本實用新型涉及一種鐵路零部件，具體說涉及一種高鐵上所用整體吊弦。
背景技術(shù)：
：整體吊弦是高鐵接觸網(wǎng)上用量最大的一種零件，大約每隔7～8m安裝一條，例如京滬線(上、下行加上車站多股道等)共需40余萬條整體吊弦；吊弦的作用是將接觸線等間距的懸吊在承力索上，從而使接觸線在空中保持平直，以滿足高速行駛的機(jī)車穩(wěn)定取流之所需。國內(nèi)高鐵整體吊弦有兩種型式，一種為柔性懸吊，另一種為鋼性懸吊，現(xiàn)有高鐵接觸網(wǎng)大約90％以上采用柔性吊弦。京津城際接觸網(wǎng)用整體吊弦是進(jìn)口的德國原型產(chǎn)品，京滬、武廣、鄭西、京石武等多條高鐵線所用整體吊弦是中、德合資企業(yè)按德國標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)的產(chǎn)品，運行不到5年上述線路均發(fā)生了多起整體吊弦斷裂的故障。以上多條高鐵接觸網(wǎng)發(fā)生的整體吊弦斷裂現(xiàn)象說明，這種結(jié)構(gòu)的柔性整體吊弦存在結(jié)構(gòu)缺陷。通過對66條斷裂的整體吊弦進(jìn)行分析，認(rèn)為整體吊弦的斷裂主要由以下原因引起：1、吊弦線韌性差，耐反復(fù)彎曲次數(shù)低：理論與實踐均證明，在機(jī)車高速滑過時接觸網(wǎng)存在大幅度隨機(jī)的阻尼振動，整體吊弦因此受到動態(tài)力作用。試驗證明瞬時的沖擊力高達(dá)5～7倍的靜態(tài)力(靜態(tài)力設(shè)計為1kN，瞬時沖擊力可達(dá)5～7kN)。因接觸網(wǎng)是個柔性系統(tǒng)，受電弓通過時還存在波動等，因此整體吊弦會因振動、波動等原因造成頻繁的反復(fù)彎曲。因吊弦是柔性結(jié)構(gòu)，受電弓通過時在上抬力作用下，吊弦彎曲，受電弓通過后，在波動傳輸以及重力的雙重作用下，吊弦又被瞬間拉緊，且發(fā)生以平衡位置為中心的阻尼振動，受電弓每通過一次，吊弦發(fā)生的阻尼振動次數(shù)為15次左右。試驗證明現(xiàn)有的吊弦線韌性較差，耐反復(fù)彎曲性能較差，頻繁發(fā)生的振動所引起的反復(fù)彎曲，會使吊弦線折斷，大大降低了吊弦的預(yù)期使用壽命；2、不合理的壓接方法，使得壓接應(yīng)力大，在壓接處容易斷：現(xiàn)有的整體吊弦在兩端心形護(hù)環(huán)處采用了一種三點式壓接方法，這種壓接方法最大的問題是采用點接觸壓接，壓接應(yīng)力接近吊弦線的抗拉強(qiáng)度，再加上動態(tài)應(yīng)力，在壓接處極容易達(dá)到吊弦線的抗拉強(qiáng)度而引發(fā)吊弦線斷裂，這就是吊弦線多數(shù)在壓接處發(fā)生斷裂的原因；3、心形護(hù)環(huán)尺寸設(shè)計不合適：現(xiàn)有的整體吊弦的心形護(hù)環(huán)設(shè)計尺寸偏大，受電弓通過吊弦點時，瞬時將接觸線連同接觸線吊弦線夾和吊環(huán)一起抬起，因心形護(hù)環(huán)內(nèi)徑偏大，不能在適當(dāng)位置與吊環(huán)形成有效約束而限制其繼續(xù)上升，結(jié)果造成心形護(hù)環(huán)線槽內(nèi)的吊弦線沖撞、磨損吊弦線夾的U型頂部，受電弓每通過一次，這種磨損會發(fā)生數(shù)次，久而久之，吊弦線在此被磨斷絲，斷股，進(jìn)而全斷；另外現(xiàn)有的心形護(hù)環(huán)是沖壓成型，因工藝不當(dāng)容易出現(xiàn)微裂紋，運行中也時常因裂紋擴(kuò)展而發(fā)生斷裂。