李东辉
电气化铁路接触网补偿装置滑轮偏磨整治研究
李东辉
接触网补偿装置滑轮偏磨对接触网运行状态有很大的危害,目前常用的几种处理方法效果不明显,经过反复试验、摸索和尝试,提出一种新的处理方法,并在实践中试运行,效果良好。
电气化;接触网;补偿装置;偏磨
在正常状态下,接触网补偿装置中的定滑轮槽应保持铅垂状态,补偿绳应位于滑轮槽内,不得与滑轮边缘接触。当由于安装、受力等原因会导致滑轮倾斜,同时补偿绳与滑轮槽边缘处于接触摩擦的状态,即造成补偿装置偏磨。
近两年,接触网运行检修中发现多处下锚补偿装置定滑轮不同程度存在偏磨现象,其造成的危害有:(1)磨光滑轮槽边,使其槽边缘极薄甚至破损,在滑轮和边框之间,不能升降坠砣,补偿绳会卡住。补偿不到接触线的张力,接触线在温度升高的时候,增大了弛度,导致导线高度不够,形成跳闸和烧断等故障,当温度降低的时候,线索收缩,张力变大,发生断线事故。(2)滑轮边槽因为长期偏磨特别锋利,在补偿绳和其接触的时候会造成塌网事故。一方面静滑轮和支柱之间活动和连接部件多,设计太繁杂;另一方面因为严重磨损连接部件,导致滑轮倾斜,连接部件的耐磨程度和硬度不够。
2.1 加装D型连接器
在2013年接触网检修过程中,采取在下锚装置滑轮偏磨严重处所双环杆与动滑轮间安装 D型连接器的方式。目前来看,效果不是很理想,多处装有 D型连接器的补偿装置定滑轮依旧存在偏磨现象,个别处所偏磨依然比较严重,经现场测量,偏转角度可达10°。
2.2 扳手矫正
在以往接触网检修过程中,使用扳手扭转双环杆的方法对一些偏磨严重处所进行矫正,线锚偏磨可以矫正过来,但会随着时间及温度的变化出现反复,效果不持久;承锚因双环杆长度较短,不易扭转,效果不太明显,并且该方法或多或少会对双环杆焊缝处造成一些损伤,也不宜推广。
3.1 滑轮偏磨整治方法
由于上述2种解决方案效果均不理想,经过长期反复思考、试验、摸索,在充分查阅接触网零部件性能并经地面组装试验的基础上,于近期在偏磨严重处所采取了在 250(730)型双环杆与滑轮组定滑轮之间加装球头挂环和双联碗头挂板(以下简称球-碗组合)的方法用以整治滑轮偏磨问题(原先加装有D型连接器的需要拆除),球-碗组合与双环杆、定滑轮之间连接方式如图1所示,实际安装后目前看来效果良好(图2)。
图1 球-碗组合与双环杆和定滑轮组装图
图2 京哈线某处加装球-碗组合图
可以看出,加装球-碗组合后,定滑轮槽基本处于铅垂状态,承锚定滑轮与补偿绳不再偏磨,补偿绳基本位于定滑轮槽中间,经过近一个月的观察,没有出现反复,状态稳定。
3.2 整治原理及有关零部件性能参数
D型连接器消除偏磨的思路是将2个D型连接器连在一起,两端分别与双环杆及滑轮组定滑轮相连。连在一起的 D型连接器可以在一个水平面内左右转动,但是无法旋转转动,因此无法彻底解决滑轮偏磨现象。
经过反复试验,在考虑既有接触网设备现状及现有常见零部件的基础上,最后决定选用球-碗组合相连的方式来解决该问题。这是因为球-碗组合和定滑轮、双环杆相连后,偏磨的定滑轮可以在需要的任意角度范围内以双环杆为轴旋转,这样偏磨问题便可迎刃而解。
通过查阅接触网安装图及有关标准,可以得到球头挂环、双联碗头挂板相关性能及参数:球头挂环型号为QP-7,标称破坏载荷不小于70 kN,长度50 mm;双联碗头挂板型号为WS-7,标称破坏载荷不小于70 kN,长度70 mm;球头挂环单环中心与双联碗头挂板双孔中心之间距离120 mm。
球头挂环和双联碗头挂板的长度比2个D型连接器的长度短20 mm,在长度结构上占有优势。
3.3 安全性能分析
笔者所在车间管内某线正线接触悬挂组合为JTM120(JTM95)+CTAH120,侧线接触悬挂组合为LXGJ-70+CTAH-85。全补偿下锚补偿装置为3 t系(承锚、线锚均采用1∶3变比滑轮组)及2.5 t系(承锚采用1∶3变比滑轮组,线锚采用1∶2变比滑轮组)钢筋混凝土柱及钢柱全补偿下锚,3 t系全补偿下锚承力索和接触线张力均为 15 kN;2.5 t系全补偿下锚承力索张力为15 kN,接触线张力一般为8.5 kN。
(1)机械性能分析。球头挂环和双联碗头挂板标称破坏载荷均不小于70 kN,大于京哈线全补偿下锚任意组合接触线或承力索张力,机械性能满足要求。
(2)受力分析。在双环杆和定滑轮之间加装球-碗组合后,因其受到15 kN或8.5 kN线索水平张力及同样数值坠砣重力作用,球头挂环和双联碗头挂板组合将紧绷成直线,不会发生滑轮组定滑轮任意旋转以致造成滑轮翻滚、补偿绳脱槽等事故。
3.4 注意事项及调整
(1)加装球-碗组合后,要注意承锚、线锚之坠陀的距离以及承锚补偿绳与线锚双环杆间的距离,当距离较小时要调整坠砣限制架导管在上、下部角钢活动孔的位置,使补偿绳垂直于水平面,满足坠砣自由升降,同时承锚、线锚坠砣不互相刮碰。
(2)在加装球-碗组合过程中,要注意检查定滑轮与球头挂环间连接螺栓是否紧固到位,防止因紧固不到位造成滑轮物理性偏磨。
(3)对加装球-碗组合处所,要按照周期进行巡视,检修。
球-碗组合结构简单,安装方便,便于调试,安全系数高,在整治滑轮偏磨实验过程中效果良好,未出现反复现象,目前,该方法对于处理接触网补偿装置偏磨是一种行之有效的方法。
[1] 于万聚.高速电气化铁路接触网[M].成都:西南交通大学出版社,2002.
[2] 铁运[2007]69号 关于发布《接触网安全工作规程》和《接触网运行检修规程》的通知[S].2007.
[3] DL/T 759-2001 连接金具[S].
[4] TB/T 2075.12-2010 电气化铁路接触网零部件第 12部分:补偿滑轮装置[S].
The offset abrasion of wheel of tensioning device of OCS does great harms to OCS operation state, and the effect of current several methods for its disposing is not effective, through repeated tests, researches and trials, puts forward a new method for disposing which shows that it is effective after trial operation in actual practice.
Electrification; OCS; tensioning device; offset abrasion
U225.4
:B
:1007-936X(2015)03-0036-02
2014-09-14
李东辉.北京铁路局唐山供电段,工程师,电话:18031562386。