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[摘要]本文介绍了高速电气化铁路接触网的整体吊弦自动化制作的研究，分别阐述了电气化铁道整体吊弦的结构和性能利用可编程控制器来实现整体吊弦制作的部分逻辑自动控制的研究，并提出了在整体吊弦制作工艺中的一些结论和建议。
[关键词]接触网、整体吊弦、制作、PLC控制
[中图分类号]TM922.5 [文献标识码]A [文章编号]1672-5158（2013）06-0197-02
一、引言
随着电气化铁路的发展迅速，接触网悬挂中吊弦零部件由过去的环节吊弦更替为耐腐蚀铜合金软铜绞线制成的整体吊弦，而现有载流环式整体吊弦制作装置由5部分组成，包括断线器、回头制作器、齿轨紧线器、长度定位及压接机构、材料及模具箱。但却是全手工操作，作品的创新点在于利用可编程控制器来实现部分的逻辑自动控制。以实现解决传统施工方法繁琐，工作量大，不能严格保证接触网的结构高度的问题。主要技术：可编程控制器PLC。
二、整体吊弦的结构与性能
整体吊弦的结构类型：
整体吊弦为心形环式吊弦，分为两种情况。一是压接式整体吊弦，是将确定好长度的整体吊弦线与承力索吊弦线夹及接触线吊弦线夹分别压接固定（可在工厂或施工现场的加工车间进行压接）施工时可一次安装到位不需要调整（本文主要介绍压接式整体吊弦）。二是螺栓可调式整体吊弦，是先将吊弦线与接触线的吊弦线夹进行压接固定而与承力索的吊弦线夹的连接则是根据现场实际情况调整好吊弦线长度后再用螺栓固定这种吊弦的特点是适应于吊弦长度变化无规律的地方，安装于关节转换支、线岔两端、分段绝缘器两端、中心锚节两端、非工作支、软横跨。
可调式绝缘型整体吊弦包括不锈钢钢丝绳、钢丝绳两端的上部和下部弦环、塑料开口绝缘衬套、不锈钢U形卡、连接螺丝、带槽螺栓、压绳垫片等零部件组成。其特征在于开口绝缘衬套与承力索之间绝缘，使吊弦不导流，避免了电火花烧伤吊弦。
整体吊弦的性能：
首先是弦吊接触线，并把接触线固定到设计高度，同时为增加承力索的导流作用还起着并联分流的作用。其具有机械强度高、耐腐蚀性能好、使用寿命长、有利于批量生产等优点。另外与环节吊弦相比，由于整体吊弦取消了环节结构所以改善了接触网的导电通路，避免了环节吊弦产生的磨损和电火花烧伤等情况。
三、制作装置的PLG控制
现有整体吊弦制作装置：
基于PLC控制的制作装置：
整套装置主路径为一U型槽，通过电磁推杆推动用紧线器拉伸过的吊弦线运动。按吊弦线的预留长度来固定了断线器，在断线器后为压接管，且为了固定吊弦线的路径，在压接管进线口前与出线口后都有开口向上的U型槽。压接管两侧用两个可以松合的钢片夹紧得以固定，在压接管后一圆弧形的U形槽，槽口向内，并固定与装置平台上。同时将槽口向外的鸡心环嵌入U型槽内，也用可以松和的钢片固定鸡心环。这样就刚好形成了一个圆管通道，吊弦线从压接管穿入再进入圆管通道，从圆管通道中穿出又穿回压接管。穿出压接管时，感应装置触发，则电磁推杆停动，固定鸡心环的钢片松开，电磁拉杆开始拖动吊弦线向远离压接管方向移动，直到鸡心环与压接管紧贴即碰到行程开关，断线器动作，电磁拉杆停动，压接钳动作。这就形成了一个完整的包括断线器、回头制作器与压接机构的自动控制回路。
说明：吊弦线由电磁推杆推动，左右均用相应设备控制吊弦线，在吊弦线的制作时，有两根电磁推杆同时控制吊弦线的移动（令向靠近压接管方向运动的推杆为L1，向远离压接管方向运动的拉杆为L2）。
1 对整个过程的控制要求
1）开关闭合，电磁推杆推动吊弦线向前运动。
2）吊弦线穿出压接管，电磁推杆停动，电磁拉杆动作，固定钢片松开。
3）鸡心环紧贴压接管时，电磁拉杆停动，断线器动作，压接钳动作。
2 I/O端子分配及I/O接线图
I/O端子分配表（表1）
I/O接线图（图1）：
3 设计梯形图程序如（图2）：
四、结论和建议
在高速接触网施工中，对于整体吊弦施工来说，本次制作工法的最大优点在于实现整体吊弦制作的自动化控制，取消了施工人员繁琐的吊弦制作工序。同时能够保证接触导线一次安装到位，取消了施工人员对导线高度反复进行调整的工作量，可提高工效，节约工时。增加了运输效益，减少了占用线路的时间，缓解了施工、运营维护与运输的矛盾。但是，还有以下几点要求必须注意：
（1）必须依据现场实际采集的原始数据进行精确计算，以得到吊弦长度的相关精确数据；
（2）吊弦的预制压接工艺尚不完善，还不能达到本次设计的要求，有待继续开发；
（3）严格控制测量、预制的误差，便能够保证在接触网施工整体吊弦预制安装一步到位，使接触线高度达到设计的要求。
参考文献
[1]于万聚，接触网设计及检测原理[M]，北京：中国铁道出版社，1993
[2]于万聚，高速电气化铁路接触网[M]，成都：西南交通大学出版社，2003
