接觸網(wǎng)棘輪補(bǔ)償裝置使用問(wèn)題分析及對(duì)策[文書(shū)特制]

1、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）中文題目：接觸網(wǎng)棘輪補(bǔ)償裝置使用問(wèn)題分析及對(duì)策 學(xué)習(xí)中心（函授站）： 洛陽(yáng)教學(xué)中心 專(zhuān) 業(yè)： 電氣工程及其自動(dòng)化 姓 名： 肖紹航 學(xué) 號(hào)： 12622659 指導(dǎo)教師： 馬雪琴 北京交通大學(xué)遠(yuǎn)程與繼續(xù)教育學(xué)院2020年10月20日二類(lèi)特制#畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)承諾書(shū)與版權(quán)使用授權(quán)書(shū)本人所呈交的畢業(yè)論文是本人在指導(dǎo)教師指導(dǎo)下獨(dú)立研究、寫(xiě)作的成果。除了文中特別加以標(biāo)注和致謝之處外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫(xiě)過(guò)的研究成果，也不包含為獲得北京交通大學(xué)或其他教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書(shū)而使用過(guò)的材料。與我一同工作的同志對(duì)本研究所做的任何貢獻(xiàn)均已在論文中作了明確的說(shuō)明并表示了謝意。本畢業(yè)論文是

2、本人在讀期間所完成的學(xué)業(yè)的組成部分，同意學(xué)校將本論文的部分或全部?jī)?nèi)容編入有關(guān)書(shū)籍、數(shù)據(jù)庫(kù)保存，并向有關(guān)學(xué)術(shù)部門(mén)和國(guó)家相關(guān)教育主管部門(mén)呈交復(fù)印件、電子文檔，允許采用復(fù)制、印刷等方式將論文文本提供給讀者查閱和借閱。論文作者簽名：_肖紹航_ _2014_年_12_月_10_日指導(dǎo)教師簽名：_ _ 年 _月_日北京交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)成績(jī)?cè)u(píng)議年級(jí)層次專(zhuān)業(yè)姓名題目指導(dǎo)教師評(píng)閱意見(jiàn)成績(jī)?cè)u(píng)定： 指導(dǎo)教師：年 月 日評(píng)閱教師意見(jiàn) 評(píng)閱教師：年 月 日答辯小組意見(jiàn)答辯小組負(fù)責(zé)人： 年 月 日二類(lèi)特制#北京交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)任務(wù)書(shū)班 級(jí) 2012（春） 級(jí) 電氣工程及其自動(dòng)化 學(xué)生 肖紹航 學(xué)號(hào) 126

3、22659 題 目 接觸網(wǎng)棘輪補(bǔ)償裝置使用問(wèn)題及對(duì)策 一、設(shè)計(jì)（論述）內(nèi)容：隨著鐵路向高速重載方向的發(fā)展，對(duì)牽引供電系統(tǒng)安全性、穩(wěn)定性的要求日益提高，接觸網(wǎng)作為鐵路供電的主要載體，也是保障電力機(jī)車(chē)持續(xù)運(yùn)行的核心動(dòng)力。棘輪補(bǔ)償裝置由于其補(bǔ)償效率高、斷線止動(dòng)性能好的特點(diǎn)。在高速鐵路上得到了全面的應(yīng)用,同時(shí)在普速鐵路也得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。在運(yùn)營(yíng)使用中,由于產(chǎn)品工藝不完善、施工安裝不到位、運(yùn)營(yíng)維護(hù)經(jīng)驗(yàn)不足方面的問(wèn)題,造成了接觸網(wǎng)運(yùn)行的安全風(fēng)險(xiǎn)。要求通過(guò)對(duì)使用的棘輪補(bǔ)償裝置，針對(duì)解決棘輪補(bǔ)償裝置問(wèn)題的辦法和措施的探討，最大限度的減少棘輪補(bǔ)償裝置自身問(wèn)題造成或影響波及接觸網(wǎng)設(shè)備發(fā)生供電故障，進(jìn)行技術(shù)參數(shù)

4、和現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境等的系統(tǒng)性分析，探討出了一套適用于既有線的檢調(diào)方法，并推廣應(yīng)用于日常設(shè)備維護(hù)中，確保接觸網(wǎng)設(shè)備安全供電。二、基本要求：1理論聯(lián)系實(shí)際；2觀點(diǎn)正確、文檔規(guī)范。三、重點(diǎn)研究的問(wèn)題：1、接觸網(wǎng)；2、補(bǔ)償裝置構(gòu)造原理；3、補(bǔ)償裝置的種類(lèi)及應(yīng)用；4、棘輪補(bǔ)償裝置；5、使用中存在的問(wèn)題及對(duì)策四、主要技術(shù)指標(biāo)：無(wú)。五、其他要說(shuō)明的問(wèn)題無(wú)。下達(dá)任務(wù)日期： 2014年 12月 10 日要求完成日期： 2015年 3月20日答 辯 日 期： 2015年5月 24 日指導(dǎo)教師：開(kāi) 題 報(bào) 告題 目：接觸網(wǎng)棘輪補(bǔ)償裝置使用問(wèn)題分析及對(duì)策學(xué)員姓名：肖紹航 學(xué)號(hào)：12622659 時(shí)間：2014年12月10日一

5、、文獻(xiàn)綜述近年來(lái)隨著鐵路向高速、重載的方向發(fā)展，對(duì)牽引供電系統(tǒng)安全性、穩(wěn)定性的要求日益提高，接觸網(wǎng)作為鐵路供電的主要載體，也是保障電力機(jī)車(chē)持續(xù)運(yùn)行的核心動(dòng)力。棘輪補(bǔ)償裝置由于其補(bǔ)償效率高、斷線止動(dòng)性能好的特點(diǎn)。在高速鐵路上得到了全面的應(yīng)用,同時(shí)在普速鐵路也得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。在運(yùn)營(yíng)使用中,由于產(chǎn)品工藝不完善、施工安裝不到位、運(yùn)營(yíng)維護(hù)經(jīng)驗(yàn)不足等方面的問(wèn)題,造成了接觸網(wǎng)運(yùn)行的安全風(fēng)險(xiǎn)。二、選題的目的和意義選題背景出自2009年以來(lái)，為了提高接觸網(wǎng)懸掛補(bǔ)償性能和發(fā)生供電故障時(shí)能夠縮小事故破壞范圍和程度，接觸網(wǎng)補(bǔ)償裝置在由原來(lái)的滑輪補(bǔ)償向棘輪補(bǔ)償更新普及使用中，如2009年12月份新建電氣化投運(yùn)的焦

6、柳南線關(guān)林至郜營(yíng)段，承力索中心錨結(jié)設(shè)計(jì)要求正線采用防斷型，因部分站場(chǎng)正線、區(qū)間長(zhǎng)大橋梁不具備承力索中錨下錨安裝拉線條件，而采用了防竄式，從而補(bǔ)償裝置采用了棘輪補(bǔ)償裝置?，F(xiàn)對(duì)目前焦柳南線關(guān)林至郜營(yíng)段鄭州鐵路局管內(nèi)的站場(chǎng)正線和區(qū)間長(zhǎng)大橋梁上安裝使用的棘輪補(bǔ)償調(diào)查統(tǒng)計(jì)，并對(duì)所發(fā)生的缺陷和設(shè)備隱患進(jìn)行梳理分析，且針對(duì)每項(xiàng)缺陷提出了整改措施。首先是對(duì)接觸網(wǎng)的構(gòu)成做簡(jiǎn)單介紹，接著陳述了接觸網(wǎng)補(bǔ)償裝置的原理、構(gòu)造，以及近幾年來(lái)采用的補(bǔ)償裝置類(lèi)型和應(yīng)用，最后重點(diǎn)對(duì)棘輪補(bǔ)償做分析研究，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際現(xiàn)象，結(jié)合理論分析，整理了棘輪補(bǔ)償在使用過(guò)程中常見(jiàn)的問(wèn)題，并提出相應(yīng)整改措施。三、研究方案：第1章 接觸網(wǎng)1.1 接

