摘要：进入21世纪以来，在社会经济稳步发展的背景下，我国铁路建设工程事业发展迅速。值得注意的是，电气化铁路接触网零部件支撑装置是必不可少的建设设备之一，在铁路施工中起到了至关重要的作用。为了确保铁路的施工质量，便有必要做好该装置加工工艺的优化改进工作。在本次研究过程中，首先概述了电气化铁路接触网零部件支撑装置加工工艺标准要求，进一步提出有针对性的改进方案，以此为加工工艺水平的全面提高提供具备价值的参考建议。
关键词：电气化铁路；接触网；零部件；支撑装置；加工工艺；改进方案
在电气化铁路建设及维护工作过程中，需要应用到电气化铁路接触网零部件，且对该零部件的安全要求、可靠性等要求非常高。结合实际工作经验，发现接触网零部件存在脱落、断裂等质量问题，当存在这些质量问题的情况下，轻者会使供电的安全性受到影响，严重则会导致旅客列车运行的安全性受到影响[1]。针对这些问题，便有必要改进其加工工艺，使产品的性能、安全性得到全面提高，进一步保证电气化铁路运行的安全性。鉴于此，本课题围绕“电气化铁路接触网零部件支撑装置加工工艺改进”进行分析探讨具备一定的价值意义。
1.电气化铁路接触网零部件支撑装置加工工艺要求概述
本课题重点参考目前实施的《电气化铁路接触网零部件》TB/T2075-2010，进一步对其对腕臂支撑材料及工艺要求进行分析，其支撑型号包括GY型支撑、GH型支撑、L型支撑等[2]。下面对支撑材料及技术要求等标准进行分析，包括：
（1）支撑材料：对于GY型、GH型支撑管，其本体和支撑耳根据GB/T 700-2006标准，使用牌号Q235A碳素结构钢；L型支撑管本体与销钉，根据GB/T 6892-2006执行，使用牌号6082，其热处理状态是T6铝合金；套筒双耳，参照EN1706执行，使用牌号A1Si7Mg0.6,其热处理状态是T6铸造铝合金；此外，开口销参照GB/T 1220-2007执行，使用牌号12Cr18Ni9不锈钢。
（2）支撑技术要求：根据TB/T 2073相关规定，执行支撑的通用技术规范要求；对于GY型与GH型支撑单耳，选择金属模锻工艺制造；GY型支撑管和单耳使用压接工艺，GH型支撑管和单耳则选择使用焊接工艺组合而成；进一步实施二级热浸镀锌；L型支撑管双耳选择使用金属模板低压铸造工艺制造，支撑管本体和双耳选择使用顶丝进行连接处理。
（3）支撑性能要求：需保证支撑拉伸破坏荷重≥12kN。
（4）支撑管卡子：在支撑管卡子中，针对GY型支撑与GH型支撑，都采取G型支撑管卡子进行连接处理；L型支撑则选择使用套管单耳进行连接处理。
2.工艺制造及安装应用问题分析
将目前实施的《电气铁路接触网零部件》TB/T2075-2010作为标准，当中腕臂支撑制造过程与安装应用期间存在的问题主要有：
（1）对于GY型支撑单耳与GH型支撑单耳，所使用的工艺为金属模锻工艺，在工艺上存在繁琐的特点。主要工序流程为“下料→加热→模锻→切边→修磨”，进一步和支撑管完成焊接或者压接[3]。考虑到镀锌过程中密封管能够避免爆裂，有必要于支撑管本体上钻排气孔，镀锌处理之后，封堵排气孔，这样腕臂支撑便加工完成。
（2）由于焊接缺陷难以避免，主要是焊接件有没有熔合、焊透、气孔以及夹渣等相关工艺因素，就算在工厂质检方面质量要求严格，但是在客观上潜在的质量隐患还是难以避免，从而使电气化铁路部件质量难以得到有效保障。
（3）选择使用压接工艺，因为接触网零部件长时间在一个露天的环境，加之加工工艺自身存在误差，时间越长，发生松动隐患的几率就越大。
（4）对于压接工艺及焊接工艺，其支撑管本体均需进行排气孔的设置，倘若未设置排气孔，那么在热镀锌的情况下，封管内气体受到高温的影响，便容易出现膨胀的情况，通常热镀锌温度需控制在420℃到450℃之间，如果未能在这个标准范围内，如果出现支撑管炸裂的情况，从而使镀锌人员会受到人身安全风险问题[4]。此外，倘若增设排气孔，在热镀锌酸洗的情况下，酸液会在支撑管内壁残留，使内部受到腐蚀的影响，这样排气孔清理工作量增加，进一步使作业成本提高。
