架空刚性悬挂系统简介
刚性悬挂的介绍(乌鞘岭隧道)及设计施工优化
为了减少开挖土方，降低净空和方便维护。
所以地铁采用低三轨供电。
但是第三轨距离地面较近，绝缘和安全难度大，这就限制了电压的提高。
较高的电压在同等条件下能够传输较高的功率，因而更有利于速度的提高。
刚性悬挂接触网就是采用绝缘子来悬挂刚性导体，如同把第三轨驾到了隧道顶部，省去了柔性悬挂的腕臂和弹性支座，既增大了对地距离，又降低了车辆上方空间。
优点：组成简单，配套零部件少，安装空间省，施工简便，接触线无张力，载流能力强（特别是直流供电系统中），安全可靠性高，系统抗灾能力强。
缺点：系统感抗较大，适应高速及交流供电系统的能力差，造价高。
适用于低净空、长大隧道以及地下铁得到广泛应用。
但是，架空刚性悬挂也具有跨距（支撑点间距）小，一般不大于10米，悬挂点密集，故隧道外很少采用。
除了材料自身的弹性外，刚性悬挂表现为纯刚性。
机车向上振动时，网不会随着弓向上移动，增大了接触压力，收缩达到设计许可值时便形成了硬点。
实际工程中可以对常规旋转头螺栓中部螺栓，使旋转头在支架内具备一定的自由行程。
这样，当机车突然向上振动的时，可以通过旋转头的弹性，减少受电弓与接触线之间的碰撞，从而减少磨损，提高弓网受流质量。
国内对刚性悬挂接触网的开发应用始于上世纪九十年代末期，当时仅限于地铁直流系统采用。
2002年首次在陇海线天兰段成功应用该悬挂方式，石门至坏话铁路石门山隧道为解决地净空问题亦采用刚性悬挂，此后为保证接触网设备长期安全运营，减少运营维护的工作量、做到设备少维护、免维修，2004年兰武线新建的乌鞘岭特长隧道（20.05公里双单线隧道）首次设计采用160km/h刚性悬挂接触网。
乌鞘岭隧道自2006年9月开通以来，采用刚性悬挂技术，虽然在设备可靠性上有了明显的提高，但是供电质量及受流关系并不理想，硬点多而且冲击大，机车受电弓离线情况突出、受电弓拉弧现象非常明显。
导致乌鞘岭隧道接触网刚性悬挂供电的深沟牵引变电所213、214开关（馈线上的断路器）跳闸频繁，跳闸原因84%为受流关系。
刚性悬挂施工方法
1.1 刚性悬挂系统介绍刚性悬挂是将接触导线夹装在汇流排上的一种悬挂方式，依靠汇流排自身的刚性使得接触导线保持在同一安装高度，从而取消链形悬挂承力索而使接触悬挂系统具备最小的结构高度，最大程度利用有限的悬挂空间。
刚性悬挂系统中接触导线及汇流排不受张力作用，与柔性接触悬挂系统相比，绝无断线的可能。
刚性悬挂接触网作为一种全新的接触悬挂方式，具有占用空间少、安装简单、少维护、稳定性好、安全可靠等特点。
刚性悬挂系统的特点是高阻力，只有极少的几个零部件是可移动的，且移动量微小，接触导线沿汇流排全长加牢，不承受机械应力，所以运营期间磨耗最小、无须维修和调整。
刚性悬挂与柔性悬挂比较，具有很多优越性。
刚性悬挂与柔性悬挂的比较1.2 施工主要工序流程1.3 施工方案及方法介绍1.3.1 施工测量（关键工序）1.3.1.1 作业准备（1）技术准备：测量前技术主管工程师已进行了测量技术交底，所有测量人员都已明白测量方案。
施工测量前应已具备如下技术条件：A 已有完整的设计图纸和设计文件。
B 已进行了图纸审核和设计技术交底，发现的问题已得到解决。
C 相关各方已共同确认轨道和线路结构的现状和技术条件，已符合线路设计标准。
D 业主代表或驻地监理工程师已确认土建结构定位坐标点(线)。
