CN114653766A - 一种高铁接触线制程系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种高铁接触线制程系统，它从前往后依次设有牵引轮鼓装置、在线涡流探伤装置和固定式线材收线机，所述牵引轮鼓装置包括锥形轮鼓卷筒、锥套、驱动轴和冷却循环水输送组件，冷却水经冷却循环水输送组件进出冷却腔体；所述在线涡流探伤装置包括探头盒、减震杆、伸缩柱和固定柱，所述锥形弹簧处于半压紧状态；所述固定式线材收线机包括型架和夹具支柱，两个夹具支柱带动夹具盘在型架上相对横向移动，两个夹具盘夹持工字盘，所述夹具盘中心设有异形椎体的顶针。本发明金属坯料拉拔时缠绕轮鼓线材冷却效果好，间隙小、收紧度高、不打滑，轮鼓不抖动、寿命长；线材经过检测探头时的相对运动轨迹均匀且不突变检测精度高，收线平稳。

Description

一种高铁接触线制程系统
技术领域
本发明涉及接触线技术领域，具体涉及一种高铁接触线制程系统。
背景技术
随着电气化铁路的高速发展，对接触网线材的要求越来越高。要求接触网线材在拥有高强度的同时又有高导电率，线材的高强度可以增加列车运行的安全性和稳定性。目前，电气化铁路接触网线材主要使用轮鼓式拉拔机，将金属坯料通过拉拔模的模孔使其变径后牵引至各个轮鼓卷筒上，经牵引后进行探伤检测，得到合格的接触线后经收线机收卷。但是存在以下缺点：
1.在牵引阶段，线材温度很高，影响金属塑性变形的机电性能，需对单线进行冷却，采用对缠绕轮鼓线材进行喷洒乳化液或使用轮鼓部分浸润至乳化液箱中，但是事实对线材的冷却效果不显著；轮鼓卷曲单线之间缝隙大容易产生压线，线松动、打滑线、轮鼓抖动，严重时导致线材被拉断；轮鼓轴套与运动轴间通过摩擦产生力矩，长时间往复冲力作用下两者磨损严重，间隙增大导致传递的扭矩小并且不均匀，轮鼓松动，最终导致轮鼓寿命短，影响卷曲线材质量；
2.在探伤阶段，拉拔线材间断性抖动，经过检测探头时的相对运动轨迹是不均匀的有突变，会产生提离效应，误输出报警信号，严重影响涡流探伤对拉制线材在线产品质量的精准检测；
3. 在收线阶段，工人在施工现场放线时，会出现线材工字盘卷取压叠、跳线、等不规范现象，造成卷取不整齐、无序的主要原因是收线盘收线时产生抖动，导致排线交叉、跳线、线间空隙。若该问题线材发至施工现场，工人放线时难度大，线材平直度差，最终使线材产生硬弯、硬点，严重时无法施工，最终退货处理。
发明内容
本发明的目的在于克服上述不足，提供了一种高铁接触线制程系统，金属坯料拉拔时缠绕轮鼓线材冷却效果好，间隙小、收紧度高、不打滑，轮鼓不抖动、寿命长；通过配置锥型弹簧减震系统，平衡拉拔线材抖动，使线材经过检测探头时的相对运动轨迹均匀且不突变，不产生涡流提离效应，不误输出报警信号，检测灵敏，确保对拉制线材在线产品质量的精准检测；收线时线盘卷取整齐、有序，减少排线交叉、跳线、压叠、线间空隙现象；收线平稳避免出现传统移动式收线机收线工作时脱轨状况。
本发明的目的是这样实现的：
一种高铁接触线制程系统，它从前往后依次设有牵引轮鼓装置、在线涡流探伤装置和固定式线材收线机，所述牵引轮鼓装置设有多个，所述牵引轮鼓装置包括锥形轮鼓卷筒、锥套、驱动轴和冷却循环水输送组件；所述锥形轮鼓卷筒的筒壁内设有环状的冷却腔体，冷却水经冷却循环水输送组件进出冷却腔体；所述在线涡流探伤装置包括探头盒、减震杆、伸缩柱和固定柱，所述减震杆底部套设在伸缩柱内，顶部通过顶端螺纹螺接探头盒，所述减震杆上套设有锥形弹簧，所述锥形弹簧处于半压紧状态；所述固定式线材收线机包括型架和夹具支柱，两个夹具支柱在型架上相对横向移动，所述夹具支柱连接夹具盘，两个夹具盘夹持工字盘，所述夹具盘中心设有顶针，所述顶针为异形锥体。
