中低速磁浮工程关键电气系统研究论文_余鹏成

中低速磁浮工程关键电气系统研究论文_余鹏成

中铁建电气化局集团第四工程有限公司 湖南 长沙 410116

摘要:中低速磁浮列车具有转弯半径小、爬坡能力强、低噪音、无污染、安全舒适的特点,被认为是一种具有广阔前景的新型交通工具,越来越受到关注。悬浮技术和直线电机的接触轨技术为中低速磁浮列车区别与其城轨交通车辆的专有技术,悬浮系统和接触轨系统为中低速磁浮列车电气系统的核心。国内对中低速磁浮列车的研究大都集中于某一项关键技术,没有在系统集成的层面上对工程化应用的中低速磁浮交通列车悬浮和接触轨系统的系统设计展开研究。本文对其电气系统进行了简要分析,以供参考。

关键词:中低速磁浮列车;电气系统;关键技术;接触轨

中低速磁浮列车接触轨控制系统分析。从车辆对接触轨系统的实际要求入手,通过接触轨特性计算,确定直线电机特性参数,依据典型中低速磁浮列车接触轨系统的基本配置,设计了中低速磁浮列车接触轨系统的系统结构,并在接触轨控制方面对稳定电流恒滑差频率控制技术原理进行了分析说明。

1 工程概况

长沙磁浮供电系统接触轨工程全线约76.53条公里,其中膨胀接头1900多套,中间接头7000多套,由于工期紧、任务重,施工点多面广,交叉施工严重,全程高架,夜间施工频繁,在F轨施工完成后提供的有限工作面的前提下,如果每个按传统地铁第三轨的方法施工,那么将耗费大量工时和人力,并且容易因各项参数不达标而产生大量的返工、高架施工因作业空间不足而发成安全事故。为了满足业主工期计划要求和安全施工的需要,实现全国第一条磁浮列车上线综合调试的功能,缩短接触轨各工序施工工时,提高施工生产效益,填补全国磁浮领域C型接触轨施工技术是磁浮建设、运营系统专业人员的亟待解决的首要任务。

2 施工中存在的难点问题

(1)磁浮工程全线基本都是高架作业,采用了自行研发的适用于磁浮接触轨施工的专业安装作业车,施工人员在作业车吊篮内作业,可进行双手操作,在没有作业空间的环境下创造了足够宽敞又独立的作业空间,提高了作业安全性,施工过程中可以流水性施工,节省了时间,上端的作业平台还可以堆放作业工器具及需要安装的材料,有效的避免了材料上下吊装,还能正负极同时作业,解决了在传统挂梯施工的不方便、安全系数低、搬运困难等问题;(2)中间接头安装工艺采用了与接触轨厂家共同研发的磁浮项目C型接触轨专用中间接头铣床,中间接头对接采用了自行研发的对接拉轨器,解决了磁浮项目C型接触轨相邻对接接触轨受流面高差较大、对接缝大于1mm、高架施工传统第三轨对接采用木槌敲击,人工晃动,不安全,效率低等问题;(3)膨胀接头处支持绝缘子工艺的改进,解决了施工现场因预埋滑槽跨度有误差,导致锚段配轨需要大量据轨的问题,不仅节约了成本,在后期维护或者更换时也减小了很大的工作量。

3 系统的实际应用分析

3.1 施工准备

施工前认真学习设计文件、技术交底和作业指导书,作业人员全面掌握施工流程和施工器具的操作;建设、施工、监理等相关单位共同确认F轨已精调到位;依照施工图对施工现场沿线进行细致的调查,对滑槽间距以及锚段长度进行跨距测量;接触轨和绝缘支撑等材料已运送到位;移动轻型专用车、绝缘支撑安装及校核工具相已吊装到位。

3.2 绝缘支撑的安装

1、固定安装臂。将轻型小车推倒准槽道位置附近,作业人员将支撑装置安装臂对准槽道固定在F轨上,使安装臂紧贴F轨。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆F轨作为绝缘支撑安装的基准,安装臂固定的效果将直接影响接触轨安装的精度,必须使安装臂各基准面紧贴F轨。2、调整绝缘支撑。将绝缘支撑装置夹持固定在安装臂上,通过安装臂夹具中的螺杆微量调整绝缘支撑装置的位置,使绝缘支撑装置支座安装孔对准槽道。3、绝缘支撑入槽。调整绝缘支撑装置姿态,安装T形螺栓、螺母,拧紧螺母,使用力矩扳手安装规定力矩紧固。4、锁定螺母。支座固定后,初拧紧螺母M10(薄螺母在内,厚螺母在外),使用绝缘子组件可绕Y轴向转动,但不可Y轴向移动。保证此时的俯仰角及拉出值为误差范围内的精准值。

