CN106494262A - 接触网及附加导线补偿下锚1:2型三角齿棘轮补偿装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种接触网及附加导线补偿下锚1:2型三角齿棘轮补偿装置。普通的棘轮补偿装置补偿绳在棘轮本体上固定为单绳单双耳楔形线夹，容易脱落或未入槽，长期使用形成安全隐患。本发明的双侧板式棘轮支架包含两块相对且平行的侧板，每个侧板均连接有一片三角形整体连接臂；三角形整体连接臂的一个顶点通过双臂轴连接于侧板，另一个顶点通过限位轴连接于侧板，限位轴固定孔为弧形长圆孔，第三个顶点通过棘轮轴与棘轮总成连接；侧板底部焊接有制动块。本发明可根据导线的受力方向、线胀长度自行调整，具有随温度变化自由补偿的作用，保证接触网或附加导线恒张力，且具有断线制动功能，大大提高了可靠性。
Description
技术领域
本发明涉及电气化铁路接触网技术领域，具体涉及一种接触网及附加导线补偿下锚1:2型三角齿棘轮补偿装置。
背景技术
普通电气化铁路接触网棘轮补偿装置传动比为1:3，大轮出线为单补偿绳、单双耳楔形线夹、单碾槽，端面斜（直）齿型，制动采用单块斜板。1:3的棘轮补偿装置在支柱垂直空间受限的区段使用较为困难，坠砣行程不足。普通的棘轮装置其单补偿绳、单碾槽容易导致绳与绳间相互碾压，可能会导致补偿绳摩擦磨损断丝断股。棘轮本体碾槽垂直线路方向碾压距离较大（约38mm）与防风型坠砣限制架匹配性较差。
普通的棘轮补偿装置补偿绳在棘轮本体上固定为单绳单双耳楔形线夹，容易脱落或未入槽，曾经发生过棘轮本体与钢丝绳固定处的双耳楔形线夹脱落故障，严重影响列车运行安全，长期使用形成安全隐患。
发明内容
本发明的目的是提供一种接触网及附加导线补偿下锚1:2型三角齿棘轮补偿装置, 可完全代替普通的1:3棘轮补偿装置，并且可用于附加导线补偿下锚，解决大风区附加导线因线胀过长而导致坠砣行程不足问题。
本发明所采用的技术方案为：
接触网及附加导线补偿下锚1:2型三角齿棘轮补偿装置，包含有棘轮总成，其特征在于：
还包括双侧板式棘轮支架、三角形整体连接臂和制动块；
双侧板式棘轮支架包含有两块相对且平行的侧板，每个侧板均连接有一片三角形整体连接臂；
三角形整体连接臂的一个顶点通过侧板上部的双臂轴连接于侧板；三角形整体连接臂的另一个顶点通过侧板下部的限位轴连接于侧板，三角形整体连接臂上的限位轴固定孔为弧形长圆孔；三角形整体连接臂的第三个顶点通过棘轮轴与棘轮总成连接；
双侧板式棘轮支架的侧板底部焊接有制动块。
双侧板式棘轮支架包括竖直的主轴管，主轴管上下分别设置有上轴头和下轴头；
主轴管两侧设置有两块相对且平行的侧板，侧板上设置有上下布置的双臂轴固定孔和限位轴固定孔；
侧板下部向前延伸，延伸部分上边缘呈弧形并焊接有制动块，延伸部分底部设置有脚底板。
棘轮总成包括棘轮本体，棘轮本体中心设置有棘轮轴，棘轮轴上设置有轴承、轴承盖和O型密封圈。
棘轮本体为三角齿型，制动块上设置有对应三角齿型的三角凹槽。
棘轮总成通过钢丝绳与平衡轮相连接。
本发明具有以下优点：
本装置可根据导线的受力方向、线胀长度自行调整，具有随温度变化自由补偿的作用，保证接触网或附加导线恒张力，且具有断线制动功能。
棘轮本体采用对称碾槽，补偿绳缠绕对称运动，附加导线线胀伸缩时，能减少坠砣串垂直线路方向的水平运动距离，可与防风型导向轮式坠砣限制架良好匹配。对称碾槽可有效避免补偿绳运动时相互摩擦，提高了本装置的可靠性。
补偿绳与棘轮本体固定采用双绳双楔形线夹，断线后双重保证，大大提高了可靠性。
