适用于1600 mm和1950 mm受电弓的接触网交叉线岔研究

研究目的:在欧洲的铁路系统中不同宽度的机车受电弓均有使用，其中最为典型的宽度为1 600 mm和1 950 mm两种类型。欧洲部分既有电气化铁路接触网仅适用于宽度为1 600 mm的受电弓，但是为更好地实现欧洲铁路线网互联互通需求，满足由其他线路驶来的配备1 950 mm宽度受电弓的列车顺利通行，对接触网系统中较为复杂的交叉线岔设计展开深入研究，以保证接触网系统同时满足1 600 mm和1 950 mm受电弓安全可靠运行。研究结论:(1)提出了两种同时适用于1 600 mm和1 950 mm两种宽度受电弓的典型接触网交叉线岔定位方案，比较两种方案的优缺点并提供了使用建议；(2)提供了应对大型复杂车站中连续道岔情况下适用于不同宽度受电弓的交叉线岔研究思路和摆图方法；(3)本研究成果对欧洲地区或其他具有多种型号受电弓同时运行需求地区的电气化铁路接触网线岔设计具有一定的参考价值。     

基于高速图像处理技术的定位器坡度检测系统

1研发背景定位器坡度是一项重要的接触网安全性检测项目。接触网定位装置中(见图1),红色部分为定位器,绿色部分为定位管。受电弓经过定位装置时,其对接触网的接触力导致接触线及定位器有一定程度的抬升。因此,定位装置(定位器、定位管等)的结构和安装状态应保证受电弓通过定位点时接触线能在一定范围内自由抬升,且不产生     

轨道交通受电弓/柔性接触网系统受流特性的研究

为了不断改善受电弓/柔性接触网系统的受流质量,主要采用半实物半虚拟相结合的方法,建立受电弓/柔性接触网模拟试验台,研究轨道交通柔性接触网参数对弓网接触压力的影响规律,进而研究列车弓网受流特性。研究表明:当柔性接触网的结构高度取1.5 m,柔性接触网跨距取62 m,承力索及接触线的张力取15 kN,承力索线密度取0.8 kg/m,接触线线密度取1.5 kg/m,接触线弛度取45 mm,对单个余弦波不平顺,其波长应大于3.2 m,对正弦波不平顺,其波长应大于5.5 m时受电弓/柔性接触网系统受流最佳。     

城市轨道交通停车场及车辆段内的接触网道岔定位方案设计要点

针对受电弓弓角磨损情况,结合城市轨道交通受电弓和道岔结构形式,对场段内道岔定位原则、道岔定位方案设计要点进行分析。由分析结果可以看出,传统岔前3 m定位方案具有局限性,而岔心定位方案不受限制。建议场段内接触网道岔定位优先采用岔心定位方案。     

单轨刚性接触网不均匀磨耗分析及对策

从接触网的角度,对单轨接触网在运行过程中受电弓滑板及接触线出现不均匀磨耗的原因进行分析,并提出相应对策,包括刚性接触网布置方法对磨耗的影响及改进、接触网安装精度对受电弓的影响.在车辆受电弓性能一定的情况下,通过对接触网的改进,减少不均匀磨耗的出现,改善弓网关系,延长受电弓滑板和接触线的使用寿命.     

弹性链型悬挂高速接触网参数的选取研究

研究目的:为研究弹性链型悬挂高速接触网参数对受电弓/接触网系统动态性能的影响,采用三维接触网模型和质量-阻尼-刚度受电弓模型,对时速350 km弹性链型悬挂高速接触网/受电弓系统进行仿真计算和分析.考虑到接触压力和运行的安全性,对不同的动态仿真结果进行比较,据此选取合适的高速接触网参数.研究结论:通过研究表明,应优先采用120 mm2镁铜合金接触线,张力不宜小于27 kN;承力索采用120 mm2铜合金绞线,张力约为23 kN;跨距取55～60 m;结构高度取1.4～1.6 m;弹性吊索张力不小于3.5 kN;弹性吊索长度取16 ～18 m;支柱吊弦间距约为4.5 m;接触线坡度应控制为0;尽量避免波长为吊弦间隔2～6倍的接触线不平顺.     