3.3 接触轨安装

放置夹板。根据施工表将需要内置的夹板放入相应位置,接触轨为C型轨,需将内置夹板预先放入相应位置,方便后续施工,加快安装进度。吊装。通过自行设计的专用吊轨工具将接触轨从桥梁上吊装到桥梁侧面,即绝缘支撑安装的位置。同时把C形口朝向旋转扣件,将供电轨挂在绝缘支撑的旋转扣件上。锁定。移动轻型小车至接触轨定位支撑处,作业人员通过专用扳手将旋转扣件转动90°,旋转扣件方向与轨纵向垂直对正,使旋转扣件落入接触轨的C槽中。旋转角度过多或欠缺都将直接影响接触轨的导高,按照轨道力矩拧紧绝缘支撑装置M10螺栓。坡道及弯道安装时应首先扣入起始端的旋转扣件,并依次扣入并旋转其余旋转扣件。

3.4 安装膨胀接头

1、定位点安装。将过渡扣件装入绝缘子组件,将绝缘支撑装置安装在轨道梁上,调整固定完成后取下过渡扣件。2、芯板安装。彻底清洁膨胀头芯板接触面,涂抹导电脂,通过方头螺钉将膨胀头芯板安装固定在绝缘支撑装置上。3、膨胀轨安装。将修配完成的中间接头干净涂抹导电脂预置在两端供电轨中。将楔口轨体装入膨胀头芯板,在此之前接电连接内外夹板需预置在楔口轨体内,通过两套中间接头使锲口轨体与供电轨相连。膨胀轨槽内必须清洁,保证膨胀轨在热胀冷缩下能顺利滑动。5、软铜带安装。调整接电内外夹板位置,按照图纸要求安装柔性铜带,按规定力矩拧紧螺栓。

4 应用效果

(1)本施工技术研发了一个适合在磁浮项目高架施工使用的安装作业车。与传统的竹梯或人字梯登高施工相比较,平台梯可利用F轨为基准面进行前后移动,施工员在作业车上如履平地,可进行双手操作,非常舒适安全,节省了因挪动梯子而施工人员需上上下下时间的同时,宽敞的上部平台能够放置各种工器具,有效的避免了站立在梯子上需来回递接工具及细小零部件。(2)中间接头制作采用了专业的铣床对标准中间接头连接板进行加工,完全按照现场实际需要的尺寸,保证了对接后相邻接触轨受流面精度;研发的拉轨器解决了高架施工过程中因作业空间不足而不能保证对接缝严格密贴的问题,安全有效的完成了对接任务,大大提高了对接效率。(3)在膨胀接头安装前,对膨胀接头处绝缘支持装置进行了工艺上的改动,使得安装过程中伸缩缝的位置可以顺线路方向移动±5cm,极大的避免了膨胀接头处据轨现象,大大节约了成本,在C型接触轨施工方面开创了先河。

综上所述,本施工技术自行研发的适合磁浮项目接触轨施工的专业安装作业车,有效的克服了传统竹梯或人字梯上站立操作的不便捷不安全性,区间的环网电缆敷设,电缆支架安装等都可以使用,具有很广泛的高架施工适用性,在本功法实施后,磁浮高架防水作业单位也借用并在此基础上改进了作业车来进行高架防水作业;对膨胀接头处绝缘支持装置的产品工艺改进,不仅避免了膨胀接头处大量据轨的现象,也为C型接触轨膨胀接头施工开创了新的施工工艺标准。本施工技术具有广泛的延展适用性,能够大大提高施工生产效率。

参考文献

[1] 曾国保.中低速磁浮交通的适应性及工程化发展方向[J].铁道工程学报,2016,33(10):111-115.

[2] 徐银光,蔡文锋.中低速磁浮交通工程建设核心技术研究[J].铁道工程学报,2015,32(07):82-87.

[3] 蔡文锋,颜华,杨平.中低速磁浮轨道系统特点及工程适应性分析[J].铁道工程学报,2015,32(02):54-59.

论文作者:余鹏成

论文发表刊物:《防护工程》2017年第35期

论文发表时间:2018/4/11

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