7、觸網(wǎng)的概述1.2 接觸網(wǎng)的分類(lèi)1.3 接觸網(wǎng)的特點(diǎn)及要求第2章 接觸網(wǎng)補(bǔ)償裝置2.1 接觸網(wǎng)補(bǔ)償裝置的作用與技術(shù)要求2.2 接觸網(wǎng)補(bǔ)償裝置的組成2.3 接觸網(wǎng)補(bǔ)償裝置的安設(shè)與要求2.4 接觸網(wǎng)補(bǔ)償裝置的a、b值第3章 接觸網(wǎng)補(bǔ)償裝置的種類(lèi)與應(yīng)用3.1 補(bǔ)償裝置的種類(lèi)3.2 各種補(bǔ)償裝置的特點(diǎn)3.3 各種補(bǔ)償裝置的應(yīng)用情況第4章 接觸網(wǎng)棘輪補(bǔ)償裝置4.1 棘輪補(bǔ)償?shù)牡慕M成4.2 用途4.3 種類(lèi)及規(guī)格4.4 產(chǎn)品及安裝示意圖4.5 技術(shù)條件第5章 棘輪補(bǔ)償裝置使用問(wèn)題分析及對(duì)策5.1 補(bǔ)償繩偏磨問(wèn)題5.2 補(bǔ)償繩扭絞問(wèn)題5.4 補(bǔ)償繩圈數(shù)過(guò)多5.5 建議四、進(jìn)度計(jì)劃：2014年12月10日201

8、5年1月31日完成第一章、第二章、第三章；2015年2月1日2015年2月28日完成第四章、第五章；2015年3月1日2015年3月20日審核、校對(duì)。五、指導(dǎo)教師意見(jiàn)：指導(dǎo)教師： 年 月 日中 期 報(bào) 告題目：接觸網(wǎng)棘輪補(bǔ)償裝置使用問(wèn)題分析及對(duì)策學(xué)生姓名：肖紹航 學(xué)號(hào)：12622146題目：接觸網(wǎng)棘輪補(bǔ)償裝置使用問(wèn)題分析及對(duì)策報(bào)告人：肖紹航一、總體設(shè)計(jì)隨著鐵路向高速重載方向的發(fā)展，對(duì)牽引供電系統(tǒng)安全性、穩(wěn)定性的要求日益提高，接觸網(wǎng)作為鐵路供電的主要載體，也是保障電力機(jī)車(chē)持續(xù)運(yùn)行的核心動(dòng)力。棘輪補(bǔ)償裝置由于其補(bǔ)償效率高、斷線止動(dòng)性能好的特點(diǎn)。在高速鐵路上得到了全面的應(yīng)用,同時(shí)在普速鐵路也得到越來(lái)

9、越廣泛的應(yīng)用。在運(yùn)營(yíng)使用中,由于產(chǎn)品工藝不完善、施工安裝不到位、運(yùn)營(yíng)維護(hù)經(jīng)驗(yàn)不足方面的問(wèn)題,造成了接觸網(wǎng)運(yùn)行的安全風(fēng)險(xiǎn)。本文通過(guò)對(duì)焦柳南線關(guān)林至郜營(yíng)段鄭州鐵路局管內(nèi)的站場(chǎng)正線和區(qū)間長(zhǎng)大橋梁上使用的棘輪補(bǔ)償裝置所發(fā)生的缺陷和設(shè)備隱患進(jìn)行調(diào)查統(tǒng)計(jì)，針對(duì)解決棘輪補(bǔ)償裝置問(wèn)題的辦法和措施的探討，最大限度的減少棘輪補(bǔ)償裝置自身問(wèn)題造成或影響波及設(shè)備發(fā)生供電故障，進(jìn)行技術(shù)參數(shù)和現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境等的系統(tǒng)性分析，探討出了一套適用于既有線的檢調(diào)方法，并推廣應(yīng)用于日常設(shè)備維護(hù)中，確保接觸網(wǎng)設(shè)備安全供電。二、框架（框圖）受電弓及其特性棘輪補(bǔ)償裝置接觸網(wǎng)概述接觸網(wǎng)補(bǔ)償裝置的原理接觸網(wǎng)補(bǔ)償裝置的種類(lèi)與應(yīng)用應(yīng)用使用中存在的問(wèn)題及

10、對(duì)策三、進(jìn)展情況三、進(jìn)度安排1第1周了解接觸網(wǎng)設(shè)備構(gòu)造，補(bǔ)償裝置等關(guān)鍵設(shè)備。2第2周分析接觸網(wǎng)補(bǔ)償裝置的原理，查找其種類(lèi)及其應(yīng)用，結(jié)合近幾年補(bǔ)償裝置的發(fā)展應(yīng)用狀況，分析比較其優(yōu)缺點(diǎn)。3第3周-第6周重點(diǎn)研究棘輪補(bǔ)償裝置的構(gòu)造、性能、補(bǔ)償原理、材料、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、具體應(yīng)用處所，熟悉其安裝規(guī)范。4第7周-第12周查找近幾年棘輪補(bǔ)償在使用中存在的缺陷，分析其原因，找出相應(yīng)的解決措施辦法。5第13周-第14周利用VC實(shí)現(xiàn)編解碼系統(tǒng)人機(jī)界面。6第15周完成論文，答辯，英文翻譯。四、指導(dǎo)教師意見(jiàn)結(jié) 題 驗(yàn) 收一、完成日期二、完成質(zhì)量三、存在問(wèn)題四、結(jié)論指導(dǎo)教師： 年 月 日接觸網(wǎng)棘輪補(bǔ)償裝置使用問(wèn)題分析及對(duì)策

11、摘 要隨著鐵路向高速重載方向的發(fā)展，對(duì)牽引供電系統(tǒng)安全性、穩(wěn)定性的要求日益提高，接觸網(wǎng)作為鐵路供電的主要載體，也是保障電力機(jī)車(chē)持續(xù)運(yùn)行的核心動(dòng)力。棘輪補(bǔ)償裝置由于其補(bǔ)償效率高、斷線止動(dòng)性能好的特點(diǎn)。在高速鐵路上得到了全面的應(yīng)用,同時(shí)在普速鐵路也得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。在運(yùn)營(yíng)使用中,由于產(chǎn)品工藝不完善、施工安裝不到位、運(yùn)營(yíng)維護(hù)經(jīng)驗(yàn)不足方面的問(wèn)題,造成了接觸網(wǎng)運(yùn)行的安全風(fēng)險(xiǎn)。本文通過(guò)對(duì)焦柳南線關(guān)林至郜營(yíng)段鄭州鐵路局管內(nèi)的站場(chǎng)正線和區(qū)間長(zhǎng)大橋梁上使用的棘輪補(bǔ)償裝置所發(fā)生的缺陷和設(shè)備隱患進(jìn)行調(diào)查統(tǒng)計(jì)，針對(duì)解決棘輪補(bǔ)償裝置問(wèn)題的辦法和措施的探討，最大限度的減少棘輪補(bǔ)償裝置自身問(wèn)題造成或影響波及設(shè)備發(fā)生供電

12、故障，進(jìn)行技術(shù)參數(shù)和現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境等的系統(tǒng)性分析，探討出了一套適用于既有線的檢調(diào)方法，并推廣應(yīng)用于日常設(shè)備維護(hù)中，確保接觸網(wǎng)設(shè)備安全供電。關(guān)鍵詞：接觸網(wǎng)；棘輪補(bǔ)償；問(wèn)題分析；對(duì)策。Catenary ratchet compensator using problemanalysis and countermeasuresAbstractWith the development of railway in the direction of the overloading, the requirement of traction power supply system security, stabilit

13、y is increasing day by day, catenary as the main carrier of railway power supply, and security of electric locomotive running continuously core power. Ratchet compensation device due to its compensation. The good characteristics of high efficiency, break line stop. On the high-speed rail has been co

14、mprehensively used, at the same time has also been widely used in sd railway. In the operational use, because of the imperfect product technology, construction installation does not reach the designated position, operation and maintenance experience problems, caused the catenary running safety risk.

