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。     

时速160km及以上接触轨工程关键方案研究

随着我国城轨建设规模逐渐增大，城市轨道交通线路设计速度达到160 km/h及以上是必然发展趋势，既有接触轨系统的使用速度限制在120 km/h以下，因此需要对速度160 km/h及以上接触轨系统进行研究，以满足长大区间城轨列车高速运行的需求。研究表明：优化集电靴结构参数，将集电靴等效刚度阻尼从1 000 N·s/m增至2 000 N·s/m，集电靴滑板质量从2.4 kg减至1 kg，可显著提升靴轨受流质量；采用优化后集电靴参数进行仿真分析，接触轨的跨距可以采用5 m；减小支撑结构刚度有利于提高靴轨动态性能，支撑结构的刚度建议为5k N/m；端部弯头采用1∶60的坡度，靴轨动态性能更好。     

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.     

考虑接触轨轨缝的靴轨系统动态特性研究

在城市轨道交通中，列车供能除采用架空接触网系统外还常采用靴轨系统。在靴轨系统中，集电靴沿接触轨滑行，振动行为复杂，易受线路条件和结构本身的影响。当接触轨出现轨缝时，集电靴通过会产生较大冲击力，造成靴轨系统受流工况恶化。文章基于多体动力学和有限元理论，搭建靴轨耦合动力学模型，并与实测数据相对比，验证模型准确性。基于所搭建的模型，考虑在标准规定的最恶劣的接触轨轨缝条件，分析靴轨系统在不同速度和轨缝方向下的动态性能。结果表明，相对于前低后高轨缝的工况，集电靴通过前高后低轨缝时，车辆运行速度对靴轨系统受流质量的影响更加严重。     

城市轨道交通接触轨电分段设置方式与改进建议

介绍和阐述城市轨道交通接触轨电分段的3种设置方式,对其应用条件和存在问题进行分析,重点分析列车的失电与连电现象。在此基础上,结合磁浮交通动力轨电分段中嵌入式分段绝缘器技术,提出接触轨电分段设置方式的改进建议,认为在城市轨道交通接触轨电分段中应用嵌入式分段绝缘是可行的。     

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。     

地铁直流1500V接触轨装置关键检测点与测量控制

深圳地铁三号线采用直流1 500 V接触轨装置供电,结合接触轨装置测量工作实际,介绍接触轨水平尺寸、导高尺、接触轨缝隙、集电靴参数等测量参数和要求,总结接触轨和集电靴的关键检测点和测量控制要点,以及接触轨测量工作所采用的测量设备的计量检定规程。     

城轨交通中三轨系统有限元模型及其动力特性

建立了由钢铝复合轨、绝缘支架、支撑卡爪和支架底座组成的三轨系统的有限元模型,计算了其动力特性,分析了下部桥梁结构振动的影响,为轨道的磨耗磨损研究及集电靴与接触轨的动态受流仿真的进一步研究建立基础。研究得出,三轨系统前十阶的自振频率范围与桥梁结构的自振频率相差较大,两者不会发生共振。     

唐山中低速磁浮既有试验线供电轨改造——钢铝复合接触轨更换的工程实践

结合唐山中低速磁浮试验线上更换钢铝复合接触轨工程的实践,对工字形接触轨绝缘侧向安装、轨道梁和车辆限界和接触轨在道岔梁的过渡方案进行分析研究;介绍了工程实施重点、实施步骤、接触轨系统新产品(钢铝复合接触轨、道岔梁处接触轨过渡关节弯头和膨胀接头)的技术功能以及施工的技术配合。最终取得了圆满成功,为我国中低速磁悬浮线路建设积累了经验。     

下磨式接触轨防护罩位移问题的解决方案

为提高DC 1 500 V下磨式接触轨系统供电的可靠性,广州地铁4、5、6号线全线安装了GRP(玻璃纤维增强树脂)材质的绝缘防护罩。然而运行中原本相互搭接的防护罩会因为诸多原因产生位移,甚至在缺乏有效支撑时出现侵入集电靴工作范围的情况。通过调研现场设备的运行环境、设备特点,并结合运营经验做出了周密细致的分析,最终提供了锚固及接触面粘合2种解决方案。     

钢铝复合接触轨在广州地铁4号线的应用

广州地铁4号线正线采用DC 1 500 V钢铝复合接触轨供电方式,车辆段采用DC 1 500 V架空柔性接触网供电方式,在车辆段出入段线设置网轨转换段,实现受电弓与集电靴的转换.对钢铝复合接触轨在选材、设计及应用方面进行介绍,对接触轨与刚性、柔性接触网的性能进行比较,并就该套设备在实际运行中出现的问题进行分析与探讨.     

