基于cad技术的站场平面设计(常州站)_本科毕业设计(论文)(编辑修改稿)

基于cad技术的站场平面设计(常州站)_本科毕业设计(论文)(编辑修改稿)内容摘要：

................................................................................. 56 西南交通大学本科毕业设计（论文） 第 1 页 第 1 章 绪论 为了适应我国铁路运输市场的需求，国家大力发展铁路建设，特别是高速铁路的建设。 高速铁路能缩短 旅 行时同，运输量大，准点率高，占用土地少，能源消耗少，对环境的污染小，社会效益高。 为了提高列车的运行速度，节省能源消耗，高速铁 路一般采用接触网供电方式。 接触网能保证良好地供给电力机车电能，保证电力机车在线路上安全，高速运行。 并能节省投资、结构合理、维修简便、便于新技术的应用。 因此，对于铁道电气化专业的本科学生来说，了解和掌握高速接触网平面设计是必须的。 接触网平面设计是接触网设计的重要环节，是施工工程的重要依据，是高速电气化铁路接触网设计中的关键技术。 因此，通过本课题的研究，一则能够深化和巩固学过的高速电气化铁路接触网技术的理论基础，培养自己的独立设计能力，熟悉接触网平面设计过程和技巧；并根据工作去向，重点讨论和研究相关工作领 域内容和技术，解决设计、施工和运营中的一些工程技术问题，为以后的接触网工作奠定坚实的基础。 在本研究课题中，将尽力采用众多的计算机技术来进行接触网的平面设计工作。 提高工作效率，简化工作流程，提高设计质量，为高速电气化铁路做出应有的贡献。 研究设计 常州 接触网平面布置图，其中包括如下内容：确定接触悬挂类型；支柱的位置、类型及容量；锚段的划分及走向；拉出值的大小和方向；支柱的侧面限界；支持装置类型及相应安装图号；咽喉区的放大图；接触线高度等。 并运用 CAD 技术完成设计。 研究接触网设计计算，其中包括：接触网负载计算 、支柱容量计算及校验，张力计算，最大跨距计算，锚段长度计算，一跨距吊弦长度计算等。 了解高速接触网与普速接触网的主要异同点，学习高速铁路接触网施工的关键技术。 高速接触网的特点及要求 接触网担负着把从牵引变电所获得的电能直接输送给电力机车使用的重要任务。 因此接触网的质量和工作状态将直接影响着电气化铁道的运输能力。 由于接触网是露天设置，没有备用，线路上的负荷又是随着电力机车的西南交通大学本科毕业设计（论文） 第 2 页 运行而沿接触线移动和变化的，对接触网提出以下要求： 在高速运行和恶劣的气候条件下，能保证电力机车正常取流，要求接触网在机械 结构上具有稳定性和足够的弹性。 接触网设备及零件要有互换性，应具有足够的耐磨性和抗腐蚀能力并尽量 延长 设备的使用年限。 要求接触网对地绝缘好，安全可靠。 设备结构尽量简单，便于施工，有利于运营及维修。 在事故情况下，便于抢修和迅速恢复送电。 尽可能地降低成本，特别要注意节约有色金属及钢材。 总的来说，要求接触网无论在任何条件下，都能保证良好地供给电力机车电能，保证电力机车在线路上安全，高速运行，并在符合上述要求的情况下，尽可能地节省投资、结构合理、维修简便便于新技术的应用。 高速接 触网的技术特征 高速铁路接触网结构上的技术特征，总括起来有以下几点： 1. 全补偿悬挂结构 由于接触悬挂是露天装置，因此，大气温度对它的将产生较大的影响，在温度发生变化的时候，线性生产不应影响张力的变化。 为保证良好受流，在设计时根据线索的材质、强度和截面积，一般张力选取为 10~25KN，综合张力不宜超过 50KN。 为保证接触线和承力索的恒定张力，通常采用全补偿的链型悬挂结构。 计算表明，综合张力过大，其弹性性能变低，受流质量下降。 2. 整体吊弦 在高速接触网接触悬挂中，吊弦是其中的主要环节，为适 应高速的要求，吊弦向整体式和轻型化发展，过去采用的环节吊弦逐步被淘汰，而改为采用整体式吊弦，同时相应的加大了吊弦的密度。 