一種槽輪補償裝置的製作方法

2023-05-28 15:40:36

本發明涉及電氣化鐵道供電技術領域。特別涉及電氣化鐵路接觸網導線(承力索和接觸線)下錨補償使用的一種槽輪補償裝置。

背景技術：

電氣化鐵路接觸網導線(承力索和接觸線)受環境溫度變化的影響發生熱脹冷縮的現象，為避免引起導線(承力索和接觸線)張力的變化，錨段兩端均採取下錨補償裝置以補償其變化。

現有電氣化鐵路接觸網導線(承力索和接觸線)下錨補償裝置普遍採用棘輪補償裝置。

中國專利資料庫中公布了一種「用於調整裝置的帶滑輪補償裝置」發明專利申請公布說明書，其公開號：CN 1285292 A，申請日：2000.6.21，公開日：2001年2月28日，申請人：(德國)西門子公司。該特徵是：一種用於張緊裝置的帶滑輪補償裝置，該張緊裝置用於張緊鏈形懸掛架空接觸網設備的接觸導線和承力索。該帶滑輪補償裝置具有一個張緊輪(4)和至少一個止動元件(9)，該張緊輪(4)有一個直徑較大的滾筒(5)以及一個較小的滾筒(6)；而止動元件(9)與至少一圈安裝在直徑較大的滾筒(5)上的止動齒(7、8)共同作用。通過分別將至少一圈止動齒(7、8)安裝在直徑較大的滾筒(5)的兩個外側面上，以及使止動元件(9)對稱與止動齒(7、8)共同作用，也能夠可靠地支撐和閉鎖明細更重的導線平衡重。

一種「用於調整裝置的帶滑輪補償裝置」的不足之處在於：該裝置對制動效果不夠明顯，製造工藝要求高，且施工現場安裝複雜等。

中國專利資料庫中還公布了一種「電氣化鐵路接觸網的側面制動棘輪張力補償裝置」發明專利申請，其申請公布號：CN 101695907 A，申請日：2009.10.30，申請公布日：2010年04月21日，申請人：舒文琛、李霽開。該特徵是：電氣化鐵路接觸網的側面制動棘輪張力補償裝置，包括制動支撐架，制動支撐架通過兩旋臂與棘輪軸相連接，棘輪軸與棘輪本體通過採用自潤滑複合材料製成的滑動軸承同軸設置，棘輪本體可繞棘輪軸轉動，棘輪本體由輪毅、多個輻板和輪緣構成，棘輪本體輻板兩側、輪載的外圓周表面分別設置有張緊輪槽A和張緊輪槽8，該兩槽內設置有繩槽，輪緣外圓周表面設置有底部鑄造有繩槽和鋼絲繩孔的棘 輪輪槽，輪緣的兩側對稱鑄造有制動齒圈，制動支撐架下端固接有緩衝制動裝置，本發明適用於承力索和接觸線受環境溫度影響緩慢變化的工作狀態，避免了機車受電弓的頻繁離線、拉弧以及接觸線燒傷等缺陷，且無需注油、免維修、使用壽命長。

一種「電氣化鐵路接觸網的側面制動棘輪張力補償裝置」的不足之處在於：該裝置對制動效果不夠明顯，製造工藝要求高，且施工現場安裝複雜等。

中國專利資料庫中還公布了一種「傘齒棘輪補償裝置」發明專利申請，其申請公布號：CN 101716893 A，申請日：2009.12.17，申請公布日：2010年04月21日，申請人：中鐵電氣化局集團寶雞器材有限公司。該特徵是：一種傘齒棘輪補償裝置，包括棘輪本體(1)、棘輪制動架(2)、長螺栓銷(3)、棘輪框架連扳(4)、制動卡板(5)、平衡輪(6)、鋼絲繩1(7)鋼絲繩II(7I)及線夾(8)；棘輪本體(1)的大輪(12)的外圓上制有兩排相互對稱的傘齒，且傘齒由直齒(24)和側齒(25)構成，直齒(24)位於大輪(12)圓周面的兩側，側齒(25)位於大輪(12)的側壁上：制動卡板(5)的前端制有″U″型制動口(26)，且制動口(26)的寬度與兩側齒25的底部問距一致。本發明棘齒採用直齒加側齒形成的傘齒結構，且通過優化結構設計，簡化製造工藝，提高安全使用性能，使用工作張力達到38.85kN，補償距離達到800m。不但能滿足高速電氣化鐵路接觸網大張力與補償距離的要求，而且安裝維護更方便。

