接触网棘轮补偿装置使用问题分析报告及对策

ii/34word中文题目：接触网棘轮补偿装置使用问题分析与对策学习中心〔函授站： 某某教学中心专 业：电气工程与其自动化姓 名： 肖绍航学 号： 12622659指导教师： 马雪琴交通大学远程与连续教育学院8/15/202320iiii/34word毕业设计(论文)承诺书与使用授权书志对本争论所做的任何奉献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。复印件、电子文档，允许承受复制、印刷等方式将论文文本供给应读者查阅和借阅。论文作者签名： 肖绍航 2023 年_12_月_10_日指导教师签名： 年 月 日11/34交通大学毕业设计(论文)成绩评议年级年级层次专业某某题目指导教师评阅意见成绩评定：指导教师：年月日评阅教师意见评阅教师：年月日答辩小组意见辩论小组负责人：年月日word交通大学毕业设计(论文)任务书班 级2023〔春〕级电气工程与其自动化学生 肖绍航 学号12622659题 目 接触网棘轮补偿装置使用问题与对策一、设计〔论述〕内容：随着铁路向高速重载方向的开展，对牵引供电系统安全性、稳定性的要求日益提高，接触网作为铁路供电的主要载体，也是保障电力机车持续运行的核心动力。棘轮补偿装置由于其补偿效率高、断线止动性由于产品工艺不完善、施工安装不到位、运营维护阅历缺乏方面的问题,造成了接触网运行的安全风险。要求通过对使用的棘轮补偿装置，针对解决棘轮补偿装置问题的方法和措施的探讨，最大限度的削减棘轮补偿装置自身问题造成或影响波与接触网设备发生供电故障，进展技术参数和现场环境等的系统性分析，探讨出了一套适用于既有线的检调方法，并推广应用于日常设备维护中，确保接触网设备安全供电。二、根本要求：1．理论联系实际；2．观点正确、文档规X。三、重点争论的问题：1、接触网；2、补偿装置构造原理；3、补偿装置的种类与应用；4、棘轮补偿装置；5、使用中存在的问题与对策四、主要技术指标：无。五、其他要说明的问题22/34无。下达任务日期：20231210日要求完成日期：2023320答辩日期：2023524日指导教师：wordword1/34题 目：接触网棘轮补偿装置使用问题分析与对策学员某某：肖绍航 学号：12622659 时间：2023年12月10日一、文献综述近年来随着铁路向高速、重载的方向开展，对牵引供电系统安全性、稳定性的要求日益提高，接触网作为铁路供电的主要载体，也是保障电力机车持续运行的核心动力。棘轮补偿营维护阅历缺乏等方面的问题,造成了接触网运行的安全风险。二、选题的目的和意义X202312防断型，因局部站场正线、区间长大桥梁不具备承力索中锚下锚安装拉线条件，而承受了防窜式，从而补偿装置承受了棘轮补偿装置。现对目前焦柳南线关林至郜营段某某铁路局管内的站场正线和区间长大桥梁上安装使用的棘轮补偿调查统计，并对所发生的缺陷和设备隐患进展梳理分析，且针对每项缺陷提出了整改措施。几年来承受的补偿装置类型和应用，最终重点对棘轮补偿做分析争论，结合现场实际现象，结合理论分析，整理了棘轮补偿在使用过程中常见的问题，并提出相应整改措施。三、争论方案：第1章 接触网接触网的概述接触网的分类点与要求第2章 接触网补偿装置接触网补偿装置的作用与技术要求接触网补偿装置的组成接触网补偿装置的安设与要求接触网补偿装置的a、b值第3章 接触网补偿装置的种类与应用补偿装置的种类各种补偿装置的特点置的应用状况第4章 接触网棘轮补偿装置棘轮补偿的的组成用途种类与规格产品与安装示意图技术条件第5章 棘轮补偿装置使用问题分析与对策补偿绳偏磨问题补偿绳扭绞问题补偿绳圈数过多建议四、进度打算：202312102023131202321—2023228202331—2023320五、指导教师意见：指导教师：年 月 日wordword1/34题目：接触网棘轮补偿装置使用问题分析与对策学生某某：肖绍航 学号：12622146接触网棘轮补偿装置使用问题分析与对策报告人：肖绍航一、总体设计随着铁路向高速重载方向的开展，对牵引供电系统安全性、稳定性的要求日益提高，接触网作为铁路供电的主要载体，也是保障电力机车持续运行的核心动力。