受电靴与接触轨耦合动力仿真研究

为研制160km/h及以上的受电靴与接触轨系统,亟需研究受电靴与接触轨耦合动力振动理论及建立相关仿真模型。本文根据受电靴、接触轨结构特点,利用有限元法和罚函数法推导了受电靴、接触轨和接触耦合的动力学方程,并建立了相应的耦合动力仿真模型;研究了不同列车运行速度、接触轨设计参数对靴轨耦合动态性能的影响,为研究160 km/h及以上靴轨系统方案提供参考依据。     

接触轨-集电靴系统标准建设探讨

基于轨靴系统的运用现状,文章阐述了建设轨靴系统标准的必要性,结合目前弓网系统标准体系的实际情况及相关技术标准,分析了轨靴系统标准体系建设的技术路线,并从几何匹配、机械、电气、材料、环境及运营维护要求等方面对轨靴系统技术规范提出具体的建议.     

第三轨/集电靴试验台电源系统设计

城轨列车第三轨/集电靴试验台的建设对研究两者之间的受流和磨耗特性具有重要意义。根据城轨列车的取流特点,在实验室建立试验台直流电源系统。电源系统配备输入电源柜提供直流电流和电压;采用柱式调压器以伺服电机驱动无级调压方式调节输出侧负载的电流,实现电流无级可调;整个电源系统的控制、参数设定、设备故障报警、超限报警等通过远端操作台实现。电源系统的建立,解决了在实验室研究集电靴与第三轨受流特性的取流问题。     

APM300系统靴轨冲突影响因素分析

APM300系统车辆采用第三轨受流,受流器通过供电轨轨缝处时会产生较大的冲击。采用UM软件建立了受流器动力学模型,根据供电轨和受流块的接触特性提出了受流器靴轨冲突评价指标,并仿真分析了供电轨轨缝位置偏差和受流器弹簧刚度对受流器靴轨冲突的影响。仿真结果表明：轨缝前后绝缘轨接的前凹后凸和前高后低情况恶化了受流器通过轨缝的安全性;增大复原拉簧刚度有利于减小靴轨最大间隙、减小受电靴横向加速度的最大值。为确保受流器平稳通过供电轨轨缝处,要将供电轨轨缝的横向安装位置偏差和纵向高差严格控制在1.5 mm以内,或将横向安装间隙控制在1 mm以内、将纵向高差控制在2 mm以内;当复原拉簧刚度低于3 000 N/m时要及时更换。     

集电靴与接触轨集电系统研究综述

阐述集电靴与接触轨的结构改进、运行现状和标准建设,以及集电靴、接触轨和靴轨接口的测试与仿真技术,并展望集电靴与接触轨集电系统的发展方向。现有集电靴种类较多,尚未形成通用的力学模型,需进一步构建集电靴动态性能试验台获取其关键力学参数。集电靴与接触轨的动态测量装置尚需进一步标定,以确保测试数据的准确性。集电靴与接触轨的动态仿真尚需实际测量数据验证其有效性。集电靴与接触轨系统接口的标准尚需进一步完善。     

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.     

基于地铁列车方位信息的自动弓靴转换技术研究

提出了一种基于地铁列车方位信息的受电弓与集电靴两种受流方式的自动弓靴转换方案。通过安装地面信标来确认列车出入库方向和位置，同时优化列车控制系统，实现自动升降弓或升降靴、自动关闭负载、出库强制降弓等功能，从而控制列车在两种受流方式之间自动转换。     

城市轨道交通弓-网及靴-轨关系故障分析处置

城市轨道交通的弓-网以及靴-轨关系的故障类型复杂,不易辨别,并且由于处置过程中存在众多不确定因素,容易引发二次事故。根据此类故障的特征,结合广州地铁的处理经验,对弓-网、靴-轨关系故障进行分析,阐述此类故障的主要成因及辨别方法,为迅速辨明故障类型、准确应急处置提供支持。     

地铁车辆受电靴的电下部限界计算研究

论述我国地铁钢轮钢轨系统车辆采用受电靴受电方式的情况,说明受电靴限界设计比上部受电弓限界设计要复杂得多。通过广州和深圳地铁的设计实践,介绍受电靴限界的计算方法,以及受电靴与导电轨保护罩、轨道结构高度、人防门之间的接口关系。     

接触轨系统在道岔区可能存在列车失电问题的原因分析及解决方案

根据广州地铁6号线道岔区接触轨布置方案,结合车辆编组方式、限界、线路、信号等专业的要求,分析了接触轨系统在道岔区存在的列车失电问题的原因,提出了解决列车失电问题的两个方案:一是调整列车集电靴布置方案,二是在列车上部增加架空接触网.     

