耐磨C/C复合材料滑板及烧结合金滑板的开发

受电弓滑板是电动车组运行不可缺少的构件,同时,也是对于车辆一集电系统设备的维修成本有重大影响的易耗元件。为减轻滑板与接触导线的磨损及降低车辆-集电系统设备的保养成本,滑板材料的开发一直延续至今,开发出的多种滑板材料已经投入使用。本文介绍近年来开发的C/C复合材料滑板与烧结合金滑板的研发背景及今后的发展动向。     

靴轨系统静态电接触研究

针对集电靴滑板在列车停车时的发热问题,基于电接触和热传导理论,建立了列车停车时靴轨静态电接触模型,对靴轨接触电阻和集电靴滑板的发热进行计算,并通过设计集电靴滑板温度试验对理论计算结果进行了验证。结果表明,增大靴轨系统的静态接触力并使其均匀受力,可以减小靴轨接触电阻和滑板的发热。     

二元金属型铜基粉末冶金接触板

本文论述了使用粉末冶金工艺的集电滑板铜基集电元件的研制前景。研制出采用粒子细化增强方法用于集电元件的铜基复合材料，以及在复合材料中嵌入固体颗粒润滑剂（具有较高的碳含量）的工艺和二元金属形式的热压集电元件体的工艺。文章还阐述了集电元件的磨损机理和铜接触板的对磨过程。介绍了滑板集电能力的数据，并提供了所研制的集电元件运行试验的结果。     

C/C复合铜合金滑板的开发

<正>1开发的目的作为安装在电动车组用受电弓上的滑板(集电材料),使用的制作材料有铜系烧结合金、纯碳、碳系材料。近年来,一直沿用铜系烧结合金滑板,有利于延长接触导线的寿命,此外,还较多地采用集电性能优于纯碳的碳系材料滑板。铜系烧结合金是在铜系烧结材料中分散硬质及润滑成分的材料。纯碳是将石墨粉成形后煅烧而成的材料。碳系是以石墨烧成体为基材的铜或铜合金的复合材料。目前使用的碳系滑板,因为基材是石墨烧成体,强度不高,安装在受电弓上时,必须在滑板侧使用钢制的护套,以补强固定。但使用护套需要解决以下难题:由于钢制护套部分不能进行滑动集电,使用厚     

采用新润滑成分的烧结合金滑板

随着列车进一步提速及受电弓数量的削减,日本新干线用受电弓滑板的集电电流增大,导致滑板磨耗增加,为此,要求进一步减轻架空线磨损及环境负担。文章介绍了日本铁道综合技术研究所为应对上述课题,着眼于在滑板材料中添加具备良好性能的新润滑成分,所研发的两种使用了新润滑成分的烧结合金滑板已成功获得专利。第1项专利是在滑板材料中添加B...     

直流1500V接触轨端部弯头的研究

介绍了广州地铁接触轨系统端部弯头的技术参数、结构组成、工作原理及其维护要点.分析了端部弯头在运行中存在的一些常见故障.在接触轨系统的设计中,端部弯头要尽量缩短集电靴与接触空档区域,合理地减少集电靴碳滑板对其放电距离,以延长端部弯头的使用寿命.     

受电弓双滑板下的弓网电接触稳态热流分析与验证

针对我国电气化铁路高速、重载下弓网高温引起的弓网热侵蚀问题,提出一种针对弓网滑动电接触在双滑板电接触点下的稳态热模型,说明弓网滑板双点取流和单点取流的热流分布差别。首先从双滑板接触点角度分析弓网受流,依据稳态热平衡方程构建了电接触在双滑板电接触点下的稳态热模型,并给出了边界条件;然后通过非接触式红外热像检测进行了不同条件参数下的稳态双滑板接触点受流测温实验与模型对比;最后验证了该弓网电接触在双滑板电接触点下的稳态热模型可以计算不同弓网接触压力、不同车速、双滑板不同受流、不同距离等情况下的稳态温度分布,并证实了模型的可行性和有效性。     

新干线列车提速的基础技术

日本铁道综合技术研究所以新干线列车提速至400 km/h为目标,近5年来一直致力于提高制动系统和集电系统性能的研究.在制动系统方面,进行了提高盘形制动耐热性及制动力的研究,开发出风阻制动装置和线性电机式轨道制动装置.在集电系统方面,以降低受电弓噪声、提高受电弓跟随性为目标进行了多段式弓头的开发,并对适应列车提速的接触导...     

