CN2281915Y - 一种电气化铁道接触网恒张力补偿器 - Google Patents
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Abstract
一种电气化铁道接触网恒张力补偿器由支座(1)、位移放大机构、碟簧恒力装置(9)等组成。碟簧恒力装置(9)为提供恒张力的机构。位移放大机构由固定在一根轴上的大滑轮(2)和左、右滑轮(11)、(14)及平衡滑轮(6)、小轴(7)、拉板(8)等组成,左、右滑轮(11)、(14)的滑轮槽中心距等于平衡滑轮6的中径,左、右滑轮(11)、(14)和平衡滑轮(6)构成一动滑轮组,大滑轮(2)和左、右滑轮(11)、(14)的中径比为n∶1(n为大于1的小数),位移放大机构可将碟簧恒力装置的位移放大2n倍。该补偿器结构简单、体积小、重量轻、成本低、工艺性好、安全可靠。
Description
本实用新型涉及一种电气化铁道接触网恒张力补偿器，为电气化铁道接触网因温度变化而产生的张力变化提供补偿。
现有技术中的电气化铁道接触网恒张力补偿器，有坠砣-滑轮组式、恒力弹簧吊架式、恒力碟簧吊架式、机电一体化式和零刚度碟簧组式等。坠砣-滑轮式体积庞大，(仅坠砣即有Φ360mm×2200mm，总重约600kg)，工作可靠型差、精度低，特别是在现有铁道隧道内实施电气化改造时，工程造价高，且不可避免地要封闭线路而影响行车。恒力弹簧吊架式是日本DENGGYO电业株式会社的产品，该补偿器重约一吨，占用空间为800×460×2057mm。英国研制的机电一体化型张力补偿器，因需要电源，在区间不适用。前苏联研制的零刚度碟簧组式张力补偿器，因零刚度碟簧可用的恒力区小(约为整个变形量的25％左右)，使用的碟簧数量多，价格昂贵。我国专利ZL 93 2 46073.9和93 2 46074.7是恒力碟簧吊架式补偿器，它由两个回转框架组成，使用时因补偿长度不够，需两只以上补偿器串联使用，总重量在500kg以上，而碟簧吊架部分因碟簧力的力臂近似不变，输出的张力的力臂按正弦曲线规律变化，实际上并不能实现恒力(恒定度10％以上)，且造价高、工艺复杂，不利于推广使用。
本实用新型的目的在于提供一种不需要电源，体积小、重量轻、安全可靠、造价低廉、工艺性好的新型电气化铁道接触网恒张力补偿器。
本实用新型的目的是这样实现的：以碟簧恒力装置作为提供恒张力的机构，用一简单的滑轮组式位移放大机构来放大碟簧恒力装置的位移，使碟簧恒力装置的体积得以缩小，从而大大减小了张力补偿器的整体体积和重量。
本实用新型的一种电气化铁道接触网恒张力补偿器，由支座、位移放大机构、碟簧恒力装置等组成，碟簧恒力装置为提供恒张力的机构，位移放大机构由固定在轴上的大滑轮和左、右滑轮、(用键连在一起)及平衡滑轮、小轴、拉板等组成。左、右滑轮的滑轮槽中心距等于平衡滑轮的中径，左，右滑轮和平衡滑轮构成一动滑轮组，其槽形相同、中径相等，大滑轮和左、右滑轮的中径比为n∶1，加上动滑轮组的作用，位移放大机构可将碟簧恒力装置的位移放大2n倍。
下面结合附图和实施例进一步对本实用新型的结构作详细说明。
附图说明：
图1为本实用新型实施例的结构示意图。
图2为图1的A-A剖视图。
图3为本实用新型实施例选用的拉板式碟簧恒力装置的结构示意图。
图4为图3的D-D剖面图。
图5为图3的B-B剖视图。
图中：1支座，2大滑轮，3补偿绳，4接触网，5立柱，6平衡滑轮，7小轴，8拉板，9碟簧恒力装置，10钢卡，11左滑轮，12轴用弹性挡圈，13轴套，14右滑轮，15键，16轴；
9-1拉杆，9-2A螺母，9-2B垫圈，9-3导向筒，9-4压板，9-5碟簧，9-6轴套，9-7导向套，9-8外罩，9-9底板，9-10轴套，9-11轴套，9-12回转销A，9-13固定框架，9-14拉板，9-15轴套，9-16载荷轴，9-17钢绳卡套，9-18轴套，9-19回转销B，9-20主轴，9-21轴套，9-22回转框架，9-23固定销轴，9-24、9-25减摩衬垫。
