НЕСУЩИЙ ТРОС КОНТАКТНОЙ СЕТИ ЖЕЛЕЗНОЙ ДОРОГИ

Заявляемое техническое решение относится к области электротехники, а именно к конструкциям тросов для передачи электрического тока и подвешивания к ним на струнах контактных проводов.
Несущие тросы контактных подвесок должны обладать высокой надежностью за счет большой механической прочности, низкой низкотемпературной ползучести, повышенной стойкости к воздействию вибрации и соответствовать ГОСТ 32697-2019 «Тросы контактной сети железной дороги несущие».
Задачей заявляемой полезной модели является создание конструкции многопроволочного несущего троса контактной сети железной дороги пониженной низкотемпературной ползучести, и при этом удовлетворяющего требованиям межгосударственного стандарта ГОСТ 32697-2019 «Тросы контактной сети железной дороги несущие».
Известны технические решения несущего троса контактной сети железной дороги, в которых раскрыты конструкции тросов, например решение, описанное в патенте (19)RU (11)186285, но при этом данное решение обеспечивает другой технический результат - направлено на увеличение разрывного усилия и понижение электрического сопротивления по отношению к несущему тросу контактной сети, применяемому в настоящее время на линиях железной дороги и заключается в том, что несущий трос контактной сети железной дороги выполнен с точечным касанием проволок по слоям троса, при котором шаги свивки разные, скрутка двух слоев производится многооперационным способом в противоположные стороны, количество медных проволок в тросе 19. Каждый последующий слой медных проволок свит вокруг центральной проволоки и пластически деформирован со степенью обжатия по площади поперечного сечения 8 – 21%.
Среди выявленных технических решений тросов наиболее близким к заявляемому является решение троса, описанное в патенте (19)  RU (11) 197534 (13) U1 (51) МПК B60M 1/22 (2006.01), H01B 5/08 (2006.01)(54) Несущий трос контактной сети железной дороги.
В этом решении была рассмотрена та же задача – повышение надежности несущего троса контактной сети железной дороги, соответствующего всем параметрам, указанным в межгосударственном стандарте ГОСТ 32697 «Тросы контактной сети железной дороги несущие», которая была поставлена и перед авторами заявляемого технического решения. Технический результат в решении по патенту №197534 достигнут благодаря использованию в данном тросе проволок, имеющих в своем составе медь, которые получены в результате конформ-процесса литых заготовок и затем их холодного волочения до получения данных проволок. Эти проволоки выдерживают временное сопротивление при растяжении не менее 425 МПа и относительное удлинение не менее 2 %. Данный несущий трос контактной сети железной дороги выполнен круглым, содержащим центральную проволоку, далее - внутренний повив из 6 и затем - внешний повив из 12 проволок со скруткой повивов в противоположные стороны, причем наружный повив имеет правое направление скрутки. При этом ползучесть для медного троса будет не более 0,035 %.
Недостатком решения по патенту №197534 является:
высокие показатели ползучести (0,03 и выше) и как следствие – недостаточная долговечность троса, что при обрыве этого троса помимо затрат на покупку нового троса влечет затраты, связанные с внеплановыми ремонтными работами;
также для получения катанки-прутка методом конформ-процесса на заводе, производящем катанку, требуется специальное оборудование.
Технический результат заявляемого решения – повышение надежности несущего троса контактной сети железной дороги за счет того, что проволока, из которой скручен трос, состоит из сплава на основе меди с массовым процентным содержанием серебра 0,03-0,05 %. Проволока волочится на волочильном оборудовании кабельного производства из прутка, изготовленного холоднодеформированным способом (пруток подвергают поверхностной очистке, после чего производится многоходовое грубое волочение без применения отжига).
Существенное отличие заявляемого троса от троса, выше описанного, в том, что в результате получается трос со значением относительной ползучести 0,021 (что обеспечивает более высокую надежность при эксплуатации), при этом по другим показателям он соответствует ГОСТ 32697-2019.
На Фигуре изображен трос, который также выполнен круглым, содержащим центральную проволоку, далее - внутренний повив из 6 и затем - внешний повив из 12 проволок со скруткой повивов в противоположные стороны, причем наружный повив имеет правое направление скрутки.
В Приложении (см. Таблица) показан вариант химического состава проволоки для изготовления заявляемого троса.
Описание решения
Несущий трос контактной сети железной дороги, изготовленный из проволок, которые в свою очередь изготовлены из прутка на волочильном оборудовании кабельного производства.  Пруток выполнен холоднодеформированным способом из сплава на основе меди с массовым процентным содержанием серебра 0,03-0,05 %. Проволоки, которые могут иметь относительное удлинение 2,5-3,0 %, скручены в трос на крутильном оборудовании кабельного производства по системе скрутки 1+6+12.Трос выполнен круглым, содержащим центральную проволоку, далее - внутренний повив из 6 и затем - внешний повив из 12 проволок со скруткой повивов в противоположные стороны, причем наружный повив имеет правое направление скрутки. Трос может иметь сечение либо70, либо 95, либо 120, либо 150 мм кв.
Пример №1
2
Выполнение троса номинальным сечением 120 мм
2
Поступивший на предприятие пруток диаметром 8 мм из сплава на основе меди с массовым процентным содержанием серебра 0,03-0,05 % подвергают поверхностной очистке, после чего производится многоходовое грубое волочение без применения отжига. Для операции волочения проволоки из этого прутка применяется оборудование, используемое для кабельного производства. В связи с отсутствием отжига проволока диаметром 2,80 мм остаётся твердой. После волочения проволоку скручивают в трос на кабельном оборудовании, которое используется для производства типовых токопроводящих жил. Из проволок диаметром 2,80 мм изготавливается трос номинальным сечением 120 мм и диаметром 14,0 мм. Характеристики троса соответствуют ГОСТ 32697-2019, при этом достигается значение относительной ползучести равное 0,021.
Пример №2
2
Выполнение троса номинальным сечением 150 мм
Поступивший на предприятие пруток диаметром 8 мм из сплава на основе меди с массовым процентным содержанием серебра 0,03-0,05 % подвергают поверхностной очистке, после чего производится многоходовое грубое волочение без применения отжига. Для операции волочения проволоки из этого прутка применяется оборудование, используемое для кабельного производства. В связи с отсутствием отжига проволока диаметром 2,80 мм остаётся твердой. После волочения проволоку скручивают в трос на кабельном оборудовании, которое используется для производства типовых токопроводящих жил. Из проволок диаметром 3,15мм изготавливается трос номинальным сечением 150 мм2 и диаметром 15,8 мм. Характеристики троса соответствуют ГОСТ 32697-2019, при этом достигается значение относительной ползучести равное 0,021.