接触网技术课程设计报告--张力自动补偿装置的分析与研究.doc

接触网技术课程设计报告 班 级： 电气072 学 号： 姓 名： 马仲梅 指导教师： 王思华 2011 年 3 月 7 日 1.基本题目 1.1 题目 张力自动补偿装置的分析与研究 1.2 题目分析 张力自动补偿装置，又称张力自动补偿器，它是装在锚段的两端，并且串接在接触线和承力索内，它的作用是补偿线索内的张力变化，使张力保持恒定。对张力自动补偿装置的要求有二：其一，补偿装置应灵活，在线索内的张力发生缓慢变化时，应能及时补偿，传送效率要高；其二，具有快速制动作用，一旦发生断线事故或其他异常情况，线索内的张力迅速变化时，补偿装置还应有一种制动功能。张力自动补偿装置的分类有：滑轮式、棘轮式、鼓轮式、液压式及弹簧式等。 2.题目：张力自动补偿装置的分析与研究 2.1 张力自动补偿装置的概念 张力自动补偿装置，又称张力自动补偿器，它是装在锚段的两端，并且串接在接触线和承力索内，它的作用是补偿线索内的张力变化，使张力保持恒定。因为在大气温度发生变化时，接触线或承力索也会发生伸长或缩短，从而使线索内的张力发生变化，这时就会影响到接触线或承力索的驰度也会发生变化，因而使受流条件恶化。为改变这种情况，一般在一个锚段的两端，在接触线及承力索内串接张力自动补偿装置后，再进行下锚。 对张力自动补偿装置的要求有二：其一，补偿装置应灵活，在线索内的张力发生缓慢变化时，应能及时补偿，传送效率要高；其二，具有快速制动作用，一旦发生断线事故或其他异常情况，线索内的张力迅速变化时，补偿装置还应有一种制动功能。一般对于全补偿的承力索内的补偿装置，如果不具备这种功能时，还需专门加有断线制动装置，以防止在一旦发生断线时，坠砣串落地而造成事故扩大、恢复困难。 张力自动补偿装置有许多种类，有滑轮式、棘轮式、鼓轮式、液压式及弹簧式等。 2.2 滑轮式张力自动补偿装置 我国电气化铁路广泛采用滑轮组式补偿装置，它是由补偿滑轮、补偿绳、杵环杆、锤铊杆、限制导管和坠砣组成。对于半补偿链形悬挂，承力索为硬锚，就是直接下锚，如图1所示；对于全补偿链形悬挂，接触线和承力索都通过滑轮组补偿装置后下锚，此时承力索采用三个滑轮，接触线采用两个滑轮，承力索张力为15kN，接触线张力为10kN，承力索采用的传动比为3:1，接触线采用的传动比为2:1，所以坠砣的重负载都是5kN，如图2所示。这种全补偿装置的断线制动装置是另外的加设的。 应该指出，各种线索的张力值不是任意选用的，而是根据线索的拉断力（抗拉应力）除以安全系数决定的。 不同材质、不同截面线索，所选用的张力不同，因而坠砣重量和传动比都会有所变化。 图1 半补偿链形悬挂 图2 全补偿链形悬挂 2.3 鼓轮式张力自动补偿装置 我国在（北）京—秦（皇岛）线部分站场及正线上，试行装设无中心锚结、带变化鼓轮补偿装置的并联下锚方式，以便在无中心锚结状况下防止接触悬挂的窜动。 这种下锚方式的结构如图三3所示。从图中可明显看出，这种全补偿下锚方式的特点就在于用平衡板将承力索和接触线平行地“并联”在一起下锚，以便只利用一套特殊的补偿滑轮（鼓轮）装置就可以预防整个接触悬挂的窜动。利用锚段两端全补偿下锚装置的坠砣，通过补偿绳对整个锚段的接触悬挂施加规定的张力，此张力在悬挂中承力索与接触线之间的分配，决定于平衡板上中间与绝缘子串的联结点和两端与承力索、接触线的联结点之间两段距离的比值。 这种方式中所用的特殊补偿滑轮（鼓轮）叫做变比补偿鼓轮，其外形如图3所示。这种补偿鼓轮中央有一根轴，轴的两端装有轴承，形成一体的鼓轮，靠其两端的轴承孔套于轴承外圈从而支撑于滚动轴承上，并可绕轴自由旋转。在鼓轮零件上，直径较小（ф127-ф137mm）的鼓轮部分具有由中间向两端缩小的锥度，鼓轮是和滑轮在一起的，滑轮直径约是鼓轮的4倍，滑轮上具有一个沟槽，补偿绳在沟槽内转动，具有沟槽形状的滑轮外廓为特制的涡状曲线形状。半径由263mm逐渐均匀增大至269mm、275mm，平均每隔30度增大1mm。该涡状曲线其实就是一段所谓的阿基米德螺线，其方程以极坐标表示时为 式中， （mm）、（度）为曲线的极坐标，、皆为常数。对于上述尺寸的滑轮，常数取值为263mm；a取值为1/30mm（度）。 图3 鼓轮并联全补偿装置 图4 阿基米德曲线 由于采用了阿基米德螺线形的滑轮沟部外廓，当补偿鼓轮回转时，鼓轮的传动比随着