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。     

新型受电弓滑板材料的研究

阐述了国内一些不同材质滑板的特点和应用,分析了国内受电弓滑板的发展趋势,指出陶瓷增强铜基复合材料是一种新型高性能受电弓滑板材料.采用化学镀铜的TiB2粉与Ti3SiC2粉作为弥散强化增强相,真空无压烧结成一种新型弥散强化Cu基复合材料.研究其性能表明,Cu/Ti3SiC2(20%)/TiB,(15%)复合材料其相对密度、电阻率、布氏硬度都达到相关标准要求.     

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。     

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。     

高速铁路受电弓摩擦学的最近研究动向

从摩擦学的观点出发,介绍了集电装置中受电弓滑板材料的研究开发动向,以及最新滑板开发的实例,并探讨了新干线集电装置中滑板与接触网间的噪声。     

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。     

减磨型碳纤维复合材料受电弓滑板的研制

介绍减磨型碳纤维复合材料电力机车受电弓滑板的设计思路和关键技术,从碳纤维、石墨和树脂等方面进行改进,提高滑板的抗冲击强度,减少滑板断裂、掉块的发生,延长滑板使用寿命,减少由此原因造成的弓网故障。同时介绍了该滑板的技术性能和工艺流程。     

弓网间强电流接点的电接触特性

接触导线故障大部分是由它与受电弓相互作用时的热破坏引起的，为究其原因本文对受电弓滑板的各种受流元件进行了电接触特性评价。     

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．     

高速铁路机车车辆的材料工艺技术

阐述了制动的摩阻复合材料，受流导线及滑板，铝合金，玻璃纤维增强树脂，低合金低碳高强度钢，电渣重熔车轴钢等材料在我国铁路上发展和应用的情况，同时提出了一些技术性的研究课题。     

广州地铁9号线车辆受电弓碳滑板异常磨耗原因分析及改进措施

目的：针对广州地铁9号线开通运营初期受电弓碳滑板出现较严重拉弧、异常磨耗及崩口等情况，提出了改进措施，以减小对列车运行的影响。方法：从车辆状态和接触网状态两方面排除了碳滑板材质不良及列车振动引起碳滑板异常磨耗的可能性。在此基础上查找出受电弓跳弓点位置，发现受电弓经过膨胀元件时拉弧严重。通过对MVB(多功能车辆总线)速度数据、正线信号对标点公里标及车体数据进行分析，对正线接触网膨胀元件进行了精确定位，发现受电弓在经过膨胀元件时会产生较大的振动，受电弓在膨胀元件处的弓网匹配性较差。进一步与国内同行就碳滑板异常磨耗问题进行交流，以确定受电弓碳滑板异常磨耗原因。结果及结论：膨胀元件结构问题是导致受电弓碳滑板异常磨耗的主要原因。改进措施为：优化膨胀元件辅助线过渡段长度和过渡形式，优化膨胀接头布置，优化列车牵引软件。采取上述改进措施后，弓网关系明显改善，碳滑板的使用寿命大为延长，牵引故障率明显下降，列车的维修成本大大降低。     

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。     

受电弓刮弓事故的捕捉及事故再现试验方法的探索

阐述了自行研制的受电弓刮弓保护装置捕捉到的刮弓事故的全过程,并设计了一种受电弓滑板掉块元件及其控制系统,真实地再现了繁忙主干线上控制受电弓滑板掉块的过程,为保护装置所起作用探索了一个动态的验证方法。     

机械复合式受电弓滑板应用研究

通过多种方案的应用研究总结，提出了受电弓粉末冶金板固体的润滑剂的两种可靠安装方案，并通过大量测试数据，说明铜基粉末冶金滑板加上可靠安装的固本润滑剂后，其磨耗率，运用成本等均低于碳质滑板，且接触网的磨耗比和使用寿命也都在铁道部规定范围之内。     

受电弓滑板用三维网状铜-碳复合材料的研究

利用碳纤维布和铜粉、钛粉、石墨粉等为原料,采用热压成型、烧结等工艺制备三维网状铜-碳复合受电弓滑板。研究受电弓滑板的物理力学性能,利用扫描电镜(SEM)对复合材料的内部结构进行观察,并与当前正在使用的受电弓滑板的性能进行对比。结果表明:铜和碳纤维在空间互成三维网状结构,铜质量分数为40%的复合材料具有较小的电阻率和较好的力学性能。     

基于弓网检测数据的地铁刚性接触网膨胀元件烧蚀原因分析

对比旧滑板磨耗轮廓特征和膨胀元件几何及平面布置特征发现,滑板中心±30 mm区域过磨耗产生的滑板高度差是引起膨胀元件处弓网关系恶化的直接原因。通过对新旧滑板工况燃弧、弓网接触力和硬点数据对比分析,验证在旧滑板工况下膨胀元件处弓网关系恶化情况,最终得出膨胀元件的拉出值零点布置是引起碳滑板中心±30 mm区域过磨耗的主要原因,也是膨胀元件烧蚀的直接原因。     

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...     

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。     

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