本发明涉及电气化铁路接触网
技术领域：
，尤其涉及一种用于接触网的具有复合涂层的钢腕臂定位装置。
背景技术：
：目前，电气化铁路接触网系统中，我国采用的接触网腕臂钢制组件大都是按照部颁标准《电气化铁路接触网零部件》(tb/t2075—2010)，采用了3个不同等级的热镀锌防腐处理。实际使用后发现，接触网腕臂钢制组件采取单一的热镀锌防腐措施难以满足当今环境腐蚀保护要求，如广深港高铁和海南东环高铁，自正式投入使用7年后对接触网腐蚀状况调查发现，一些地方如狮子洋隧道及海南东环高铁接触网腕臂，都已出现了严重的腐蚀。于是提出在热浸镀锌层的表面再施加一层有机涂层的方案，但普遍存在油漆涂层和热浸镀锌层之间结合不好，油漆涂层容易脱落等现象，防腐效果并不理想；后又有人提出用达克罗技术取代热浸镀锌效果也不理想。而且这些表面处理工艺还都存在废水排放的问题，对生态环境造成了严重的危害。以热浸锌工艺为例，热浸锌工艺过程中会产生大量的酸性废液，排放困难，处理成本高；而且过程中需要长期维持锌槽温度在470℃以上，耗能大且势必产生一定污染。为了保证轨道交通的安全运行，因此，需要提出一种具有15年使用寿命的钢腕臂定位装置，以应用于我国高温高湿高盐环境下的高铁接触网中。技术实现要素：针对现有技术的不足，本发明提供一种用于接触网的具有复合涂层的钢腕臂定位装置，通过在所述钢腕臂定位装置中的钢制件外表面依次设置高铝锌合金涂层和vci片锌涂层，增强了钢腕臂定位装置的耐腐蚀性，使其在高温高湿高盐环境中应用，使用寿命能延长至15年。本发明提供一种用于接触网的具有复合涂层的钢腕臂定位装置，所述钢腕臂定位装置中的钢制件外表面依次设有高铝锌合金涂层和vci片锌涂层。上述技术方案中，高铝锌合金涂层具有良好的耐腐蚀性，vci片锌涂层也具有一定的耐腐蚀性，且有封闭、阻隔空气的作用，将这两种涂层复合设在钢制件外表面，能与钢制件结合稳固，从而增强钢制件的耐腐蚀性，延长其使用寿命。优选地，所述高铝锌合金涂层中铝的重量百分比为20％～80％。上述技术方案中，高铝锌合金涂层中铝含量为20wt％～80wt％时，耐腐蚀性能更优，同等的涂层厚度具有更长的保护年限。优选地，所述高铝锌合金涂层的厚度为100～200μm。上述技术方案中，高铝锌合金涂层的厚度太薄，耐腐蚀性差，达不到服役年限，厚度太厚，影响各零部件之间的组装，且造成一定的涂料浪费。优选地，所述vci片锌涂层的厚度为20～80μm。上述技术方案中，vci片锌涂层主要起封闭作用，所以厚度比高铝锌合金涂层厚度薄。优选地，所述钢制件采用碳素钢、耐候钢或高耐候钢，所述钢制件的表面粗糙度为rz40～60μm。上述技术方案中，钢制件表面具有上述范围内的粗糙度更有利于涂层的附着，增加涂层的牢固性。优选地，在管状结构的所述钢制件内表面设置低表面处理涂料涂层，所述低表面处理涂料涂层的厚度为20～80μm。上述技术方案中，在管状结构的钢制件内表面也进行涂覆，进一步加强了其耐腐蚀性。优选地，所述高铝锌合金涂层的涂覆方式为热喷涂，所述vci片锌涂层的涂覆方式为浸涂。优选地，所述低表面处理涂料涂层的涂覆方式为灌涂。上述技术方案中，结合考虑钢制件的结构，不同的涂层使用不同的涂覆方式，从而使涂层与钢制件结合更紧密，且减少涂料的浪费。作为一种具体实施方式，所述钢腕臂定位装置包括平腕臂、斜腕臂、腕臂支撑、定位管和定位器，所述平腕臂的一端通过绝缘子与上腕臂底座相连，另一端设有套管单耳和承力索座，所述斜腕臂的一端通过绝缘子与下腕臂底座相连，另一端通过所述套管单耳连接于所述平腕臂，所述腕臂支撑一端连接于所述平腕臂靠近绝缘子的一端，另一端连接于所述斜腕臂靠近绝缘子的一端，所述定位管为整体式定位管，两端均连接于所述斜腕臂，所述定位器采用正定位安装方式，通过定位器支座连接于所述定位管。