关于日本铁道机车车辆与其周边界面关系几个问题的研究(1)

铁道机车车辆与其周边界面关系的几个问题，包括轮轨关系、弓网关系、空气动力学(气动力学)、轨道电路和噪声等。在轮轨关系中分析了车轮与钢轨间的粘着特性和润滑以及如何减少车轮轮缘与钢轨内侧轨角的磨耗。在弓网关系中分析了如何保持接触网和受电弓的良好接触状态即如何使接触网和受电弓的接触力变化小以及引起接触力变化的原因和减少这种变化的措施。在气动力学的影响中分析了列车在隧道中运行时，车辆振动增大的原因和减少振动的措施。在轨道电路中分析了如何减少轮轨接触电阻。在噪声中分析了转动噪声和结构体噪声的发生原因和数值分析模型的研究现状。     

关于日本铁道机车车辆与其周边界面关系几个问题的研究(2)

3　弓网关系〔5〕(1)弓网接触力接触网和受电弓的良好接触状态是一个整体概念 ,一般认为 ,弓网接触力的变化愈小愈好 ,即“接触力最小值”要最大 ,而“接触力最大值”要最小 ,综合指标就是“均方根值”要最小。一般弓网平均接触力约为 5 0～ 70N (我国和欧洲一般为 70～ 90N)。     

刚性接触网环境下的弓网性能试验

针对广州地铁3号线车速为120 km/h刚性接触网环境,运用检测装置对3号线弓网系统进行试验,检测刚性接触网环境下的弓网接触力、弓头及框架的振动、滑板的温升等情况.分析了受电弓的动态性能,以及受电弓在刚性接触网下的振动、特别是列车高速运行时的振动情况,找出受电弓频繁故障的原因,为优化架空刚性弓网系统提供帮助.     

弓网接触力检测方法介绍

通过检测弓网之间的接触力可以获得接触网与受电弓之间接触状况及其存在缺陷的数据信息,从而指导接触网的维修作业,以保证电气化铁路运输生产安全。介绍目前各国常用几种弓网接触力检测技术及方法,并对其进行综合对比分析,以供我国电气化铁路弓网检测技术研究和应用参考。     

深圳地铁5号线车辆受电弓裂纹故障分析

根据正线弓网振动测试及实验室测试数据,文章对深圳地铁5号线车辆受电弓接触力分布、弓头振动加速度、弓网燃弧现象、拉出值等进行了研究分析,明确了受电弓裂纹的原因,为受电弓的维修提供依据。     

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。     

基于传递函数模型的弓网系统动力学分析

引入系统动力学的传递函数关系,分别将受电弓、接触网线索的动力学方程转化为对应的传递函数模型,受电弓为单输入单输出模型,接触网线索单元为多输入输出模型。利用符号判断,处理弓网系统的非线性因素——吊弦力和接触力。将移动的弓网接触力等效为不同时间序列作用于不同质点的载荷序列,并用罚函数法建立弓网接触模型。最后编程实现以上方法,建立2种自由度数量弓网模型进行相同工况计算,发现增加接触网自由度更能逼近接触网的静态平衡形状,得到更稳定的接触力、受电弓运行轨迹波形。利用有限元法建模得到相同自由度下的弓网动力性能参数与传递函数模型比较,验证本计算方法的有效性。     

北京地铁14号线弓网动态相互作用性能研究

对北京地铁14号线弓网性能进行了分析研究。介绍了弓网测量系统的工作原理,结合测试数据,对接触力分布、接触力最值、弓头振动加速度、受电弓与接触网燃弧现象、定位点处接触网的高度和拉出值等测试结果分别进行了分析。研究表明:列车在加速区段和通过锚段关节、线岔、分段绝缘器及刚柔过渡区域时,弓头振动加速度变大,接触力突变,局部线路弓头振动加速度有突变现象。     

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.     