城市轨道交通第三轨受流器动态特性试验及分析

以无锡地铁2号线第三轨受流系统为研究对象,运用检测装置对其靴轨系统进行试验,并介绍了试验系统和试验原理。通过试验,检测得到靴轨之间的接触压力、受流器的振动、靴头位移等参数,基于试验数据分析了受电靴的动态性能,研究了受流器与端部弯头的动态接触特性。研究结果可为第三轨受流系统的实时检测提供参考依据。     

DC 1500 V接触轨防护安全技术研究

接触轨系统直接影响地铁供电系统的安全运营。针对DC 1 500 V接触轨在地铁供电系统的运用,本文对相关的防护安全技术开展了研究。首先,就隔离开关柜设置的安全性、接触轨的防雷措施、接地线的设置、回流箱的设置对接触轨设备保障措施中的关键技术进行了分析和论述;然后,从安全防护设施入手,以达到最优的安全防护效果为目的,研究了DC 1 500 V接触轨的警示灯、接触轨围蔽、防护挡板、集电靴防护罩和接地验电一体装置的设置,并给出了合理的建议。     

时速160km城市轨道交通靴轨关系测试技术研究

钢铝复合接触轨系统以其优良的性能已广泛应用于第三轨、中低速磁浮、跨座式单轨以及空中悬挂列车等轨道交通模式中.随着轨道交通运营速度的提升,钢铝复合轨系统和集电靴的匹配关系越来越受到关注.如何通过试验验证钢铝复合轨高速运行下的适用性是一个亟待解决的实际应用问题.本文基于高速相机和相关高精密传感器,提出并搭建了一套靴轨关系测...     

北京市轨道交通房山线直流牵引供电接触轨系统设计

北京市轨道交通房山线直流牵引系统采用DC 750V接触轨受流方式,接触轨供电方式具有构造简单、载流水平好、安装方便、可维修性好、故障恢复时间短、不影响城市景观、使用寿命长及对隧道建筑结构的净空要求较低等显著优点。阐述房山线接触轨系统构成、受流方式、导电轨材料等技术,对新型钢铝复合接触轨系统的导电轨、端部弯头、膨胀接头、整体绝缘支座及接触轨防护罩等主要零部件的设计要点及安装要求进行总结。     

接触网电分段电压差引起电弧问题的研究

通过对电气化铁道接触网电分段电压差产生电弧机理的分析,按分段绝缘器主绝缘滑道击穿、机车停车电分段下引起事故、馈线加装串补后电分段处电压差加大3种情况进行分析,从机械结构,行车组织,电气性能三方面提出了防范措施。     

悬挂式单轨三开平移道岔系统设计

为解决悬挂式单轨单开道岔在段场应用时存在道岔数量多、占地面积大、建设成本高的问题,文章提出悬挂式单轨三开平移道岔总体方案,并对道岔结构和控制系统进行设计。该方案采用“八字”型道岔梁结构布置方式,解决道岔三开转辙换向问题;设置齿形梁间连接装置和锁定装置,增强道岔梁与轨道梁对接定位安全性、平顺性、准确性和牢固性,避免道岔端部与轨道梁干涉的问题;通过驱动及走行装置,在门式梁的支撑下,解决道岔梁平移导向平稳性的难题;设计悬挂式单轨三开平移道岔控制系统,实现道岔平移运动中的控制。经与其他方案对比可得,采用悬挂式单轨三开平移道岔时,会使段场中道岔数量更少、横向长度更短、占地更小、投资更低。     

关于接触网分段绝缘器运行问题的探讨

接触网分段绝缘器因其特殊工作环境容易造成损伤,为故障率较高的设备之一,通过对其在各种工作状态下的电气过程进行深入分析,找出分段绝缘器产生电弧的根本原因,并提出解决方案。     

1676 mm轨距60 kg/m钢轨8.5号宽轨单开道岔研制

1 676 mm轨距60 kg/m钢轨8.5号宽轨单开道岔，是国内首次开发和应用的宽轨道岔，应用于昆明铁建装备厂内试验线。介绍了该道岔设计参数的选取和结构特点，并检算了道岔的安全参数和辙叉及护轨各部间隔。转辙器采用弹性可弯尖轨，转换设备按内锁闭装置设计，采用手动扳道器扳动，尖轨跟端设置限位器结构。辙叉采用钢轨组合辙叉，护轨选用33 kg/m槽型护轨。道岔采用Ⅲ型弹条分开式扣件，滑床板和护轨垫板处基本轨内侧台板刚性扣压，外侧采用弹条扣压。     

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。