根据计算和试验，吊弦密度太疏了效果不好，因为接触线存在自重负载的影响，在两根吊弦之间要产生寄生弛度，这种寄生弛度和吊弦的支持作用，造成受电弓运行的不平滑性。 但是吊弦密度过大，吊弦支持点过密，将会破坏接触悬挂的柔性状态。 经过计西南交通大学本科毕业设计（论文） 第 3 页 算机的优化，其吊弦间距一般以 812m为宜。 但在支柱点处，距悬挂点处两侧的简单支柱吊弦相距越近，则悬挂点处的弹性性能将显著变差。 3. 锚段关节 随着列车速度的提高 ，在锚段关节处，有一个区段是受电弓同时接触两组悬挂，这时悬挂重量相对加大，在高速运行时，受电弓的抬升量就要减小，相应的会增加接触线和受电弓的磨损，缩短其使用寿命。 因而不同的运行速度，其锚段关节的结构参数也应有相应改变，适应不同运行速度的接触悬挂所采用不同的锚段关节类型。 在高速接触悬挂中，一般采用五跨绝缘锚段关节作为高速接触悬挂的电分段方式，这时的转换点在跨中，这样就有效的避免了硬点的产生。 4. 轻型定位器 在每一个定位点处，都必须设置定位器。 在高速运行时，该处就是一个集中硬点。 而且，速度越高，所 反应的硬点越明显。 为了解决这个问题，各国都采用铝合金的轻型定位器，这样既减小了硬点，又提高了定位器的灵活性。 同时，由于速度的提高，接触线也会产生相应的动态抬高，为了不产生打弓，有些线路还采用弓形定位器。 根据不同线路，多数是加设限位装置和防风装置，以便在高速运行时，防止过多抬高和保持相对稳定。 5. 减小接触线坡度 高速运行中的列车，若接触线的坡度较大，在变坡点必然会引起火花或对受流的破坏，影响十分明显，高速接触网对坡度值的要求是较为严格的，其值不应大于 %，一般控制在 %以内。 高速接 触网与普速接触网的主要差异 根据线路的设计速度，接触网可分为普速接触网（运行速度在 160km/h）、准高速接触网（运行速度在 160～ 200km/h 之间）和高速接触网（运行速度在 200km/h 以上）。 高速接触网与普速接触网比较，在悬挂方式、线索材质、线索张力、电气强度、机械强度、结构稳定性、悬挂弹性及均匀性、悬挂抬升量、导线高度及其变化率、弓网振动特性等方面的技术要求均比普速接触网的技术要求高。 在接触网的设计、施工、运营工作中，普速接触网一般比西南交通大学本科毕业设计（论文） 第 4 页 较侧重于弓网关系中的几何关系，如拉出值、导高、定位器坡度、绝缘 间隙、限界等，在高速接触网中，几何关系是弓网安全运行的基础，要想保证受流质量，弓网系统在高速运行下的动态特性、电气稳定性、机械稳定性是核心。 表 11 高速接触网与普速接触网的大致比较 对比项目 普速接触网 高速接触网 基 本 结 构 悬挂类型 半补偿和全补偿链形 悬挂 全补偿链形悬挂 支持装置 以柔性支撑为主 以刚性支撑为主 定位装置 普通定位器 高强度轻型组合定位器 锚段关节 以 4跨锚段关节为主 以 5跨锚段关节为主 分相结构 器件式 带中性段锚段关节式 线岔形式 以小号道岔对 应的交叉线岔为主，采用标准定位 以大号道岔对应的交叉线岔和无交分线岔为主，无标准定位 基 本 参 数 及 动 态 特 性 最大跨距 (m) 65 60 结构高度 (m) ～ ～ 正线导线高度(m) ～ ～ 导线高度变化率 不大于 ％ 不丈于 ％ 吊弦布置间距(m) 5+5*10+5 吊弦间距 9米，弹性吊弦 8米 吊弦形式 普通吊弦 整体吊弦 预留弛度 (mm) 无预留弛度 0～ 60之间预留 平均弹性 弹性差异系数 50％左右 20％以下 波动速度 不考虑 是决定要素，须充分考虑 综合补偿张力 ～ 动态抬高 不考虑 充分考虑并加以限制 弓 网 关 系 接触压力 只考虑接触力的静态 值 除考虑静态值外，还考虑最大偏差 机械磨耗 考虑井加以限制 考虑并加以限制 电气磨耗 几乎不考虑 确定滑板和接触线材料的重要因素 动态包络线 上下左右 100mm 上下左右 200mm～ 400mm 线 材 承力索 GJ70 TJ90 THG95 THG120 接触线 钢铝线、黄铜线 以银铜线、镁铜线为主 西南交通大学本科毕业设计（论文） 第 5 页 第 2 章 接触网平面设计的相关计算 原始资料 1．