CN201520229U - 电气化铁路接触网的侧面制动棘轮张力补偿装置 - Google Patents

Abstract

电气化铁路接触网的侧面制动棘轮张力补偿装置，包括制动支撑架，制动支撑架通过两旋臂与棘轮轴相连接，棘轮轴与棘轮本体通过采用自润滑复合材料制成的滑动轴承同轴设置，棘轮本体可绕棘轮轴转动，棘轮本体由轮毂、多个辐板和轮缘构成，棘轮本体辐板两侧、轮毂的外圆周表面分别设置有张紧轮槽A和张紧轮槽B，该两槽内设置有绳槽，轮缘外圆周表面设置有底部铸造有绳槽和钢丝绳孔的棘轮轮槽，轮缘的两侧对称铸造有制动齿圈，制动支撑架下端固接有缓冲制动装置，本实用新型棘轮补偿装置适用于承力索和接触线受环境温度影响缓慢变化的工作状态，避免了机车受电弓的频繁离线、拉弧以及接触线烧伤等缺陷，且无需注油、免维修、使用寿命长。

Description

电气化铁路接触网的侧面制动棘轮张力补偿装置

技术领域

本实用新型属于电气化铁路供电装备接触网系统技术领域，涉及一种用于补偿承力索和接触线下锚张力的补偿装置，具体涉及一种侧面制动棘轮张力补偿装置。

背景技术

电气化铁路供电装备中接触网系统的承力索和接触线，受环境及温度变化的影响，发生热伸长、冷收缩等变化，引起线路张力的不断变化。尽管这种变化非常缓慢，但是足以使接触网线路不能正常工作。为了保证接触网线路的正常工作，采用张力补偿装置消除承力索和接触线随温度发生的变化，目前，接触网中使用的径向制动式棘轮张力补偿装置，存在以下缺陷：1)两圈制动齿均匀地分布在棘轮本体的径向，齿厚比较薄。在承力索和接触线断线制动时，制动板与制动齿啮合，容易打齿、断齿。要使线路恢复运营，必须重新更换棘轮，施工时间比较长，运营成本较高。2)现有的径向制动式棘轮补偿装置，其棘轮本体外轮缘上的棘轮轮槽和棘轮轮毂外周表面上的两个张紧轮槽均为圆柱形滚筒。该滚筒的宽度较窄，补偿钢丝绳缠绕时相互挤压在一起。在大张力情况下，补偿钢丝绳容易磨损、断丝、甚至开裂散股，造成断线事故，中断行车。要使线路恢复运行，必须重新更换钢丝绳，施工时间较长，影响机车正常运行。3)径向制动式棘轮补偿装置使用的是向心滚动球轴承，轴承需要定期注油润滑，影响机车正常运行，常因未及时注油而导致摩擦阻力增大，造成承力索和接触线因张力不够而松弛，机车频繁离线，取流不畅，引发电弧，使接触线烧伤，影响使用寿命，严重时棘轮卡滞，造成断线事故，中断行车。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种电气化铁路接触网的侧面制动棘轮张力补偿装置，解决了现有径向制动式棘轮补偿装置存在的容易打齿、断齿，补偿钢丝绳缠绕时相互挤压磨损的问题，并无需定期注油润滑。

本实用新型所采用的技术方案是，电气化铁路接触网的侧面制动棘轮张力补偿装置，包括竖直设置的制动支撑架，制动支撑架的上端分别与两旋臂的一端相连接，两旋臂的另一端分别与棘轮轴相连接，棘轮轴与棘轮本体通过采用自润滑复合材料制成的滑动轴承同轴设置，棘轮本体可绕棘轮轴转动，棘轮本体由轮毂、多个辐板和轮缘构成，棘轮本体的辐板两侧、轮毂的外圆周表面分别设置有张紧轮槽A和张紧轮槽B，张紧轮槽A和张紧轮槽B底部分别设置有绳槽，棘轮本体位于两旋臂之间，棘轮本体轮缘的外圆周表面设置有棘轮轮槽，棘轮轮槽底部铸造有绳槽，棘轮轮槽的底部铸造有钢丝绳孔，棘轮本体轮缘的两侧对称设置有制动齿圈A和制动齿圈B；

