Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
СПОСОБ МОНТАЖА ЦЕПНОЙ КОНТАКТНОЙ ПОДВЕСКИ ПРИ ЗАДАННОМ НАТЯЖЕНИИ ПРОВОДОВ
СПОСОБ МОНТАЖА ЦЕПНОЙ КОНТАКТНОЙ ПОДВЕСКИ ПРИ ЗАДАННОМ НАТЯЖЕНИИ ПРОВОДОВ

СПОСОБ МОНТАЖА ЦЕПНОЙ КОНТАКТНОЙ ПОДВЕСКИ ПРИ ЗАДАННОМ НАТЯЖЕНИИ ПРОВОДОВ

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Изобретение относится к способам монтажа компенсированных и полукомпенсированных цепных контактных подвесок электрифицированных железных дорог с использованием монтажного рельсового транспортного средства. Сущность способа состоит в том, что натяжение проводов подвески при монтаже задают с учетом температуры проводов и их номинального натяжения при среднегодовой температуре и параметров. При выборе натяжения проводов при монтаже в соответствии с этими формулами тепловое приращение длины проводов по отношению к длине при среднегодовой температуре компенсируется приращением длины с противоположным знаком вследствие изменения упругого удлинения проводов за счет установки натяжений, отличающихся от номинальных. Это обеспечивает возможность установки при монтаже консолей, фиксаторов и соединительных струн в вертикальных плоскостях, перпендикулярных оси пути, что повышает производительность монтажа при температурах, отличающихся от среднегодовых. 4 ил.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

   С помощью Яндекс:  

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2097219
Класс(ы) патента: B60M1/28
Номер заявки: 95101143/28
Дата подачи заявки: 26.01.1995
Дата публикации: 27.11.1997
Заявитель(и): Управление Октябрьской железной дороги; Закрытое акционерное общество "Универсал-контактные сети"
Автор(ы): Иванов В.А.; Кудряшов В.Е.; Владимиров А.П.; Юшкевич А.П.
Патентообладатель(и): Управление Октябрьской железной дороги; Закрытое акционерное общество "Универсал-контактные сети"
Описание изобретения: Изобретение относится к способам монтажа цепных контактных подвесок электрифицированных железных дорог, в частности к монтажу компенсированных и полукомпенсированных цепных подвесок с использованием монтажного рельсового транспортного средства.
Известны способы монтажа компенсированных и полукомпенсированных цепных контактных подвесок с использованием раскаточной платформы и автомотрисы или дрезины, состояние в раскатке поверху, вытяжке и анкеровке несущего троса, установке на нем соединительных (опорных) и рессорных струн, последующей раскатке контактного провода, подвязке его к концам струн, создании натяжения контактного провода и окончательной регулировке проводов подвески [1]
Способ монтажа компенсированной подвески [2] включает присоединение несущего троса к временно зафиксированному компенсирующему устройству на анкерной опоре в начале участка, раскатку троса поверху при движении автомотрисы и раскаточной платформы с закладкой его в седла, установленные на консолях опор, вытяжку троса грузом присоединяемого к нему компенсатора на концевой анкерной опоре, установку на тросе соединительных струн. Затем раскатывают контактный провод, присоединяя его к временно зафиксированному компенсирующему устройству на анкерной опоре в начале участка, подвязывая к концам соединительных струн на протяжении участка и создавая в нем натяжение закреплением на компенсаторе в конце участка. При регулировке подвески выполняют монтаж средней анкеровки, освобождают от фиксации компенсаторы, крепят несущий трос к седлам консолей и контактный провод к фиксаторам, а также устанавливают с помощью струн проектную стрелу провеса контактного провода. Последняя не зависит от температуры проводов подвески при монтаже, так как их натяжение определяется весом грузов компенсаторов и остается постоянным при любой температуре. Однако ввиду того, что длина проводов подвески зависит от их температуры, концы консолей в компенсированной подвеске устанавливают со смещением относительно точки пересечения оси пути с осью опоры на величину, зависящую от отклонения температуры проводов подвески при монтаже от среднегодовой температуры и расстояния до средней анкеровки [2] Соединительные струны располагают в вертикальных плоскостях, перпендикулярных оси пути, так как удлинения несущего троса и контактного провода при изменении температуры практически одинаково, и струны будут сохранять положения в этих плоскостях независимо от температуры подвески при монтаже.