15、Grew up in this article, through focusing willow line, duct section Bridges and ratchet compensation device used on the battlefield, according to the methods and measures to solve the problem of ratchet compensator, minimize ratchet compensator its problems caused by net power supply equipment failu

16、re, technical parameters and the systemic analysis of the site environment, discusses the one set of the test method is applicable to existing lines, and popularization and application in daily equipment maintenance, ensure the security of the catenary device power supply.Keywords：Catenary；Ratchet c

17、ompensation；Analysis of the problem；Countermeasures.二類(lèi)特制#目 錄摘 要IAbstractII前 言1第1章 接觸網(wǎng)21.1 接觸網(wǎng)的概述21.2 接觸網(wǎng)的分類(lèi)31.2.1簡(jiǎn)單接觸懸掛31.2.2 鏈形懸掛的接觸線31.3 接觸網(wǎng)的特點(diǎn)及要求3第2章 接觸網(wǎng)補(bǔ)償裝置52.1 補(bǔ)償裝置的作用與技術(shù)要求52.2 補(bǔ)償裝置的組成52.2.1 補(bǔ)償滑輪52.2.2 組成部件62.3 補(bǔ)償裝置的安設(shè)與要求62.4 補(bǔ)償裝置的a、b值72.4.2 a、b值72.4.2 a、b值的計(jì)算7第3章 接觸網(wǎng)補(bǔ)償裝置的種類(lèi)與應(yīng)用83.1 補(bǔ)償裝置的種類(lèi)832 各

18、種補(bǔ)償裝置的特點(diǎn)832.1可鍛鑄鐵滑輪組83.2.2 鋁合金滑輪補(bǔ)償裝置83.2.3 棘輪裝置93.2.4 彈性補(bǔ)償器93.2.5 液氣式張力補(bǔ)償器103.3 各種補(bǔ)償裝置的應(yīng)用情況10第4章 接觸網(wǎng)棘輪補(bǔ)償裝置124.1 棘輪補(bǔ)償?shù)牡慕M成124.2 用途124.3 種類(lèi)及規(guī)格124.4 產(chǎn)品及安裝示意圖134.5 技術(shù)條件134.5.1 性能144.5.2 材料144.5.3 制造工藝14第5章 棘輪補(bǔ)償裝置使用問(wèn)題分析及對(duì)策155.1 補(bǔ)償繩偏磨問(wèn)題155.1.1 補(bǔ)償繩偏磨現(xiàn)象155.1.2 引發(fā)后果155.1.3 原因分析165.1.4 整改和解決措施165.2 補(bǔ)償繩扭絞問(wèn)題165.

19、2.1 扭絞現(xiàn)象165.2.2 引發(fā)后果175.2.3 原因分析175.2.4 整改和解決措施175.3 棘輪卡板卡住棘輪175.3.1 存在現(xiàn)象175.3.2 原因分析185.3.3 整改措施185.4 補(bǔ)償繩圈數(shù)過(guò)多195.4.1 現(xiàn)場(chǎng)現(xiàn)象195.4.2 原因分析195.4.3 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)195.4.4 現(xiàn)場(chǎng)處理辦法2055 建議20參考文獻(xiàn)22二類(lèi)特制#前 言接觸網(wǎng)補(bǔ)償器是一項(xiàng)重要的設(shè)備,隨著電氣化鐵路的發(fā)展對(duì)它的性能要求越來(lái)越高。接觸網(wǎng)補(bǔ)償器主要有重力式補(bǔ)償器和彈簧式補(bǔ)償器，重力式特點(diǎn)為簡(jiǎn)單可靠，經(jīng)濟(jì)耐用；彈簧補(bǔ)償器也已開(kāi)始采用，但其質(zhì)量重、造價(jià)高、補(bǔ)償誤差大、溫度適應(yīng)能力差而應(yīng)用不廣。

20、本文主要以重力式補(bǔ)償器中的棘輪補(bǔ)償器為分析對(duì)象。1.可鍛鑄鐵滑輪組補(bǔ)償器:其主要類(lèi)型有85年以前定型的小滑輪補(bǔ)償器和92年設(shè)計(jì)定型的大滑輪補(bǔ)償器。目前在我國(guó)應(yīng)用十分普遍,未提速線路多數(shù)是這種補(bǔ)償器。2.鋁合金滑輪組補(bǔ)償器:仿法國(guó)產(chǎn)品。目前此種補(bǔ)償器應(yīng)用前景很好,在我國(guó)準(zhǔn)高速、高速電氣化鐵路上被大量采用。3.棘輪補(bǔ)償器:仿德國(guó)產(chǎn)品。因其制造工藝復(fù)雜,造價(jià)高等原因尚未被廣泛采用。4.變比滑輪補(bǔ)償器:日本引進(jìn)產(chǎn)品,此補(bǔ)償器在我國(guó)京秦線上采用。潤(rùn)滑脂對(duì)補(bǔ)償器軸承是非常重要,接觸網(wǎng)補(bǔ)償器糸室外靜載工作設(shè)備,其最佳工作狀態(tài)為滿油工作,即軸承空隙中60%為潤(rùn)滑脂。鐵路電氣化線路補(bǔ)償設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，公開(kāi)了一種高

21、速鐵路電氣化接觸網(wǎng)棘輪補(bǔ)償裝置。其主要技術(shù)特征為：高速鐵路電氣化接觸網(wǎng)用棘輪補(bǔ)償裝置，包括通過(guò)銷(xiāo)軸固定在棘輪架上的連接臂和止動(dòng)機(jī)構(gòu)，在所述的連接臂上設(shè)置有棘輪本體，在棘輪本體上設(shè)置有棘齒，所述的止動(dòng)機(jī)構(gòu)帶有止動(dòng)齒，棘齒為正三角形，止動(dòng)齒為與棘齒形狀匹配的正三角形。當(dāng)發(fā)生斷線時(shí)，棘輪本體在配重的作用下，繞銷(xiāo)軸迅速下移，棘輪本體與止動(dòng)齒嚙合，止動(dòng)齒與棘齒同為正三角形，接觸面積大，不容易打斷止動(dòng)齒和棘齒，延長(zhǎng)了使用壽命，降低了維護(hù)成本，防止了事故的發(fā)生。電氣化鐵路接觸網(wǎng)的側(cè)面制動(dòng)棘輪張力補(bǔ)償裝置，包括制動(dòng)支撐架，制動(dòng)支撐架通過(guò)兩旋臂與棘輪軸相連接，棘輪軸與棘輪本體通過(guò)采用自潤(rùn)滑復(fù)合材料制成的滑動(dòng)軸承

22、同軸設(shè)置，棘輪本體可繞棘輪軸轉(zhuǎn)動(dòng)，棘輪本體由輪轂、多個(gè)輻板和輪緣構(gòu)成，棘輪本體輻板兩側(cè)、輪轂的外圓周表面分別設(shè)置有張緊輪槽和張緊輪槽，該兩槽內(nèi)設(shè)置有繩槽，輪緣外圓周表面設(shè)置有底部鑄造有繩槽和鋼絲繩孔的棘輪輪槽，輪緣的兩側(cè)對(duì)稱(chēng)鑄造有制動(dòng)齒圈，制動(dòng)支撐架下端固接有緩沖制動(dòng)裝置，本發(fā)明適用于承力索和接觸線受環(huán)境溫度影響緩慢變化的工作狀態(tài)，避免了機(jī)車(chē)受電弓的頻繁離線、拉弧以及接觸線燒傷等缺陷，且無(wú)需注油、免維修、使用壽命長(zhǎng)。第1章 接觸網(wǎng)1.1 接觸網(wǎng)的概述沿電氣化鐵路、城市交通電動(dòng)車(chē)輛運(yùn)行線路架設(shè)的特殊形式的供電線路。來(lái)自牽引變電所的電能通過(guò)接觸網(wǎng)和裝在車(chē)上的受流器向電力機(jī)車(chē)或電動(dòng)車(chē)輛供電。通常要求

