蘇境迎 武玉傳

（ 1、廈門(mén)軌道交通集團(tuán)有限公司，福建 廈門(mén)581203 2、中鐵電氣化局集團(tuán)有限公司，河南 鄭州450041）

1 概述

隨著中國(guó)高鐵工程建設(shè)的飛速發(fā)展， 越來(lái)越多的高科技智能化材料、設(shè)備、工機(jī)具陸續(xù)投入一線(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)使用，它不但提高了工作效率，節(jié)約了施工成本，而且還提高了“ 中國(guó)高鐵”這張代表當(dāng)今中國(guó)高科技名片的技術(shù)含量，而底座、腕臂安裝在是施工過(guò)程中，其安裝是否水平，它的重要性，還沒(méi)引起高度重視，現(xiàn)實(shí)中對(duì)其感官質(zhì)量檢測(cè)和驗(yàn)收，也僅僅是靠肉眼或者水平尺檢測(cè)，其精準(zhǔn)度、可視度、實(shí)效性均無(wú)法滿(mǎn)足中國(guó)高鐵越來(lái)越高的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求。

2 現(xiàn)狀情況分析

2.1 現(xiàn)場(chǎng)情況

在工程建設(shè)中，一些設(shè)備安裝，均需要一些特殊底座，進(jìn)行固定連接，而底座安裝是否橫平豎直，緊固到位，就直接影響著設(shè)備投入運(yùn)營(yíng)后運(yùn)行是否安全可靠，而縱觀國(guó)內(nèi)一線(xiàn)施工現(xiàn)場(chǎng)，校正底座是否安裝緊固到位，現(xiàn)如今，已經(jīng)有了數(shù)字力矩扳手，可以良好地解決這個(gè)問(wèn)題，而對(duì)于橫平豎直，這一感官質(zhì)量要求，基本上有兩種辦法，第一：就是肉眼校正；第二：就是水平尺校正；第一種辦法最不可取，因?yàn)槿藶楦蓴_因素太大；第二種辦法聽(tīng)起來(lái)不錯(cuò)，因?yàn)楫吘故抢昧藴y(cè)量?jī)x工具，可是在實(shí)際操作中，尤其是高空作業(yè)，水平尺又是個(gè)嬌嫩工具，不耐摔，加上一般購(gòu)買(mǎi)的水平尺質(zhì)量和精度都不太高，使用時(shí)間長(zhǎng)了，水平尺本體形狀極易變形，因此，僅憑水平尺校正底座的橫平豎直的要求，精度上還是存在著問(wèn)題。