基于有限元的高速弓网系统动态性能仿真研究

针对简单链形悬挂接触网与DSA380型受电弓的仿真问题,基于MSC-MARC有限元软件,采用京津城际铁路实际参数建立接触网和考虑弹性变形的受电弓模型,对受电弓-接触网动态性能进行仿真分析。在建模过程中采用欧拉-伯努利梁模型来模拟接触线和承力索;考虑弓头和上框架的弹性变形及其侧滚运动、垂向运动等,并通过非线性弹簧进行链接;受电弓和接触网模型之间通过接触实现耦合,将弓网作为一个整体进行研究。仿真结果表明:DSA380型受电弓以350km/h速度通过简单链形悬挂时,其平均接触力为190.35N,接触线的动态抬升量在18.1～73.7mm之间。通过与西门子公司提供的结果及实测结果比较,可以看出本文建立的弓网系统有限元模型是正确和有效的。     

准高速受电弓动态性能的研究

本文在系统介绍受电弓－－接触网计算模型的基础上，针对准高速接触网和我国常用受电弓，计算了有关归算质量，运动关系，模态等静态性能，利用受电弓－－接触网动态仿真计算，分析了受电弓，接触风参数对受流质量的影响，提出改善准高速受电弓，接触网系统受流的措施。     

高速铁路接触网低频振动及零部件防松技术分析

通过对我国高速铁路接触网以冲击+合成衰减为特征的振动波形分析,可以看出受电弓通过时定位点处接触线的最大振幅接近100 mm。在受电弓冲击后,接触网处于振幅≤20 mm、振动频率1 Hz左右的低频振动状态,且接触网振动衰减较慢。接触网零部件宜模拟振动波形进行振动试验,试验方法按接触悬挂和支持结构进行分类,线夹类零部件参考航空业紧固件规定进行振动试验。为解决线夹类零部件在长期振动环境中松脱的问题,建议采用扣紧螺母取代普通螺母+止动垫片的防松措施,并建议进一步开展防松对比试验。     

受电弓薄弱结构设计探讨

文章以某型受电弓为例,分析受电弓在几种可能的异常工况下的失效情形,并结合弓网事故案例和异常工况时受电弓的失效形式,建议受电弓应设计相应的薄弱结构。当出现异常工况时,受电弓薄弱结构首先遭受破坏,使受电弓脱离接触网,从而保护接触网。     

高速电气化铁路接触网——受电弓系统的研究

通过接触网－受电弓系统的有关研究，对其进行多因素、多参数的分析。分析接触网－受电弓的系统特性，高速接触网悬挂型式及参数的配置，以及受电弓的有关性能参数。讨论如何有效地提高接触网－受电弓系统的受流性能，为保障电力机车高速、安全、可靠地运行，提高供技术参考。     

基于定位装置参数等效的接触网二维力学模型

接触网既是供电的线路,又是受电弓的滑道,其结构为三维柔性索网,当受电弓通过时,支持点和张力补偿点不存在瞬时大位移,其动态行为可以忽略,定位点由于存在非线性铰接,定位点处的动态行为不能被忽略。为等效定位点的动态行为,通过静力学分析,简化三维力学模型,将定位装置的三维非线性铰接等效为二维线性弹簧,并推导弹簧的等效刚度值计算公式,得到接触网二维力学模型。最后通过仿真实例,验证接触网二维力学模型的静态和动态效果与接触网三维模型完全吻合,并确认定位装置等效刚度的计算方法。     

电气化铁路接触网的若干问题的分析探讨

详细讨论电气化铁路接触网的模式.通过接触网-受电弓相应的评定标准(离线率、接触压力、硬点等),探讨接触网-受电弓的系统特性以及受电弓受流质量的有关性能参数,并指出了提高接触网安全可靠性的重要性.     