Способ монтажа полукомпенсированной подвески [1] включает жесткую анкеровку несущего троса в начале монтируемого участка, раскатку его с движущейся раскаточной платформы и закладку в седла в точках подвеса, создание в нем натяжения и жесткую анкеровку в конце участка. Ввиду того, что положение концов несущего троса в полукомпенсированной подвеске неизменно, а его длина зависит от температуры, натяжение и стрелы провеса подвешенного троса устанавливают с учетом температуры проводов подвески при монтаже в соответствии с монтажной таблицей, рассчитанной исходя из получения заданного номинального натяжения и стрелы провеса при среднегодовой температуре, которые обеспечивают равномерную эластичность подвески и хорошее качество токосъема. Определив температуру воздуха термометром, с помощью динамометра и полиспаста, присоединенных к анкерной опоре, регулируют натяжение подвешенного троса, устанавливая его равным табличному значению при измеренной температуре, и проверяют соответствие стрел провеса табличному значению. После жесткой анкеровки натянутого троса его закрепляют в седлах, проверяя перпендикулярность установки консолей к оси пути, и одновременно монтируют струны, заготовленные по расчетным размерам. Затем с помощью монтажного транспортного средства раскатывают контактный провод, для чего его конец присоединяют к компенсатору, который временно фиксируют на анкерной опоре, и при движении монтажного транспортного средства подвязывают контактный провод к концам струн. На втором конце монтируемого участка производят компенсированную анкеровку контактного провода. В заключение производят регулировку подвески, включающую монтаж средней анкеровки контактного провода, освобождение от фиксации компенсатора в начале участка и установку требуемой высоты подвешивания контактного провода, начиная от средней анкеровки. Сложность регулировки полукомпенсированной цепной подвески состоит в необходимости учета температуры проводов подвески при установке положения контактного провода в случае ее отклонения от среднегодовой температуры, при которой положение провода должно быть беспровесным. Для этого по монтажным таблицам определяют изменение высоты расположения контактного провода у опоры и провес провода в середине пролета при температуре монтажа и с их учетом струнами регулируют положение провода. Кроме того, струны устанавливают наклонно к плоскости, перпендикулярной оси пути, для чего струновые зажимы на контактном проводе смещают относительно струновых зажимов на несущем тросе в зависимости от температуры проводов подвески и расстояния до средней анкеровки в соответствии с монтажными таблицами или графиками. Фиксирующие зажимы сочлененных фиксаторов также смещают относительно плоскостей консолей в зависимости от температуры монтажа и расстояния до средней анкеровки [1]
При монтаже компенсированной и полукомпенсированной подвесок описанными способами грузы компенсаторов во время монтажа подвешивают на высоте, также зависящей от температуры проводов подвески [2]
Монтаж контактных подвесок с учетом температуры подвески при монтаже обеспечивает оптимальную эластичность подвески в диапазоне эксплуатационных температур и хорошее качество токосъема, однако существенно снижает производительность монтажных работ, особенно для полукомпенсированной подвески.
Перспективными являются способы монтажа контактных подвесок с использованием монтажных рельсовых транспортных средств, обеспечивающих раскатку проводов подвески с заданным натяжением, что позволяет одновременно с раскаткой монтировать струны, фиксаторы, электрические соединители и при использовании струн мерной длины подвешивать контактный провод на необходимой высоте, обеспечивая повышение производительности монтажных работ [2]
Известен способ монтажа контактной подвески электрифицированных железных дорог, реализованный также в устройстве для монтажа контактной подвески электрифицированых железных дорог, в котором заданное натяжение раскатываемых проводов подвески создают с помощью грузов [3] Для этого используют две части раскаточно-монтажного поезда. На первой части с ходовым приводом установлены барабаны с проводами подвески и устройство с грузами и захватами для их присоединения к проводам и создания заданного монтажного натяжения проводов. Вторая часть содержит аналогичное устройство натяжения и устройство подъема и установки проводов в монтажное положение, а также монтажную платформу и ходовой привод. Монтаж осуществляют поочередным перемещением частей поезда в направлении прокладки подвески с соответствующим поочередным подключением проводов к устройствам с грузами с помощью захватов, что обеспечивает поддержание постоянного натяжения проводов при перемещении частей поезда [4]
Способ обеспечивает высокую производительность монтажа компенсированных и полукомпенсированных подвесок при температурах проводов подвески, близких к среднегодовым. В этом случае грузами создают номинальное натяжение проводов подвески для среднегодовой температуры и за один проход участка устанавливают все элементы подвески в проектное положение для этой температуры. При температурах монтажа, существенно отличающихся от среднегодовых, производительность работ остается достаточно высокой при монтаже компенсированных подвесок за счет возможности установки соединительных струн в вертикальных плоскостях, перпендикулярных оси пути, независимо от температуры монтажа, так как такое положение струн для компенсированной подвески сохраняется при любой температуре. Однако производительность все же снижается из-за того, что после монтажа струн при натяжении проводов, равном среднегодовому, требуется коррекция положения концов консолей и фиксаторов относительно точек пересечения оси пути с осями опор с учетом температуры и расстояния до средней анкеровки. Как следует из фиг. 1 описания к авторскому свидетельству СССР N 1342770 [3] этот способ и рассчитан на монтаж компенсированных подвесок. Использование его для монтажа полукомпенсированных подвесок при температурах воздуха, существенно отличающихся от среднегодовых, не позволяет получить высокой производительности труда, так как требует не только установки натяжения несущего троса с учетом этой температуры, но также и установки струн с наклоном к плоскости, перпендикулярной оси пути, зависящим от этой температуры и от расстояния струн до средней анкеровки, что приводит к большим затратам времени.
