滑板材料受流摩擦时接触点瞬态温升对磨损性能的影响

采用有限元法对不同滑板材料(包括纯碳材料、浸金属碳材料以及铜基粉末冶金材料)在滑动受流时由摩擦力和接触电阻引起的接触点瞬态温升进行了分析计算,同时根据滑板材料的热失重(TGA)和差热分析(DTA)试验结果,分析了各种滑板材料在受流摩擦时的磨损行为.研究表明,在试验参数为压力70 N、电流200 A以及滑动速度80 km·h-1的条件下,电流是引起碳系滑板材料接触点温升的主要因素,并造成纯碳滑板接触区亚表层的高温氧化现象,浸金属碳滑板由于材料致密氧化速度较慢,同时强度相对也高,因而具有良好的耐受流磨损性能;而铜基粉末冶金滑板材料受流摩擦时的接触点温升低于其氧化温度,所以引起其高受流磨损量的主要因素不是接触点温升,而是电弧侵蚀引起的摩擦表面严重破坏以及蜡基润滑剂的失效所致.     

浸石蜡对碳滑板载流摩擦磨损性能影响研究

为研究在载流条件下浸石蜡对碳滑板摩擦磨损性能的影响,在环-块载流摩擦磨损试验台上试验浸石蜡、未浸石蜡2种纯碳滑板与铜银合金接触线在载流条件下的摩擦磨损性能,并对比碳滑板在不同载荷、滑动速度、电流情况下的表面形貌变化。试验结果显示,浸石蜡对碳滑板载流摩擦磨损性能的影响与电弧烧蚀紧密相关。石蜡及其有机产物加剧电弧烧蚀,石蜡的不完全分解会削弱滑板的载流摩擦磨损性能,通过减小法向载荷、加快滑动速度、增大电流均能显著加剧浸石蜡碳滑板在试验中的电弧烧蚀。浸石蜡碳滑板的摩擦系数的变化规律是：随法向载荷、电流的增大呈现减小的趋势,随滑动速度的增加先增大后减小,60km/h时摩擦系数最大;浸石蜡碳滑板的平均电弧能量、磨耗量随法向载荷的增大呈现减少的趋势,随电流的增大而增加,平均电弧能量随滑动速度的增加而增大,磨耗量随滑动速度的增加先增加后减少,60km/h时磨耗量最大;在低速（40km/h）和高速（80km/h）时浸石蜡增强碳滑板的耐磨性能。     

受电弓滑板受流摩擦中体温升的模拟计算分析

滑动受流条件下，滑板材料的温升是决定其摩擦磨损机制的主要因素，文章采用有限元计算与实测温升相结合的分析方法，系统研究了不同热源（包括电孤热、接触电阻热、摩擦热以及体电阻热）对各种滑板材料体温升的影响，结果表明，不同滑板材料由摩擦热引起的体温升相近且数值较小，滑板材料中金属元素所占的比例愈多，电弧热对体温升的影响愈大，而接触电阻热的影响则愈小，体电阻热的影响可忽略不计。铜基粉末冶金滑板由于富含金属元素，耐电孤性能最差，浸金属碳滑板具有良好的综合受流磨损性能。     

铝包覆浸金属碳滑板材料受流磨损性能的试验研究

在各种试验条件下（包括不同的滑动速度，接触压力，受流电流和接触导线表面不平度等参数），对铝包覆浸金属碳滑板材料进行了较为全面的试验研究。结果表明，铝包覆浸金属碳滑板材料具有优良的耐受流磨损性能。     

地铁刚性接触网滑板磨损优化的试验研究

为研究地铁刚性接触网滑板和接触线异常磨耗问题,使用环-块式载流摩擦试验机.基于正交试验法,对4种浸金属碳滑板和铜银合金接触线的电滑动磨损问题进行了多参数影响试验.研究了电流强度、滑动速度、法向力和滑板材料等参数对滑板的磨损量和温度的影响.正交试验结果表明,直流电流是影响滑板磨损量和温度的最重要因素,法向力的影响次之,滑...     

