棘輪偏轉(zhuǎn)角對接觸網(wǎng)安全狀念影響及在線監(jiān)測系統(tǒng)探究

周振杰

[摘要]自從鐵路走向電氣化的發(fā)展以后，其運(yùn)行速度上升了不少，能源的消耗也逐漸減少了，對環(huán)境的污染程度也在慢慢降低，這些都是鐵路電氣化后帶來的優(yōu)勢，目前電氣化已經(jīng)成為了我國交通運(yùn)營的主要發(fā)展方向。電氣化的鐵路，顧名思義，采用的是電力牽引，電力裝備是牽引供電系統(tǒng)的主要構(gòu)成部分。我國鐵路建設(shè)工程的發(fā)展速度迅猛，其結(jié)構(gòu)也具有多樣性的特征，接觸網(wǎng)的安全狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)要想完全滿足高速鐵路運(yùn)行，在安全方面就必須對接觸網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，所以對接觸網(wǎng)安全在線監(jiān)測系統(tǒng)的構(gòu)建與研究勢在必行。本文就對棘輪偏轉(zhuǎn)角對接觸網(wǎng)的安全運(yùn)行的影響進(jìn)行相關(guān)的分析，并對其在下監(jiān)測系統(tǒng)進(jìn)行探究。

[關(guān)鍵詞]棘輪偏轉(zhuǎn)角;接觸網(wǎng)安全狀態(tài);在線監(jiān)測系統(tǒng)

文章編號(hào)：2095 - 4085（ 2019） 04 - 0014 - 02

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷增長，我國的鐵路運(yùn)行方式也已經(jīng)逐步走向電氣化的發(fā)展，在鐵路行業(yè)的運(yùn)行速度也不斷地上升，尤其是在近幾年，電氣化的鐵路客車速度飛速上升，電氣化的鐵路客車已經(jīng)大量投入到了鐵路中運(yùn)行。而隨之鐵路行業(yè)不斷地進(jìn)步和發(fā)展，鐵路客車對于鐵路運(yùn)行方面的要求也越來也高，不管是在運(yùn)行水平、安全問題方面都有了比較明顯的要求，在這種形勢下，鐵路運(yùn)行負(fù)責(zé)部門必須要對鐵路客車的安全進(jìn)行深入研究，對安全狀態(tài)的監(jiān)測方法進(jìn)行創(chuàng)新，才能讓安全要求滿足鐵路客車進(jìn)步的步伐。

1 棘輪偏轉(zhuǎn)角對接觸網(wǎng)安全狀態(tài)影響分析

棘輪偏轉(zhuǎn)角就是指棘輪補(bǔ)償裝置，該裝置具有電能傳遞效率高，斷電制動(dòng)功能好，占用空間小等優(yōu)勢，被大量引用進(jìn)我國高速鐵路運(yùn)行中，棘輪補(bǔ)償裝置主要是利用提前指定的重量的墜砣數(shù)量來對接觸網(wǎng)的恒定張力進(jìn)行控制，以此來保證懸鏈線與弓網(wǎng)接觸的穩(wěn)定性。棘輪補(bǔ)償裝置的傳動(dòng)比統(tǒng)稱是1：3。當(dāng)接觸電纜或者承載電纜的張力無法維持平衡時(shí)，棘輪的大小輪就會(huì)開始轉(zhuǎn)動(dòng)，棘輪偏轉(zhuǎn)角也會(huì)隨之開始上下擺動(dòng)，這時(shí)只需要將墜砣數(shù)量于地面的位置進(jìn)行相對調(diào)整，使接觸電纜或者承載電纜的張力重新保持平衡，就可以解決這一問題。

當(dāng)棘輪補(bǔ)償裝置墜砣處于上升狀態(tài)時(shí)，傳動(dòng)效率計(jì)算公式為

在傳動(dòng)效率計(jì)算公式中，T1表示棘輪補(bǔ)償裝置的墜砣在上升狀態(tài)時(shí)，接觸電纜或承重電纜的張力，G1表示棘輪補(bǔ)償裝置的墜砣在補(bǔ)償重量時(shí)的荷載，n的數(shù)值一般是3，因?yàn)樗硎镜氖羌喲a(bǔ)償裝置的傳動(dòng)比的倒數(shù)。