棘轮补偿装置由于缺乏方面的问题,造成了接触网运行的安全风险。用于日常设备维护中，确保接触网设备安全供电。接触网概述接触网补偿装置的原理接触网概述接触网补偿装置的原理接触网补偿装置的种类与应用棘轮补偿装置使性题三、进展情况策2/34三、进度安排11了解接触网设备构造，补偿装置等关键设备。2偿装置的开展应用状况，分析比较其优缺点。336具体应用处所，生疏其安装规X。4的解决措施方法。513146完成论文，辩论，英文翻译。四、指导教师意见11/34结题验收一、完成日期二、完成质量三、存在问题四、结论指导教师：年 月 日wordwordII/34接触网棘轮补偿装置使用问题分析与对策摘 要随着铁路向高速重载方向的开展，对牵引供电系统安全性、稳定性的要求日益提高，接触网作为铁路供电的主要载体，也是保障电力机车持续运行的核心动力。棘轮补偿装置由于缺乏方面的问题,造成了接触网运行的安全风险。用于日常设备维护中，确保接触网设备安全供电。关键词： 接触网；棘轮补偿；问题分析；对策。CatenaryratchetpensatorusingproblemanalysisandcountermeasuresAbstractWiththedevelopmentofrailwayinthedirectionoftheoverloading,therequirementoftractionpowersupplysystemsecurity,stabilityisincreasingdaybyday,catenaryasthemaincarrierofrailwaypowersupply,andsecurityofelectriclootiverunningcontinuouslycorepower.Ratchetpensationdeviceduetoitspensation.Thegoodcharacteristicsofhighefficiency,breaklinestop.Onthehigh-speedrailhasbeenprehensivelyused,atthesametimehasalsobeenwidelyusedinsdrailway.Intheoperationaluse,becauseoftheimperfectproducttechnology,constructioninstallationdoesnotreachthedesignatedposition,operationandmaintenanceexperienceproblems,causedthecatenaryrunningsafetyrisk.Grewupinthisarticle,throughfocusingwillowline,ductsectionBridgesandwordwordIIII/34ratchetpensationdeviceusedonthebattlefield,accordingtothemethodsandmeasurestosolvetheproblemofratchetpensator,minimizeratchetpensatoritssystemicanalysisofthesiteenvironment,discussestheonesetofthetestmethodisapplicabletoexistinglines,andpopularizationandapplicationindailyequipmentmaintenance,ensurethesecurityofthecatenarydevicepowersupply.Keywords：Catenary；Ratchetpensation；Analysisoftheproblem；Countermeasures.wordword1/34目 