浅谈高铁接触网整体吊弦存在问题及解决措施

针对目前高铁客专接触网用整体吊弦在线路运行中存在断丝、断股以及鼓包等影响运行安全的问题,从产品结构、材料选用、工艺制造及运行环境等方面进行分析,并据此提出了结构优化和工艺改进,选择抗拉强度高且柔韧性好的吊弦线,通过压接工具、模具及压接方法的细化完善,从产品试验条件、考核标准方面提出改进建议,确定可靠有效的解决措施。     

整体吊弦线心形环处断丝断股原因分析

整体吊弦在服役过程中在接触线吊弦线夹端的心形环处容易发生吊弦线断丝、断股现象。通过宏观观察、化学成分分析、微观断口分析、金相组织检测等手段，对整体吊弦的该种失效原因进行分析，结果表明：应力腐蚀疲劳是导致整体吊弦线发生断丝、断股的主要原因；在应力和腐蚀介质的共同作用下，吊弦线铜丝侧表面出现腐蚀坑，随后在交变应力及腐蚀介质的持续作用下发展成为疲劳裂纹源区，最终导致断丝断股。     

高铁用整体吊弦线体断裂原因分析

近年来,我国高铁用整体吊弦不断发生断裂情况,对机车安全运行造成一定的威胁。为研究目前高铁接触网系统中整体吊弦断裂的原因,避免高速铁路运输过程中由整体吊弦断裂带来的安全隐患问题,提高高速铁路运输效率,保障铁路运输安全,以A型铜镁合金绞线JTMH10型号高铁整体吊弦为研究对象,采用静力学仿真分析、断口形貌观察、化学成分检验等方法分别研究应力集中、摩擦磨损、低周疲劳、电致塑性效应、受力拉伸、环境腐蚀、材料本身缺陷等因素对线体断裂的影响。试验结果表明,高铁吊弦线体的断裂是由多种因素同时作用、各因素之间相互影响的结果。     

基于有限元法的高速铁路接触网吊弦动态特性研究

以简单链型接触网为研究对象,利用有限元软件Ansys WorkBench对弓-网系统进行瞬态动力学分析,得到受电弓通过接触网一跨范围内的所有吊弦动态特性。结合吊弦的振动形变、压缩形变、弯曲特性及形变方向矢量结果对吊弦服役过程中典型故障进行逐一分析。结果表明,跨中位置的吊弦对垂向抬升更为敏感,其压缩幅值、反复弯曲频率及曲率均最大,伴随着表面超细晶导致的内外形变不协调情况,导致出现疲劳断裂、扭结、松弛和零部件松动等现象;跨端位置的吊弦对于水平方向摆动更为敏感,易与钳压管发生摩擦引发微动弯曲疲劳断裂从而加速裂纹萌生及断口扩展;吊弦形变速度矢量呈螺旋上升状态,并同时存在左旋与右旋情况,这是导致吊弦鼓包与开股的重要原因。     

接触网整体吊弦液力压接机

对新研制的接触网整体吊弦压接机从研制情况、总体结构、设计原理、主要技术指标等方面进行了介绍.该压接机是针对接触网整体吊弦的现场压接、检测而研制的,并能适用于其它接触网零件的现场压接.     

高速铁路接触网整体吊弦失效原因分析及优化方案探讨

整体吊弦是高速铁路接触网悬挂装置的重要组成部分,主要作用是控制接触线高度,保证良好的弓网关系和授流质量,吊弦断裂失效会对行车安全与授流质量产生严重危害。本文针对吊弦服役失效情况进行原因分析,并结合零件结构提出可行性优化方案。     

接触网吊弦制作综合装置

新开发的接触网专用吊弦制作综合装置，解决了武广线首次采用压接管式整体吊弦、铝包装线环节吊弦的成型制作难题，也适用于其他整体吊弦、环节吊弦的成型制作。     

高速铁路接触网用锻造式无螺栓整体吊弦的设计开发

我国高速铁路接触网用整体吊弦组成零件较多，安装和维护存在诸多不便，本文针对现有整体吊弦的技术特点提出了一种锻造式无螺栓整体吊弦的设计。结合整体吊弦的工作特性和应用环境，通过对产品结构组成、设计原理、受力计算等方面的对比分析，该锻造式无螺栓整体吊弦具有组成部件少、重量轻、易成型、质量高、耐疲劳及滑移性能优、安装方便、免维护等技术特点，特别适用于自然环境恶劣、人烟稀少等运维难度大的地区。     

一种接触网零部件寿命预测方法探讨

从材料、生产工艺、使用工况等角度分析整体吊弦使用寿命的基本影响因素。通过对未使用的新高铁整体吊弦进行振动疲劳试验,得到试验次数数据,预测其寿命;同时对使用中的旧整体吊弦进行振动疲劳试验,引入偏差修正系数K,计算剩余试验次数,预测其剩余寿命。该方法可为其他接触网零部件如悬吊零件、定位装置中的定位器等的寿命预测提供理论依据。     

简单链型悬挂接触网整体吊弦计算

吊弦施工是接触网悬挂调整的重要环节，其施工质量将直接影响接触网的取流特性，随着铁路车辆运行速度的不断提高，整体吊弦将逐步取代传统的环节吊弦，成为电气化铁道接触网吊弦的主要形式。我公司在2002年神朔线新增二线电气化铁路以及2003年西南线CDH27标段电气化工程的接触网施工中，都采用了可调式整体吊弦，根据相关软件计算结果进行整体吊弦的预配和安装，一次成功率达90％以上，取得了良好的经济、社会效益。     

