一種新型吊弦預(yù)配工藝流程探討

武玉傳（中鐵電氣化局集團(tuán)有限公司，河南 鄭州 450041）

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一種新型吊弦預(yù)配工藝流程探討

武玉傳
（中鐵電氣化局集團(tuán)有限公司，河南 鄭州 450041）

摘 要：本文通過(guò)對(duì)研究高速電氣化鐵路接觸網(wǎng)專(zhuān)業(yè)吊弦預(yù)配工藝流程為主線(xiàn)，首先分析了吊弦預(yù)配工藝流程的施工現(xiàn)狀，并分析了現(xiàn)在采用的吊弦預(yù)配工藝流程存在的問(wèn)題，針對(duì)存在的問(wèn)題提出一系列的改進(jìn)措施，有利于減少人為操作的誤差，提高吊弦預(yù)配的精確度，有利于減少勞動(dòng)力，增加經(jīng)濟(jì)效率。

關(guān)鍵詞：新型；吊弦；預(yù)配工藝流程；探討

0. 引言

隨著我國(guó)高速鐵路的飛速發(fā)展，時(shí)速400km是目前國(guó)際上設(shè)計(jì)目標(biāo)，也是中國(guó)鐵路走向世界的發(fā)展方向。高速鐵路一般使用電力牽引，關(guān)鍵環(huán)節(jié)包含弓網(wǎng)關(guān)系。提高受電弓取流質(zhì)量，施工中的吊弦預(yù)配工藝為之重要。傳統(tǒng)的吊弦預(yù)配工藝流程已不能滿(mǎn)足高速電氣化鐵路接觸網(wǎng)技術(shù)需要。因此，改進(jìn)吊弦預(yù)配工藝流程有利于提高施工質(zhì)量，增強(qiáng)營(yíng)運(yùn)安全系數(shù)，也有利于增強(qiáng)在國(guó)內(nèi)外高速電氣化鐵路投標(biāo)階段的科技含量。

1. 吊弦預(yù)配工藝流程

1.1 確定吊弦線(xiàn)長(zhǎng)度（圖1）

根據(jù)上述圖紙尺寸和吊弦結(jié)構(gòu)高度，確定兩心形護(hù)環(huán)間距L。

吊弦線(xiàn)長(zhǎng)度根據(jù)承力索與接觸線(xiàn)之間結(jié)構(gòu)高度DI（圖2），并預(yù)留壓接和通過(guò)連接線(xiàn)夾的長(zhǎng)度，兩端預(yù)留量按300mm考慮。吊弦線(xiàn)下料的總長(zhǎng)度K為：K=D1+600mm（如圖3所示）

1.2 根據(jù)下料總長(zhǎng)度用剪線(xiàn)鉗裁線(xiàn)，保證線(xiàn)頭不散股，無(wú)毛刺，松弛后無(wú)明顯的局部塑性彎曲。

1.3 壓接吊弦線(xiàn)（圖4）

1.4 接線(xiàn)端子的壓接（圖5）

1.5 壓接后的檢驗(yàn)

吊弦線(xiàn)壓接后的檢驗(yàn)包括表面質(zhì)量、尺寸和滑移指標(biāo)測(cè)試，壓接部位應(yīng)光滑、無(wú)裂紋（目測(cè)）；壓接牙型尺寸的檢驗(yàn)可以通過(guò)專(zhuān)用樣板或檢測(cè)模具的牙型尺寸來(lái)間接測(cè)量。一般壓接次數(shù)達(dá)到500次后查壓接模具牙型尺寸磨損情況（游標(biāo)卡尺）；壓接500次以后進(jìn)行對(duì)該批產(chǎn)品進(jìn)行滑移指標(biāo)測(cè)試（拉力儀或同等等效設(shè)備）。

2. 吊弦預(yù)配工藝流程現(xiàn)狀

傳統(tǒng)吊弦安裝工藝流程是采用：“測(cè)量精確化、計(jì)算微機(jī)化、預(yù)配工廠(chǎng)化、安裝標(biāo)準(zhǔn)化”的一次到位安裝技術(shù)，確保施工安裝質(zhì)量。“測(cè)量精確化、計(jì)算微機(jī)化、安裝標(biāo)準(zhǔn)化”我們通過(guò)多年的施工經(jīng)驗(yàn)已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)。但其中最主要的環(huán)節(jié)—預(yù)配工廠(chǎng)化，還停留在人工預(yù)配的原始階段，存在著：“預(yù)配誤差大、效率低”等不利因素。

