牟鵬舟

[摘要]本文介紹了高速電氣化鐵路接觸網的整體吊弦自動化制作的研究，分別闡述了電氣化鐵道整體吊弦的結構和性能利用可編程控制器來實現整體吊弦制作的部分邏輯自動控制的研究，并提出了在整體吊弦制作工藝中的一些結論和建議。

[關鍵詞]接觸網、整體吊弦、制作、PLC控制

[中圖分類號]TM922.5 [文獻標識碼]A [文章編號]1672-5158（2013）06-0197-02

一、引言

隨著電氣化鐵路的發展迅速，接觸網懸掛中吊弦零部件由過去的環節吊弦更替為耐腐蝕銅合金軟銅絞線制成的整體吊弦，而現有載流環式整體吊弦制作裝置由5部分組成，包括斷線器、回頭制作器、齒軌緊線器、長度定位及壓接機構、材料及模具箱。但卻是全手工操作，作品的創新點在于利用可編程控制器來實現部分的邏輯自動控制。以實現解決傳統施工方法繁瑣，工作量大，不能嚴格保證接觸網的結構高度的問題。主要技術：可編程控制器PLC。

二、整體吊弦的結構與性能

整體吊弦的結構類型：

整體吊弦為心形環式吊弦，分為兩種情況。一是壓接式整體吊弦，是將確定好長度的整體吊弦線與承力索吊弦線夾及接觸線吊弦線夾分別壓接固定（可在工廠或施工現場的加工車間進行壓接）施工時可一次安裝到位不需要調整（本文主要介紹壓接式整體吊弦）。二是螺栓可調式整體吊弦，是先將吊弦線與接觸線的吊弦線夾進行壓接固定而與承力索的吊弦線夾的連接則是根據現場實際情況調整好吊弦線長度后再用螺栓固定這種吊弦的特點是適應于吊弦長度變化無規律的地方，安裝于關節轉換支、線岔兩端、分段絕緣器兩端、中心錨節兩端、非工作支、軟橫跨。

可調式絕緣型整體吊弦包括不銹鋼鋼絲繩、鋼絲繩兩端的上部和下部弦環、塑料開口絕緣襯套、不銹鋼U形卡、連接螺絲、帶槽螺栓、壓繩墊片等零部件組成。其特征在于開口絕緣襯套與承力索之間絕緣，使吊弦不導流，避免了電火花燒傷吊弦。

整體吊弦的性能：

首先是弦吊接觸線，并把接觸線固定到設計高度，同時為增加承力索的導流作用還起著并聯分流的作用。其具有機械強度高、耐腐蝕性能好、使用壽命長、有利于批量生產等優點。另外與環節吊弦相比，由于整體吊弦取消了環節結構所以改善了接觸網的導電通路，避免了環節吊弦產生的磨損和電火花燒傷等情況。

三、制作裝置的PLG控制

現有整體吊弦制作裝置：

基于PLC控制的制作裝置：

整套裝置主路徑為一U型槽，通過電磁推桿推動用緊線器拉伸過的吊弦線運動。按吊弦線的預留長度來固定了斷線器，在斷線器后為壓接管，且為了固定吊弦線的路徑，在壓接管進線口前與出線口后都有開口向上的U型槽。壓接管兩側用兩個可以松合的鋼片夾緊得以固定，在壓接管后一圓弧形的U形槽，槽口向內，并固定與裝置平臺上。同時將槽口向外的雞心環嵌入U型槽內，也用可以松和的鋼片固定雞心環。這樣就剛好形成了一個圓管通道，吊弦線從壓接管穿入再進入圓管通道，從圓管通道中穿出又穿回壓接管。穿出壓接管時，感應裝置觸發，則電磁推桿停動，固定雞心環的鋼片松開，電磁拉桿開始拖動吊弦線向遠離壓接管方向移動，直到雞心環與壓接管緊貼即碰到行程開關，斷線器動作，電磁拉桿停動，壓接鉗動作。這就形成了一個完整的包括斷線器、回頭制作器與壓接機構的自動控制回路。

說明：吊弦線由電磁推桿推動，左右均用相應設備控制吊弦線，在吊弦線的制作時，有兩根電磁推桿同時控制吊弦線的移動（令向靠近壓接管方向運動的推桿為L1，向遠離壓接管方向運動的拉桿為L2）。

1 對整個過程的控制要求

1）開關閉合，電磁推桿推動吊弦線向前運動。

2）吊弦線穿出壓接管，電磁推桿停動，電磁拉桿動作，固定鋼片松開。

3）雞心環緊貼壓接管時，電磁拉桿停動，斷線器動作，壓接鉗動作。

2 I/O端子分配及I/O接線圖

I/O端子分配表（表1）

I/O接線圖（圖1）：

3 設計梯形圖程序如（圖2）：

四、結論和建議

在高速接觸網施工中，對于整體吊弦施工來說，本次制作工法的最大優點在于實現整體吊弦制作的自動化控制，取消了施工人員繁瑣的吊弦制作工序。同時能夠保證接觸導線一次安裝到位，取消了施工人員對導線高度反復進行調整的工作量，可提高工效，節約工時。增加了運輸效益，減少了占用線路的時間，緩解了施工、運營維護與運輸的矛盾。但是，還有以下幾點要求必須注意：

（1）必須依據現場實際采集的原始數據進行精確計算，以得到吊弦長度的相關精確數據；

（2）吊弦的預制壓接工藝尚不完善，還不能達到本次設計的要求，有待繼續開發；

（3）嚴格控制測量、預制的誤差，便能夠保證在接觸網施工整體吊弦預制安裝一步到位，使接觸線高度達到設計的要求。

參考文獻

[1]于萬聚，接觸網設計及檢測原理[M]，北京：中國鐵道出版社，1993

[2]于萬聚，高速電氣化鐵路接觸網[M]，成都：西南交通大學出版社，2003

[3]鐵道部電氣化工程局第一工程處，電氣化鐵道施工手冊，接觸網[M]，北京：中國鐵道出版社，1984

[4]可編程控制器原理與實踐教程[M]，上海：上海交通大學出版社，2007