弹簧补偿装置
重量补偿原理
重量补偿原理一、引言重量补偿是一种常见的机械原理，用于平衡物体的重力，使其保持平衡状态。
在工业生产中，重量补偿原理被广泛应用于各种机械设备中，如起重机、电梯、升降台等。
本文将详细介绍重量补偿原理的相关知识。
二、什么是重量补偿？重量补偿是指通过一定的装置或系统来平衡物体的重力，以达到保持平衡状态的目的。
在机械设备中，通常采用受力分析和动态平衡技术来实现重量补偿。
三、受力分析1. 什么是受力分析？受力分析是指对物体所受外部力和内部反力进行分析和计算，以确定物体所处的平衡状态和运动状态。
在机械设备中，受力分析是实现重量补偿原理的基础。
2. 受力分析的基本原理根据牛顿第三定律，“作用力与反作用力大小相等、方向相反、作用在两个不同物体上”。
因此，在进行受力分析时，需要考虑到物体所受外部力和内部反力的大小、方向和作用点等因素。
3. 受力分析的应用在机械设备中，受力分析主要应用于设计和制造重量补偿系统。
例如，在电梯中，通过受力分析可以确定电梯所需的重量补偿装置的类型、数量和位置等参数。
四、动态平衡技术1. 什么是动态平衡技术？动态平衡技术是指通过对旋转或振动物体进行平衡处理，使其达到稳定运行状态的技术。
在机械设备中，动态平衡技术通常用于实现重量补偿原理。
2. 动态平衡技术的基本原理根据牛顿第二定律，“物体所受合外力等于物体质量乘以加速度”。
因此，在进行动态平衡时，需要考虑到物体所受外部力和内部反力对其运动状态的影响。
3. 动态平衡技术的应用在机械设备中，动态平衡技术主要应用于设计和制造旋转或振动物体的重量补偿系统。
例如，在起重机中，通过动态平衡技术可以实现起重钩等部件的稳定运行。
五、常见的重量补偿装置1. 弹簧式重量补偿装置弹簧式重量补偿装置是一种常见的机械装置，其基本原理是利用弹簧的弹性变形来平衡物体的重力。
在机械设备中，弹簧式重量补偿装置通常用于升降台、工作台等部件中。
2. 液压式重量补偿装置液压式重量补偿装置是一种利用液体的压力差来平衡物体的重力的机械装置。
补偿装置结构与原理
随着新材料和新工艺的不断涌现，气压补偿装置的性能将得到进一步提升。未来，气压 补偿装置有望实现更低的成本、更高的可靠性和更长的使用寿命，更好地满足工业生产 的需求。同时，气压补偿装置还将进一步实现智能化控制，提高其自动化和智能化水平。
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未来展望
随着液压技术的不断进步，液压补偿装置的 性能将得到进一步提升。未来，液压补偿装 置有望实现更高的压力和流量、更低的能耗 和更好的环保性能，更好地满足工业生产的
需求。
气压补偿装置的发展趋势与未来展望
发展趋势
气压补偿装置正朝着低成本、高可靠性和智能化的方向发展。为了降低生产成本和提高 生产效率，气压补偿装置需要具备更高的可靠性和更长的使用寿命。
未来展望
随着新材料、新工艺的不断涌现，机械补偿装置的性能将得到进一步提升。未 来，机械补偿装置有望实现更高的精度、更短的响应时间和更长的使用寿命， 更好地满足工业生产的需求。
电子补偿装置的发展趋势与未来展望
发展趋势
电子补偿装置正朝着数字化、集成化和智能 化的方向发展。随着电子技术和控制理论的 不断进步，电子补偿装置的精度和稳定性得 到了显著提高，同时其体积和重量也得到了 有效减小。
液压补偿装置的性能特点
功率密度大
液压补偿装置具有较大的功率密度，能够在 较大的负载下实现稳定的补偿效果。
对负载敏感
液压补偿装置对负载的变化较为敏感，需要 进行相应的控制和调节。
响应速度快
液压补偿装置的响应速度较快，能够满足许 多快速响应的应用需求。
需要专业维护
液压补偿装置需要专业的维护和保养，以保 证其正常工作和延长使用寿命。
适用范围广
机械补偿装置能够适应各种不同的工作环境和条件，如高温、低温、 高压、真空等。
弹簧补偿装置检修作业指导书
B检查是否存在偏磨现象。
④补偿器安装各部。
检查各部螺栓紧固力矩是否符合要求。
4
刻度牌
刻度牌与当地、当日的环境温度不对应，或补偿绳伸缩长度a值不符合安装曲线图。