3. 吊弦預(yù)配傳統(tǒng)工藝流程存在的主要問(wèn)題

3.1 人為誤差大

吊弦安裝通過(guò)技術(shù)部門(mén)的測(cè)量、計(jì)算后，將計(jì)算后的預(yù)配參數(shù)提報(bào)給物資部門(mén)的預(yù)配車(chē)間，預(yù)配車(chē)間預(yù)配小組按照吊弦預(yù)配表進(jìn)行預(yù)配。由于不可抗拒的人為因素，存在著：預(yù)配精確度不高，壓接工藝達(dá)效果不佳等一系列不利因素。

3.2 效率低

一個(gè)預(yù)配小組投入6個(gè)人，一個(gè)工日僅能預(yù)配吊弦100套。并且吊弦預(yù)配過(guò)程中吊弦線(xiàn)的長(zhǎng)度還在用傳統(tǒng)的直尺測(cè)量長(zhǎng)度，無(wú)法滿(mǎn)足高鐵驗(yàn)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)。

圖1　承力索線(xiàn)夾示意圖

圖2　接觸線(xiàn)線(xiàn)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(gòu)思示意圖

圖7

4. 吊弦預(yù)配工藝流程改進(jìn)措施

4.1 總體構(gòu)思（圖6）

吊弦預(yù)配工藝流程采用計(jì)算機(jī)控制流水線(xiàn)進(jìn)行預(yù)配工藝流程的各個(gè)環(huán)節(jié)。增加機(jī)械自動(dòng)化，電腦控制化的功能，減小人為誤差，減小勞動(dòng)力，提供經(jīng)濟(jì)效率。

4.2 實(shí)施步驟

（1）硬件設(shè)施：本條流水需提供如下設(shè)備：專(zhuān)用電腦1臺(tái)，專(zhuān)用數(shù)控切割機(jī)1臺(tái)，存放鉗壓管模具：1套，壓接模具2套，步進(jìn)電機(jī)1臺(tái)，立式吊弦操作平臺(tái)：1套，機(jī)械臂：若干。計(jì)算機(jī)流水線(xiàn)1套。

（2）配套軟件：編制針對(duì)吊弦預(yù)配控制的專(zhuān)門(mén)軟件。

（3）吊弦預(yù)配工藝流程圖如圖7所示。

（4）總體描述：將吊弦預(yù)配參數(shù)電腦輸入，通過(guò)計(jì)算機(jī)流水線(xiàn)進(jìn)行預(yù)配作業(yè)，通過(guò)電動(dòng)驅(qū)動(dòng)吊弦線(xiàn)盤(pán)驅(qū)動(dòng)。利用專(zhuān)用移動(dòng)工具牽引吊弦線(xiàn)（專(zhuān)用吊弦線(xiàn)緊線(xiàn)器進(jìn)行牽引），電腦控制驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)，通過(guò)滾珠絲桿進(jìn)行吊弦線(xiàn)預(yù)配長(zhǎng)度精測(cè)定位，通過(guò)專(zhuān)用數(shù)控切割機(jī)切割吊弦線(xiàn)。利用特制壓接模具進(jìn)行壓接吊弦鉗壓管和接線(xiàn)端子，使其達(dá)到設(shè)計(jì)要求。其示意圖如圖8～圖10所示。

4.3 實(shí)施過(guò)程描述

（1）吊弦線(xiàn)盤(pán)采用平放式與吊弦預(yù)配操作平臺(tái)一體化，采用電腦控制，電動(dòng)自動(dòng)驅(qū)動(dòng)。

（2）將吊弦預(yù)配參數(shù)輸入電腦，通過(guò)專(zhuān)用移動(dòng)工具牽引吊弦線(xiàn)（專(zhuān)用吊弦線(xiàn)緊線(xiàn)器進(jìn)行牽引），吊弦線(xiàn)長(zhǎng)度測(cè)量采用電腦控制驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)，通過(guò)滾珠絲桿進(jìn)行吊弦線(xiàn)下料長(zhǎng)度精測(cè)定位，通過(guò)專(zhuān)用數(shù)控切割機(jī)（月牙剪刀片）切割吊弦線(xiàn)。吊弦線(xiàn)在向下道工序（壓接工藝）過(guò)渡時(shí)，利用在操作平臺(tái)上設(shè)置的鉗壓管模具，順利穿上兩個(gè)鉗壓管。

