本发明电气化铁路器材方面，具体涉及一种带有异形加强芯及碳纤维织布的接触线。
背景技术：
接触线俗称电气线，是电气化铁路中接触网的重要组成部分，接触线质量的优劣，将影响行车安全和运输经济效益。接触线一般制成两侧代沟槽的圆柱状，其沟槽为便于安装接触线夹并按技术要求悬吊固定接触线位置而又不影响受电弓的滑行取留。接触线下面与受电弓接触的部分呈圆弧状，称为接触线的工作平面。
目前，接触线的使用情况大致可以分为：铜接触线、铜银合金接触线、锡铜合金接触线、内包式钢铝复合接触线、外露式钢铝负荷接触线。日本是最先研究和采用铜锡合金接触线的国家，日本新干线采用的接触线就是这种铜锡合金接触线，抗拉强度可达430MPa以上、使用张力可达20KN。法国在2001年以前开通的高速铁路一般采用纯铜接触线(Cu150)，使用张力20KN，2001年I后开通的地中海线采用抗拉强度更高的铜锡合金(CuSn150)和铜镁合金(CuMg150)两种接触线，使用张力达到25KN，导电率80％，抗拉强度为420Mpa。德国和西班牙多采用铜镁合金接触线，其镁含量为0.5％，导电率为62％。中国时速300Kn/h以上的高速铁路都采用镁合金接触线，抗拉强度大于500MPa，拉断力大于60KN，导电率为65％IACS，铜镁合金接触线已经广泛用于沪宁、武广和京沪高铁的接触网中，并且在台湾地区和俄罗斯也得到了应用。
为了改善接触线的性能，现有技术对接触线提出了多种改进方案。中国专利CN201673693U公开了一种电气化铁路接触网用铜包殷钢接触线，包括呈葫芦形的接触线本体，两侧设置有沟槽，接触线本体的材质为纯铜，接触线本体内设置有断面为圆形的殷钢钢芯，但该接触线不耐腐蚀。中国专利201673694U公开了一种电气化铁路基础网用镀锡镁合金接触线，包括呈葫芦形的接触线本体，两侧设置有沟槽，其中接触线本体为铜镁合金，表面设置有镀锡层，但该接触线强度太低。中国专利CN202935189U公开了一种电气化铁路牵引用接触线，接触线截面为圆形，圆形截面两侧设置有对称的燕尾槽，铜质接触线内包有T型的铬钢合金，虽然铬钢合金能够提高接触线的强度，但T型形状却导致铬钢合金芯与接触线基体产生很大的尖角应力，从而降低了接触线的力学性能。
因此，有必要设计一种同时满足耐腐蚀性能和高强度性能的接触线，以便适用于高原环境下的高速铁路接触网的需要。
技术实现要素：
针对现有技术的不足，本发明提供一种带有异形加强芯及碳纤维织布的接触线，包括：
接触线本体，所述接触线本体截面为大体的圆形，在圆形截面的两侧对称设置有燕尾槽；
在所述接触线本体外面设置有镀锡层；
在所述接触线本体内设置有铬钢合金加强芯，所述异形加强芯的截面形状为半月形，在碳纤维表面包覆有碳纤维织布。
优选的，所述铬钢合金加强芯的半径优选为2-8mm。
优选的，所述铬钢合金加强芯的半径优选为3-4mm
优选的，所述燕尾槽的夹角为50-70度。
优选的，所述燕尾槽的夹角优选为55-65度。
优选的，所述接触线的圆形直径为Φ20-30mm。
优选的，所述接触线本体为铜镁合金。
优选的，所述铜镁合金中镁含量为0.1-0.3％。
优选的，所述铜镁合金中镁含量为0.2％。
优选的，所述接触线的抗拉强度为500MP-600MPa。
本发明提供一种带有异形加强芯的接触线，包括：接触线本体，所述接触线本体截面为大体的圆形，在圆形截面的两侧对称设置有燕尾槽；在所述接触线本体外面设置有镀锡层；在所述接触线本体内设置有截面形状为半月形的铬钢合金加强芯，表面包裹碳纤维织布。与现有技术相比，本发明提供的接触线在本体内设置有铬钢合金加强芯用于提高整个接触线的抗拉强度和拉断力，在接触线外侧设置有镀锡层，用于实现防腐的功能，从而可以满足在高原环境下的高速铁路接触网的需要。
附图说明
图1为本发明提供的带有异形加强芯及碳纤维织布的接触线的一种实施方式的示意图。
具体实施方式
