电力机车受电弓滑板材料的发展

随着电力机车的发展,运行速度不断加快,对受电弓滑板材料的要求日益提高,同时也不断地促进了电力机车受电弓滑板材料的发展。现介绍国内外电力机车受电弓滑板材料的发展历程,并根据我国电气化铁路的发展趋势,参照国外高速列车用受电弓滑板材料,展望我国今后电力机车受电弓滑板材料的发展方向。     

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。     

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。     

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.     

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。     

电力机车受电弓滑板选型探讨

研究比较了我国目前铁路采用的3种不同材质受电弓滑板的优劣性和选型倾向，结合受电弓滑板的发展趋势和新型滑板的技术特征，提出了协调弓网关系的思路和受电弓滑板选型的参考性对策及建议。     

层状结构受电弓滑板材料配方的试验研究

为确定层状结构受电弓滑板基体的最佳物料配比,采用均匀设计法设计配方试验方案,并根据试验结果回归分析碳纤维、石墨、硅灰石纤维、铜粉和铜纤维的比例对受电弓滑板性能的影响。结果表明:当碳纤维、石墨、硅灰石、铜粉和铜纤维的质量百分比分别为16%,11.2%,11.2%,2.4%和8%时,受电弓滑板具有较好的综合性能,且符合TB/T 1842.2—2002标准,其电阻率和冲击强度分别为6.28μΩ.m和16.04 kJ.m-2,比标准规定的限值分别降低了47%和提高了541%。     

接触线与滑板材料及其关系研究

介绍了接触线、受电弓滑板的材料,弓网配合下接触线的磨耗,并对滑板材料进行了分析比较。     

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。     

图像处理技术在受电弓滑板检测巾的应用

通过调研,确定了光学图像处理检测滑板磨耗最的技术更能确保行车安全,提出了使用同态滤波的方法改善拍摄滑板图像时光照不均的问题,针对难以免服的铝包边问题,使用二次样条小波算子提取滑板边缘.实际检验表明,文中方案可以克服铝包边问题,精确地找到滑板的上下边缘,从而准确计算出滑板剩余厚度,提高了列车检测的可靠性.     

受电弓滑板用轻质高碳-石墨/铝复合材料

对国内外受电弓滑板材料进行了分析对比,提出了采用轻质高碳-石墨/铝复合新材料的观点,并进行了小型样品的试制,得出了轻质高碳-石墨/铝复合新材料的基本力学和电学性能的数据.     

广州地铁二号线列车受电弓碳滑板异常磨耗分析

分析了可能造成广州地铁二号线列车受电弓碳滑板出现异常磨耗问题的原因,确定造成碳滑板异常磨耗的因素主要包括:接触网布置的均匀性及受电弓弓头结构、升弓保持力等。     

新的受电弓接触力测量方法

开发了1种新的测量接触导线和受电弓之间接触力的方法，该方法从受电弓的力学输入输出关系人手，通过受电弓的振动应答求出接触力。图1所示为新旧测量方法的对比。     

受电弓与接触网间的接触压力检测研究

提出一种在受电弓上安装4只压力传感器及1只加速度传感器来检测接触压力的方法,考虑了受电弓的惯性力;介绍一种用FSO系统把信号传输到低压侧的新的数据传输方式,并提出了一套评价接触压力的算法,此算法可对受流质量进行智能判断。     

一种新型弓网接触压力梅测方案

本文介绍了一种新型的弓网接触压力动态检测系统，该系统利用安装在受电弓压力传感器和加速度传感器来测量弓网间的接触压力。     

弓网系统接触电阻特性的研究

弓网接触电阻是衡量弓网接触性能的重要指标,而牵引电流、接触压力和滑动速度是影响弓网接触电阻的重要因素。通过测试不同牵引电流条件下的弓网静、动态接触电阻的试验,阐明弓网静、动态接触电阻随牵引电流变化的趋势,以及接触压力与滑动速度对弓网动态接触电阻的影响效果,并分析这3个影响因素的作用机制。研究结果表明:弓网静态和动态接触电阻都随电流的增大而减小,且下降趋势逐渐趋于平缓;相同牵引电流条件下,接触压力越大,则动态接触电阻越小,滑动速度越大,则动态接触电阻越大;滑动速度越大,动态接触电阻随牵引电流增大而减小的下降趋势越陡峭。     

碳滑板发展概况及我国的研究进展

简述电气化铁路用受电弓滑板发展概况,介绍碳滑板、浸金属碳、碳-金属纤维及碳-铜复合材料等几种碳材料滑板的性能特点,指出国内外碳滑板的差别及主要原因,分析碳滑板的发展趋势.     

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。     

受电弓区域用复合材料隔声罩设计及隔声性能研究

针对高速列车隔声降噪的需求,探讨了玻璃钢复合材料中纤维层数、面密度对材料隔声量的影响规律,以玻璃钢和聚酰亚胺泡沫材料为基础设计了复合隔声结构。实验结果表明,玻璃钢中纤维层数显著影响材料的隔声量,材料中纤维层数越多,隔声量越大;纤维面密度越大,复合材料隔声量越大;玻璃钢与聚酰亚胺泡沫材料复合夹芯结构能显著提高隔声量,并且隔声量随聚酰亚胺夹芯层厚度的增加逐渐增大。基于上述实验结果,结合受电弓区域的具体情况设计了受电弓区域用复合材料隔声罩。实验室测试表明,100~10 000 Hz范围内,该隔声罩的隔声量最小为23 d B,最大可达50 d B。     

HXD3B型机车用受电弓的研制

从结构、工作原理、技术参数及性能特点等方面对TSG15型受电弓与DSA200型受电弓进行对比分析后.对TSG15型受电弓的部分零部件进行结构优化,改进设计后的受电弓可满足HXD3B型机车的使用要求.