一種「傘齒棘輪補償裝置」的不足之處在於：該裝置對制動效果不夠明顯，製造工藝要求高，且施工現場安裝複雜等。

中國專利資料庫中還公布了一種「新型棘輪補償裝置」發明專利申請，其申請公布號：CN 101722867 A，申請日：2009.12.17，申請公布日：2010年06月09日，申請人：中鐵電氣化局集團寶雞器材有限公司。該特徵是：一種新型棘輪補償裝置，包括棘輪本體(1)、棘輪制動架(2)、長螺栓銷(3)、棘輪框架連扳(4)、制動卡板(5)、平衡輪(6)、鋼絲繩1(7)鋼絲繩II(7』)及線夾(8)；棘輪本體(1)通過一對自潤滑滑動軸承(10)安裝在棘輪軸(11)上，棘輪軸(11)的兩端固定在棘輪框架連扳(4)的前端，且棘輪軸(11)的兩端安裝有端面白潤滑軸承(14)，端面白潤滑軸承(14)位於棘輪框架連扳(4)與自潤滑滑動軸承(10)之間。本發明通過優化結構設計，簡化製造工藝，提高安全使用性能，使用工作張力達到32kN，補償距離達到950m。不但能滿足高速電氣化鐵路接觸網大張力與補償距離的要求，而且安裝維護更方便。

]一種「新型棘輪補償裝置」的不足之處在於：該裝置對制動效果不夠明顯，製造工藝要求高，且施工現場安裝複雜等。

中國專利資料庫中還公布了一種「電氣化鐵路接觸網用棘輪補償機構及設計方法」發明專利，其授權公告號：CN 102745093 B，申請日：2012.07.06，授權公告日：2014年11月12日，專利權人：周建科。該特徵是：本發明公開了一種電氣化鐵路接觸網用棘輪補償機構及設計方法，該機構至少包括：棘輪本體、棘輪軸、棘輪支架、圓柱滾子軸承，棘輪本體通過棘輪軸連接在棘輪支架內側，左右圓柱滾子軸承分別鑲嵌在棘輪本體左右兩端的圓孔內，使棘輪本體通過左右圓柱滾子軸承與棘輪軸連接，棘輪支架內的棘輪本體靠近圓柱滾子軸承兩端直徑小，中間直徑大，直徑大的中間段有大輪，大輪有左右墜盹端鋼絲繩槽，直徑小左右端有小輪，小輪有線索端鋼絲繩槽，鋼絲繩左端與右端通過線索端鋼絲繩槽固定，鋼絲繩再通過中間段左右墜陀端鋼絲繩槽纏繞後與墜盹連接，墜陀上纏繞的鋼絲繩和棘輪本體中間段左右絲繩槽形成倒「八」宇型。本發明提高了棘輪補償機構的傳動效率。

一種「電氣化鐵路接觸網用棘輪補償機構及設計方法」的不足之處在於：該裝置對制動效果不夠明顯，製造工藝要求高，且施工現場安裝複雜等。

上述公布的5種裝置，是採用了以基本(完全)相同的手段，實現基本(完全)相同的功能，達到基本(完全)相同的效果。沒有實質性變化和進步。

技術實現要素：

隨著世界各國高速電氣化鐵路的發展，列車運行速度提高到350km/h及以上，這對電氣化鐵路接觸網導線(承力索和接觸線)的補償性能提出了更高的要求，如何保證其安全、可靠，已經成為迫切需要解決的問題。

本發明的目的在於：克服上述各種棘輪補償裝置存在的不足之處，提供一種槽輪補償裝置。

本發明能使高速電氣化鐵路接觸網導線(承力索和接觸線)在發生斷線事故時能瞬間制動，制動效果好且制動距離短，同時，並具有張力鎖定和60kN以上的承載能力。同時具有接觸網導線(承力索和接觸線)發生斷線事故時的快速搶修功能，並提高了安裝速度和安裝質量。

為實現上述目的，本發明提供了一種槽輪補償裝置100，包括連接孔1、連接框架2、銘牌3、鎖定孔4、鋼絲繩5、雙耳楔形線夾6、主軸7、鎖定銷8、鋼絲繩9、平衡輪10、輪體200及制動器300組成。所述鋼絲繩5通過雙耳楔形線夾6與墜坨連接，所述鋼絲繩9和平衡輪10通過絕緣子與接觸網導線(承力索和接觸線)連接。

進一步地，所述一種槽輪補償裝置100的連接框架2上連接孔1與支柱的附件連接。

進一步地，所述一種槽輪補償裝置100的連接框架2上鎖定孔4與鎖定銷8配合使 用。

進一步地，所述一種槽輪補償裝置100的輪體200由小輪201和大輪202組成。

更進一步，所述一種槽輪補償裝置100的制動器300，包含內齒棘輪301，鎖定銷孔302，飛輪303，棘爪304，主軸孔305，彈簧306，固定孔307，工藝孔308，擋板309組成。

