接触网参数对接触网风致响应的影响及风洞试验验证

大风作用会使接触网发生更大更复杂的振动与风偏,为给大风区接触网的防风设计提供科学依据,采用有限元计算与风洞试验相结合的方法进行研究。利用ANSYS软件建立包括支撑结构和悬挂部分的有限元耦合模型;采用谐波合成法(WAWS)模拟针对接触网结构特点的脉动风场;通过计算不同接触网参数组合方案在风荷载下的风致响应位移,定量分析得出悬挂类型、张力组合、跨距对接触网风致响应的影响。接触网气动弹性风洞试验结果表明,接触网参数对风致响应的影响的研究结果正确。研究成果应用于兰新铁路第二双线大风区接触网系统方案设计和技术参数选择,并作为主要理论支撑之一,形成了首个国内外铁路电化行业的风区接触网装备技术条件。     

铁路接触网套管双耳风致磨损特性研究

风区铁路接触网的风摆振动导致零部件磨损加速、线路维护成本剧增,严重时结构断裂失效,威胁列车运营安全。针对风区铁路接触网的零部件风振磨损问题,以易磨损件套管双耳结构为例,开展实际环境风载荷作用下的磨损特性研究。首先,建立接触网风致姿态解耦的风载荷识别与连接铰节点力重构模型,通过仿真计算得出风载计算公式与节点力传递系数,以新疆风区铁路实测接触网风摆姿态重构悬挂作用风载荷与套管双耳节点力时程。然后,建立套管双耳与腕臂接触的三维有限元模型,考虑双耳磨损间隙扩大导致螺栓预紧力衰减的Archard磨损预测模型,结合双耳连接铰节点载荷与动态螺栓预紧力,对风环境下套管双耳与腕臂为期1 a的接触磨损特性进行分析。结果表明：磨损初期,由于大接触应力导致磨损速率快,但随着预紧力衰减,接触表面磨损速率降低,廓形磨损深度由两边往中间逐渐增大,且靠连接铰侧磨深偏高,最大接触磨损出现在定位管上部套管双耳,累积磨损深度达0.52 mm/a,螺栓预紧力衰减达20.55%。套管双耳结构的磨损特性研究成果可为风区铁路接触网零部件的运用维护提供科学依据。     

兰新铁路第二双线穿越大风区综合选线研究

大风区段对铁路的建设及运营安全存在着各种危害,高速铁路由于具有速度高、车体轻的特点,其安全受到强风威胁会更大,高速铁路穿越大风区防风设置是世界性难题,目前尚无已成功运营的先例,高速铁路大风区综合选线需综合考虑防风设置、防排水、防沙、接触网防风等因素,科学合理进行方案比选研究。通过分析新疆境内四大风区分布及特点,利用既有兰新铁路设施及防风科研成果,对兰新铁路第二双线在穿越大风区段落综合进行选线设计研究,充分分析路基地段的防风设施设置以及线路平纵断面的防风布置选择,确保高速铁路在大风区安全、快速通过,以确定科学、合理的线路设计方案。     

基于WRF模式新疆铁路网大风灾害研究

大风灾害对铁路建设影响日益突显,为解决偏远地区铁路前期规划设计阶段常常遇到气象资料匮乏问题,使用高分辨率WRF模式模拟风速作为常规气象风速观测补充,分析研究新疆铁路网沿线日平均风速,为已建成铁路沿线防风工程和未来铁路规划提供基础数据。研究表明:通过对比站点实测风速与模拟风速,可以发现新疆北疆地区模拟风速在冬季呈现高估现象,而在夏季呈现低估现象;模拟风速在新疆南疆地区整体呈现高估现象。总体上,模式模拟风速可以模拟新疆复杂地形下风速变化。在1979~2013年间,多年平均大风日数反映出已建成的兰新铁路和南疆铁路仅在百里风区、三十里风区、南疆前三十里风区有较大值;规划中的克塔铁路、库格铁路、和罗铁路和哈将铁路在山区复杂地区大风日数有较大值。除兰新铁路三十里风区附近地区大风日数呈现减弱趋势,新疆其余地区大风日数呈现不同程度增加趋势。大风指数分析发现规划中和罗铁路、库格铁路、哈将铁路、克塔铁路大部分线路大风指数均处在高值区,且均以每10年8 m/s以上速率增加。     

大风地区铁路接触网结构的非线性屈曲分析

以新疆铁路某大风地区接触网为研究对象,考虑接触网结构材料非线性和几何非线性效应,探讨了接触网有限元建模问题.利用有限元分析软件ANSYS的非线性分析功能,以BudianskyRoth准则为屈曲失稳判据,对接触网结构进行非线性屈曲分析.对接触网施加横向风载荷后,计算并提取在结构高度、跨距、吊弦数3个结构参数不同情况下的屈...     

兰新高铁大风区接触网正馈线悬挂结构适应性分析

试验和运行经验表明,兰新高铁大风区接触网正馈线(AF线)疲劳磨损问题非常突出。通过理论结合实际的方法,利用有限元三维流体场仿真辅助手段,分析百里、三十里风区挡风墙后方大风运动特征及AF线风场内受挡风墙结构增速影响的运动特点,提出AF线受激励源干扰产生大幅振动的机理。利用现场样本空间数据累计及AF线V形悬挂铰接零部件的运动频次,提出AF线V形悬挂结构合理性设计的关键点及结构匹配重要性,以及限制零部件间磨损的有效措施。     

新疆铁路百里风区大风特征统计分析

通过对新疆铁路百里风区大风特征统计分析,归纳出百里风区具有风速高、风期长、季节性强、风向稳定、起风速度快等规律,并得到不同时距风速统计关系和风区风速地域分布特征,为今后新疆铁路大风地区完善行车组织办法和防风减灾工程研究提供依据。     

匈塞铁路接触网产品国产化研究

通过分析匈塞铁路接触网腕臂及定位装置中关键产品结构、材质、工艺等方面的特点，提出了适用于接触网零部件国产化的结构优化设计、原材料选型、生产工艺路线等解决方案。国产化后的产品满足EN 50119《铁路应用固定装置电气牵引架空接触网》标准及21717/2016/MAV《匈牙利国家铁路公司接触网设计与施工要求》等规范要求，为国产化产品进入欧盟市场奠定了坚实基础。     

解析铁道行业标准《电气化铁路接触网零部件技术条件》

随着接触网零部件产品和技术不断发展，TB/T 2073—2010《电气化铁路接触网零部件技术条件》已难以满足当前使用需求。为此，开展标准修订工作，形成TB/T 2073—2020 《电气化铁路接触网零部件技术条件》。介绍标准修订背景、修订原则和主要修订内容，方便使用者更好地理解和执行标准。     

接触网支柱抗风性能研究

电气化铁路接触网支柱在大风作用下的稳定性直接影响接触网系统的安全性和可靠性。目前各规范计算接触网支柱风荷载的方法基本一致,但不同规范计算公式中给出的参数取值却有所区别,因此计算得到的风荷载也不相同,最终影响所设计接触网支柱的抗风性能。对各规范中接触网支柱风荷载计算方法及参数取值进行研究,给出其计算公式中各参数取值的建议,并对目前铁路采用的接触网支柱抗风性能进行分析研究,提出设计接触网支柱时应采取的加强措施。     

原子发射光谱法测量接触网零部件锰元素的不确定度评定

接触网零部件是电气化铁路接触网系统中的组成部件,而零部件原材料的成分变化会影响到接触网零部件的性能。因此,在产品检验过程中对接触网零部件产品进行化学成分分析是一种有效的控制产品质量的手段。目前,使用直读光谱仪检测金属化学元素含量的方式已得到了广泛应用。以接触网零部件中的定位管卡子为例,对采用原子发射光谱法测定其锰含量不确定度的来源进行分析,并对锰含量测定结果的不确定度进行评价。     

