一種新型吊弦預配工藝流程探討

武玉傳（中鐵電氣化局集團有限公司，河南 鄭州 450041）

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一種新型吊弦預配工藝流程探討

武玉傳
（中鐵電氣化局集團有限公司，河南 鄭州 450041）

摘 要：本文通過對研究高速電氣化鐵路接觸網專業吊弦預配工藝流程為主線，首先分析了吊弦預配工藝流程的施工現狀，并分析了現在采用的吊弦預配工藝流程存在的問題，針對存在的問題提出一系列的改進措施，有利于減少人為操作的誤差，提高吊弦預配的精確度，有利于減少勞動力，增加經濟效率。

關鍵詞：新型；吊弦；預配工藝流程；探討

0. 引言

隨著我國高速鐵路的飛速發展，時速400km是目前國際上設計目標，也是中國鐵路走向世界的發展方向。高速鐵路一般使用電力牽引，關鍵環節包含弓網關系。提高受電弓取流質量，施工中的吊弦預配工藝為之重要。傳統的吊弦預配工藝流程已不能滿足高速電氣化鐵路接觸網技術需要。因此，改進吊弦預配工藝流程有利于提高施工質量，增強營運安全系數，也有利于增強在國內外高速電氣化鐵路投標階段的科技含量。

1. 吊弦預配工藝流程

1.1 確定吊弦線長度（圖1）

根據上述圖紙尺寸和吊弦結構高度，確定兩心形護環間距L。

吊弦線長度根據承力索與接觸線之間結構高度DI（圖2），并預留壓接和通過連接線夾的長度，兩端預留量按300mm考慮。吊弦線下料的總長度K為：K=D1+600mm（如圖3所示）

1.2 根據下料總長度用剪線鉗裁線，保證線頭不散股，無毛刺，松弛后無明顯的局部塑性彎曲。

1.3 壓接吊弦線（圖4）

1.4 接線端子的壓接（圖5）

1.5 壓接后的檢驗

吊弦線壓接后的檢驗包括表面質量、尺寸和滑移指標測試，壓接部位應光滑、無裂紋（目測）；壓接牙型尺寸的檢驗可以通過專用樣板或檢測模具的牙型尺寸來間接測量。一般壓接次數達到500次后查壓接模具牙型尺寸磨損情況（游標卡尺）；壓接500次以后進行對該批產品進行滑移指標測試（拉力儀或同等等效設備）。

2. 吊弦預配工藝流程現狀

傳統吊弦安裝工藝流程是采用：“測量精確化、計算微機化、預配工廠化、安裝標準化”的一次到位安裝技術，確保施工安裝質量。“測量精確化、計算微機化、安裝標準化”我們通過多年的施工經驗已經可以實現。但其中最主要的環節—預配工廠化，還停留在人工預配的原始階段，存在著：“預配誤差大、效率低”等不利因素。

3. 吊弦預配傳統工藝流程存在的主要問題

3.1 人為誤差大

吊弦安裝通過技術部門的測量、計算后，將計算后的預配參數提報給物資部門的預配車間，預配車間預配小組按照吊弦預配表進行預配。由于不可抗拒的人為因素，存在著：預配精確度不高，壓接工藝達效果不佳等一系列不利因素。

3.2 效率低

一個預配小組投入6個人，一個工日僅能預配吊弦100套。并且吊弦預配過程中吊弦線的長度還在用傳統的直尺測量長度，無法滿足高鐵驗標標準。

圖1　承力索線夾示意圖

圖2　接觸線線夾示意圖

圖3　接吊弦下料示意圖

圖4　整體吊弦壓接圖

圖5　接地端子壓接圖

圖6　總體構思示意圖

圖7

4. 吊弦預配工藝流程改進措施

4.1 總體構思（圖6）

吊弦預配工藝流程采用計算機控制流水線進行預配工藝流程的各個環節。增加機械自動化，電腦控制化的功能，減小人為誤差，減小勞動力，提供經濟效率。

4.2 實施步驟

（1）硬件設施：本條流水需提供如下設備：專用電腦1臺，專用數控切割機1臺，存放鉗壓管模具：1套，壓接模具2套，步進電機1臺，立式吊弦操作平臺：1套，機械臂：若干。計算機流水線1套。