基于响应面法的高速铁路接触网参数优化研究

当列车运行速度提高,弓网受流质量恶化,甚至造成离线,为了保证列车高速运行时弓网之间良好接触,因此对接触网设计参数进行优化。采用有限元分析法,利用MSC. Marc软件建立了弓网耦合模型,对接触网和受电弓的耦合运动进行仿真计算。首先,分析接触网线索张力、线索线密度单独变化时对接触力的影响。其次,考虑到多参数共同变化对接触力的影响,引入响应面法,研究两个参数一起变化对弓网受流质量的影响。最后,基于线索张力、接触线线密度一起影响时,对速度500 km/h时接触网设计参数提出优化方案。研究结果表明:增大接触线张力,减小承力索张力和接触线的线密度能够有效地改善弓网受流质量。     

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。     

基于ADAMS的列车弓网动力学性能研究

弓网系统动力学性能决定受流的质量。针对CED160D型受电弓和简单链型接触网,利用ADAMS软件,建立弓网系统动力学模型,将列车运行状态作为激励加载到模型中,计算弓网接触力、接触导线抬升量、受电弓振幅和离线率等关键受流性能参数,为研究接触网和受电弓的相互作用,评估受流质量提供了一种简单实用的方法。     

高速电气化铁路弓网关系

接触网与受电弓系统之间的受流(能量传递)过程是在动态中完成,对于同一系统而言,列车速度越高,维持弓网间良好接触就越困难,受流质量也会随之下降。当速度超过系统正常允许范围时,其受流性能会严重恶化,甚至影响列车正常运行。弓网关系强调接触网与受电弓是一个整体,研究弓网关系就是研究两者间的相互作用。根据京秦客运通道的列车提速实际情况,分析影响弓网关系的主要原因,提出改善方法。     

城市轨道交通车体垂向振动对弓网受流性能的影响

[目的]既有对接触网系统动力学仿真的研究大多基于受电弓底座仅有纵向自由度的假设,忽略了轮轨激励引起的车体垂向振动对弓网受流性能的影响,需要将车辆-受电弓-接触网(以下简称“车-弓-网”)作为一个整体予以研究。[方法]分别建立了刚性接触网、柔性接触网两种接触网类型下的弓网耦合动力学模型及车-弓-网多体动力学模型。在案例线路上进行了弓网动态受流试验,对所建的刚性接触网车-弓-网多体动力学模型的计算结果进行了可行性验证。基于列车运行速度为80 km/h、90 km/h、100 km/h、110 km/h及120 km/h五种速度工况,选取了其中两种速度工况对刚性接触网受电弓绝缘子底座处的垂向动态响应进行了分析,并在五种速度工况下分别对两种接触网类型下弓网模型、车-弓-网模型的各动态响应参数进行了对比分析。[结果及结论]所建车-弓-网多体动力学模型的模拟计算结果是合理的。车体振动会对弓网受流性能产生一定影响：柔性接触网下车体垂向振动对弓网受流性能影响很小,可不予考虑;刚性接触网下,与未考虑车体垂向振动的弓网模型相比,考虑了车体垂向振动的车-弓-网模型计算得到的弓网接触压力统计最小值、弓头最大抬...     

磨耗后轮轨型面接触关系及线路适应性分析

在高速动车组的动力学试验中发现,车辆在跨线运行时构架横向谐波振动显著增大,该现象通常与车辆轮轨关系有直接的关联.通过对钢轨和车轮踏面进行测试来研究动车组实际轮轨接触关系,并基于不同线路钢轨和车轮踏面廓形存在的差异,分析轮轨接触关系出现差异的原因.分析结果表明,轮对横移量为0～3 mm范围内的等效锥度水平较大是造成车辆异...     

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。     

利用半实物半虚拟试验方法研究接触网参数对弓网接触力的影响

在对弓网关系研究方法分析比较的基础上 ,采用了最新、最接近实际物理状态的半实物半虚拟混合模拟试验方法。介绍了混合模拟的基本原理及试验流程 ,进一步推导了接触网动力学微分方程 ,并以国内简单链形悬挂接触网和德国DSA3 80高速受电弓为研究对象 ,分析研究了接触网参数 (跨距、结构高度、接触线张力、承力索张力、接触线线密度、承力索线密度、接触线弛度、接触线表面不平顺等 )对弓网接触力的影响 ,以“接触力最小值”最大、“接触力最大值”最小及“均方根值”最小作为受流质量的评定标准 ,得出了具有一定实用价值的结论     

弓网检测

编者的话在外行看来,受电弓与接触网是个谜:就在弓网于方寸之间的亲密接触,竟使千吨之重的列车获得了不竭动力,驰骋在广袤的大地。在内行看来,受电弓与接触网是个题:在列车高速运行的过程中,弓网之间的接触力、受流电压以及动态运行质量等技术指标均在动态变化。