Известен также способ монтажа цепной контактной подвески при заданном натяжении проводов с использованием монтажного рельсового транспортного средства, согласно которому несущий трос и контактный провод, предварительно намотанные на барабанах, пропущенные через устройства создания натяжения (транзитные лебедки) и уложенные в желоба опорно-направляющих роликов, временно жестко фиксируют концами на опоре в начале монтируемого участка, создают в них и непрерывно поддерживают в процессе монтажа заданное натяжение с помощью приводов барабанов, транзитных лебедок и устройств измерения натяжения, устанавливают требуемую для монтажа на поддерживающих элементах опор высоту и боковое положение проводов подвески с помощью опорно-направляющих роликов и механизмов их вертикального и бокового перемещения, непрерывно или периодически перемещают транспортное средство от опоры к опоре и присоединяют провода подвески к крепежным элементам консолей при прохождении опорно-направляющими роликами очередной опоры, устанавливают соединительные струны между несущим тросом и контактным проводом, при сохранении неизменной высоты проводов и продвижении монтажного рельсового транспортного средства опорно-направляющие ролики отклоняют от опоры к опоре в разные стороны в соответствии с зигзагообразным ходом контактной подвески, осуществляя закрепление проводов на крепежных элементах консолей, монтируют среднюю анкеровку, анкеруют вторые концы проводов подвески в конце монтируемого участка и отсоединяют их от устройств создания натяжения, а также переводят с временной жесткой фиксации на постоянную анкеровку первые концы проводов подвески на опоре в начале участка [5] Согласно описанию способ применяется для монтажа компенсированной прямой зигзагообразной подвески, а заданные натяжения 7 кН для несущего троса сечением 70 мм2 и 10 кН для контактного провода сечением 110 мм2 [5, с. 15, 16] соответствуют рекомендуемым номинальным натяжениям для среднегодовой температуры 15oС [1, таблица на с. 311] равной среднегодовой температуры для западной Европы. Способ обеспечивает высокую производительность монтажа подвески при температурах монтажа, близких к среднегодовым, позволяя за один проход участка выполнить окончательный монтаж подвески, причем производительность монтажа выше, чем для предыдущего способа [3, 4] так как исключаются операции по передаче натяжения проводов от одной половины монтажного поезда к другой. Однако при температурах монтажа, существенно отличающихся от среднегодовых, производительность монтажа существенно снижается по тем же причинам, что и для предыдущего способа. Кроме того, установка грузов компенсаторов для обоих способов также требует учета температуры монтажа при выборе высоты их подвеса.
Предлагаемое изобретение решает задачу обеспечения высокой производительности монтажа и ремонта компенсированных и полукомпенсированных цепных контактных подвесок при заданном натяжении проводов для широкого интервала температур монтажа.
Сущность заявляемого способа монтажа цепной контактной подвески при заданном натяжении проводов с помощью монтажного рельсового транспортного средства состоит в том, что он включает временную жесткую фиксацию на опоре в начале монтируемого участка первых концов проводов подвески, предварительно намотанных на барабанах, пропущенных через устройства создания натяжения и уложенных в желоба опорно-направляющих роликов монтажного рельсового транспортного средства, создание и непрерывное поддержание в процессе монтажа заданного натяжения проводов, установку проводов в требуемое по высоте и боковому смещению положение с помощью механизмов и приводов опорно-направляющих роликов, перемещение транспортного средства от опоры к опоре и присоединение проводов подвески к крепежным элементам консолей при прохождении опорно-направляющими роликами очередной опоры, установку соединительных струн между несущим тросом и контактным проводом, периодическое изменение от опоры к опоре бокового положения проводов подвески, монтаж средней анкеровки, анкеровку вторых концов проводов подвески в конце монтируемого участка и отсоединение их от устройств создания натяжения рельсового монтажного транспортного средства, а также перевод с временной жесткой фиксации на постоянную анкеровку первых концов проводов подвески на опоре в начале участка, и отличается от способа-прототипа тем, что создаваемое и непрерывно поддерживаемое в процессе монтажа натяжение проводов подвески устанавливают с учетом температуры проводов при монтаже и номинального натяжения проводов при среднегодовой температуре в соответствии с формулами

где Тнт Ткп устанавливаемые при монтаже натяжения несущего троса и контактного провода/контактных проводов, Н;
Тнтн, Ткпн номинальные натяжения несущего троса и контактного провода/контактных проводов при среднегодовой температуре, Н;
αнткп коэффициенты линейного теплового удлинения несущего троса и контактного провода/контактных проводов, 1/oС;
Ент, Екп модули упругости (модули Юнга) для несущего троса и контактного провода/контактных проводов, Па;
Sнт, Sкп площади поперечного сечения несущего троса и контактного провода/контактных проводов, м2;
tм, tсг температуры проводов контактной подвески при монтаже и среднегодовая, oС,
при этом независимо от температуры проводов подвески при монтаже консоли, фиксаторы и соединительные струны устанавливают в вертикальных плоскостях, перпендикулярных оси пути, а грузы компенсатора/компенсаторов в конце участка перед отсоединением вторых концов проводов подвески от устройств создания натяжения монтажного рельсового транспортного средства и компенсатора/компенсаторов в начале участка до освобождения от временной жесткой фиксации первых концов проводов подвески устанавливают на высоте, соответствующей среднегодовой температуре проводов подвески.