附圖說明

圖1是本發明一種槽輪補償裝置100實施例1，為一側內置制動器300的典型結構。

圖2是本發明一種槽輪補償裝置100實施例2，為一側外置制動器300的典型結構。

圖3是本發明一種槽輪補償裝置100實施例3，為兩側內置制動器300的典型結構。

圖4是本發明一種槽輪補償裝置100實施例4，為兩側外置制動器300的典型結構。

圖5是本發明一種槽輪補償裝置100實施例5，為一側外置制動器300和一側內置制動器300的典型結構。

圖6是本發明一種槽輪補償裝置100的制動器300剖視圖。

圖7是本發明一種槽輪補償裝置100實施例1～5的第一種現場安裝示意圖。

圖8是本發明一種槽輪補償裝置100實施例1～5的第二種現場安裝示意圖。

圖9是本發明一種槽輪補償裝置100實施例1～5的第三種現場安裝示意圖。

圖10是本發明一種槽輪補償裝置100實施例1～5的第四種現場安裝示意圖。

圖11是本發明一種槽輪補償裝置100實施例1～5的第五種現場安裝示意圖。

圖12是本發明一種槽輪補償裝置100實施例1～5的第六種現場安裝示意圖。

具體實施方式

為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，下面結合附圖及實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處描述的實施例僅用於解釋本發明，而不是用於限制本發明。這些附圖均為簡化的示意圖僅以示意方式說明本發明的基本結構，因此其僅顯示與本發明有關的構成。

實施例1中在連接框架2一側內置制動器300，至少包括連接孔1、連接框架2、銘牌3、鎖定孔4、鋼絲繩5、雙耳楔形線夾6、主軸7、鎖定銷8、鋼絲繩9、平衡輪10及輪體200和制動器300組成。

實施例1中鋼絲繩5纏繞固定在輪體200的大圈201的導線槽內；鋼絲繩9的一端固定並纏繞在輪體4的小圈202的導線槽內，鋼絲繩9另一端與平衡輪10連接後在依次纏繞在輪體200的小圈202的另一側導線槽內。接觸網導線(承力索和接觸線)在環境溫度影響 下產生熱脹冷縮，通過鋼絲繩9上輪體200的小圈201與鋼絲繩5上輪體200的大圈202的同步運行，此時鋼絲繩5通過雙耳楔形線夾6與墜坨連接，墜砣能夠在各種天氣條件下補償接觸網導線(承力索和接觸線)引起的張力變化，並確保恆定的張力。

實施例1中在連接框架2一側內置制動器300，至少包括內齒棘輪301，鎖定銷孔302，飛輪303，棘爪304，主軸孔305，彈簧306，固定孔307，工藝孔308，擋板309組成。

實施例1中在連接框架2一側內置制動器300，所述內齒棘輪301固定在連接框架2內側上，飛輪303的外圓周上至少設有一個棘爪槽，所述棘爪304插接在棘爪槽中，棘爪304與飛輪303之間設有驅使棘爪304收縮在棘爪槽內的彈簧306上，棘爪304的端部與內齒棘輪301的棘齒相對應。

實施例1中在連接框架2一側內置制動器300，所述制動器300處於工作狀態時，飛輪303與輪體200用主軸7固定連接；當主軸7緩慢正向或反向轉動時，由於有彈簧306的作用，棘爪304貼靠在飛輪303上，與內齒棘輪301不接觸，不影響輪體200正反向轉動。

實施例1中在連接框架2一側內置制動器300，當承力索或接觸線事故斷線時，輪體200因導線(承力索和接觸線)一側失載，在墜坨重力作用下，所述當主軸7瞬間加速，在離心力的作用下，棘爪304克服彈簧306的作用力，脫離棘爪304槽底部，迅速與內齒棘輪301的棘齒相結合，實現瞬間制動。

實施例1中在連接框架2一側內置制動器300，所述制動器300與現有棘輪補償裝置的制動技術相比：現有棘輪補償裝置的制動技術全部是採用導線(承力索和接觸線)斷線後，棘輪失載在墜坨重力作用下自由墜落，並與下方支撐的棘齒咬合實現制動。其缺陷是咬合時間長，制動距離長達200mm，如果兩齒尖相撞，制動失敗，制動成功率低。本實施例1是在輪體200失載後，輪體200瞬間加速轉動，棘爪304在離心力作用下彈出與內齒棘輪301咬合，其優點是輪體200失載後加速度大，棘爪304與內齒棘輪301間隙小，可以瞬間咬合，制動時間短，制動距離小於70mm。且棘爪304是順著內齒棘輪301內齒弧入槽，不存在齒尖相撞情況，制動成功率可以達到100％。

實施例1中在連接框架2一側內置制動器300，所述制動器300為改善棘爪槽和棘爪304之間的受力狀況，所述棘爪304槽底部與棘爪304端部之間為相互配合的圓弧面。在棘爪304飛動後再次與棘爪304槽底板結合時，棘爪304槽底部與棘爪304端部的整個圓弧面同時接觸，可以承受較大衝擊力，從而進一步保證制動器300使用的可靠性。