（2）人员组织由于刚性悬挂接触网系统对定位测量要求非常严格，所以，测量工作将由技术主管工程师亲自组织并负责，组成测量小组。
全线纵向测量小组由技术主管工程师1名、测量人员4名组成。
全线纵向测量时邀请业主代表、监理工程师和设计人员参加，现场及时解决遇到的各种问题。
横向定位测量小组由专业工程师1名、测量人员5名组成，配备测量专用车梯和激光测量定位仪器。
（3）主要工、机具1.3.1.2 施工测量1.3.1.2.1 纵向测量（1）操作流程图：（2）操作步骤及要点①以隧道口标明的测量起点开始测量。
②根据起测点里程和施工图纸悬挂点里程，定测出第一个悬挂点的位置，用粉笔或油漆在钢轨上作好标记，并注明锚段号和悬挂定位号。
接触网各种悬挂结构类型的综合分析、比较
（4）定位绝缘子与汇流排定位线夹及定位槽钢之间脱落 定位绝缘子与汇流排定位线夹间脱落，或定位绝缘子与 定位槽钢之间的脱落现象，其原因仍然是前述的悬挂振动 造成的。 （5）受电弓滑板的不均匀磨耗 受电弓滑板的磨耗是不均匀的，而是集中到几个部位，从 图片①可以看出成为齿状，而相对比的是1号线受电弓滑 板的磨耗却是非常均匀的（见图片②）。前者的这种非常 不均匀的齿状磨耗对于安全运营显然是一大隐患。尤其在 刚性与柔性共存的线路上，受电弓滑板的凹槽在柔性线路 运行时很容易造成卡线或拉线以及接触线的额外磨耗，严 重时甚至可能发生弓网事故。
2、支撑装置
典型的刚性接触网支撑装置如图2所示。它的结构简 单，在每一种支撑装置的底部都装有提挂夹部件,这样可 避免造成硬点,它是靠两个滑动轴承来托住汇流排,并允许 导杆因热胀冷缩而产生移动。提挂夹自动与导杆对正，支 撑装置除了安装及减少维护以外,还应允许调节汇流排对 轨道的偏差,符合最小绝缘距离,以及使所有的支撑装置接 地。整个支撑装置在上下左右包括倾斜调整都可实现。
距形隧道及车站悬挂图 园形隧道及马蹄形隧道悬挂图
图2 刚性接触悬挂典型安装图
3、跨距
汇流排是一种刚性导体,其跨距的大小与其跨中驰度相 对应，而驰度的大小因受弓的速度而影响受流质量。跨距 应尽量均匀布置，由于每段铝排连接后可看作一条连续梁， 如布置不均匀，极易造成整体的变形。 对于截面积为2213mm2汇流排而言,其运行速度与支 撑装置的跨距关系选择见表1
6、之字值
和传统柔性接触网一样,刚性接触网也须按“之”字 形布置安装。刚性接触网允许的之字形的尺寸范围为 500m长度上偏移±220mm。偏移点应该是逐渐过渡的， 接触线不应呈现棱角状。就刚性接触网的运用而言,其之 字形更类似一正弦曲线。
操控与舒适的关键 汽车悬吊系统简介
Autoblog 简体中文版操控与舒适的关键汽车悬吊系统简介常常听人家在讲悬吊系统，悬吊系统，到底什么是悬吊系统（Suspension）？其实悬吊系统是指车身、车架和车轮之间的一个连接结构系统，而这个结构系统包含了避震器、弹簧、防倾杆、悬吊副梁、下控臂、纵向杆、转向节臂、橡皮衬套和连杆等部件。
当汽车行驶在路面上时因地面的变化而受到震动及冲击，这些冲击的力量其中一部份会由轮胎吸收，但绝大部分是依靠轮胎与车身间的悬吊装置来吸收的。
悬吊系统除了支撑车身，吸收震动及冲击力久外，其目的还有保持車輪与路面的接触，以提供适当的輪胎抓地力以及良好的操控性与安全性，并保持车内乘客的舒适性，以及避免车上零组件因巨大的震动而损坏和保护行李货物。