由图可见，本实用新型实施例的一种电气化铁道接触网恒张力补偿器，由支座(1)、位移放大机构、碟簧恒力装置(9)组成。支座(1)用螺栓紧固在立柱(5)上，碟簧恒力装置(9)为提供恒张力的机构，接触网(4)通过补偿绳(3)和大滑轮(2)相连(钢绳卡子图中未画)，碟簧恒力装置(9)用钢卡(10)、螺栓固定在立柱(5)上。补偿绳的另一端通过钢绳卡套(9-17)和碟簧恒力装置(9)相连。其特征在于：位移放大机构由固定在轴(16)上的大滑轮(2)和左、右滑轮(11)、(14)(用键(15)连在一起)及平衡滑轮(16)、小轴(7)，拉板(8)等组成，左、右滑轮(11)、(14)的滑轮槽中心距等于平衡滑轮(6)的中径，左、右滑轮(11)、(14)和平衡滑轮(6)构成一动滑轮组，其槽形相同，中径相等，大滑轮(2)和左、右滑轮的中径比为n∶1(实施例中为1.75∶1)，加上动滑轮组的作用，位移放大机构可将碟簧恒力装置的位移放大2n＝3.5倍。轴(16)通过用自润滑减摩材料制造的轴套(13)和支座(1)滑配，以减小摩擦。小轴(7)和碟簧恒力装置(9)之间的距离大于2m，这样，碟簧恒力装置(9)中的载荷轴(9-16)的水平位移可忽略不计(在始点与最大水平位移处补偿绳之间的夹角小于4°)。
由图可见，本实用新型实施例选用的拉板式碟簧恒力装置由固定框架(9-13)、回转框架(9-22)、承载部分、回转框架(9-22)与拉杆(9-1)之间的联接部分、碟簧组件，压紧元件、主轴(9-20)、拉杆(9-1)等组成，承载部分由载荷轴(9-16)、钢绳卡套(9-17)组成，压紧元件由压板(9-4)、螺母(9-2A)、垫圈(9-2B)组成，碟簧组件由碟簧(9-5)、导向筒(9-3)、轴套(9-6)、导向套(9-7)、轴套(9-10)组成，兼起拉杆(9-1)的导向作用。拉杆(9-1)穿过压板(9-4)、嵌入导向筒(9-3)中的导向套(9-7)、轴套(9-6)，底板(9-9)中的轴套(9-10)，主轴(9-20)将回转框架(9-22)铰接在固定框架(9-13)上，回转框架(9-92)可绕主轴(9-20)转动一定角度，其特征在于：
(1)固定框架(9-13)和底板(9-1)连成一体，导向筒(9-3)用螺纹和底板(9-9)联接；
(2)拉杆(9-1)为一整体，其端部截面为一扁方，端部中心有一孔安装回转销A(9-12)，两块拉板(9-14)的一端通过回转销A(9-12)、轴套(9-11)与拉杆(9-1)铰接，另一端通过回转销B(9-19)、轴套(9-18)和回转框架(9-22)铰接，在初始位置时，回转销A、B的中心连线与拉杆(9-1)轴线在一直线上，与回转销B、主轴(9-20)中心连线的夹角β为50°～70°；
(3)机构参数比1/R0为1.5～3.0，回转框架(9-22)在回转过程中，回转销(9-12)、(9-19)中心连线与拉杆轴线之间的夹角不大于10°；
(4)载荷轴(9-16)的初始角α不大于45°，回转框架(9-22)的最大角位移为45°～90°；
(5)碟簧特性参数比h/t和机构参数比l/R0的适配关系为h/t＝0.4～1.2，l/R0＝1.5～3.0。
上述结构中，载荷轴(9-16)的初始角α的最佳值为30°～40°，回转框架(9-22)的最佳最大角位移为55°～70°，碟簧特性参数比h/t和机构参数比l/R0的最佳适配关系为h/t＝0.4～1.0，l/R0＝2.～2.5，夹角β的最佳值为55°～65°。
此外，为了减小摩擦力，本实施例中在轴与轴套之间设有自润减摩材料制造的减摩轴套(9-6)、(9-10)、(9-11)、(9-15)、(9-18)、(9-21)，两块拉板(9-14)之间、载荷轴(9-16)与回转框架(9-13)之间等平面接触处设有减摩衬垫(9-24)、(9-25)，导向筒(9-3)用自润滑减摩材料制造。本实施例的导向筒(9-3)也可用金属管制造，在其表面涂、渗自润滑减摩材料，例如二硫化钼等。
本实用新型还可以选用其他结构的碟簧恒力装置。
当接触网中的接触线被电力机车上的导电弓磨损较严重时，可将碟簧恒力装置(9)中的螺母(9-2A)旋松，使输出的张力减小，以延长接触网的使用寿命。
本实用新型还可以将支座(1)、位移放大机构、碟簧恒力装置(9)等用紧固件、锚桩、卡子等安装在隧道内使用。
上述实施例的电气化铁道接触网恒张力补偿器的组合尺寸的宽度不大于350mm，厚度不大于260mm，其总体重量为180Kg(补偿长度1000mm，额定张力15KN，张力变化率≤6％)。
