高速铁路接触网结构零部件防松技术的改善和研究

马艳

（中铁建电气化局集团轨道交通器材有限公司，江苏 常州 213179）

随着经济跨境、跨区域的快速发展，在人们生活水平逐步提升的基础上，向铁路运输提出了更高的要求，铁路运输在不断追求速度的同时，极大地满足了人们生活中方方面面的需要。追求高速度、高效率是21世纪时代的特征，人们对铁路行业的要求不仅只是提升速度的问题，对技术的要求更高，相应需要铁路的发展与时代发展的规律相符合，逐步顺应社会的发展，通过对牵引供电系统中零部件防松技术的不断改进完善，促进接触网在安全上获得更大的进步，对铁路运输安全具有非常大的推动作用，进一步推动铁路行业的发展。科学技术的迅猛发展，快速推动着社会的进步，跨境、跨区域的经济交流、旅游业也将进一步得到发展，这得益于铁路行业给予的安全运行保障，而高速铁路安全运行离不开必须保障牵引供电系统的安全性，必须提升其接触网结构中的零部件服役性能，通过强化牵引供电系统运行维护管理、加强其建设，将一些比较典型问题诸如零部件耐腐性、吊弦等方面有效解决，完善提高运营管理水平，以达到实现提质增效的目的。

1 接触网防松技术分类

结合国内外现有的接触保护计数的要求及应用对防松技术进行分类，主要包括：（1）应用于振动频繁的接触网线夹上的螺栓螺母，因为与电力机车运行的安全性与稳定性息息相关，因此需要选择便于操作的机械式螺栓，并且需要保证螺母防松机构质地轻薄，防松性能较好，有助于解决松动问题，并且在维护保养或拆解调整后，仍可以继续投入应用，进而有效降低成本。该结构的防松技术在国内应用广泛。（2）应用于腕臂、定位以及下锚装置等结构零部件的螺栓螺母。需要保证其防松性、防脱性、耐久性以及自锁性能良好，具有较高的抗拉强度与紧固力矩。如果符合以上要求，便可以应用于高速铁路的接触网中，能够有效解决螺母松动松脱问题，并且维护保养成本较低，能够保证高速铁路接触网的耐久度、安全性。

2 国内接触网防松技术及应用

2.1 双螺母

在接触网腕臂底座固定、腕臂与绝缘子之间的固定连接中应用广泛，另外，也被应用于接触网各结构间的固定与连接。对其防松措施进行分析，主要为两个螺母锁紧后，相互间形成相对的反作用力，分别对螺栓的螺纹形成反方向的作用力，有效提高螺纹与螺纹间的摩擦力，防松作用显著，但是，其防松功能并不完善。使用阶段需要注意下述问题：锁紧作业进行2次，操作复杂，导致工作人员工作量增加，高空作业难度较大，成本较高，整体效果不佳，易导致松动问题，免维护实施困难。

2.2 单螺母

单螺母主要包括螺母、弹垫以及平垫圈。在接触网杯口螺栓固定中应用广泛，因为使用部位并非零部件频繁振动部位，接触网运行阶段出现松动、松脱等风险较低。对其防松措施进行分析，在紧固阶段，通过弹簧垫片变形形成的弹力，使螺母和基体接触面之间形成力，进而有效避免螺母和基体间形成细微间隙导致夹紧力突然降低，保证防松效果。但是，实际应用中也存在不足，只能延缓螺母松动的时间，无法根本解决螺母松动问题。

2.3 尼龙嵌件螺母

在接触网接触定位器限位支座部位应用广泛。对其防松措施进行分析，主要为在螺母内侧上端镶嵌尼龙圈，尼龙圈具备良好的弹性，同螺栓的螺纹产生相应的摩擦阻力，对螺母拧紧时，螺栓的螺纹牙会对尼龙圈内侧形成破坏，产生与螺栓螺纹贴合的螺纹，有效提高尼龙圈的摩擦力，避免螺母发生转动，进而防松效果较好。但是，该方法的防松效果具有局限性，重复性不强，使用过一次便会导致其防松效果下降，实现免维护困难。

2.4 锥压抱紧式防松螺母

在低速重载或者载荷稳定的零部件中应用较为广泛。对其结构进行分析，上部与下部分别为锁紧螺母与主螺母，前者内侧的主要形式为锥面形式，锥面对下部主螺母的锥形台形成径向压力导致其发生收缩，螺杆抱紧，在锁紧螺母斜面的作用下使主螺母位于收口，防松效果良好。但是，也存在诸多不足，主要为操作复杂，需要进行2次锁紧作业，导致工作人员工作量增加，高空作业困难，无法重复应用。其最大问题为锁紧螺母的防松性能较差，如果发生松动变化失去作用。

2.5 止动片

止动片主要包括螺母、弹垫和止动片。在接触网关键零部件的防松中应用广泛。在弹垫形成弹力作用的过程中，止动片利用变形折弯的作用对螺母侧边实施位置限定，对螺母发生转动进行阻碍，进而达到一定的防松作用。但是，该方法在实际应用过程中也存在不足，主要体现在止动片的类型较多，导致其与零部件的配套设计不合理，如果零部件的尺寸较大或者止动片的翼片体积较小，翼片难以倍折弯，因此，止动片不具备任何作用。另外，该结构不适用于夜间作业，重复性较差，易导致塑性形变，整体效果不佳。

3 接触网防松技术的改善措施

高速铁路接触网是电力机车的外输电线路，易受到其他因素的影响，如电力机车动态载荷作用以及其他自然因素，导致零部件发生松动脱落问题，因此，对接触网防松技术进行改善具有重要意义。

通过应用柔性防松技术能够有效强化防松作用，该项技术利用弹簧的柔性弹力，确保螺母与螺栓锁紧时通过弹簧式的防松环形成轴向包紧力，对振动及冲击形成的松脱力进行地址，有效解决螺纹松动问题。因为螺母和弹簧属于组合结构，该结果部分使用弹簧和螺杆外螺纹结合形式，部分使用螺母内螺纹与螺杆外螺纹结合形式，能够有效增加螺纹的受力面积，并且弹簧的弹性包紧力较好，如果螺母出现松动，径向与轴向均具备一定的阻力，避免其振动时发生松动。通过利用该项技术能够从根源处解决螺母振动导致的松脱问题，具有非常强的抗振性能与持久稳定的防松性能，能够实现免维护。

4 结语

综上所述，高速铁路接触网结构零部件防松技术的合理应用能够有效解决螺母松动问题，采用柔性防松技术效果理想，能够降低成本，重复性较强，防松作用显著，为高速铁路的安全稳定运行提供保障。