（5）支撑管卡子需和支撑单耳进行连接，但会存在连接间隙偏大的情况。对于支撑单耳，其厚度通常为10mm，支撑管卡子开口为14mm，如此支撑连接之后出现的间隙便非常大。基于列车运行过程中，会遭遇电工和接触线接触的情况，进一步导致接触网系统发生振动，使得支撑管单耳与支撑管卡子出现较大的震动摩擦，长时间如此，防腐镀锌层会受到破坏，使得发生局部锈蚀问题。此外，在间隙偏大的情况下，列车通行高速，也会导致接触网系统振动偏大，特别是处于路基桥梁连接位置的振动尤为明显。
3.加工工艺改进方案分析
在上述分析过程中，认识到腕臂支撑制造过程及安装应用期间存在的问题较多。为了提高电气化铁路接触网零部件支撑装置加工工艺水平，便有必要针对上述潜在的问题，制定合理、科学且有效的加工工艺改进方案。总结起来，具体的加工工艺改进方案如下：
（1）支撑型号的改进。上述提到的各型号支撑均存在一定的问题，为了避免相关问题的发生，可以通过支撑型号的改进实现。比如采用方管（矩形管）型支撑、方钢型支撑以及角钢型支撑等，如下图1-3，便是三种改进后的支撑型号：
图1•方管（矩形管）型支撑
图2•方钢型支撑
图3•角钢型支撑对于上述三类支撑，不管是选择使用方管，还是选择方钢，或者角钢支撑，均能够使生产工序缩减，只需要于支撑两端进行钻孔作业，进一步完成修磨处理，便加工完成；并且，不会出现排气孔增设的问题，使工程加工成本减少，安全可靠性增强，符合现行加工生产及使用标准要求。
（2）支撑管卡子开档的选取。保持支撑和支撑管卡子之间的密切配合，保证两者之间在结构尺寸上契合，降低接触网发生振动的情况下的摩擦，避免零部件防腐锌层受到损坏，使零部件的使用寿命提高。
（3）改进工艺优势分析：通过上述改进方案，主要优势包括，一方面支撑整体加工，无需进行焊接，使焊接缺陷能够有效避免，从而使可靠性显著提高[5]。另一方面，支撑无需封闭，让支撑管内外表面可以很好地热镀锌，并显著提升防腐性能；与此同时，支撑和支撑管卡子连接开档保持密切的配合，使振动对零部件防腐锌层的损坏有效减少，并促进防腐性能的提升。此外，在日常维修工作量上有效缩短，有效地节约了成本。
4.结语
通过本课题的探究，认识到电气化铁路接触网零部件支撑装置加工工艺有必要进行改进，主要是一些支撑型号的使用会存在质量问题，难以确保铁路运行的安全性。本次通过改进为方管（矩形管）支撑、方钢型支撑以及角钢型支撑，并合理选择支撑管卡子开档，使加工工艺的质量水平得到显著提升。因此，需结合现存问题，根据加工工艺标准要求，合理、科学改进，为进一步铁路运行的安全可靠运行奠定坚实的基础。
参考文献：
[1]周吉.电气化铁路接触网短路试验方式探讨[J].电气开关,2018,56(04):6-7.
[2]惠凯.电气化铁路接触网设备故障产生的原因与防范措施探析[J].工程建设与设计,2018(15):259-261.
[3]金光.基于IFC4的电气化铁路接触网BIM数据存储标准研究[J].铁道标准设计,2018,62(08):132-137.
[4]谭成.电气化铁路接触网设备维修策略研究[J].山东工业技术,2018(14):65.
[5]郭李印.电气化铁路接触网零部件支撑装置加工工艺改进分析与探讨[J].科技创新导报,2018,15(07):122-123.
论文作者:史建磊
论文发表刊物:《基层建设》2018年第31期
论文发表时间:2018/12/18
标签：电气化铁路论文; 零部件论文; 加工工艺论文; 卡子论文; 气孔论文; 工艺论文; 装置论文; 《基层建设》2018年第31期论文;