接触线机械可靠性研究

研究目的：接触线是接触网的主要组成部分，在弓网接触压力作用下，接触线产生振动及磨耗，导致强度降低、应力增加，使其寿命缩短。为解决这一问题，对接触线可靠性进行研究。通过对机械类参数的分析与计算，提出相关建议，为接触网设计提供借鉴。 研究结论：通过建立计算模型对接触线机械类参数（强度、工作张力、磨耗率、弓架次）与应力关系的分析与研究表明，接触线机械可靠性随列车运行速度、弓架次及磨耗率的增加而降低，随着接触线强度的增加、受电弓抬升力减小、接触线工作张力适当提高而增加。为此，在选择接触线时，应尽可能与受电弓滑板等因素相结合，降低磨耗率；接触线工作张力选择应根据弓网受流与可靠度综合考虑确定；在供电能力满足要求时，尽可能选择强度较高的接触线，以减少应力一强度干涉区域，进而提高接触线的可靠性。     

速度350 km/h高速铁路接触网设备服役性能试验研究

对某350 km/h速度等级高速铁路接触网几何参数动态性能、运营动车组受电弓静态压力和弓网燃弧性能进行长期跟踪测试,对比不同运营速度下弓网燃弧次数、弓网动态接触力,接触网动态抬升量、接触网零部件承受的载荷和滑板磨耗变化规律,对接触线磨耗进行分析,预测了接触线寿命,最后对接触网零部件进行试验台试验,检验了零部件使用寿命。通过以上试验和研究,比较充分地掌握了动车组350 km/h运营速度下接触网设备服役性能,为接触网设备养护维修提供了数据支撑。     

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.     

单轨交通刚性接触网不均匀磨耗分析及其对策

对单轨交通接触网在运行过程中出现的受电弓滑板及接触线出现不均匀磨耗情况进行原因分析,并提出相应对策.在车辆受电弓性能一定的情况下,通过接触网布置方法的改进,以及接触网安装精度的提高,可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使用寿命.     

高速弓网系统动态振动性能的仿真研究

基于MSC-Marc软件建立弓网系统模型,对受电弓-接触网动态振动性能进行仿真研究.建立接触网、受电弓两个系统的有限元模型,模型之间通过接触实现耦合,使弓网作为耦合系统进行低速条件下的动态仿真.将结果与国外仿真、实测及运行结果相比较,验证软件分析的正确性.在此基础上,针对我国京津城际铁路受电弓-接触网系统参数,对高速下的弓网系统动态振动性能进行仿真,分析影响弓网受流的主要参数,得到高速下接触网动态抬升量、弓网接触压力及离线现象,并通过参数的调整保证弓网可靠作用达到良好受流性能.对高速受电弓与接触网的相互作用进行大量的仿真并对结果进行分析,为进一步研究高速下不同受电弓与接触网参数的配合奠定基础.     

高速受电弓-接触网动态受流性能及双弓距离的研究

高速列车运行的关键技术之一是弓网动态受流问题。当动车双弓运行时,弓网动态受流性能限制了高速列车运行速度。本文采用无限长弦模型,将受电弓看作集中质量模型,对弓网系统动态受流性能进行分析,推导并计算其解析解,对接触网-受电弓的动态相互作用进行研究;通过计算运行速度为200 km/h的俄罗斯高速接触网的弓网参数来验证该方法的正确性;对我国高速铁路受电弓-接触网系统的动态受流性能进行分析,得到接触线的弛度、悬挂刚度和波动分量以及机车车辆振动对受电弓滑板及接触线垂向位移的影响情况;对动车双弓运行工况下双弓的最佳距离进行分析,并研究受电弓归算质量对弓网受流的影响。研究结果为进一步优化受电弓参数提供了参考。     

地铁受电弓滑板磨耗分析

受电弓与接触网(简称弓网系统)动态受流是通过滑动接触实现的,因此在弓网运行的过程中势必会带来接触线和受电弓滑板的机械磨耗和电气磨损,因此有必要结合弓网系统运行的实际工况,分析影响接触线和受电弓滑板磨耗的主要原因,找出相应的对策。文章基于接触线和滑板的实际磨耗状态,设计一套试验系统,在线测试可能影响接触线和滑板磨耗的技术参数,分析该实际线路中造成二者磨耗的主要原因,并提出改善建议。     

