電容器專用枕的研制
發(fā)布時(shí)間:2019-07-13 17:20:22來源:
1工程概況隨著列車運(yùn)營速度的不斷提高,軌道電路要求每相隔50~100m設(shè)置一個(gè)軌道電路補(bǔ)償電容器。由于、座軌枕設(shè)計(jì)時(shí)未考慮這種電容器的安置問題,故在一些線路上電容器被放在道碴上或放置在專用的防護(hù)盒內(nèi)。對電容器的這種簡易處置,造成了電容器的損壞、被盜,并影響了線路的正常養(yǎng)護(hù)作業(yè)。為此,我公司與鐵科院共同研制了電容器專用枕(以下簡稱為電容枕),將軌道電路補(bǔ)償電容器放進(jìn)了軌枕里。
2電容枕的研制各種型號的電容枕是依據(jù)同型號預(yù)應(yīng)力混凝土枕的外形設(shè)計(jì)的。如!型電容枕外形尺寸與11型枕基本相同,只是預(yù)應(yīng)力鋼絲絲位有變化,而且在枕側(cè)增加了電容器槽和導(dǎo)線槽,見。經(jīng)過分析,制作難點(diǎn)有兩個(gè):一是如何盡量減少截面變化處的應(yīng)力集中,二是電容器槽和導(dǎo)線槽如何成型及定位。下面以型電容枕為例介紹其研宄與制作。
11趣電容枕(單位:mm)21型電容枕受力分析軌枕中部是整個(gè)軌枕受力比較大、截面比較小的部位,當(dāng)這個(gè)部位縱向開槽后,應(yīng)力集中的程度、對各種強(qiáng)度的影響目前國內(nèi)均未對此有過研宄。在鐵道科學(xué)研宄院受力分析資料的基礎(chǔ)上,對這種軌枕的強(qiáng)度進(jìn)行了交通土建專業(yè),工學(xué)學(xué)士。
分析,并制定了制造要點(diǎn)。是型軌枕枕中部開槽前后的承載能力曲線圖。
由于導(dǎo)線槽部位承載能力改變得極小,故圖中未畫出開槽后導(dǎo)線槽部位承載能力曲線。從圖中可以看出,開槽后承載能力有微小的提高,這是由于截面面積減少,截面頂面及底面的預(yù)壓應(yīng)力有所提高,由于計(jì)算時(shí)沒有考慮截面變化處的應(yīng)力集中和截面預(yù)壓應(yīng)力的不對稱,所以如果電容槽部位有嚴(yán)重的應(yīng)力集中,則電容槽部位將成為比較薄弱的部位,這時(shí)裂紋不是發(fā)生在軌枕頂面而是發(fā)生在電容槽部位。在制作過程中注意減少應(yīng)力集中,脫模后實(shí)施水養(yǎng),就可以保證型電容枕與型軌枕具有相同的承載能力和相同的使用壽命。措施如下:電容槽成型器截面應(yīng)是半圓,無截面突變點(diǎn),表面應(yīng)光滑;嚴(yán)格按設(shè)計(jì)圖的要求制造,確保槽深、槽中心位置的偏差在技術(shù)條件要求的范圍內(nèi),避免由于槽過深引起頂面預(yù)壓應(yīng)力過大,或槽中心位置偏差過大引起承載能力的降低;導(dǎo)線槽、電容槽的成型器要與電容枕一同脫模。這是因?yàn)槌尚推魅绻潭ㄔ阡撃I希瑒t電容枕脫模時(shí)成型器會對電容槽及導(dǎo)線槽部位的混凝土造成損傷;電容枕脫模后實(shí)施水養(yǎng),提高電容枕的內(nèi)在質(zhì)量。
22試制過程由于該枕是在原趣枕的基礎(chǔ)上進(jìn)行的設(shè)計(jì),所以原有的模型經(jīng)過改造就可以使用。依據(jù)設(shè)計(jì)圖確定模型開槽位置,在模型側(cè)幫開槽,開槽力求做到既不傷害模型的整體性,又要有利于預(yù)留槽的設(shè)置和成槽器的安裝。在殼體上用螺栓固定成槽器,并預(yù)埋螺母以固定電容器防護(hù)罩及導(dǎo)線防護(hù)蓋板螺栓。因預(yù)留槽的位置及尺寸將直接影響到電容枕的承載力以及電容器及導(dǎo)線的安裝,所以成槽器及預(yù)埋螺母的定位非常重要。經(jīng)過精確計(jì)算、準(zhǔn)確測量,確定了成槽器及預(yù)埋螺母的安裝位置。
①模型配件:根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙的鋼絲絲位制作了工裝配件并進(jìn)行了嚴(yán)格的檢查。
°成槽器:成槽器包括電容器槽和導(dǎo)線槽兩部分。
電容器槽體積相對較大,用型鋼刨出設(shè)計(jì)形狀后成槽,而導(dǎo)線槽寬度只有20mm,在分析了木條、橡膠條、塑料管、鐵條等成型器成型效果并試用后,比較后將導(dǎo)線槽成槽器定為鐵條,成槽效果良好。
由于導(dǎo)線槽的坡度不易掌握,而木條相對來講易于人工成型,開始選用木條作為導(dǎo)線槽的成槽器并進(jìn)行了第一次試制。電容器槽截面較大,成槽器拆后外觀良好。導(dǎo)線槽截面較小,成槽器不易拆除,拆除時(shí)導(dǎo)線槽邊緣混凝土受到損壞,成型效果不理想,而且造成了成槽器的破損。
從第一次試制情況看,木條容易破損,不利于周轉(zhuǎn)使用;而且,導(dǎo)線槽坡度不容易掌握,每次使用前都要對木條進(jìn)行加工,費(fèi)時(shí)費(fèi)力,不利于批量生產(chǎn)??紤]到鐵條不易破損,雖然機(jī)加工達(dá)不到要求的坡度,但鐵條一次人工磨出坡度后可周轉(zhuǎn)使用。又用<32圓鋼的一半作導(dǎo)線槽成槽器進(jìn)行了第二次試制。拆模問題解決了,可是導(dǎo)線槽的寬度過大,不但超出了設(shè)計(jì)要求,還影響了靜載強(qiáng)度。
經(jīng)過分析木條、半圓鋼、鐵條3種材料對成槽的質(zhì)量影響,比較后決定把鐵條刨光重新試驗(yàn),拆模后外觀缺陷問題得到了很好的解決,外觀質(zhì)量良好,各部分尺寸均符合設(shè)計(jì)圖紙要求。靜載試驗(yàn)結(jié)果見表1.表1第三次試制靜載試驗(yàn)結(jié)果編號生產(chǎn)日期脫模日期試驗(yàn)日期絲位/mm斷面偏差/mm靜載情況3結(jié)語2004年2月19日,由部科技司主持的“軌道電路專用枕技術(shù)審查會”在北京召開。專家們對電容枕的設(shè)計(jì)和試制給予了高度評價(jià),一致認(rèn)為電容枕可以上道試鋪。目前,電容枕己經(jīng)批量生產(chǎn)。