线路条件：按站场实际线路条件考虑 2．气象条件：第Ⅲ典型气象区 maxt 40 ℃ , mint 10 ℃ , 5tb  ℃， 5tvmax  ℃ 3m a x b bV 2 5 m / s V 1 0 m / s b 5 m m 9 0 0 k g / m   ， ， ， 3．技术条件： ⑪ 接触线高度： ； ⑫ 结构高度： ； ⑬ 悬挂数据：正线： CTA120+JTM95(15+15KN) 站线： CTA85+JTMH70（ 10+15KN）； ⑭ 悬挂形式：正线站线全补偿简单链型悬挂； ⑮ 土壤特性：φ =30186。 填方地段。 接触网负载计算 线索资料 承 力索的规格结构及尺寸性能 表 21 承力索 标称截面积（ 2mm ） 计算截面积（ 2mm ） 计算外径 （ mm） 拉断力不小于（ KN） 单位质量（ 错误 !未找到引用源。 ） JTM95 （正线） 95 849 JTMH70（站线） 70 599 西南交通大学本科毕业设计（论文） 第 6 页 接触线的规格结构及尺寸性能 表 22 接触线 标 称截面积（ 错误 !未找到引用源。 ） 计算截面积（ 错误 !未找到引用源。 ） 截面直径 A（ mm） 截面宽度 B（ mm） 参考单位量（ 错误 !未找到引用源。 ） CTA120（正线） 120 121 1082 CTA85 （站线） 85 86 769 其他相关资料 自由落体重力加速度 错误 !未找到引用源。 2Hg m / s （ ）； 吊弦及线夹 的单位长度重力负载 ）（ m/ 3d  错误 !未找到引用源。 ； 风速不均匀系数 错误 !未找到引用源。 =； 线索风负载体型系数 错误 !未找到引用源。 负载计算 1．自重负载 正线： 错误 ! 未 找 到 引 用 源。 331 0 j1 c 1 dq g g g + + = 1 9 . 8 1 K N / m     （ 1 0 . 8 2 8 . 4 9 0 . 5 ） 1 0 1 0 站线： 332 0 j 2 c 2 dq g g g ( 7 . 6 9 5 . 9 9 0 . 5 ) 1 0 = 1 4 . 1 8 1 0 K N / m       错误 !未找到引用源。 2．覆冰负载 由于该站处于第Ⅲ典型气象区，覆冰厚度为 5mm。 (1)承力索的覆冰负载： JTM95 ： 西南交通大学本科毕业设计（论文） 第 7 页     9H 9 3= g 10 = 900 5 5 10 3 10 /c b b cg b b dKN m              JTMH70 ：     9H 9 3= d g 1 0 = 3 .1 4 9 0 0 5 5 1 0 .5 9 .8 1 1 0 2 .1 4 6 1 0 /c b b cg b bKN m              （ 2） 接触线 覆冰负载 CTA120 ：  9H 9 3= g 102 2 25 5 = 900 10 10 /2 2 2jb bb b A BgK N m              错误 !未找到引用源。 CTA85 ：  9H 9 3= g 102 2 25 5 = 900 10 10 /2 2 2jb bb b A BgK N m              3．单位长度风负载（分无覆冰和覆冰两种情况） （ 1）无覆冰，最大风速时 承力索 的单位长度风负载： JTM95 ： 错误 ! 未找到引用源。 2 6 2 6 3c m a x c0 . 6 1 5。