紧线器、手板葫芦、钢丝套子再次调整到刻度指示温度与安装时的实际温度相同。
弹簧补偿装置刻度牌与当地、当日的环境温度相对应，补偿绳伸缩长度a值符合安装曲线要求。
2
完成安全措施
做好安全措施，工作领导人确认完成安全措施后，通知各作业组开工。
使用作业车时，平台旋转要专人盯控，严防碰伤支柱。作业车要设置相应防倾倒措施。
3
测量检查
①检查刻度牌是否与当地、当日的环境温度相对应，或测量补偿绳伸缩长度a值是否符合安装曲线图。
② 补偿器本体
检查是否与下锚方向在同一直线上。
③补偿绳。
补偿绳不得有松股、断股和接头，位于渐开线轮槽正中，不得偏磨。
7
弹簧补偿安装各零部件
①未按规定涂油：涂油。
②螺栓不紧固：按照规定力矩紧固。
各零部件安装正确，按照标准力矩紧固。
8
办理收工手续
工作领导人确认各作业组工作结束，人员机具均已撤至安全地带后，通知监护人员撤除地线及其它安全措施。
工作领导人确认安全措施撤除后，通知驻站联络员申请消除停电作业命令和线路封锁命令。
工作领导人召开收工会，办理收工手续。
9
填写检修记录
按照当天检修情况填写检修记录。
（1）
检修作业指导书
部 件
弹簧补偿装置
作业项目
弹簧补偿装置检修作业
作业人员
高空作业人员
序号
作业步骤
作业标准
技术标准
安全卡控点
恒张力弹簧补偿装置技术规格书(铁二院 海东项目 2010年4月11日修改)
海南东环铁路客运专线恒张力弹簧补偿装置技术规格书中国中铁二院工程集团有限责任公司电化院2010年4月1 适用范围恒张力弹簧补偿装置用于海南东环铁路（北起新海口站，南至新三亚站）客运专线工程接触悬挂补偿下锚。
2 技术条件2.1使用环境：2.1.1环境温度0℃～+40℃。
2.1.2最大锚段长度一般≤1500m。
2.1.3支柱类型：H型钢柱等。
2.1.4恒张力弹簧补偿装置补偿绳额定最大工作行程：1300mm。
2.1.5 风速不大于40m/s。
2.1.6 污秽等级：Ⅳ级，年最大积污量为0.35mg/cm2(等值盐密)。
2.2 接触网悬挂方式：全补偿简单链形悬挂。
2.3 补偿锚段:一般情况不宜大于2×750m，困难情况不宜大于2×800m。
2.4 恒张力弹簧补偿装置适用承力索为JTMH-120、截面120mm2铜镁合金硬绞线，额定张力为20kN；JTMH-95，截面95mm2铜镁合金硬绞线，额定张力为15kN。
接触线CTSH150，截面150mm2的铜锡合金接触线，额定张力为25kN；CTSH120，截面120mm2的铜锡合金接触线，额定张力为15kN；3 供货范围恒张力弹簧补偿装置的供货范围为下锚角钢（或下锚锚臂）、补偿装置本体、连接销轴、制动装置、补偿绳、双耳楔形线夹、平衡板等7部分。
4 技术要求4.1基本要求4.1.1恒张力弹簧补偿装置应按相关标准及经规定程序批准的图纸和技术文件制造。
4.1.2零部件的结构及材料应满足在露天环境下排除积水和较高的耐腐蚀性及在特殊条件时的抗脆裂性，零部件使用的材质应匹配。
4.2技术条件4.2.1额定张力为15kN，最大工作荷重为16.5kN；额定张力为20kN，最大工作荷重为22kN；额定张力为25kN，最大工作荷重为27.5kN。
4.2.2耐拉伸荷重：额定张力为15kN时，≥24.75kN；额定张力为20kN时，≥33.00kN；额定张力为25kN时，≥41.25kN。
齿轮的端面间隙补偿装置
齿轮的端面间隙补偿装置
齿轮的端面间隙补偿装置是一种用于调节齿轮传动中的端面间隙的装置。
在齿轮传动中，由于齿轮的制造及安装误差，以及使用过程中的磨损等因素，会导致齿轮的端面间隙产生变化。
如果端面间隙过大或过小，都会影响齿轮传动的正常运行和精度。
因此，齿轮的端面间隙补偿装置的作用就是通过一定的调节机构，使得齿轮的端面间隙保持在设计要求的范围内。
具体的补偿装置形式可以根据不同的齿轮传动结构和要求而有所不同。
常见的齿轮的端面间隙补偿装置有以下几种：
1. 弹簧补偿装置：通过在齿轮轴上设置一定形状和弹性的弹簧，利用弹性力来调节齿轮的端面间隙。
2. 螺旋调节装置：通过在齿轮轴或齿轮端面上设置螺纹结构，通过调节螺距或螺母位置来实现对齿轮端面间隙的调节。