悬吊系统能做到这些特性通常都是组件之间相互合作牵制所逹成的，而随着时间的推进，悬吊系统从早期马车上简单的叶片弹簧式一直演变至今有许多种不同类型的悬吊系统，以及最新的电子悬吊等。
通常汽车的悬吊系统可分为独立式悬吊系统与非独立式悬吊系统。
独立式悬吊有麦弗逊式悬吊系统（MacPherson Strut）、摆动车轴式悬吊系统（Swing Axle）、双A臂式悬吊系统（Double A-arm/Double Wishbone）、多连杆式悬吊系统（Multi-Link）等。
非独立式悬吊系统有叶（板）片弹簧式悬吊系统（Leaf Springs）、活动轴悬吊系统（Live axle）、扭力梁式悬吊系统（Torsion beam axle）等。
在上述的独立和非独立悬吊系统中，麦弗逊和双A 臂为近代常见的前悬吊系统，而多连杆、扭力梁和叶（板）片弹簧式悬吊为常见的后悬吊系统，其中平行叶片弹簧式悬吊系统多使用在商用货卡车或大巴士独立式悬吊的优点有：重量轻，弹簧稍弱震动少，能使乘坐舒适性更佳，车轮角度变化性较大，因左右轮能各自独立跳动，因此高速行驶时较平稳性较高。
缺点有：构造复杂，零组件多，成本高，保养费高，调整较不易、左右悬吊上下跳动时，轮胎角度会发生变化而使轮胎容易磨损。
一种直流架空刚性悬挂接触网旋臂支撑方案
一种直流架空刚性悬挂接触网旋臂支撑方案直流架空刚性悬挂接触网旋臂支撑方案是一种用于城市轨道交通线路的接触网架设的支撑方案。
它采用直流电源供电，通过架空线路供电给列车，使列车能够正常运行。
本文将详细介绍该方案的设计原理、材料选择和施工方法。
一、设计原理直流架空刚性悬挂接触网旋臂支撑方案的设计原则是要满足以下几点要求：一是能够有效地支撑接触网的线路，保证线路的稳定性和可靠性；二是能够提供足够的电力供给，使列车能够正常运行；三是能够减少对周边环境的影响，保护市容景观。
在实际的设计中，可使用高强度的钢材作为主要结构材料。
通过合理的布置和设计，使主梁和支撑柱能够承受接触网的重量和运行时的动载荷，同时保持足够的强度和刚度。
为了提高稳定性，可以增加垂直支撑柱的数量，并采用合适的固定方法，确保接触网的平衡和稳定。
二、材料选择1.主梁：主梁是支撑整个接触网的主要结构部件，它需要能够承受线路的重量和动载荷。
可选择高强度钢材，如Q345B。
在设计中，需要考虑到主梁的长度、截面形状和结构强度等因素，确保主梁具有足够的刚度和稳定性。
2.支撑柱：支撑柱是用于支撑主梁和接触网的结构柱，承受静态和动态载荷。
可选择圆钢、方钢或H型钢作为支撑柱的材料，确保足够的强度和稳定性。
3.固定件：为了确保接触网的固定和稳定，需要使用合适的固定件。
可选择高强度螺栓、槽钢等作为固定件的材料，通过合理的布置和固定方法，确保接触网固定可靠。
三、施工方法1.规划和设计：在施工前，需要进行详细的规划和设计工作，确定支撑方案的布置和结构设计。
根据实际情况和要求，确定主梁和支撑柱的数量和布置方式，确保接触网的稳定性和可靠性。
2.材料准备：根据设计要求，准备好所需的钢材和固定件等材料，并进行材料检查和试验，确保材料达到要求的质量标准。
3.施工现场准备：在施工现场进行必要的准备工作，包括地面平整、地基处理等，确保施工安全和顺利进行。
4.主梁安装：根据设计要求，将主梁按照合适的间距和高度安装在支撑柱上，通过螺栓等固定件将其固定。
刚性接触网悬挂类型
南京铁道职业技术学院