铁路大风监测设备故障自动诊断远程报警系统

新疆铁路大风频繁,风害严重,铁路大风监测设备故障自动诊断远程报警系统的研究开发,使得技术保障部门在大风监测系统出现故障时,能够及时发现和处理故障,增加大风监测系统正常运行时间,从而保障风区铁路的运输安全,提高风区铁路的运输能力。     

成灌市域铁路接触网景观设计

介绍了成灌线接触网支柱高度及外露高度、车站内接触网及接触网零部件采用景观设计的方案，该设计最大程度地保证了接触网与成灌铁路大部分位于城市区域和风景区域相协调，实现了接触网的景观设计要求，以期对其它铁路车站内的接触网景观设计起到参考作用。     

重载铁路接触网关键技术方案研究与应用

重载铁路具备牵引质量大、功率高、接触网载流量大等特点,对接触网的系统需求不同于普通铁路,有必要对接触网关键技术方案进行深入研究。通过计算机模拟仿真分析和多方案比选论证,确定接触网导线规格、张力配置、主要零部件选型及电分相形式等关键技术方案。研究成果已经成功应用于山西中南部铁路、张唐铁路等重载线路。针对目前重载铁路接触网零部件规格型式不一,不便于运营维护的现状,建议加强对重载铁路接触网主要装备的统一化、标准化研究,保障运输安全、降低工程投资。     

新疆铁路风区列车安全运行标准现场试验研究

新疆铁路风区是世界上铁路风灾最严重的地区之一.多年来,如何保证列车在大风天气下安全运行,充分提高风区运能,一直是困扰乌鲁木齐铁路局的“老大难”问题.本项研究充分利用已有的研究成果,通过现场试验方法对大风天气行车标准进行验证和分析,不断完善《大风天气列车安全运行办法》,并对进一步深化研究的方向进行了探讨.     

几种接触网吊线的结构改进

阐述了普速铁路传统电气化线路吊线的使用现状,分析了存在问题,针对吊线、软定位器拉线、冲压件太多等不足,提出了几种改进措施,以改进零部件制造工艺,优化产品结构组成,提高产品的可靠性,使其更加安全可靠地为接触网弓网关系服务。     

提高客运专线接触网可靠性的思考

分析当前我国铁路接触网零部件设备存在的主要问题和可靠性,通过研究国外电气化铁路保障接触网可靠性的有效措施,应用可靠性理论的分析方法,提出提高我国铁路客运专线接触网可靠性的措施与建议.     

兰新铁路第二双线防风技术及工程设计

防风技术是兰新铁路第二双线建设和运营的控制性因素,通过研究,明确了沿线风环境特征,制定了大风环境下的高速列车运行安全及速度标准。结合路基、桥梁、防风明洞、接触网、大风预警系统等抗风专题研究,确定了该线防风工程的主要设计原则及结构型式。大风区施工防风技术研究为风区铁路工程的设计和建设提供了保障与支持。     

受电弓作用下接触网动态响应分析

以新疆铁路大风区接触网单个直线锚段为研究对象,运用有限元分析软件ANSYS,计算受电弓在不同运行速度下的弓网相互作用力,将弓网接触压力作为瞬态分析的载荷,得到接触网在受电弓/接触网垂向耦合振动过程中瞬态位移响应及应力时间历程.     

基于接触网成像技术的绝缘子故障检测方法

在电气化铁路接触网设备中,绝缘子是最易发生故障的零部件之一。文章运用接触网成像检测图片,采用SVM分类器,基于HOG特征对接触网成像数据中的绝缘子进行初步定位,再使用局部二值化实现绝缘子精确定位。针对绝缘子破损缺片、闪络放电、附着异物等3种典型缺陷,分别设计了故障识别算法,且该方法已在中国铁路广州局集团有限公司部分线路中进行实测,效果良好。