（3）在吊弦預(yù)配操作平臺(tái)設(shè)置定位立柱兩組，一組是固定端，另一組為移動(dòng)端。定位柱設(shè)置可轉(zhuǎn)向把柄。定位立柱上放置心型嵌環(huán)。定位立柱移動(dòng)端利用步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，通過(guò)滾珠絲杠進(jìn)行吊弦預(yù)配長(zhǎng)度的精確定位后定位立柱移動(dòng)端固定牢固。

（4）在吊弦預(yù)配操作平臺(tái)設(shè)置鉗壓管、接線(xiàn)端子固定壓接模具兩套。利用機(jī)械臂將切割好的吊弦放置在兩定位立柱間。在此過(guò)程中，吊弦線(xiàn)的鉗壓管與壓接模具預(yù)留位置完美結(jié)合。吊弦回頭線(xiàn)通過(guò)定位立柱的專(zhuān)項(xiàng)把柄是吊弦線(xiàn)與定位立柱上的心形嵌環(huán)密貼接觸，吊弦線(xiàn)回頭線(xiàn)穿過(guò)鉗壓管后，吊弦回頭線(xiàn)穿入在壓接模具里接線(xiàn)端子。該流程結(jié)束后，就可以進(jìn)行吊弦機(jī)械壓接工作。

（5）利用機(jī)械臂將預(yù)制好的吊弦放在吊弦操作平臺(tái)側(cè)面吊鉤上，通過(guò)電動(dòng)打號(hào)機(jī)自動(dòng)對(duì)預(yù)制好的吊弦進(jìn)行打號(hào)工作。待吊鉤上一跨吊弦全部預(yù)制好后，由另一臺(tái)電動(dòng)打字機(jī)對(duì)該跨吊弦進(jìn)行標(biāo)示。

（6）其他要求：預(yù)配好的吊弦上的標(biāo)示要求防水，防曬、夜間反光之功能。預(yù)制過(guò)程中所需的零部件鉗壓管、接線(xiàn)端子、心型嵌環(huán)放置自動(dòng)放在吊弦操作平臺(tái)的模具里。方法可采用機(jī)械臂或者自動(dòng)卸載物料儲(chǔ)備箱。

圖8　吊弦線(xiàn)下料測(cè)量示意圖

圖9　吊弦線(xiàn)切割示意圖

圖10　吊弦鉗壓管、接地端子壓接示意圖

結(jié)語(yǔ)

該新型吊弦預(yù)配工藝流程裝置，通過(guò)步進(jìn)電機(jī)牽引吊弦線(xiàn)進(jìn)行測(cè)量，精度可達(dá)到5μm的誤差，可確保測(cè)量吊弦線(xiàn)下料準(zhǔn)確；通過(guò)數(shù)控切割機(jī)，可精確進(jìn)行切割吊弦線(xiàn)，并且減少人為切割遺留毛刺、線(xiàn)頭不齊等質(zhì)量隱患，確保吊弦安裝運(yùn)營(yíng)后設(shè)備的安全；通過(guò)專(zhuān)用壓接模具進(jìn)行吊弦鉗壓管、接地線(xiàn)夾的壓接，可一次成型、壓接工藝滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求，避免人為壓接過(guò)程中存在著：壓接不緊、壓接過(guò)緊致使吊弦線(xiàn)發(fā)生斷股等設(shè)備質(zhì)量隱患。每根吊弦預(yù)制時(shí)間控制在1分鐘內(nèi)，所需操作工人2名。可減少勞動(dòng)力投入，提高預(yù)配效率。吊弦安裝工藝流程真正做到“測(cè)量精確化、計(jì)算微機(jī)化、預(yù)配工廠(chǎng)化、安裝標(biāo)準(zhǔn)化”的一次到位安裝技術(shù)。減小人為誤差，增強(qiáng)運(yùn)營(yíng)后的設(shè)備安全系數(shù)，優(yōu)化工藝流程，增強(qiáng)施工科技含量。

參考文獻(xiàn)

［1］于萬(wàn)聚.高速電氣化鐵道接觸網(wǎng)［M］.成都：西南交通大學(xué)出版社，2002.

［2］高速鐵路電力牽引供電工程施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)［S］.北京：中國(guó)鐵道出版社，2011.

中圖分類(lèi)號(hào)：U225

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A