專利名稱：電纜埋入式系列電容枕的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于鐵路ZPW2000系列軌道電路一種設(shè)備，為提高軌道電路傳輸距離、降低軌道電路傳輸阻抗，在每80-100米處安裝補(bǔ)償電容，為補(bǔ)償電容提供安裝條件而設(shè)置的電容枕。
背景技術(shù)：
我國(guó)于20世紀(jì)90年代初引進(jìn)法國(guó)UM71移頻軌道電路，并在此基礎(chǔ)上結(jié)合我國(guó)國(guó)情研制了更加適應(yīng)我國(guó)鐵路ZPW-2000系列無絕緣移頻軌道電路。由于鋼軌在1700-2600HZ音頻信號(hào)段呈現(xiàn)電感性阻抗，對(duì)軌道電路信號(hào)的傳輸產(chǎn)生較大的影響。為此，需在兩鋼軌間等距離加設(shè)補(bǔ)償電容，以降低鋼軌感抗的影響，提高軌道電路傳輸長(zhǎng)度。其補(bǔ)償原理可理解為將每補(bǔ)償段鋼軌L與電容C視為串聯(lián)諧振。補(bǔ)償電容設(shè)置方式采用“等間距法”，即將無絕緣軌道電路兩端BA間的距離L按補(bǔ)償電容總量N等分，其步長(zhǎng)Λ =L/N。軌道電路兩端按半步長(zhǎng)Λ/2，中間按全步長(zhǎng)Λ設(shè)置電容，以獲得最佳傳輸效果。現(xiàn)場(chǎng)情況一般為100米間距設(shè)置一個(gè)補(bǔ)償電容。補(bǔ)償電容在軌道上安裝方式前期我國(guó)剛引進(jìn)法國(guó)UM71移頻軌道電路時(shí)，補(bǔ)償電容直接放置于軌道道床上，電容兩端連接電纜線通過塞釘頭打在鋼軌上，此安裝方式由于經(jīng)常發(fā)生被盜和工務(wù)施工損害，現(xiàn)場(chǎng)已不再采用。目前現(xiàn)場(chǎng)采用補(bǔ)償電容安裝方式一種是在軌枕側(cè)端中部預(yù)制半圓形電容槽和線槽，預(yù)埋安裝螺母，電容安裝好后用螺栓將SMC材 料制成的防護(hù)罩緊固，對(duì)補(bǔ)償電容及部分引接線起到防護(hù)作用。另一種是不采用預(yù)制電容枕，將電容直接放置在軌枕頂部，電容安裝好后放置于軌枕上通過壓板和箍帶將SMC材料制成的整體防護(hù)罩與螺紋道釘和軌枕相聯(lián)。上述兩種安裝方式雖然能起到對(duì)電容及連接電纜線防護(hù)作用，但存在以下問題。第一種電容軌枕由于在軌枕側(cè)端預(yù)制電容槽和線槽，影響軌枕剛度，且需要專用的電容軌枕模具預(yù)制軌枕，通用性差；由于從電容軌枕兩端與鋼軌相連的引出電纜線較長(zhǎng)，養(yǎng)路機(jī)械搗鼓作業(yè)時(shí)容易將引出電纜線搗斷，還時(shí)常發(fā)生裸露的電纜線被盜現(xiàn)象(因電纜為多股銅線易被外人盜竊)，一旦電容連接電纜被搗斷或剪斷整個(gè)電容就不能使用，同時(shí)預(yù)埋的安裝螺母較多，補(bǔ)償電容損傷后更換困難。第二種僅適用于采用螺紋道釘?shù)能壵?，?duì)采用FC型等其它扣件的軌枕均不適用，防護(hù)罩安裝在軌枕上易受到外界擊打損壞，對(duì)工務(wù)養(yǎng)護(hù)作業(yè)有一些影響，其卡箍容易在道咋擠壓下變形失效。另外現(xiàn)使用的電容軌枕沒有橋型電容枕類型。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供系列(II型軌枕、III型軌枕、橋軌枕)電纜埋入式電容枕，直接用現(xiàn)有(II型、III型、橋枕)模具預(yù)制電容枕，在不影響原軌枕疲勞強(qiáng)度和電容絕緣性能的前提下，做到電容更換方便，不影響大型養(yǎng)路機(jī)械清篩搗鼓作業(yè)，電容連接電纜與鋼軌雙路連接，可靠性更強(qiáng)。本發(fā)明具有如下特點(diǎn)。