优选的，所述锥形轮鼓卷筒内设有锥套，所述锥套设置在锥形轮鼓卷筒的大径端，所述锥套通过键连接驱动轴，所述驱动轴连接冷却循环水输送组件。
优选的，所述冷却腔体设有进水口和出水口，所述进水口和出水口设置在锥形轮鼓卷筒的内筒面上；所述冷却循环水输送组件包括连接体和水管，所述水管一端伸入连接体后接入循环冷却水，另一端穿过中空的驱动轴，所述水管伸出驱动轴的一端通过软管与进水口连接，所述连接体设有循环出水孔，所述循环出水孔通过软管与出水口连接。
优选的，所述探头盒内对称设有固定模块，两个固定模块之间设置探头，所述固定模块的中心设有线材定位孔，所述线材定位孔与探头的涡流通道在一条中心线上所述伸缩柱套设在固定柱内。
优选的，所述型架下方设有底座，所述底座上设有横向电机，所述横向电机连接正反牙丝杆，所述正反牙丝杆的两端螺纹连接对应的夹具支柱，横向电机驱动两个夹具支柱带动夹具盘横向相对移动。
优选的，所述顶针包括圆锥段和圆柱段，所述圆锥段的大径端连接夹具盘的中心，所述圆锥段的小径端连接圆柱段。
本发明的有益效果是：
1. 金属坯料拉拔时缠绕轮鼓线材冷却效果好，间隙小、收紧度高、不打滑，轮鼓不抖动、寿命长；
2. 通过配置锥型弹簧减震系统，平衡拉拔线材抖动，使线材经过检测探头时的相对运动轨迹均匀且不突变，不产生涡流提离效应，不误输出报警信号，检测灵敏，确保对拉制线材在线产品质量的精准检测；
3.收线时线盘卷取整齐、有序，减少排线交叉、跳线、压叠、线间空隙现象；收线平稳避免出现传统移动式收线机收线工作时脱轨状况。
附图说明
图1为发明的结构示意图。
图2为牵引轮鼓装置的剖视图。
图3为锥形轮鼓卷筒与锥套的安装示意图。
图4为图3的剖视图。
图5为冷却循环水输送组件的结构示意图。
图6为图5的剖视图。
图7为驱动轴与冷却循环水输送组件的装配示意图。
图8为图7的A-A剖视图。
图9为在线涡流探伤装置的结构示意图。
图10为探头盒的装配示意图。
图11为探头盒与固定模块的安装示意图。
图12为减震杆与锥形弹簧的装配示意图。
图13为减震杆的结构示意图。
图14为本发明的工作状态示意图。
图15为本发明的复检状态示意图（检测到报警信号后）。
图16为固定式线材收线机的结构示意图。
图17为图16去除型架后的结构示意图。
图18为驱动侧夹具盘的结构示意图。
图19为顶针的结构示意图。
其中：牵引轮鼓装置1；锥形轮鼓卷筒1.1；冷却腔体1.1.1；进水口1.1.2；出水口1.1.3；牵引孔1.1.4；丝孔1.1.5；锥套1.2；第一键槽1.2.1；驱动轴1.3；第二键槽1.3.1.1；轴锥体1.3.1；冷却循环水输送组件1.4；连接体1.4.1；循环出水孔1.4.1.1；固定孔1.4.1.2；水管1.4.2；加强筋1.5；
在线涡流探伤装置2；探头盒2.1；卡槽2.1.1；减震杆2.2；顶端螺纹2.2.1；割槽2.2.2；伸缩柱2.3；固定柱2.4；固定模块2.5；线材定位孔2.5.1；探头2.6；调节手柄2.7；防松弹簧2.8；锥形弹簧2.9；紧固手柄2.10；底座2.11。
固定式线材收线机3；型架3.1；夹具支柱3.2；控制箱3.2.1；纵向电机3.2.2；夹具盘3.3；顶针3.3.1；圆锥段3.3.1.1；圆柱段3.3.1.2；校正柱3.3.2；张力销3.3.3；工字盘3.4；中心轴孔3.4.1；张力销孔3.4.2；串联线3.5；底座3.6；横向电机3.7；正反牙丝杆3.8；轨道3.9。
具体实施方式