采用上述结构的新型电气化铁道接触网恒张力补偿器，不仅实现恒定的张力补偿，满足了使用要求，与其它类型的张力补偿器比较，体积、重量显著下降，且结构简单，安全可靠、成本低廉，工艺性好，以下是补偿长度为1000mm，额定张力为15KN的几种张力补偿器的比较。
表1 几种张力补偿器的技术经济比较表
| 类 型 | 占 用 空 间 | 重 量 | 张力变化率 | 成本估算 |
| 恒力弹簧吊架式 | 800×460×2057 | 约1000Kg | 10％ | 1.5万元 |
| 前苏联零刚度碟簧型 | Φ250×2000 | 约500Kg | 10％ | 1.5万元 |
| 坠砣-滑轮组型 | Φ360×2200 | 约600Kg | 10％ | 低 |
| 专利ZL 93 2 46073.9 | 500×300×2000 | 约500Kg | 10％ | 1万元 |
| 本实用新型 | 350×260×1100 | 180Kg | 6％ | 0.7万元 |
由表1可见，本实用新型和同类型张力补偿器比较，体积小、重量轻、成本低，具有明显的经济效益，且节省了开挖隧道的工程费用和因封闭线路使列车绕行或减少行车对数的情况，社会效益无法估量。
Claims (6)
1.一种电气化铁道接触网恒张力补偿器，由支座(1)、位移放大机构和碟簧恒力装置(9)等组成，碟簧恒力装置(9)为提供恒张力的机构，其特征在于：
(1)位移放大机构由固定在轴(16)上的大滑轮(2)、左、右滑轮(11)、(14)(用键(15)连接在一起)及平衡滑轮(6)、小轴(7)、拉板(8)等组成；
(2)左、右滑轮(11)、(14)的滑轮槽中心距等于平衡滑轮(6)的中径，左、右滑轮(11)、(14)和平衡滑转(6)的中径相等，槽形相同；
(3)左、右滑轮(11)、(14)和平衡滑轮(6)构成一动滑轮组，大滑轮(2)和左、右滑轮(11)、(14)的中径之比为n∶1(1.0＜n＜3.0)；
(4)位移放大机构可将碟簧恒力装置的位移放大2n倍。
2.按权利要求1所述的一种电气化铁道接触网恒张力补偿器，其所选用的拉板式碟簧恒力装置由固定框架(9-13)、回转框架(9-22)、承载部分、回转框架与拉杆之间的连接部分、碟簧组件、压紧元件等组成，回转框架(9-22)通过主轴(9-20)与固定框架(9-13)相连，承载部分包括载荷轴(9-16)、钢绳卡套(9-17)，钢绳卡套(9-17)通过载荷轴(9-16)与回转框架(9-22)相连，碟簧组件包括碟簧(9-5)、导向筒(9-3)、压板(9-4)、轴套(9-6)、导向套(9-7)，压紧螺母(9-2A)、垫圈(9-2B)等，碟簧(9-5)套在导向筒(9-3)上，防护罩(9-8)套在碟簧(9-5)外面，拉杆(9-1)穿过压板(9-4)、嵌入导向筒(9-3)中的导向套(9-7)、轴套(9-6)、底板(9-9)中的轴套(9-10)，压紧元件由压板(9-4)螺母(9-2A)、垫圈(9-2B)组成，其特征在于；
(1)固定框架(9-13)和底板(9-9)连成一体，导向筒(9-3)用螺纹和底板(9-9)联接；
(2)拉杆(9-1)为一整体，端部截面为一扁方，其端部中心有一孔安装回转销(9-12)，两块拉板(9-14)的一端通过回转销(9-12)、轴套(9-11)与拉杆(9-1)铰接，另一端通过回转销(9-19)、轴套(9-18)和回转框架(9-22)铰接，在初始位置时，回转销(9-12)、(9-19)的中心连线与拉杆轴线在一直线上，与主轴中心连线的夹角β为50°～70°；
(3)机构参数比l/R0为1.5～3.0，回转框架(9-22)在回转过程中，回转销(9-12)、(9-19)的中心连线与拉杆轴线之间的夹角不大于10°；
(4)载荷轴(9-16)的初始角α不大于45°回转框架(9-22)的最大角位移为45°～80°；
(5)碟簧特性参数比h/t和机构参数比l/R0的适配关系为h/t＝0.4～1.2，1/R0＝1.5～3.0。
3.按权利要求1或2所述的一种电气化铁道接触网恒张力补偿器，其所选用的拉板式碟簧恒力装置，其特征在于载荷轴(9-16)的初始角α的最佳值为30°～40°，回转框架(9-22)的最佳最大角位移为55°～70°，碟簧特性参数比h/t和机构参数比l/R0的最佳适配关系为h/t＝0.4～1.0，l/R0＝2～2.5，夹角β的最佳值为55°～65°。