受电弓滑板开发动向

介绍了日本正在实际应用的碳系滑板中的金属浸渗型、混合烧结型、C／C复合材料制碳系滑板的制造方法、物理特性和磨损特性。同时，阐述了碳系滑板的安装方法，对于能实施内螺纹攻丝加工的C／C复合材料碳系滑板进行了各项指标确认试验，证明其符合性能要求，现已开始装车应用。     

高速列车弓网载流磨损匹配性研究

弓网关系是高速列车运行的重要关键技术,弓网匹配性则是弓网关系研究的重要内容。文中基于高速弓网关系试验台,试验研究了速度400、450、500 km/h下CTS150、CTMH150铜合金接触线分别与纯碳滑板和浸金属碳滑板载流磨损匹配性,对比分析了不同速度下的弓网摩擦副的磨耗比。研究发现,400、450 km/h下接触线和滑板磨耗比随磨耗公里先增加至最高点,随后趋于稳定或逐渐降低,500万～1 000万机车公里是磨耗比的临界点。速度450、500 km/h下与接触线对磨时,纯碳滑板相比浸金属碳滑板具有更低的接触线和滑板磨耗比,最低时的接触线磨耗比只有21%,最低时的滑板磨耗比只有10%。速度450、500 km/h下CTS150接触线与纯碳滑板匹配时具有更低的磨耗比。     

受电弓碳滑板异常磨耗分析及应对措施

受电弓碳滑板作为弓网关系的衔接部件,是机车车辆的关键零部件和主要耗材之一,其磨耗速率影响车辆的安全运营和检修成本。文章从弓网载流摩擦副的理论分析入手,结合不同工况运用的受电弓碳滑板开展表面磨损特性检测,分析得出受电弓碳滑板的主要磨损形式和影响因素;并针对常见的受电弓碳滑板异常磨耗现象,根据具体磨损特征,分类给出解决应对措施。     

SAC型铝包复合型浸金属碳滑板

铝包浸金属碳滑板具有碳滑板、浸金属碳滑弧对铜导线磨耗小，有光滑润滑膜，又具有金属滑板耐冲击性、耐磨性好、适用于铜导线或铜与钢铝导线区段，是理想的“两用滑板”。该滑板结构简单，断面形状新颖，固定方式简便，更换维修容易，使用寿命可达５万机车走行以上，在国内属领先地位。     

电力机车受电弓滑板的调查分析

介绍了我国使用的受电弓滑板的运用现状，包括铁基与铜基粉末冶金滑板、浸金属碳滑板、铝包碳滑板的优缺点及存在的一些问题。     

碳滑板发展概况及我国的研究进展

简述电气化铁路用受电弓滑板发展概况,介绍碳滑板、浸金属碳、碳-金属纤维及碳-铜复合材料等几种碳材料滑板的性能特点,指出国内外碳滑板的差别及主要原因,分析碳滑板的发展趋势.     

载流摩擦磨损中不同放电现象的机理研究

在销盘摩擦磨损试验机上试验研究不锈钢/浸金属碳的载流摩擦磨损性能,并记录试验过程中的放电现象.试验结果表明,与电源阴极相连的销试样以火花放电为主,与电源阳极相连的销试样以电弧放电为主.不同放电的形式对销试样的磨损特性有明显的影响,且放电强度随着电流的增加而增强.分析放电现象的机理表明,摩擦副的振动、电源的极性、接触的面积和摩擦副的相对运动是造成上述2种不同放电现象的主要原因.通过对放电机理和磨损特性的研究,为城市轨道交通接触线一受电弓系统稳定运行,提出减小弓网离线放电的措施.     

日本采用C/C复合材料滑板

为了减少维修费用，日本铁道综研所研发了减小导线磨耗的碳系滑板材料和碳系铜粉混合烧结、多孔硬碳含浸金属的材料，以及弓架滑板托上的安装方法。采用的“鞘形槽”结构，可靠性好，装卸方便，且重量轻。     

受电弓滑板材料研究进展及展望

受电弓滑板是列车获取能量的核心装备，良好的滑板材料性能是保障列车安全稳定运行的关键，高速列车具有大功率、高运能、长距离运行等特点，随着高速列车速度进一步提升，对受电弓滑板材料性能提出更高要求。文章首先介绍了国内外受电弓滑板材料的发展历程，包括金属滑板、纯碳滑板、粉末冶金滑板、浸金属滑板，以及新型复合材料滑板；然后综述各阶段滑板材料的工艺技术及其优缺点；最后结合中国电气化铁路发展实际，对高性能受电弓滑板材料的发展进行了展望。     

降低C/C复合材料受电弓滑板使用成本的研究

利用在碳素纤维增强碳基材的C/C复合材料中浸渗铜合金,并制作C/C复合材料滑板,其强度及韧性优异,虽然属于碳系滑板,但能够用螺栓与金属滑板同样直接安装到弓头托架上。另外,C/C复合材料滑板相比金属系滑板及传统碳系滑板价格较高,故有待降低其使用成本。本文介绍了重新评价碳素纤维含量以削减制造成本,并对滑板使用中的极限厚度的目标值进行研究的结果。     

日本电力机车受电弓滑板的发展及浸渍金属碳滑板的开发

介绍了日本电力机车用受电弓滑板的发展过程，分析了这些滑板在实际使用中存在的问题．通过叙述日本浸渍金属碳滑板的研制、性能及其应用状况，指出浸渍金属碳滑板具有很好的发展前景．     

考虑温度作用的浸金属碳滑板磨损量预测方法研究

随着列车速度的不断提升,受电弓滑板磨耗增加,对弓网系统运行的安全性和经济性造成威胁。目前,铁路部门仍采用传统人工登顶方法检测滑板磨损情况,效率低、安全性差、且干扰正常行车。因此,亟需探索简便、高效的滑板磨损量预测方法,以指导受电弓滑板的检修与更换。通过改变电流、温度参数进行多组试验发现,在低电流工况下,滑板磨损量随温度提升逐渐下降,在高电流工况下,滑板磨损量随温度提升先减小后增加;基于偏最小二乘回归法,建立了考虑温度作用的浸金属碳滑板磨损量预测模型,模型检测相对误差小于6%;选取不同材料滑板时,磨损量对各影响因素变化的敏感程度存在显著差异。研究结果对完善受电弓滑板磨损量预测模型,降低铁路运营维修成本,提高列车弓网系统运行稳定性具有一定指导意义。     

高速受电弓滑板摩擦机理及石墨基纯碳滑板

从高速列车受电弓滑板与接触网的接触导线之间摩擦机理分析着手,研究摩擦副的机械磨损和电磨损机理,分析现有电力机车受电弓滑板存在的缺陷,指出高速列车滑板材料的最佳选择.     

弓网电接触系统滑板温升特性研究

弓网电接触系统中的受电弓滑板温升会改变接触表面环境,加重摩擦磨损,影响电力机车的可靠运行。基于自行研制的弓网电接触试验平台,探究焦耳热、摩擦热、电弧热三种热源对滑板温升特性的影响。采用红外热像仪对滑板温升实时拍摄,结合传热学理论,分析三种热源各自特性及其对接触点温升幅值和滑板温度分布的影响。研究表明:焦耳热对滑板温升的影响占主导作用;摩擦热对滑板温升幅值的影响较小;电弧热对滑板有局部加热作用;三种热源联合作用下弓网接触点的温升幅值比仅有焦耳热源输入时接触点温升幅值小,说明接触导线通过与滑板之间的摩擦带走热量,对滑板有一定的冷却功能。本研究对丰富弓网电接触系统温升理论有重要意义。     

C/C复合材料制受电弓滑板的磨损特性评价

C/C复合材料是以提高强度、耐冲击性等为目的的碳纤维强化的碳基体复合材料。文章基于定置磨损试验及现车试验,研究了3种C/C复合材料制受电弓滑板的磨损特性,并考察了降低滑板磨损的对策。