高速铁路弓网电弧试验系统

高速动车组通过弓网电接触获取电能。随着动车组运行速度的提高,受轨道不平顺、接触网波动以及受电弓弓头振动等因素的影响,弓网电接触状态恶化,使得弓网电弧频繁发生,弓网电弧对接触网导线、受电弓滑板侵蚀严重,影响受流质量,制约动车组速度进一步提升,因此有必要对弓网电弧进行系统研究。本文分析弓网滑动受流过程,研制一套弓网电弧试验系统。该系统能够模拟弓网柔性平直接触、滑板"Z"字形运动及垂向沉浮运动等弓网运动状态。并利用该系统对弓网接触电阻和电弧电气参数、形貌特征进行试验研究。     

高速铁路18~#道岔接触网布置方式对比研究

研究目的:目前高速铁路18#道岔布置方式较多。本文旨在满足高速铁路弓网配合需要的前提下,对国内高速接触网道岔布置技术进行对比研究,为高速铁路建设提供技术支持。研究结论:(1)交叉布置方式由于动车组从正线高速通过时会接触到站线接触线,接触网线岔为硬点,影响正线弓网受流质量;(2)简单无交叉布置方式正线接触网与侧线接触网无交叉,易于布置及安装,动车组由正线高速通过时,受电弓不接触侧线接触线,但动车组从侧线进入正线时,受电弓弓角部分挤入正线接触线,同时侧线和正线接触线在受电弓中心的不同侧;(3)带导向悬挂的无交叉布置方式导向接触网位于正线和侧线接触网之间,在道岔岔心附近区域导向接触网始终与受电弓接触,使得受电弓平稳地从侧线过渡到正线或从正线过渡到侧线,减小受电弓与接触网的冲击,导向接触线亦不会出现非正常的磨损,该布置方式对速度适应性好,弓网受流性能佳,接触线始终在滑板范围内接触,且无线岔的硬点。     

基于有限元的交流刚性接触网定位点刚度仿真研究

受电弓高速通过刚度较大的定位点时会受到冲击作用,对弓网受流质量和接触线磨耗产生不良影响。本文建立了包含膨胀接头的刚性接触网有限元模型,受电弓采用三质量模型,通过接触对将两者进行耦合,依据标准EN 50318中仿真模型确认流程验证了弓网仿真模型的有效性,并在此基础上分析了全锚段定位点刚度整体变化以及仅锚段关节处定位点刚度变化时的弓网动态受流质量,比选出最优定位点刚度取值方案。     

地铁120 km/h刚性接触网局部磨耗分析及预防措施

接触网的局部磨耗包括机械磨耗和电气磨耗,而且大部分这两种磨耗同时存在。从广州地铁3号线及3北线120km/h运营时速接触网局部磨耗特征表现、现场隧道环境、受电弓匹配性以及接触网的弹性等方面,分析导致接触网局部磨耗产生的原因。为有效提高接触线使用寿命和改善弓网关系,从接触网换线及换型、提高轮轨匹配关系、加强轨道维护、优化弓网匹配度、改善刚性接触网弹性、研发防卡滞线夹等方面提出相应的预防措施。     

我国高速铁路弓网相互作用特点

从几何特征、动态性能、材料接口及电接触等方面对京津城际、武广、郑西等高速铁路受电弓与接触网相互作用的特点进行分析。结果表明,高速铁路弓网系统不仅能满足我国铁路互联互通要求,而且高速接触网的几何参数能够与高速列车使用的受电弓相匹配;铜合金接触线和碳滑板的组合能使弓网系统的磨耗量降至最低,且能保证弓网接触点不出现过热;弓网系统的动态性能可以确保高速列车的取流可靠性和取流质量。我国高速铁路弓网系统的性能还可进一步优化．     