4.按权利要求1或2所述的一种电气化铁道接触网恒张力补偿器，其所选用的拉板式碟簧恒力装置，其特征在于导向筒(9-3)用自润滑减摩材料制造。
5.按权利要求1或2所述的一种电气化铁道接触网恒张力补偿器，其所选用的拉板式碟簧恒力装置，其特征在于导向筒(9-3)用金属管制造，并在其表面涂、渗自润滑减摩材料。
6.接权利要求1或2所述的一种电气化铁道接触网恒张力补偿器，其特征在于其所选用的拉板式碟簧恒力装置的回转框架(9-20)之间与主轴(20)之间、钢绳卡套(9-17)与载荷轴(9-16)之间、拉杆(9-1)与底板(9-9)导向筒(9-3)之间，以及轴(16)与支座(1)之间设有自润滑减摩材料制造的轴套(9-6)、(9-10)、(9-11)、(9-15)、(9-18)、(9-21)和轴套(13)，两块拉板(9-14)之间，钢绳卡套(9-16)与回转框架(9-13)之间设有自润滑减摩材料制造的减摩衬垫(9-24)、(9-25)。
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|---|---|---|---|
| CN 95202821 CN2281915Y (zh) | 1995-02-08 | 1995-02-08 | 一种电气化铁道接触网恒张力补偿器 |
Applications Claiming Priority (1)
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| CN 95202821 CN2281915Y (zh) | 1995-02-08 | 1995-02-08 | 一种电气化铁道接触网恒张力补偿器 |
Publications (1)
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|---|---|
| CN2281915Y true CN2281915Y (zh) | 1998-05-20 |
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| CN 95202821 Expired - Fee Related CN2281915Y (zh) | 1995-02-08 | 1995-02-08 | 一种电气化铁道接触网恒张力补偿器 |
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| CN (1) | CN2281915Y (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1046908C (zh) * | 1996-04-01 | 1999-12-01 | 富勒尔+福莱架空电车线工程事务股份公司 | 用于连接弹性和刚性接触线系统的方法和装置 |
| WO2017113497A1 (zh) * | 2015-12-30 | 2017-07-06 | 中国矿业大学 | 一种往复运行速度与位移放大的机构及方法 |
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1995
- 1995-02-08 CN CN 95202821 patent/CN2281915Y/zh not_active Expired - Fee Related
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|---|---|---|---|---|
| CN1046908C (zh) * | 1996-04-01 | 1999-12-01 | 富勒尔+福莱架空电车线工程事务股份公司 | 用于连接弹性和刚性接触线系统的方法和装置 |
| WO2017113497A1 (zh) * | 2015-12-30 | 2017-07-06 | 中国矿业大学 | 一种往复运行速度与位移放大的机构及方法 |
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