录摘要IAbstractI1111221.2.2332334455补偿装置的a、b52.4.2a、b52.4.2a、b636666678液气式X8949910101011111212512121213131414141515151515161617171717181819wordword11/34前 言接触网补偿器是一项重要的设备,随着电气化铁路的开展对它的性能要求越来越高。接触网补偿器主要有重力式补偿器和弹簧式补偿器，重力式特点为简洁牢靠，经济耐用；本文主要以重力式补偿器中的棘轮补偿器为分析对象。8592的大滑轮补偿器。目前在我国应用格外普遍,未提速线路多数是这种补偿器。铝合金滑轮组补偿器:仿法国产品。目前此种补偿器应用前景很好,在我国准高速、高速电气化铁路上被大量承受。棘轮补偿器:仿德国产品。因其制造工艺简单,造价高等缘由尚未被广泛承受。变比滑轮补偿器:日本引进产品,此补偿器在我国京秦线上承受。润滑脂对补偿器轴承60%为润滑脂。铁路电气化线路补偿设备技术领域，公开了一种高速铁路电气化接触网棘轮补偿装置。其主要技术特征为：高速铁路电气化接触网用棘轮补偿装置，包括通过销轴固定在棘轮架上的连接臂和止动机构，在所述的连接臂上设置有棘轮本体，在棘轮本体上设置有棘齿，所述的止动机构带有止动齿，棘齿为正三角形，止动齿为与棘齿外形匹配的正三角形。当发生断线时，棘轮本体在配重的作用下，绕销轴快速下移，棘轮本体与止动齿啮合，止动齿与棘齿X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承受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XX槽，轮缘外圆周外表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，本制造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，防止了机车受电弓的频繁离线、拉弧以与接触线烧伤等缺陷，且无需注油、免修理、使用寿命长。第1章 接触网接触网的概述沿电气化铁路、城市交通电动车辆运行线路架设的特别形式的供电线路。来自牵引变电腐蚀、电损耗小等性能。分类依据供电对象不同，接触网分为架空悬挂和接触轨〔第三轨〕两种根本形式。架空X并使用承力索、吊弦和弹性吊弦，使接触导线在不同温度下都处于无弛度状态。接触网，有上下两根线。上面的叫做承力索，下面的叫做接触线，承力索和接触线中间有吊索连接。接触线多为钢制铝芯构造，即外面为钢制，主要是和机车电弓摩擦局部，要保证导电性和耐磨性，铝芯主要是保证导电性。目前也开头承受铜铝复合导线做接触线了。电或交直流转换后供电，这样做主要是为了调速便利。word1-1其根底，通常由金属和预应力钢筋混凝土做成，用来悬挂接触网。为了修理便利、缩短断线XXXX力肯定。图中3和4是腕臂式支持装置和绝缘子,115、6、7、812为了防止接触导线对受流器滑板的集中磨耗，以提高滑板的使用寿命，并使滑板的受磨部位较为均匀，接触导线在直线区段均布置成之字形，即使在最猛烈的风力下，导线的偏移也不X1-1铁道干线悬挂式接示意图X谓电分段装置和电分相装置。