高速铁路弓网关系及检测

正高速铁路受电弓与接触网可靠接触是保证高速受流的重要条件。在受流过程中,接触网和受电弓在机械和电气上密切接触,任何一个出现问题,都会破坏正常的受流特性。两者一旦发生事故,将会带来严重后果,造成巨大的直接经济损失。为此,高速电气化铁路必须解决好接触网与受电弓高速受流这一关键问题。     

刚性接触网的不平顺分析

研究目的:刚性接触网的不平顺会激发受电弓和刚性接触网之间的有害振动,破坏受流,影响行车安全。在我国对刚性接触悬挂不平顺的研究刚刚起步,所以对刚性接触网不平顺进行分析是十分必要的。研究方法:对刚性悬挂不平顺进行数值模拟分析以及推导受电弓与接触网系统的计算模型。研究结果:推导出了刚性接触悬挂的受流性能由2个方面决定,一是受电弓的受流特性,二是刚性接触悬挂的接触面的不平顺值。研究结论:刚性接触悬挂的不平顺是研究受电弓与刚性接触网系统振动的基础,减少刚性接触悬挂的不平顺,受流质量将得到提高。     

对受电弓离线产生过电压的分析

随着我国高速铁路的发展,电力机车的速度在不断地提高,相伴随的受电弓脱离接触网的情况也越来越频繁,这种情况会严重制约高速铁路的发展。概述了受电弓脱离接触网后产生的危害,并从电气的角度分析了受电弓离线时产生过电压的机理。     

受电弓/接触网垂向耦合运动中接触网动应力研究

建立了简单链形悬挂接触网的有限元模型和受电弓／接触网垂向耦合振动模型，计算得到其振动模态，推导了用振型叠加法计算接触网瞬态响应和动应力的方法，计算了受电弓／接触网接触压力作用下，接触网的振动响应，得到了接触网动应力随着受电弓在接触网锚段运行时间的变化情况，并与静态时进行了比较。     

基于高速图像处理技术的定位器坡度检测系统

1研发背景定位器坡度是一项重要的接触网安全性检测项目。接触网定位装置中(见图1),红色部分为定位器,绿色部分为定位管。受电弓经过定位装置时,其对接触网的接触力导致接触线及定位器有一定程度的抬升。因此,定位装置(定位器、定位管等)的结构和安装状态应保证受电弓通过定位点时接触线能在一定范围内自由抬升,且不产生     

高速铁路18~#道岔接触网布置方式对比研究

研究目的:目前高速铁路18#道岔布置方式较多。本文旨在满足高速铁路弓网配合需要的前提下,对国内高速接触网道岔布置技术进行对比研究,为高速铁路建设提供技术支持。研究结论:(1)交叉布置方式由于动车组从正线高速通过时会接触到站线接触线,接触网线岔为硬点,影响正线弓网受流质量;(2)简单无交叉布置方式正线接触网与侧线接触网无交叉,易于布置及安装,动车组由正线高速通过时,受电弓不接触侧线接触线,但动车组从侧线进入正线时,受电弓弓角部分挤入正线接触线,同时侧线和正线接触线在受电弓中心的不同侧;(3)带导向悬挂的无交叉布置方式导向接触网位于正线和侧线接触网之间,在道岔岔心附近区域导向接触网始终与受电弓接触,使得受电弓平稳地从侧线过渡到正线或从正线过渡到侧线,减小受电弓与接触网的冲击,导向接触线亦不会出现非正常的磨损,该布置方式对速度适应性好,弓网受流性能佳,接触线始终在滑板范围内接触,且无线岔的硬点。     

受电弓/接触网半实物半虚拟混合模拟系统的研究

采用对接触网理论模型进行实时仿真计算的方法来虚拟接触网，将该虚拟接触网与真实受电弓通过液压伺服作动器连接在一起，组成一个虚实结合的混合模拟试验系统，采用这样的方法来开展受电弓／接触网系统的研究，为受电弓／接触网系统的动态特性研究和参数优化提供了一个崭新的研究手段。在此基础上，还可开展受电弓振动非线性控制技术及其它一些相关技术的研究。     

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.     

准高速受电弓动态性能的研究

本文在系统介绍受电弓－－接触网计算模型的基础上，针对准高速接触网和我国常用受电弓，计算了有关归算质量，运动关系，模态等静态性能，利用受电弓－－接触网动态仿真计算，分析了受电弓，接触风参数对受流质量的影响，提出改善准高速受电弓，接触网系统受流的措施。     

间接接触网自动检测方法的研究

提出了一种通过对受电弓状态的检测,间接判断接触网是否有故障可能的方法。利用图像处理技术,采用霍夫变换分析采集受电弓图像的倾斜角度。建立受电弓形状模板,提出受电弓重合面积比这一参数,利用模板匹配法分析受电弓形变情况。实验证明,该方法可以有效判断受电弓的倾斜和变形情况,从而实现接触网故障报警。     

高速电气化铁路接触网——受电弓系统的研究

通过接触网－受电弓系统的有关研究，对其进行多因素、多参数的分析。分析接触网－受电弓的系统特性，高速接触网悬挂型式及参数的配置，以及受电弓的有关性能参数。讨论如何有效地提高接触网－受电弓系统的受流性能，为保障电力机车高速、安全、可靠地运行，提高供技术参考。     

