本实用新型涉及电气化铁道接触網供电技术领域且特别涉及一种能使电气化铁道接触网(承力索、接触线及软横跨)保持一定的张力，减少其受电弓的离线率的恒张力弹簧嘚初始张力补偿装置

电气化铁道的接触网(承力索、接触线及软横跨)除了由于温度变化引起的伸缩外，还会由于蠕变、导线磨耗等引起弹性线材伸长以及长久作用造成支柱倾斜等，对接触悬挂的高度和张力都会产生影响这些因素导致离线的发生，使接触网受流性能恶化而张力增大会造成接触网断线，致使接触网运行发生故障

接触网全程分段布置，其每段称为一个锚段锚段的两端下锚。为了能自动保持接触网张力恒定通常下锚点设有张力补偿装置。

现有的张力补偿装置主要有以下两种形式：

1、现有电气化铁道接触网(承力索、接触線及软横跨)设置的补偿装置一般为坠砣式通常使用的有滑轮组和棘轮两种。这两种补偿装置虽然具有结构简单使用可靠的优点，但也存在着体积大、重量重、不美观、大风中易摆动碰撞等缺点另一个缺点是安装及维护费用高，这主要是需要采用辅助结构来支撑、引导囷保护此补偿装置及日常的运行管理与检修工作所造成的尤其在地铁和既有隧道等低矮狭窄的净空条件下进行电气化接触网改造，安装墜砣时需扩挖隧道断面，这必将大幅度增加工程量和对过往行车的干扰延长工期，增加工程费用对于地质条件复杂地段，甚至难以實现

2、电气化接触网软横跨是电气化铁道多股道站场接触网悬挂的横向支持设备，由电气化铁道两侧的支柱和悬挂在支柱上的横向承力索、上下部定位绳以及支持和连接它们的零件组成

为改善接触网受流性能，减少接触网软横跨的运行维护现采用在上下部定位绳加装叻一种变张力补偿装置，此变张力补偿装置能基本适应软横跨横承力索的高度不变但存在的补偿锚段短、张力变化大、伸长量小、性能差的不足之处。

国内外还有以下几种补偿装置但因分别存在着各种缺陷，均未能大面积推广使用

1、采用数个圆柱螺旋压缩弹簧的初始張力直列串联而成的补偿装置(例如：号为.1的弹性张力补偿器；专利号为.2的接触网弹性张力自动补偿器等)，由于采用的圆柱螺旋压缩弹簧的初始张力的作用力与行程成正比的特性这种补偿装置不能保证接触网张力的恒定不变。

2、采用油压、气压式补偿装置(例如：专利号为.X的電气化铁道接触网液压补偿装置；专利号为的差动柱塞式液压张力补偿装置；专利号为的电气化铁路接触网气压式张力自动补偿器等)由於油、气的损失，需要不断监测和维护以及及时补充油、气，加之漏油、漏气的情况有时发生因此成本较高，限制了使用范围

随着電气化铁道城际列车、客运专线、高速列车的发展，列车运行速度提高到200km/h、300km/h以至更高，对接触网的补偿性能提出了更高的要求如何保證其安全、可靠已成为迫切需要解决的问题。

恒张力弹簧的初始张力补偿装置是电气化铁道接触网重要的组成部分是接触网在气温变化時保持张力恒定的重要装置，其性能好坏直接影响着接触网的悬挂弹性、接触线在空间位置的标准状态等对减少弓网事故，提高接触网嘚安全可靠性有重要的意义

本实用新型的目的在于：克服上述各种依靠外源补偿的补偿装置存在的不足之处，提供一种用预卷紧的接触式平面涡卷弹簧的初始张力贮存的弹性变形能作为内源自动补偿张紧电气化铁道接触网(承力索、接触线及软横跨)长度变化的装置，这种純机械的高性能装置能确保其张力并适应其长度的变化，且维持恒定又能做到结构紧凑，体积和重量大幅度缩小和减轻从而提高接觸网悬挂的稳定性和列车的运行速度。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：接触网(承力索、接触线及软横跨)通过接触网恒张仂弹簧的初始张力补偿装置的补偿绳连接作用在槽轮(渐开线槽轮、螺旋槽轮或定滑轮槽轮)上当环境温度发生变化时，接触网受热胀冷缩莋用长度也随着变化此时槽轮驱动主轴上的接触式平面涡卷弹簧的初始张力。接触式平面涡卷弹簧的初始张力垂直于主轴的平面内形成轉动力矩预卷紧的接触式平面涡卷弹簧的初始张力贮存了弹性变形能，这样接触式平面涡卷弹簧的初始张力卷紧和释放所产生的扭矩促使补偿绳的长度缩短和伸长进而保证接触网在长度变化时张力维持恒定。

本实用新型提供一种恒张力弹簧的初始张力补偿装置主要包括槽轮、补偿绳、左端板、主轴、油封、轴承、右端板、接触式平面涡卷弹簧的初始张力、外罩、固定角钢、安装底板、销轴、断线止动裝置；

上述槽轮固定在主轴上，上述补偿绳卷绕并有一端固定在槽轮上另一端接外部接触网，上述主轴用油封、轴承支持在左端板和右端板上；

上述左端板、右端板、外罩、固定角钢、安装底板组成一个闭合式盒座体上述销轴连接到安装底板远离上述盒座体的一侧；

上述接触式平面涡卷弹簧的初始张力安装在上述在盒座体内，其内端弯勾与主轴连接外端弯勾与盒座体上的固定角钢连接；

上述断线止动裝置与槽轮和端板配合安装，可以在接触网或补偿绳断裂的情况下使槽轮的转动借助摩擦被止动到静止状态，使接触式平面涡卷弹簧的初始张力不产生较大反弹作用力确保恒张力弹簧的初始张力补偿装置的安全运行。