2.2 關(guān)聯(lián)分析

圖1

本文僅以供電系統(tǒng)接觸網(wǎng)專(zhuān)業(yè)為例，分析一下底座、腕臂如果在安裝過(guò)程中，水平達(dá)不到橫平豎直，帶來(lái)的一系列嚴(yán)重后果：2.2.1 腕臂底座：如果腕臂底座安裝不水平，就會(huì)造成腕臂傾斜，進(jìn)而影響到承力索、接觸線(xiàn)向?qū)τ谲壠矫娲怪倍?，拉出值、接觸線(xiàn)平直度也會(huì)發(fā)生變化，進(jìn)而影響弓網(wǎng)關(guān)系，存在刮弓、轉(zhuǎn)弓、打火等現(xiàn)象發(fā)生， 嚴(yán)重影響機(jī)車(chē)受電弓壽命和運(yùn)營(yíng)安全。 2.2.2下錨底座：如果下錨底座安裝不水平，就會(huì)影響到下錨裝置的不水平，進(jìn)而造成補(bǔ)償繩在滑輪中卡滯或脫槽，由于溫度變化，如果補(bǔ)償繩在下錨滑輪中不能運(yùn)轉(zhuǎn)自由，就會(huì)誘發(fā)線(xiàn)材（ 承力索、接觸線(xiàn)、供電線(xiàn)、架空地線(xiàn)、回流線(xiàn)等）斷線(xiàn)事故發(fā)生，從而引起供電系統(tǒng)不能可靠給電客車(chē)提供電源，造成電客車(chē)停運(yùn)的安全質(zhì)量事故發(fā)生。 2.2.3 設(shè)備底座：我們僅以某條地鐵線(xiàn)路開(kāi)通運(yùn)營(yíng)后場(chǎng)段區(qū)域接觸網(wǎng)隔離開(kāi)關(guān)為例，予以說(shuō)明，如圖1。 在某地鐵線(xiàn)路送電開(kāi)通運(yùn)營(yíng)后，不到三個(gè)月時(shí)間，現(xiàn)場(chǎng)某場(chǎng)段接觸網(wǎng)專(zhuān)業(yè)隔離開(kāi)關(guān)底座就發(fā)現(xiàn)不水平，傾斜嚴(yán)重，進(jìn)而引發(fā)隔離開(kāi)關(guān)銅排不水平，刀閘分合不到位，現(xiàn)場(chǎng)發(fā)生拉弧現(xiàn)象。 嚴(yán)重影響運(yùn)營(yíng)正常進(jìn)行。 我們根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況予以分析原因所在： 電纜受力不好， 造成開(kāi)關(guān)端子排進(jìn)出線(xiàn)受力不平恒。 底座緊固不到到位，安裝不水平；沒(méi)考慮電纜延展系數(shù)收縮，給端子排造成一個(gè)外力。 連接件也要緊固不到位；電纜槽有點(diǎn)短，電纜卡子少了。2.2.4 腕臂水平。腕臂安裝若是不水平，就嚴(yán)重影響成弓網(wǎng)關(guān)系，尤其是在錨段關(guān)節(jié)或道岔區(qū)域， 還會(huì)由于腕臂不水平造成與腕臂旋轉(zhuǎn)底座卡滯，如果腕臂運(yùn)轉(zhuǎn)不自由，就會(huì)造成斷線(xiàn)或者絕緣距離不符合要求的現(xiàn)象發(fā)生， 進(jìn)而誘發(fā)短路或斷電安全質(zhì)量事故發(fā)生。 綜上所述， 因此研發(fā)一種新型底座安裝智能化水平校正裝置就顯得尤為必要了。 2.2.5 現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量：在底座安裝時(shí)水平度的測(cè)量，一線(xiàn)施工過(guò)程中，還沒(méi)引起高度重視，基本上就是靠水平尺進(jìn)行粗略測(cè)量，測(cè)量也僅僅是質(zhì)量感官性測(cè)量，沒(méi)有測(cè)量數(shù)據(jù)的支撐，因此在竣工資料底座安裝記錄表上，也無(wú)法體現(xiàn)相關(guān)驗(yàn)收數(shù)據(jù)，而對(duì)于腕臂或定位管的水平度測(cè)量，國(guó)內(nèi)還沒(méi)有專(zhuān)門(mén)測(cè)量工具，也就是說(shuō)這方面是個(gè)空白了，現(xiàn)場(chǎng)通常測(cè)量方法也是拿著水平尺去測(cè)量，可是由于腕臂管是圓的，二水平尺底部是平面，在其接觸面上，圓凸面與水平尺水平面接觸肯定存在著不秘貼，而利用水平尺測(cè)量的基本就是與測(cè)量本體接觸秘貼，而這測(cè)量基本點(diǎn)精度達(dá)不到要求， 那用水平尺測(cè)量出來(lái)的數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性就可信了。 因此通過(guò)這樣分析可知， 用水平尺去測(cè)量腕臂或者定位管的方法是不可取的， 也算是一種質(zhì)量感官測(cè)量的范疇，其精度根本達(dá)不到高鐵質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)要求。 綜上所述，可見(jiàn)在國(guó)內(nèi)一線(xiàn)對(duì)底座安裝水平度測(cè)量，采用肉眼或水平尺的方法，存在著很大的缺陷，而對(duì)腕臂、定位管安裝水平度的測(cè)量，基本沒(méi)有一個(gè)有效、實(shí)用、精度高的專(zhuān)門(mén)測(cè)量工具，因此研發(fā)一種新型底座安裝智能化水平校正裝置就顯得尤為必要了。