棘轮本体为三角齿，与制动块牙型匹配，制动块采用双齿形型，强度大大提高，制动后可准确入槽。
棘轮轴承采用免注油型N2307E圆柱滚子轴承或即能承受径向力也能承受轴向力的圆锥滚子轴承。
附图说明
图1为本发明结构主视图（承力索用）。
图2为本发明俯视图。
图3为限位环结构图。
图4为本发明结构主视图（接触线用）。
图5为棘轮总成结构图。
图6为棘轮总成侧视图。
图7为图5中的A-A截面图。
图8为图5中的B-B截面图。
图9为图5中的C-C截面图。
图10为棘轮轴结构图。
图11为棘轮本体主视图。
图12为棘轮本体侧视图。
图13为梯形楔主视图。
图14为梯形楔俯视图。
图15为双侧板式棘轮支架主视图。
图16为双侧板式棘轮支架侧视图。
图17为双侧板式棘轮支架剖面图。
图18为双侧板式棘轮支架俯视图。
图19为平衡轮主视图。
图20为平衡轮俯视图。
图中，1-双侧板式棘轮支架，2-三角形整体连接臂，3-棘轮总成，4-钢丝绳，5-平衡轮，6-六角开槽螺母，7-限位环，8-梯形楔，9-六角头螺栓，10-双耳止动垫，11-棘轮本体，12-轴承盖，13-棘轮轴，14-O型密封圈，15-轴承，16-侧板，17-定位螺栓，18-双臂轴，19-限位轴，20-制动块，21-脚底板，22-上轴头，23-下轴头，24-主轴管，25-滑轮，26-销栓轴，27-连接板。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明进行详细的说明。
电气化铁路接触网一般采用全补偿设计，下锚多采用重力式补偿，因棘轮补偿装置结构紧凑，强度大，补偿效率、可靠性高并具有制动功能多在电气化铁路上长大干线及高铁上采用。
接触网系统中的附加导线一般采用非恒张力设计（无补偿），但在大风区特别是存在挡风墙区段，附加导线大幅摆动严重影响行车运营安全，因此也采用全（半）补偿设计，终端采用棘轮补偿装置。普通的棘轮补偿装置传动比为1:3型，而附加导线线胀较大，坠砣行程空间不足，采用传动比为1:2三角齿棘轮补偿装置则可以大大减少坠砣行程，与支柱及防风型导向轮限制架匹配良好。
接触网系统中接触线及承力索全补偿下锚时，时常遇到坠砣串运动空间有限情况，原普通的棘轮补偿装置不能满足使用要求。
大风区附加导线采用恒张力补偿设计时，采用1:2棘轮装置可有效的缓解坠砣行程不足问题，附加导线线胀伸缩时，补偿绳与棘轮本体间运动水平碾压距离较小。
本发明涉及的一种接触网及附加导线补偿下锚1:2型三角齿棘轮补偿装置，具有悬挂、补偿、制动等功能，包含有棘轮总成3，还包括双侧板式棘轮支架1、三角形整体连接臂2和制动块20。棘轮总成3通过钢丝绳4与平衡轮5相连接。
双侧板式棘轮支架1包含有两块相对且平行的侧板16，每个侧板16均连接有一片三角形整体连接臂2。三角形整体连接臂2的一个顶点通过侧板16上部的双臂轴18连接于侧板16；三角形整体连接臂2的另一个顶点通过侧板16下部的限位轴19连接于侧板16，三角形整体连接臂2上的限位轴19固定孔为弧形长圆孔；三角形整体连接臂2的第三个顶点通过棘轮轴13与棘轮总成3连接。双侧板式棘轮支架1的侧板16底部焊接有制动块20。
双侧板式棘轮支架1包括竖直的主轴管24，主轴管24上下分别设置有上轴头22和下轴头23。主轴管24两侧设置有两块相对且平行的侧板16，侧板16上设置有上下布置的双臂轴固定孔和限位轴固定孔。侧板16下部向前延伸，延伸部分上边缘呈弧形并焊接有制动块20，延伸部分底部设置有脚底板21。
棘轮总成3包括棘轮本体11，棘轮本体11中心设置有棘轮轴13，棘轮轴13上设置有轴承15、轴承盖12和O型密封圈14。