Установка натяжения проводов подвески при монтаже в соответствии с этими формулами обеспечивает компенсацию теплового приращения длины проводов по отношению к длине при среднегодовой температуре приращением длины с противоположным знаком вследствие изменения упругого удлинения проводов за счет установки натяжений Тнт, Ткп, отличающихся от номинальных натяжений при среднегодовой температуре Тнтн, Ткпн. Вследствие этого все материальные точки проводов подвески в процессе монтажа занимают в пространстве то же положение, что и при среднегодовой температуре, причем положение стрел провеса между опорами и соединительными струнами будет таким же, как при среднегодовой температуре. В результате обеспечивается возможность монтажа всех элементов подвески в проектном положении для среднегодовой температуры независимо от температуры монтажа, то есть возможность установки консолей, фиксаторов и соединительных струн в вертикальных плоскостях, перпендикулярных оси пути, при этом грузы компенсатора/компенсаторов в конце участка перед отсоединением вторых концов проводов подвески от устройств создания натяжения монтажного рельсового транспортного средства и компенсатора/компенсаторов в начале участка до освобождения от временной жесткой фиксации первых концов проводов подвески устанавливают на высоте, также соответствующей среднегодовой температуре. После снятия монтажного натяжения проводов и освобождения компенсатора/компенсаторов в начале участка провода подвески, консоли, фиксаторы и струны под действием грузов компенсаторов принимают проектное для данной температуры воздуха положение, причем грузы компенсаторов также устанавливаются в проектное для данной температуры положение. Технический результат, обеспечиваемый изобретением, заключается в получении при любой температуре монтажа такой же высокой производительности монтажа или ремонта цепной контактной подвески, как при среднегодовой температуре, причем с такой производительностью возможен монтаж как компенсированной, так и полукомпенсированной подвесок.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлено монтажное рельсовое транспортное средство [6] обеспечивающее реализацию заявляемого способа: 1а вид сбоку, 1 б вид сверху; на фиг. 2 положение элементов компенсированной контактной подвески в пределах анкерного участка: в процессе монтажа при температуре проводов подвески tм выше среднегодовой tсг (2а), ниже среднегодовой (2в) и после снятия монтажного натяжения проводов и освобождения компенсаторов (2б, 2г); на фиг. 3 положение элементов полукомпенсированной контактной подвески в пределах анкерного участка: в процессе монтажа при температуре проводов подвески выше среднегодовой (3а), ниже среднегодовой (3в) и после снятия монтажного натяжения проводов и освобождения компенсаторов (3б, 3г); на фиг. 4 графики зависимости монтажного натяжения несущего троса tнт и контактного провода tнп от температуры проводов подвески при монтаже tм для несущего троса марки М-120 и контактных проводов марок МФ-100 и МФ-150.
Заявляемый способ монтажа цепной контактной подвески при заданном натяжении проводов осуществляют с помощью монтажного рельсового транспортного средства, снабженного барабанами с проводами подвески, устройствами создания и поддержания в процессе монтажа натяжения, опорно-направляющими роликами с механизмами и приводами для установки проводов подвески в требуемое по высоте и боковому смещению положение и монтажными площадками для присоединения проводов подвески к крепежным элементам консолей, установки соединительных струн и анкеровки проводов на концах и в середине монтируемого участка. В качестве таких средств могут быть использованы устройства для монтажа контактной подвески электрифицированных железных дорог [3, 4] содержащие две части раскаточно-монтажного поезда и создающие заданное монтажное натяжение проводов с помощью грузов, а также рельсовая машина для прокладки контактного провода и/или несущего троса контактной сети [5]
Наиболее универсальным устройством, обеспечивающим монтаж различных модификаций компенсированных и полукомпенсированных подвесок (вертикальных прямых или зигзагообразных, полукосых и косых, с одним или двумя контактными проводами) заявляемым способом, является рельсовое транспортное средство монтажа/демонтажа проводов контактной подвески под заданным натяжением по заявке на изобретение [6] Оно состоит (фиг. 1) из сцепки платформ 1, 2 с кабиной управления 3 и автономным тяговым устройством 4. На платформах размещены устройства раскатки/сматывания 5 несущего троса 6 и контактных проводов 7, 8, содержащие барабаны 9 с приводами 10 и транзитные лебедки 11 с приводами 12, с помощью которых создают заданные монтажные натяжения несущего троса Тнт и контактных проводов Ткп1, Ткп2 (обычно Ткп1 Ткп2). Устройство подъема и установки в монтажное положение несущего троса 6 и контактных проводов 7, 8 выполнено в виде рампы 13, состоящей из двух установленных поперек платформы 1 у ее краев вертикальных телескопических стоек 14, 15, снабженных механизмом и приводом 16 согласованного вертикального перемещения их верхних подвижных элементов, которые жестко соединены в верхней части двумя опорно-направляющими механизмами 17, 18 горизонтального бокового перемещения кареток 19, 20. На каретке 19 соосно размещены на фиксированном расстоянии друг от друга с возможностью независимого вращения опорно-направляющие ролики 21, 22 контактных проводов подвески 7, 8. На каретке 20 на подвижной стреле 23 установлен опорно-направляющий ролик 24 несущего троса 6 и привод 25 его вертикального перемещения. Опорно-направляющие механизмы 17, 18 горизонтального бокового перемещения кареток 19, 20 снабжены независимыми приводами 26, 27, что обеспечивает возможность независимого управления боковым положением опорно-направляющих роликов несущего троса 24 и контактных проводов 21, 22. Подвижная стрела 23 с приводом 25 вертикального перемещения установленного на ней опорно-направляющего ролика 24 несущего троса 6 позволяет регулировать расстояние между этим роликом и опорно-направляющими роликами 21, 22 контактных проводов подвески 7, 8. Для управления натяжением проводов подвески и установки заданного натяжения каждого провода Тнт, Ткп1, Ткп2 предусмотрены устройства измерения натяжения с датчиками 28. На платформе 2 установлена рабочая люлька 29 с устройством 30 ее перемещения в монтажной области, грузовым крюком 31 и пультом 32 управления устройствами и механизмами при выполнении монтажных/демонтажных работ.
