受电弓滑板与接触导线材料及其磨损的研究

受电弓滑板与接触导线是为满足电气化列车稳定运行而高速受流的重要部件,关系到列车的安全、高效运行。文章着重介绍滑板与接触导线材料的特征及其变迁。同时,阐述了滑板与接触导线磨损,对不同材质的滑板、接触导线的磨损机理及磨损趋势作了比较。     

城轨交通接触网双导线风载体型系数的选用

对城市轨道交通双导线接触网悬挂风载体型系数进行了计算选用方面的探讨，并对接触线网偏移、计算跨距，支柱挠度和计算荷载的影响进行了分析，建议多导线的风载情况应考虑导线间的屏蔽作用。     

水平连铸QCr0.5铜合金线电磨损性能研究

对水平连铸工艺制备的QCr0.5铬青铜合金接触导线坯料经过固溶、时效、冷轧处理后,研究接触导线的微观摩擦性能与受流滑动磨损行为,分析不同电流作用下接触导线的磨损形貌及磨损特征。微观划擦测试表明:通过加入合金元素Cr,改变了接触导线合金材料的微观组织,提高了合金材料的强度、抗软化性能和抗变形能力,改善了合金的磨损性能,降低了摩擦系数;水平连铸QCr0.5铬青铜合金接触导线的硬度为165.5HV,最大摩擦系数为0.155,最大压入深度为2.68μm。电磨损测试表明:水平连铸QCr0.5铬青铜合金接触导线未加载电流时的磨损主要以磨粒磨损和黏着磨损为主,载流条件下的磨损主要是黏着磨损、磨粒磨损和电侵蚀磨损。磨损率测试结果显示,水平连铸QCr0.5铬青铜合金接触导线磨损性能明显优于商用Cu-Ag接触导线。     

曲线超高调整对接触线拉出值影响及调整探讨

分析了曲线超高调整对接触线拉出值的影响,得出了定位点处拉出值的大小是直接影响跨中接触线偏移大小的最重要因素的结论,并给出了不同半径的曲线如何选择不同拉出值的计算方法。     

高速铁路接触网不同导线组合的载流能力分析

高速铁路接触网的载流量计算不仅是接触网各导线选型的重要基础,也是影响牵引供电设计的关键环节。基于新标准TB/T 2809—2017《电气化铁路用铜及铜合金接触线》与TB/T 3111—2017《电气化铁路用铜及铜合金绞线》,研究导线正常工作以及考虑磨耗情况下的载流能力,计算不同导线组合的电流分配系数、综合载流量以及各导线的载流利用率。结合工程实例,给出接触网导线选型的基本方法,得出如下结论:(1)有多种接触网导线组合能满足本工程的载流量需求,牵引供电设计应分析不同导线组合载流能力,以确定最优的导线配置方案;(2)按照接触网系统设计寿命选择导线磨耗比会更加合理,接触网导线选型也更加灵活;(3)采用20 min最大有效电流和短时最大电流来校核接触网持续载流量较为合理。(4)从载流量角度出发,本工程接触网最高工作温度可选取为95℃。     

链形悬挂电流分配及接触悬挂载流截面研究

基于WEBANET和IMAFAB程序工具,对我国300km/h及以上客运专线牵引供电系统进行了仿真计算,依据牵引网各导线电流分配关系确定的链形悬挂允许载流量与仿真数据中的载流量需求进行对比,从供电计算的角度提出了接触线可采用截面120mm2铜合金导线方案,既节省了投资,又提高了接触线波动传播速度.     

电力机车供电接触导线磨损预报

高里考夫电务段的专家们说明了供电系统中重要部件之一的接触导线的现状,分析了接触导线磨损的原因,提出了新的接触导线磨损的预报方法。     

导线法测设曲线

文章介绍了用导线测设曲线的方法，推导出计算缓和曲线、圆曲线内任意点坐标的公式，并给出计算实例。该方法灵活、实用、精度高，特别是在地形条件复杂、通视条件差的情况下十分实用。     

