高速铁路接触网腕臂自动化装配生产线研究及应用

针对高速铁路接触网腕臂预配这一接触网施工关键工序,提出了高速铁路接触网腕臂自动化装配生产线设计思路,详细阐述了该生产线的功能组成,并对其在京张高铁智能建造过程中的实际应用效果进行了说明。     

高速铁路接触网铝合金腕臂挠度变形的结构分析及优化

为满足高速铁路接触网精确安装和良好弹性的系统要求,接触网优先采用了可在工厂精确预配的铝合金腕臂结构,该腕臂结构具备良好的抗腐蚀性能,免维护且寿命长。针对在工程应用中平腕臂长度超过3.3 m安装工况下,铝合金平腕臂端部挠度变形的问题,通过ANSYS有限元建模进行结构分析,并对安装控制标准和加强方案给予优化建议,以指导工程设计、施工和验收。     

武广铁路客运专线接触网中间柱预配计算的分析与应用

目前客运专线腕臂预配计算受国外公司软件(CAN-DROP)制约,为打破国外公司对接触网预配计算软件的垄断,彻底解决接触网腕臂预配计算制约工程进度的问题,结合武广铁路客运专线接触网相关设计文件和现行规范及与国外公司的沟通交流,根据三角函数、接触网受力平衡原理和现场施工实施的实际情况,经过反复研究对比,找出了接触网中间柱预配计算的关系。     

基于工业机器人的高铁腕臂预配系统研发与应用

高速铁路供电系统接触网腕臂预配,一般采用人工集中加工预制方式,存在人工误差难以受控、精度难保障、效率受限制等明显缺点。针对上述问题,本文提出一种基于工业机器人的高速铁路腕臂预配方法及系统,系统集成数据流转、自动喷码、管件切割、零部件定位等功能,实现具备数据分析应用的智能化接触网腕臂预配,其预配精度可达±2 mm,紧固力矩偏差小于±1 N·m。为进一步提升高速铁路供电系统工程质量提供更高效的技术手段,具有广阔的推广应用前景。     

高速铁路接触网腕臂预配套料优化方法研究

腕臂预配作为接触网施工的关键工序,为减少材料的浪费,采用合适的套料方法非常重要。本文首先分析接触网腕臂套料算法原理,研究腕臂施工工艺对腕臂预配套料算法的约束,进一步在常用下料方式的基础上提出一种基于大数据的原材料预切割下料方法,通过与传统方法进行比较,该方法可实现原料利用率的提升。本文研究成果可为高速铁路接触网腕臂预配最大限度地节约材料提供有效的方法。     

BIM技术在接触网腕臂预配中的应用研究

BIM作为现阶段基础工程建设领域重点研究并积极推广应用的新技术,已成为未来工程设计的发展方向。接触网作为电气化铁路的主要组成部分,其工作状态直接关系到列车运行的安全性及稳定性。开发接触网腕臂三维可视化装配软件系统,将BIM技术与接触网腕臂预配技术有效结合,实现预配成果的三维可视化表达,对于指导现场施工,能够实现节约成本、合理控制工程进度的目的,同时也为BIM技术在接触网系统全生命周期的深化应用奠定基础。     

高速铁路接触网非工作支平腕臂变形原因分析及措施

时速300km及以上的高速铁路接触网采用铝合金腕臂,实际工程应用中出现了非工作支平腕臂变形现象,有必要分析其原因并采取措施。以某高速铁路为例,结合接触网主要技术参数,从铝合金热处理、应力释放、工差配合、施工工序等理论方面分析可能导致腕臂变形的原因;将变形腕臂模型化为简支梁结构,校验腕臂的强度;建立转换柱的几何模型,采用ANSYS有限元分析方法,计算关键节点的变形量。采用上述两种方法校验的结果表明:设计采用的结构能满足腕臂挠度不大于1%的要求。为了加强铝合金腕臂的整体强度,避免由于材料加工制造、施工安装等方面原因造成腕臂挠度超标现象,结合现场试验,采取增设腕臂支撑措施。     

高铁接触网转换柱承力索拉出值偏差原因分析及改进

腕臂计算是接触网预配和安装的前提,是保证高速铁路接触网施工质量的基础.目前我国主流的腕臂计算理论和方法大多只针对腕臂结构的几何特点进行分析,忽视了接触网的力学特性,由此造成施工中出现较多难以解释的误差.本文对京沈客专辽宁段接触网工程中接触网转换柱承力索拉出值偏差的问题进行分析和研究,并提出相应的改进措施,对国内类似高铁接触网工程施工具有一定借鉴意义.     