Пульт 32 позволяет управлять вертикальным перемещением подвижных элементов телескопических стоек 14, 15 рампы 13 с одновременным изменением вертикального положения всех опорно-направляющих роликов 21, 22, 24, изменять вертикальное расстояние опорно-направляющего ролика 24 несущего троса 6 относительно опорно-направляющих роликов 21, 22 контактных проводов 7, 8, регулировать и поддерживать заданным натяжение каждого из проводов подвески, манипулировать положением рабочей люльки 29 в монтажной области пространства, управлять поступательным перемещением сцепки платформ (регулировка рабочей скорости, торможение, остановка двигателя). Управление рампой может осуществляться также с пульта 33 на рампе.
Транзитные лебедки 11 содержат два многовитковых блока 34, 35, оси которых разнесены и параллельны осям ходовых колес платформ. Блоки соединены цепной передачей и приводятся в движение приводом 12. Барабаны 9 несущего троса 6 и контактных проводов 7, 8 вместе с приводами их вращения 10 установлены на рамах 36. Для того, чтобы сматываемый с барабана 9 провод всегда находился в плоскости симметрии входного желоба многовиткового блока 34, предусмотрено поперечное перемещение барабана по мере сматывания провода. Для этого рама 36 с барабаном 9 скользяще установлена на двух направляющих 37, параллельных осям колес платформ, а для поперечного перемещения рамы имеется привод 38, управление которым осуществляется датчиком бокового отклонения троса/провода (не показан), установленным перед входным желобом многовиткового блока 34. Датчики 28 устройств измерения натяжения несущего троса 6 и контактных проводов 7, 8 установлены между многовитковыми блоками 34, 35 транзистных лебедок 11 на последнем перед выходом из лебедки витке раскатываемого троса/провода.
На платформе 1 установлена кран-балка 39 для замены барабанов 9. Замена барабана 9 на платформе 2 осуществляется стрелой 30 с крюком 31 устройства перемещения рабочей люльки 29. Для монтажа и демонтажа консолей 40 на опорах 41 используется стрела-манипулятор 42, снабженная приводом подъема и поворота. Крепление соединительных струн 43 осуществляется с монтажной платформы 44, установленной на крыше вагона 45, прицепляемого к платформе 2. Направление движения рельсового транспортного средства при монтаже показано стрелкой 46.
Способ монтажа цепной контактной подвески при заданном натяжении проводов с помощью описанного монтажного рельсового транспортного средства осуществляют следующим образом. Барабаны 9 с предварительно намотанными несущим тросом 6 и одним 7 или двумя 7, 8 контактными проводами устанавливают на рамы 36 устройств раскатки/сматывания 5 с помощью кран балки 39 и балки устройства 30 перемещения рабочей люльки 29. К концам троса 6 и проводов 7, 8 (первые концы проводов подвески) присоединяют вспомогательные тросики-поводыри, которые заправляют в транзитные лебедки 11, укладывают в желоба опорно-направляющих роликов 21, 22, 24 с мостика рампы 13 и выводят в рабочую люльку 29. Управляя перемещением транспортного средства, останавливают его при достижении люлькой 29 анкерной опоры 47 (фиг. 2, 3) в начале монтируемого участка.
С помощью тросиков-поводырей первые концы проводов подвески несущего троса 6 и контактных проводов 7, 8 пропускают через устройства создания натяжения транзитные лебедки 11 и укладывают в желоба опорно-направляющих роликов 21, 22, 24, вытягивая их к опоре. Затем производят временную жесткую фиксацию первых концов проводов подвески на опоре 47, при этом тросики-поводыри отсоединяют. При монтаже компенсированной подвески (фиг. 2) временная жесткая фиксация первых концов проводов подвески включает присоединение несущего троса 6 и контактного провода 7 подвески с одним контактным проводом (на участках переменного тока) к общему компенсатору 48 с разноплечим коромыслом 49 либо присоединение несущего троса 6 и контактных проводов 7, 8 (на участках постоянного тока в подвесках с двумя контактными проводами) к раздельным компенсаторам [2, с. 30, 31] причем грузы 50 компенсаторов 48 подвешивают на высоте hсг, соответствующей среднегодовой температуре tсг (фиг. 2 а, 2в), после чего компенсаторы жестко фиксируют на опоре фикватором 51.