( I)不影響軌枕疲勞強(qiáng)度。(2)在電容枕預(yù)制時(shí)，只需在軌枕模板項(xiàng)應(yīng)位置打孔，然后用螺栓將預(yù)埋電纜連接組件和防護(hù)罩安裝螺母拴接固定，不影響原軌枕生產(chǎn)工藝，通用性好。(3)電容連接電纜與鋼軌雙路連接。在電容與鋼軌軌腰連接主電纜線被剪斷情況下，仍有電容與剛軌扣件備用連接電纜保證電容與鋼軌連接，增強(qiáng)了補(bǔ)償電容連接電纜的安全冗余能力。(4)在電容和電纜連接端子經(jīng)過涂抹絕緣漆及防護(hù)罩密封處理，增強(qiáng)了補(bǔ)償電容安裝后防水、防潮性能，相應(yīng)延長(zhǎng)了電容使用壽命。(5)電容枕至軌道連接電纜傷損后不再是更換整個(gè)補(bǔ)償電容及連接電纜，僅需對(duì)傷損連接電纜進(jìn)行更換，降低了維修及人工成本。
(6)電容防護(hù)罩滿足各型補(bǔ)償電容安裝尺寸要求，體積小、重量輕、安裝快捷，電容更換方便。


圖I為電容預(yù)埋式三型有檔肩電容枕結(jié)構(gòu)示意圖(II型、III型有檔肩和無檔肩軌枕結(jié)構(gòu)一致)；
圖2為電容預(yù)埋式三型電容橋枕結(jié)構(gòu)示意圖(II型橋、III型橋枕結(jié)構(gòu)一致)；
圖3為電容預(yù)埋式三型有檔肩電容枕結(jié)構(gòu)組成 圖4為電容預(yù)埋式三型電容橋枕結(jié)構(gòu)組成 圖5為預(yù)埋電纜連接組件正視 圖6為預(yù)埋電纜組件連接俯視 圖7為預(yù)埋防護(hù)罩安裝螺母 圖8為兩路與鋼軌連接的電容電纜結(jié)構(gòu)示意 圖9為電容與鋼軌軌腰連接主電纜結(jié)構(gòu)示意 圖10為電容與鋼軌扣件連接備用電纜結(jié)構(gòu)示意 圖11為補(bǔ)償電容和連接電纜；
圖12為SMC電容防護(hù)罩。
具體實(shí)施例方式電纜埋入式電容枕由預(yù)應(yīng)力混凝土軌枕、預(yù)埋電纜連接組件和預(yù)埋防護(hù)罩安裝螺母三部分組成。配件有電容與鋼軌軌腰連接主電纜、電容與鋼軌扣件連接備用電纜和SMC補(bǔ)償電容防護(hù)罩。圖I為電容預(yù)埋式三型有檔肩電容枕結(jié)構(gòu)示意圖。具體組成由圖3所示。其中①為預(yù)埋的軌枕面電容連接電纜螺母，②為預(yù)埋的軌枕側(cè)電容安裝螺母，③為預(yù)埋的SMC防護(hù)罩安裝螺母，④為預(yù)埋的電容連接電纜。①②③焊連為一個(gè)組件，每個(gè)電容枕預(yù)埋兩組。⑤為電容槽。圖2為電容預(yù)埋式三型電容橋枕結(jié)構(gòu)示意圖。具體組成如圖4所示。其中①為預(yù)埋的軌枕面電容連接電纜螺母，②為預(yù)埋的軌枕側(cè)電容安裝螺母，③為預(yù)埋的SMC防護(hù)罩安裝螺母，④為預(yù)埋的電容連接電纜。①②③焊連為一個(gè)組件，每個(gè)電容枕預(yù)埋兩組。⑤為電容槽。電容枕生產(chǎn)前，應(yīng)先準(zhǔn)備好預(yù)埋電纜連接組件和防護(hù)罩安裝螺母。組件結(jié)構(gòu)如圖