如图1所示，为本发明提供的带有异形加强芯的接触线的一种具体实施方式的示意图，包括，接触线本体11，接触线本体的截面形状为大体的圆形，在圆形截面的两侧设置有燕尾槽12，燕尾槽的作用是为便于安装接触线夹并按技术要求悬吊固定接触线位置而又不影响受电弓的滑行取流，接触线的下面与受电弓接触的部位呈圆弧状，称为接触线的工作平面。对于接触线本体的截面规格，可以按照不同的工作环境要求进行设计，优选直径为Φ20mm-Φ40mm，更优选为Φ20mm-Φ30mm，更优选为Φ24mm-Φ30mm。
对于接触线本体的材质，可以为纯铜材质、铜银合金材质、锡铜合金材质、铜镁合金材质。对于铜银合金，银含量优选为按照重量比0.1-1％，更优选为0.2-0.9％，更优选为0.3-0.8％。对于锡铜合金，锡含量按照重量比优选为0.1-1％，更优选为0.1-0.5％，更优选为0.1-0.8％，更优选为0.2％，最小抗拉轻度优选大于400MPa，更优选大于410MPa，最小拉断力优选大于50kN，更优选大于55kN，更优选大于60kN，导电率优选大于75％IACS，更优选大于78％IACS，更优选大于80％IACS，最大电阻率优选小于2.935x10-8。
对于铜镁合金，镁含量按照重量比优选为0.1-1％，更优选为0.1-0.5％，更优选为0.1-0.8％，更优选为0.2％，最小抗拉轻度优选大于400MPa，更优选大于410MPa，最小拉断力优选大于50kN，更优选大于55kN，更优选大于60kN，导电率优选大于75％IACS，更优选大于78％IACS，更优选大于80％IACS，最大电阻率优选小于2.935x10-8。
对于铜银合金，银含量按照重量比优选为0.1-1％，更优选为0.1-0.5％，更优选为0.1-0.8％，更优选为0.2％，最小抗拉轻度优选大于400MPa，更优选大于410MPa，最小拉断力优选大于50kN，更优选大于55kN，更优选大于60kN，导电率优选大于75％IACS，更优选大于78％IACS，更优选大于80％IACS，最大电阻率优选小于2.935x10-8。
本发明中，在表面电镀一层镀锡层，镀锡层在保证具有良好导电性能的同时，也隔绝了接触线本体铜合金与铝导体的直接接触，消除了产生电解液的环境，提高了抗腐蚀性。此外，镀锡层也缩小了铜合金、铝的弹性模量喝热膨胀系数之差，减小接触电阻，防止局部高温的产生，从而保证了铁路接触网安全，采用银铜合金替换常规的纯铜材质，进一步提供了防腐性能的导电性能。
本发明中，在圆形接触线本体的圆形截面的两侧对称设置有燕尾槽，燕尾槽的夹角为50-70度，优选为55-65度，更优选为60度。在接触线本体内部，设置有截面形状为半月形的加强芯，对于铬钢加强芯的半径优选为2-8mm，更优选为3-4mm，半月形加强芯的优点在于，不但能够保证与接触线本体的良好接触，而且半月形的弧形还能够防止产生过大的尖角应力，以免降低接触线的强度。
制作本发明所述的接触线时，将半月形的铬钢合金芯包裹碳纤维织布层，利用连续挤压机，使铜直接包覆在铬钢合金芯上，与铬钢合金芯同时从模口挤出，制成铜包铬钢合金管芯，然后进行拉拔，从而在内部可以提高接触线的强度，这样就能够保证接触线具有很好的力学性能。
对于铬钢材质，可以使用本领域技术人员熟知的添加了钼、釩、钨、钛、铌、硼等元素。具体钢种例如可以为12CrMo、20CrMo、35CrMo、1Cr5Mo、1Cr12Mo。
本发明提供的接触线与现有技术相比，本发明提供的接触线在本体内设置有半月形的铬钢合金加强芯管用于提高整个接触线的抗拉强度和拉断力，半月形的形状在保证具有良好接触强度的同时，也避免产生尖角应力，从而防止降低接触线的性能，而碳纤维织布可以提高接触线的抗拉性能。在接触线外侧设置有镀锡层，用于实现防腐的功能，从而可以满足在高原环境下的高速铁路接触网的需要。
以上仅是本发明的优选实施方式，这些优选方式仅是本发明的一种示例性的说明，这种示例性的说明不应理解为对本发明的限制。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。