作为一种具体实施方式，所述钢腕臂定位装置包括平腕臂、斜腕臂、腕臂支撑、定位管和定位器，所述平腕臂的一端通过绝缘子与上腕臂底座相连，另一端设有套管单耳和承力索座，所述斜腕臂的一端通过绝缘子与下腕臂底座相连，另一端通过所述套管单耳连接于所述平腕臂，所述腕臂支撑一端连接于所述平腕臂靠近绝缘子的一端，另一端连接于所述斜腕臂靠近绝缘子的一端，所述定位管为整体式定位管，一端连接于所述斜腕臂，另一端连接于所述平腕臂，所述定位器采用反定位安装方式，通过定位器支座连接于所述定位管。作为一种具体实施方式，所述钢腕臂定位装置包括平腕臂、斜腕臂、腕臂支撑、定位管和定位器，所述平腕臂的一端通过绝缘子与上腕臂底座相连，另一端设有套管双耳和承力索座，所述斜腕臂的一端通过绝缘子与下腕臂底座相连，另一端通过所述套管双耳连接于所述平腕臂，所述腕臂支撑一端连接于所述平腕臂靠近绝缘子的一端，另一端连接于所述斜腕臂靠近绝缘子的一端，所述定位管一端连接于所述斜腕臂靠近绝缘子的一端，所述斜腕臂与所述定位管之间设有定位管支撑，所述定位管支撑与所述斜腕臂和所述定位管构成三角形结构，所述定位器采用正定位安装方式，通过定位器支座连接于所述定位管。作为一种具体实施方式，所述钢腕臂定位装置包括平腕臂、斜腕臂、腕臂支撑、定位管和定位器，所述平腕臂的一端通过绝缘子与上腕臂底座相连，另一端设有套管双耳和承力索座，所述斜腕臂的一端通过绝缘子与下腕臂底座相连，另一端通过所述套管双耳连接于所述平腕臂，所述腕臂支撑一端连接于所述平腕臂靠近绝缘子的一端，另一端连接于所述斜腕臂靠近绝缘子的一端，所述定位管一端连接于所述斜腕臂靠近绝缘子的一端，所述平腕臂与所述定位管之间设有定位管支撑，所述定位管支撑与所述斜腕臂和所述定位管构成三角形结构，所述定位器采用反定位安装方式，通过定位器支座连接于所述定位管。本发明提供的用于接触网的钢腕臂定位装置，针对现有技术中钢制组件热镀锌涂层防腐蚀性能差的缺陷，在钢制件外表面热喷涂涂覆高铝锌合金涂层和浸涂涂覆vci片锌涂层，在管状钢制件内表面灌涂低表面处理涂料涂层，且涂层与钢制件结合稳固，适用于碳素钢、耐候钢或高耐候钢，通过这样的复合涂层结构，实现钢腕臂定位装置的高耐腐蚀性，延长其使用寿命，在可能的高温、高湿、高盐、污秽粉尘等多因素耦合环境，如近海、濒海、沿江、热带或亚热带山区等环境中延长至15年。附图说明为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本发明中钢腕臂定位装置的钢制件结构示意图；图2为本发明中钢腕臂定位装置的管状钢制件结构示意图；图3为应用例中接触网整体腕臂定位装置的正定位装配图；图4为应用例中接触网整体腕臂定位装置的反定位装配图；图5为应用例中接触网三角腕臂定位装置的正定位装配图；图6为应用例中接触网三角腕臂定位装置的反定位装配图。具体实施方式为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。本实施例提供一种用于接触网的具有复合涂层的钢腕臂定位装置，如图1所示，钢腕臂定位装置中的钢制件1外表面依次设有高铝锌合金涂层2和vci片锌涂层3。高铝锌合金涂层2具有良好的耐腐蚀性，vci片锌涂层3也具有一定的耐腐蚀性，且有封闭、阻隔空气的作用，将这两种涂层复合设在钢制件1外表面，能与钢制件1结合稳固，从而增强钢制件1的耐腐蚀性，延长钢腕臂定位装置的使用寿命。基于上述实施例，本实施例中高铝锌合金涂层2中铝的重量百分比为20％～80％，耐腐蚀性能更优，同等的涂层厚度具有更长的保护年限。基于上述实施例，本实施例中高铝锌合金涂层2的厚度为100～200μm。基于上述实施例，本实施例中vci片锌涂层3的厚度为20～80μm。上述的涂层厚度既能起到防护作用，使钢腕臂定位装置达到服役年限，又不影响各零部件之间的组装。