技術(shù)實現(xiàn)要素：本實用新型的目的是提供一種耐疲勞型整體吊弦，其使用壽命長，不易斷裂。為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型的技術(shù)解決方案為：一種耐疲勞型整體吊弦，包括吊弦線、上、下心形護(hù)環(huán)、上、下壓接管、上、下吊環(huán)、承力索吊弦線夾、接觸線吊弦線夾、上、下壓接端子，上、下心形護(hù)環(huán)分別套在上、下吊環(huán)上，上吊環(huán)安裝于承力索吊弦線夾上，下吊環(huán)安裝于接觸線吊弦線夾上，吊弦線一端繞在上心形護(hù)環(huán)上并與上壓接端子連接，上壓接管貼近上心形護(hù)環(huán)的端部并包裹壓緊在折疊后的兩根吊弦線上，吊弦線的另一端繞在下心形護(hù)環(huán)上并與下壓接端子連接，下壓接管貼近下心形護(hù)環(huán)的端部并包裹壓緊在折疊后的兩根吊弦線上，所述上、下壓接管上間隔設(shè)置有3個環(huán)狀壓槽。本實用新型耐疲勞型整體吊弦，其中，所述上、下壓接管的長度均為30-40mm。本實用新型耐疲勞型整體吊弦，其中，所述上、下壓接管兩端部均為向外擴(kuò)的喇叭口形。本實用新型耐疲勞型整體吊弦，其中，相鄰兩環(huán)狀壓槽的間距為5mm，環(huán)狀壓槽的寬度為5mm。本實用新型耐疲勞型整體吊弦，其中，所述環(huán)狀壓槽的橫截面形狀為橢圓形。本實用新型耐疲勞型整體吊弦，其中，所述上壓接端子的片狀體和柱狀體之間采用圓弧過渡，所述下壓接端子的片狀體和柱狀體之間采用圓弧過渡。本實用新型耐疲勞型整體吊弦，其中，所述上心形護(hù)環(huán)可沿所述上吊環(huán)上升的距離小于所述上吊環(huán)到所述承力索吊弦線夾的距離。本實用新型耐疲勞型整體吊弦，其中，所述上心形護(hù)環(huán)、下心形護(hù)環(huán)由不銹鋼板材經(jīng)沖壓制成，沖壓前先進(jìn)行固溶處理。本實用新型耐疲勞型整體吊弦，其中，所述上心形護(hù)環(huán)、下心形護(hù)環(huán)的直徑為12.5mm，所述上心形護(hù)環(huán)、下心形護(hù)環(huán)的壁厚均為1.5mm。本實用新型耐疲勞型整體吊弦，其中，所述吊弦線的抗拉強(qiáng)度為6.5kN，所述吊弦線的完全彎曲斷裂次數(shù)為350-370次。采用上述方案后，與現(xiàn)有技術(shù)相比由于本實用新型耐疲勞型整體吊弦的上、下壓接管間隔設(shè)置有多個環(huán)狀壓槽，上壓接管和吊弦線面接觸，下壓接管和吊弦線也是面接觸，壓接應(yīng)力小、壓接強(qiáng)度大，防止吊弦線在上壓接管或下壓接管處斷裂，使用壽命長。附圖說明圖1是本實用新型耐疲勞型整體吊弦的主視結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實用新型耐疲勞型整體吊弦的左視結(jié)構(gòu)示意圖。