城市轨道交通第三轨供电系统集电靴的力学性能试验研究

城市轨道交通第三轨供电系统集电靴的安装不仅关系着其自身设备的安全性,还影响城市轨道交通列车的供电质量,介绍了集电靴力学性能试验的传动和测试原理,确定了集电靴力学性能试验的方案。通过试验研究得到集电靴的静态刚度、等效阻尼等参数,为集电靴力学模型的建立、集电靴的设计与维修提供数据资料。     

第三轨供电系统中受流器与第三轨的接触压力及其对受流性能的影响分析

介绍了第三轨受流器的结构原理。分析比较了弹簧式和气压式受流器与第三轨接触压力调节方式的特点。基于电接触基本理论详细的阐述了受流滑板与第三轨接触区的导电机理。接触区域的导电电路由无数微小的电阻及电容并联而成,接触压力通过影响微小电阻、电容的数量比例,进而影响接触面上的导电能力和磨损性能。标称静态接触压力的设计值接近或等于"法向压应力临界值"时,导电能力和磨损特性取得均衡。     

电极性对地铁第三轨摩擦磨损行为的影响

利用改进的销一盘摩擦磨损试验机,试验研究电极性对地铁钢铝复合式第三轨与受电靴摩擦副之间的载流摩擦磨损特性,测量摩擦系数、摩擦表面温升及摩擦副磨损体积损失随电流和电极性变化的规律,采用EDIX和XRD等手段测量摩擦副磨损表面的化学成分,分析摩擦副在不同电极性下的载流摩擦磨损机制.结果表明:随着电流的增大,摩擦副接触区温度升高,接触面软化,切向力降低,摩擦系数下降,摩擦副磨损体积损失增大;受电靴接电源正极时摩擦副的氧化程度和磨损体积损失比接负极时严重;载流摩擦副之间的表面过渡层中的水在电场作用下分解成氢氧根离子和氧离子,氢氧根离子流向正极并析出氧气,高温阳极氧化的作用降低了接正极受电靴摩擦副材料表层的结合强度,加剧了材料的磨损,从而改变了摩擦副的摩擦磨损特性.     

第三轨受流地铁车辆牵引系统若干问题探讨

针对第三轨受流存在无电区的问题,从车辆牵引系统角度进行了分析.深入分析了无电区的准确检测及控制方法的可靠性,剖析了检修线上目前采用的几种受流方式的优缺点.阐述了蓄电池自牵引技术.介绍了洗车模式下车辆运行的控制方式.通过青岛地铁11号线的试验,验证了所选方法的可行性.     

城市轨道交通弓网系统的受流性能评估

城市轨道交通弓网系统的受流性能是影响城市轨道交通列车供电可靠性和供电质量的关键因素。以欧洲标准体系作为参考,认为评估弓网受流性能最直接的方法是弓网接触力均值、标准差及定位点或两支接触悬挂交叉点处的接触线抬升量,其相关评估可通过弓网仿真或弓网测量得到,城市轨道交通弓网燃弧率测量可作为一种辅助手段,间接反映弓网受流性能。     

考虑分段绝缘器的高速铁路弓网动态特性研究

为研究受电弓通过高速铁路接触网分段绝缘器时的动态性能,建立了受电弓等效三质量块模型、考虑分段绝缘器的接触网模型以及弓网耦合模型,分析了受电弓运行速度、分段绝缘器安装弛度以及吊弦阻尼对弓网受流的影响。结果表明：受电弓通过分段绝缘器时产生的冲击力以及分段绝缘器所在跨的接触力标准偏差均随受电弓运行速度的增加而增大,即受流质量随速度增加而变差;当分段绝缘器的安装负弛度选择20mm时,与受电弓接触具有较小的冲击力和较小的接触力标准偏差,即具有较好的受流质量;分段绝缘器的吊弦阻尼系数选择10或50时具有良好的受流质量。     

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...     

大跨度公轨两用钢桁梁斜拉桥车桥耦合效应及影响参数研究

"抱轨"行驶是跨座式单轨交通的一个显著特点.针对单轨列车与双层桥面钢桁梁斜拉桥的车桥耦合动力性能,以主跨468 m牛田洋大桥为工程背景,基于ANSYS及SIMPACK等软件建立车桥空间耦合动力模型开展联合仿真,研究不同行车速度、不同列车特性下的车、桥动力响应,并对行车安全性等进行了评估.研究结果表明:列车在通过桥梁时的...