本实用新型的特点还在于，

棘轮本体轮毂外侧设置有一凸起，该凸起上设置有互不相通的楔形孔A和楔形孔B，棘轮本体轮缘的内侧设置有一凸台，该凸台上开有楔形孔C，所述制动支撑架的下端设置有缓冲制动装置。

缓冲制动装置包括制动支撑架下端的斜支撑板，斜支撑板与制动板固定连接，制动板靠近棘轮本体的一端铸造有V形槽，制动齿圈A和制动齿圈B位于该V形槽的两侧壁之间，制动板的两侧壁分别加工成齿形，该齿形的形状与制动齿圈A和制动齿圈B齿的形状相同。

制动板至少为一个，制动板上至少设置有两个腰形孔。

棘轮本体的轮毂设置有通孔，该通孔内设置有棘轮轴，棘轮轴的两端分别从棘轮本体轮毂的两端伸出分别与两旋臂固接，棘轮本体轮毂的通孔中设置有凹槽B，棘轮轴与凹槽B相对应的位置设置有凹槽A，凹槽B和凹槽A构成封闭的环形型腔，型腔两侧、棘轮轴上分别设置有限位凸肩，该两限位凸肩与棘轮本体轮毂之间设置有滑动轴承，两限位凸肩的端面与止推垫圈的一个端面相接触，止推垫圈的另一端面与轴承端盖的一个端面相接触，棘轮轴两限位凸肩的端面分别铸造有倒角，该倒角形成环形的间隙。

绳槽为螺旋状，其断面形状为月牙形。

本实用新型的侧面制动棘轮张力补偿装置具有如下优点：

1)采用侧面制动方式，在断线故障发生时，制动板与铸造在棘轮轮槽两侧面上的锥状波形制动齿摩擦、啮合制动，解决了径向制动式棘轮补偿装置断齿的问题，制动更加安全可靠，故障修复时无须更换棘轮本体，运营成本得到大大地降低。

2)侧面制动棘轮补偿装置具有一个直径较大的棘轮轮槽和两个直径较小的张紧轮槽。棘轮轮槽和张紧轮槽的轮槽较宽，补偿钢丝绳可以缠绕三圈半，钢丝绳的工作长度较大。

3)棘轮轮槽和张紧轮槽的槽内具有螺旋状月牙形断面的绳槽，可以有效地隔离补偿钢丝绳，在大张力情况下，补偿钢丝绳之间不会产生挤压、磨损的现象，保证接触网设备长期处于安全工作状态，节约了接触网设备的维修、更换等成本费用，避免机车中断运行。

4)采用由自润滑复合材料制成的滑动轴承取代向心推力滚动球轴承，无需定期注油润滑，其传动效率可以达到98％以上，使接触网设备长期保持良好的技术工作状态，其生产成本低于滚动轴承，降低了运营成本。

侧面制动式棘轮张力补偿装置正是利用棘轮上的棘轮轮槽将线索长卷，短补，通过张紧轮槽将坠砣的拉力传到线索上，使其张力保持恒定。

附图说明

图1是本实用新型侧面制动棘轮补偿装置一种实施例的结构示意图；

图2是图1的仰视图；

图3是图2的A-A剖视图。

图中，1.棘轮本体，2.棘轮轮槽，3.张紧轮槽A，4.张紧轮槽B，5.制动齿圈A，6.制动齿圈B，7.楔形孔A，8.楔形孔B，9.楔形孔C，10.制动支撑架，11.螺栓部件A，12.旋臂，13.螺栓部件B，14.斜支撑板，15.制动板，16.螺栓部件C，17.棘轮轴，18.轴承端盖，19.沉头螺钉，20.密封圈A，21.止推垫圈，22.密封圈B，23.间隙，24.滑动轴承，25.凹槽A，26.凹槽B，27.型腔，28.腰形孔，29.钢丝绳孔。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。