3. 液压调节装置：通过在齿轮轴或齿轮端面上设置液压缸和液压系统，通过调节液压力来实现对齿轮端面间隙的调节。
这些补偿装置可以根据需要进行组合、调整和选择，以满足齿轮传动的需求，同时保证齿轮传动的精度和可靠性。
城轨交通转向架—弹簧减振装置
3-33
如
图
如图3-36（b）所示,环弹 簧由多组内、外环簧组成，彼 此以锥面相互接触，当受到轴 向载荷后，内环受压缩小，外 环受拉伸长，从而使内环与外 环的锥面产生轴向变形，同时 内外摩擦面做功吸收能量。环 弹簧常用于缓冲器中。
3-36
三、空气弹簧装置系统
现代轨道交通车辆不断地朝着高速化、轻量化以及低噪 声方向发展，空气弹簧悬挂系统具有诸多钢制螺旋弹簧不具 备的优点，空气弹簧的采用可以显著提高车辆系统的运行平 稳性，大大简化转向架的结构，使转向架实现轻量化和易于 维护，因此在城轨交通车辆转向架中广泛地采用空气弹簧作 为二系悬挂装置。
二、弹簧的特性与分类
1.弹簧的特性
弹簧的主要特性参数有挠度、刚度或柔度。 挠度是指弹簧在外力作用之下产生的弹性变形的大小或弹性位移量， 而使弹簧产生单位挠度所需的力的大小称为该弹簧的刚度，反之在单位 载荷作用下产生的挠度称为该弹簧的柔度。 弹簧的特性可用弹簧的挠力图表示。如图3-32所示，纵坐标用弹簧 承受的载荷坐标表示其挠度，图3-32（a）表示力与挠度呈线性关系， 即弹簧刚度为常量。
一、弹簧减振装置概述
2.弹簧减振装 置的分类
（2）城轨交通车辆采用的弹簧减振装置按其作用的不同， 大体可分为三类：第一类是主要起缓冲作用的弹簧装置，如中 央弹簧、轴箱弹簧和橡胶垫等；第二类是主要起衰减振动（消 耗振动能量）作用的减振装置，如垂向、横向减振器等；第三 类是主要起弹性约束作用的定位装置，如轴箱定位装置、心盘 与构架之间的纵、横向缓冲止挡等。
2.液压减振器 的结构及工作
原理
一般液压减振器主要由活塞、进油阀、缸端密封、上下联结环、油缸、 储油筒及防尘罩等部分组成，减振器内部还充有专用油液。图3-41 所示 为液压减振器的工作原理。
补偿器
图片
轴向型补偿器
横向型补偿器；
压力平衡型补偿器；
波纹管的类型
波纹管的类型可以按其成形工艺、结构材料和形状参数的不同来 分类。
（一）按成形工艺分类 （1）液压成形波纹管，液压成形是波纹管的最常用成形方法，利
用在管坯中的液体压力，使管坯在限制环中胀形，直至沿环向出现屈服 ，然后再压缩管坯到所需的长度。
压力推力的膨胀节。
金属波纹膨胀节
3．单式万向铰链型 代号DW 由一个波纹管及销轴、铰链板、万向环和立板等结构
件组成，能吸收任一平面内的角位移并能承受管压力 推力的膨胀节。
金属波纹膨胀节
4．复式自由型 代号FZ 由中间管所连接的两个波纹管及结构件组成，主要用
于吸收轴向与横向组合位移而不能承受波纹管压力推 力的膨胀节。
非金属柔性膨胀节适用在温度不
高、压力不大、轴向和径向补偿量
大的管系中。
金属波纹膨胀节
波纹管膨胀节：由一个或几个波纹管及结构件组成，用来吸收由于热胀 冷缩等原因引起的管道和（或）设备尺寸变化的装置。 波纹管：膨胀节中由一个或多个波纹及端部直边段组成的挠性元件。 膨胀节波纹管的波形较多，常用的有U形、Ω形等。
低，在保证设计要求的承压能力，补偿量、刚度和疲劳寿命的前提下，应优 先选用单层波纹管。
（2）多层波纹管 对受交变载荷作用或较为重要的管线，多选用两层以上的多层波纹管与 单层相比，在相同承载能力下，刚度较小，抗疲劳性能也好。
金属波纹膨胀节
（五）按波形分类
波纹管的常用波形有U形、Ω形等。Ω形波纹能够承受高压，但只能吸收较
5.7补偿器
补偿器也称膨胀节，是一种弹性补偿装置，主要用来补 偿管道或设备因温度影响而引起的热胀冷缩位移 (有时也称 热位移)。金属波纹膨胀节的补偿元件是波纹管。利用其工 作主体波纹管的有效伸缩变形，以吸收管线、导管、容器 等由热胀冷缩等原因而产生的尺寸变化，或补偿管线、导 管、容器等的轴向、横向和角向位移。也可用于降噪减振。 在现代工业中用途广泛。在操作过程中，波纹管除产生位 移 (变形)外，往往还要承受一定的工作压力，因此，膨胀 节也是一种承压的弹性补偿装置。
补偿装置结构与原理.