参见图1-19，本发明涉及一种高铁接触线制程系统，从前往后依次设有牵引轮鼓装置1、在线涡流探伤装置2和固定式线材收线机3，所述牵引轮鼓装置1设有多个，所述牵引轮鼓装置1包括锥形轮鼓卷筒1.1、锥套1.2、驱动轴1.3和冷却循环水输送组件1.4，所述锥形轮鼓卷筒1.1内设有锥套1.2，所述锥套1.2设置在锥形轮鼓卷筒1.1的大径端，所述锥套1.2通过键连接驱动轴1.3，所述驱动轴1.3连接冷却循环水输送组件1.4，所述锥形轮鼓卷筒1.1的筒壁内设有环状的冷却腔体1.1.1，所述冷却腔体1.1.1设置在锥形轮鼓卷筒1.1的缠线区，所述冷却腔体1.1.1设有进水口1.1.2和出水口1.1.3，所述进水口1.1.2和出水口1.1.3设置在锥形轮鼓卷筒1.1的内筒面上，所述驱动轴1.3的轴头设有轴锥体1.3.1，所述轴锥体1.3.1伸入锥套1.2内，所述锥套1.2内设有第一键槽1.2.1，所述轴锥体1.3.1对应第一键槽1.2.1设有第二键槽1.3.1.1，所述第一键槽1.2.1和第二键槽3.1之间设置平键，驱动轴1.3将驱动力传递给锥形轮鼓卷筒1.1，带动锥形轮鼓卷筒1.1转动。
所述冷却循环水输送组件1.4包括连接体1.4.1和水管1.4.2，所述水管1.4.2设置在连接体1.4.1的中心，所述水管1.4.2一端伸入连接体1.4.1后接入循环冷却水，另一端穿过中空的驱动轴1.3，所述水管1.4.2伸出驱动轴1.3的一端通过软管与进水口1.1.2连接，水管1.4.2为冷却腔体1.1.1不断输送冷却水，所述连接体1.4.1设有循环出水孔1.4.1.1，所述循环出水孔1.4.1.1设置在水管1.4.2的周向，所述循环出水孔1.4.1.1通过软管与出水口1.1.3连接，所述连接体1.4.1通过固定孔1.4.1.2与驱动轴1.3端面固定连接。
所述锥套1.2周向设有加强筋1.5，所述加强筋1.5同时与锥套1.2、锥形轮鼓卷筒1.1焊接，所述加强筋1.5加固锥套1.2、锥形轮鼓卷筒1.1的连接，提高强度。
所述锥形轮鼓卷筒1.1的外圆锥面设有牵引孔1.1.4，所述牵引孔1.1.4用于固定牵引链。
所述锥形轮鼓卷筒1.1的小径端端面上均布有丝孔1.1.5，所述丝孔用于固定锥形轮鼓卷筒1.1的侧面板。
将拉拔机的轮鼓卷筒及轴套设计成锥体，锥体相比于圆柱体可有效解决：轮鼓卷曲单线间隙大、压线、松动、打滑、轮鼓抖动；轮鼓轴套与驱动轴间磨损大、间隙大、传递的扭矩小并且不均匀，轮鼓松动，寿命短；
在轮鼓卷筒的缠线区设置环状的冷却腔体，冷却水经冷却循环水输送组件进出冷却腔体，形成循环冷却回路，配合线材表面喷洒乳化液，冷却效果更佳，强化线材塑性变形，单线机电性能更稳定。
所述在线涡流探伤装置2包括探头盒2.1、减震杆2.2、伸缩柱2.3和固定柱2.4，所述探头盒2.1内对称设有固定模块2.5，两个固定模块之间设置探头2.6，所述固定模块2.5的中心设有线材定位孔2.5.1，所述线材定位孔2.5.1与探头2.6的涡流通道在一条中心线上，所述探头盒2.1侧壁对应固定模块2.5设有卡槽2.1.1，所述卡槽2.1.1开口向上，所述卡槽2.1.1两侧对称设有调节手柄2.7，所述调节手柄2.7螺接探头盒2.1，所述调节手柄2.7的螺纹上套设防松弹簧2.8，所述调节手柄2.7的螺纹伸入探头盒2.1顶紧固定模块2.5，所述减震杆2.2底部套设在伸缩柱2.3内，顶部通过顶端螺纹2.2.1螺接探头盒2.1，所述减震杆2.2上套设有锥形弹簧2.9，
所述减震杆2.2上设有割槽2.2.2，所述割槽2.2.2设置在顶端螺纹2.2.1的下方，所述割槽2.2.2卡住锥形弹簧2.9的小口。