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。     

基于加速度测量接触网平顺性研究

接触线的平顺性直接影响弓网受流质量和弓网运行安全性。为了维持弓网之间有效的高速滑动摩擦,必须保证接触线的高度平顺性。基于受电弓滑板加速度的检测方法是检测接触线短波不平顺存在的有效方法。通过接触网短波不平顺的种类、特征、产生原因分析,研究接触线不平顺检测方法和管理评价标准,以保证接触线的平顺性,提升弓网受流性能及延长弓网使用寿命。通过现场检测试验数据案例分析,论证接触网的短波不平顺判断依据—可基于一段时间内接触线垂向振动的幅值、标准差、振动过程的加速度最大值等统计特性;分析加速度测量波形图可得出缺陷为局部不平顺还是接触线张力不均的结论。     

高速弓网空气动力学研究进展

随着高速列车运行速度的不断提升,空气动力使得弓网的垂向振动、纵向冲击、横向摆动和弓网耦合振动越发明显,弓网的离线更加频繁,受流质量严重恶化。本文在总结归纳国内外已有研究成果的基础上,阐述了数值仿真计算、风洞试验和线路试验的弓网空气动力学研究方法;分析了受电弓的气动特性和减阻降噪措施以及接触网风场模拟、风振响应、接触线气动特性研究的最新进展。针对现有弓网空气动力学研究的不足,指出弓网空气动力学研究目前存在的问题,展望了弓网空气动力学未来发展趋势。     

地铁刚性接触悬挂弓网磨耗问题研究

弓网间的磨耗包括机械磨耗和电气磨耗,而且大部分同时伴随着这两种类型的磨耗.从地铁刚性接触悬挂布置、悬吊结构刚度以及弓网电接触等方面,分析弓网磨耗问题产生的原因.为有效改善弓网间的磨耗,提出相应的措施及建议:综合考虑整条线刚性接触网的布置,增加特殊区段悬吊结构的弹性,选择与接触网相匹配的受电弓,精心进行接触网施工和检修等.     

秦沈客运专线接触网总体设计

从明确弓网系统及接触悬挂评价标准入手 ,通过对秦沈客运专线接触网设计的分析和总结 ,确立高速接触网的设计理论和方法。接触网是通过与其接触线相互摩擦运动的受电弓向电动车组或电力机车受流 ,弓网间稳定、良好的功率传输是实现高速行车的关键。为了衡量弓网间的受流质量 ,首先应确定对弓网关系进行评价的标准 ,而接触悬挂的评价标准则用于悬挂参数的确定。所选悬挂参数能否满足弓网间受流标准的要求并是否为最佳 ,需要通过计算机仿真或试验进行验证和优化。高速接触网的设计要体现安全、可靠和免维护性。因此 ,精确设计的概念应始终贯穿其中     

地铁列车牵引电流对接触网磨耗影响分析

深圳地铁目前正式运营的若干条刚性接触网线路弓网磨耗情况表现不同,体现在不同线路的接触线磨耗严重程度不同、受电弓碳滑板使用寿命差异较大,甚至在相同车型、弓型、碳滑板品牌及接触网拉出值布置下,仍有明显差别,值得运维人员关注。根据大量学术研究成果,电气磨耗是弓网磨耗的主要原因之一,因此本项研究主要从列车牵引电流的角度分析接触网磨耗,牵引电流数据是从列车控制及管理系统（TCMS）下载的真实数据,主要选择早晚高峰期的时段,此时的牵引电流最大,对弓网磨耗影响最大。结果证实,接触线磨耗的主要成因是电气磨耗,接触线的磨耗程度与牵引电流幅值大小、列车受电弓分布有较高相关性,最终提出“优化信号列车自动运行系统（ATO）牵引策略,减少列车启动时牵引级数”的建议,以降低弓网磨耗。     

深圳地铁11号线受电弓碳滑板磨耗率研究

通过对深圳地铁11号线弓网关系的研究,针对运营过程中列车受电弓碳滑板存在异常磨耗等问题,分别从接触网及受电弓设计方面进行优化、改善,通过技术整改使得弓网关系的匹配值达到最优,从而有效降低受电弓碳滑板的磨耗率,保障了运营安全、节约了运营成本。     

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。