③ a、b值的计算及坠砣安装曲线
a amin nL (tx tmin )
b bmin nL (tmax t x )
式中：
amin ——设计时规定的最小值（mm）；
bmin ——设计时规定的最小值（mm）；
tmin ——设计时采用的最低气温（
tmax ——设计时采用的最高气温（ C ）；
tx
n
）； C ——安装或调整作业时的温度（ C ）；
——补偿滑轮传动系数（即传动比的倒 数）； L ——锚段内中心锚结至补偿器间距离 （mm）； ——线索的线胀系数（ C 1）。
二、棘轮式补偿装置
棘轮本体大轮直径为566mm，小轮直径为170mm， 传动比为1∶3，补偿绳为柔性不锈钢丝绳，比普 通不锈钢丝绳性能更好，工作荷重有30kN、36kN 两种. 主要优点是具有断线制动功能，棘轮可以自由转 动；当线索断裂后，棘轮和坠砣在重力作用下下 落，棘齿卡在制动卡块上， 从而可以有效地缩小 事故范围、防止坠砣下落侵入限界。 棘轮装置的棘轮与其它工作轮共为一体，可以解 决空间受限时的补偿问题。
弹簧补偿装置主要用于 软横跨上下部固定绳的张力 补偿，隧道内有时也用弹簧 补偿器。 特点是在弹簧补偿器内 部装有一个具有一定初始压 缩力的弹簧，当软横跨上下 部固定绳伸长时，弹簧被释 放，工作杆收回拉紧软横跨 上下部固定绳；当上下部固 定绳收缩时，弹簧被压缩， 工作杆伸出，使软横跨上下 部固定绳的张力保持在一定 范围内。
3、补偿器的a、b值
概念 a值：坠陀杆耳环孔中心至补偿（定）滑轮下沿的距离 为a值。 b值：坠陀串最下一块坠陀的底面至地面（或基础面） 的距离称为补偿器的b值。 要求 在最低温度时，a值应大于零。 在最低温度时，b值应小于零。 “接触网运行检修规程”规定，补偿器a、b值的最 小值不小于200mm，在进行接触网设计时，a、b值不 小于300mm。
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Spring Tensioning Device 弹簧补偿装置1. Application 用途Tensioning Device is to be used in platform, tunnel and other special position, it includes accessories up to the insulator (excluded), and the fixing to the wall in the tunnel or to the mast in the open route, and it should include the rope, bracket and the connecting parts.站内站台区范围内、隧道内特殊部分接触悬挂下锚，采用弹簧补偿装置，包括绝缘子（除外）以及与锚臂或支柱的附件。
2. Layout plans for Spring Tensioning Device 弹簧补偿装置配置方案Basically, there are 2 series of Spring tensionning device, TR450 and TR750,length expansion of TR450 is 450mm and compensation tensile is6-22.5KN;length expansion of TR750 is 750mm and compensation tensile is 5-22.5KN; for higher tensile, 2 Spring tensionning device shall be used in parallel.总的来说，棘轮产品一共两个系列：TR450 和TR750, TR450 的张紧调节量为450mm，补偿张力为6-22.5KN ;TR750 的张紧调节量为750mm，补偿张力为5-22.5KN. 如果需要更高的拉力，可以并排使用两个弹簧补偿装置。
a. When cable tensile is 15KN,a set of TR750/1500 CAT.790/197 shall be adopted, the length expansion is 750mm;线张力为 15KN，弹簧补偿装置选用TR750/1500 CAT.790/197 一套，张紧调节量750mm;b. When cable tensile is 25KN, 2 sets of TR750/1275 shall be adopted, thelength expansion is 750mm.2线张力为25KN，弹簧补偿装置选用TR750/1275 两套，张紧调节量750mm。
c. When cable tensile is 8.5KN, a sets of TR750/850 shall be adopted, thelength expansion is 750mm.线张力为8.5KN，弹簧补偿装置选用TR750/850 一套，张紧调节量750mmd. The detailed configuration solution and the type of the product will be defined during the Design Liaison Meeting.e. The technical information including the detailed material of the component shall be provided during the Design Liaison Meeting.3 Product Acceptance Standards 产品验收标准The drawings and test reports will be used as reference for the product acceptance.图纸和检验报告作为产品验收参考.3.1. Open Case Inspection 开箱验收In the deliveries it includes the packing list, the drawings and the installation manuals. When doing the Open Case Inspection, please carefully check the type, dimension and QTY according to the packing list.产品在发货时会随产品附有装箱单,图纸和安装手册.开箱验收请清点以上附件是否齐备，货物型号，规格和数量是否与装箱单上所填内容一致。