基于上述实施例，本实施例中钢制件1采用碳素钢、耐候钢或高耐候钢，钢制件1的表面粗糙度为rz40～60μm，更有利于涂层的附着，增加涂层的牢固性。基于上述实施例，本实施例中如图2所示，对于管状结构的钢制件1，除了在外表面设置高铝锌合金涂层2和vci片锌涂层3，还在内表面设置低表面处理涂料涂层4，低表面处理涂料涂层4的厚度为20～80μm，进一步加强其耐腐蚀性。应用例1如图3所示，一种用于接触网的具有复合涂层的钢腕臂定位装置，包括平腕臂101、斜腕臂102、腕臂支撑103、定位管104和定位器105，平腕臂101的一端通过绝缘子106与上腕臂底座107相连，另一端设有套管单耳111和承力索座108，斜腕臂102的一端通过绝缘子106与下腕臂底座109相连，另一端通过套管单耳111连接于平腕臂101，腕臂支撑103一端连接于平腕臂101靠近绝缘子106的一端，另一端连接于斜腕臂102靠近绝缘子106的一端，定位管104为整体式定位管，两端均连接于斜腕臂102，定位器105采用正定位安装方式，通过定位器支座110连接于定位管104；其中平腕臂101、斜腕臂102、腕臂支撑103和定位管104以及它们之间的连接零部件，还有承力索座108和定位器支座110，均为钢制件1，表面粗糙度为rz40～60μm，外表面通过热喷涂涂有高铝锌合金涂层2和vci片锌涂层3，高铝锌合金涂层2中铝的重量百分比为20％～80％，高铝锌合金涂层2的厚度为100～200μm，vci片锌涂层3的厚度为20～80μm，并且平腕臂101、斜腕臂102、腕臂支撑103和定位管104为不低于q235的普通无缝钢管或高耐候无缝钢管，在它们内表面提出并采用灌涂工艺涂覆低表面处理涂料涂层4，具体为环氧涂料涂层，这是一种增强型低表面处理防护涂层，厚度为20～80μm。其中各涂层的制备，包括以下步骤：(1)将钢制件浸泡于环保型脱脂剂ec-v中，浸泡温度为60℃，浸泡时间为10～20min；(2)将上步得到的钢制件在常温下浸泡于环保型除锈剂bc-09中，浸泡时间为5～20min；(3)对上步得到的钢制件外表面进行喷砂，磨料为20～40目的棕刚玉，喷砂压力为0.6mpa，喷砂距离为300mm；(4)在喷砂完毕4h内，采用电弧喷涂将高铝锌合金涂覆在上步得到的钢制件表面，喷涂距离为150～200mm，喷涂电压为28v，喷涂电流为150a，空气压力为0.55mpa，控制涂层厚度为100～200μm；(5)涂覆完高铝锌合金后，采用浸涂涂覆vci片锌涂料，形成vci片锌涂层；(6)待管状钢制件外表面的涂层干燥后，将环氧涂料灌装于管状钢制件的管内，使其与内表面接触3～5min，最后进行烘烤固化。上述制备过程中使用的脱脂剂为水溶性环保脱脂剂，对环境无污染；使用的除锈剂可有效降低酸的用量和生产过程中酸的挥发，减轻废水排放，且可有效避免产品在酸洗过程中发生过蚀和氢脆现象。应用例2如图4所示，一种用于接触网的具有复合涂层的钢腕臂定位装置，包括平腕臂201、斜腕臂202、腕臂支撑203、定位管204和定位器205，平腕臂201的一端通过绝缘子206与上腕臂底座207相连，另一端设有套管单耳211和承力索座208，斜腕臂202的一端通过绝缘子206与下腕臂底座209相连，另一端通过套管单耳211连接于平腕臂201，腕臂支撑203一端连接于平腕臂201靠近绝缘子206的一端，另一端连接于斜腕臂202靠近绝缘子206的一端，定位管204为整体式定位管，一端连接于斜腕臂202，另一端连接于平腕臂201，定位器205采用反定位安装方式，通过定位器支座210连接于定位管204；其中平腕臂201、斜腕臂202、腕臂支撑203和定位管204以及它们之间的连接零部件，还有承力索座208和定位器支座210，均为钢制件1，表面粗糙度为rz40～60μm，外表面通过热喷涂涂有高铝锌合金涂层2和vci片锌涂层3，高铝锌合金涂层2中铝的重量百分比为20％～80％，高铝锌合金涂层2的厚度为100～200μm，vci片锌涂层3的厚度为20～80μm，并且平腕臂201、斜腕臂202、腕臂支撑203和定位管204为不低于q235的普通无缝钢管或高耐候无缝钢管，在它们内表面提出并采用灌涂工艺涂覆低表面处理涂料涂层4，具体为环氧涂料涂层，这是一种增强型低表面处理防护涂层，厚度为20～80μm。