本發(fā)明電氣化鐵路器材方面，具體涉及一種帶有異形加強(qiáng)芯及碳纖維織布的接觸線。

背景技術(shù)：

接觸線俗稱電氣線，是電氣化鐵路中接觸網(wǎng)的重要組成部分，接觸線質(zhì)量的優(yōu)劣，將影響行車安全和運輸經(jīng)濟(jì)效益。接觸線一般制成兩側(cè)代溝槽的圓柱狀，其溝槽為便于安裝接觸線夾并按技術(shù)要求懸吊固定接觸線位置而又不影響受電弓的滑行取留。接觸線下面與受電弓接觸的部分呈圓弧狀，稱為接觸線的工作平面。

目前，接觸線的使用情況大致可以分為：銅接觸線、銅銀合金接觸線、錫銅合金接觸線、內(nèi)包式鋼鋁復(fù)合接觸線、外露式鋼鋁負(fù)荷接觸線。日本是最先研究和采用銅錫合金接觸線的國家，日本新干線采用的接觸線就是這種銅錫合金接觸線，抗拉強(qiáng)度可達(dá)430MPa以上、使用張力可達(dá)20KN。法國在2001年以前開通的高速鐵路一般采用純銅接觸線(Cu150)，使用張力20KN，2001年I后開通的地中海線采用抗拉強(qiáng)度更高的銅錫合金(CuSn150)和銅鎂合金(CuMg150)兩種接觸線，使用張力達(dá)到25KN，導(dǎo)電率80％，抗拉強(qiáng)度為420Mpa。德國和西班牙多采用銅鎂合金接觸線，其鎂含量為0.5％，導(dǎo)電率為62％。中國時速300Kn/h以上的高速鐵路都采用鎂合金接觸線，抗拉強(qiáng)度大于500MPa，拉斷力大于60KN，導(dǎo)電率為65％IACS，銅鎂合金接觸線已經(jīng)廣泛用于滬寧、武廣和京滬高鐵的接觸網(wǎng)中，并且在臺灣地區(qū)和俄羅斯也得到了應(yīng)用。

為了改善接觸線的性能，現(xiàn)有技術(shù)對接觸線提出了多種改進(jìn)方案。中國專利CN201673693U公開了一種電氣化鐵路接觸網(wǎng)用銅包殷鋼接觸線，包括呈葫蘆形的接觸線本體，兩側(cè)設(shè)置有溝槽，接觸線本體的材質(zhì)為純銅，接觸線本體內(nèi)設(shè)置有斷面為圓形的殷鋼鋼芯，但該接觸線不耐腐蝕。中國專利201673694U公開了一種電氣化鐵路基礎(chǔ)網(wǎng)用鍍錫鎂合金接觸線，包括呈葫蘆形的接觸線本體，兩側(cè)設(shè)置有溝槽，其中接觸線本體為銅鎂合金，表面設(shè)置有鍍錫層，但該接觸線強(qiáng)度太低。中國專利CN202935189U公開了一種電氣化鐵路牽引用接觸線，接觸線截面為圓形，圓形截面兩側(cè)設(shè)置有對稱的燕尾槽，銅質(zhì)接觸線內(nèi)包有T型的鉻鋼合金，雖然鉻鋼合金能夠提高接觸線的強(qiáng)度，但T型形狀卻導(dǎo)致鉻鋼合金芯與接觸線基體產(chǎn)生很大的尖角應(yīng)力，從而降低了接觸線的力學(xué)性能。

因此，有必要設(shè)計一種同時滿足耐腐蝕性能和高強(qiáng)度性能的接觸線，以便適用于高原環(huán)境下的高速鐵路接觸網(wǎng)的需要。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種帶有異形加強(qiáng)芯及碳纖維織布的接觸線，包括：