5、圖6所示。防護(hù)罩安裝螺母結(jié)構(gòu)如圖7所示。預(yù)埋電纜連接組件軌枕面連接螺母、軌枕側(cè)連接螺母和防護(hù)罩安裝螺母采用304不銹鋼加工，具有切削性能好、耐腐蝕、強(qiáng)度高等優(yōu)點(diǎn)；焊接銅墊主要為增加焊接及導(dǎo)電性能，保證電纜連接導(dǎo)電率。先將軌枕面連接螺母焊接銅墊⑥卡在軌枕面連接螺母⑦開槽中，然后與預(yù)制長(zhǎng)度的連接電纜③穿過軌枕面連接螺母焊接孔和銅墊焊孔后錫焊連接；再將軌枕側(cè)連接螺母焊接銅墊⑧與軌枕側(cè)連接螺母壓在一起，將連接電纜③穿過軌枕側(cè)連接螺母和銅墊焊接孔后與其錫焊連接。焊接后除軌枕面連接螺母頂面和軌枕側(cè)連接螺母頂面裸露夕卜，其它面用熱縮套管封裝。 電纜線采用O. 4X63鍍錫無氧銅絲交合而成，外包雙層絕緣阻燃橡膠護(hù)套，絕緣層厚度不小于I毫米，護(hù)套厚度不小于I. 7毫米。成品外徑9. 5-10. 5mm。導(dǎo)體直流電阻<0.0015毫歐。耐壓試驗(yàn)2.5KV5分鐘不擊穿。電纜線與軌枕面和軌枕側(cè)聯(lián)結(jié)螺母銅墊采用錫焊焊接工藝，焊接應(yīng)飽滿、牢固、光滑。不適用含酸、堿等腐蝕劑的表面處理。焊接處應(yīng)能承受1000N的拉力，焊接處無松動(dòng)和斷股現(xiàn)象。預(yù)埋電纜連接組件預(yù)制好后，即可進(jìn)行電容枕的生產(chǎn)。具體工藝如下
一、預(yù)制預(yù)埋電纜連接組件和防護(hù)罩安裝螺母；
二、鋼筋定長(zhǎng)下料將整理好的鋼筋頭送入調(diào)直筒內(nèi)，通過送料輥把鋼筋從調(diào)直筒內(nèi)拉出送剪切機(jī)導(dǎo)直槽進(jìn)行定長(zhǎng)下料。同一模軌枕鋼筋編為一組；
三、鋼筋編組、墩頭鋼筋定長(zhǎng)下料后，按組運(yùn)至墩頭工作臺(tái)上，由鋼筋的兩端分別將錨固板和剛隔漿板按順序穿入鋼筋上，用鐓頭器墩頭；
四、鋼筋組入模鋼筋按組入模，同一根鋼筋須在同一水平位置，不得錯(cuò)位；
五、鋼筋張拉采用穿心式液壓千斤頂進(jìn)行張拉，油壓表精度1.0，張拉程序?yàn)闄z查工裝和鋼筋位置——加載至指定值——保持載荷60秒——緊螺母——卸載。張拉完成后需檢查鋼筋位置，如不符合則需放松應(yīng)力后調(diào)整錨固板位置，重新張拉；
六、安裝箍筋，在模板固定位置用MlO螺栓將兩套預(yù)埋電纜連接組件和四個(gè)防護(hù)罩安裝螺母擰緊；
七、混凝土攪拌、灌注、搗固、成型混凝土灌注后先平整,待平整完成后用插入式振動(dòng)器搗實(shí)；
八、蒸汽養(yǎng)護(hù)軌枕澆筑搗實(shí)完成后，靜停4小時(shí)后蓋上篷布進(jìn)行蒸汽養(yǎng)護(hù)；
九、放松應(yīng)力卸載待混凝土試件強(qiáng)度、彈性模量達(dá)到規(guī)定數(shù)值后即可停止養(yǎng)護(hù)，采用應(yīng)力傳感器控制儀進(jìn)行應(yīng)力放松；