При монтаже полукомпенсированной подвески (фиг. 3) временная жесткая фиксация первых концов проводов подвески предусматривает постоянную жесткую анкеровку 52 несущего троса 6 и присоединение контактного провода 7 для подвески с одним контактным проводом к компенсатору 48 или контактных проводов 7, 8 для подвески с двумя контактными проводами к общему компенсатору с равноплечим коромыслом (не показано), причем грузы 50 компенсатора 48 подвешивают на высоте hсг, соответствующей среднегодовой температуре tсг (фиг. 3а, 3в), после чего компенсатор 48 жестко фиксируют на опоре фиксатором 51.
После этого с помощью приводов 10 барабанов 9, приводов 12 транзитных лебедок 11 и устройств измерения натяжения с датчиками 28 создают заданные монтажные натяжения несущего троса Тнт и контактных проводов Ткп1, Ткп2 которые в дальнейшем автоматически непрерывно поддерживаются постоянными в процессе монтажа как во время стоянки, так и при движении транспортного средства вперед или назад. Эти натяжения устанавливают с учетом температуры проводов подвески при монтаже tм и номинального натяжения проводов при среднегодовой температуре tсг в соответствии с формулами (1), (2), причем для случая двух контактных проводов их натяжения задают равными (Ткп1 Ткп2 Ткп ).
Номинальные натяжения несущего троса Тнтн и контактного провода/контактных проводов Ткпн при среднегодовых температурах подвески выбирают близкими к максимальным допустимым натяжениям, что повышает равномерность эластичности подвески в пролете и снижает влияние изменения температуры проводов подвески на равномерность ее эластичности [1, с. 17, 18, 117; 2, с. 21]
Максимальные допустимые натяжения некомпенсированных несущих тросов рекомендуется принимать [1, с. 136] для тросов М-120, ПБСМ-95, ПБСА 50/70 и С-70 20 кН; для тросов М-95 и ПБСМ-70 16 кН. Максимальные натяжения компенсированных несущих тросов: М-120 18 кН; ПБСМ-95 и ПБСА 50/70 16-18 кН, ПБСМ-70 10-15 кН; М-95 14,5 кН. Максимальные допустимые натяжения контактных проводов определяют исходя из сечения проводов и допустимого механического напряжения, которое для медных контактных проводов марок МФ и МФО равно 117, 7 МПа, для низколегированных проводов марок НЛФ и НЛФО 127,4 МПа, для бронзовых контактных проводов марок БрФ и БрФО 137,2 МПа [1, с. 26]
Температуру проводов подвески при монтаже определяют, измеряя термометром температуру окружающего воздуха или (при монтаже в ясную солнечную погоду и высоком уровне солнечной радиации) непосредственно температуру проводов подвески на барабанах 9, с погрешностью 1-2oС. Среднегодовую температуру проводов подвески tсг определяют по метеорологическим статистическим данным для района монтажа, в соответствии со строительными нормами и правилами (СНиП) и Инструкцией по проектированию и расчету контактной сети.
Входящие в формулы (1) и (2) физико-механические параметры несущего троса и контактного провода определяют по справочным данным [1, с. 118] Для медных (М) и бронзовых (Бр) тросов и проводов модуль упругости Е равен 130 ГПа, коэффициент линейного теплового удлинения α = 17·10-61/°C. Для биметаллических сталемедных (ПБСМ) несущих тросов модуль упругости Е 175 ГПа, коэффициент линейного теплового удлинения α = 13,3·10-61/°C. Значение площади поперечного сечения несущего троса Sнт и контактного провода Sкп входит в состав обозначения марки троса и провода в квадратных миллиметрах.
Вычисленные по формулам (1) и (2) монтажные натяжения несущего троса tнт и контактного провода Tкп в зависимости от температуры проводов подвески при монтаже tм представлены в виде монтажной таблицы и графиков (фиг. 4) для медного несущего троса марки М-120 и медных контактных проводов марок МФ-100 и МФ-150. Расчет сделан для среднегодовой температуры проводов подвески tсг ОoС, интервала температур проводов подвески при монтаже от -30 до +30oС, номинальных натяжений при среднегодовой температуре: несущего троса М-120 Тнтн 18 кН, контактного провода МФ-100 Ткпн 10 кН, контактного провода МФ-150 Ткпн 15 кН; физико-механические параметры троса и проводов равны: αнт= αкл = 17·10-61/°C, Ент Екп 130 ГПа, сечение троса и проводов указаны в квадратных миллиметрах в марках провода.
