本發(fā)明涉及電線技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種鐵路貫通地線。

背景技術(shù)：

隨著電子科技產(chǎn)品的發(fā)展普及，線纜作為一種傳輸信號的工具，廣泛應(yīng)用于消費性電子、家電及儀器儀表等電子設(shè)備的連接中。而鐵路上采用的貫通線纜一般用于鐵路信號系統(tǒng)及鐵路沿線設(shè)施綜合接地系統(tǒng)中。由于鐵路系統(tǒng)本身使用環(huán)境的特殊性以及重要性，其電信號傳輸?shù)姆€(wěn)定性對于鐵路運行安全至關(guān)重要。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種鐵路貫通地線，其具有穩(wěn)定的信號傳輸能力，提高了鐵路運行的安全性。

本發(fā)明的實施例是這樣實現(xiàn)的：

一種鐵路貫通地線，包括護套以及導(dǎo)體，護套設(shè)有由內(nèi)壁圍成的收納腔，導(dǎo)體通過熔鑄的方式與收納腔的內(nèi)壁熔接。通過熔鑄的方式將導(dǎo)體與護套的內(nèi)壁進行熔接，消除了導(dǎo)體與護套之間的間隙，消除了氣隙在導(dǎo)體和護套之間放電產(chǎn)生的影響和危害。導(dǎo)體與護套之間結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，提高了產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的整體性和穩(wěn)定性。同時導(dǎo)體的電場強度穩(wěn)定性得以提高，保證了鐵路貫通地線工作時的穩(wěn)定性。同時，加工過程中也減少了對護套的破壞，使護套具備更好的防腐能力，使鐵路貫通地線具有較長的使用壽命。

在本發(fā)明的較佳實施例中，導(dǎo)體由多根絞合的導(dǎo)線以熔鑄的方式成型。

在本發(fā)明的較佳實施例中，多根導(dǎo)線包括中心導(dǎo)線以及沿中心導(dǎo)線的圓周方向均勻設(shè)置的多個邊緣導(dǎo)線。中心導(dǎo)線的外壁與邊緣導(dǎo)線的外壁熔接，邊緣導(dǎo)線的外壁與內(nèi)壁熔接，邊緣導(dǎo)線的外壁相互熔接。

在本發(fā)明的較佳實施例中，護套采用半固態(tài)鑄造的方式成型。

在本發(fā)明的較佳實施例中，護套的材料包括合金材料。

在本發(fā)明的較佳實施例中，合金材料包括黃銅。

在本發(fā)明的較佳實施例中，合金材料包括青銅。

在本發(fā)明的較佳實施例中，青銅包括錫青銅、鈹青銅、鋁青銅中的至少一種。

在本發(fā)明的較佳實施例中，護套的橫截面為圓環(huán)。

一種鐵路貫通地線，包括護套以及導(dǎo)體，護套設(shè)有由內(nèi)壁圍成的收納腔，導(dǎo)體通過熔鑄的方式與收納腔的內(nèi)壁熔接。鐵路貫通地線的橫截面的截面積為35平方毫米或70平方毫米。

本發(fā)明實施例的有益效果是：

本發(fā)明提供的鐵路貫通地線，通過熔鑄的方式將導(dǎo)體與收納腔的內(nèi)壁進行熔接，從而消除導(dǎo)體與護套之間的間隙，消除了氣隙在導(dǎo)體和護套之間放電產(chǎn)生的影響和危害。導(dǎo)體和護套之間結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，提高了產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的整體性和穩(wěn)定性，防止了電場強度不均勻造成的電信號傳輸有誤。同時，采用熔鑄方式減少了對護套材料的損壞，能夠使得護套最大程度地保證自身材料的機械、物理、化學(xué)性能，進一步保證鐵路貫通地線的工作穩(wěn)定性。進一步地，本發(fā)明提供的導(dǎo)體由多根絞合的導(dǎo)線組成，多根導(dǎo)線的外壁之間均進行相互連接，防止了導(dǎo)體屏蔽大量嵌入導(dǎo)體，同時也能夠較好地均化電場。同時也具有較長的使用壽命，降低了鐵路施工布線、檢修的成本。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例的技術(shù)方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，應(yīng)當(dāng)理解，以下附圖僅示出了本發(fā)明的某些實施例，因此不應(yīng)被看作是對范圍的限定，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他相關(guān)的附圖。