具體實施方式如圖1和圖2所示，本實用新型耐疲勞型整體吊弦包括吊弦線11、上心形護(hù)環(huán)12、下心形護(hù)環(huán)12’、上壓接管13、下壓接管13’、上吊環(huán)14、下吊環(huán)14、承力索吊弦線夾15、接觸線吊弦線夾1、上壓接端子111、下壓接端子111’，上心形護(hù)環(huán)12套在上吊環(huán)14上，下心形護(hù)環(huán)12’套在下吊環(huán)14’上，上吊環(huán)14安裝于承力索吊弦線夾15上，下吊環(huán)14’安裝于接觸線吊弦線夾1上，吊弦線11一端繞在上心形護(hù)環(huán)12上并與上壓接端子111連接，上壓接管13貼近上心形護(hù)環(huán)12的端部并套在折疊后的兩根吊弦線11上，吊弦線11的另一端繞在下心形護(hù)環(huán)12’上并與下壓接端子111’連接，下壓接管13’貼近下心形護(hù)環(huán)12’的端部并套在折疊后的兩根吊弦線11上，上壓接管13上間隔設(shè)置有3個環(huán)狀壓槽131，環(huán)狀壓槽131的寬度為5mm，相鄰兩環(huán)狀壓槽131的間距為5mm，下壓接管13’上間隔設(shè)置有3個環(huán)狀壓槽131’，環(huán)狀壓槽131’的寬度為5mm，相鄰兩環(huán)狀壓槽131’的間距為5mm。上壓接端子111的片狀體1111和柱狀體1112之間采用圓弧過渡，下壓接端子111’的片狀體1111’和柱狀體1112’之間采用圓弧過渡。環(huán)狀壓槽131的橫截面形狀為橢圓形，吊弦線11為圓柱形，采用橢圓形壓接，壓接力可測可控，最大為5噸，相鄰兩環(huán)狀壓槽131的間距為5mm，該間距為留給壓接后吊弦線伸長的伸長區(qū)，上壓接管13的長度為30-40mm，上壓接管13兩端部均為向外擴(kuò)的喇叭口形132，用以減小吊弦線11在上壓接管13出口處與上壓接管11之間的相互摩擦。如圖1和圖2所示，下壓接管13’上間隔設(shè)置有多個環(huán)狀壓槽131’，相鄰兩環(huán)狀壓槽131’的間距為5mm，下壓接管13’的長度為30-40mm，下壓接管13’兩端部為向外擴(kuò)的喇叭口形132’，用以減小吊弦線11在下壓接管13’的出口處與下壓接管13’之間的相互摩擦。上心形護(hù)環(huán)12直徑設(shè)計為12.5mm，比現(xiàn)有技術(shù)中的上心形護(hù)環(huán)的直徑小，上吊環(huán)14寬度為11.2mm，上心形護(hù)環(huán)12可沿上吊環(huán)14上升的距離小于上吊環(huán)14到承力索吊弦線夾15的距離，上心形護(hù)環(huán)12在上升過程中，繞在上心形護(hù)環(huán)12上的吊弦線11未碰到承力索吊弦線夾15之前，上吊環(huán)14可對上心形護(hù)環(huán)12形成有效約束，阻止上心形護(hù)環(huán)12繼續(xù)上移，確保吊弦線11與承力索吊弦線夾15底部之間留有間距，防止吊弦線11與承力索吊弦線夾15相互撞擊，使吊弦線11受損，上心形護(hù)環(huán)12由不銹鋼板材經(jīng)沖壓制成，沖壓前先進(jìn)行固溶處理，上心形護(hù)環(huán)12的壁厚為1.5mm，壁厚增加，抗彎性能提高。上壓接端子111和下壓接端子111’采用銅制成，上壓接端子111的片狀體1111和柱狀體1112之間采用圓弧過渡，下壓接端子111’的片狀體1111’和柱狀體1112’之間也采用圓弧過渡，消除壓痕，減小了應(yīng)力集中。下心形護(hù)環(huán)12’直徑設(shè)計為12.5mm，下吊環(huán)14’寬度為11.2mm，下心形護(hù)環(huán)12’由不銹鋼板材經(jīng)沖壓制成，沖壓前先進(jìn)行固溶處理，下心形護(hù)環(huán)12’的壁厚為1.5mm，壁厚增加，抗彎性能提高。