[3]铁道部电气化工程局第一工程处，电气化铁道施工手册，接触网[M]，北京：中国铁道出版社，1984
[4]可编程控制器原理与实践教程[M]，上海：上海交通大学出版社，2007
[关键词]接触网、整体吊弦、制作、PLC控制
[中图分类号]TM922.5 [文献标识码]A [文章编号]1672-5158（2013）06-0197-02
一、引言
随着电气化铁路的发展迅速，接触网悬挂中吊弦零部件由过去的环节吊弦更替为耐腐蚀铜合金软铜绞线制成的整体吊弦，而现有载流环式整体吊弦制作装置由5部分组成，包括断线器、回头制作器、齿轨紧线器、长度定位及压接机构、材料及模具箱。但却是全手工操作，作品的创新点在于利用可编程控制器来实现部分的逻辑自动控制。以实现解决传统施工方法繁琐，工作量大，不能严格保证接触网的结构高度的问题。主要技术：可编程控制器PLC。
二、整体吊弦的结构与性能
整体吊弦的结构类型：
整体吊弦为心形环式吊弦，分为两种情况。一是压接式整体吊弦，是将确定好长度的整体吊弦线与承力索吊弦线夹及接触线吊弦线夹分别压接固定（可在工厂或施工现场的加工车间进行压接）施工时可一次安装到位不需要调整（本文主要介绍压接式整体吊弦）。二是螺栓可调式整体吊弦，是先将吊弦线与接触线的吊弦线夹进行压接固定而与承力索的吊弦线夹的连接则是根据现场实际情况调整好吊弦线长度后再用螺栓固定这种吊弦的特点是适应于吊弦长度变化无规律的地方，安装于关节转换支、线岔两端、分段绝缘器两端、中心锚节两端、非工作支、软横跨。
可调式绝缘型整体吊弦包括不锈钢钢丝绳、钢丝绳两端的上部和下部弦环、塑料开口绝缘衬套、不锈钢U形卡、连接螺丝、带槽螺栓、压绳垫片等零部件组成。其特征在于开口绝缘衬套与承力索之间绝缘，使吊弦不导流，避免了电火花烧伤吊弦。
整体吊弦的性能：
首先是弦吊接触线，并把接触线固定到设计高度，同时为增加承力索的导流作用还起着并联分流的作用。其具有机械强度高、耐腐蚀性能好、使用寿命长、有利于批量生产等优点。另外与环节吊弦相比，由于整体吊弦取消了环节结构所以改善了接触网的导电通路，避免了环节吊弦产生的磨损和电火花烧伤等情况。
三、制作装置的PLG控制
现有整体吊弦制作装置：
基于PLC控制的制作装置：
整套装置主路径为一U型槽，通过电磁推杆推动用紧线器拉伸过的吊弦线运动。按吊弦线的预留长度来固定了断线器，在断线器后为压接管，且为了固定吊弦线的路径，在压接管进线口前与出线口后都有开口向上的U型槽。压接管两侧用两个可以松合的钢片夹紧得以固定，在压接管后一圆弧形的U形槽，槽口向内，并固定与装置平台上。同时将槽口向外的鸡心环嵌入U型槽内，也用可以松和的钢片固定鸡心环。这样就刚好形成了一个圆管通道，吊弦线从压接管穿入再进入圆管通道，从圆管通道中穿出又穿回压接管。穿出压接管时，感应装置触发，则电磁推杆停动，固定鸡心环的钢片松开，电磁拉杆开始拖动吊弦线向远离压接管方向移动，直到鸡心环与压接管紧贴即碰到行程开关，断线器动作，电磁拉杆停动，压接钳动作。这就形成了一个完整的包括断线器、回头制作器与压接机构的自动控制回路。
说明：吊弦线由电磁推杆推动，左右均用相应设备控制吊弦线，在吊弦线的制作时，有两根电磁推杆同时控制吊弦线的移动（令向靠近压接管方向运动的推杆为L1，向远离压接管方向运动的拉杆为L2）。
1 对整个过程的控制要求
1）开关闭合，电磁推杆推动吊弦线向前运动。
2）吊弦线穿出压接管，电磁推杆停动，电磁拉杆动作，固定钢片松开。
3）鸡心环紧贴压接管时，电磁拉杆停动，断线器动作，压接钳动作。
2 I/O端子分配及I/O接线图
I/O端子分配表（表1）
I/O接线图（图1）：
3 设计梯形图程序如（图2）：
四、结论和建议
在高速接触网施工中，对于整体吊弦施工来说，本次制作工法的最大优点在于实现整体吊弦制作的自动化控制，取消了施工人员繁琐的吊弦制作工序。同时能够保证接触导线一次安装到位，取消了施工人员对导线高度反复进行调整的工作量，可提高工效，节约工时。增加了运输效益，减少了占用线路的时间，缓解了施工、运营维护与运输的矛盾。但是，还有以下几点要求必须注意：
（1）必须依据现场实际采集的原始数据进行精确计算，以得到吊弦长度的相关精确数据；
（2）吊弦的预制压接工艺尚不完善，还不能达到本次设计的要求，有待继续开发；
（3）严格控制测量、预制的误差，便能够保证在接触网施工整体吊弦预制安装一步到位，使接触线高度达到设计的要求。
参考文献
[1]于万聚，接触网设计及检测原理[M]，北京：中国铁道出版社，1993
[2]于万聚，高速电气化铁路接触网[M]，成都：西南交通大学出版社，2003
[3]铁道部电气化工程局第一工程处，电气化铁道施工手册，接触网[M]，北京：中国铁道出版社，1984
[4]可编程控制器原理与实践教程[M]，上海：上海交通大学出版社，2007