[发明专利]恒张力涡簧补偿装置

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种恒张力涡簧补偿装置，。用于电气化铁道、轨道交通的接触网(承力索、接触线或软横跨)，保持恒定张力，减少电弓离线率。属于电气化铁道、轨道交通的接触网供电技术领域以及化工石油的管道吊架技术领域。

背景技术

随着我国的铁路事业飞速发展，高速铁路、城际铁路、电气化铁路的建造以及已有线路的电气化改造，机车的类型已转变为电力机车、动车等新型机车，需要通过电弓与接触线保持接触来维持供电运行，为防止接触线在纵向或横向出现弹性变形过大而造成电弓离线，使机车停运，需要一种可以保持恒张力的弹性补偿装置来连接承力索、接触线或软横跨。目前铁路使用的混凝土或坠跎与滑轮组合的铅垂吊挂式恒张力装置，其尺寸大，受环境影响大，无法在隧道等小空间范围内使用，使用的拉压簧式恒张力装置(专利号：200420025333.1，200510038827.2)性能不稳定、尺寸较大，一些以气体、液压油为介质的恒张力装置(专利号：03235102.X，03218606.1)存在尺寸较大、流体易泄漏的缺点，因而迫切需要一种尺寸紧凑、结构简单、性能稳定、可靠性高的恒张力补偿装置出现。在化工石油领域，大量的吊装管道由于环境原因其刚性吊装变形很严重，易造成泄露，为防止出现此类问题，一般在管道的吊装上采用恒张力装置吊装。目前使用的恒张力装置主要是拉压簧式恒张力装置，尺寸较大，性能不稳定，一些以流体为介质的恒张力装置有的需要恒压源或易发生流体泄漏，也需要一种尺寸紧凑、结构简单、性能稳定、可靠性高的恒张力补偿装置出现。

发明内容

本发明提出的是一种可实现电气化铁道、轨道交通的接触网供电以及化工石油的管道吊架领域对要求保持恒张力，并可补偿变形要求的恒张力涡簧补偿装置，能有效地实现张力的恒定，并可以通过自身的结构特点，来补偿接触线等由于环境变化引起长度变形。具有尺寸小、结构简单、性能稳定、可靠性高、造价便宜、安装方便等优点。

本发明所采用的技术方案是：其结构是转轴的两端固定连接两阿基米德螺线槽轮，阿基米德螺线槽轮上缠绕钢丝绳，转轴的中间刚性连接若干线性变扭矩平面涡簧的一端，线性变扭矩平面涡簧的另一端固接在弹性补偿装置的外壳上，外壳通过一转销与铁道的锚桩或其他物体相连；阿基米德螺线槽轮与外壳体间装有断线止动装置，转轴与外壳两端有支承，转轴在阿基米德螺线槽轮上缠绕的钢丝绳的拉动下，带动线性变扭矩平面涡簧绕自身轴线转动，实现钢丝绳拉力F的恒定不变。

确定钢丝绳拉力F恒定不变：

设槽轮半径为：r，线性变扭矩平面涡簧的弹性系数为：k，钢丝绳拉力为：F，槽轮处的扭矩为：M₁，线性变扭矩平面涡簧个数为：n，线性变扭矩平面涡簧扭矩为：M₂，转轴转角为：θ。有：

M₁＝F·r

                    M₂＝k·θ·n

由M₁＝M₂知：

                F·r＝k·θ·n

F=k·n·θr]]>

因为阿基米德螺线的方程为：r＝C·θ  (C----常数)

所以：

F=k·n·θr=k·n·1C]]>

若线性变扭矩平面涡簧的个数与型号确定，则k与n也是常数，因而钢丝绳拉力F为常数，恒定不变，从而使装置成为一恒张力装置。