棘轮本体11为三角齿型，直齿或斜齿，制动块20上设置有对应三角齿型的三角凹槽，形成双齿形结构。通过调整限位轴19在三角形整体连接臂2上弧形长圆孔内的位置，可以使三角形整体连接臂2以双臂轴18为中心旋转，从而调整棘轮本体11的三角齿与制动块20之间的距离。
棘轮本体11采用不低于ZL114A铝合金材质，制造工艺采用金属膜低压铸造工艺。三角形整体连接臂2采用不低于Q235B的碳素结构钢，型材加工。双侧板式棘轮支架1及制动块20采用不低于Q235B的碳素结构钢，型材加工。棘轮轴13采用12Cr18Ni9不锈钢材质。
棘轮轴13间隙配合，装配后孔间隙缩小至0.5mm，组装后各个连接零部件间连接销轴灵活转动，无卡滞现象。
本装置棘轮本体采用端面三角齿型，制动块也采用双齿形，故障断线时可有效的卡入齿内。棘轮本体碾槽为对称型四槽，有效避免绳与绳间碾压，导线伸缩棘轮转动时，补偿绳对称两侧移动，避免脱槽消除运营安全隐患。补偿绳碾压水平距离不大于15mm，可与防风型限制架良好匹配。
本装置棘轮本体与三角形整体连接臂嵌入滚动轴承后，其传动效率不低于97%，试验的振动次数不小于300万次，疲劳次数不低于75万次。试验后装置转动灵活，能正常工作。补偿绳间及补偿绳与棘轮本体碾槽间无摩擦现象。本装置在倾斜断面内使用无效率损失，轴承同时能承受径向与轴向力。
本发明的内容不限于实施例所列举，本领域普通技术人员通过阅读本发明说明书而对本发明技术方案采取的任何等效的变换，均为本发明的权利要求所涵盖。
Claims (5)
1.接触网及附加导线补偿下锚1:2型三角齿棘轮补偿装置，包含有棘轮总成（3），其特征在于：
还包括双侧板式棘轮支架（1）、三角形整体连接臂（2）和制动块（20）；
双侧板式棘轮支架（1）包含有两块相对且平行的侧板（16），每个侧板（16）均连接有一片三角形整体连接臂（2）；
三角形整体连接臂（2）的一个顶点通过侧板（16）上部的双臂轴（18）连接于侧板（16）；三角形整体连接臂（2）的另一个顶点通过侧板（16）下部的限位轴（19）连接于侧板（16），三角形整体连接臂（2）上的限位轴（19）固定孔为弧形长圆孔；三角形整体连接臂（2）的第三个顶点通过棘轮轴（13）与棘轮总成（3）连接；
双侧板式棘轮支架（1）的侧板（16）底部焊接有制动块（20）。
2.根据权利要求1所述的接触网及附加导线补偿下锚1:2型三角齿棘轮补偿装置，其特征在于：
双侧板式棘轮支架（1）包括竖直的主轴管（24），主轴管（24）上下分别设置有上轴头（22）和下轴头（23）；
主轴管（24）两侧设置有两块相对且平行的侧板（16），侧板（16）上设置有上下布置的双臂轴固定孔和限位轴固定孔；
侧板（16）下部向前延伸，延伸部分上边缘呈弧形并焊接有制动块（20），延伸部分底部设置有脚底板（21）。
3.根据权利要求2所述的接触网及附加导线补偿下锚1:2型三角齿棘轮补偿装置，其特征在于：
棘轮总成（3）包括棘轮本体（11），棘轮本体（11）中心设置有棘轮轴（13），棘轮轴（13）上设置有轴承（15）、轴承盖（12）和O型密封圈（14）。
4.根据权利要求3所述的接触网及附加导线补偿下锚1:2型三角齿棘轮补偿装置，其特征在于：
棘轮本体（11）为三角齿型，制动块（20）上设置有对应三角齿型的三角凹槽。
5.根据权利要求4所述的接触网及附加导线补偿下锚1:2型三角齿棘轮补偿装置，其特征在于：
棘轮总成（3）通过钢丝绳（4）与平衡轮（5）相连接。
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