實施例1中在連接框架2一側內置制動器300，所述制動器300為使得棘爪304在初始和/或在微小轉動的情況下，棘爪304能可靠貼靠在飛輪303上，棘爪304與飛輪303之 間設有驅使棘爪304收縮在棘爪槽內的彈簧306，所述彈簧306為拉簧，也可以設計為壓簧或扭簧。

實施例1中在連接框架2一側內置制動器300，所述飛輪303與主軸7連接，所述主軸孔306中心設有花鍵孔，通過花鍵孔與設有花鍵的主軸7固定連接。當然，主軸孔306也並不局限於採用花鍵方式連接，也可以是平鍵方式連接，或採用其它的連接方式。

實施例1中在連接框架2一側內置制動器300，在連接框架外側設有若干鎖定孔4，在施工現場安裝前安裝槽輪補償裝置100，用鎖定銷8鎖定輪體200和制動器300，使之整體結構處於剛性狀態，便於安裝與調整墜陀及導線(承力索和接觸線)。當然鎖定孔4不限於腰形孔，也可以是圓形孔，或採用其它連接方式。

實施例1中在連接框架2一側內置制動器300，所述棘爪槽沿飛輪303軸向中心對稱設有兩個，軸向對稱分布的兩個棘爪槽能使受力更加均勻和平衡。棘爪槽也可以設置一個或多個，其設置多個時，最好沿飛輪303的圓周方向均布。

實施例1中在連接框架2一側內置制動器300，所述飛輪303上的工藝孔308，一個或一個以上，也可以不設置。

實施例1中在連接框架2一側內置制動器300，所述擋板309是固定飛輪303。

實施例1為槽輪補償裝置100安裝制動器300的第一種方式。

實施例2中在連接框架2一側外置制動器300，是槽輪補償裝置100安裝制動器300的第二種方式。與實施例1的區別在於將制動器300設置在連接框架2的外側。

實施例3中在連接框架2兩側內置制動器300，是槽輪補償裝置100安裝制動器300的第三種方式。與實施例1的區別在於在連接框架2的內側同時設置2個制動器300，此實施例3適用於額定張力大於30～60kN的槽輪補償裝置100。

實施例4中在連接框架2兩側外置制動器300，是槽輪補償裝置100安裝制動器300的第四種方式。與實施例1的區別在於在連接框架2的外側同時設置2個制動器300，此實施例4適用於額定張力大於30～60kN的槽輪補償裝置100。

實施例5中在連接框架2一側外置制動器300和另一側內置制動器300，是槽輪補償裝置100安裝制動器300的第五種方式。與實施例1的區別在於將制動器300設置在連接框架2的外側和內側同時設置2個制動器300，此實施例5適用於額定張力大於30～60kN的槽輪補償裝置100。

進一步地，所述圖7是本發明一種槽輪補償裝置100實施例1～5的第一種現場安裝示意圖，承力索用槽輪補償裝置100採用反向安裝方式，接觸線用槽輪補償裝置100採用正 向安裝方式。

進一步地，所述圖8是本發明一種槽輪補償裝置100實施例1～5的第二種現場安裝示意圖，承力索用槽輪補償裝置100採用正向安裝方式，接觸線用槽輪補償裝置100採用反向安裝方式。

進一步地，所述圖9是本發明一種槽輪補償裝置100實施例1～5的第三種現場安裝示意圖，承力索用槽輪補償裝置100採用正向安裝方式，接觸線用槽輪補償裝置100採用正向安裝方式。

進一步地，所述圖10是本發明一種槽輪補償裝置100實施例1～5的第四種現場安裝示意圖，承力索和接觸線同時採用一個槽輪補償裝置100，採用正向安裝方式。

進一步地，所述圖11是本發明一種槽輪補償裝置100實施例1～5的第五種現場安裝示意圖，承力索和接觸線同時採用個槽輪補償裝置100，採用正向安裝方式，且採用兩組墜陀。

更進一步地，所述圖12是本發明一種槽輪補償裝置100實施例1～5的第六種現場安裝示意圖，兩根承力索和/或兩根接觸線採用一個槽輪補償裝置100，採用正向安裝方式。

上述實施例沒有詳細敘述的零部件和結構屬於本行業的公知零部件和常用結構或常用手段，在此不一一敘述。

上述僅為本發明的較佳實施例，當然，根據實際需要和進一步的探索還可以在其它應用領域有其它的實施方式。但是，應該明確的是，基於類似上述的或者其它沒有表述出的具有相同構思的實施方式的變換，均應涵蓋在本發明權利要求的保護範圍之中。