CN101439680A - 恒张力补偿装置 - Google Patents

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Abstract

本发明为一种恒张力补偿装置，包括壳体，可相对该壳体转动的主轴，设置在该壳体和主轴之间的平面涡卷弹簧，和渐开线补偿槽轮，其特征在于：该补偿槽轮固定安装在该壳体的端部，兼作将该壳体封闭的端盖，该渐开线补偿槽轮上卷绕有钢丝绳。该槽轮安装在壳体上，不与主轴固定，因此主轴和槽轮上不必开设键槽，保证了主轴和槽轮的结构强度，同时采用螺栓将槽轮和壳体连接，安装方便，可靠性高。由槽轮兼作端盖，可以省去专用的端盖，节省材料和加工成本。

Description

恒张力补偿装置
技术领域
本发明涉及一种恒张力补偿装置，特别是一种可应用于轨道交通供电技术领域的恒张力补偿装置。
背景技术
电气化轨道接触网广泛使用的张力补偿装置，是由混凝土或铸铁的坠砣和滑轮组构成。这种补偿装置虽然结构简单，但体积大，重量重、遇风容易摆动碰撞等缺点。为了解决此问题，200510038591.2号发明专利提出了一种恒张力补偿装置。
该发明专利揭露了一种恒张力补偿装置，包括安装于座体的平面涡卷弹簧，其一端与座体相对固定，另一端与主轴相对固定，所述主轴支撑在座体上，主轴上固连有渐开线槽轮，所述槽轮上缠绕有接外部承力索或接触线的钢丝绳。当承力索和接触线因环境温度变化导致长度变化时，平面涡卷弹簧与槽轮的搭配组合可以通过弹簧张力的补偿调节作用，使承力索和接触线上保持基本恒定的张力。
上述的渐开线槽轮的终止半径等于起始半径×(平面涡卷弹簧终止扭矩/平面涡卷弹簧起始扭矩)。
即设：
涡卷弹簧的工作起始扭矩：N1
涡卷弹簧的工作终止扭矩：N2
钢绳的起始张力：F1
钢绳的终止张力：F2
梯形补偿槽轮的起始半径：R1
梯形补偿槽轮的终止半径：R2
根据力矩的平衡原理，弹簧的扭矩等于槽轮上的扭矩，
于是：N1＝F1*R1，N2＝F2*R2
为保持输出过程力的恒定，
F1＝F2，即N1/R1＝N2/R2
由此而得：R2＝R1*N2/N1
其中，槽轮是安装在主轴上，跟随主轴一起转动的。通常是在主轴和槽轮上开有键槽，通过传动键连接将槽轮安装到主轴上。开槽在一定程度上降低了主轴和槽轮的结构强度，对传动的可靠性有一定的影响。此外，现有结构的零件较多，加工和安装不便。
发明内容
本发明的目的在于解决现有恒张力补偿装置的结构复杂、安装不便和传动可靠性不高的问题。
为达成上述目的，本发明采用的技术方案是提供一种恒张力补偿装置，包括壳体，可相对该壳体转动的主轴，设置在该壳体和主轴之间的平面涡卷弹簧，和渐开线补偿槽轮，其中该补偿槽轮固定安装在该壳体的端部，兼作将该壳体封闭的端盖，该渐开线补偿槽轮上卷绕有钢丝绳。
上述的恒张力补偿装置，其中该补偿槽轮内部形成有空腔，轴承容置在该空腔内，主轴穿设在该轴承中，而可相对壳体转动；槽轮外侧设有凸缘，凸缘通过螺栓与壳体结合在一起。
上述的恒张力补偿装置，其中所述补偿槽轮为两个，分别安装在壳体的两端。或者所述补偿槽轮为一个，安装在壳体的一端；壳体另一端由端盖封闭。
上述的恒张力补偿装置，其中该壳体的截面为圆形。
上述的恒张力补偿装置，其中该平面涡卷弹簧的内钩固定在该主轴上，外钩固定在该壳体的内壁上。
本发明的槽轮安装在壳体上，不与主轴固定，因此主轴和槽轮上不需要开设键槽，保证了主轴和槽轮的结构强度，同时采用螺栓将槽轮和壳体连接，安装方便，可靠性高。再者，由槽轮兼作端盖，可以省去专用的端盖，节省材料和加工成本。
附图说明
图1是本发明恒张力补偿装置的剖视图。
图2是本发明恒张力补偿装置的截面图。
具体实施方式
本发明的恒张力补偿装置如图1、2所示，包括壳体1，和可相对壳体1作转动的主轴2。平面涡卷弹簧4设置在壳体1和主轴2之间，其中平面涡卷弹簧4的内钩41固定在主轴2，外钩42固定在壳体1的内壁上。
从图2中，可以看出，该壳体1的截面为圆形，可以直接采用钢管进行简单加工即可，无需专门制造。壳体1中的平面涡卷弹簧4的数量可以根据要求设置为多个，并根据弹簧4的数量采用相应长度的钢管。
槽轮5固定安装在壳体1的端部，可与壳体1一起相对主轴2转动，并兼作端盖将壳体封闭。在本实施例中壳体1的两端各安装有一槽轮5。
该槽轮5内部界定有空腔50，轴承52容置在空腔50内，位于槽轮5和主轴2之间，用以支撑槽轮5和壳体1，并使主轴2可相对壳体1作旋转。槽轮5外侧形成有凸缘53，该凸缘53上形成螺栓孔。螺栓51穿过该螺栓孔，将槽轮5固定到壳体1上。
槽轮5的数量也可以为一个，安装在壳体1的一端，另一端则采用不带槽轮的端盖进行封闭。钢绳6卷绕在槽轮5内，并和外部的承力索或接触线连接。
槽轮5为梯形补偿槽轮，与现有技术相同，该槽轮的起始半径也等于起始半径×(平面涡卷弹簧终止扭矩/平面涡卷弹簧起始扭矩)。
使用时将主轴2固定，槽轮5连同壳体1一起相对主轴2转动来进行张力的调整。因为该槽轮5安装在壳体1上，不需要与主轴2固定，因此主轴2和槽轮5上不需要开设键槽，保证了主轴和槽轮的结构强度。采用螺栓连接槽轮5和壳体1安装方便，可靠性高。再者，由槽轮5兼作端盖，可以省去专用的端盖，能节省材料和加工成本。

Claims (6)

1.一种恒张力补偿装置，包括壳体，可相对该壳体转动的主轴，设置在该壳体和主轴之间的平面涡卷弹簧，和渐开线补偿槽轮，其特征在于：该补偿槽轮固定安装在该壳体的端部，兼作将该壳体封闭的端盖，该渐开线补偿槽轮上卷绕有钢丝绳。
2.如权利要求1所述的恒张力补偿装置，其特征在于：该补偿槽轮内部形成有空腔，轴承容置在该空腔内，主轴穿设在该轴承中，而可相对壳体转动；槽轮外侧设有凸缘，凸缘通过螺栓与壳体结合在一起。
3.如权利要求1或2所述的恒张力补偿装置，其特征在于：所述补偿槽轮为两个，分别安装在壳体的两端。
4.如权利要求1或2所述的恒张力补偿装置，其特征在于：所述补偿槽轮为一个，安装在壳体的一端；壳体另一端由端盖封闭。
5.如权利要求1或2所述的恒张力补偿装置，其特征在于：该壳体的截面为圆形。
6.如权利要求1或2所述的恒张力补偿装置，其特征在于：该平面涡卷弹簧的内钩固定在该主轴上，外钩固定在该壳体的内壁上。
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