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接触网棘轮补偿装置的使用问题分析及对策

王绍普

【摘要】接触网棘轮补偿装置由于其补偿效率高、断线止动性能好的特点,在高速

铁路上得到了全面的应用,同时在普速铁路也得到越来越广泛的应用.在运营使用中,

由于产品工艺不完善、施工安装不到位、运营维护经验不足方面的问题,造成了接

触网运行的安全风险.通过对郑西(郑州—西安)高铁及普速铁路棘轮补偿使用问题的

系统分析,提出针对性的解决方案.

【期刊名称】《铁道机车车辆》

【年(卷),期】2014(034)005

【总页数】3页(P107-109)

【关键词】棘轮补偿;分析;对策

【作者】王绍普

【作者单位】郑州铁路局洛阳供电段,河南洛阳471002

【正文语种】中文

【中图分类】U255.8+3

接触网自动张力补偿装置是接触网的一个重要组成部分，补偿效率和效果直接关系

到接触网张力的大小和波动传播速度，从而影响接触网的弓网性能和运行安全性。

棘轮补偿装置除满足接触网张力补偿的要求以外，其良好的断线止动性能（断线时，

坠砣下落距离不大于200mm），在故障（事故）情况下能够有效缩小设备影响

范围，降低事故等级。在接触网新建和更改设计中对安装防窜不防断形式中心锚结

锚段的补偿装置也普遍采用棘轮补偿弥补防窜中心锚结在断线故障情况下的不足。

下面对郑西高铁和普速接触网运营过程中棘轮补偿装置出现的各种问题进行分析，

并提出针对性的对应措施，指导接触网棘轮补偿装置维护，提高安全运营能力。

棘轮补偿装置出现的主要问题是棘轮补偿装置的补偿绳与棘轮本体、卡线槽的偏磨

问题和限制架卡滞、松脱的问题。棘轮的偏磨在造成设备损伤、损坏的同时，都会

严重降低补偿效率甚至造成断线事故。补偿装置的卡滞、松脱将直接导致接触网张

力恶化，严重时直接造成行车事故。

1.1设备问题

隧道外棘轮补偿绳缠绕出现叠压、交错，补偿绳严重变形或偏磨断股。如果补偿绳

叠压情况严重，极有可能造成补偿绳脱槽，补偿直接卡死。

1.2原因分析

隧道外棘轮补偿装置的技术标准要求：补偿绳的缠绕应正确入槽，防止绳股之间交

错、重叠，大轮最多缠绕三圈半。而根据棘轮补偿装置安装曲线计算，长度为

700m的半锚段，在温度达到－20℃时，棘轮大轮的缠绕圈数达到3.3圈。

实际棘轮产品的大轮允许缠绕最宽处为38mm，在安装楔块处的最窄处宽度为

27mm。补偿绳线径为9.5mm，补偿绳缠绕到3圈，缠绕宽度就需要28.5mm。

实际上，当大轮圈数达到2.8圈后，在楔块处的补偿绳缠绕将出现挤压、重叠现象，

不能满足棘轮安装技术要求，如图1。

1.3解决措施

（1）厂家对棘轮装置的结构进行调整：增大棘轮大轮内允许缠绕的有效宽度，满

足极限低温时，大轮补偿绳平整有序缠绕的宽度。

（2）接触网设备维护单位，在气温低于－10℃低温时，加强对大轮内补偿绳状态

的检查，检查是否有严重的断股并及时调整缠绕情况，避免补偿绳脱槽。

2.1设备问题

小轮一侧的补偿绳偏磨棘轮本体的外缘，易造成小轮补偿绳断丝、断股，严重时造

成卡滞。

2.2原因分析

这种情况是由于棘轮本体沿下锚方向不平顺，向垂直线路方向偏斜，造成一侧的补

偿绳磨棘轮外缘。棘轮的安装标准要求：两侧小轮补偿绳与棘轮本体两侧的距离对

称，最大水平差值应不大于5mm。现场造成棘轮偏斜的原因有以下两方面。

（1）主要原因是小轮两侧的补偿绳张力F1、F2大小不等（见图2），使棘轮本

体两侧同方向受力不匀发生偏斜，造成补偿绳偏磨棘轮的外缘。

造成补偿绳张力F1、F2大小不等的原因是棘轮平衡轮与其轴承间是滑动摩擦，传

动效率低。当|F1－F2|小于平衡轮的静摩擦力时，平衡轮不能转动，不能起到平衡

两侧力的作用。如果施工时没有调整好两侧小绳的张力，受补偿张力后很容易造成

棘轮两侧的小轮补偿绳张力不等，拉偏棘轮。郑西高铁开通以来，已发现处理多处

此类设备缺陷。

（2）另外的情况是固定棘轮两侧的摆动杆长度不一致或本体轴承安装不对称造成

棘轮本体在摆动杆内的结构安装偏斜。

2.3解决措施

首先通过现场测量，确定如果是因为产品零配件的问题造成棘轮偏斜，更换相应零

部件即可解决。

如果是小轮两侧补偿绳受力不平衡造成的，则将平衡轮的受力卸载，利用小轮补偿

绳人工转动平衡轮调整两侧的补偿绳张力，观察小轮两侧补偿绳距棘轮本体中心距

离相