3.2. Appearance & Dimension Inspections 外观及尺寸检验3.2.1 Appearance Inspection 外观检验Mainly check if there is any appearance damage or mechanical damage during the transportation.货物外观检验主要是检查货物在运输过程中有无外观及机械损伤；3.2.2 Dimension Inspection 尺寸检验Do the inspection according to the dimensions specified in the drawings.货物尺寸检验以零件图纸尺寸作为检验依据.4. Performance Inspection 性能检验Mechanical & electrical performance shall be inspected based on the data in the test reports provided by the Manufacturer, or the relevant standards and methods made by the Buyer, or pick up some samples at random and send them to the Buyer inspection center for tests.零件的机械、电等性能检验以制造商提供的试验报告上检测的性能指标为依据，也可根据买方相关产品检验标准和方法，随机抽检样品送买方检测中心进行检测。
See attached drawing.图纸附后铁路接触线自动张紧装置（专利产品）工作原理Functional principle弹簧连接在线索上，弹簧驱动一个具有不变半径的滑轮。
该滑轮与另一个具有可变半径滑轮安装在同一个轴上。
线索与该轴相连接。
The spring is connected to a cable, driving a pulley having a constant radium, assembled on the same axis of another pulley having a variable radius,to which the line is connected.弹簧对滑轮系统有一个力矩。
这个力矩由紧固线索时产生的张力来补偿。
The spring applies to the pulley system a torque which is compensated by the torque generated by the line pull.弹簧预先加载了相当于弹簧行程总长一半的力，这不断变化的弹力在其行程以内，由连接在线索上的可变半径滑轮来补偿，在滑轮系统中这两个力矩是相等的。
线索张力在弹簧行程中保持不变。
The spring is pre-loaded at the half of the forcecorresponding to the total travel of the spring. The variation of the spring force, during its travel, is compensated by the radius variation of the pulley connected to the line. The two torques acting on the pulley system are then constantly in equilibrium, and the force applied to the line remains practically constant during all the spring travel.棘轮类型和选型Spring tensionning device types and type selection专利产品棘轮可在昼夜、冬夏温度变化时自动对接触线或承力索的热胀冷缩变化进行补偿，保持张力恒定不变。
Spring tensionning device is a tensioning device for maintaining automatically constant the pull of railway contact wires or feeder wires, during the elongation or contractions of the same, due to temperature variations between day and night, summer and winter.棘轮直接串接于接触线终端，和传统滑轮补偿装置相比，由于减少了坠陀而不占用垂直和侧面空间。
另外，一种装置可满足不同长度的线索和不同的温度变化需求。
Contrarily to the traditional weight-tensioning, it does not occupy space vertically or laterally, as it is installed overhead, in series to the wire. In addition, one device only is suitable for a variety of span lengths and temperature variations.总的来说，棘轮产品一共两个系列：TR450 和TR750,唯一区别是张紧能力大小。
（跨度和温度变化有关）Basically, there are 2 families of Spring tensionning device , TR450 and TR750, differing only for the tensioning capability(span length related to temperature variation). T450 适用于温度变化较小，跨度较大或温度变化较大跨度较小的情况，可允许线长扩展值为450mm。