本实用新型侧面制动棘轮补偿装置的结构，如图1、图2、图3所示。包括竖直设置的制动支撑架10，制动支撑架10上端的水平套管内设置有螺栓部件A11，螺栓部件A11中的螺栓穿过该水平套管，该螺栓分别与两旋臂12的一端相连接，两旋臂12分别位于水平套管的两端，两旋臂12的另一端分别与棘轮轴17相连接，棘轮轴17上固接有棘轮本体1，棘轮本体1由轮毂、多个辐板和轮缘构成，棘轮本体1辐板两侧、轮毂的外圆周表面分别设置有张紧轮槽A 3和张紧轮槽B4，张紧轮槽A3和张紧轮槽B4底部分别设置有螺旋状的绳槽，该绳槽的断面形状为月牙形，棘轮本体1位于两旋臂12之间。棘轮本体1轮缘的外圆周表面设置有棘轮轮槽2，棘轮轮槽2底部铸造有螺旋状的绳槽，该绳槽的断面形状为月牙形，棘轮轮槽2的底部、接近楔形孔C9的位置铸造有钢丝绳孔29。棘轮本体1轮缘的两侧分别铸造有制动齿圈A5和制动齿圈B6，制动齿圈A5和制动齿圈B6的外圆周直径大于棘轮本体1轮缘外圆周的直径。制动齿圈A5和制动齿圈B6对称设置。制动齿圈A5和制动齿圈B6上的齿分别具有锥状波形断面。

棘轮本体1轮毂外侧设置有一凸起，该凸起上平行开有楔形孔A7和楔形孔B8，棘轮本体1轮缘的内侧设置有一凸台，该凸台上开有楔形孔C9，凸台位于凸起的上方，楔形孔A7、楔形孔B8和楔形孔C9均为通孔，且与棘轮本体1的辐板平行。楔形孔A7、楔形孔B8和楔形孔C9轴线与水平面之间的设置有固定的夹角。

制动支撑架10下端的斜支撑板14通过螺栓部件C16与制动板15固定连接，制动板15上加工有至少两个腰形孔28，制动板15可相对于斜支撑板14进行平行移动。制动板15靠近棘轮本体1的一端加工有V形槽，制动齿圈A5和制动齿圈B6位于该V形槽之间。制动板15至少为一个，制动板15两侧壁分别加工为齿形，该齿形的形状与制动齿圈A5和制动齿圈B6齿的形状相同。

棘轮本体1轮毂设置有通孔，该通孔内设置有棘轮轴17，棘轮轴17的两端分别从棘轮本体1轮毂的两端伸出，并分别与两旋臂12固接。棘轮本体1轮毂通孔的中部设置有凹槽B26，棘轮轴17与凹槽B26相对应的位置设置有凹槽A25，凹槽B26和凹槽A25构成封闭的环形型腔27。型腔27两侧、棘轮轴17上分别设置有限位凸肩，该两限位凸肩与棘轮本体1轮毂之间设置有滑动轴承24，两限位凸肩的端面与止推垫圈21的内缘留有间隙，防止棘轮轴产生磨损现象。止推垫圈21的外缘与轴承端盖18的法兰端面相接触，轴承端盖18与棘轮本体1轮毂之间设置有密封圈B22，轴承端盖18与棘轮轴17之间设置有密封圈A20。棘轮轴17的限位凸肩端面分别加工有倒角，该倒角位于滑动轴承24、止推垫圈21和棘轮轴17限位凸肩的相交处，与两限位凸肩的端面和止推垫圈21的内缘留有的间隙共同形成环形的间隙23。轴承端盖18通过沉头螺钉19与棘轮本体1固接。