受电弓滑板图像式测量装置的开发

东日本铁路客运公司以往使用超声波滑板计测装置,定期校验滑板厚度,发现达到磨耗极限及异常时便更换滑板,而这种装置使用已长达20年以上,设备出现老旧化趋势。介绍了能以高精度计测且降低维修费用的图像式受电弓滑板计测装置的性能、结构原理及应用效果。     

车轮踏面形状的新测定装置

JR西日本旅客铁道股份有限公司为构筑铁道车辆的新维修体系,正在开发受电弓滑板踏面损伤、踏面形状、闸瓦、制动闸片等的地面状态监测技术。此次重新评价了于1997年开发的车轮踏面形状测定装置的测定精度等,实施了新一轮开发,旨在提高上述装置在车辆检修基地的运用效果。在JR西     

受电弓滑板用材料的开发与应用

受电弓是跟踪接触导线，给电动车辆稳定供电，确保良好集电性能的车辆部件。本文介绍既有线电动车辆用烧结合金、铸造合金、金属浸渗型碳系、混合烧结型碳系等滑板的开发和应用，并介绍了新干线电车用铜系烧结合金，铁系烧结合金、铅分散铜系铸造合金、碳系（C／C复合材）等材料滑板的开发和应用，以及固态润滑剂的开发和应用。     

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。     

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。     

大阪地铁刚性接触网检测车

日本大阪市地铁有8条运营线路，部分采用了刚性接触网。在刚性接触网集电系统中，受电弓在T型台架伸展的接触导线上滑动集电，电气设备的设置空间小，适用于小断面地铁。由于接触线相对固定，刚性高，比悬链接触网更容易磨损，所以需要对其位置和磨损情况进行及时检测。对大阪地铁刚性接触网区间的检测，包括了高低、位移偏差、磨耗的测定以及记录等内容，既有线路采用了接触式检测装置，而新建线路则开发了新型非接触式检测装置并投入使用。     

接触导线与滑板在电流条件下的磨损模式

利用线性磨损试验方法,对冷拉铜接触导线和铁基烧结合金滑板之间磨损模式分类和转变条件进行了研究。结果发现,从接触电压估算出的接触温度取决于电流和接触载荷。因此,根据最高接触温度,可把集电材料在电流条件下的磨损模式分为3类。     

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.     

提高既有线用碳系滑板的性能

文章介绍了碳系滑板与烧结合金滑板的制造方法,着重阐述了为进一步提高既有线碳系滑板的性能所实施的各种改进方法,以及定置试验与现车试验结果,指出今后将继续进行新滑板材料的开发,进一步改善碳系滑板的使用性能。     

RB陶瓷滑板的开发

介绍了东日本铁路公司研发中心以既有线上广为采用的碳系滑板材料作为母材,在母材中混合硬质多孔隙碳系材料一RB陶瓷,瞄准理想的滑板目标实施研究的情况。对开发的滑板材料实施性能评价试验,在各项基础试验中显示了良好的特性。     

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...     

地铁车辆弓网静态电接触的多场耦合模型及温升分析

当地铁到站或在线路上因故临时停车时，接触网仍需为列车提供电流，此时弓网接触部件因处于静止状态而存在局部过热的情况，严重时可能导致滑板热损伤甚至造成接触线断线事故。因此，地铁停车期间弓网电接触的温升研究具有重要意义。地铁列车弓网接触是热、力、电多物理场耦合的复杂行为，而弓网接触力、滑板热导率和接触线截面形状对弓网电接触有重要影响。本文针对受电弓滑板与接触线静态取流的工况，研究了接触电阻和接触热导的变化规律与建模方法，建立了热-力-电耦合的三维有限元分析模型，分析弓网接触力、滑板材料热传导率以及接触线磨耗对接触温升的影响。结果显示，增大弓网接触力、选用高热导率的滑板材料和改良接触线截面轮廓均可降低弓网接触温升。研究结果对接触线结构优化、滑板材料的选取及保障列车安全运行有重要参考价值。