23、接觸網(wǎng)在任何氣象因素（冰、風(fēng)、雨、雪等）和最大運(yùn)行速度下能保證安全供電，并有良好的耐磨、抗腐蝕、電損耗小等性能。分類(lèi)根據(jù)供電對(duì)象不同，接觸網(wǎng)分為架空懸掛和接觸軌（第三軌）兩種基本形式。架空懸掛式接觸網(wǎng)又可按其縱向索線的數(shù)目和特點(diǎn)，分為簡(jiǎn)單懸掛和鏈形懸掛兩種。前者弛度大、懸掛彈性不均勻，主要用在電車(chē)或工礦機(jī)車(chē)專(zhuān)用線上；后者接觸導(dǎo)線縱向有張力調(diào)節(jié)裝置，并使用承力索、吊弦和彈性吊弦，使接觸導(dǎo)線在不同溫度下都處于無(wú)弛度狀態(tài)。接觸網(wǎng)，有上下兩根線。上面的叫做承力索，下面的叫做接觸線，承力索和接觸線中間有吊索連接。接觸線多為鋼制鋁芯結(jié)構(gòu)，即外面為鋼制，主要是和機(jī)車(chē)電弓摩擦部分，要保證導(dǎo)電性和耐磨性，鋁芯主

24、要是保證導(dǎo)電性。目前也開(kāi)始采用銅鋁復(fù)合導(dǎo)線做接觸線了。接觸網(wǎng)為機(jī)車(chē)提供25千伏的工頻交流電，根據(jù)機(jī)車(chē)型號(hào)的不同，采取直接降壓后變頻供電或交直流轉(zhuǎn)換后供電，這樣做主要是為了調(diào)速方便。鐵道干線常用的架空鏈形懸掛式接觸網(wǎng)如圖所示。圖中1-1是立于路側(cè)的接觸網(wǎng)支柱及其基礎(chǔ)，通常由金屬和預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土做成，用來(lái)懸掛接觸網(wǎng)。為了維修方便、縮短斷線故障范圍并進(jìn)行不同溫度下懸掛的張力補(bǔ)償，接觸網(wǎng)懸掛分成獨(dú)立的錨段（即區(qū)段），每個(gè)錨段的中部設(shè)有中心錨結(jié)，使懸掛不能縱向移動(dòng)，而兩端則有重力式張力調(diào)節(jié)裝置（圖中未繪出），在不同溫度下，可保持接觸網(wǎng)的張力一定。圖中3和4是腕臂式支持裝置和絕緣子,它們和定位肩架9、棒

25、式絕緣子10、定位管11一起，使接觸導(dǎo)線穩(wěn)定地懸掛于線路的上方。圖中5、6、7、8分別為承力索、吊弦、彈性吊弦和接觸導(dǎo)線，12為受流器，又稱(chēng)受電弓。為了避免接觸導(dǎo)線對(duì)受流器滑板的集中磨耗，以提高滑板的使用壽命，并使滑板的受磨部位較為均勻，接觸導(dǎo)線在直線區(qū)段均布置成之字形，即使在最強(qiáng)烈的風(fēng)力下，導(dǎo)線的偏移也不超出受電弓滑板的工作范圍。圖1-1 鐵道干線懸掛式接示意圖為了減小故障范圍、便于檢修以及使各相負(fù)荷較為平衡，接觸網(wǎng)還設(shè)有分段裝置，即所謂電分段裝置和電分相裝置。早期采用的電分段裝置用四跨錨段關(guān)節(jié)；相分段裝置用六跨和八跨式絕緣錨段關(guān)節(jié)。這些裝置比較復(fù)雜，無(wú)電區(qū)長(zhǎng)且投資大。70年代以來(lái)中國(guó)利用玻

26、璃鋼等材料，造出多種形式的分段絕緣器和分相絕緣器，使兩區(qū)段間的過(guò)渡區(qū)縮短到只需十幾米。地下鐵道由于凈空限制，一般采用第三軌，即在行車(chē)軌道的一側(cè),用絕緣支架架設(shè)一條離地約400毫米高的第三軌。第三軌由高導(dǎo)電率的特殊軟鋼制成，地鐵電動(dòng)車(chē)輛通過(guò)安裝在它側(cè)面的受流器（接觸靴），與第三軌摩擦接觸而獲得電能。中國(guó)北京的地鐵和世界一些國(guó)家的地鐵都采用第三軌受電。70年代前后，有些國(guó)家建設(shè)的地鐵以及80年代開(kāi)始籌建的中國(guó)上海地鐵，由于地下和地面聯(lián)運(yùn)以及接觸網(wǎng)電壓上升到1500伏等原因，均采用較為安全并可充分利用隧道圓形截面頂部空間的架空接觸網(wǎng)，再通過(guò)裝在動(dòng)車(chē)頂上的受電弓獲得電能。1.2 接觸網(wǎng)的分類(lèi)大多以接觸

27、懸掛的類(lèi)型來(lái)區(qū)分。我們所講的接觸懸掛的分類(lèi)是對(duì)接觸網(wǎng)的每個(gè)錨段而言的。接觸懸掛的種類(lèi)較多，一般根據(jù)其結(jié)構(gòu)的不同分成簡(jiǎn)單接觸懸掛和鏈形接觸懸掛兩大類(lèi)。1.2.1 簡(jiǎn)單接觸懸掛由一根接觸線直接固定在支柱支持裝置上的懸掛形式。接觸網(wǎng)是不連續(xù)的，一般每隔20到30公里就會(huì)有一個(gè)分相區(qū)，就是所謂的無(wú)電區(qū)，因?yàn)殡娋W(wǎng)提供給鐵路的是三相高壓電，而電氣化鐵路使用的是單相電。接觸網(wǎng)與火車(chē)受電弓相連部分是接觸線，它是通過(guò)上方另外一根承力索的懸掛來(lái)維持高度和方向的，也就是說(shuō)接觸線的下部，就是和受電弓接觸的部分，是沒(méi)有什么障礙的，因此受電弓不需要繞過(guò)什么障礙就能和接觸線連續(xù)接觸。即使是在分相區(qū)，在進(jìn)入分相區(qū)時(shí)，接觸線會(huì)

28、偏轉(zhuǎn)離開(kāi)火車(chē)上方，同時(shí)另外一根無(wú)電的接觸線會(huì)從另外一側(cè)同步接進(jìn)來(lái)，確保在分相區(qū)時(shí)受電弓上方也有接觸線存在，等過(guò)了分相區(qū)以后，同樣的方法，另外一相高壓電同步被接進(jìn)來(lái)。國(guó)內(nèi)外對(duì)簡(jiǎn)單懸掛做了不少研究和改進(jìn)。我國(guó)現(xiàn)采用的帶補(bǔ)償裝置的彈性簡(jiǎn)單懸掛系在接觸線下錨處裝設(shè)了張力補(bǔ)償裝置，以調(diào)節(jié)張力和弛度的變化。在懸掛點(diǎn)上加裝816m長(zhǎng)的彈性吊索，通過(guò)彈性吊索懸掛接觸線，這就減少了懸掛點(diǎn)處產(chǎn)生的硬點(diǎn)，改善了取流條件。另外跨距適當(dāng)縮小，增大接觸線的張力去改善弛度對(duì)取流的影響。1.2.2 鏈形懸掛的接觸線通過(guò)吊弦懸掛在承力索上。承力索懸掛于支柱的支持裝置上，使接觸線在不增加支柱的情況下增加了懸掛點(diǎn)，利用調(diào)整吊弦長(zhǎng)度

29、，使接觸線在整個(gè)跨距內(nèi)對(duì)軌面的距離保持一致。鏈形懸掛減小了接觸線在跨距中間的弛度，改善了彈性，增加了懸掛重量，提高了穩(wěn)定性，可以滿足電力機(jī)車(chē)高速運(yùn)行取流的要求。 鏈形懸掛比簡(jiǎn)單懸掛得到了較好的性能，但也帶來(lái)了結(jié)構(gòu)復(fù)雜、造價(jià)高、施工和維修任務(wù)量大等許多問(wèn)題。 鏈形懸掛分類(lèi)方法較多，按懸掛鏈數(shù)的多少可分為單鏈形，雙鏈形和多鏈形（又稱(chēng)三鏈形）。目前我國(guó)采用單鏈形懸掛。單鏈形接觸懸掛特點(diǎn)是接觸線借助于吊弦懸掛在承力索上。由兩根輔助索組成的懸掛稱(chēng)為雙鏈形懸掛；其彈性更加趨于均勻；包括承力索在內(nèi)具有三條輔助索，也可稱(chēng)之為三鏈形接觸懸掛；這種懸掛接觸線高度更趨于一致，彈性也更加均勻。鏈形懸掛根據(jù)線索的錨定方