学习目的：
1.了解刚性接触网的概况 ； 2.理解刚性接触网的特点、应用和要求 ； 3.掌握刚性接触网的结构及其功能 ；
一、概况
1895年，架空刚性悬挂首次在美国巴尔的 摩第一条电气化铁路中应用。刚性悬挂是和弹 性悬挂相对应的一种接触悬挂方式，所谓刚性 悬挂就是要考虑整个悬挂导体的刚度。架空刚 性悬挂是刚性悬挂的一种，一般采用具有相应 刚度的导电轨或具有相应刚度的汇流排与接触 线组成。 架空刚性接触网有两种典型代表（以汇流 排的形状分），即以日本为代表的“T”形结 构和以法国、瑞士等国为代表的“ ”型结构。 国内
二、刚性接触网的结构 架空刚性悬 挂主要由汇流排、 接触导线、伸缩 部件、中心锚结 等组成。接触悬 挂通过支持与定 位装置安装于隧 道顶或隧道壁上， 也有安装于支柱 上的情况。
①汇流排 汇流排一般用铝合金材料制成，其形状一般 ”。“π ”型结构汇流排包括 做成“T”和“π 标准型汇流排、汇流排终端及刚柔过渡元件。标 准型汇流排一般有PAC110和PAC80两种，是刚性 接触悬挂的主要组成部分，其长度一般被制成 10m或12m；汇流排终端用于锚段关节、线岔及刚 柔过渡处，其作用是保证关节、线岔和刚柔过渡 的平滑、顺畅过渡，其长度一般做成7. 5m；刚 柔过渡元件用于刚性悬挂与柔性悬挂过渡处，其 作用是保证两种悬挂方式的平滑、顺畅过渡。
2．支持和定位装置 ①腕臂结构 主要由可调节式绝缘腕臂、汇流排线夹、 腕臂底座、倒立柱或支柱等组成，其特点是调 节灵活、外形美观，但结构复杂，成本高。此 种结构主要用于隧道净空较高或地面的线路。
②门型结构 由悬吊螺栓、横担槽钢、绝缘子及汇流排 线夹等组成。其特点是结构简单、可靠，但调 节较困难。此种结构大量用于隧道内。
刚性悬挂接触网概述
刚性悬挂接触网国内外应用情况架空刚性悬挂接触网不是新事物，相反，它和电气化铁路发展的历史一样长远，刚性悬挂接触网最初就被应用于美国巴尔的摩市的第一条电气化铁路，尽管它的形式与现在不同。
在国外，刚性接触网已在地铁工程、大型车站、人员密集的场所、集装箱节点站、城市轻轨、干线铁路隧道以及一些特殊工点中得到了有效应用。
近年建成的瑞士Kerenzerzberg隧道刚性接触网设计速度为160km/h，初期试验速度达到了185 km/h；奥地利Sittenberg隧道的刚性接触网初期试验速度达到了200 km/h。
2004年奥地利联邦铁路局在其境内干线铁路Wien-Linz线上，采用德国联邦铁路局试验列车成功地进行了速度为350km/h的试验，与此同时，在前面提到的奥地利Sittenberg隧道刚性接触网区段也成功地进行了速度为260km/h 的试验。
拟建的长大隧道刚性接触网有：奥地利-意大利Brenner Base Tunnel （63km、单线隧道、计划2015年建成），法国-意大利Lyon-Turin Tunnel（53km、单线隧道、计划2020年建成），设计速度均大于200km/h。
城市轨道交通方面，随着城市规模的不断扩大，为了缓解交通压力，地铁采用高电压供电制已是一种必然趋势。
因此，法国、瑞士、日本、韩国等国家自80年代开始，在城市交通领域中，不论是旧线改造，还是新线建设，低净空隧道，还是高净空隧道等各种线路条件大量使用刚性接触网，截至目前全世界已建成通车800多公里。
国内对刚性悬挂接触网的开发应用始于上世纪九十年代未期，当时仅限于地铁直流系统中采用。