3 研發(fā)設(shè)想

3.1 整體構(gòu)思

“ 一種新型底座、腕臂安裝智能化水平測(cè)量裝置，其結(jié)構(gòu)采用動(dòng)、靜端體兩部分，利用磁鐵原理與底座或腕臂可靠接觸，采用激光外線(xiàn)測(cè)量方式對(duì)底座腕臂安裝后的水平度進(jìn)行檢測(cè)。 ”

3.2 具體構(gòu)思：3.2.1 該裝置初步設(shè)想為兩部分， 一個(gè)靜端頭，另外一個(gè)是動(dòng)端頭，底部開(kāi)槽，采用磁鐵原理與底座緊密接觸，采用激光紅外線(xiàn)精準(zhǔn)水平測(cè)量，有效測(cè)量行程為5 米（ 該處考慮腕臂的水平度因素）。 3.2.2 該裝置水平測(cè)量采用激光紅外線(xiàn)原理，激光波長(zhǎng)：635nm；激光等級(jí)：classⅡ；精度：±1mm/5m精度為±1mm/5m，可以滿(mǎn)足相關(guān)設(shè)計(jì)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)要求。3.2.3 該裝置電源采用直流電源，紐扣式電池，要求有使用時(shí)間不少于連續(xù)作業(yè)8 個(gè)小時(shí)。 3.2.4 該裝置一鍵式啟動(dòng)，自動(dòng)校正動(dòng)、靜端安裝位置是否平行，并自動(dòng)沿著底座（ 腕臂）本體一面進(jìn)行水平測(cè)量。 3.2.5 該裝置一端需提供測(cè)量數(shù)據(jù)顯示屏，以便及時(shí)記錄相關(guān)測(cè)量數(shù)據(jù)， 并具備記憶功能和數(shù)據(jù)并網(wǎng)上傳。 3.2.6 該裝置具備自動(dòng)判斷水平測(cè)量合格功能，并會(huì)發(fā)出報(bào)警信號(hào)或語(yǔ)音提醒。 3.2.7 該裝置體積不宜過(guò)大，動(dòng)、靜端每處：長(zhǎng)* 寬* 高（ 200*100*50mm）,單端體重約500g。 3.2.8 該裝置動(dòng)、靜端底部增設(shè)可拆卸與腕臂（ 60 鋼管）卡緊相關(guān)裝置之要求，連接方式采有側(cè)面外包螺栓單面鏈接。（ 也可獨(dú)立開(kāi)發(fā)專(zhuān)門(mén)測(cè)量腕臂水平度的裝置）。3.2.9 為便于后續(xù)相關(guān)數(shù)據(jù)電腦提取，該裝置需具備錄音功能， 并自動(dòng)錄入和測(cè)量數(shù)據(jù)一一對(duì)應(yīng)，比如安裝人員在安裝隔離開(kāi)關(guān)底座后，需要測(cè)量前，需提前錄入如下相關(guān)信息（ xxx 站支柱號(hào)（ 隔離開(kāi)關(guān)編號(hào)——底座安裝）。3.2.10 該裝置預(yù)留后期運(yùn)營(yíng)后在底座、腕臂上實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)功能，并具備傳輸相關(guān)視頻影像和相關(guān)水平度監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的功能。

4 結(jié)論

總之，在中國(guó)高鐵工程建設(shè)中，在供電系統(tǒng)工程里，底座和腕臂安裝是否水平是至關(guān)重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，它直接關(guān)聯(lián)著設(shè)備在開(kāi)通運(yùn)營(yíng)后的是否可以正常運(yùn)轉(zhuǎn)，尤其是腕臂底座安裝是否水平，直接影響到弓網(wǎng)關(guān)系，也可能影響到電客車(chē)正常運(yùn)行，還有可能引起短路或者斷電的安全事故事件的發(fā)生，因此我們不能單單著眼于其它施工流程的科技投入和創(chuàng)新，也應(yīng)該關(guān)注如何研發(fā)一種智能化裝置來(lái)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)腕臂、底座的水平度，為運(yùn)營(yíng)后設(shè)備的正常運(yùn)行提供可靠的技術(shù)保障。