接觸線本體，所述接觸線本體截面為大體的圓形，在圓形截面的兩側(cè)對稱設(shè)置有燕尾槽；

在所述接觸線本體外面設(shè)置有鍍錫層；

在所述接觸線本體內(nèi)設(shè)置有鉻鋼合金加強(qiáng)芯，所述異形加強(qiáng)芯的截面形狀為半月形，在碳纖維表面包覆有碳纖維織布。

優(yōu)選的，所述鉻鋼合金加強(qiáng)芯的半徑優(yōu)選為2-8mm。

優(yōu)選的，所述鉻鋼合金加強(qiáng)芯的半徑優(yōu)選為3-4mm

優(yōu)選的，所述燕尾槽的夾角為50-70度。

優(yōu)選的，所述燕尾槽的夾角優(yōu)選為55-65度。

優(yōu)選的，所述接觸線的圓形直徑為Φ20-30mm。

優(yōu)選的，所述接觸線本體為銅鎂合金。

優(yōu)選的，所述銅鎂合金中鎂含量為0.1-0.3％。

優(yōu)選的，所述銅鎂合金中鎂含量為0.2％。

優(yōu)選的，所述接觸線的抗拉強(qiáng)度為500MP-600MPa。

本發(fā)明提供一種帶有異形加強(qiáng)芯的接觸線，包括：接觸線本體，所述接觸線本體截面為大體的圓形，在圓形截面的兩側(cè)對稱設(shè)置有燕尾槽；在所述接觸線本體外面設(shè)置有鍍錫層；在所述接觸線本體內(nèi)設(shè)置有截面形狀為半月形的鉻鋼合金加強(qiáng)芯，表面包裹碳纖維織布。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的接觸線在本體內(nèi)設(shè)置有鉻鋼合金加強(qiáng)芯用于提高整個接觸線的抗拉強(qiáng)度和拉斷力，在接觸線外側(cè)設(shè)置有鍍錫層，用于實現(xiàn)防腐的功能，從而可以滿足在高原環(huán)境下的高速鐵路接觸網(wǎng)的需要。

附圖說明

圖1為本發(fā)明提供的帶有異形加強(qiáng)芯及碳纖維織布的接觸線的一種實施方式的示意圖。

具體實施方式

如圖1所示，為本發(fā)明提供的帶有異形加強(qiáng)芯的接觸線的一種具體實施方式的示意圖，包括，接觸線本體11，接觸線本體的截面形狀為大體的圓形，在圓形截面的兩側(cè)設(shè)置有燕尾槽12，燕尾槽的作用是為便于安裝接觸線夾并按技術(shù)要求懸吊固定接觸線位置而又不影響受電弓的滑行取流，接觸線的下面與受電弓接觸的部位呈圓弧狀，稱為接觸線的工作平面。對于接觸線本體的截面規(guī)格，可以按照不同的工作環(huán)境要求進(jìn)行設(shè)計，優(yōu)選直徑為Φ20mm-Φ40mm，更優(yōu)選為Φ20mm-Φ30mm，更優(yōu)選為Φ24mm-Φ30mm。

對于接觸線本體的材質(zhì)，可以為純銅材質(zhì)、銅銀合金材質(zhì)、錫銅合金材質(zhì)、銅鎂合金材質(zhì)。對于銅銀合金，銀含量優(yōu)選為按照重量比0.1-1％，更優(yōu)選為0.2-0.9％，更優(yōu)選為0.3-0.8％。對于錫銅合金，錫含量按照重量比優(yōu)選為0.1-1％，更優(yōu)選為0.1-0.5％，更優(yōu)選為0.1-0.8％，更優(yōu)選為0.2％，最小抗拉輕度優(yōu)選大于400MPa，更優(yōu)選大于410MPa，最小拉斷力優(yōu)選大于50kN，更優(yōu)選大于55kN，更優(yōu)選大于60kN，導(dǎo)電率優(yōu)選大于75％IACS，更優(yōu)選大于78％IACS，更優(yōu)選大于80％IACS，最大電阻率優(yōu)選小于2.935x10^-8。

