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接触网腕臂测量数据探讨

作者：魏博

来源：《科技资讯》2012年第01期

接触网腕臂作为弓网系统中的重要组成部分，其本身的优劣可以影响到整个弓网系统，重要性不言而喻。

目前国内铁路工程接触网腕臂是利用现场测量数据，并结合设计资料，通过专业软件计算得出。其中现场测量数据的正确性和准确性，决定了腕臂计算结果的合理性。 本文着重对铁路工程接触网腕臂计算流程中的现场测量数据进行简要的探讨。 1 接触网腕臂设计

目前在国外，日本新干线、我国台湾、法国高铁、韩国高铁接触网采用钢腕臂及定位系统，德国及西班牙高铁接触网采用铝合金腕臂及定位系统。

我国国内主要以传统钢腕臂结构为主，近几年随着客运专线的建设，铝合金腕臂及定位系统也开始广泛使用。

对比两种材质的腕臂。铝合金腕臂系统重量轻、美观性能好，但铝合金零部件大多采用铸造工艺生产，少量采用锻造工艺，其产品加工难度大，成品率低，工程造价较高，钢腕臂系统采用无缝钢管，连接零件采用钢材锻造、冲压或焊接而成，零部件加工难度小、质量稳定，同时关键受力节点采用螺栓连接，区别于铝合金系统的摩擦副连接，系统结构强度更好，更加安全可靠。对大风等恶劣气候适应性更强。

从整体结构上对比中国传统钢腕臂结构、高速铝合金和日式钢腕臂结构，三者都是三角腕臂结构，主要差别有三点：一是平腕臂和斜腕臂连接方式不同；二是定位管形式；三是定位器形式。

本文以铝合金腕臂及定位系统为研究对象，腕臂支持装置一般采用绝缘旋转全腕臂结构形式，为水平腕臂与斜腕臂组成的平腕臂三角形结构，采用承力素座固定承力素，斜腕臂与水平腕臂间加设腕臂支撑。

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就目前国内铁路接触网腕臂系统，主要的腕臂结构形式有正定位腕臂结构形式、反定位腕臂结构形式和非工作锚支定位腕臀结构形式。 2 接触网腕臂计算 2.1计算流程

铁路工程接觚网腕臂计算流程如图1所示。

从流程图中可以清晰的看出，在整个接触网腕臂的计算过程中，现场测量数据是整个计算过程的控制点，测量数据的正确性和准确性，决定了接触网腕臂计算结果的准确性。 2.2测量内容

现场测量内容如下所示：

(I)侧面限界(钢轨平面中心到支柱内表面)。 (2)上腕臂底座高度(上底座巾间孔到线路低轨面)。 (3)下腕臂底座高度(下底座中间孔到线路低轨面)。 (4)接触网支柱斜率(支柱顶部与底部的偏差)。

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(5)接触网支柱跨距(支柱中心到支柱中心)。 2.3现场测量

现场删最是依据测量内容进行的，包括支柱侧而限界、支柱之间的跨距、支柱斜率和上下腕臂底座高度。

支柱侧面限界、支柱之间的跨距和支柱斜率，现场测量结果和理想设计值之间的误差比较容易判断，测量结果的可靠性不需要再做二次处理便可以直接判断，但是对于上下腕臂底座孔高度，直接影响到腕臂安装的效果和定位器能不能装的下，所以有必要做进一步的探讨。

关于上下腕臂底座高度，在线路直线段和带有超高的曲线段，两个位置的理论高度值是不一样的，这里作简要的探讨，以帮助在测量过程中和计算过程中有一个比较清晰的认识。 在铁路工程中，上下腕臂底座高度定义为上下腕臂底座中间孔中心到低轨轨道面(直线段，以钢轨轨道水平面为准)的距离。 (1)直线段。

在直线段，上下腕臂底座高度如图2(a)所示。

①轨道平面位置O到接触线位置A的距离：5300mm(导线高度)。 ②接触线位置A到承力素位置C的距离：1600mm(结构高度)。 ③承力素位置C到平腕臂位置B的距离：110mm(承力索座结构高度)。 ④平腕臂位置B与上腕臂底座位置D在一个水平面上。 ⑤上腕臂底座位置D到下腕臂底座位置E的距离：1750mm。

由①～⑤的空间几何关系可以计算出，直线段(桥梁段+路基段)上下腕臂底座到钢轨轨道平面的距离分别为：