30、式（即線索兩端下錨的方式），可分為下列幾種方式未補(bǔ)償鏈形懸掛、半補(bǔ)償鏈形懸掛、全補(bǔ)償鏈形懸掛。1.3 接觸網(wǎng)的特點(diǎn)及要求接觸網(wǎng)擔(dān)負(fù)著把從牽引變電所獲得的電能直接輸送給電力機(jī)車(chē)使用的重要任務(wù)。因此接觸網(wǎng)的質(zhì)量和工作狀態(tài)將直接影響著電氣化鐵道的運(yùn)輸能力。由于接觸網(wǎng)是露天設(shè)置，沒(méi)有備用，線路上的負(fù)荷又是隨著電力機(jī)車(chē)的運(yùn)行而沿接觸線移動(dòng)和變化的，對(duì)接觸網(wǎng)提出以下要求： （1）在高速運(yùn)行和惡劣的氣候條件下，能保證電力機(jī)車(chē)正常取流，要求接觸網(wǎng)在機(jī)械結(jié)構(gòu)上具有穩(wěn)定性和足夠的彈性。 （2）接觸網(wǎng)設(shè)備及零件要有互換性，應(yīng)具有足夠的耐磨性和抗腐蝕能力并盡量延長(zhǎng)設(shè)備的使用年限。 （3）要求接觸網(wǎng)對(duì)地絕緣好，安全可靠

31、。 （4）設(shè)備結(jié)構(gòu)盡量簡(jiǎn)單，便于施工，有利于運(yùn)營(yíng)及維修。在事故情況下，便于搶修和迅速恢復(fù)送電。 （5）盡可能地降低成本，特別要注意節(jié)約有色金屬及鋼材。 總的來(lái)說(shuō)，要求接觸網(wǎng)無(wú)論在任何條件下，都能保證良好地供給電力機(jī)車(chē)電能，保證電力機(jī)車(chē)在線路上安全，高速運(yùn)行，并在符合上述要求的情況下，盡可能地節(jié)省投資、結(jié)構(gòu)合理、維修簡(jiǎn)便、便于新技術(shù)的應(yīng)用。第2章 接觸網(wǎng)補(bǔ)償裝置接觸網(wǎng)補(bǔ)償裝置是自動(dòng)調(diào)節(jié)接觸線和承力索張力的補(bǔ)償器及其制動(dòng)裝置的總稱(chēng)。補(bǔ)償裝置又稱(chēng)張力自動(dòng)補(bǔ)償器，它安裝在錨段的兩端，并且串接在接觸線承力索內(nèi)。它的作用是補(bǔ)償線索內(nèi)的張力變化，使張力保持恒定。2.1 補(bǔ)償裝置的作用與技術(shù)要求補(bǔ)償裝置的作用

32、是當(dāng)溫度變化時(shí)，線索受溫度影響而伸長(zhǎng)或縮短，由于補(bǔ)償墜陀重量的作用，使線索順線路方向移動(dòng)而自動(dòng)調(diào)整線索張力，并以保持線索的弛度使之符合規(guī)定，從而保證接觸懸掛的技術(shù)狀態(tài)。對(duì)張力自動(dòng)補(bǔ)償裝置的要求有兩個(gè)。其一，補(bǔ)償裝置應(yīng)靈活，在線索內(nèi)的張力發(fā)生緩慢變化時(shí)，應(yīng)能及時(shí)補(bǔ)償，傳送效率不應(yīng)小于97%；其二，具有快速制動(dòng)作用，一旦發(fā)生斷線事故或其他異常情況，限速內(nèi)的張力迅速發(fā)生變化時(shí)，補(bǔ)償裝置還應(yīng)有一種制動(dòng)功能。一般對(duì)于全補(bǔ)償?shù)某辛λ鲀?nèi)的補(bǔ)償裝置，如不具備這種功能時(shí)，還需專(zhuān)門(mén)增加斷線制動(dòng)裝置，以防止在一旦發(fā)生短線時(shí)，墜砣串落地而造成事故擴(kuò)大、恢復(fù)困難。2.2 補(bǔ)償裝置的組成補(bǔ)償裝置主要是由補(bǔ)償滑輪（滑輪組）

33、、補(bǔ)償繩、杵環(huán)桿、墜陀桿，墜陀、連接零件組成。2.2.1 補(bǔ)償滑輪補(bǔ)償滑輪在應(yīng)用中可分為定滑輪和動(dòng)滑輪，定滑輪改變受力方向，動(dòng)滑輪除改變受力方向外還可省力和移動(dòng)位置，所以一般補(bǔ)償滑輪是一個(gè)組合的滑輪組應(yīng)用的。目前我國(guó)一般應(yīng)用的是鋁合金滑輪補(bǔ)償裝置，是由滑輪組、不銹鋼絲繩、連接框架及雙耳楔形線夾組成，其備有12、13、14三種規(guī)格。如下圖2-1所示。圖2-1補(bǔ)償滑輪組112傳動(dòng)比滑輪組，213傳動(dòng)比滑輪組，3-14傳動(dòng)比滑輪組2.2.2 組成部件補(bǔ)償繩均選用GJ-50（19股）鍍鋅鋼絞線制成。墜砣塊一般采用混凝土或灰口鑄鐵制成，每塊約重25kg，呈中間開(kāi)口的圓餅狀。墜砣桿一般為直徑16mm圓綱加

34、工制成，上端有單孔焊環(huán)，底部焊有托板。墜砣桿的型號(hào)規(guī)格，根據(jù)其放置墜砣塊數(shù)量的不同分為三種： 17型， 20型和30型。型號(hào)中的數(shù)字表示墜砣桿所懸掛墜砣的數(shù)量。墜砣桿一般用16MM圓鋼加工而成，上端有單孔焊環(huán)，底部焊有托板。杵環(huán)桿(因?yàn)闂U的一頭為杵頭，另一端為單孔耳環(huán)，所以稱(chēng)杵環(huán)桿)的作用是聯(lián)下結(jié)錨懸式絕緣子串與動(dòng)滑輪，杵頭端放置在絕緣子杵座中，單孔耳環(huán)端(焊環(huán))與動(dòng)滑輪相連。破壞負(fù)荷不應(yīng)小于5400KG,外表涂漆，為便于在帶電情況下安全檢查補(bǔ)償滑輪，此桿長(zhǎng)度不應(yīng)小于1m。2.3 補(bǔ)償裝置的安設(shè)與要求補(bǔ)償器串接在錨段內(nèi)線索兩端與支柱固定處，根據(jù)接觸懸掛類(lèi)型的不同有不同的補(bǔ)償器結(jié)構(gòu)。半補(bǔ)償時(shí)，接

35、觸線帶補(bǔ)償器，多采用兩滑輪組結(jié)構(gòu)，滑輪組的傳動(dòng)比為12，即用兩個(gè)滑輪使補(bǔ)償繩的張力為接觸線張力的一半，也就是墜砣塊的重力為接觸線標(biāo)稱(chēng)張力的一半。半補(bǔ)償：接觸線補(bǔ)償下錨，承力索未補(bǔ)償。存在明顯吊弦偏斜和張力差。全補(bǔ)償時(shí)，接觸線與承力索兩端均帶補(bǔ)償器，接觸線補(bǔ)償器的安設(shè)與半補(bǔ)償相同。承力索補(bǔ)償器則采用三滑輪組式，傳動(dòng)比為13。采用傳動(dòng)比比較大的滑輪組時(shí)墜砣串塊數(shù)減少了，這是有利的一面，但墜砣串上升和下降的距離也會(huì)按倍數(shù)增大，這時(shí)要求支柱（錨柱）高度和容量要增加。既不經(jīng)濟(jì)也不利于施工和維修。在運(yùn)營(yíng)線路上，當(dāng)接觸線因磨耗其截面逐漸減小時(shí)，墜砣串塊數(shù)也相應(yīng)地減少，使接觸線維持一定的張力防止出現(xiàn)斷線事故。