2002年首次在陇海线天兰段成功应用该悬挂方式，石门至怀化铁路石门山隧道为解决低净空问题亦采用了刚性接触网。
此后，为保证接触网设备长期安全运营、减小运营维护的工作量、做到设备少维护免维修，2004年兰武线新建的乌鞘岭特长隧道（20.05公里双单线隧道）首次设计采用160km/h 刚性悬挂接触网。
架空刚性悬挂接触网道岔布置研究
张硕 雷
（ 中铁二 院成都勘察设计研究院有限责任公司， 四川成都 摘 ６ １ ０ ０ ８ １ ）
要： 从设计角度谈 架空刚性 悬挂接触 网在单开道岔、 对称双开道岔以及 交叉渡线上的布置方式。 针对道岔区的接触网平面设计 ，
提 出对 称 布置 、 最 大拉 出值 取值 、 预 弯 汇 流排 优 化设 置 等 措 施 ， 用于 缓 解 弓网 间的 不均 匀磨 耗 。
１ 刚性 悬 挂 的 特 点
刚 性悬 挂 自身 的 弹性 较 柔 性悬 挂 差 ，在相 同 的外 界 条件 下 对 受
架空 刚性悬挂 由 １ 根“ Ⅱ” 型截 面的汇流排和一根接触 导线 组成 ， 支持结构一般采用垂直悬挂结构。 刚性悬挂利用汇流排 自
电弓滑板 的磨耗也较严重 ，从而缩短了接触导线及受电弓的更 换周期 ， 增加 了运营成本 的同时还对行车安全埋下 了隐患Ⅲ 。
２ 架 空 刚性 悬挂 在 道 岔 区 的布 置
身的弹性 固定接触 线 ， 采用无张力架设 ， 悬挂结构简单紧凑 ， 弓
网间 接触 稳 定 。在 隧 道 内架 空 刚 性 悬挂 具 有 无 张力 、 载流 量 大 、
架 空 刚性 悬 挂接 触 网在道 岔 区采 用无 交 叉 式 的 非绝 缘 锚 段
对于偶发性故障 ， 是维修工最头疼的问题 ， 不要遇到后就胆 怯， 要根据故障现象 ， 想解决办法 ， 逐步分析 ， 故障基本可以快速
解决 。如果不采 取上述诊 断办法 ， 可 以说再过 ２ － ３ 个月甚至半
与Ｐ Ｌ Ｃ连接。 ⑧利用 Ｓ Ｉ Ｅ ＭＥ Ｎ Ｓ ｓ ７ — ３ ０ ０ Ｐ Ｌ Ｃ对相应 的数字量与
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架空刚性悬挂系统简介
一、架空刚性悬挂系统简介
刚性悬挂接触网系统的应用从发明至今已有100多年的历史了。
1895年，在美国巴尔的摩第一条电气化铁路中首次应用了架空刚性悬挂接触网系统。
1961年，日本营团
地铁日比谷线采用了“T”型刚性
悬挂接触网系统作为接触网悬挂
形式。
1983年，在法国巴黎RATPA
线采用了作为架空刚性悬挂主要
型式之一的“Π”型架空刚性悬挂
系统被成功应用。
刚性悬挂接触网系统按
受流器（或称受电弓、集电靴）的
取流部位来分，可分为两种：1、通过集电靴从轨道侧面或底部取流，如接触轨（第三轨）、“T”型汇流排刚性接触网系统；
2、通过受电弓从轨道顶部取流，亦即架空刚性接触网形式，如“Π”型汇流排刚性悬挂接触网系统。
其中，“Π”型刚性悬挂接触网系统以其结构简单、安装维护方便、安全可靠、国产化率高的特点，在我国城轨行业内取得了普遍好评。
自从1997年至2000年4月间，由中铁电气化局集团有限公司上海地铁工程公司总承，在广州地铁一号线坑口站——花地湾站进行了约135米的“Π”型铝合金汇流排刚性悬挂接触网试验段后，这种安装形式被正式引入我国，并在广州地铁二号线隧道段全面采用。