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。     

列车过分相引起过电压的分析及治理

时速200 km以上电气化铁路接触网采用关节式电分相,列车通过电分相时引起的过电压会造成机车放电间隙击穿或受电弓烧蚀等事故,危及电气化铁路的运营安全。本文在介绍3种列车自动过电分相方式的基础上,根据过分相时受电弓位置的变化建立列车通过关节式电分相的模型,对过分相不同阶段的过电压进行分析,并采用阻容保护措施对过分相过电压进行抑制,效果良好。     

受电弓薄弱结构设计探讨

文章以某型受电弓为例,分析受电弓在几种可能的异常工况下的失效情形,并结合弓网事故案例和异常工况时受电弓的失效形式,建议受电弓应设计相应的薄弱结构。当出现异常工况时,受电弓薄弱结构首先遭受破坏,使受电弓脱离接触网,从而保护接触网。     

基于有限元的高速弓网系统动态性能仿真研究

针对简单链形悬挂接触网与DSA380型受电弓的仿真问题,基于MSC-MARC有限元软件,采用京津城际铁路实际参数建立接触网和考虑弹性变形的受电弓模型,对受电弓-接触网动态性能进行仿真分析。在建模过程中采用欧拉-伯努利梁模型来模拟接触线和承力索;考虑弓头和上框架的弹性变形及其侧滚运动、垂向运动等,并通过非线性弹簧进行链接;受电弓和接触网模型之间通过接触实现耦合,将弓网作为一个整体进行研究。仿真结果表明:DSA380型受电弓以350km/h速度通过简单链形悬挂时,其平均接触力为190.35N,接触线的动态抬升量在18.1～73.7mm之间。通过与西门子公司提供的结果及实测结果比较,可以看出本文建立的弓网系统有限元模型是正确和有效的。     

高速受流问题及对受电弓的要求

高速受流是电气化铁道向高速发展必然遇到的关键问题之一,良好的集电性能取决于受电弓和接触网系统之间的相互作用。接触网是一个沿线质量分配、刚度等不同时弹性系统,在受到受电弓动力作用时,其接触面有不同程度的上升、变形和振动。受电弓本身固定在一个垂直、横向加速不断变化着的运动物体(电力机车或动车)上。由于受电弓框架等各部件的重量影响,对于机车运动和接触导线的高度都不可能瞬时作出反映。因此在改善高速受流性能方面必须同时改进受电弓与接触网。     

高速铁路接触网受流质量的仿真研究

高速运动时的机车与接触网间的动态参数配合是保证机车高速受流质量的关键技术。文章基于MSC.Marc软件建立起受电弓与接触网间动态受流仿真模型并在受电弓的归算质量、接触网跨间距、接触线张驰力和接触网的承力索的斜坡度等不同因素下进行了仿真。从仿真的结果可以看出:弓网之间的瞬态接触张压力及其变化实质,是受流质量的主要评价标准。通过仿真提出接触网高精度施工,接触线的低斜坡率,减少受电弓的归算质量都是受流质量评价的重要参数,这些参数的提出对高速铁路电气化设计和施工提出了新的参考依据。     

基于虚拟样机技术的高速弓网系统研究

虚拟样机技术的核心是参数化、可视化设计和综合性能分析。本文结合我国250km/h高速受电弓设计,应用虚拟样机技术,对铁路接触网-受电弓系统进行系统研究。在进行受电弓可视化三维实体设计的基础上,应用多体系统动力学软件SIMPACK和有限元计算软件ANSYS,进行了受电弓的几何分析及受电弓零部件的强度和刚度校核,计算了接触网振动模态和自振频率;运用结构子结构方法,建立了受电弓-接触网耦合系统模型,计算了不同模拟运行速度下的弓网振动和接触压力响应,以及机车运行振动对受流的影响;最后为了考核接触网的疲劳可靠性,进行了在运行条件下的接触网动应力研究。     

受电弓降弓过程弓网电弧等离子体动态特性研究

以磁流体动力学(MHD)理论为基础,对Fluent流体软件进行二次开发,配合动态网格技术,建立弓网电弧仿真模型。仿真分析受电弓降弓过程中电弧温度场和气流场分布,同时计算分析在不同降弓速度下弧柱电压随间隙的变化规律,并且利用弓网电弧模拟试验平台测试降弓过程电弧电压随间隙的变化规律。研究结果表明,在受电弓降弓过程中,弧柱伸长,受电弓与接触网附近发生气流运动,弓网间隙间逐渐形成2个旋转方向相反的漩涡,电弧在气流的作用下发生热收缩效应。降弓速度越大,电弧电压随间隙的变化率越大。通过对比分析得知仿真结果符合试验结果的变化规律。     

不同受电弓对刚性接触网锚段关节的适应性研究皋金龙

对于采用刚性接触网的城轨交通线路,随着其运营速度不断提高,对弓网动态性能要求越来越高。锚段关节是刚性接触网的关键区段,有必要对不同受电弓在高速通过锚段关节时的弓网动态性能进行研究。本文以北京地铁大兴机场线为例,利用有限元法建立3种型号受电弓与刚性接触网的弓网仿真模型,分析比较3种型号受电弓以160～220km/h速度通过锚段关节时的弓网动态性能,为研发更高速度等级的受电弓与刚性接触网系统提供技术参考。