Из монтажной таблицы и графиков на фиг. 4 видно, что при температурах проводов подвески, соответствующих нижним температурам интервала температур проводов подвески при монтаже, монтажные натяжения проводов для заявляемого способа могут в 1,4 раза превосходить рекомендуемые максимальные допустимые натяжения. Однако это обстоятельство не является препятствием к осуществлению способа, так как эти максимальные допустимые натяжения выбирают в 2-2,5 раза (номинальный коэффициент запаса прочности) меньшими разрушающей нагрузки при растяжении проводов [1, с. 117, 118] а снижение запаса прочности на время проведения монтажа допустимо.
После установки требуемого монтажного натяжения проводов подвески с помощью привода 16 вертикального согласованного перемещения подвижных элементов телескопических стоек 14, 15 рампы 13 и привода 25 вертикального перемещения стрелы 23 опорно-направляющие ролики 21, 22, 24 устанавливают в положение, соответствующее необходимой высоте подъема контактных проводов 7, 8 и несущего троса 6. Для контроля высоты используют мерные образцовые мерки либо датчики высоты (не показаны).
Затем монтажное рельсовое транспортное средство перемещают вперед в направлении прокладки подвески (стрелка 46 на фиг. 1-3) и останавливают при прохождении опорно-направляющими роликами очередной опоры 41. В период остановки устанавливают требуемое для монтажа боковое положение проводов в зависимости от вида подвески путем бокового перемещения опорно-направляющих роликов 21, 22, 24, контролируя его с помощью датчиков положения кареток 12, 20 относительно оси пути. Для установки требуемого бокового положения проводов необходимо иметь информацию не только о положении кареток 19, 20, но и о расстоянии между каретками и опорой 41, на которой крепятся провода подвески, и о расстоянии между соседними опорами. Расстояние между каретками и опорой может при монтаже поддерживаться постоянным точной установкой транспортного средства относительно опоры, для чего на платформе у подъемного механизма 30 рабочей люльки 29 должна быть нанесена контрольная метка, а маневрирование транспортным средством осуществляется с пульта 32 в рабочей люльке. Более производителен режим, при котором не добиваются точного положения транспортного средства относительно опоры 41, а определяют расстояние между опорой и каретками 19, 20 с помощью рейки с метрической шкалой, укрепленной на полу у борта платформы, после чего расчетным путем или с помощью таблиц определяют требуемое боковое положение роликов, которое устанавливают с использованием показаний датчиков положения кареток 19, 20 и базового расстояния между опорами.
Затем рабочую люльку 29 перемещают к консоле 40 опоры 41 и провода подвески присоединяют к крепежным элементам консоли. При этом независимо от температуры проводов подвески при монтаже конец консоли 53 и фиксатор (фиксирующий зажим дополнительного фиксатора) 54 устанавливают в вертикальной плоскости, перпендикулярной оси пути.
Далее повторяют цикл перемещения транспортного средства вперед до прохождения опорно-направляющими роликами 21, 22, 24 следующей опоры 41 и делают очередную остановку для установки нового бокового положения проводов, соответствующего виду монтируемой подвески, и присоединяют провода подвески к крепежным элементам консоли, устанавливая консоль и фиксатор в вертикальной плоскости, перпендикулярной оси пути. При перемещении транспортного средства от опоры к опоре производят крепление соединительных струн 43 мерной длины, также располагая их в вертикальных плоскостях, перпендикулярных оси пути. Струны 43 устанавливают с монтажной платформы 44, расположенной на крыше прицепного вагона 45, при движении транспортного средства или во время промежуточной остановки.
В средней части монтируемого анкерного участка осуществляют монтаж средней анкеровки, включающий соединение фиксирующими тросами 55 контактного провода 7 с несущим тросом 6 при монтаже полукомпенсированной (фиг. 3) и компенсированной (фиг. 2) подвесок и, кроме того, жесткую анкеровку несущего троса дополнительными тросами 56 при монтаже компенсированной контактной подвески (фиг. 2).
Завершают прокладку монтируемого участка анкеровкой вторых концов проводов подвески в конце участка и освобождением компенсаторов 48 отсоединением этих концов от устройств создания натяжения монтажного рельсового транспортного средства, а также освобождением от фиксации компенсатора 48 в начале анкерного участка. Анкеровку вторых концов выполняют в зависимости от вида подвески (компенсированная, полукомпенсированная) аналогично анкеровке первых концов проводов подвески. При монтаже компенсированной подвески с двумя контактными проводами для анкеровки используют два компенсатора: один для несущего троса, второй для контактных проводов (на чертежах не показано). Грузы 50 компенсатора/компенсаторов в конце участка перед отсоединением вторых концов проводов подвески от устройств создания натяжения подвешивают на высоте, соответствующей среднегодовой температуре подвески.