滑动轴承24和止推垫圈21采用自润滑复合材料制成，该复合材料以合金钢为基体、铜球粉为中间层、减磨材料为填充物。该复合材料具有较高的承载能力和耐磨性，极低的摩擦系数和良好的自润滑性与“防爬”性能，并具有很强的抗腐蚀能力以及较宽的温度工作范围等优异性能。用该复合材料制成的滑动轴承取代滚动球轴承，运营中不需注油润滑，其传动效率不会降低，可使接触悬挂长期保持良好的技术工作状态。

棘轮轮槽2、张紧轮槽A3和张紧轮槽B4底部设置的断面为月牙形的螺旋状绳槽，用于容纳补偿钢丝绳，避免钢丝绳缠绕时的相互挤压和磨损。

型腔27和间隙23用于盛装补偿装置使用过程中，滑动轴承24和止推垫圈21产生的磨屑。

本实用新型侧面制动式棘轮补偿装置用于调紧链型悬挂—架空接触网设备的承力索和接触线，利用棘轮上的棘轮轮槽将线索长卷，短补，同时通过张紧轮槽将平衡坠砣的拉力传寄到承力索和接触线上，使其张力保持恒定值。能够可靠地支撑和闭锁承力索及接触线平衡坠砣的重量。适于低转速、大负荷的工作条件下，承力索和接触线受环境温度影响缓慢变化的工作状态，且不需要注油维护，使用寿命长，极大地降低了运营成本。该补偿装置，在接触线或承力索发生断线的情况下，可以瞬时制动，保护接触网系统其它部件免受破坏，并能很快恢复接触网系统的正常运转。

本实用新型的侧面制动式棘轮补偿装置，在工厂实施大盘钢丝绳小盘钢丝绳的预装配：将一条大盘钢丝绳的一端穿过楔形孔C9，并与一楔子固接，该钢丝绳的另一端穿过棘轮轮槽2底部的钢丝绳孔29，进入棘轮轮槽2内，缠绕在棘轮轮槽2底部的绳槽内，通过楔子固接双耳楔形线夹，用于承受平衡坠砣；另一条小盘钢丝绳的两端分别穿过楔形孔A7和楔形孔B8，并分别固接有楔子，该钢丝绳形成两支，分别缠绕在张紧轮槽A3和张紧轮槽B4底部的绳槽内，与平衡轮连接，通过承力索或接触线终端锚固线夹连接绝缘子，用于承受链形悬挂。在铁路施工现场，该补偿装置装配于接触网系统时，采用螺栓部件B13将制动支撑架10固定在H型钢柱、水泥柱或者隧道内的墙壁上，然后，大盘钢丝绳固接有双耳楔形线夹的一端连接平衡坠砣，该平衡坠砣固定在H型钢柱或水泥柱上的坠砣限制架上。最后，小盘钢丝绳连接平衡轮的一端通过承力索或接触线终端锚固线夹连接绝缘子，用于承受承力索或接触线的链形悬挂，从而完成补偿装置的安装。

该补偿装置与平衡坠砣一起自动使承力索或接触线保持均恒拉力，与温度无关，拉力借助坠砣来调节。圆柱形平衡坠砣挂在坠砣限制架上，处于运行状态，当承力索或接触线发生断裂时，拉力消失，自由悬挂的棘轮本体1通过缓冲装置制动。该缓冲装置由安装在制动支撑架10下端的斜支撑板14上的制动板15和铸造于棘轮本体1轮缘两侧面的制动齿圈A5和制动齿圈B6构成。通过制动板15的V形槽两侧壁分别与制动齿圈A5和制动齿圈B6制动齿的啮合、作用，在承力索或接触线出现断裂时，平衡坠砣下降产生的棘轮本体1的转动借助制动齿圈A5、B6与制动板15之间的摩擦几乎被制动到静止状态，能够可靠地支撑和闭锁平衡坠砣，使得平衡坠砣不会落到地面。确保架空的接触网设备只是稍微偏离其原来的工作位置，而不会受到损坏。棘轮本体1的制动分成两步，首先，通过摩擦实施缓冲制动棘轮轮槽2，然后，实现制动板15的V形槽两侧壁的齿与两制动齿圈A5、B6的齿相啮合，固定棘轮轮槽2。