對于銅鎂合金，鎂含量按照重量比優(yōu)選為0.1-1％，更優(yōu)選為0.1-0.5％，更優(yōu)選為0.1-0.8％，更優(yōu)選為0.2％，最小抗拉輕度優(yōu)選大于400MPa，更優(yōu)選大于410MPa，最小拉斷力優(yōu)選大于50kN，更優(yōu)選大于55kN，更優(yōu)選大于60kN，導(dǎo)電率優(yōu)選大于75％IACS，更優(yōu)選大于78％IACS，更優(yōu)選大于80％IACS，最大電阻率優(yōu)選小于2.935x10^-8。

對于銅銀合金，銀含量按照重量比優(yōu)選為0.1-1％，更優(yōu)選為0.1-0.5％，更優(yōu)選為0.1-0.8％，更優(yōu)選為0.2％，最小抗拉輕度優(yōu)選大于400MPa，更優(yōu)選大于410MPa，最小拉斷力優(yōu)選大于50kN，更優(yōu)選大于55kN，更優(yōu)選大于60kN，導(dǎo)電率優(yōu)選大于75％IACS，更優(yōu)選大于78％IACS，更優(yōu)選大于80％IACS，最大電阻率優(yōu)選小于2.935x10^-8。

本發(fā)明中，在表面電鍍一層鍍錫層，鍍錫層在保證具有良好導(dǎo)電性能的同時，也隔絕了接觸線本體銅合金與鋁導(dǎo)體的直接接觸，消除了產(chǎn)生電解液的環(huán)境，提高了抗腐蝕性。此外，鍍錫層也縮小了銅合金、鋁的彈性模量喝熱膨脹系數(shù)之差，減小接觸電阻，防止局部高溫的產(chǎn)生，從而保證了鐵路接觸網(wǎng)安全，采用銀銅合金替換常規(guī)的純銅材質(zhì)，進(jìn)一步提供了防腐性能的導(dǎo)電性能。

本發(fā)明中，在圓形接觸線本體的圓形截面的兩側(cè)對稱設(shè)置有燕尾槽，燕尾槽的夾角為50-70度，優(yōu)選為55-65度，更優(yōu)選為60度。在接觸線本體內(nèi)部，設(shè)置有截面形狀為半月形的加強(qiáng)芯，對于鉻鋼加強(qiáng)芯的半徑優(yōu)選為2-8mm，更優(yōu)選為3-4mm，半月形加強(qiáng)芯的優(yōu)點在于，不但能夠保證與接觸線本體的良好接觸，而且半月形的弧形還能夠防止產(chǎn)生過大的尖角應(yīng)力，以免降低接觸線的強(qiáng)度。

制作本發(fā)明所述的接觸線時，將半月形的鉻鋼合金芯包裹碳纖維織布層，利用連續(xù)擠壓機(jī)，使銅直接包覆在鉻鋼合金芯上，與鉻鋼合金芯同時從?？跀D出，制成銅包鉻鋼合金管芯，然后進(jìn)行拉拔，從而在內(nèi)部可以提高接觸線的強(qiáng)度，這樣就能夠保證接觸線具有很好的力學(xué)性能。

對于鉻鋼材質(zhì)，可以使用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的添加了鉬、釩、鎢、鈦、鈮、硼等元素。具體鋼種例如可以為12CrMo、20CrMo、35CrMo、1Cr5Mo、1Cr12Mo。

本發(fā)明提供的接觸線與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的接觸線在本體內(nèi)設(shè)置有半月形的鉻鋼合金加強(qiáng)芯管用于提高整個接觸線的抗拉強(qiáng)度和拉斷力，半月形的形狀在保證具有良好接觸強(qiáng)度的同時，也避免產(chǎn)生尖角應(yīng)力，從而防止降低接觸線的性能，而碳纖維織布可以提高接觸線的抗拉性能。在接觸線外側(cè)設(shè)置有鍍錫層，用于實現(xiàn)防腐的功能，從而可以滿足在高原環(huán)境下的高速鐵路接觸網(wǎng)的需要。

以上僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，這些優(yōu)選方式僅是本發(fā)明的一種示例性的說明，這種示例性的說明不應(yīng)理解為對本發(fā)明的限制。應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。