當(dāng)棘輪補(bǔ)償裝置的墜砣處于下降狀態(tài)時(shí)，傳動(dòng)效率計(jì)算公式為

如圖1所示，假設(shè)我們將棘輪補(bǔ)償裝置的傳動(dòng)效率定以為1，在不考慮棘輪產(chǎn)生的重力以及大小輪的摩擦力的條件下，當(dāng)棘輪補(bǔ)償裝置的搖桿處于平衡狀態(tài)時(shí)，其力矩平衡公式為

G1·R=T·r

如果將棘輪搖桿與支柱連接處O作為裝置的轉(zhuǎn)動(dòng)軸，那么其力矩平衡公式為

T=F.sinφ。同理，該裝置垂直方向受力平衡公式為

G1=F.cosφ。

由棘輪搖桿與支柱連接處O的力矩平衡公式與垂直方向受力平衡公式，我們可以得到，裝置的初始角度和接觸電纜的張力與裝置墜砣重力的關(guān)系式為

由棘輪搖桿與支柱連接處O的力矩平衡公式與裝置的初始角度和接觸電纜的張力與裝置墜砣重力的關(guān)系式中，我們可以得知，在將棘輪產(chǎn)生的重力以及大小輪的摩擦力忽略不計(jì)的情況下，搖桿的初始角度是由裝置大小輪的半徑比值來決定的，其表達(dá)公式如下

2接觸網(wǎng)在線監(jiān)測系統(tǒng)探究

我國對高速鐵路接觸網(wǎng)在線監(jiān)測技術(shù)的研究始于20世紀(jì)60年代和80年代。目前高速鐵路接觸網(wǎng)在線監(jiān)測系統(tǒng)主要用于接觸網(wǎng)高度、拉拔值等參數(shù)的測量。我國研制的安全綜合檢測車由軌道狀態(tài)檢測，懸鏈線檢測，輪軌力連續(xù)測量，線路周邊環(huán)境監(jiān)測，通信信號(hào)檢測五個(gè)檢測子系統(tǒng)組成。這些子系統(tǒng)分別檢測或監(jiān)測列車的軌道狀態(tài)，懸鏈線拉力值，輪軌連續(xù)力和列車運(yùn)行環(huán)境。通過計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng)對汽車安全測量數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合校驗(yàn)，技術(shù)主要包括對檢測拉鏈值偏差校正補(bǔ)償技術(shù)的測試結(jié)果進(jìn)行綜合分析，對軌道測試結(jié)果進(jìn)行綜合分析，并對輪軌力測量與分析技術(shù)的結(jié)果進(jìn)行對比，軌道實(shí)時(shí)圖像疊加綜合技術(shù)環(huán)境監(jiān)測測試結(jié)果與車輛電磁兼容性問題。然而，對接觸網(wǎng)監(jiān)測方法的車載檢測系統(tǒng)或人工檢測，耗費(fèi)大量人力，不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)接觸網(wǎng)中存在的隱患或故障。近十年來，接觸網(wǎng)在線實(shí)時(shí)監(jiān)測系統(tǒng)的開發(fā)成為接觸網(wǎng)檢測研究的熱點(diǎn)，并取得了一定的進(jìn)展。

3結(jié)語

高速鐵路是人們出行的重要設(shè)施，與人類的生活有著息息相關(guān)的關(guān)系，近年來高速鐵路的運(yùn)行的速度在不斷提升，人們對于高速鐵路安全方面的要求也越來越高。因此對鐵路運(yùn)行中接觸網(wǎng)的安全狀態(tài)進(jìn)行實(shí)施的檢查對鐵路的安全運(yùn)行來說是十分重要的，相關(guān)單位必須要對鐵路運(yùn)行中接觸網(wǎng)的安全狀態(tài)做出更加嚴(yán)格的管理，才能促進(jìn)我國鐵路運(yùn)行的效益。

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