自2003年06月28日广州地铁二号线正式对外运营以来，整个系统的良好性能表现，使刚性悬挂这一架空接触网安装形式在我国的轨道交通领域的广泛推广使用打下了基础。
目前，国内现有及在建的城市轨道交通线路中，采用“Π”型汇流排刚性接触网系统的就有广州地铁地二号线（已建成开通）、广州地铁三号线（在建）、南京地铁南北线工程（在建）、上海轨道交通9号线（在建）、上海轨道交通M8线（拟建）等。
二、“Π”型刚性悬挂接触网特点
1、结构简单，施工方便
“Π”型刚性悬挂汇流排当量截面积为1200 mm2，相当于柔性8根150 mm2 硬铜绞线。
其下嵌入传统柔性悬挂接触导线后，即等于同于柔性悬挂承力索、接触导线和架空馈电线的作用。
因而刚性悬挂的结构形式相对于传统的柔性悬挂接触网来讲更简单、更紧凑（如图1），方便施工。
2、安全可靠、易于维护
首先，刚性悬挂接触网处于无张力自然悬挂状态，它依靠铝合金汇流排的刚性来保持接触导线的位置恒定，不需要象柔性悬挂设置重力下锚张力装置，悬挂结构变得更加简单，节约了有限了隧道空间，且对土建结构的承力要求较柔性悬小得多，系统的安全性及稳定性
均较柔性悬挂要好。
其次，由于刚性悬挂接触网不存在张力作用，完成消除了突发断线之忧。
而且，所有刚性悬挂提高了运营安全可靠性，同时也增加了系统的可维护性，使维护变得更容易。
再次，由于刚性悬挂接触网的安全可靠性决定了其正式投入运行后，日常维护和事故抢修工作量比柔性接触系统要少得多，事故平均恢复时间较柔性悬挂短得多，能最大限度地保证正常的运营。
第四，刚性悬挂接触网系统正线采用绝缘锚段关节进行电分段，无需再单独采用分段绝缘器，从而减少投资，且最大限度地保证了正线接触网系统的相对连续性，提高接触网系统安全性、可靠性。
3、国产化高、节约投资
在广州地铁一号线刚性悬挂示范段的开通并投入运营，标志着由中铁电气化局集团有限公司与广州地铁总公司进行联合研制的国产化架空刚性悬挂接触网系统的试验成功，实现了汇流排及其附件的国产化、主要零部件的国产化、绝缘子国产化。
至此，除刚性分段绝缘器外，其它设备都已实现国产化，可以大大降低建设成本。
4、形式特殊、要求较高
由于刚性悬挂采用硬质铝合金材质，施工过程中的一个小小的失误都可能造成难以恢复的永久性缺陷，例如不小心造成汇流排永久变形，有可能在锚段中间形成无法修正的缺陷，它不可能象柔性悬挂那样可以通过系统本身的匹配关系进行弥补。
因此，在刚性悬挂施工过程中对系统关键点的控制的人员、技术、设备就显得犹为重要，它将决定整个项目工程的竣工质量。
设计对刚性悬挂系统性能要求很高，对施工安装的精度要求更高，这就要求施工单位做更多大量的、精确的、细致的调整工作。
5、灵活方便、性能优良
刚性接触网可根据需要，在特殊的地方设计为可移动的形式。
如在地铁车辆段检修库、隧道段人防门、防淹门等地方，在需要检修或关闭人防门、防淹门时移去上部刚性悬挂，待检修完成或打开人防门、防淹门后再移回这部分刚性悬挂，恢复正常工作状态，这一特点的优越性是显而易见的。
根据采用刚性悬挂接触网系统的国家以及我国广州地铁二号线的刚性接触网系统的运营经验得知，刚性悬挂接触网在柔性悬挂相对薄弱的环节上具有绝对的优势，如经过细心调整，机车受电弓在通过刚性悬挂关节时可以完全消除拉弧现象，可以有效地防止因机车通过关节时拉弧引起的对接触导线的损伤，而这一点在柔性悬挂接触网系统中几乎是不可能实现的。