铁路接触网低频振动及零部件防松技术研究

铁路接触网低频振动及零部件防松技术研究

姚文昊

(中国铁路北京局集团有限公司唐山供电段河北省唐山市063000)

摘要：铁路接触网在设施应用过程中，势必会受到车辆行驶的影响而发生震动，为了保证其结构的稳定，必须对零部件的防松条件进行优化。由此，本文以铁路接触网，低频震动条件为基础，对部件的防松动措施进行分析，为相关的岗位实务工作提供理论与方法参考。

关键词：铁路接触网；低频震动；部件放松动

引言：接触网自身就具有较强的自由度水平，在其震动系统中，电弓-接触线垂直向的耦合震动，是主要的激励源内容。当电弓以高速条件运行时，势必会在接触线抬升的同时产生恒波形式的震动，并蔓延到整个接触悬挂中，在支柱的悬挂点与吊弦位置发生明显的投射。因此，必须在对震动基础条件进行分析的同时，采取针对性的优化措施，完善系统的稳定性水平。

一、铁路接触网低频振动条件分析

将我国的铁路接触网振动状态，带入计算机模拟数据中，可以有效的完成对振动给波形的提取与分析，通过对受电弓影响内容的检测，可以确定振动竖向峰值条件在57mm的点位，而振动频率在1.1Hz左右，同时振幅条件小于20mm。通过对震动模型的分析可以发现，在产生震动的过程中，往往呈现出明显的衰减性特点，必须将此类内容进行明确的定位，以此保证振动条件分析的有效性。

由此，可以总结出以下三点内容。第一，受电弓定位影响的震动其幅度达到了降低100mm，并在震动结束后，出现使接触网出现联动的震动条件。第二，铁路基础网的传递速度较快，由于整个锚段一直处于正反定位安装的状态，因此，不会在整体震动过程中产生谐率共振的问题。第三，接触网的震动频率与接触悬挂固件的频率相近，受到一次冲击，就可表现出30次以上的震动反应。

二、零件放松动的技术性处理措施

（一）零部件震动类型划分

通过对铁路接触网震动条件的分析，可以将接触网零部件发生松动的条件根据结构类型分为两类，即接触悬挂于支出悬挂[1]。首先，接触悬挂中，设备安装在接触线或是承力索上，通常使用吊弦线夹、限位定位器、弹性吊索线夹、点链接线夹等方法进行固定。零部件在螺纹副中的振动条件与接触悬挂保持一致性，降低弓网中受流性能与安全条件的影响，必须对其稳定性作出优化，通过固定相关的连接点零件，起到优化设备结果的效果。

支持结构中，接触网安装在腕臂或相应的定位装置上，通过腕臂底座、套管座、承力索座等结构进行连接。零部件在运行过程中，产生的震动频率较小，但在应力反应较为突出，必须在兼顾螺母零件固定型水平的同时，提升固力矩与放松性水平，从而达到优化结构的作用。

（二）振动试验操作方法

防振动试验中，必须遵照基本的“电气化铁路接触网零部件管理条件”与“电气化铁路零部件试验方法”的内容执行。鉴于接触网表现出的振动形式，必须对零部件振动试验的方法进行适当调整。首先，将实验中的正弦波更换为模拟接触网的震动波形条件，并注浆震动次数参数带入到震动实验中。当前在模型的技术处理中存在困难，需将巨量化的高铁运行数据作为参考内容，完成震动试验。同时，在紧固件的震动试验分析中，必须针对不同类型的悬挂模式，采取针对性的试验方法，并将螺纹副的规格参数，定义在GB/T10431-2008的规定内容中，以保证试验的科学性[2]。而其余的零件试验，可以参照航空紧固件的管理规定执行。

（三）线夹类固定件防松方法

在设备管理工作中，我国铁路的接触网线夹主要通过止动垫片，完成零件的放松动处理。并在使用过程中，通过弯折化处理将翼片固定在零部件或螺母上。在这种方法下，由于零部件材料的外形条件的不确定，在进行整改处理中，圆弧状的垫片无法与设备形成良好的互补条件，并经常在震动回旋的过程中，发生比匹配的问题，很难发挥出具体的固定功能优势。同时，接触网的位置处在高空，使用垫片对螺母进行优化，不能预防垂直条件上的震动，甚至在安装上的不正当操作，也会降低实用性水平。

针对以上的实际问题，可以通过改变翼片形状条件，并使其尽可能的与零件的侧边形状吻合，从而通过与六角形螺母的匹配。在这种零件结构优化的方法下，可以有效的提高维护工作效率，并降低技术处理中的难度[3]。然而，此种方法仅对螺母的松动条件进行优化，并未在整体的震动松落问题上进行改良，依然在定位线夹与吊弦点上存在活动松退的问题。

以此，可以尝试应用紧扣型螺母对其进行调整。紧扣型螺母，是在双螺母机构中衍生出的副螺母设备，在轻型机械设备中，有很广泛的适用范围。我国的紧扣螺母在质量上，执行国家的标准管理规定，适用65Mn的弹簧作为结构补充。这一材料在新干线的接触网络中得到了广泛的应用，并在螺栓与线夹之间形成了相对稳定的螺纹副结构，从而更好的起到固定与防脱落的作用。在质量条件上，紧扣螺母仅为普通螺母的三分之一，通过对重量条件的优化，大大的降低了自重载荷的承受能力，从而可以更好的适应不同天气环境中的应用，有效的强化线夹在应对激振条件下的水平，并为防止螺母发生偏斜打弓事故作出了有效的改良。

紧扣螺母在使用操作上，需先将拧紧后的螺栓进行固定，然后手动添加一个紧扣螺母，当旋紧条件达到60°-90°时，就可停止操作。当松开紧扣螺母后，需对螺栓进行二次紧致，从而使扣紧螺母与螺栓之间产生预应力间隙，以免在使用过程中，由于进口螺母过紧而产生的刮伤。另外，为了保证使用过程中的有效性水平，需在结束操作后，进行适当的防松试验，以验证方法与设备的合理性，从而保证整体部件防松工作的有效性水平。

总结：以接触网振动形式为基础，其振动点位的最大幅度接近100mm。当受到电弓冲击时，接触网的振幅条件小于20mm，并保持在1Hz条件下。由于衰减水平较弱，持续震动30次以上，才会达到相对平衡的状态。在进行零部件固定的处理中，通过试验的方法发现，线夹类的部件固定方式，可以更好的适应当前的技术条件，从而维持设备的正常使用功能。

参考文献：

[1]谭德强,莫继良,罗健,等.高速铁路接触网定位钩和定位支座失效分析[J].中国铁道科学,2018,39(05):111-118.

[2]惠凯.电气化铁路接触网设备故障产生的原因与防范措施探析[J].工程建设与设计,2018(15):259-261.

[3]钟俊平,刘志刚,陈隽文,等.高速铁路接触网悬挂装置开口销不良状态检测方法研究[J].铁道学报,2018,40(06):51-59.

作者简介：姚文昊（1990-），男，汉族，河北省廊坊市人，本科，助理工程师，研究方向:接触网运行检修。