早期承受的电分段装置用四跨锚段关节；相分段装置用六跨和地下铁道由于净空限制，一般承受第三轨，即在行车轨道的一侧,用绝缘支架架设一条离400都承受第三轨受电。70801500伏等缘由，均承受较为安全并可充分利用隧道圆形截面顶部空间的架空接触网，再通过装在动车顶上的受电弓获得电能。接触网的分类大多以接触悬挂的类型来区分。我们所讲的接触悬挂的分类是对接触网的每个锚段而言简洁接触悬挂由一根接触线直接固定在支柱支持装置上的悬挂形式。接触网是不连续的，一般每隔20电气化铁路使用的是单相电。接触网与火车受电弓相连局部是接触线，它是通过上方另外一根承力索的悬挂来维持高2/34word被接进来。国内外对简洁悬挂做了不少争论和改进。我国现承受的带补偿装置的弹性简洁悬挂系在X8～16m弹性吊索，通过弹性吊索悬挂接触线，这就削减了悬挂点处产生的硬点，改善了取流条件。X链形悬挂的接触线通过吊弦悬挂在承力索上。承力索悬挂于支柱的支持装置上，使接触线在不增加支柱的可以满足电力机车高速运行取流的要求。量大等很多问题。目前我某某用单链形悬挂。单链形接触悬挂特点是接触线借助于吊弦悬挂在承力索上。由两根关心索组成的悬挂称为双链形悬挂；其弹性更加趋于均匀；包括承力索在内具有三条关心索，也可称之为三链形接触悬挂；这种悬挂接触线高度更趋于全都，弹性也更加均匀。形悬挂、半补偿链形悬挂、全补偿链形悬挂。接触网的特点与要求网的质量和工作状态将直接影响着电气化铁道的运输力量。由于接触网是露天设置，没有备用，线路上的负荷又是随着电力机车的运行而沿接触线移动和变化的，对接触网提出以下要求：上具有稳定性和足够的弹性。的使用年限。〔3〕要求接触网对地绝缘好，安全牢靠。恢复送电。〔5〕尽可能地降低本钱，特别要留意节约有色金属与钢材。总的来说，要求接触网无论在任何条件下，都能保证良好地供给电力机车电能，保证电力修理简便、便于技术的应用。第2章 接触网补偿装置XXXX补偿装置的作用与技术要求X3/34word而保证接触悬挂的技术状态。XX变化时，应能与时补偿，传送效率不应小于97%；其二，具有快速制动作用，一旦发生断线对于全补偿的承力索内的补偿装置，如不具备这种功能时，还需特地增加断线制动装置，以防止在一旦发生短线时，坠砣串落地而造成事故扩大、恢复困难。补偿装置的组成补偿装置主要是由补偿滑轮〔滑轮组补偿滑轮向外还可省力和移动位置，所以一般补偿滑轮是一个组合的滑轮组应用的。1∶2、1∶3、1∶42-14/34word2-11—1∶2，2—1∶3，3--1∶4轮组组成部件补偿绳均选用GJ-50〔19股〕镀锌钢绞线制成。25kg，呈中间开口的圆饼状。坠砣杆其放置坠砣块数量的不同分为三种：172030挂坠砣的数量。Φ16MM式绝缘子串与动滑轮，杵头端放置在绝缘子杵座中，单孔耳环端(焊环)与动滑轮相连。破坏负荷不应小于5400KG,外表涂漆，为便于在带电状况下安全检查补偿滑轮，此杆长度不应小1m。补偿装置的安设与要求构造。1∶2，即用两个XX全补偿时，接触线与承力索两端均带补偿器，接触线补偿器的安设与半补偿一样。承力1∶3。承受传动比比较大的滑轮组时坠砣串块数削减高度和容量要增加。既不经济也不利于施工和修理。在运营线路上，当接触线因磨耗其截面X补偿装置的a、b2.4.2a、bXa、bXa5/34word面至地面〔或根底面〕的距离称为补偿器的ba、ba、b为了使补偿器不失去补偿作用，对补偿器a、b值提出以下要求：检修规程》规定，补偿器a、b值的最小值不小于200mm，进展接触网设计时，规定a、b值300mm。2.4.2a、b在不同温度时，补偿器a、b值不同，其计算方法如下:aa

min

nla(tx

t )minbbmin

max