所述伸缩柱2.3套设在固定柱2.4内，伸缩柱2.3用于控制锥形弹簧2.9处于半压紧状态使线材抖动平衡，所述固定柱2.4和伸缩柱2.3通过紧固手柄2.10拧紧固定，
所述固定柱2.4的底部设有底座2.11，所述底座2.11设有固定孔，所述固定孔用于固定在线涡流探伤装置。
所述固定式线材收线机3包括型架3.1，所述型架3.1上对称设有夹具支柱3.2，所述夹具支柱3.2在型架3.1上相对横向移动，所述夹具支柱3.2连接夹具盘3.3，两个夹具盘3.3夹持工字盘3.4，所述工字盘3.4用于接触网线材卷取包装，所述夹具盘3.3中心设有顶针3.3.1，所述工字盘3.4对应顶针3.3.1设有中心轴孔3.4.1，所述顶针3.3.1为异形锥体，便于减少顶针3.3.1与工字盘3.4的中心轴孔3.4.1间的间隙，所述顶针3.3.1包括圆锥段3.3.1.1和圆柱段3.3.1.2，所述圆锥段3.3.1.1的大径端连接夹具盘3.3的中心，所述圆锥段3.3.1.1的小径端连接圆柱段3.3.1.2。
所述夹具盘3.3周向均布设有校正柱3.3.2，所述校正柱3.3.2的设置对夹持的歪斜工字盘3.4整体校正。
所述夹具支柱3.2设有控制箱3.2.1和纵向电机3.2.2，所述控制箱3.2.1控制纵向电机3.2.2启停，两个纵向电机3.2.2通过串联线3.5相连接，同步控制两个夹具盘3.3带动工字盘3.4同步纵向位移，从而调节工字盘3.4的高度。
位于驱动侧的夹具盘3.3上还设有张力销3.3.3，所述工字盘3.4上对应张力销3.3.3设有张力销孔3.4.2，所述张力销3.3.3滑动设置在夹具盘3.3上，适用于不同规格的工字盘，通用性好。所述张力销3.3.3配合工字盘3.4的张力销孔3.4.2，用于收线时施加线盘张力。
所述型架3.1下方设有底座3.6，所述底座3.6上设有横向电机3.7，所述横向电机3.7连接正反牙丝杆3.8，所述正反牙丝杆3.8的两端螺纹连接对应的夹具支柱3.2，横向电机3.7驱动两个夹具支柱3.2带动夹具盘3.3横向相对移动，所述型架3.1对应夹具支柱3.2设有槽道，槽道方便夹具支柱3.2横向滑动，型架3.1设置在地面上，型架3.1以下部分嵌设于地面。
所述正反牙丝杆3.8的两侧平行设有轨道3.9，所述夹具支柱3.2对应轨道3.9设有滑槽。
收线机两个夹具支柱通过横向电机控制在固定轨道上相对滑行，通过串联纵向电机控制夹具盘同步纵向位移，夹具盘通过均布设置校正柱对工字盘整体校正；夹具盘上设置的顶针设计成异形锥体相比于圆柱形顶针可有效地避免顶针与收线工字盘中心圆轴孔间的间隙，很大程度上减少了收线盘的抖动；开口式设计方便行车吊装成品线材。
操作方法：
包括以下步骤：
步骤一、将探头2.6放置于探头盒2.1，使探头2.6的涡流通道与探头盒2.1两侧的固定模块2.5上的线材定位孔2.5.1形成一条中心线上，调节探头盒2.1两侧的四个调节手柄2.7顶紧涡流探头；
步骤二、将锥形弹簧2.9大口朝下从减震杆2.2的螺纹口处向下贯穿，锥形弹簧2.9小口卡在减震杆2.2的割槽2.2.2处；
步骤三、将设置好的探头盒2.1与装置好的减震杆2.2通过螺纹连接；
步骤四、将多道拉拔后的拉拔线材穿过探头盒2.1；
步骤五、夹具盘夹持工字盘到合适位置，线材上盘张力拉紧，调节伸缩柱2.3使锥形弹簧处于半压紧状态，拧紧紧固手柄2.10固定伸缩柱2.3，从而实现在线涡流探伤。
上述设置完毕，拉拔线材过程抖动，使线材经过检测探头时的相对运动轨迹均匀且不突变，不产生涡流提离效应，不误输出报警信号，检测灵敏。当检测到报警信号后，将减震杆2.2从伸缩柱内拔出，取下涡流检测探头对线材缺陷进行手动往复检测（如图7所示），确保对拉制线材在线产品质量的精准检测。
