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第5章 棘轮补偿装置使用问题分析及对策

棘轮补偿作为电气化铁路补偿装置中的一种，以其具有的占用空间少、转动灵活、传动 效率高、防腐性能好，使用寿命长、断线制动、缩小事故范围等优点，而在高速铁路、客运 专线得到广泛应用，但普铁特殊地段也得到越来越广泛的应用。

5.1 补偿绳偏磨问题

5.1.1 补偿绳偏磨现象

（1）棘轮本体不垂直，小轮补偿绳与大轮齿牙发生摩擦（见图5-1）。

图5-1 小轮补偿绳与大轮齿牙发生摩擦

（2）棘轮本体不垂直，大轮补偿绳与本体齿牙出现相互摩擦（见图5-2）

图5-2 大轮补偿绳与本体齿牙出现相互摩擦

5.1.2 引发后果

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补偿装置补偿绳出现与棘轮齿牙相摩擦，如得不到及时整治处理，导致补偿绳本体出现明显损伤，发生断股、散股，易引发断裂而导致接触悬挂塌网事故。

5.1.3 原因分析

（1）棘轮补偿底座架构存在缺陷，安装后无法达到水平垂直状态。 （2）棘轮底座各部连接螺栓紧固力矩不达标，运行中底座出现歪斜。

（3）棘轮旋转底座竖轴调整螺栓未调整禁锢到位，造成棘轮受力后出现偏斜。

（4）棘轮安装过程中及与接触悬挂连接受力后，施工人员未对棘轮垂直度利用水平尺进行验测调整，造成棘轮偏倒值超出产品安装使用说明书中规定的棘轮偏倒值a≤5mm的要求(见图5-3)。

a.正确 b.不正确

图5-3 棘轮安装状态图

（5）棘轮补偿绳在线槽内出现不规则性缠绕，补偿绳靠近一边侧缠绕时，容易发生与轮 齿相磨现象。

5.1.4 整改和解决措施

（1）检查棘轮补偿底座架构角钢，如存在明显扭曲变形情况应立即更换，并利用水平尺4测量底座是否水平。

（2）调整棘轮旋转底座竖轴调整螺栓，将水平尺紧贴在小轮端面，检测垂直度，棘轮调整到位后，禁锢竖轴螺栓。

（3）棘轮在安装时或调整后，作业人员要利用水平尺测量棘轮中心线应保持垂直，棘轮 偏倒值严格控制在5mm以内。

（4）线槽内补偿绳缠绕排列不规则时，应及时进行调整，将补偿绳进行拨移，使之自然 顺畅缠绕。

5.2 补偿绳扭绞问题

5.2.1 扭绞现象

补偿绳扭绞现象是指因为平衡轮的不水平，造成补偿绳出现旋转甚至相互扭绞（见图

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5-4）。

图5-4 平衡轮不水平、补偿绳出现旋转相互扭绞

5.2.2 引发后果

补偿装置出现平衡轮不水平、补偿绳出现旋转相互扭绞情况时，如未及时处理，将导致补偿绳从平衡轮槽内脱出或因补偿绳出现扭绞导致补偿装置失去补偿作用，棘轮无法转动，补偿坠砣无法随着温度变化而自由升降，接触悬挂弹性降低等情况，造成接触悬挂弓网参数发生变化异常，极易引发弓网故障（事故）。

5.2.3 原因分析

（1）施工作业人员在补偿绳裁剪过程中，没有按照正确的操作方法，将不锈钢油性软钢丝绳在线盘上盘绕所存在的扭力进行有效放散。

（2）补偿绳在棘轮两边的小轮上缠绕过程中，补偿绳两个端头在与棘轮本体上的楔形线5夹通过回头固定时，补偿绳自身的扭力不在一个方向，固定后应力无法放散，补偿绳受力后产生扭绞，平衡论随之出现偏斜不水平。

（3）在接触网线索（承力索、接触线）架设起、落锚过程中，终端锚固线夹与线索连接时，线索存在扭绞，导致平衡轮不水平，引发补偿绳出现扭绞。

5.2.4 整改和解决措施

（1）利用手扳葫芦将补偿装置与线索分离卸载，抽出补偿绳释放扭绞力后，重新安装。 （2）单纯的平衡轮不水平，倾斜角度不大的，可利用平衡轮双耳连接线夹的可旋转性达到水平，也可通过对终端线夹接触线面的调整达到水平。

5.3 棘轮卡板卡住棘轮

棘轮制动卡块卡住棘轮，使得补偿装置失去作用。

5.3.1 存在现象

棘轮卡住之后，在昼夜温差较大的情况下，线索热胀冷缩，导致断线的可能，具体见图5-5。

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a.正常状态 b.断线状态

图5-5 制动块卡滞

发生该现象必须立即处理。最简单的处理方法，将棘轮卡板拆卸下来，使棘轮补偿装置暂时失去断线制动作用。

5.3.2 原因分析

产生该现象的主要原因是棘轮安装高度过高，超过了正常的安装高度；次要原因是锚段张力不均匀，使下锚处承力索或导线的实际张力没有达到额定张力，使棘轮本来应处于工作状态却成了制动状态。

5.3.3 整改措施

要从根本上解决该问题，需要调整棘轮承锚、线锚底座框架的高度。棘轮承锚底座框架最上面平面的高度为下锚处下锚支承力索高度+139mm；棘轮线锚底座框架最上面平面的高度为下锚处下锚支接触线高度+139mm（砼支柱），下锚处下锚支接触线高度+239mm（软横跨钢支柱）。

依据这一标准，根据现场的棘轮安装实际情况，要将棘轮的安装高度降低才能满足要求。调整一个棘轮框架，需要在作业车的配合下，利用不低于2个半小时的停电作业时间才能完成。

要先在锚柱上安装一套承锚角钢，打一根临时下锚拉线。调整时应先调整线锚的高度，再调整承锚的高度。

调整线锚棘轮框架高度，临时拉线应打在线锚棘轮框架上方。用3吨倒链葫芦将线锚张力倒在临时拉线锚钢上，用另一个倒链葫芦将坠砣串提起固定在支柱上，使线锚棘轮框架所受的张力和坠砣重力完全卸载，拆开线锚棘轮框架的下锚拉线。利用作业车平台，调整线锚棘轮框架的高度至标准位置。调整前，需首先核实线锚棘轮框架螺栓孔距能否满足调整的要求，若孔距不够，要预先备一套适合孔距的线锚棘轮框架。棘轮框架的安装要达到：○1承锚、线锚或钢锚、特型钢锚安装必须与地面平行，棘轮框架要用水平尺检查水平度。○2补偿棘轮安装好后，必须保证棘轮轮缘平面与地面垂直，以免造成棘轮偏磨。○3调整承锚、线锚或者钢锚、特型钢锚，保证承力索补偿绳与接触线下锚的双环杆之间保持20mm～30mm的距离，防止磨损钢丝绳。调整后螺栓力矩要达到规定的标准（M20螺栓紧固力矩为135N.M）。恢复线锚拉线，恢复线锚棘轮的张力和坠砣重力，拆除临时拉线。检查调整棘轮卡板与棘轮齿尖圆切点的距离10-12mm。

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