上述断线止动装置主要包括止动轮、楔块、扭簧、固萣螺栓、螺母、压紧螺钉、压簧、钢球其中止动轮固定在槽轮上，楔块通过固定螺栓和螺母固定在端板上扭簧套装在固定螺栓在楔块與端板之间的部分，止动轮的外圆周面上有可以与楔块顶部的切口配合作用的槽由上述压紧螺钉、压簧、钢球组成的压紧装置安装在固萣螺栓的下方。

由于电气化铁道接触网的张力补偿是通过补偿绳的拉紧作用来实现的因而补偿绳是至关重要的受力元件，由于补偿绳承受着很大的张力同时工作环境非常恶劣所以因疲劳和/或磨损而发生断股或断线的现象是总会发生的。在接触网终端张力补偿处设置断线圵动装置其用是：安装使其出线位置与补偿装置储能装置拉力方向相反的断线止动装置，为使一旦接触网发生断线事故槽轮立即被止動，达到缩小事故范围并保护补偿装置的目的

本实用新型的恒张力弹簧的初始张力补偿装置的主轴的定位面上设有花键槽，与设在槽轮戓槽轮的轴套上的花键套配合连接上述花键槽的断面形状为凸缘式或凹槽式。

上述接触式平面涡卷弹簧的初始张力为变扭矩平面涡卷弹簧的初始张力或恒扭矩平面涡卷弹簧的初始张力采用上、下两组并联组合而成。

上述接触式平面涡卷弹簧的初始张力为一个或一个以上由一层或多层钢带卷绕而成。

上述槽轮为渐开线槽轮、螺旋槽轮或定滑轮槽轮上述恒扭矩平面涡卷弹簧的初始张力与上述定滑轮槽轮戓螺旋槽轮搭配组合，上述变扭矩平面涡卷弹簧的初始张力与上述渐开线槽轮搭配组合

上述渐开线槽轮的终止半径可以按照以下关系式確定：终止半径＝起始半径×(平面涡卷弹簧的初始张力终止扭矩/平面涡卷弹簧的初始张力起始扭矩)

该式推导过程如下：设：

变扭矩平面涡卷弹簧的初始张力终止扭矩：N1

变扭矩平面涡卷弹簧的初始张力起始扭矩：N2

若要保征输出过程载荷恒定，则：F1＝F2

上述槽轮为单槽或双槽；其鈳以为一个安装在盒座体上主轴的一端或主轴的中心，也为两个对称安装在主轴的两端。

上述的断线止动装置可以为一个安装在左端板或右端板上；也可为两个，分别安装在左右端板上

上述断线止动装置的止动轮与楔块之间相互接触的斜面包括平面、圆弧面、螺旋媔、球面及其它曲面以及各种接触表面的组合，上述斜面上任意点的切平面与通过该点的以旋转体轴心为圆心的圆周线在该切点的切线之間的夹角不等于零

上述主轴和槽轮的定位面为三方型、四方型或多方型。

上述主轴通过盒座体两侧的端板支承该支承定位方式为至少兩支承，也可以为三支承或以上的任意数

上述补偿绳为钢丝绳或高性能聚乙稀纤维绳索。

本实用新型的恒张力弹簧的初始张力补偿装置嘚主要技术指标有：

1.工作环境温度：-40℃～40℃；

2.补偿装置的额定张力：1.96kN～26.49kN或根据需要定制的其它额定张力；

3.补偿装置的伸长量：一般为0～1300mm，根据需要可定制不超过2000mm伸长量的补偿装置；

4.补偿装置在补偿绳拉出和缩回的整个行程范围内的张力离差(包括摩擦力)应不大于4％；

5.补偿装置在补偿绳拉出时张力的最大读数和缩回时张力的最小读数与额定张力的离差应不大于4％；

6.补偿装置在经历整个行程(拉出和缩回)2×104次后反應转动灵活无卡滞、无变形现象；

7.断线止动装置破坏荷重≥58.86kN，断线止动装置制动时安全绳最大移动长度≤200mm；

弹簧的初始张力张力测量仪是测試拉伸、压缩弹簧的初始张力的变形量和负荷关系特性的专用仪器适用拉伸、压缩弹簧的初始张力在一定工作长度下的工作负荷的测试，也可用于橡胶、簧片等弹性器件的弹力负荷测试依据国家弹簧的初始张力拉力试验机标准规定的技术要求，拉簧、压簧、碟簧、塔簧、板簧、卡簧、片弹簧的初始张力、复合弹簧的初始张力、气弹簧的初始张力、模具弹簧的初始张力、异性弹簧的初始张力等精密弹簧的初始张力的拉力、压力、位移、刚度等强度试验和分析

满足中华人民共和国机械行业标准JB/T、JB/T《弹簧的初始张力拉压试验机试验方法》标准及JISB《螺旋弹簧的初始张力压力、拉力试验机》规定的技术要求。

1）采用高精度、全数字调速系统及精密减速机驱动精密丝杠副进行试驗，实现试验速度的大范围调节试验过程噪音低、运行平稳。
2)触摸键操作方式液晶显示器实时显示。显示界面可显示试验方法选择界媔、试验参数选择界面、试验操作及结果显示界面和曲线显示界面方便快捷。
3)可实现试样装夹时横梁快慢升降调整具有过载保护等功能。
4)选配微机接口可外接微机实现试验过程的控制及数据的存储、打印

4、试验力分档：×1、×2、×5、×10、四档;
6、试验力准确度；±1%

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