一种电气化铁路接触网的支撑机构的制作方法

本发明属于电气化轨道交通领域，特别涉及一种电气化铁路接触网的支撑机构。

背景技术

风区、风口的大风作用及隧道口的涡流风场作用会使接触网发生复杂的振动及风偏，影响弓网运行动态质量，威胁弓网接触安全。

中铁第一勘察设计院集团有限公司的强风环境下的铁路电气化接触网及其参数确定方法采用结构高度为1100mm、跨距不大于50m、承力索张力与接触线张力匹配合适、整体钢腕臂结构、转换柱和道岔柱为双腕臂柱、接触线与承力索分支柱下锚的简单链形悬挂系统。(参考专利文献cn102756671b)

同济大学的专利产品一种高速铁路接触网反定位弹性阻尼器支撑机构，该腕臂结构包括平腕臂、斜腕臂、定位管、定位器以及定位管支撑，支撑机构包括阻尼生成单元及定位销钉单元，阻尼生成单元一端与定位管固定连接，另一端通过定位销钉单元与定位器连接，阻尼生成单元沿斜向布置，并分别与定位器、定位管连接，共同构成支撑结构(参考专利文献cn104890534b)；一种高速铁路接触网风振控制用自张力减振器，包括自张力生成单元、连接单元以及线索夹持单元。所述自张力生成单元由异形弹簧组成，该异形弹簧能在其两端有相对位移时生成张力，另外还可以控制连接单元的长度。所述连接单元由高强钢丝构成，用于连接自张力生成单元和线索夹持单元。所述线索夹持单元由型钢制成，包括承力索线夹和接触线线夹，用于夹持承力索和接触线(参考专利文献cn101559731b)。

技术实现要素：

本发明提供了一种电气化铁路接触网的支撑机构，其可以应对复杂多变的气候环境，具有动态可调的抗风性，以提高接触网的抗风能力、减小电气化铁路风害损失。

一种电气化铁路接触网系统，包括立柱、接触悬挂和用于支撑接触悬挂的支撑机构，其中两相邻立柱间的距离为l，

所述支撑机构包括：

平腕臂，安装于立柱上，与腕臂支撑、斜腕臂铰接；

阻尼杆，一端与斜腕臂铰接，另一端与定位管铰接，用于减小接触网的风振，杆中部为一个内部节流孔大小可调的粘滞阻尼器，粘滞阻尼器调节节流孔的大小改变节流阻力，从而使得阻尼杆具有可调的阻尼；

定位管，一端与平腕臂利用定位环连接，另一端连接电机，用于接触线的定位；

电机，安装于定位管端部，用于控制圆盘转动；

圆盘，其直径为d，用于调整接触线与风向间的夹角；

线槽，开设于圆盘内部，接触线从线槽内穿出；

风速风向仪，安装于平腕臂上，用于检测风向与风速；

控制器，其信号连接风速风向仪、电机和阻尼杆，用于控制圆盘的转动和阻尼杆的阻尼力的调节；

控制器被配置为：

(1)获取风速v1与风向，计算风向与接触线方向的夹角α；

(2)判断α与接触线的最大转向角θ的大小，其中

(3)当α＞θ时，控制各立柱上的电机同时转动圆盘往接触线背风侧转动从而尽可能地减小接触线的受风截面积；当0≤α≤θ时，控制各立柱上的电机同时转动圆盘往接触线背风侧旋转从而使两两圆盘间的接触线与风向平行，减小风对接触线的作用截面积，进而减小接触线的风阻；

(4)判断v1与风速标准值v0的大小；

(5)在圆盘转动的前提下，当v1＞v0时，控制阻尼杆增大阻尼力至第一阻尼力，当v1≤v0时，控制阻尼杆增大阻尼力至第二阻尼力；在圆盘转动的前提下，当v1＞v0，控制阻尼杆增大阻尼力至第三阻尼力，当v1≤v0时，控制阻尼杆保持初始阻尼力不变，根据v1调整阻尼杆的阻尼使支撑机构具有与风力匹配的最合适的抗振性，其中，第一阻尼力＞第二阻尼力＞第三阻尼力＞初始阻尼力。

本发明的有益效果是：该支撑机构能够自适应复杂多变的气候环境，具有动态可调的抗风性，提高接触网的抗风能力、减小电气化铁路的风害损失。

附图说明

图1示出了接触网系统的示意图；

图2示出了接触线调整示意图；

图3示出了圆盘上的接触线穿插示意图；

图4示出了控制器的控制流程图。

具体实施方式

下面参照附图，详细描述本系统的结构以及所实现的功能。

平腕臂1，安装于立柱上，与腕臂支撑2、斜腕臂3铰接；

阻尼杆4，一端与斜腕臂3铰接，另一端与定位管5铰接，用于减小接触网的风振，杆中部为一个内部节流孔大小可调的粘滞阻尼器，粘滞阻尼器调节节流孔的大小改变节流阻力，从而使得阻尼杆4具有可调的阻尼；

定位管5，一端与平腕臂利用定位环6连接，另一端连接电机7，用于接触线的定位；

电机7，安装于定位管5端部，用于控制圆盘8转动；

圆盘8，直径为d，用于调整接触线与风向间的夹角；

线槽9，开设于圆盘8内部，接触线从线槽内穿出；

风速风向仪10，安装于平腕臂1上，用于检测风向与风速；

控制器11，信号连接风速风向仪10、电机7、阻尼杆4，用于控制转动圆盘8和控制调节阻尼杆4的阻尼力；

控制器被配置为：

(1)获取风速v1与风向，计算风向与接触线方向的夹角α；

(2)判断α与接触线的最大转向角θ的大小，其中

(3)当α＞θ时，控制各立柱上的电机7同时转动圆盘8往接触线背风侧转动从而尽可能地减小接触线的受风截面积；当0≤α≤θ时，控制各立柱上的电机7同时转动圆盘8往接触线背风侧旋转从而使两两圆盘8间的接触线与风向平行，减小风对接触线的作用截面积，进而减小接触线的风阻；

(4)判断v1与风速标准值v0的大小；

(5)在圆盘转动的前提下，当v1＞v0时，控制阻尼杆4增大阻尼力至第一阻尼力，当v1≤v0时，控制阻尼杆4增大阻尼力至第二阻尼力；在圆盘转动的前提下，当v1＞v0，控制阻尼杆4增大阻尼力至第三阻尼力，当v1≤v0时，控制阻尼杆4保持初始阻尼力不变，根据v1调整阻尼杆的阻尼使支撑机构具有与风力匹配的最合适的抗振性，其中，第一阻尼力＞第二阻尼力＞第三阻尼力＞初始阻尼力。

本领域技术人员应该认识到，不背离正如一般性地描述的本发明的实质和范围，可以对各个特定的实施例中示出的发明进行各种各样的变化和/或修改。因此，从所有方面来讲，这里的实施例应该被认为是说明性的而并非限定性的。同样，本发明包括任何特征的组合，尤其是专利权利要求中的任何特征的组合，即使该特征或者特征的组合并未在专利权利要求或者这里的各个实施例中被明确地说明。