电气化铁路用铜合金承力索外径控制装置的技术改进.pdf

第 卷 第 期有色金属加工 年 月 :./.电气化铁路用铜合金承力索外径控制装置的技术改进彭 平(中铁建电气化局集团康远新材料有限公司 江苏 靖江)收稿日期:基金项目:四川省科学技术厅科技计划项目()作者简介:彭平()男工程师主要从事有色金属加工装备技术研究工作摘 要:文章对铜合金承力索外径控制装置进行技术攻关提出解决生产过程中承力索外径不合格的具体技术措施通过实施效果跟踪证实了外径控制技术措施安全有效极大提高了承力索生产过程中的外径尺寸控制质量和生产效率关键词:铜合金承力索外径控制装置技术措施中图分类号:.文献标识码:文章编号:()电气化铁路用铜合金承力索是接触网的重要器材之一主要作用是通过吊弦承载接触线的质量以保证接触线的平直度同时承担部分载流任务 随着电气化列车运行速度的不断提高和高速铁路技术的不断进步对电气化铁路接触网产品的质量要求也越来越高 铜合金承力索作为供电系统的核心产品其质量对高铁运行的安全可靠具有决定性作用在实际使用中承力索需要与接触网中各种零部件相配合 铜合金承力索外径过小会发生承力索抽脱的事故影响供电安全而外径过大则不利于承力索挂线施工装配 随着/电气化铁路用铜及铜合金绞线标准的实行在旧标准仅对单线直径提出偏差做出规定的基础上又对承力索外径提出明确的偏差要求并明确要求带工作张力条件下进行外径尺寸测量以保证绞线外径的稳定、可靠本文依托公司 台某型号绞线机对铜合金承力索外径控制装置存在的难题进行调查分析了影响承力索外径及外观质量的原因提出了改进措施有效解决了承力索外径难以控制的技术问题 技术难点技术改进前承力索生产大都采用垂直校直轮进行校直和定型依靠在承力索水平和竖直方向上的力对线材外径进行直接压直在该受力条件下承力索不能均匀受力生产的线材截面呈椭圆形外径尺寸波动较大 线材横截面不圆增大外径尺寸测量难度在不同点测出的外径浮动范围大测量不确定度增高造成试验结果不准确使承力索一次检验不合格率增高 同时承力索受力面小造成该受力点压力过大导致承力索表面出现压痕影响产品表面质量此外在生产过程中对承力索外径测量准确性的影响因素很多如单丝盘张力、预变形器、压轮装置等异常都可以导致承力索线材不圆造成承力索外径尺寸偏差 技术措施目前常见的外径校圆方法主要包括:扩径校圆工艺、缩径校圆工艺、过弯校圆工艺和滚弯校圆工艺其中扩径校圆和过弯校圆主要用于管材的校圆模压式缩径校圆工艺则是用安装在压机上直径略小于管坯直径的两个上下瓣压模对管坯沿径向逐步压制使管坯产生均匀的塑性压缩变形从而达到管坯椭圆度尺寸精度要求实现校圆目的 由于承力索和管坯材料不同缩径校圆后不产生塑性变形在经过压模后仍会出现尺寸变化单纯的沿用管坯校圆工艺无法达到校圆的目的本文提供如下技术方案结构如图 所示 该装置包括 形校直装置、旋转筒体校圆装置和固定架三大部分构成 固定架上从左到右依次包括纵向支架和横向支架装置整体呈横向“”字形 形校直装置 有色金属加工第 卷安装在纵口支架上旋转筒体校圆装置安装在横向支架上图 铜合金承力索外径控制装置 在 形校直装置一侧安装在线测量仪主要用于在线测量承力索外径及时将测量结果反馈给 形校直装置 当承力索尺寸超差或过小时会触发自动调节器调节凹形轮的压下量 形校直装置上的压力传感器也会实时将压力值传递给 形校直装置 通过在线监测承力索尺寸、校直压力初步对承力索轴向各凹凸点进行校正、规圆保证其直线度、内应力和尺寸稳定在合理范围 型校直装置上装有 个凹型轮(图)凹型轮之间角度为 呈“”字形均匀排布三者之间的间隙与铜承力索横截面积相同这样有利于与承力索表面充分接触确保校直效果使承力索各向张力均匀避免了张力不均出现尺寸超差、散股、蛇形弯等问题图 凹型轮示意图 旋转筒体校圆装置主要包括电机、旋转筒、校圆辊等电机主要用来提供旋转动力 旋转筒内部内置自润滑轴瓦及镶嵌滚珠(图)滚珠能产生万向运动自润滑能力强耐磨性能好能将传统的滑动摩擦变为滚动摩擦 承力索在模具内作圆周及直线运动时产生的摩擦力很小同时在多个滚珠均匀压力作用下运动能更好地保护承力索表面不受磨损截面外径圆整且不散股提高了规圆效率图 旋转筒内部结构 校圆辊有多个分上下两组交错排列在旋转筒体校圆装置的两侧校圆辊为凹型轮其凹槽横截面积为承力索横截面积的一半 通过调节器可以调节垂直距离两组校圆辊之间垂直距离等于所生产承力索要求的线径值 在多组校圆辊的配合下进一步保证了承力索外径的准确性 第 期有色金属加工 技术措施的效果本文设计的铜合金承力索外径控制装置包括形校直装置、旋转筒体校圆装置、固定架等每个机构都有其独特的作用和有益效果 承力索经过初步绞合后其外径难免出现过大或过小的问题 当承力索进入外径控制装置时先经过在线测量仪对承力索外径进行初步测量 型校直装置在各类传感器的配合下自动调节压下量、校直压力初步实现对承力索轴向各凹凸点进行校正、规圆 承力索在经过旋转筒体校圆装置时在电机的带动下旋转筒内部滚珠产生滚动与承力索表面进行充分接触有效提高了规圆效率同时能更好地保护承力索表面不受磨损均匀了线材内部应力成品不散股与此同时在多组校圆辊的配合下进一步保证了承力索外径的准确性 改进效果综合来看经过技术改进后的铜合金承力索外径控制装置实现了承力索尺寸自动调节降低了人工劳动强度提高了承力索外径控制精度及工作效率解决了改进前存在的问题 可以看出改进后装置的外径精度较改进前提高了 外径控制精度高达 外径一次检验合格率较改进前提升了 一次检验合格率达到.减少了因外径不合格引起的返工次数因外径控制精度的提高绞合速度较原来提高了.绞合速度高达 /大幅提高了生产效率 改进后装置的先进性和高效性证明了铜合金承力索外径控制装置设计和应用是可行的和必要的参考文献 杨广英袁远张海波等.解读铁道行业标准电气化铁路用铜及铜合金绞线.铁道技术监督():.王国迎路超花思明等.电气化铁路用铜及铜合金接触线的研究现状.有色金属加工():./电气化铁路用铜及铜合金绞线./电气化铁道用铜及铜合金绞线.(.):.: