受电弓滑板与接触导线材料及其磨损的研究

受电弓滑板与接触导线是为满足电气化列车稳定运行而高速受流的重要部件,关系到列车的安全、高效运行。文章着重介绍滑板与接触导线材料的特征及其变迁。同时,阐述了滑板与接触导线磨损,对不同材质的滑板、接触导线的磨损机理及磨损趋势作了比较。     

受电弓滑板——接触导线摩擦磨损机理与特性分析

本文研究了受电弓滑板－接触网导线这一特殊摩擦副。根据其随机变载荷、强电流、高速滑动等工况特点，对滑板－接触导线的摩擦磨损机理与特征进行分析，为实验研究打下理论基础。     

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。     

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。     

基于仰拍方式的受电弓滑板图像检测

目前大部分基于图像处理技术检测受电弓滑板磨耗量的图像都是采用俯拍的方式获得的,该方式对于某些复杂的弓形存在着一定的局限性。提出采用一种较好的仰拍方式来采集受电弓滑板图像,首先由CCD摄像机拍摄受电弓的滑板图像,由视频采集卡将其传输,存储到检测主机,然后对保存的图像进行处理,定位受电弓滑板边缘和接触导线。通过该检测方法可以为受电弓滑板磨耗检测提供关键数据。     

碳系新材料受电弓滑板的开发

受电弓滑板应用碳系材料以后,接触导线的磨耗大为减轻,另一方面,受电弓滑板则有磨耗增大及缺损的现象.因此,对滑板应用轻量且机械强度高的C/C复合材料,进行了含现车在内的各种试验,取得了良好效果.介绍了C/C复合材料制造滑板的过程及其试验结果.     

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.     

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。     

碳系滑板材料

介绍了受电弓采用纯碳滑板、碳系滑板和烧结合金滑板的利弊。其中碳系滑板能使接触导线的磨损减少到原来的1/2～1/3,因此,在既有线上已有2/3的电动车在使用。近年,又开发了"C/C复合材料滑板",不但导电性好,而且质量轻、强度高,可以适应用螺栓安装到受电弓要求,使受电弓轻量化。     

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。     

受电弓碳系滑板的研究

围绕碳系滑板在JR西日本公司的实际应用,从一个侧面介绍了受电弓碳系滑板的发展过程。尤其是阐述了弓头托架的改进、碳系滑板的安装、开发C/C复合材料碳系滑板的成果,指出了今后待解决的课题,如降低接触导线搭接部位的磨损问题。     

在铜质接触网区段电力机车使用铜基粉末冶金滑板效果良好

介绍了贵昆线南段昆明至宣威间铜质接触网区段，三年多来受电弓使用不同类型滑板的故障情况、磨耗率以及有关指标，通过试验比较，认为铜基粉末冶金滑板的综合效果最佳．     

新型粉末冶金滑板及Y10W-42/105TD避雷器通过技术鉴定

株洲电力机车工厂和浙江乐清粉末冶金厂联合开发的LC(LF)粉末冶金滑板,以及株洲电力机车工厂和西安电瓷研究所共同开发的SS4机车用Y10W-42/105 TD避雷器,于1993年8月30日通过了由铁道部机务局和中国铁路机车车辆工业总公司组织的技术鉴定。新型粉末冶金滑板,其中LC为铜基,LF为铁基。经铁道部产品质量监督检验中心机车车辆检验站和中南工业大学粉末冶金研究所的检测,产品完全达到了TB1842-87《电力机车受电弓粉末冶金滑板技术条件》的要求。该产品配方合理,质量稳定,使用寿命长,对接触导线磨耗小。根据重庆铁路分局的实测,使用LC-250滑板,铜导线的     

受电弓碳滑板异常磨耗的原因分析与对策

地铁车辆主要是通过受电弓连接接触网,保障有效牵引。受电弓碳滑板要有足够的强度和硬度,材质碳耐磨性要好,弓头滑板与接触导线跟随性保持良好、压力稳定,车辆受流稳定,接触网拉出值可控,这些对碳滑板的磨耗寿命起着关键作用。分析受电弓碳滑板异常磨耗的原因,制定相应措施提高其使用寿命。     

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.     

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。     

E653系受电弓滑板发生阶梯磨耗的原因及对策

据JR东日本铁路公司称,E653系受电弓滑板的主滑板使用铜系烧结合金,辅助滑板使用铝合金,而在主滑板与辅助滑板的接合面附近常发生阶梯状磨耗,这有可能导致接触导线熔断、受电弓破损等重大运输事故,文章介绍了该公司通过深入调研,查明了受电弓滑板发生阶梯状磨耗的原因,从而据此制定出了有效对策并得到了效果验证。     

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。     

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。     

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。