十、斷筋、脫模、模型清理擰下電纜連接螺母和防護(hù)罩安裝螺母固定螺栓，用電焊機(jī)將軌枕兩端的鋼筋燒斷，再用吊機(jī)裝軌枕脫模，脫模后將鋼模內(nèi)殘留的混凝土渣清除干凈，再將各類溶液均勻的噴在鋼模上；i 、堆碼存放。電容枕現(xiàn)場(chǎng)安裝運(yùn)用時(shí)，還需準(zhǔn)備好補(bǔ)償電容及其與鋼軌的連接配件。圖9為電容與鋼軌軌腰連接主電纜結(jié)構(gòu)示意圖。其中 為線鼻,· 為電纜, 為塞釘。線鼻與電纜錫焊連接，塞釘與電纜連接壓接。圖10為電容與鋼軌扣件連接備用電纜結(jié)構(gòu)示意圖。其中@為電纜與鋼軌扣件連接壓墊， 為連接電纜， 為軌枕面墊片，三者錫焊或氬弧焊焊連。 圖11為裝在電容枕電容槽內(nèi)的補(bǔ)償電容。其中@為線鼻，@為補(bǔ)償電容，兩者錫焊連接。圖12為SMC防護(hù)罩結(jié)構(gòu)示意圖。補(bǔ)償電容安防連接好后，用四個(gè)MlO螺栓將防護(hù)罩固定，起到對(duì)電容和連接部位的防護(hù)作用。
權(quán)利要求
1.在軌枕中部側(cè)面預(yù)制半圓電容槽，不影響軌枕配筋，軌枕靜載抗裂滿足TB/T1879-2002要求；疲勞強(qiáng)度滿足TB/T1878-2002要求。
2.在電容枕預(yù)制時(shí)，只需在軌枕模板相應(yīng)位置打孔，然后用螺栓將預(yù)埋電纜組件和防護(hù)罩安裝螺母拴接固定后澆鑄，不影響原軌枕生產(chǎn)工藝。
3.電容連接電纜線與鋼軌雙路連接，在電容與鋼軌軌腰連接主電纜線被剪斷情況下，仍有電容與剛軌扣件備用連接電纜保證電容與鋼軌連接，增強(qiáng)了補(bǔ)償電容連接電纜的安全冗余能力。
4.電纜組件在軌枕生產(chǎn)時(shí)埋入，并在埋入的電纜兩端組件焊接銅墊片確保電容及外部電纜引接線與組件之間接觸電阻最小，其導(dǎo)電性能、絕緣性能滿足軌道電路傳輸要求。
5.電容安裝和更換方便，電容和電纜連接端子經(jīng)過涂抹絕緣漆及防護(hù)罩密封處理，增強(qiáng)了補(bǔ)償電容安裝后防水、防潮性能，相應(yīng)延長(zhǎng)了電容使用壽命。
6.鋼軌端電容電纜和鋼軌連接采用雙路，增強(qiáng)了軌道電路的安全性和可靠性。
7.防護(hù)罩采用SMC片狀模塑料熱壓成型，滿足各型補(bǔ)償電容安裝要求，體積小、重量輕、強(qiáng)度高，安裝快捷。
8.本發(fā)明適用于目前鐵路既有的II型、III型(有檔肩、無檔肩)預(yù)應(yīng)力混凝土軌枕，和II型橋枕、III型橋枕及岔枕，各型結(jié)構(gòu)除電纜連接線長(zhǎng)度有所區(qū)別外，其它結(jié)構(gòu)均一致。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于適用于我國(guó)ZPW2000系列無絕緣軌道電路補(bǔ)償電容安裝的電纜預(yù)埋式電容枕。在不影響軌枕疲勞強(qiáng)度和不改變既有生產(chǎn)工藝的前提下，采用電纜預(yù)埋方式將軌道電路補(bǔ)償電容連接組件預(yù)埋在軌枕內(nèi)，電容拆裝更換方便；采用雙路連接電纜線將電容和鋼軌相連，提高了軌道電路的安全性和可靠性；預(yù)埋電纜組件焊接性能和絕緣性能滿足使用要求；采用SMC材料熱壓成型的防護(hù)罩滿足軌道電路各型補(bǔ)償電容安裝尺寸要求，體積小、重量輕、裝拆方便。
文檔編號(hào)B60M1/30GK102700435SQ201210109129
公開日2012年10月3日 申請(qǐng)日期2012年4月16日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月16日
發(fā)明者張開鋒, 暴煒, 羅建國(guó) 申請(qǐng)人:張開鋒, 暴煒, 羅建國(guó)