4. 支持装置与定位装置图解

接触悬挂能否稳定地保持在受电弓滑板的工作范围内,取决于两类装置的分工配合:支持装置负责把接触悬挂的重力和水平力传递到支柱或建筑结构上,定位装置负责把接触线限制在设计的横向位置上。前者解决“托得住”,后者解决“拉得准”。本节围绕腕臂支持装置、软横跨、硬横跨三种典型形式,解析其组成、作用以及定位器、定位管、支持器的安装位置关系。

一、腕臂支持装置:单线路区段的常规形式

腕臂支持装置安装在单线或双线路段的支柱上,由平腕臂、斜腕臂、腕臂底座、绝缘子、承力索座、定位管、定位器等组成。平腕臂基本水平,承受承力索传来的垂直荷载;斜腕臂与平腕臂构成三角形桁架,把水平力分解传递到支柱上下两个底座,从而减小支柱弯矩。腕臂底座分上、下底座,分别与平腕臂、斜腕臂的棒式绝缘子连接,绝缘子同时承担电气隔离作用。

安装位置关系可以按“从支柱到接触线”的顺序理解:支柱→底座→绝缘子→平/斜腕臂→承力索座(承力索)→定位管→定位器→接触线。定位管一端固定在腕臂或斜腕臂上,另一端通过定位器夹持接触线。定位器有正定位与反定位之分:正定位时定位器从线路侧向支柱方向拉,反定位时定位器从支柱侧向线路方向推,选择依据是支柱相对于线路中心的位置以及拉出值方向。定位器应保持约1/3至1/2的抬升角余量,使接触线在温度变化和抬升时仍能自由伸缩,不被死固定。

教学示例(假设参数):某单线区间支柱处设计拉出值为+200 mm,跨距50 m,承力索在承力索座处高度7.0 m,接触线高度5.3 m。此时定位点相对线路中心的横向偏移由定位管长度和定位器角度共同确定,调整时先定定位管伸出量,再用定位器微调拉出值,最后复核抬升角。

二、软横跨:站场多股道的横向支持

软横跨用于站场多股道、支柱不宜逐股设置的情况,由两根(或更多)支柱、横向承力索、上部定位绳、下部定位绳、吊弦、绝缘子、定位器组成。横向承力索承受垂直荷载,上部定位绳悬挂承力索并承受水平力,下部定位绳通过定位器固定各股道接触线的横向位置。软横跨的节点处用线夹和绝缘子分段,形成电气分段。

软横跨的关键在于横向承力索的弛度与各股道定位绳的标高配合。弛度过大,承力索下垂会侵入接触网限界;弛度过小,则张力过大、支柱承受的水平力增加。安装时先按设计弛度架设横向承力索,再逐股道调整上部定位绳的吊弦长度,使承力索高度符合设计,最后用下部定位绳和定位器确定各股道接触线的拉出值。软横跨的定位器同样需要保留抬升角,且各股道定位器方向应结合线路中心逐股核对,不能一概而论。

三、硬横跨:刚性横向支持结构

硬横跨由两根支柱(或门型钢柱)、横梁、腕臂支持结构、定位装置组成,横梁为刚性构件,直接承受垂直和水平荷载。与软横跨相比,硬横跨没有横向承力索的弛度问题,结构高度稳定,适用于高速、重载或站场跨度较大的场合。硬横跨的横梁上通常安装腕臂底座,再通过腕臂、定位管、定位器定位各股道接触线,因此其定位关系与腕臂装置类似,只是支持点由支柱转移到了横梁上。

硬横跨安装时重点控制横梁的水平度和各腕臂底座的位置精度。横梁水平度偏差会直接改变各股道接触线高度,底座位置偏差则影响拉出值。调整顺序一般为:先校正横梁水平,再安装腕臂并粗调承力索高度,最后用定位管和定位器精调各股道拉出值与接触线高度。

四、三种形式的对比与选用

形式主要组成受力特点典型适用
腕臂支持装置平/斜腕臂、底座、绝缘子、定位管、定位器三角形桁架,分解垂直与水平力单线、双线区间
软横跨横向承力索、上下定位绳、吊弦、绝缘子、定位器柔性索承受荷载,依赖弛度控制多股道站场
硬横跨支柱、刚性横梁、腕臂、定位装置刚性梁承受荷载,结构稳定高速、重载、大跨度站场

无论采用哪种支持形式,定位装置的最终目标一致:把接触线固定在设计的拉出值位置,同时保留足够的抬升和伸缩余量。检查时应同时核对定位器方向(正/反定位)、抬升角、定位管伸出量以及绝缘子状态,任何一项偏差都可能导致接触线偏磨或受电弓离线。

腕臂支持与定位装置安装位置关系示意 支柱 上底座 下底座 平腕臂 斜腕臂 绝缘子 承力索座 承力索 定位管 定位器 接触线 定位点 线路中心 拉出值 抬升角 腕臂/底座 绝缘子 承力索 定位管 定位器 接触线

上图以单线路段腕臂装置为例,标出了从支柱、底座、绝缘子、平/斜腕臂到承力索座、定位管、定位器、接触线的完整传力与定位路径,并标出拉出值与抬升角的参照关系。实际识图时,可先找支柱与底座确定支持点,再沿腕臂找到承力索座,最后沿定位管、定位器找到接触线上的定位点,这样就能把“支持”和“定位”两条线索分开核对,避免混淆。