提高接触网安全可靠性的措施

叙述了可以安装在运营列车上的固体激光式，钠灯式接触导线磨耗测定装置，以及新型接触导线、MF接触导线的研制与应用。     

高速铁路接触网附加导线转换方案研究

接触网附加导线虽不与受电弓直接发生接触,但其状态与行车安全密切相关。在我国高速铁路建设初期,附加导线在转换处设计考虑不够全面,产生了不少问题。结合目前高速铁路的常规隧道断面和车站布置方案,研究适用于不同线路条件下的附加导线转换方案,保证附加导线和接触悬挂、附加导线和建筑物之间的绝缘距离,加强接触网系统的安全可靠性,同时满足技术经济性和景观性要求。研究结论:结合标准规范和工程实际,对附加导线转换处的设计方案进行方案比选,从绝缘距离、安装施工难度、建设成本、景观性等诸多方面对设计方案进行剖析,最后根据比选结果给出不同情况下的推荐方案。     

单轨车辆牵引计算方法与仿真电算

以城际铁路和城市轨道交通车辆(钢轨-钢轮接触)的牵引计算为原理,以及汽车理论等相关理论为基础,建立了跨坐式单轨车辆(轮胎-路面接触)的牵引计算原理.基于GT- DRIVE建立单轨车辆的多质点模型,从而模拟分析单轨车辆在不同工况下的μa-S曲线、功率和能耗以及车钩力受力曲线等.     

基于投影轮廓的轮轨三维接触几何计算研究

为便于研究轮轨接触的几何关系,将轮轨的直线上接触、曲线上接触和轮轮接触3种典型轮轨三维接触几何计算归结为轮轨直线接触平行投影轮廓和轮轨曲线、轮轮接触旋转投影轮廓的二维接触问题.利用轮对的旋转体特性,分别推导出轮对在不同投影下其底部轮廓的计算公式,给出求解步骤以及适合轮轨三维接触计算的二维同步迭代流程.以S1002CN踏面轮对与60 kg·m-1钢轨的三维接触几何关系为例,仿真分析直线、300m半径曲线及轨道轮半径为900mm的滚动试验台的轮轨三维接触几何情况.结果表明:将轮轨接触点相对于轮对底部母线的偏转角作为计算参数,使得基于投影轮廓的轮轨三维接触几何计算方法简单、易用;直线及曲线线路上的轮轨三维接触几何关系相近,当轮对摇头角小于5～10 mrad时还可用轮轨二维几何关系近似;轮对大横移下的接触点偏转角,在一定的摇头角范围内可视为轮对摇头角的线性函数;二维同步迭代能有效实现复杂条件下的轮轨三维接触几何计算;小横移条件下,轮轮三维接触即具有明显的接触点偏转角,仿真时需要修正.     

德国高速铁路接触网检测系统

德国高速铁路接触网检测车可以检测导线高度、拉出值、接触压力、导线接近、导线厚度、接触网弹性等相关项目。此接触网检测系统主要由两部分构成：一是动态接触压力检测系统,以运营时速对弓网进行动态性能检测;二是接触网光学检测系统,在不接触接触线的情况下对接触网进行静态检测,检测可以在低速或高速情况下进行。通过动态接触压力检测系统与接触网光学检测系统测量数据的比较,计算接触网弹性以及准确判断故障类型。     

电气化铁路曲线区段接触线偏磨研究

曲线区段外轨超高会导致机车与受电弓倾斜,引发接触线偏磨.本文结合某普速铁路情况分析计算了不同外轨超高条件下的接触线偏磨量.计算表明:在弓网动态运行平稳时,曲线区段接触线偏磨不会引发弓网故障,若曲线区段定位器坡度角为0°甚至为负数,接触线偏磨深度极值将迅速降低造成撞击隐患;接触网施工误差、随机风荷载、列车振动均会影响弓网动态运行平稳性.为确保弓网安全运行,研究了接触线偏磨的相关影响因素,分析了定位点前后第一吊弦位置、拉出值大小、跨距大小对缓解接触线偏磨的影响,为高速铁路接触线偏磨问题分析提供借鉴参考.     