36、2.4 補(bǔ)償裝置的a、b值2.4.2 a、b值補(bǔ)償器靠墜砣串的重力使線索的張力保持平衡。當(dāng)溫度變化時(shí)，線索的伸縮使墜砣串上升和降，當(dāng)墜砣串升降超出允許范圍時(shí)，如下降過(guò)多使墜砣串底面接觸地面或上升過(guò)多使墜砣桿耳環(huán)孔卡在定滑輪槽中，都會(huì)使補(bǔ)償器失去補(bǔ)償作用。因此用補(bǔ)償器的a 、b值來(lái)限定墜陀串的升降范圍。墜陀桿耳環(huán)孔中心至補(bǔ)償（定）滑輪下沿的距離為a值。由墜陀串最下面一塊墜陀的底面至地面（或基礎(chǔ)面）的距離稱(chēng)為補(bǔ)償器的b值。補(bǔ)償器a、b值隨溫度變化而發(fā)生變化，接觸線和承力索補(bǔ)償器的a、b值不相等。為了使補(bǔ)償器不失去補(bǔ)償作用，對(duì)補(bǔ)償器a、b值提出以下要求：在最低溫度時(shí)，a值應(yīng)大于零，最高溫度時(shí)，b值應(yīng)

37、大于零。鐵道部頒發(fā)的接觸網(wǎng)運(yùn)行檢修規(guī)程規(guī)定，補(bǔ)償器a、b值的最小值不小于200mm，進(jìn)行接觸網(wǎng)設(shè)計(jì)時(shí)，規(guī)定a、b值不小于300mm。2.4.2 a、b值的計(jì)算在不同溫度時(shí)，補(bǔ)償器a、b值不同，其計(jì)算方法如下:為了施工和維修的方便，利用上述公式，根據(jù)不同的溫度和中心錨結(jié)至補(bǔ)償器間距離，可以計(jì)算出多組a、b值。第3章 接觸網(wǎng)補(bǔ)償裝置的種類(lèi)與應(yīng)用3.1 補(bǔ)償裝置的種類(lèi)在我國(guó)電氣化鐵道和城市軌道交通的發(fā)展中，先后出現(xiàn)的補(bǔ)償裝置種類(lèi)見(jiàn)表3-1。序號(hào)名稱(chēng)補(bǔ)償對(duì)象1可鍛鑄鐵滑輪組接觸線、承力索2鋁合金滑輪補(bǔ)償裝置接觸線、承力索3棘輪補(bǔ)償接觸線、承力索4彈性補(bǔ)償器軟橫跨、接觸線、承力索5液氣式張力補(bǔ)償器拉線、

38、軟橫跨、接觸線、承力索表3-1 補(bǔ)償裝置種類(lèi)32 各種補(bǔ)償裝置的特點(diǎn)32.1可鍛鑄鐵滑輪組從修建第一條電氣化鐵道至20世紀(jì)90年代中期，接觸網(wǎng)補(bǔ)償裝置一直使用可鍛鑄鐵滑輪組。在結(jié)構(gòu)上，可鍛鑄鐵滑輪組采用單個(gè)滾動(dòng)軸承，鑄造工藝制造的130mm小直徑可鍛鑄鐵滑輪，補(bǔ)償繩為50 mm2鍍鋅鋼絞線，最大工作荷重為12.4kN，安裝情況如圖3-1所示?？慑戣T鐵滑輪組具有適用范圍廣、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、造價(jià)低、安裝方便等優(yōu)點(diǎn)。圖3-1 可鍛鑄鐵滑輪組安裝圖3.2.2 鋁合金滑輪補(bǔ)償裝置鋁合金滑輪補(bǔ)償裝置是可鍛鑄鐵滑輪組的替代產(chǎn)品。鋁合金滑輪補(bǔ)償裝置是由滑輪組、不銹鋼絲繩、連接框架及雙耳楔型線夾組成，備有12，13，

39、14三種規(guī)格，可滿足不同標(biāo)準(zhǔn)張力要求?；嗇嗴w按不同組合要求，備有270、205、165mm三種直徑，材質(zhì)為ZL114A鋁合金，制造工藝為國(guó)際先進(jìn)的金屬模低壓鑄造，輪體與軸連接采用2個(gè)定滑輪動(dòng)滑輪墜砣端線索端滾動(dòng)軸承，補(bǔ)償繩為不銹鋼絲繩，最大工作荷重：12型為12 KN、13型為18kN、14型為22KN。最常用的14型鋁合金滑輪補(bǔ)償裝置見(jiàn)圖3-2。圖3-2 型鋁合金滑輪補(bǔ)償裝置與可鍛鑄鐵滑輪相比，鋁合金滑輪重量輕、強(qiáng)度高、耐腐蝕性能好、輪徑大；柔韌的不銹鋼絲繩與大直徑的輪槽貼合密切，是鍍鋅鋼絞線無(wú)法相提并論的；2個(gè)滾動(dòng)軸承比一個(gè)滾動(dòng)軸承受力更加均勻，轉(zhuǎn)動(dòng)平穩(wěn)、靈活；加上在結(jié)構(gòu)、設(shè)計(jì)、制造方面

40、都精良的連接框架，保證了鋁合金滑輪補(bǔ)償裝置具有較高的機(jī)械強(qiáng)度和傳動(dòng)效率，且重量輕、壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。鋁合金滑輪補(bǔ)償裝置的主要缺點(diǎn)是隨著變比的增大，整套裝置的體積和重量也明顯增加，在空間受限制的隧道等處安裝困難。3.2.3 棘輪裝置鐵路運(yùn)行速度的不斷提高，對(duì)接觸網(wǎng)的可靠性要求越來(lái)越高，如何在接觸網(wǎng)發(fā)生故障后縮小事故范圍、防止墜砣下落侵入限界、丟失成為新的課題。同時(shí)，城市軌道交通在地下、車(chē)站等處由于受空間限制，無(wú)法安裝鋁合金滑輪補(bǔ)償裝置。為解決這個(gè)問(wèn)題，棘輪裝置應(yīng)運(yùn)而生。棘輪裝置的最大特點(diǎn)是棘輪與其它工作輪共為一體，棘輪本體大輪直徑為566mm，小輪直徑為170mm，傳動(dòng)比為13，補(bǔ)償繩為柔性不銹鋼絲

41、繩，比普通不銹鋼絲繩性能更好，工作荷重有30kN、36kN 2種，主要優(yōu)點(diǎn)一是具有斷線制動(dòng)功能，二是安裝空間比鋁合金滑輪補(bǔ)償裝置小很多，其示意圖如圖3-3所示。正常工作狀態(tài)下，棘齒與制動(dòng)卡塊之間有一定間隙，棘輪可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)；當(dāng)線索斷裂后，棘輪和墜砣在重力作用下下落，棘齒卡在制動(dòng)卡塊上，從而可以有效地縮小事故范圍、防止墜砣下落侵入限界、丟失。棘輪裝置具有轉(zhuǎn)動(dòng)靈活、傳動(dòng)效率高（與鋁合金滑輪補(bǔ)償裝置相當(dāng)）、防腐性能好、使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，但價(jià)格較高。由于棘輪本體形狀復(fù)雜、輪徑大、薄壁部位多，因而制造上對(duì)設(shè)備的要求很高，同時(shí)對(duì)鑄造技術(shù)水平的要求也很高。國(guó)內(nèi)一般制造工藝為砂型鑄造，成品率較低，外觀質(zhì)量較差