基于BIM的接触网腕臂装配设计系统研究

针对现阶段接触网腕臂装配建筑信息模型（BIM,Building Information Modeling）设计主要采用通用安装模型,无法精确反映现场实际安装情况的问题,建立单元库创建腕臂装配模板,结合参数化单元技术及自定义实体等技术,研发了基于BIM的接触网腕臂装配设计系统。该系统可快速创建并布置接触网腕臂装配模型,实现装配设计的自动化和智能化。实践表明,开发的系统大幅提高了接触网腕臂的装配质量和精度,可满足接触网BIM设计的需要,为进一步推进接触网的数字化、智能化发展提供支撑。     

日式钢腕臂结构性能研究分析

研究目的:我国高速铁路常用的接触网铝合金腕臂系统优点是质量轻、施工方便,现场切割后不需要防腐处理,但缺点也很明显,结构强度小、沿海地区耐氯离子腐蚀能力差.为了适应我国幅员辽阔,气候条件多样的特点,必须寻找适应多种气候特点的接触网腕臂系统.日式钢腕臂结构迥异于目前常见的腕臂类型,具有其特殊的优点.对它在国内接触网系统中的应用进行研究将对改进我国沿海及强风地区的接触网系统可靠性有明显的促进作用.研究结论:文章采用有限元方法并结合ANSYS软件编制了对日式钢腕臂结构的分析程序,结合标准规范和工程实际,对静力和模态分析的结果进行了研究.研究表明日式钢腕臂系统具备受力后挠度小、整体稳定性强、不易产生共振等优势,其静态强度校核也足以满足强度设计要求,具备良好的应用前景.     

高速铁路接触网智能建造装备研究及应用

随着高速铁路网络的不断扩张和发展,接触网作为提供电力的重要设备,对于高速铁路安全和运营起着至关重要的作用。为了提高接触网建设效率和质量,并满足日益增长的运输需求,智能建造装备得到广泛研究和应用。高速铁路接触网智能建造装备的研究旨在利用先进的技术手段,提升接触网建设过程的自动化、智能化水平,优化施工流程,提高生产效率和工程质量。本文围绕高速铁路接触网智能建造技术及成套装备,研发接触网智能化预配车间、接触网吊弦自动化预配平台、高速铁路接触网户外平板车腕臂组装平台等智能化装备,提高接触网工程施工的自动化、智能化水平,减轻人力劳动强度,提高工程质量水平和安全性。     

智能牵引供电系统接触网智能建造及检测维护

总结智能牵引供电系统技术标准,从基于BIM的工程建设管理、智能建造、智能检测及运维三方面重点对接触网智能建造及检测维护进行研究。接触网智能建造主要从腕臂装置、整体吊弦和斜拉线等的工厂化预配,接触网腕臂安装装备,恒张力放线车等自动化机械装备,测量类、拧紧类等智能化工器具等几个方面运用智能化手段,通过智能检测机器人或接触网智能识别系统进行智能检测和运维,达到增强质量、提升安全、提高效率的效果。在未来发展中,应进一步丰富智能建造标准体系,统一接口工程设计。     

接触网吊弦自动化生产线研究

吊弦是铁路接触网设备重要零部件,其主要作用是控制接触线高度,保证弓网关系安全和良好的受流质量,是控制接触线与机车受电弓接触稳定性关键结构。其多采用人工预配方式,无法对吊弦预配参数做到标准化,预配精度无法得到有效保障。本文结合铁路接触网施工现状,介绍一种接触网吊弦自动化生产线,通过伺服电机、光线传感器、PLC控制器等机构研制及优化,实现对接触网吊弦自动化预制,可量化预制参数,精准控制吊弦预配质量,显著提高吊弦预制工效,达到自动化、智能化预配管理目标,彻底替代传统人工吊弦预配模式,助力铁路智能化建设,具有重大意义。     

