般都装有轴承,其结构如图2-7-1所示。
图2-7-1 补偿滑轮结构图
l-圆轮;2-框架;3-盖板;4-轴;5-滚动轴承;6-档环;
7-螺钉;8-开口销子;9-销钉;10-注油盖子。
补偿绳均选用GJ-50(19股)镀锌钢绞线制成。
坠砣块一般采用混凝土或灰口铸铁制成,每块约重25kg,呈中间开口的圆饼状。
坠砣杆一般为直径16mm圆加工制成,上端有单孔焊环,底部焊有托板。
坠砣杆的型号规格,根据其放置坠砣块数量的不同分为三种:17型,20型和30型。
型号中的数字表示坠砣杆所悬挂坠砣的数量。
坠砣与坠砣杆构造如图2-7-2所示。
图2-7-2 坠砣块和坠砣杆结构图
1-单环杆;2-夹板;3-底托板。
杵环杆系动滑轮与下锚绝缘子串之间的连接杆件,一般以直径16 mm圆钢加工制成。
一端为单环孔,一端为杵头状,杵环杆的机械强度要求较高,且长度不小于1 m。
3.补偿器的安设与要求
补偿器串接在锚段内线索两端与支柱固定处,根据接触悬挂类型的不同有不同的补偿器结构。
半补偿时,接触线带补偿器,多采用两滑轮组结构,滑轮组的传动比为1:2,即用两个滑轮使补偿绳的张力为接触线张力的一半,也就是坠砣块的重力为接触线标称张力的一半。
全补偿时,接触线与承力索两端均带补偿器,接触线补偿器的安设与半补偿相同。
承力索补偿器则采用三滑轮组
式,传动比为1:3。
采用传动比比较大的滑轮组时坠砣串块数减少了,这是有利的一面,但坠砣串上升和下降的距离也会按倍数增大,这时要求支柱(锚柱)高度和容量要增加。
既不经济也不利于施工和维修。
在运营线路上,当接触线因磨耗其截面逐渐减小时,坠砣串块数也相应地减少,使接触线维持一定的张力防止出现断线事故。
各类接触悬挂补偿器安设结构分别如图2-7-3~图2-7-5所示。
图2-7-3 半补偿下锚结构图
1-承锚角钢;2-多节杵环杆;3-杵座楔形线夹;4-承力索;5-
线锚角钢;6-双耳楔形线夹;
7-杵环杆;8-悬式绝缘子串;9-终端锚结线夹;10-接触线;11-
动滑轮;12-补偿绳;
13-叉型连接板;14-定滑轮;15-坠砣杆;16-坠砣;17-限界
架;18-锚柱;19-下锚拉线。
图2-7-4 全补偿下锚结构图
l-接触线;2-承力索;3-杵环杆;4-动滑轮;5-补偿绳;6-定
滑轮;7-承锚角钢;
8-定滑轮;9-补偿制动框架;10-继线制动装置;11-坠砣杆;
12-坠砣;13-限界架。
图2-7-5 钢柱及隧道口下锚图
(a)钢柱下锚; (b)隧道口下锚。
1-埋人杆; 2-限界架角钢。
二、补偿器的a、b值
1.a、b值
补偿器靠坠砣串的重力使线索的张力保持平衡。
当温度变化时,线索的伸缩使坠砣串上升和下降,当坠砣串升降超出允许范围时,如下降过多使坠砣串底面接触地面或上升过多使坠砣杆耳环孔卡在定滑轮槽中,都会使补偿器失去补偿作用。
因此用补偿器的a、b值来限定坠陀串的升降范围。
坠陀杆耳环孔中心至补偿(定)滑轮下沿的距离为a值。
由坠陀串最下面一块坠陀的底面至地面(或基础面)的距离
称为补偿器的b值。
补偿器a、b值随温度变化而发生变化.接触线和承力索补偿器的a、b值不相等。
为了使补偿器不失去补偿作用,对补偿器a、b值提出以下要求:
在最低温度时,a值应大于零,最高温度时,b值应大于零。
铁道部颁发的“接触网运行检修规程”规定,补偿器a、b值的最小值不小于200 mm,进行接触网设计时,规定a、b值不小于300 mm。
2.a、b值的计算及安装曲线
在不同温度时,补偿器a、b值不同,其计算方法如下: a=a min+nLα(t x-t max)
b=b min+nLα(t max-t x)
式中a min——设计时规定的最小a值(mm);
b min-设计时规定的最小b值(mm);
t min—设计时采用的最低气温(℃);
t x—安装或调整作业时的温度(℃);
t max-设计时采用的最高气温(℃);
n-补偿滑轮传动系数(即传动比的倒数);
L-锚段内中心锚结至补偿器间距离(mm);
α-线索的线胀系数。
为了施工和维修的方便,利用上述公式,根据不同的温度和中心锚结至补偿器间距离,可以计算出多组a、b值,
如图2-7-6、图2-7-7所示。
将计算结果标注在图中,通过描点作图绘制出补偿器安装曲线,供施工和维修人员参照调整,准确控制坠砣串的高度。
图2-7-6 承力索补偿器安装曲线
3.补偿器检调及检修记录的填写
补偿器检调一般一年一次,通常在四、五月份进行,周期为12个月,检调要求如下:
(1)根据补偿器安装曲线,检调补偿器的a、b值,由于检调a值比较困难,现场一般只调整b值。
在保证b值满足技术要求时a值也能满足。
(2)检查补偿滑轮转动是否灵活(检查时可轻抬坠砣串),补偿绳与滑轮接触部分有无断股、锈蚀。
(3)坠砣及坠砣限制架有无破损、丢失,定期给滑轮轴注油、各部螺栓紧固涂油防止松动。
图2-7-7 接触线补偿器安装曲线
在检修调整补偿器时,要做好如表2-7-l《补偿器检修记录》的填写工作。
补偿器检修记录填写要求如下:
表2-7-1 补偿器检修记录
注:“a”值、“b”值及“重量”均应有两组数据,即承锚、导锚。
(1)“支柱号”栏:补偿器材所在支柱的支柱号及“导锚”或“承锚”。
(2)“温度”栏:检修时的现场实际温度。
(3)“a值”栏:当时现场温度下补偿绳回头末端至定滑轮下沿的距离。
(4)“b值”栏:当时现场温度下坠陀串底部距地面的距离。
(5)“重量”栏:坠陀串的总重量。
(6)“状态”栏:坠陀串的状态,无缺陷时填“合格”。
(7)“滑轮注油及动作情况”栏:滑轮状态,动作情况无缺陷填“合格”。
(8)“补偿绳”栏:补偿绳状态,如散股、断股、回头绑扎不良,无缺陷时填“合格”。
(9)“制动器、限制器及其它零件”栏:各零部件的状态,如丢失、少螺帽、坠陀卡滞,无缺陷时填“合格”。