t)xa、b33.1补偿装置的种类在我国电气化铁道和城市轨道交通的开展中，先后消灭的补偿装置种类见表3-1。序号名称补偿对象1可锻铸铁滑轮组接触线、承力索2铝合金滑轮补偿装置接触线、承力索3棘轮补偿接触线、承力索4弹性补偿器软横跨、接触线、承力索5X拉线、软横跨、接触线、承力索3-1补偿装置种类3．2各种补偿装置的特点90130mm50mm212.4kN，3-1可锻铸铁滑轮组具有适用X围广、构造简洁、造价低、安装便利等优点。图3-1 可锻铸铁滑轮组安装图铝合金滑轮补偿装置铝合金滑轮补偿装置是可锻铸铁滑轮组的替代产品。铝合金滑轮补偿装置是由滑轮组、6/34word1∶2，1∶3，1∶4标准X力要求。滑轮轮体按不同组合要求，备有270、205、165mm三种直径，材质为ZL114A21∶422KN1∶43-2。图3-2 型铝合金滑轮补偿装置与可锻铸铁滑轮相比，铝合金滑轮重量轻、强度高、耐腐蚀性能好、轮径大；柔韧的不2个滚动轴承比一个滚动轴承受力更加均匀，转动平稳、敏捷；加上在构造、设计、制造方面都精良的连接框架，保证了铝合金滑轮补偿装置具有较高的机械强度和传动效率，且重量轻、寿命长等优点。铝合金滑轮补偿装置的主要缺点是随着变比的增大，整套装置的体积和重量也明显增加，在空间受限制的隧道等处安装困难。棘轮装置铁路运行速度的不断提高，对接触网的牢靠性要求越来越高，如何在接触网发生故障后X车站等处由于受空间限制，无法安装铝合金滑轮补偿装置。为解决这个问题，棘轮装置应运而生。棘轮装置的最大特点是棘轮与其它工作轮共为一体，棘轮本体大轮直径为566mm，小轮直径为170mm，传动比为1∶3，补偿绳为柔性不锈钢丝绳，比一般不锈钢丝绳性能更好，3-3X坠砣下落侵入限界、丧失。棘轮装置具有转动敏捷、传动效率高〔与铝合金滑轮补偿装置相部位多，因而制造上对设备的要求很高，同时对铸造技术水平的要求也很高。国内一般制造工艺为砂型铸造，成品率较低，外观质量较差。为了满足用户需要，中铁电气化局集团某某器材厂特地从意大利引进了一套大型低压铸造设备，承受金属模，不但棘轮的成品率、外观质量大大提高，本钱也显著降低，为大面积推广使用奠定了根底。7/34word弹性补偿器

图3-3 棘轮装置多年来，我国电气化铁道始终未对软横跨进展过补偿。在气温上升时，软横跨会因此松X区首条电气化铁道，全年气温变化悬殊，如不对软横跨进展补偿，无法保证接触网的安全。弹性补偿器是哈大线承受的软横跨补偿装置，如图3-4所示。3-4当软横跨定位绳伸长时，弹簧被释放，工作杆收回拉紧软横跨定位绳；当软横跨定位绳收缩XX0～3kN、3～6kN，2液气式XX的问题而研制的。由于钢拉线的线胀系数与混凝土的相差较多，当下锚支柱与拉线不在同一桥上时，理论计算结果明确，这一相差在极端温度条件下足以将锚柱拉倒，因此必需对拉线XX32kN，补偿精度大于±5%，X-40～60℃，50kg，3-5X力保持恒定，气囊内的气体发生热胀冷缩，推动油缸收缩或伸出，从而到达补偿的目的。8/34word3-5X依据使用要求，可以设计制造不同规格的产品，满足不同补偿要求。不仅运用于拉线补偿，X300mmX3.3各种补偿装置的应用状况1995间，我国修建的数千公里电气化铁道均承受此种补偿方式。随着近年来铁路提速的开展，可涂油工作量大、使用寿命短等问题，影响接触悬挂的安全牢靠和稳定。1995装置抑制了偏磨、卡滞等现象，滑轮转动敏捷自如、传动效率高达97%以上，具有安装比较便利、修理量少等优点，因此一推出即受到全都好评，目前在全国各条电气化铁道、城市轨道交通中都得到了广泛应用。主要使用线路包括京X、京秦、武广、陇海线、宝成、京包、495%以上。是铝合金滑轮补偿装置的抱负替代产品。目前已在哈大线、某某地铁明珠线、某某地铁、某30003%左右，效果良好。