除上述实施例外，本发明还包括有其他实施方式，凡采用等同变换或者等效替换方式形成的技术方案，均应落入本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种高铁接触线制程系统，其特征在于：它从前往后依次设有牵引轮鼓装置（1）、在线涡流探伤装置（2）和固定式线材收线机（3），所述牵引轮鼓装置设有多个，所述牵引轮鼓装置（1）包括锥形轮鼓卷筒（1.1）、锥套（1.2）、驱动轴（1.3）和冷却循环水输送组件（1.4）；所述锥形轮鼓卷筒（1.1）的筒壁内设有环状的冷却腔体（1.1.1），冷却水经冷却循环水输送组件（1.4）进出冷却腔体（1.1.1）；所述在线涡流探伤装置（2）包括探头盒（2.1）、减震杆（2.2）、伸缩柱（2.3）和固定柱（2.4），所述减震杆（2.2）底部套设在伸缩柱（2.3）内，顶部通过顶端螺纹（2.2.1）螺接探头盒（2.1），所述减震杆（2.2）上套设有锥形弹簧（2.9），所述锥形弹簧（2.9）处于半压紧状态；所述固定式线材收线机（3）包括型架（3.1）和夹具支柱（3.2），两个夹具支柱（3.2）在型架（3.1）上相对横向移动，所述夹具支柱（3.2）连接夹具盘（3.3），两个夹具盘（3.3）夹持工字盘（3.4），所述夹具盘（3.3）中心设有顶针（3.3.1），所述顶针（3.3.1）为异形锥体。
2.根据权利要求1所述的一种高铁接触线制程系统，其特征在于：所述锥形轮鼓卷筒（1.1）内设有锥套（1.2），所述锥套（1.2）设置在锥形轮鼓卷筒（1.1）的大径端，所述锥套（1.2）通过键连接驱动轴（1.3），所述驱动轴（1.3）连接冷却循环水输送组件（1.4）。
3.根据权利要求1所述的一种高铁接触线制程系统，其特征在于：所述冷却腔体（1.1.1）设有进水口（1.1.2）和出水口（1.1.3），所述进水口（1.1.2）和出水口（1.1.3）设置在锥形轮鼓卷筒（1.1）的内筒面上；所述冷却循环水输送组件（1.4）包括连接体（1.4.1）和水管（1.4.2），所述水管（1.4.2）一端伸入连接体（1.4.1）后接入循环冷却水，另一端穿过中空的驱动轴（1.3），所述水管（1.4.2）伸出驱动轴（1.3）的一端通过软管与进水口（1.1.2）连接，所述连接体（1.4.1）设有循环出水孔（1.4.1.1），所述循环出水孔（1.4.1.1）通过软管与出水口（1.1.3）连接。
4.根据权利要求1所述的一种高铁接触线制程系统，其特征在于：所述探头盒（2.1）内对称设有固定模块（2.5），两个固定模块之间设置探头（2.6），所述固定模块（2.5）的中心设有线材定位孔（2.5.1），所述线材定位孔（2.5.1）与探头（2.6）的涡流通道在一条中心线上所述伸缩柱（2.3）套设在固定柱（2.4）内。
5.根据权利要求1所述的一种高铁接触线制程系统，其特征在于：所述型架（3.1）下方设有底座（3.6），所述底座（3.6）上设有横向电机（3.7），所述横向电机（3.7）连接正反牙丝杆（3.8），所述正反牙丝杆（3.8）的两端螺纹连接对应的夹具支柱（3.2），横向电机（3.7）驱动两个夹具支柱（3.2）带动夹具盘（3.3）横向相对移动。
6.根据权利要求1所述的一种高铁接触线制程系统，其特征在于：所述顶针（3.3.1）包括圆锥段（3.3.1.1）和圆柱段（3.3.1.2），所述圆锥段（3.3.1.1）的大径端连接夹具盘（3.3）的中心，所述圆锥段（3.3.1.1）的小径端连接圆柱段（3.3.1.2）。
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