CN114954144A - 双叉膨胀接头制作和安装方法 - Google Patents
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Abstract
一种双叉膨胀接头，属于城市轨道交通对电力机车供电设备的关键器材。本发明的技术方案是将一段钢铝复合轨经电火花线切割分成各带二个叉头的左右膨体，经加工并装配电流连接器等后成为无浮动块的膨胀接头，叉头的长度大于由热胀冷缩导致的最大间隙的1.5倍，确保电力机车上的授流器电刷能平稳通过膨胀接头。左膨体到右膨体有三条通电路径：1、直接经二条鱼尾板，2、经大铜圈，3、经小铜圈至二条鱼尾板再经另一小铜圈。本发明可靠性高，可加大相邻膨胀接头纵向中心距至200米，全长减少三分之一的膨胀接头，传电稳定性好，能通过1.1倍的总额定电流，起始滑动力小于800N。
Description
一种双叉膨胀接头，属于城市轨道交通对电力机车的供电设备。
背景技术
本发明作出以前，在已有技术中城市轨道交通对电力机车的供电常采用钢铝复合导电轨，其中关键器材为膨胀接头。以CJ/T414-2012城镇建设行业标准，城市轨道交通钢铝复合导电轨技术要求中的膨胀接头示例，都是以钢铝复合轨斜切二缝成为三段，中间菱形的浮动段与左右膨体留有间隙，一定情况下这种间隙二边不等的变化导致了国内外数起重大城市轨道交通事故。一种情况是处于坡道段在振动力和重力的复合而长久的作用下，浮动段向下移动导致上方间隙越来越大；还有一种情况是双线运行的线路上，受授流器压力并移动作用下，反向的浮动段与膨体的间隙也会越来越大。在这二种情况一旦间隙大于授流器电刷的长度，电刷会向上突入该间隙内，紧接着授流器向前撞毁钢铝复合轨和防护罩，授流器自身也毁坏，导致线路断电，电力机车数日不能运行。上述行业标准中从左膨体直接经二条鱼尾板传电到右膨体的路径传电稳定性差，不是起始滑动力太大就是电流载流量偏小。
发明内容
本发明的目的在于克服上述不足之处，从而提供一种安全无隐患的钢铝复合导电轨的膨胀接头，起始滑动力小，电流载流量大。
本发明主要解决方案是这样实现的：将一段钢铝复合轨经电火花线切割成各带二个叉头的左右膨体，经加工并装配电流连接器等后成为无浮动块的膨胀接头，叉头的长度大于由热胀冷缩导致的最大间隙的1.5倍，确保电力机车上的授流器电刷能平稳通过膨胀接头。左膨体至右膨体有三条电通路径：1、直接经二条鱼尾板，2、经大铜圈，3、经小铜圈至二条鱼尾板再经另一小铜圈；使传电稳定性好，能通过1.1倍的额定电流，且起始滑动力小。
本发明与已有技术相比具有以下优点：
1、授流器电刷能平稳通过膨胀接头，供电线路可靠性明显提高。
2、相邻膨胀接头中心距可从120m加大到200m，线路全长减少三分之一的膨胀接头，节省成本30％
3、传电稳定性好，能通过1.1倍的额定电流，起始滑动力小于800N。
附图说明
图1为左右膨体剖切俯视图
图2为左右膨体的侧视图
图3为左右膨体的剖面图
图4为双叉膨胀接头侧视图
图5位双叉膨胀接头俯视图
图6为双叉膨胀接头A-A剖面图
图7为双叉膨胀接头B-B剖面图
具体实施方式
下面本发明结合附图中的实施列作进一步描述：
本发明图1为左右膨体剖切俯视图。一段长5米的钢铝复合轨经电火花线切割分成各带二个叉头的左右膨体，左膨体1带二个叉头10，右膨体2带二个叉头11。左右膨体向二端拉开形成间隙M。钢铝复合轨的膨胀系数为0.0000207/℃，考虑冬夏最大温差为60℃，按标准取相邻膨胀接头纵向中心距120m，最大间隙为149mm；采用本发明后可将中心距增长至200m，最大间隙为248.4mm，只要叉头10或叉头11的长度大于360mm，就可保证叉头10与叉头11任何情况下都不会脱节，这就保证了电力机车上的授流器电刷平稳通过膨胀接头，不可能发生电刷突入间隙M内导致事故，使本发明既安全，可靠性高；又能节省成本30％，供电线路全长可减少三分之一的膨胀接头。