用于京秦、秦沈线等线路。目前在铁路跨跃式开展的指导思想下，多条建电气化干线如胶济、X200kmX第4章 接触网棘轮补偿装置棘轮补偿的的组成4-19/34word图4.1 棘轮补偿的用途与种类规格用途接触网棘轮补偿装置适用于电气化铁道接触网正线或站线、地铁线路、城市地铁、轻轨能，可防止在断线后坠砣落地而损坏下部设施与其他损害。XXXX种类与规格目前应用的棘轮补偿主要有2.4t和3.6t两种，具体参数见表4-1。产品相关参数 传动比 重量/kg 外形尺寸/mm1：3 933×570×2251：3 833×570×2254-1棘轮补偿装置参数产品与安装示意图10/34word图4-2 2.4t正制动棘轮补偿装置图4-3 3.6t正制动棘轮补偿装置技术条件性能〔1〕适用正线/X20kN/15kN；〔2〕适用正线/站线接触线：工作X力25/15kN；〔3〕导线补偿温度X围-40°C～＋80°C；〔42×700m，2×850m；11/34word〔519.62kN；64.75kN；〔6〕各零件的拉伸破坏荷重依据X力与使用条件确定如下：〔7〕双耳楔型线夹破坏荷重：≥54kN；〔8〕轮体的抗拉强度σb≥290MPa,延长率δ≥3%；〔9〕补偿绳拉断力≥54kN；200ms，200mm。11〕补偿棘轮的传动效率：≥97%：≥98%≤1%试验连续做两次，两次结果相差≤2%补偿棘轮疲乏试验疲乏试验后：a〕补偿棘轮传动效率与规定值相比下降≤2%≤10%(48.6kN)c)补偿棘轮破坏荷重与规定值相比下降≤5%d〕补偿棘轮轮槽磨损深度≤e〕补偿绳外观：不允许断股现象。12〕拉伸破坏荷重≥80kN。材料〔1〕棘轮本体体承受铝合金ZL114A。〔2〕棘轮框架承受牌号为Q235ATB/T2073-982绳拉断力≥54kN8T〔1+6，6+12〕+7〔1+6+12〔4〕补偿绳用楔形线夹承受铸钢，牌号为ZG270-500。〔5〕棘轮轴承受45＃钢机加工制造，螺栓销承受0Cr18Ni9,螺母、垫圈、开口销承受1Cr18Ni9A2-70〔GB/T3098.6-2023〕级要求。制造工艺棘轮本体承受金属模低压铸造；棘轮框架承受焊接与机械加工制造；棘轮轴承受45＃钢机加工制造；平衡轮承受精细铸造；双耳楔型线夹承受金属模精细铸造而成。5章棘轮补偿装置使用问题分析与对策X线得到广泛应用，但普铁特别地段也得到越来越广泛的应用。补偿绳偏磨问题补偿绳偏磨现象〔1〕棘轮本体不垂直，小轮补偿绳与大轮齿牙发生摩擦〔见图5-112/34word图5-1 小轮补偿绳与大轮齿牙发生摩擦〔2〕棘轮本体不垂直，大轮补偿绳与本体齿牙消灭相互摩擦〔见图5-2〕引发后果

图5-2 大轮补偿绳与本体齿牙消灭相互摩擦明显损伤，发生断股、散股，易引发断裂而导致接触悬挂塌网事故。缘由分析〔1〕棘轮补偿底座架构存在缺陷，安装后无法到达水平垂直状态。〔2〕棘轮底座各部连接螺栓紧固力矩不达标，运行中底座消灭歪斜。〔3〕棘轮旋转底座竖轴调整螺栓未调整禁锢到位，造成棘轮受力后消灭偏斜。展验测调整，造成棘轮偏倒值超出产品安装使用说明书中规定的棘轮偏倒值a≤5mm的要求5-3)。13/34word图5-3 棘轮安装状态图。整改和解决措施4整到位后，禁锢竖轴螺栓。5mm然顺畅缠绕。补偿绳扭绞问题扭绞现象5-414/34word

5-4平衡轮不水平、补偿绳消灭旋转相互扭绞补偿装置消灭平衡轮不水平、补偿绳消灭旋转相互扭绞状况时，如未与时处理，将导致缘由分析丝绳在线盘上盘绕所存在的扭力进展有效放散。〔2〕补偿绳在棘轮两边的小轮上缠绕过程中，补偿绳两个端头在与棘轮本体上的楔形线5后产生扭绞，平衡论随之消灭偏斜不水平。时，线索存在扭绞，导致平衡轮不水平，引发补偿绳消灭扭绞。整改和解决措施〔1〕利用手扳葫芦将补偿装置与线索别