曲线区段磨耗后轮轨型面匹配分析

车轮与钢轨在运用中相互作用引起磨耗,在曲线区段轮轨磨耗尤为严重。本文以大量现场检修数据为基础,经过统计整理,得出机车轮缘及曲线区段钢轨型面磨耗演变规律。基于现场实测轮轨型面数据,建立了有限元模型,对曲线区段磨耗后车轮及钢轨进行弹塑性接触计算,有限元计算结果与现场检修数据相互验证。经过分析可得:机车车轮磨耗按轮缘磨耗速率不同可分为5个阶段,其中第3个阶段磨耗速率最低;圆曲线区段钢轨磨耗稳定期型面与磨耗后车轮型面接触性能最好,根据接触斑的变化可以得出曲线区段钢轨磨耗后型面演变规律。     

重载铁路钢轨磨耗演变过程的数值模拟

建立重载铁路钢轨磨耗演变的数值仿真模型。基于UM软件建立货车-轨道耦合动力模型,对减振楔块、心盘等细部构件精细建模,采用多点-面接触模型模拟部件间各种接触摩擦,并充分考虑部件间隙。基于Hertz理论及FASTSIM算法进行轮轨接触计算;基于Specht材料磨损模型进行钢轨磨耗计算,根据磨损程度采用不同磨耗系数。针对各种车型和通过速度,开展多工况计算并设置权重因子,模拟线路实际行车条件。为提高数值计算稳定性,基于累积磨耗深度更新钢轨型面;基于磨耗演变模型研究重载铁路不同地段钢轨磨耗的发展规律。结果表明:曲线地段钢轨磨耗比直线地段严重;曲线外轨侧磨明显,内轨磨耗相对较轻,主要分布在轨头中部,外轨磨耗大于内轨;圆曲线地段外轨磨耗强于缓和曲线地段,而内轨磨耗弱于缓和曲线地段;直线地段左右钢轨磨耗相差不大,均主要分布在轨头中部。     

铁路线路缓和曲线路段附近导线点的中线投影里程计算

通过对缓和曲线解析坐标公式的分析，利用曲线外导线点在曲线上的投影点的几何特性，依据现行铁路规范推导出了它在曲线上的投影长度和里程的计算公式，并评价了计算精度和收敛情况。大量和严格工程算例证明，该计算公式是可靠的、计算方法是可行的。     

磨耗状态下机车车轮与曲线钢轨的接触分析

利用轮轨型面测量仪现场实测SS4型机车JM3磨耗型车轮踏面和干线铁路曲线段不同位置的钢轨型面。选取典型轮轨型面,建立三维弹塑性接触有限元模型,利用有限元软件Marc计算两种车轮在不同位置处与钢轨的接触状态。分析结果表明:同一段曲线上不同曲率钢轨的磨耗量和磨耗区域有较大差异;在相同外载荷条件下,与标准车轮相比,磨耗车轮与实测钢轨的接触斑面积较大,轮轨型面匹配较好,接触状况得到改善;针对线路上大量磨耗状态车轮,曲线钢轨型面应以磨耗状态车轮型面为参考对象进行设计,而不是标准车轮型面。     

长导线源CSAMT一维正演研究

研究目的:将长导线源分割为多个电偶极子的组合,利用简化积分方法,首先计算各个电偶极子的响应,此后将各个电偶极子响应叠加,进而得到长导线源的大地电磁响应。研究结论:长导线源电磁响应的计算,可通过将长导线分割为多个电偶极子的组合来实现,在计算源的电磁响应时,可根据收发距与导线长度的关系,将长导线分割为多个电偶极子,然后利用汉克尔变换计算多个电偶源在地表任意位置产生的水平方向电场和磁场,此后将各个电偶源的电磁响应叠加得到长导线源的电磁响应。经验证本文对不同模型的计算结果是正确的,本算法的实现对长导线源CSAMT反演很有意义。     

接触网融冰防冰问题的分析研究

研究目的:哈大铁路客运专线地处我国东北地区,冬季夜晚寒冷,多雾雪天气.客运专线维修模式为夜间综合维修,其间有相当长的时间没有列车运行,接触导线可能出现覆冰.为了确保列车安全行驶以及接触导线的良好使用,本文针对解决接触网融冰防冰进行分析,提出融冰防冰措施.研究结论:根据覆冰报警感应装置可及时发出除冰信息,实现迅速融冰,避免和降低冰灾事故.接触网融冰采用短路法是简单易行的,并且在接触导线上涂抹防止结冰的材料,可以有效的避免接触导线覆冰;减少由于接触网覆冰导致列车的不安全行驶;减小由于接触网覆冰引起受电弓及接触导线的磨耗,保证乘客的舒适性,因此导线融冰防冰有较好的经济效益.