[其他]為電動(dòng)車輛供電的接觸導(dǎo)線

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 87105733
• 申請(qǐng)日: 1987-08-18
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN87105733A
• 公開(kāi)（公告）日: 1988-03-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 保羅-埃米爾·福廷;威拉德·馬克·加勒挪茲
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 艾爾坎國(guó)際有限公司
• 主分類號(hào): B60M1/12
• 分類號(hào): B60M1/12;C22C21/02
• 代理公司: 中國(guó)專利代理有限公司
• 代理人: 陳鴻蔭,吳秉芬

本發(fā)明涉及用于為各種運(yùn)載工具，例如電動(dòng)列車、有軌電車、無(wú)軌電車等饋送電力的接觸導(dǎo)線。

在過(guò)去，冷拉銅線和銅合金線一直被用作車輛的接觸導(dǎo)線，因?yàn)殂~有高的導(dǎo)電率和強(qiáng)的耐腐蝕性能。但是由于銅的價(jià)格昂貴，因而一直很需要用其他金屬制造一種滿意的接觸導(dǎo)線，例如用鋁。

雖然鋁有良好的導(dǎo)電性能，但它的強(qiáng)度和耐磨性能卻相對(duì)地較低。為解決這個(gè)問(wèn)題，特別是對(duì)于架空接觸導(dǎo)線，人們總是建議用一根鋼線，外面包覆鋁，從而鋼線可以提供必要的強(qiáng)度，而鋁包覆層可保證良好的導(dǎo)電性能。1985年2月6日公布的英國(guó)專利申請(qǐng)書第2，143，190號(hào)描述了這樣一種復(fù)合導(dǎo)線，它具有完全封閉在鋁合金外套里面的鋼芯，并且至少是導(dǎo)線的接觸表面是由含適合耐磨的硅、鎳和銫的耐磨鋁合金所制成。

1985年4月25日公布的德國(guó)專利申請(qǐng)公開(kāi)說(shuō)明書3，437，871號(hào)描述了一種用于為電動(dòng)車輛饋送電力的接觸軌條，其中所述接觸軌條是由通常按重量含大約10-13.5%硅的鋁硅合金制成的。該合金并且最好含0.2-1%的鎂。

本發(fā)明的目的是要提供一種具有足夠抗拉強(qiáng)度的改進(jìn)型接觸導(dǎo)線，特別是架空接觸線，它可以完全用鋁合金制成而不需要鋼質(zhì)的加強(qiáng)芯線。

按照本發(fā)明已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，用于向電動(dòng)車輛饋送電力的接觸導(dǎo)線可以完全由單一的含超量硅的鋁合金制成。這種合金含有按重量為0.2-1%的鎂和按重量為1-7%的硅，其余部分為鋁和伴隨的雜質(zhì)。硅的含量最好保持在1.5-5%的范圍內(nèi)。

所述超量硅是通過(guò)從總的硅含量中減去以1.73份Mg對(duì)1份Si的化學(xué)計(jì)量比形成MgSi所需要的硅以及與Fe組分締合的硅（AlFeSi）而計(jì)算出來(lái)的。后者這一方面中的硅含量不是固定的，而是根據(jù)大約3份Fe對(duì)1份Si的配比而變化的。于是，超量硅可以計(jì)算為：

總的%Si-（ (%Mg)/1.73 + (%Fe)/3 ）

為適用于本發(fā)明的目的，所述合金應(yīng)含有至少0.6%的超量硅。

硅在鋁中有著有限的溶解度，而超量硅則大多以精細(xì)分布的金屬硅微粒形式存在，那些微粒比鋁硬，因而提供了極好的耐磨性，正如用于發(fā)動(dòng)機(jī)組和軸承的鑄鋁合金所證明的。隨著含硅量的增加，導(dǎo)電率就減小，脆性就增加。

為了要用作架空接觸導(dǎo)線，本發(fā)明的所述合金線必須不僅有良好的導(dǎo)電性能和良好的耐磨性，而且要有良好的抗拉性能。此類抗拉性能通過(guò)所用的一些工藝步驟而得到加強(qiáng)，這些步驟包括：（1）把所述合金鑄造成為連續(xù)棒材;（2）把得到的棒材熱軋為線材而不用中間冷卻;（3）將熱軋得到的線材淬火;（4）使淬火后的線材冷變形，以及（5）使冷變形后的線材經(jīng)受人工老化處理。

根據(jù)一個(gè)最佳實(shí)施例，所述合金被澆鑄入一臺(tái)連續(xù)鑄造和軋制的機(jī)器，被立即熱軋成形為一種大型線材，如果為了熱軋而有必要達(dá)到500℃或更高的溫度，可進(jìn)行中間的連續(xù)再加熱。所述熱軋是無(wú)延遲地立刻進(jìn)行的，所述型材用水或水基乳化液在軋機(jī)出口處淬火。該軋制型材的尺寸通常在13至25毫米的范圍內(nèi)。這種熱軋型材接著被冷軋或冷拉，或二者兼作，以便在金屬中引入某種冷變形。為了以后的懸掛和安裝接觸導(dǎo)線時(shí)的連接，在上述工序期間通常也把兩條溝槽軋制到型材上去。

所述溝槽的形成已證明是有些問(wèn)題的，因?yàn)橥ㄟ^(guò)冷拉形成溝槽有時(shí)會(huì)在該溝槽內(nèi)引起相當(dāng)嚴(yán)重的、非常局部的變形，結(jié)果造成裂紋。有必要給予所述材料以中間退火，但這樣做，線材以其最終尺寸的抗拉強(qiáng)度會(huì)顯著降低。根據(jù)本發(fā)明一個(gè)特別優(yōu)選的實(shí)施例，所述溝槽區(qū)域內(nèi)的冷變形總量可以通過(guò)在熱軋工序期間粗略地預(yù)先形成兩條溝槽而減至最小。這可以通過(guò)變更用在熱軋機(jī)上的某些軋輥來(lái)做到。

于是，用這種方式預(yù)成形的線材接著可以冷拉至最終尺寸，并經(jīng)時(shí)效硬化至所希望的性能。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，在熱軋期間而不是在退火后通過(guò)冷拉形成兩條溝槽時(shí)，在淬了火的線材中保持完全的T4抗拉性能而不是退火后的全軟狀態(tài)。

接觸導(dǎo)線的最終尺寸和外形隨著每一種安裝的要求不同而改變著，不過(guò)，通用的尺寸一般是橫截面積大約為125至200平方毫米。

一旦所述線材被制成為它所希望的形狀，它就受到人工老化的作用，以便得到最佳強(qiáng)度和導(dǎo)電性能。視合金成份和所要求的性能不同，所述老化處理可以包括，加溫至130至180℃，然后在該溫度保持1至24小時(shí)之間某個(gè)時(shí)間。典型的老化處理是在155℃保持大約5小時(shí)。

現(xiàn)在要說(shuō)明本發(fā)明，作為舉例，請(qǐng)參照各附圖，其中：

圖1是用曲線表示的不同導(dǎo)線的磨損特性;

圖2是通過(guò)根據(jù)本發(fā)明的一種導(dǎo)線形式的剖面圖;以及

圖3是表示熱成型軋輥一些部分的局部剖面圖。