其中各涂层的制备，包括以下步骤：(1)将钢制件浸泡于环保型脱脂剂ec-v中，浸泡温度为60℃，浸泡时间为10～20min；(2)将上步得到的钢制件在常温下浸泡于环保型除锈剂bc-09中，浸泡时间为5～20min；(3)对上步得到的钢制件外表面进行喷砂，磨料为20～40目的棕刚玉，喷砂压力为0.6mpa，喷砂距离为300mm；(4)在喷砂完毕4h内，采用电弧喷涂将高铝锌合金涂覆在上步得到的钢制件表面，喷涂距离为150～200mm，喷涂电压为28v，喷涂电流为150a，空气压力为0.55mpa，控制涂层厚度为100～200μm；(5)涂覆完高铝锌合金后，采用浸涂涂覆vci片锌涂料，形成vci片锌涂层；(6)待管状钢制件外表面的涂层干燥后，将环氧涂料灌装于管状钢制件的管内，使其与内表面接触3～5min，最后进行烘烤固化。应用例3如图5所示，一种用于接触网的具有复合涂层的钢腕臂定位装置，包括平腕臂301、斜腕臂302、腕臂支撑303、定位管304和定位器305，平腕臂301的一端通过绝缘子306与上腕臂底座307相连，另一端设有套管双耳312和承力索座308，斜腕臂302的一端通过绝缘子306与下腕臂底座309相连，另一端通过套管双耳312连接于平腕臂301，腕臂支撑303一端连接于平腕臂301靠近绝缘子306的一端，另一端连接于斜腕臂302靠近绝缘子306的一端，定位管304一端连接于斜腕臂302靠近绝缘子306的一端，斜腕臂302与定位管304之间设有定位管支撑313，定位管支撑313与斜腕臂302和定位管304构成三角形结构，定位器305采用正定位安装方式，通过定位器支座310连接于定位管304；其中平腕臂301、斜腕臂302、腕臂支撑303、定位管304和定位管支撑313以及它们之间的连接零部件，还有承力索座308和定位器支座310，均为钢制件1，表面粗糙度为rz40～60μm，外表面通过热喷涂涂有高铝锌合金涂层2和vci片锌涂层3，高铝锌合金涂层2中铝的重量百分比为20％～80％，高铝锌合金涂层2的厚度为100～200μm，vci片锌涂层3的厚度为20～80μm，并且平腕臂301、斜腕臂302、腕臂支撑303、定位管304和定位管支撑313为不低于q235的普通无缝钢管或高耐候无缝钢管，在它们内表面提出并采用灌涂工艺涂覆低表面处理涂料涂层4，具体为环氧涂料涂层，这是一种增强型低表面处理防护涂层，厚度为20～80μm。其中各涂层的制备，包括以下步骤：(1)将钢制件浸泡于环保型脱脂剂ec-v中，浸泡温度为60℃，浸泡时间为10～20min；(2)将上步得到的钢制件在常温下浸泡于环保型除锈剂bc-09中，浸泡时间为5～20min；(3)对上步得到的钢制件外表面进行喷砂，磨料为20～40目的棕刚玉，喷砂压力为0.6mpa，喷砂距离为300mm；(4)在喷砂完毕4h内，采用电弧喷涂将高铝锌合金涂覆在上步得到的钢制件表面，喷涂距离为150～200mm，喷涂电压为28v，喷涂电流为150a，空气压力为0.55mpa，控制涂层厚度为100～200μm；(5)涂覆完高铝锌合金后，采用浸涂涂覆vci片锌涂料，形成vci片锌涂层；(6)待管状钢制件外表面的涂层干燥后，将环氧涂料灌装于管状钢制件的管内，使其与内表面接触3～5min，最后进行烘烤固化。