高速铁路接触网定位管固定方式优化研究

以接触网定位装置为研究对象,分析定位器受到的水平力、垂直力,重点研究曲线区段定位管吊线受力状态,并分析对其受力影响较大的关键参数,提出不同工况下的优化安装建议,为统一接触网定位装置的安装形式及腕臂和吊弦预配提供理论依据。     

高速铁路大跨度钢桁架桥接触网腕臂安装技术研究

高速铁路大跨度钢桁架桥纵向伸缩量大且变位复杂,是影响接触网腕臂偏移等系统能否正常、安全运行的重要因素,如何解决接触网腕臂安装、偏移调整与钢梁伸缩之间的协同配合,目前国内在此方面鲜有研究。通过阐述受导线伸缩影响的腕臂偏移机理和大跨度钢桁架桥梁体纵向伸缩机理,分析在不同接触网锚段布置方式下大跨度钢桁架桥梁体伸缩对腕臂偏移的影响,并采用逐工点分析法总结不同工况下钢梁伸缩与导线伸缩对腕臂偏移影响的相互关系,揭示了接触网腕臂安装曲线在导线伸缩及钢梁伸缩共同作用下的计算方法。结合典型案例计算分析,建议采用不同钢梁跨度下的推荐锚段布置方式能有效降低腕臂偏移量,并提出应重点关注伸缩缝两侧锚段腕臂偏移问题、腕臂偏移为叠加关系时缩小半锚长度、钢梁跨度大于720 m时应重点计算伸缩缝两侧双腕臂间距等优化事项。研究内容及计算公式可为系统性解决高速铁路大跨度钢桁架桥接触网腕臂偏移设计、施工及运营维护等技术难题提供理论支持。     

接触网定位器坡度计算及定位安全措施

研究目的:接触网定位器坡度是弓网关系的重要参数,定位器坡度不仅要满足受电弓动态包络限界的安全要求,还要满足其自身受力和抬升的基本要求,同时定位器坡度的计算应是接触网腕臂安装设计的核心,因此,探索并总结定位器坡度计算的原则、方法及采取的有关安全措施十分必要。研究结论:线路设计的参数和接触线额定张力、拉出值、跨距及定位器结构参数决定着定位器初始状态的坡度,合理确定接触线额定张力、拉出值及跨距等设计参数是定位器坡度安全可靠的前提。接触网腕臂安装设计应围绕着定位器计算坡度进行,否则将影响预配计算的精度甚至导致部分预配安装需要现场重新调整。采用定位管支撑及定位器防风拉线等措施,能够更好满足接触网几何结构在运行风荷载等作用下不偏离允许范围并保障受电弓运行安全,使得定位更为安全可靠。     

腕臂应力分布与接触悬挂模态特性研究

腕臂系统是接触悬挂的主要承载者,关系到接触网静态作用下的稳定性,腕臂系统应力状况及应力突出位置成为重点关注对象,而接触悬挂模态特性关系到弓网动态运行稳定性.本文结合某既有线路接触网参数,对静力作用下腕臂系统所受应力及接触悬挂模态特性进行详细分析.结果表明:腕臂系统最大应力常出现于斜腕臂、平腕臂绝缘子安装末端或斜腕臂与平...     

新一代高铁接触网腕臂安装作业装备与工法研究

建筑业普遍存在的低效、高风险、高损耗问题同样存在于接触网现场安装作业环节,表现为腕臂安装等需要负重操作的高空作业大量存在,且传统接触网工程的建造实施技术对作业人员综合素质要求较高.本研究面向施工一线班组作业能力建设,完成了新型机械化、自动化腕臂安装作业装备的样机制造和试用,结合同步自主开发的智能工地管理系统(Smart...     

浅析新建铁路曲线区段接触悬挂的计算条件

通过比较不同速度条件下的外轨超高对接触网腕臂预配长度、吊弦长度以及接触线拉出值的影响,提出了在新建铁路或增建二线铁路工程中,当线路开通速度小于设计速度时的曲线区段接触悬挂的计算和预留条件。     

隧道内承力索旋转腕臂偏移量的分析与计算

结合达万线分水寺隧道内承力索腕臂安装工程，讨论了从隧道口至隧道内780m处温度变化及承力索伸缩情况，分析并计算了该区段范围内各悬挂点的腕臂偏移量，得出结论，在长大隧道靠近隧道口区段内气温变化与距隧道口的距离呈非线性变化关系，各段承力索伸缩量也呈非线性变化关系。