圖1為本發(fā)明實施例提供的鐵路貫通地線的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明實施例提供的導(dǎo)體直徑與收納腔內(nèi)徑相同時的鐵路貫通地線的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明實施例提供的具有兩層邊緣導(dǎo)線的鐵路貫通地線的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明實施例提供的觸變鑄造半固態(tài)合金成形的工藝過程。

圖標：100-鐵路貫通地線；110-護套；130-導(dǎo)體；132-側(cè)壁；134-中心導(dǎo)線；136-邊緣導(dǎo)線。

具體實施方式

為使本發(fā)明實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。通常在此處附圖中描述和示出的本發(fā)明實施例的組件可以以各種不同的配置來布置和設(shè)計。

因此，以下對在附圖中提供的本發(fā)明的實施例的詳細描述并非旨在限制要求保護的本發(fā)明的范圍，而是僅僅表示本發(fā)明的選定實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

應(yīng)注意到：相似的標號和字母在下面的附圖中表示類似項，因此，一旦某一項在一個附圖中被定義，則在隨后的附圖中不需要對其進行進一步定義和解釋。

在本發(fā)明實施例的描述中，需要說明的是，若出現(xiàn)術(shù)語“上”、“下”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，或者是該發(fā)明產(chǎn)品使用時慣常擺放的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。

在本發(fā)明實施例的描述中，還需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，若出現(xiàn)術(shù)語“設(shè)置”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。

實施例：

請參照圖1，圖1所示為本實施例提供的鐵路貫通地線100的結(jié)構(gòu)示意圖。鐵路貫通地線100包括護套110和導(dǎo)體130，護套110和導(dǎo)體130通過熔鑄的方式相互熔接。

護套110設(shè)有由內(nèi)壁(圖中未示出)圍成的收納腔(圖中未示出)，導(dǎo)體130容置于收納腔中。圖1中導(dǎo)體130的側(cè)壁132通過熔鑄的方式與內(nèi)壁熔接。圖1中部分側(cè)壁132與內(nèi)壁熔接，需要說明的是，若導(dǎo)體130與收納腔的形狀、尺寸匹配，則側(cè)壁132可全部與內(nèi)壁熔接，也可通過更改護套110和導(dǎo)體130的形狀，使側(cè)壁132全部與內(nèi)壁熔接。例如圖2所示，導(dǎo)體130的直徑與收納腔的內(nèi)徑相同，此時可實現(xiàn)側(cè)壁132全部與內(nèi)壁熔接。

通過將導(dǎo)體130的側(cè)壁132與護套110的內(nèi)壁進行熔接，消除了導(dǎo)體130與護套110之間的間隙，消除了氣隙在導(dǎo)體130和護套110之間放電產(chǎn)生的影響和危害，且進一步使導(dǎo)體130的電場強度穩(wěn)定性得以提高，保證了鐵路貫通地線100工作時的穩(wěn)定性。同時，由于導(dǎo)體130與護套110的熔接，使導(dǎo)體130與護套110之間的結(jié)構(gòu)更穩(wěn)定，提高了產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的整體性和穩(wěn)定性。

護套110主要用于保護其內(nèi)部的導(dǎo)體130免受腐蝕，提高鐵路貫通地線100的工作穩(wěn)定性以及其使用壽命。護套110材質(zhì)的選擇可根據(jù)具體應(yīng)用場合進行選擇，例如，如果是普通家用或者高壓線等，可采用聚氯乙烯、四氟乙烯等絕緣且化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定的材料。本實施例中提供的鐵路貫通地線100主要用于鐵路綜合接地系統(tǒng)中，因此護套110主要選用金屬或者合金材料制成。應(yīng)用于鐵路綜合接地系統(tǒng)中的鐵路貫通地線100一般還要求其護套110的體積電阻率不大于0.09ω·mm²/m，抗拉強度不小于260mpa，斷裂伸長率不小于25％，以滿足鐵路上外力作用較大的場地需求。

本發(fā)明實施例中，護套110至少由兩種金屬形成的合金制得。例如，可選用黃銅、青銅中的至少一種。常見的黃銅包括h62、h65、h68、h70等，其中數(shù)字代表銅含量，其余主要為鋅含量。常見的青銅包括錫青銅、鈹青銅、鋁青銅等。護套110可選用至少一種上述材料制得。合金材料中，利用易于鈍化的金屬(例如鋁)在護套110表面形成致密的氧化膜，從而提高護套110的防腐能力。根據(jù)不同的防腐要求，在護套110的材料中可添加多種金屬(例如鎳、鉻、鉬等)或者非金屬元素(例如磷)，以制得具有不同防腐能力的護套110。進一步地，若在制備合金材料的過程中，使得各成分混合均勻，則制得的護套110具有更均勻的防腐能力，對導(dǎo)體130起到更好的保護作用。

