СПОСОБ ВЕРТИКАЛЬНОЙ РЕГУЛИРОВКИ ЦЕПНОЙ КОНТАКТНОЙ ПОДВЕСКИ ЖЕЛЕЗНОЙ ДОРОГИ
METHOD OF VERTICAL ADJUSTMENT OF RAILWAY CHAIN CATENARY

Заявляемое изобретение относится к области электрификации железных дорог, в частности к способам вертикальной регулировки цепных контактных подвесок.
От качества монтажа и регулировки контактной подвески в значительной степени зависит качество ее взаимодействия с токоприемниками, а значит, скорость износа контактного провода, срок его службы и экономическая эффективность системы токосъема в целом. Поэтому международные нормы устанавливают жесткие допуски по регулировке подвески для высоких скоростей движения. Так, разница высот контактного провода у соседних опор должна составлять не более 10 мм при скоростях 220-250 км/ч и не более 30 мм при скоростях 200-220 км/ч. Точность задания стрелы провеса контактного провода должна составлять ±5 мм.
Из уровня техники известен способ регулировки высоты крепления контактного провода электрифицированной железной дороги по патенту RU 2072156, МПК 6 B60M 1/28, 1994 г. Способ заключается в том, что при закреплении контактного провода на несущем тросе посредством звеньевых струн визуально определяют фактическую высоту его подвешивания с помощью рейки со шкалой. При несовпадении фактической высоты с нормированной регулируют высоту подвешивания контактного провода путем удлинения или укорачивания крепежных концов звеньев струн. Высоту подвешивания контактного провода регулируют с помощью съемного механического средства, зажимая контактный провод между прижимными губками и поднимая или опуская его путем нажатия на подвижную педаль, при необходимости дополнительно имитируя величину отжатия контактного провода вверх усилием токоприемника.
Известны способы вертикальной регулировки цепной контактной подвески, описанные в книге Ю.И. Горошкова и Н.А. Бондарева. Контактная сеть (М.: Транспорт, 1990. - 399 с.), особенность которых заключается в том, что требуемое высотное положение контактного провода (с учетом проектной стрелы провеса в середине пролета) достигается за счет изменения длин струн контактной подвески в процессе регулировки.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому положительному эффекту, т.е. прототипом, является способ вертикальной регулировки цепной контактной подвески, описанный в книге А.В. Фрайфельда, Н.А. Бондарева и А.С. Маркова. Устройство, сооружение и эксплуатация контактной сети и воздушных линий. М.: Транспорт, 1987, с.217. Способ заключается в том, что в ходе монтажа цепной подвески одним из трех известных методов (понизу, поверху или комбинированным) производится регулировка контактной подвески, осуществляемая бригадой монтеров из пяти-шести человек. Регулировка подвески начинается с определения нужной высоты подвешивания контактного провода, установки струн с запасом длины для последующей их регулировки, установки и регулировки средней анкеровки, монтажа и регулировки рессорных тросов и фиксаторов, регулировки высоты контактного провода за счет изменения длин струн. Все работы по регулировке подвески осуществляются при прекращении движения поездов по регулируемой подвеске (в монтажные «окна»).
Описанные способы позволяют монтировать контактную подвеску для движения подвижного состава со скоростями до 160 км/ч, обеспечивая точность, достаточную для удовлетворительной работы подвески при указанных скоростях.
Общими недостатками всех описанных выше способов, в том числе и прототипа, является высокая трудоемкость, обусловленная необходимостью регулировки подвески за счет изменения длин струн в процессе монтажа, и требуемые значительные временные затраты в рамках монтажных «окон», когда движение поездов по пути, на котором производится регулировка, прекращается. Кроме того, при применении описанных способов крайне затруднительно обеспечение требуемой точности вертикальной регулировки контактной подвески для скоростей движения поездов свыше 200 км/ч.
При создании настоящего изобретения ставилась задача - исключение вышеперечисленных недостатков, а именно снижение трудоемкости работ по вертикальной регулировке контактной подвески и уменьшение времени, затрачиваемого на нее, при одновременном повышении ее точности.
Для решения поставленной задачи в способе вертикальной регулировки контактной подвески, включающем расстановку струн в пролетах после раскатки несущего троса и контактного провода, установку и регулировку средней анкеровки, монтаж и натяжение рессорных тросов (при их наличии), регулировку фиксаторов с учетом установки проектных значений зигзагов контактного провода, согласно предлагаемому изобретению после раскатки и подвешивания несущего троса на консолях производят промеры фактических длин пролетов, а также фактических высотных отметок и зигзагов несущего троса в местах его подвешивания с использованием известных приборов-измерителей высокой точности, затем на базе произведенных промеров выполняют расчет по известным зависимостям длин мерных струн, выпускают монтажные чертежи установки мерных струн и изготавливают струны, после чего осуществляют установку мерных струн в проектное положение согласно монтажным чертежам.
Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемое изобретение отличается наличием новых действий, иным порядком выполнения действий во времени и использованием иных приспособлений.
Проведенный патентный поиск показал, что в настоящее время неизвестен способ вертикальной регулировки цепной контактной подвески, обладающий такой же совокупностью существенных признаков, что и предлагаемый. Таким образом, заявляемое техническое решение соответствует критерию изобретения «новизна».
При изучении уровня техники, известного в данной области техники, признаки, отличающие заявляемое изобретение от прототипа, не были выявлены и поэтому они обеспечивают заявляемому техническому решению соответствие критерию «изобретательский уровень».
Проведение после установки натяжения несущего троса и контактного провода промеров фактических длин пролетов, а также фактических высотных отметок и зигзагов несущего троса в местах его подвешивания на консолях с помощью известных измерителей высокой точности, например лазерных, позволит производить обмерные работы с высокой степенью точности и во время эксплуатации подвески, т.к. для этого не требуется предоставление дорогостоящих монтажных «окон», что позволяет значительно сократить время регулировки и снизить материальные затраты. Благодаря таким измерениям исключается необходимость в работах по регулировке длин струн, а также по трудоемкой регулировке высоты и зигзага несущего троса на консолях. Последующий расчет мерных струн, выпуск монтажных чертежей установки мерных струн, изготовление струн и установка мерных струн в проектное положение позволят обеспечить требуемое высотное положение контактного провода с высокой точностью без дополнительной регулировки длин струн. Таким образом, заявляемый способ обеспечит снижение трудоемкости работ по вертикальной регулировке контактной подвески и уменьшение времени, затрачиваемого на нее, при одновременном повышении ее точности. Высокоточные промеры результата регулировки, достигнутого при помощи заявляемого способа, подтвердили соответствие параметров регулировки требованиям для скоростей движения 250 км/ч на одном из экспериментальных анкерных участков перегона Калашниково-Лихославль Октябрьской железной дороги.
Вышеизложенное доказывает, что совокупность отличительных от прототипа признаков обеспечивает возможность использования заявляемого технического решения при вертикальной регулировке цепной контактной подвески железной дороги, т.е. оно соответствует критерию изобретения «промышленная применимость».
Заявляемый способ вертикальной регулировки цепной контактной подвески осуществляется следующим образом.
Сначала выполняют предварительные работы по монтажу контактной сети, которые включают в себя установку опор, монтаж консолей, подвешивание несущего троса на консолях, раскатку контактного провода на временных или существующих струнах, установку проектного натяжения несущего троса и контактного провода, продольную регулировку консолей.
После перечисленных работ выполняют измерения фактических длин пролетов, а также фактических высотных отметок и зигзагов несущего троса в местах его подвешивания на консолях при помощи известных высокоточных измерительных приборов, например лазерных измерителей. Обмерные работы могут производиться во время эксплуатации железной дороги и не требуют предоставления дорогостоящих «окон». Точность измерений должна составлять: при измерении длин пролетов ±50 мм; при измерении высотных отметок несущего троса ±2 мм; при измерении зигзагов несущего троса ±5 мм.
На основе выполненных измерений производят расчет по известным зависимостям длин мерных струн в пролетах, выпускают монтажные чертежи установки мерных струн и изготавливают мерные струны. Точность задания длин струн при изготовлении должна быть не хуже ±1 мм от расчетной. При изготовлении на каждой струне крепят бирку с указанием места ее установки: номер анкерного участка, пролет, номер струны в пролете. Расчеты и изготовление мерных струн также не требуют предоставления «окон».
Далее в монтажное «окно» осуществляют установку мерных струн в проектное положение по монтажных чертежам, при этом временные (существующие) струны демонтируются. Выполняют установку и регулировку средней анкеровки, монтаж и натяжение рессорных тросов (при их наличии), регулировку фиксаторов с учетом установки проектных значений зигзагов контактного провода. В результате этих действий контактный провод принимает требуемое высотное положение с обеспечением высокой точности.
Достоинствами предлагаемого способа являются:
- снижение трудоемкости работ по вертикальной регулировке контактной подвески за счет того, что исключается необходимость в работах по регулировке длин струн, а также по регулировке высоты и зигзага несущего троса на консолях;
- уменьшается время, затрачиваемое на вертикальную регулировку контактной подвески, при этом снижается потребность в дорогостоящих монтажных «окнах», во время которых прекращается движение поездов;
- значительно повышается точность вертикальной регулировки, достигаются требования по точности регулировки контактной подвески для скоростей движения свыше 200 км/ч.