受电弓/接触网垂向耦合运动中接触网动应力研究

建立了简单链形悬挂接触网的有限元模型和受电弓／接触网垂向耦合振动模型，计算得到其振动模态，推导了用振型叠加法计算接触网瞬态响应和动应力的方法，计算了受电弓／接触网接触压力作用下，接触网的振动响应，得到了接触网动应力随着受电弓在接触网锚段运行时间的变化情况，并与静态时进行了比较。     

电气化准高速铁路无交叉线岔受电弓配套技术

根据6年来在无交叉线岔下的机车受电弓运行实际情况及高速接触网无交叉线岔的技术理论,分析高速接触网无交叉线岔下的机车受电弓运行机理,提出高速接触网无交叉线岔下的机车受电弓几何尺寸配套技术.     

基于虚拟样机技术的高速弓网系统研究

虚拟样机技术的核心是参数化、可视化设计和综合性能分析。本文结合我国250km/h高速受电弓设计,应用虚拟样机技术,对铁路接触网-受电弓系统进行系统研究。在进行受电弓可视化三维实体设计的基础上,应用多体系统动力学软件SIMPACK和有限元计算软件ANSYS,进行了受电弓的几何分析及受电弓零部件的强度和刚度校核,计算了接触网振动模态和自振频率;运用结构子结构方法,建立了受电弓-接触网耦合系统模型,计算了不同模拟运行速度下的弓网振动和接触压力响应,以及机车运行振动对受流的影响;最后为了考核接触网的疲劳可靠性,进行了在运行条件下的接触网动应力研究。     

高速铁路弓网受流质量优化措施

高速电气化铁路接触网是架设在铁路沿线上空的特殊电力线路,由接触悬挂、支持装置、定位装置、支柱和基础组成,承担着为电力机车(动车组列车)供电的任务,是高速电气化铁路牵引供电系统的主体和关键组成部分.它与受电弓直接相连,当列车高速运行时,接触线和受电弓之间应该是一种动态稳定的关系,受流质量既取决于受电弓的参数,同时也取决于接触网的参数,两者只有合理匹配才能实现高质量的取流,确保列车高速、安全、稳定运行.为此,必须采用更加合理先进的技术手段提高接触网运行品质和安全可靠性能.     

高速铁路接触网定位器坡度问题的深化研究

研究目的:高速铁路接触网与受电弓关系直接影响到运营安全.接触网是通过接触线和定位器与受电弓相互作用,它们的动静态空间位置、相互作用力是确保弓网性能的关键.本文对定位器坡度、接触网在直线和曲线的拉出值、第一吊弦点位置设置及之间的相互关系进行详细研究,为高铁接触网设计优化提供参考.研究结论:(1)定位器坡度与导线张力、第一吊弦点位置、拉出值、跨距、定位器及定位线夹重量、曲线半径及外轨超高等因素有关;(2)在接触网其它主要设计参数一定的情况下,时速300 km/h及以上高速铁路接触网定位器坡度直线区段按不小于8°控制,曲线区段按最小不小于6°、最大不大于16°控制是合理的;(3)直线和半径较大曲线区段接触网拉出值±200 mm、第一吊弦距定位点5 m对保证定位器坡度是合适的参数选择,可指导工程设计.     

受电弓/接触网半实物半虚拟混合模拟系统的研究

采用对接触网理论模型进行实时仿真计算的方法来虚拟接触网，将该虚拟接触网与真实受电弓通过液压伺服作动器连接在一起，组成一个虚实结合的混合模拟试验系统，采用这样的方法来开展受电弓／接触网系统的研究，为受电弓／接触网系统的动态特性研究和参数优化提供了一个崭新的研究手段。在此基础上，还可开展受电弓振动非线性控制技术及其它一些相关技术的研究。     

提速区段减少弓网故障的措施

随着电气化区段列车提速，影响弓网关系和受流质量的主要技术指标都有很大的变化，因此必须对提速区段接触网进行技术改造，如增加接触网张力，改善运行稳定性；改变定位结构形式，防止定位装置打碰受电弓，改善接触网弹性；采用双五跨绝缘关节八路关节式分相绝缘装置装置，以减少接触网集中荷载设备，优化弓网关系。同时强化接触网关键设备运行管理和检查。