較佳地，本發(fā)明實施例中導(dǎo)體130由多根絞合的導(dǎo)線(圖中未標出)以熔鑄的方式成型。為減少多導(dǎo)絲效應(yīng)，避免股線線芯過于凸起引起電場集中，造成尖端放電，因此進一步將多根導(dǎo)線進行絞合形成導(dǎo)體130，使多根導(dǎo)線結(jié)構(gòu)更緊湊。

現(xiàn)有技術(shù)中，一般采用拉絲工藝直接將導(dǎo)體130插入護套110中，或者是通過板材包裹導(dǎo)體130，再對板材進行焊接形成護套110。上述兩種方式都較為復(fù)雜，且工藝成本高。并且護套110中的導(dǎo)體130其位置不固定，導(dǎo)體130能夠在護套110的徑向進行相對移動，護套110與導(dǎo)體130之間的間隙也較大，造成導(dǎo)體130表面的電場強度非常不均勻。產(chǎn)品受潮后，間隙會產(chǎn)生氣隙放電，會嚴重影響和損壞產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)和性能。這一缺陷，使得安全第一的鐵路系統(tǒng)存在較大的安全隱患。因此，在本實施例中，較佳地將多根導(dǎo)線的側(cè)壁132之間，以及側(cè)壁132與內(nèi)壁之間均以熔鑄的方式進行相互熔接，消除了導(dǎo)體130與護套110之間的間隙。本實施例中，由于采用圓柱形的護套110以及圓柱形的導(dǎo)線，在本發(fā)明的其他實施例中，兩者可以是其他形狀。

具體地，多根導(dǎo)線形成導(dǎo)體130的方式可以選用下列方式：

導(dǎo)體130包括中心導(dǎo)線134和邊緣導(dǎo)線136。多個邊緣導(dǎo)線136沿中心導(dǎo)線134的圓周方向均勻設(shè)置。中心導(dǎo)線134的外壁與邊緣導(dǎo)線136的外壁熔接，邊緣導(dǎo)線136的外壁與護套110的內(nèi)壁熔接，多個邊緣導(dǎo)線136的外壁之間也相互熔接。按照實際應(yīng)用中的標準要求，上述方式形成的導(dǎo)體130所構(gòu)成的鐵路貫通地線100的橫截面的截面積為35平方毫米。

當(dāng)然也可以采用圖3所示的兩層邊緣導(dǎo)線136圍繞中心導(dǎo)線134均勻設(shè)置以形成導(dǎo)體130。按照實際應(yīng)用中的標準要求，上述方式形成的導(dǎo)體130所構(gòu)成的鐵路貫通地線100的橫截面的截面積為70平方毫米。

現(xiàn)有技術(shù)中，由于是通過板材包裹導(dǎo)體130，再對板材進行焊接形成護套110。焊接完成后一般留有較為明顯的焊接痕跡，若護套110采用黃銅制成，則焊接處容易出現(xiàn)黃銅脫鋅現(xiàn)象，導(dǎo)致護套110的耐腐蝕性能下降，焊接也使得材料晶粒和材質(zhì)發(fā)生變化，機械物理性能也會下降，給鐵路貫通地線100帶來安全隱患。因此，本發(fā)明實施例中，較優(yōu)地選用護套110與導(dǎo)體130一體成型的方式組成鐵路貫通地線100。

護套110與導(dǎo)體130一體成型的方式具體舉例如下：

導(dǎo)體130采用熔鑄的方式成型，本實施例中導(dǎo)體130采用的是銅。選用合適的鑄型，根據(jù)需要得到的導(dǎo)體130的形狀選用合適的鑄型。采用3t的熔煉爐，熔煉溫度1100℃，熔煉完成后注入鑄型中。冷卻結(jié)晶、退火后即可直接得到導(dǎo)體130。在熔煉過程中，適當(dāng)加入晶粒細化劑，如al-ti或al-ti-b，可以明顯降低材料的裂紋傾向性。熔煉時采用快速升溫熔化，減少熔煉時間，減少熔體在爐內(nèi)的停留時間，以減少熔體的吸氣和氧化。