由于上心形護(hù)環(huán)12及下心形護(hù)環(huán)12’采用不銹鋼板材制成，不銹鋼的導(dǎo)電性能不如銅的導(dǎo)電性能，所以設(shè)計上壓接端子111和下壓接端子111’用于導(dǎo)電，提高耐疲勞型整體吊弦的導(dǎo)電性能。承力索吊弦線夾15及接觸線吊弦線夾1采用現(xiàn)有結(jié)構(gòu)，上吊環(huán)14與承力索吊弦線夾15之間的安裝為現(xiàn)有技術(shù)，下吊環(huán)14’與接觸線吊弦線夾1之間的安裝也為現(xiàn)有技術(shù)，在此不做贅述。使用時，將耐疲勞型整體吊弦裝在接觸線20’和承力索30’之間。吊弦線11采用一種耐疲勞型吊弦線，這種吊弦線具有以下優(yōu)點：強(qiáng)度高，能達(dá)到6.5kN；反復(fù)彎曲次數(shù)高，整根吊弦線完全彎曲斷裂次數(shù)可達(dá)350～370次；持續(xù)載流量較大，可達(dá)120A。吊弦線11所采用的耐疲勞型吊弦線通過特殊工藝生產(chǎn)，加工設(shè)備精度高，工藝過程完善、復(fù)雜、穩(wěn)定，其抗疲勞斷裂性能十分突出。相關(guān)試驗結(jié)果如下：1、吊弦線拉伸破壞試驗結(jié)果(單位：kN)耐疲勞型吊弦線普通吊弦線(新)運行5年的普通吊弦線(舊)6.554.974.90注：為10條試驗結(jié)果的平均值。2、壓接處拉伸強(qiáng)度試驗結(jié)果(單位：kN)耐疲勞型整體吊弦普通整體吊弦(新)壓接前7.095.80壓接后6.714.60注：以上為10根試驗結(jié)果平均值?？梢钥闯觯孩倌推谛驼w吊弦采用環(huán)狀壓槽壓接后，強(qiáng)度損失為5％；②普通整體吊弦采用三點式壓接方法后，強(qiáng)度損失為21％。3、反復(fù)彎曲試驗結(jié)果(單位：次數(shù))試驗項目耐疲勞型吊弦線普通吊弦線(新)運行5年的普通吊弦線(舊)斷1根絲1812047斷6～8根絲2448966斷1股31611298完全斷開391168130注：以上為10條試驗結(jié)果平均值。4、兩種心形護(hù)環(huán)模擬振動試驗結(jié)果(單位：萬次)5、模擬振動試驗結(jié)果(單位：次)另外對10條耐疲勞型整體吊弦做了模擬振動疲勞試驗，試驗條件同上，結(jié)構(gòu)為：10條均做到了200萬次無斷裂。6、載流量試驗結(jié)果(單位：A)類別持續(xù)載流量20分鐘過載普通整體吊弦9799耐疲勞型整體吊弦120123注：①吊弦線表面溫度為150℃；②環(huán)境溫度已換算至40℃。7、電熱循環(huán)試驗試驗條件施加電流(A)作用時間(s)斷電時間(s)試驗次數(shù)(次)試驗數(shù)值6002-320-305008、電熱循環(huán)后拉伸破壞試驗結(jié)果耐疲勞型吊弦線普通吊弦線(新)運行5年的普通吊弦線(舊)6.905.814.57注：結(jié)果為5條試驗結(jié)果平均值。試驗說明，上述嚴(yán)格的電熱循環(huán)試驗后，耐疲勞型整體吊弦的耐拉伸強(qiáng)度以及反復(fù)彎曲次數(shù)并未下降。以上所述實施例僅僅是對本實用新型的優(yōu)選實施方式進(jìn)行描述，并非對本實用新型的范圍進(jìn)行限定，在不脫離本實用新型設(shè)計精神的前提下，本領(lǐng)域普通工程技術(shù)人員對本實用新型的技術(shù)方案作出的各種變形和改進(jìn)，均應(yīng)落入本實用新型的權(quán)利要求書確定的保護(hù)范圍內(nèi)。當(dāng)前第1頁1 2 3