高速铁路接触网吊弦断裂电气因素研究

基于Carson理论建立简单链型悬挂接触网电流分布模型;结合铁路现场的实际供流数据,分别对受流点位于跨中和跨端2种情况下的接触网各导线实际受流情况进行仿真计算;基于电致塑性效应理论,采用对断裂吊弦进行SEM形貌分析、成分分析及对新旧吊弦的金相组织进行对比观察等试验手段,研究吊弦断裂过程中电气因素的作用机理。结果表明:在满足机车正常运行的条件下,吊弦在受电弓滑过其正下方瞬间处于电流过载状态,随后迅速衰减;断裂吊弦的表面和断口处均存在过载引起的氧化腐蚀现象;吊弦在电致塑性效应影响下会发生金相组织再结晶、材料变形抗力降低现象;电流过载引起的表面缺陷及电致塑性效应引起的材料变形抗力降低是加速吊弦疲劳断裂的重要原因。     

高速受电弓作用下接触网整体吊弦动态力研究

以我国高速铁路目前普遍采用的弹性链型悬挂接触网为研究对象,以现场测试得到的整体吊弦动态抬升量作为有限元仿真的初始载荷,运用ANSYS有限元分析软件建立接触网的有限元模型,模拟承力索、接触线和整体吊弦的安装施工过程。在此基础上,进行接触网的静态找形分析和和瞬态动力学分析,研究受电弓作用下整体吊弦的拉伸、压缩情况及动态力变化情况。结果表明:受电弓经过时,整体吊弦的动态力波动较大,约为其静态力的6倍;同一跨内,1~#和5~#整体吊弦的吊弦力波动最大,受压幅值最大,3~#整体吊弦的受压次数最多。     

环式整体吊弦制作装置

新研制开发的接触网环式整体吊弦制作装置解决了上海城市轨道交通明珠线和衡阳—郴州段武广线整体吊弦制作成形的难题 ,该装置也适用于类似整体吊弦的制作     

浅谈接触网整体吊弦线夹结构设计优化与改进

通过对2种接触网承力索吊弦线夹结构进行受力分析和对比,基于满足吊弦线夹基本功能为前提,在力求结构紧凑、自重轻、可靠性高等方面对原有吊弦结构进行合理优化和改进。     

高速铁路接触网刚性吊弦疲劳试验台研究

吊弦疲劳试验分析对高速铁路接触网性能研究具有重要意义。本文在参考柔性吊弦疲劳试验标准的基础上，提出一款针对刚性吊弦的疲劳试验台设计方案，该试验台采用压缩载荷与力载荷单独加载方式，可施加稳定且连续可调的力载荷，同时加载频率在中、高频率。通过试验台对刚性吊弦进行试验，为刚性吊弦的疲劳损伤机理研究、加速老化试验方法形成提供数据支持。     

脉冲电流作用下高铁接触网吊弦线拉伸试验探究

吊弦是电力传动机车接触网的重要组成部分,是高铁运行过程中必不可少的零部件之一。吊弦线在列车运行时容易发生断丝、断股或中间位置断裂,对机车稳定运行造成严重阻碍,因此通过脉冲电流辅助拉伸破坏实验对整体载流吊弦线工作状态下的抗拉强度和应力变化进行研究具有重要的意义。试验发现,拉伸前电流预处理会增大吊弦线的塑性,减小吊弦线抗拉强度和最大应力;电流辅助拉伸时,吊弦线中最大应力和抗拉强度随着电流增大而减小;电流相同而预处理时间不同时,吊弦线中的最大应力随着预处理时间的增长而减小。试验结果验证了铜镁合金材料的电致塑性效应理论,为高铁吊弦实际应用过程提供参考。     

吊弦振动频率及幅度对疲劳寿命的影响分析

推导吊弦的振动方程,用数值方法求解振动方程,模拟位移,横截面作用力和弯矩的动态变化规律。根据吊弦的应力时程、利用MATLAB数值计算程序分析影响吊弦疲劳寿命的因素(如振幅和频率)。数值计算结果表明:吊弦疲劳寿命的对数值随着频率和振幅的增加呈现出线性降低的趋势。     

接触网架设施工中吊弦质量控制

针对传统吊弦预制方法工作量大、效率低下的缺点,介绍接触网架设施工时腕臂偏移、承力索高度、拉出值及跨距等参数的测量方法。基于力学原理,分析简单链型悬挂中等高和不等高悬挂时吊弦长度的准确计算方法。根据吊弦长度计算结果,阐述吊弦预制、安装的具体过程。该施工工艺有效改进了整体吊弦制作安装的方式,施工效率得到提高。     

车轴的微动摩蚀与对策

微动摩蚀能引起一种或多种形式的破坏，如微动磨损，微动疲劳，微动量，滑移区域的大小与轮座的型式，轮毅刚度，法向力的大小等因素有关，试验表明，微动摩蚀可构件的疲劳强度降低３０％～８０％，实物轮轴试验结果验证，车轴压装的裂纹或断裂都是由于微动摩蚀所致。在微动区域加保护层可有效地防止微动摩蚀。预处理工艺选择恰当，可使其疲劳强度提高５０％，实物轴已装车运行４０多万公里，情况良好。     

接触线波速特性影响研究

考虑吊弦、定位器、承力索结构参数,分析其特征变化对接触线波速特性的影响。将吊弦和定位器等效为弹簧质量系统,承力索和接触线等效为张力梁结构,建立接触线的振动微分方程,通过模态叠加法求解得到控制方程通解后提取接触网波速公式,同时基于京津线接触网模型仿真计算结果对波速进行验证。结果表明,吊弦数目越多,接触线和承力索的振动同步性越好,接触线波速受承力索张力变化影响更大;承力索的张力越大,接触线的波速也随之增大;考虑吊弦和定位器的质量特性后,接触线波速将显著降低,而在一定范围内定位器的刚度增加则会提高接触线波速。