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.     

高速受流问题及对受电弓的要求

高速受流是电气化铁道向高速发展必然遇到的关键问题之一,良好的集电性能取决于受电弓和接触网系统之间的相互作用。接触网是一个沿线质量分配、刚度等不同时弹性系统,在受到受电弓动力作用时,其接触面有不同程度的上升、变形和振动。受电弓本身固定在一个垂直、横向加速不断变化着的运动物体(电力机车或动车)上。由于受电弓框架等各部件的重量影响,对于机车运动和接触导线的高度都不可能瞬时作出反映。因此在改善高速受流性能方面必须同时改进受电弓与接触网。     

电传动机车轮轨动力学性能研究

采和机车－轨道耦合动力学理论与方法，研究了电传动机车与轨道的动态相互作用问题，以抱轴式驱动系统电力机车为例，建立了机车一轨道查互作用统一的模型，运用ＶＩＬＴ领导具软件分析比较了弹性和风性抱轴式电传动机车对轨道的动力作用及牵引电机的振动特性，文章还讨论了牵引中种悬挂方法以动力学性能影响的特征，从而指出其适应范围。     

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。     

高速铁路受电弓与接触网关系评价综述

电气化高速铁路通过接触N／受电弓系统向电力机车传输电能,弓网系统性能的好坏是机车能否实现快速、安全、高效运行的关键。本文阐述了弓网相互作用研究中的几个核心问题：振动耦合、滑动接触及与环境的作用,并对当前弓网系统研究方法进行了总结,指出了各种方法的优缺点,在对世界各国高速铁路受电弓与接触网关系评价标准进行系统总结的基础上,尝试为我国高速铁路弓网关系评价工作提出了若干建议。     

对我国电气化铁路高速列车受流问题的看法

受流是高速铁路发展的关键问题之一,但要获得良好的受流,不只是受电弓设计制造方面的事。它和所采用的接触网结构、参数、高速列车的动力布置方式、轨道状态、动车的实际机械振动以及运行区段的自然条件(主要是风力和冬天的冰雪)都有密切的关系。目前国外高速电气化铁路,普遍采用链形悬挂接触网。这样的接触网自身就是一个多维的振动系统。在机车或电动车组高速运行时,伴随着线路、动力车的弹簧系统、受电弓和外界风力的作用,形成相互影响、互     

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。     

弓网系统动力学分析

采用二元受电弓模型建立了弓网垂直耦合动力学系统,通过欧拉-拉格朗日方程推导出受电弓-接触网系统振动微分方程组,并利用中心差分法编写的数值仿真程序;研究了列车运行速度、接触网和受电弓参数对弓网系统动态接触压力的影响。     

接触网线岔无交叉布置始触区的计算方法

道岔上方的接触网布置方式、调整技术一直是接触网系统中影响弓网关系的一个关键技术，确定受电弓始触区的位置取决受电弓的宽度和道岔岔心角及导曲线半径，通过计算得到机车受电弓从正线进入侧线始触区的始点和终点，以此保证道岔上方接触网的精确调整。     

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。     

高速铁路弓网关系模拟试验研究

基于弓网接触特性,提出车速为500km·h~(-1)的高速铁路弓网关系模拟试验方法。将接触线安装在圆盘上,通过圆盘的旋转速度模拟机车的运行速度,通过圆盘平动模拟接触网拉出值,通过圆盘的垂向运动模拟接触网振动;将受电弓安装在激振台上,使受电弓按照实际轨道不平顺振动,模拟动车组振动对受电弓的影响。设计高速弓网关系试验台,验证其模拟接触网振动时波形具有良好的跟随性和重复性。京沪高铁德州东—济南西区间的实测结果表明,接触线磨耗比分别约为0.005和0.006mm~2/万弓架次;基于实测接触网和受电弓参数,设计试验台的比对试验方案,3组试验得到的接触线试样磨耗比分别为0.004,0.004和0.005mm~2/万弓架次,表明模拟试验较为真实地模拟现场接触线磨耗情况,验证了试验方法和高速弓网关系试验台的可靠性。     

谈谈机车滑板及弓网事故的防治措施

在电气化区段，电力机车高速行进，机车受电弓与接触网不断相互磨擦，弓和网在运行配合中只要一方设备状态不良，则构成弓网故障，迫使机车途停，中断铁路运输。本文就机车受电弓滑板改型和软件管理方面介绍一些经验，旨在提高设备质量，消灭行车事故。     

机车—轨道耦合动力学理论及其应用

应用系统工程的思想，将机车系统与轨道系统作为一个整体大系统，提出了机车－轨道耦合动力学理论。文中建立了主要类型的机车－轨道统一模型；导出了弹性是性轴悬式电机驱动机车学微分方程；采用新型快速数值积分方法设计了机车－轨道耦合动力学的计算机仿真系统ＶＩＬＴ；通过进行铁路轮轨动力学试验，验证了机车－轨道耦合学理论方法的正确有效性，文章还运用ＶＩＬＴ仿真软件，详细分析并比较了弹性和刚性轴悬式电机驱动机车对轨     

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。     

机车车辆动力学研究及发展

机车车辆动力学在最近10年得到迅速发展,考虑车辆—轨道耦合作用的耦合模型得到广泛应用。随着大跨距跨江铁路桥的建设,车和桥的耦合振动会引起接触网的振动,进而影响弓网的耦合振动。因此十分有必要开展接触网—受电弓—机车车辆—线路—桥梁耦合大系统动力学的研究。进行机车车辆动力学性能优化,必须首先确定机车车辆动力学三要素的优先关系,即运行的稳定性—安全性—平稳性,建立以列车为研究对象的模型,同时在模型中考虑机车车辆结构弹性和频变特征悬挂参数以及气流扰动的影响,进而进行灵敏度分析和参数优化。给出考虑频变特性的钢弹簧等效计算方法以及基于循环变量的列车系统动力学建模和计算方法,并验证了计算方法的有效性。     

HXD1机车受电弓弓角裂纹故障分析与解决方案

受电弓是安装在电力机车上从接触网上集取电流的电器部件,其中弓角与碳滑板构成受电弓的弓头并直接与接触网接触,稳定的弓头外形轮廓是与接触网良好接触受流的前提。实际使用中弓角长期受接触网系统频繁的冲击、振动而发生裂纹或断裂,造成弓头外形轮廓变化或异常从而引发弓网故障。根据故障现象,主要从弓角受力仿真和微观晶相来分析故障原因并提出解决方案,提高了机车运行的安全性。     

机车-轨道空间耦合动力学模型及其验证

基于车辆-轨道耦合动力学理论，以六轴机车为例，建立了机车-轨道空间耦合动力学模型，并编制了相应的计算机仿真软件，通过与实车线路试验结果进行比较，表明该模型及其仿真软件是正确可靠的，可以用于分析研究机车与轨道的动态相互作用问题，进行机车动力学综合性能预测评价。     

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RAMS研究的高速接触网系统SiFCAT350维修技术方案

<正>接触网系统工作环境恶劣,使用条件苛刻,且无备用。在自然环境和机车受电弓的直接作用下,接触网悬挂、支持结构和系统状态处于动态变化之中,且受外部干扰大,往往表现为接触网跳闸频繁、停电时间长、弓网故