После освобождения грузов компенсатора/компенсаторов в конце монтируемого участка при отсоединении вторых концов проводов подвески от устройств создания натяжения транспортного средства, а также освобождения от фиксации грузов компенсатора (компенсаторов) в начале участка все элементы подвески: провода 6, 7, концы консолей 53, фиксаторы 54 и струны 43 под действием грузов 50 компенсаторов 48 принимают проектное для температуры воздуха при монтаже положение, причем грузы 50 компенсаторов 48 также перемещаются в проектное для этой температуры положение. При этом в компенсированной подвеске (фиг. 2) при температуре монтажа tм, превышающей среднегодовую температуру подвески tсг, струны 43, концы консолей 53 и фиксаторы 54 перемещаются от средней анкеровки к концевым анкерным опорам 47, при этом грузы 50 компенсаторов 48 опускаются, а струны 43 остаются расположенными в вертикальных плоскостях, перпендикулярных оси пути (фиг. 2б). При температуре монтажа tм, меньшей среднегодовой температуры tсг, струны 43, концы консолей 53 и фиксаторы 54, наоборот, перемещаются в сторону средней анкеровки, а грузы 50 компенсаторов 48 поднимаются (фиг. 2в). В полукомпенсированной подвеске (фиг. 3) при освобождении грузов 50 компенсаторов 48 концы консолей 53 на опорах остаются в неизменном положении при любой температуре монтажа, а нижние концы струн 43 и фиксаторы 54 перемещаются от средней анкеровки 55 к концевым анкерным опорам 47 при tм > tсг при этом грузы 50 компенсаторов 48 опускаются (фиг. 3б) либо сдвигаются к средней анкеровке 55 при tм <t>сг, при этом грузы 50 компенсаторов 48 поднимаются (фиг. 3г).
Погрешность поддержания рассчитанных по формулам (1), (2) монтажных натяжений несущего троса и контактного провода/контактных проводов должна быть не более 8% при монтаже компенсированных подвесок и не более 5% при монтаже и полукомпенсированных подвесок.
Заявляемый способ может использоваться также для монтажа более сложных цепных контактных подвесок, в частности двойных контактных подвесок с вспомогательным тросом, обеспечивающих равномерную эластичность подвески при высоких скоростях движения электропоездов. Натяжение вспомогательного троса устанавливают в соответствии с формулой, аналогичной (1), (2).
ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ
1. Горошков Ю.И. Бондарев Н.А. Контактная сеть. Изд. 3-е. М. Транспорт, 1990, с. 17, 18, 26, 117, 118, 136, 309- 315.
2. Марков А. С. Контактные сети. М. Высшая школа, 1991, с. 21, 30, 31, 160-184.
3. Авторское свидетельство СССР N 1342770, кл. В 60 М 1/28, 1987.
4. Авторское свидетельство СССР N 1614969, кл. В 60 М 1/28, 1990.
5. Заявка на европейский патент N ЕР 0416136, кл. В 60 М 1/28, 1991 (прототип).
6. RU, заявка на изобретение N 94024985, кл. В 60 М 1/28, 1994.
Формула изобретения: Способ монтажа цепной контактной подвески при заданном натяжении проводов с помощью монтажного рельсового транспортного средства, заключающийся в том, что жестко фиксируют на опоре в начале монтируемого участка первые концы проводов подвески, предварительно намотанные на барабанах, пропущенных через устройства создания натяжения и уложенных в желоба опорно-направляющих роликов монтажного рельсового транспортного средства, создают с последующим поддержанием в процессе монтажа требуемое натяжение проводов, соответствующее заданному, устанавливают в требуемое по высоте и в плане положение каждый провод с помощью механизмов и приводов опорно-направляющих роликов, перемещая транспортное средство от опоры к опоре, присоединяют провода подвески к крепежным элементам очередной опоры, закрепляют соединительные струны на несущем тросе и контактном проводе, чередуя по мере прохождения опор направление смещения в плане проводов относительно оси пути в плане, производят монтаж средней анкеровки и анкеровку вторых концов проводов подвески в конце монтируемого участка, отсоединяют их от устройств создания натяжения монтажного рельсового транспортного средства и после расфиксирования производят анкеровку первых концов проводов подвески на опоре в начале участка, отличающийся тем, что измеряют температуру проводов подвески при монтаже и определяют требуемое натяжение проводов по формуле
Tн.т= Tн.т.н- αн.тEн.тSн.т(tм-tсг);
Tк.п= Tк.п.н- αк.пEк.пSк.п(tм-tсг),
где Тн.т, Тк.п устанавливаемые при монтаже натяжения несущего троса и контактного провода (контактных проводов), Н;
Тн.т.н, Тк.п.н номинальные натяжения несущего троса и контактного провода (контактных проводов при среднегодовой температуре), Н;
αнткп- коэффициенты линейного теплового удлинения несущего троса и контактного провода (контактных проводов), oС-1;
Eн.т, Eк.п модули упругости (модули Юнга) для несущего троса и контактного провода (контактных проводов), Па;
Sн.т, Sк.п площади поперечного сечения несущего троса и контактного провода (контактных проводов), м2;
tм, tсг температуры проводов контактной подвески при монтаже и среднегодовая, oС,
при этом консоли, фиксаторы и соединительные струны устанавливают в вертикальных плоскостях, перпендикулярных оси пути, а грузы компенсаторов в конце участка перед отсоединением вторых концов проводов подвески от устройств создания натяжения монтажного рельсового транспортного средства и компенсаторов в начале участка до освобождения от временной жесткой фиксации первых концов проводов подвески устанавливают на высоте, соответствующей среднегодовой температуре проводов подвески.