本实用新型的侧面制动式棘轮补偿装置能够采用重量更大的平衡坠砣。

本实用新型的侧面制动式棘轮张力补偿装置适于低转速、大负荷的工作条件下，承力索和接触线受环境温度影响缓慢变化的工作状态，避免了机车受电弓的频繁离线、拉弧以及接触线烧伤等缺陷。且无需注油、免维修、使用寿命长，极大地降低了运营成本，是接触网设备理想的张力补偿装置。

Claims (5)

1.电气化铁路接触网的侧面制动棘轮张力补偿装置，其特征在于，包括竖直设置的制动支撑架(10)，制动支撑架(10)的上端分别与两旋臂(12)的一端相连接，两旋臂(12)的另一端分别与棘轮轴(17)相连接，棘轮轴(17)与棘轮本体(1)通过采用自润滑复合材料制成的滑动轴承(24)同轴设置，棘轮本体(1)可绕棘轮轴(17)转动，棘轮本体(1)由轮毂、多个辐板和轮缘构成，棘轮本体(1)的辐板两侧、轮毂的外圆周表面分别设置有张紧轮槽A(3)和张紧轮槽B(4)，张紧轮槽A(3)和张紧轮槽B(4)底部分别设置有绳槽，棘轮本体(1)位于两旋臂(12)之间，棘轮本体(1)轮缘的外圆周表面设置有棘轮轮槽(2)，棘轮轮槽(2)底部铸造有绳槽，棘轮轮槽(2)的底部铸造有钢丝绳孔(29)，棘轮本体(1)轮缘的两侧对称设置有制动齿圈A(5)和制动齿圈B(6)；

所述的棘轮本体(1)轮毂外侧设置有一凸起，该凸起上设置有互不相通的楔形孔A(7)和楔形孔B(8)，棘轮本体(1)轮缘的内侧设置有一凸台，该凸台上开有楔形孔C(9)，所述制动支撑架(10)的下端设置有缓冲制动装置。

2.根据权利要求1所述的侧面制动棘轮张力补偿装置，其特征在于，所述的缓冲制动装置包括制动支撑架(10)下端的斜支撑板(14)，斜支撑板(14)与制动板(15)固定连接，制动板(15)靠近棘轮本体(1)的一端铸造有V形槽，制动齿圈A(5)和制动齿圈B(6)位于该V形槽的两侧壁之间，制动板(15)的两侧壁分别加工成齿形，该齿形的形状与制动齿圈A(5)和制动齿圈B(6)齿的形状相同。

3.根据权利要求2所述的侧面制动棘轮张力补偿装置，其特征在于，所述的制动板(15)至少为一个，制动板(15)上至少设置有两个腰形孔(28)。

4.根据权利要求1或2所述的侧面制动棘轮张力补偿装置，其特征在于，所述的棘轮本体(1)的轮毂设置有通孔，该通孔内设置有棘轮轴(17)，棘轮轴(17)的两端分别从棘轮本体(1)轮毂的两端伸出分别与两旋臂(12)固接，棘轮本体(1)轮毂的通孔中设置有凹槽B(26)，棘轮轴(17)与凹槽B(26)相对应的位置设置有凹槽A(25)，凹槽B(26)和凹槽A(25)构成封闭的环形型腔(27)，型腔(27)两侧、棘轮轴(17)上分别设置有限位凸肩，该两限位凸肩与棘轮本体(1)轮毂之间设置有滑动轴承(24)，两限位凸肩的端面与止推垫圈(21)的一个端面相接触，止推垫圈(21)的另一端面与轴承端盖(18)的一个端面相接触，棘轮轴(17)两限位凸肩的端面分别铸造有倒角，该倒角形成环形的间隙(23)。

5.根据权利要求1所述的侧面制动棘轮张力补偿装置，其特征在于，所述绳槽为螺旋状，其断面形状为月牙形。

Images