铁路跨越安全防护装备关键技术研究

摘要

在电网建设的施工过程中，经常遇到新建架空输电线路与既有的铁路线路形成交叉的情况，并且随着我国基础建设的繁荣，架空输电线路的交叉跨越变得日益频繁。跨越铁路进行输电线铺设工作，即为铁路跨越施工。 按照铁路部门规定，跨越铁路进行施工时，必须对铁路进行必要的防护。目前，跨越铁路施工时，一般采用人工在铁路两侧搭建脚手架，然后在脚手架顶层拉设防护网的方法对铁路进行防护，该防护方法危险性高，施工繁琐。 本文分析研究了现有的多种跨越施工安全防护方案，针对铁路跨越的典型工况，提出了一种新型铁路跨越安全防护方案，并设计了一套适用于该方案的铁路跨越安全防护装备。本文以理论计算和机械设计为基础，参照相关规范，对主要支撑结构、回转支承、回转驱动等主要部件进行设计和计算，并使用三维设计软件建立了整机的数字样机模型，为静力学、动力学研究提供原始模型。 本文参考《起重机设计规范》、《钢结构设计规范》等标准，分析了设备在多个工况下的载荷状况和工作过程中抗倾覆稳定性；运用有限元软件ANSYS计算了主塔、横梁等多个主要结构的强度和刚度，验证设计的合理性；使用多体动力学软件 ADAMS创建了整机的多刚体动力学模型，模拟了单机的工作过程，得到了单机工作过程中的重心轨迹和回转过程中各支腿的受力情况；最后使用 ADAMS 和 ANSYS 进行联合仿真，对桁架结构进行刚柔耦合分析，得到了在工作过程中，考虑桁架弹性时，各油缸的受力情况。 本文提出的新型铁路跨越安全防护方案及装备成功取代了现有的危险性高、人工作业量大的多种跨越防护方案，实现了跨越安全防护作业的自动化和标准化，提高了跨越安全防护作业的防护效果和可靠性。

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