42、。為了滿足用戶需要，中鐵電氣化局集團(tuán)寶雞器材廠專(zhuān)門(mén)從意大利引進(jìn)了一套大型低壓鑄造設(shè)備，采用金屬模，不但棘輪的成品率、外觀質(zhì)量大大提高，成本也顯著降低，為大面積推廣使用奠定了基礎(chǔ)。圖3-3 棘輪裝置3.2.4 彈性補(bǔ)償器多年來(lái)，我國(guó)電氣化鐵道一直未對(duì)軟橫跨進(jìn)行過(guò)補(bǔ)償。在氣溫升高時(shí)，軟橫跨會(huì)因此松弛，造成接觸網(wǎng)下墜；或是鋼柱承受額外的大張力，嚴(yán)重威脅接觸網(wǎng)安全。哈大線是東北地區(qū)首條電氣化鐵道，全年氣溫變化懸殊，如不對(duì)軟橫跨進(jìn)行補(bǔ)償，無(wú)法保證接觸網(wǎng)的安全。彈性補(bǔ)償器是哈大線采用的軟橫跨補(bǔ)償裝置，如圖3-4所示。圖3-4彈性補(bǔ)償器彈性補(bǔ)償器工作原理為虎克定律。其內(nèi)部固定有一個(gè)彈簧，彈簧具有一定的初始?jí)?/p>

43、縮力。當(dāng)軟橫跨定位繩伸長(zhǎng)時(shí)，彈簧被釋放，工作桿收回拉緊軟橫跨定位繩；當(dāng)軟橫跨定位繩收縮時(shí)，彈簧被壓縮，工作桿伸出，使軟橫跨定位繩的張力保持在一定范圍內(nèi)。目前彈性補(bǔ)償器有03kN、36kN，2種型號(hào)。彈性補(bǔ)償器具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安裝方便、價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)。3.2.5 液氣式張力補(bǔ)償器液氣式張力補(bǔ)償器最初是為了解決上海明珠線一期工程中下錨支柱與拉線不在同一橋上的問(wèn)題而研制的。由于鋼拉線的線脹系數(shù)與混凝土的相差較多，當(dāng)下錨支柱與拉線不在同一橋上時(shí)，理論計(jì)算結(jié)果表明，這一相差在極端溫度條件下足以將錨柱拉倒，因此必須對(duì)拉線的張力進(jìn)行補(bǔ)償。液氣式張力補(bǔ)償器就是對(duì)拉線進(jìn)行補(bǔ)償?shù)难b置，其工作荷重為32kN，補(bǔ)償精度

44、大于5%，工作溫度范圍為-4060，整體重量小于50kg，如圖3-5所示。液氣式張力補(bǔ)償器的工作原理為帕斯卡定律，即氣體的熱脹冷縮原理。其中心是一個(gè)密封性極好的液壓油缸，四周環(huán)繞著一個(gè)充有一定初壓的氣囊。當(dāng)溫度變化時(shí)，張力保持恒定，氣囊內(nèi)的氣體發(fā)生熱脹冷縮，推動(dòng)油缸收縮或伸出，從而達(dá)到補(bǔ)償?shù)哪康摹D3-5液氣式張力補(bǔ)償器液氣式張力補(bǔ)償器的主要特點(diǎn)是體積小、重量輕、安裝方便、補(bǔ)償精度高、技術(shù)含量高。根據(jù)使用要求，可以設(shè)計(jì)制造不同規(guī)格的產(chǎn)品，滿足不同補(bǔ)償要求。不僅運(yùn)用于拉線補(bǔ)償，還用于特長(zhǎng)錨段的接觸網(wǎng)補(bǔ)償、軟橫跨補(bǔ)償。尤其是用于軟橫跨補(bǔ)償?shù)囊簹馐綇埩ρa(bǔ)償器，僅長(zhǎng)300mm左右，重?cái)?shù)公斤，可以進(jìn)行恒

45、張力補(bǔ)償，極具發(fā)展?jié)摿Α?.3 各種補(bǔ)償裝置的應(yīng)用情況可鍛鑄鐵滑輪組長(zhǎng)期以來(lái)一直在電氣化鐵道上發(fā)揮著重要作用。自寶成線開(kāi)始至1995年間，我國(guó)修建的數(shù)千公里電氣化鐵道均采用此種補(bǔ)償方式。隨著近年來(lái)鐵路提速的發(fā)展，可鍛鑄鐵滑輪組逐漸暴露出傳動(dòng)效率低（80%90%）、易跳槽、偏磨、鋼絲繩銹蝕斷股、補(bǔ)償繩涂油工作量大、使用壽命短等問(wèn)題，影響接觸懸掛的安全可靠和穩(wěn)定。自新型鋁合金滑輪補(bǔ)償裝置問(wèn)世后，目前已被淘汰。1995年研制成功的鋁合金滑輪補(bǔ)償裝置克服了偏磨、卡滯等現(xiàn)象，滑輪轉(zhuǎn)動(dòng)靈活自如、傳動(dòng)效率高達(dá)97%以上，具有安裝比較方便、維修量少等優(yōu)點(diǎn)，因此一推出即受到一致好評(píng)，目前在全國(guó)各條電氣化鐵道、城

46、市軌道交通中都得到了廣泛應(yīng)用。主要使用線路包括京鄭、京秦、武廣、隴海線、寶成、京包、寶中線等電氣化鐵道，累計(jì)數(shù)量約達(dá)4萬(wàn)套，占全部補(bǔ)償裝置的95%以上。棘輪裝置于1996年研制成功，在電氣化鐵道、城市軌道交通領(lǐng)域具有極大的發(fā)展前途，是鋁合金滑輪補(bǔ)償裝置的理想替代產(chǎn)品。目前已在哈大線、上海地鐵明珠線、深圳地鐵、廣州地鐵、西康線局部、長(zhǎng)春輕軌等線路上使用，累計(jì)數(shù)量約3000套，占全部補(bǔ)償裝置的3%左右，效果良好。2000年，修建東北地區(qū)第一條電氣化鐵道哈大線時(shí)，首次使用彈性補(bǔ)償器，之后推廣應(yīng)用于京秦、秦沈線等線路。目前在鐵路跨躍式發(fā)展的指導(dǎo)思想下，多條新建電氣化干線如膠濟(jì)、鄭徐線等均采用此產(chǎn)品。今

47、后時(shí)速200km及以上線路軟橫跨系統(tǒng)都將采用彈性補(bǔ)償器。液氣式張力補(bǔ)償器目前已在上海明珠線、大連快軌、朔黃鐵路等批量使用，效果顯著。第4章 接觸網(wǎng)棘輪補(bǔ)償裝置4.1 棘輪補(bǔ)償?shù)牡慕M成棘輪補(bǔ)償裝置由棘輪本體、框架、制動(dòng)卡塊、補(bǔ)償繩、補(bǔ)償墜砣等組成。棘輪和工作輪共為一體，占用空間小，如圖4-1所示。圖4.1 棘輪補(bǔ)償?shù)挠猛炯胺N類(lèi)規(guī)格4.2 用途接觸網(wǎng)棘輪補(bǔ)償裝置適用于電氣化鐵道接觸網(wǎng)正線或站線、地鐵線路、城市地鐵、輕軌下錨處補(bǔ)償調(diào)整張力。它能確保接觸線或承力索承受正確和持續(xù)的補(bǔ)償力，并有斷線制動(dòng)功能，可防止在斷線后墜砣落地而損壞下部設(shè)施及其他傷害。接觸網(wǎng)棘輪補(bǔ)償裝置又叫張力自動(dòng)補(bǔ)償裝置，它是裝在錨

48、段的兩端，并且串聯(lián)在接觸線和承力索內(nèi)，它的作用是補(bǔ)償線索內(nèi)張力的變化，使張力保持恒定。對(duì)本裝置的要求有二：其一，補(bǔ)償裝置靈活，在線索內(nèi)的張力發(fā)生緩慢變化時(shí)，應(yīng)能及時(shí)補(bǔ)償，傳送效率要高；其二，具有快速制動(dòng)作用，一旦發(fā)生斷線事故或者其他異常情況，補(bǔ)償裝置應(yīng)有一種制動(dòng)功能。4.3 種類(lèi)及規(guī)格目前應(yīng)用的棘輪補(bǔ)償主要有2.4t和3.6t兩種，具體參數(shù)見(jiàn)表4-1。產(chǎn)品相關(guān)參數(shù)傳動(dòng)比重量/kg外形尺寸/mm2.4t正制動(dòng)棘輪補(bǔ)償裝置1：322.59335702253.6t正制動(dòng)棘輪補(bǔ)償裝置1：323.5833570225表4-1 棘輪補(bǔ)償裝置參數(shù)4.4 產(chǎn)品及安裝示意圖圖4-2 2.4t 正制動(dòng)棘輪補(bǔ)償裝置