（2）配套軟件：編制針對吊弦預配控制的專門軟件。

（3）吊弦預配工藝流程圖如圖7所示。

（4）總體描述：將吊弦預配參數電腦輸入，通過計算機流水線進行預配作業，通過電動驅動吊弦線盤驅動。利用專用移動工具牽引吊弦線（專用吊弦線緊線器進行牽引），電腦控制驅動步進電機，通過滾珠絲桿進行吊弦線預配長度精測定位，通過專用數控切割機切割吊弦線。利用特制壓接模具進行壓接吊弦鉗壓管和接線端子，使其達到設計要求。其示意圖如圖8～圖10所示。

4.3 實施過程描述

（1）吊弦線盤采用平放式與吊弦預配操作平臺一體化，采用電腦控制，電動自動驅動。

（2）將吊弦預配參數輸入電腦，通過專用移動工具牽引吊弦線（專用吊弦線緊線器進行牽引），吊弦線長度測量采用電腦控制驅動步進電機，通過滾珠絲桿進行吊弦線下料長度精測定位，通過專用數控切割機（月牙剪刀片）切割吊弦線。吊弦線在向下道工序（壓接工藝）過渡時，利用在操作平臺上設置的鉗壓管模具，順利穿上兩個鉗壓管。

（3）在吊弦預配操作平臺設置定位立柱兩組，一組是固定端，另一組為移動端。定位柱設置可轉向把柄。定位立柱上放置心型嵌環。定位立柱移動端利用步進電機驅動，通過滾珠絲杠進行吊弦預配長度的精確定位后定位立柱移動端固定牢固。

（4）在吊弦預配操作平臺設置鉗壓管、接線端子固定壓接模具兩套。利用機械臂將切割好的吊弦放置在兩定位立柱間。在此過程中，吊弦線的鉗壓管與壓接模具預留位置完美結合。吊弦回頭線通過定位立柱的專項把柄是吊弦線與定位立柱上的心形嵌環密貼接觸，吊弦線回頭線穿過鉗壓管后，吊弦回頭線穿入在壓接模具里接線端子。該流程結束后，就可以進行吊弦機械壓接工作。

（5）利用機械臂將預制好的吊弦放在吊弦操作平臺側面吊鉤上，通過電動打號機自動對預制好的吊弦進行打號工作。待吊鉤上一跨吊弦全部預制好后，由另一臺電動打字機對該跨吊弦進行標示。

（6）其他要求：預配好的吊弦上的標示要求防水，防曬、夜間反光之功能。預制過程中所需的零部件鉗壓管、接線端子、心型嵌環放置自動放在吊弦操作平臺的模具里。方法可采用機械臂或者自動卸載物料儲備箱。

圖8　吊弦線下料測量示意圖

圖9　吊弦線切割示意圖

圖10　吊弦鉗壓管、接地端子壓接示意圖

結語

該新型吊弦預配工藝流程裝置，通過步進電機牽引吊弦線進行測量，精度可達到5μm的誤差，可確保測量吊弦線下料準確；通過數控切割機，可精確進行切割吊弦線，并且減少人為切割遺留毛刺、線頭不齊等質量隱患，確保吊弦安裝運營后設備的安全；通過專用壓接模具進行吊弦鉗壓管、接地線夾的壓接，可一次成型、壓接工藝滿足設計要求，避免人為壓接過程中存在著：壓接不緊、壓接過緊致使吊弦線發生斷股等設備質量隱患。每根吊弦預制時間控制在1分鐘內，所需操作工人2名。可減少勞動力投入，提高預配效率。吊弦安裝工藝流程真正做到“測量精確化、計算微機化、預配工廠化、安裝標準化”的一次到位安裝技術。減小人為誤差，增強運營后的設備安全系數，優化工藝流程，增強施工科技含量。

參考文獻

［1］于萬聚.高速電氣化鐵道接觸網［M］.成都：西南交通大學出版社，2002.

［2］高速鐵路電力牽引供電工程施工質量驗收標準［S］.北京：中國鐵道出版社，2011.

中圖分類號：U225

文獻標識碼：A