由于材料的性能很大程度上取決于其組織特征，材料制備過程中對組織形態(tài)控制是提高性能的重要手段。在普通鑄造過程中，初生相以枝晶方式生長，當(dāng)固相率達到0.2左右時，枝晶就形成連續(xù)網(wǎng)絡(luò)骨架，過早地使合金喪失宏觀流動性而導(dǎo)致鑄件性能下降。如果在液態(tài)金屬從液相到固相的冷卻過程中進行強烈攪拌，破碎所形成的枝晶，而形成近球形初生晶粒和殘余液相共同構(gòu)成的具有非枝晶組織特征的半固態(tài)合金。這種半固態(tài)合金在固相率達到60％時仍具有較好的流動性，可以采用常規(guī)的成形工藝，如壓力鑄造、擠壓鑄造、連續(xù)鑄造、真空鑄造等實現(xiàn)金屬的成形。以半固態(tài)合金制備產(chǎn)品的過程，則稱為半固態(tài)鑄造。

半固態(tài)鑄造與普通液態(tài)鑄造相比具有許多明顯的特點：鑄件的凝固收縮減小，鑄件尺寸精度高、外觀質(zhì)量好，減少了機械加工量，甚至可以得到無機械加工余量鑄件。消除了常規(guī)鑄件中的柱狀晶和粗大樹枝晶，鑄件組織細小、致密，分布均勻，不存在宏觀偏析，鑄件力學(xué)性能高。金屬充型平穩(wěn)、無湍流、無飛濺，而且充型溫度低，延長模具壽命。同時簡化了鑄造工序，降低能耗，改善勞動條件，由于凝固速度快，其生產(chǎn)率高。因此，本實施例中，護套110較佳地采用半固態(tài)鑄造的方式成型。

本實施例中采用觸變鑄造的工藝制備護套110。圖4示出了觸變鑄造半固態(tài)合金成形的主要工藝過程。將半固態(tài)漿料凝固成鑄錠，按需要將此鑄錠切割成一定大小，使其重新加熱到金屬的半固態(tài)區(qū)，利用半固態(tài)合金坯料進行壓鑄或擠壓成形得到成品鑄件，改方法即為觸變鑄造。半固態(tài)壓鑄時，通過控制半固態(tài)金屬的粘度和固相率，可以改變?nèi)垠w充型時的流動狀態(tài)，抑制氣泡的產(chǎn)生，使鑄件的內(nèi)在質(zhì)量明顯提高。在壓力鑄造前，將已經(jīng)成型的導(dǎo)體130置于半固態(tài)坯料中，經(jīng)過壓力鑄造，直接得到鐵路貫通地線100，該過程使得導(dǎo)體130與護套110之間無間隙。

鐵路貫通地線100的工作原理是：

導(dǎo)體130負責(zé)電能的傳輸，護套110保護導(dǎo)體130免受腐蝕以及其他機械性的破壞。通過熔鑄的方式將導(dǎo)體130熔接于護套110上，減少對護套110的機械性損害，有助于提高護套110的防腐能力，同時也保留了護套110原有的較好的綜合力學(xué)性能。導(dǎo)體130的固定也有助于穩(wěn)定多根導(dǎo)線之間的電場強度，有助于提高導(dǎo)體130電信號傳輸?shù)姆€(wěn)定性。與傳統(tǒng)的鐵路貫通地線相比，本實施例提供的鐵路貫通地線100結(jié)構(gòu)的整體性以及穩(wěn)定性均大幅度提高；同時消除了護套110和導(dǎo)體130之間的間隙，從而避免了在使用過程中由于受潮后，兩者之間的間隙產(chǎn)生氣隙放電給鐵路貫通地線100的結(jié)構(gòu)和性能帶來損傷和危害。

綜上，本發(fā)明的實施例提供的鐵路貫通地線100，包括護套110以及導(dǎo)體130，護套110設(shè)有由內(nèi)壁限定形成的收納腔，導(dǎo)體130通過熔鑄的方式與收納腔的內(nèi)壁熔接。通過熔鑄的方式將導(dǎo)體130與護套110的內(nèi)壁進行熔接，消除導(dǎo)體130與護套110之間的間隙，使導(dǎo)體130的電場強度穩(wěn)定性得以提高，保證了鐵路貫通地線100工作時的穩(wěn)定性。同時，熔鑄的加工過程相較于焊接的加工過程，也減少了對護套110的破壞，使護套110具備更好的防腐能力，使鐵路貫通地線100具有較長的使用壽命。在制備鐵路貫通地線100時，熔鑄的加工方式相較于傳統(tǒng)的拉絲工藝以及焊接工藝，其工藝簡單，成本低，生產(chǎn)效率高。同時鐵路貫通地線100也具有較長的使用壽命，降低了鐵路施工布線、檢修的成本。

以上僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。