应用例4如图6所示，一种用于接触网的具有复合涂层的钢腕臂定位装置，包括平腕臂401、斜腕臂402、腕臂支撑403、定位管404和定位器405，平腕臂401的一端通过绝缘子406与上腕臂底座407相连，另一端设有套管双耳412和承力索座408，斜腕臂402的一端通过绝缘子406与下腕臂底座409相连，另一端通过套管双耳412连接于平腕臂401，腕臂支撑403一端连接于平腕臂401靠近绝缘子406的一端，另一端连接于斜腕臂402靠近绝缘子406的一端，定位管404一端连接于斜腕臂402靠近绝缘子406的一端，平腕臂401与定位管404之间设有定位管支撑413，定位管支撑413与斜腕臂402和定位管404构成三角形结构，定位器405采用反定位安装方式，通过定位器支座410连接于定位管404；其中平腕臂401、斜腕臂402、腕臂支撑403、定位管404和定位管支撑413以及它们之间的连接零部件，还有承力索座408和定位器支座410，均为钢制件1，表面粗糙度为rz40～60μm，外表面通过热喷涂涂有高铝锌合金涂层2和vci片锌涂层3，高铝锌合金涂层2中铝的重量百分比为20％～80％，高铝锌合金涂层2的厚度为100～200μm，vci片锌涂层3的厚度为20～80μm，并且平腕臂401、斜腕臂402、腕臂支撑403、定位管404和定位管支撑413为不低于q235的普通无缝钢管或高耐候无缝钢管，在它们内表面提出并采用灌涂工艺涂覆低表面处理涂料涂层4，具体为环氧涂料涂层，这是一种增强型低表面处理防护涂层，厚度为20～80μm。其中各涂层的制备，包括以下步骤：(1)将钢制件浸泡于环保型脱脂剂ec-v中，浸泡温度为60℃，浸泡时间为10～20min；(2)将上步得到的钢制件在常温下浸泡于环保型除锈剂bc-09中，浸泡时间为5～20min；(3)对上步得到的钢制件外表面进行喷砂，磨料为20～40目的棕刚玉，喷砂压力为0.6mpa，喷砂距离为300mm；(4)在喷砂完毕4h内，采用电弧喷涂将高铝锌合金涂覆在上步得到的钢制件表面，喷涂距离为150～200mm，喷涂电压为28v，喷涂电流为150a，空气压力为0.55mpa，控制涂层厚度为100～200μm；(5)涂覆完高铝锌合金后，采用浸涂涂覆vci片锌涂料，形成vci片锌涂层；(6)待管状钢制件外表面的涂层干燥后，将环氧涂料灌装于管状钢制件的管内，使其与内表面接触3～5min，最后进行烘烤固化。应用例5本应用例提供一种用于接触网的钢腕臂定位装置，其余与应用例1相同，不同的是钢制件表面未进行喷砂处理。对比例1本对比例提供一种用于接触网的钢腕臂定位装置，其余与应用例1相同，不同的是没有涂覆vci片锌涂层。对比例2本对比例提供一种用于接触网的钢腕臂定位装置，其余与应用例1相同，不同的是没有涂覆高铝锌合金涂层，仅浸涂vci片锌涂层，厚度为100～200μm。对应用例1～5和对比例1～2中的接触网钢腕臂定位装置进行性能测试，结果如表1所示：表1产品性能测试结果测试项目疲劳试验振动试验划格试验盐雾试验应用例150万次200万次无剥落3500小时应用例250万次200万次无剥落3500小时应用例350万次200万次无剥落3500小时应用例450万次200万次无剥落3500小时应用例549万次199万次剥落＜1％3500小时对比例148万次198万次剥落＜2％3000小时对比例248万次198万次剥落＜3％3000小时由上表可知，本发明的接触网钢腕臂定位装置的涂层结构稳定，接触网钢腕臂定位装置具有高耐腐蚀性，适用于高温高湿高盐环境下的高铁接触网中，保证轨道交通的安全运行。最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。当前第1页12