图2为左右膨体的侧视图。左膨体1焊一连接块12，右膨体2焊另一块连接块12，连接块用于连接左右膨体与电流连接器的大铜圈，左右膨体上各开一个长孔13，长孔13的长度与叉头10或11相同，该长孔13用于穿过夹紧左右膨体及鱼尾板的螺栓。间隙M应小于叉头10或11的三分之二。左右膨体二端各有2个用于与相邻钢铝复合轨连接的安装孔。
图3为左右膨体的剖面图，左膨体1的二个叉头10与右膨体2两个叉头11相交错，左膨体1与右膨体2上方分别各焊一个连接块12。
图4为双叉膨胀接头侧视图，左膨体1经膨接夹板连接右膨体2，上方为电流连接器4，不锈钢授流层在下面，二对螺栓分别穿过左右膨体上的两个长孔13。使热胀冷缩时左右膨体可沿纵向相对移动，热胀时靠近，冷缩时分开。
图5为双叉膨胀接头俯视图，电流连接器4的主体是大铜圈3，其由0.1mm厚的铜带绕多层制成，该大铜圈的两边分别经三对螺钉固定在左右膨体各带的一连接块上，当左右膨体相对移动时，大铜圈3的柔性不会妨碍其移动，其起始滑动力很小，大铜圈3可通过线路总额定电流3000A或4000A的60％，是膨胀接头三条通电路径之首。第二条通电路径是左膨体1经鱼尾板6和膨胀夹板9直接传导到右膨体2，这条路径的缺点是稳定性差，螺栓和套管7帮助弹簧9来压紧鱼尾板6和膨接夹板9，弹簧力的大小直接影响起始滑动力和电流载流量的变化，弹簧力偏大可使电流载流量变大，但起始滑动力也偏大，这对矛盾，决定了第二条通电路径只能通过总额定电流的30％至50％。本发明的第三条通电路径是左膨体1经左侧的一对小铜圈5分别传到鱼尾板6和膨接夹板9再经右侧的一对小铜圈传导到右膨体2，波浪形的小铜圈5对起始滑动力的影响较小，但可传递总额定电流的20％，本发明的三条通电路径至少可通过总额定电流3000A或4000A的110％，本发明的鱼尾板6和膨接夹板9的截面积比同供电线路上的普通接头的鱼尾板载面积要大20％，长孔13使得螺栓和套管7不会妨碍左右膨体相对移动。膨接夹板9是在鱼尾板6上开沉孔而成。
图6为双叉膨胀接头A-A剖面图，二个左叉头10与二个右叉头11交错并列，被鱼尾板6和膨接夹板9经螺栓和弹簧压住，上方是电流连接器4，大铜圈的左边被固定在连接块上后，再固定在左膨体1上，大铜圈的右边被固定在另一连接块上后再固定在右膨体2上。
图7为双叉膨胀接头B-B剖面图，左膨体1由工字形的铝合金与不锈钢授流层14复合而成的钢铝复合轨，经电火花线切割分成二段而来。膨接夹板9和鱼尾板6从二侧卡在钢铝复合轨的腰上，其对钢铝复合轨的压力来自经螺栓和套管7的弹簧8的弹力，由于左右膨体在热胀冷缩时要相对于膨接夹板9和鱼尾板6相对移动，弹簧8的弹力要综合电流载流量和起始滑动力来决定，满足总起始滑动力小于800N的标准要求，又使左右膨体经膨接夹板9和鱼尾板6直接传电的电流能在额定总电流的30％至50％。左右膨体及膨接夹板9和鱼尾板6的斜面镀银可减小摩擦系数，降低起始滑动力。
采用本发明后相邻膨胀接头纵向中心距达到200m时，对离膨胀接头100m处的钢铝复合轨一定要采用中心锚结，从而保证每个膨胀接头的最大间隙小于250mm，确保供电线路运行安全。
Claims (2)
1.一种双叉膨胀接头，包含将钢铝复合轨加工成的左右膨体和电流连接器等，其特征是左右膨体各带二个叉头10和11，叉头的长度大于由热胀冷缩导致的最大间隙的1.5倍。
2.一种双叉膨胀接头，包含左右膨体和鱼尾板及电流连接器，通电路径除直接经二条鱼尾板和大铜圈外，其特征是有第三条通电路径：从左膨体1经小铜圈5至鱼尾板6和膨接夹板9再经右边的小铜圈5至右膨体2。
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2021
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