49、圖4-3 3.6t 正制動(dòng)棘輪補(bǔ)償裝置4.5 技術(shù)條件4.5.1 性能（1）適用正線/站線承力索：工作張力20 kN /15kN；（2）適用正線/站線接觸線：工作張力25/15kN；（3）導(dǎo)線補(bǔ)償溫度范圍-40C80C；（4）適用接觸懸掛錨段長(zhǎng)度：正線不大于2700m，站線不大于2850m；（5）工作荷載不小于19.62 kN；破壞荷載不小于64.75 kN；（6）各零件的拉伸破壞荷重根據(jù)張力及使用條件確定如下：（7）雙耳楔型線夾破壞荷重：54kN；（8）輪體的抗拉強(qiáng)度b290MPa,延伸率3%；（9）補(bǔ)償繩拉斷力54kN；（10）斷線時(shí)，制動(dòng)時(shí)間不大于200ms，墜砣下落距離不大于200mm

50、。（11）補(bǔ)償棘輪的傳動(dòng)效率補(bǔ)償墜鉈上升時(shí)效率：97%補(bǔ)償墜鉈下降時(shí)效率：98%相鄰的兩個(gè)測(cè)量點(diǎn)間傳動(dòng)效率之差應(yīng)1%試驗(yàn)連續(xù)做兩次，兩次結(jié)果相差2%補(bǔ)償棘輪疲勞試驗(yàn)疲勞次數(shù)：20000次疲勞試驗(yàn)時(shí)所加的補(bǔ)償力：4.9kN疲勞試驗(yàn)后：a）補(bǔ)償棘輪傳動(dòng)效率與規(guī)定值相比下降2%b）補(bǔ)償繩整繩破斷拉力與規(guī)定值相比下降10%(48.6kN)c)補(bǔ)償棘輪破壞荷重與規(guī)定值相比下降5%d）補(bǔ)償棘輪輪槽磨損深度0.5mme）補(bǔ)償繩外觀：不允許斷股現(xiàn)象。（12）拉伸破壞荷重80kN。4.5.2 材料（1）棘輪本體體采用鋁合金ZL114A。（2）棘輪框架采用牌號(hào)為Q235A的碳素結(jié)構(gòu)鋼，表面熱浸鍍鋅防腐，技術(shù)要求應(yīng)

51、符合TB/T2073-98中2級(jí)鍍鋅標(biāo)準(zhǔn)。（3）償繩采用直徑為8.75mm的柔軟性能好的牌號(hào)0Cr18Ni9的奧氏體不銹鋼絲繩。整繩拉斷力54kN。鋼絲繩結(jié)構(gòu)為8T（1+6，6+12）+7（1+6+12）。（4）補(bǔ)償繩用楔形線夾采用鑄鋼，牌號(hào)為ZG270-500。（5）棘輪軸采用45鋼機(jī)加工制造，螺栓銷(xiāo)采用0Cr18Ni9,螺母、墊圈、開(kāi)口銷(xiāo)采用1Cr18Ni9奧氏體不銹鋼。性能等級(jí)滿足A2-70（GB/T3098.6-2000）級(jí)要求。4.5.3 制造工藝棘輪本體采用金屬模低壓鑄造；棘輪框架采用焊接及機(jī)械加工制造；棘輪軸采用45鋼機(jī)加工制造；平衡輪采用精密鑄造；雙耳楔型線夾采用金屬模精密鑄造

52、而成。第5章 棘輪補(bǔ)償裝置使用問(wèn)題分析及對(duì)策棘輪補(bǔ)償作為電氣化鐵路補(bǔ)償裝置中的一種，以其具有的占用空間少、轉(zhuǎn)動(dòng)靈活、傳動(dòng) 效率高、防腐性能好，使用壽命長(zhǎng)、斷線制動(dòng)、縮小事故范圍等優(yōu)點(diǎn)，而在高速鐵路、客運(yùn) 專(zhuān)線得到廣泛應(yīng)用，但普鐵特殊地段也得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。5.1 補(bǔ)償繩偏磨問(wèn)題5.1.1 補(bǔ)償繩偏磨現(xiàn)象（1）棘輪本體不垂直，小輪補(bǔ)償繩與大輪齒牙發(fā)生摩擦（見(jiàn)圖5-1）。圖5-1 小輪補(bǔ)償繩與大輪齒牙發(fā)生摩擦（2）棘輪本體不垂直，大輪補(bǔ)償繩與本體齒牙出現(xiàn)相互摩擦（見(jiàn)圖5-2）圖5-2 大輪補(bǔ)償繩與本體齒牙出現(xiàn)相互摩擦5.1.2 引發(fā)后果補(bǔ)償裝置補(bǔ)償繩出現(xiàn)與棘輪齒牙相摩擦，如得不到及時(shí)整治處理，

53、導(dǎo)致補(bǔ)償繩本體出現(xiàn)明顯損傷，發(fā)生斷股、散股，易引發(fā)斷裂而導(dǎo)致接觸懸掛塌網(wǎng)事故。5.1.3 原因分析（1）棘輪補(bǔ)償?shù)鬃軜?gòu)存在缺陷，安裝后無(wú)法達(dá)到水平垂直狀態(tài)。（2）棘輪底座各部連接螺栓緊固力矩不達(dá)標(biāo)，運(yùn)行中底座出現(xiàn)歪斜。（3）棘輪旋轉(zhuǎn)底座豎軸調(diào)整螺栓未調(diào)整禁錮到位，造成棘輪受力后出現(xiàn)偏斜。（4）棘輪安裝過(guò)程中及與接觸懸掛連接受力后，施工人員未對(duì)棘輪垂直度利用水平尺進(jìn)行驗(yàn)測(cè)調(diào)整，造成棘輪偏倒值超出產(chǎn)品安裝使用說(shuō)明書(shū)中規(guī)定的棘輪偏倒值a5mm的要求(見(jiàn)圖5-3)。 a.正確 b.不正確圖5-3 棘輪安裝狀態(tài)圖（5）棘輪補(bǔ)償繩在線槽內(nèi)出現(xiàn)不規(guī)則性纏繞，補(bǔ)償繩靠近一邊側(cè)纏繞時(shí)，容易發(fā)生與輪 齒相磨現(xiàn)象

54、。5.1.4 整改和解決措施（1）檢查棘輪補(bǔ)償?shù)鬃軜?gòu)角鋼，如存在明顯扭曲變形情況應(yīng)立即更換，并利用水平尺4測(cè)量底座是否水平。（2）調(diào)整棘輪旋轉(zhuǎn)底座豎軸調(diào)整螺栓，將水平尺緊貼在小輪端面，檢測(cè)垂直度，棘輪調(diào)整到位后，禁錮豎軸螺栓。（3）棘輪在安裝時(shí)或調(diào)整后，作業(yè)人員要利用水平尺測(cè)量棘輪中心線應(yīng)保持垂直，棘輪 偏倒值嚴(yán)格控制在5mm以內(nèi)。（4）線槽內(nèi)補(bǔ)償繩纏繞排列不規(guī)則時(shí)，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行調(diào)整，將補(bǔ)償繩進(jìn)行撥移，使之自然 順暢纏繞。5.2 補(bǔ)償繩扭絞問(wèn)題5.2.1 扭絞現(xiàn)象補(bǔ)償繩扭絞現(xiàn)象是指因?yàn)槠胶廨喌牟凰剑斐裳a(bǔ)償繩出現(xiàn)旋轉(zhuǎn)甚至相互扭絞（見(jiàn)圖5-4）。圖5-4 平衡輪不水平、補(bǔ)償繩出現(xiàn)旋轉(zhuǎn)相互扭絞5.2.2 引發(fā)后果補(bǔ)償裝置出現(xiàn)平衡輪不水平、補(bǔ)償繩出現(xiàn)旋轉(zhuǎn)相互扭絞情況時(shí)，如未及時(shí)處理，將導(dǎo)致補(bǔ)償繩從平衡輪槽內(nèi)脫出或因補(bǔ)償繩