高速受电弓机构几何参数优化

在建立高速受电弓框架结构的几何关系模型的基础上，根据列车平稳受流对受电弓机构提出的具体要求，以弓头平衡杆的平动为目标，以受电弓机构正常工作所要满足的条件为约束，运用单目标优化技术，以Schunk型受电弓为例对受电弓机构进行了优化，得到了使受电弓性能达到最优的几何参数，并对优化结果进行了深入的分析，从而进一步明确了优化方法在受电弓设计中的作用。     

城市轨道交通车辆单臂受电弓结构参数的优化设计与验证

在建立城市轨道交通车辆单臂受电弓结构数学模型的基础上,以受电弓工作高度范围、落弓高度和保证静态接触压力恒定为约束条件,以受电弓工作高度范围内弓头轨迹、所需升弓转矩与升弓力臂匹配、弓头平动等为目标,运用多目标优化技术和MATLAB软件对城市轨道交通受电弓的结构参数进行优化,以达到最优设计参数。在建立受电弓三维模型基础上,运用ADAMS虚拟样机技术进行仿真分析,验证了MATLAB软件优化结果和优化方法的正确性。     

基于SIMPACK的受电弓结构参数研究

利用多体系统动力学技术,借助多体系统动力学软件SIMPACK建立受电弓—接触网耦合仿真试验平台。通过仿真试验平台对受电弓模态进行了分析,同时研究了受电弓参数对弓网动态特性的影响。系统研究受电弓—接触网系统的目的在于优化其结构及悬挂参数,以改善弓网受流特性,设计最佳性能的受电弓。     

基于有限元法的高速动车组受电弓仿真分析

建立受电弓三质量块数学模型,研究分析高速动车组受电弓的弓网受流特性,优化其结构参数,并提高运用可靠性,对指导受电弓的设计,具有重要意义。以往的受电弓三质量块技术参数选取均基于试验方法,在受电弓设计时存在周期长、成本高的缺点。为克服传统设计方法的不足,文章采用有限元法,通过仿真软件对受电弓三维模型进行三质量块参数计算与优化,并与试验数据进行对比,验证方法的准确性。     

160 km/h速度等级刚性接触网受电弓弓网动态仿真分析

文章介绍了一种适用于市域动车组的160 km/h速度等级刚性接触网受电弓的结构及技术参数,并结合受电弓与接触网之间动态匹配影响因素,进行弓网动态性能仿真分析,为受电弓弓头参数优化提供理论依据。     

高速受电弓运动学分析

介绍了CRH380CL高速动车组受电弓的功能和结构,重点分析和研究了高速受电弓的运动学问题。通过对受电弓运动模型的仿真分析,得到了受电弓的运动参数,并与试验结果进行了对比分析,评价了该型受电弓的运动学性能;分析讨论了受电弓几何参数对受电弓运动的影响,得到了受电弓几何参数与运动学评价参数之间的关系,由此提出了受电弓几何参数的设计及调试方法。     

高速列车受电弓舱气动外形多目标优化设计

为提高高速列车运行过程中的气动性能,降低运行成本,针对受电弓舱气动结构外形,利用计算流体力学原理对矩形、椭圆形、胶囊形和六边形4种内置式受电弓舱结构进行数值模拟计算,计算得到矩形内置式受电弓舱结构能够最大程度改善受电弓气动阻力与气动升力性能。在此基础上,以矩形内置式受电弓舱主要结构参数为优化设计变量,受电弓气动阻力和气动升力为优化目标,选取最优拉丁超立方设计的试验设计方法建立响应面近似模型,采用第二代非劣排序的遗传算法(Non-dominated sorting genetic algorithm-Ⅱ, NSGA-Ⅱ),对矩形内置式受电弓舱气动结构外形进行多目标优化设计。结果表明：完成320次优化迭代计算后得到一系列Pareto优化结果,优化后的模型可使受电弓气动阻力最多降低5.9%,受电弓气动升力最多降低2.5%,与原始模型相比,受电弓舱倾角增大,其余设计变量变化不大;高速列车运行时,受电弓舱倾角越大越有利于改善受电弓部位气动阻力和升力性能。     

新型城轨受电弓结构强度仿真分析

针对城轨车辆受电弓强度要求高、易产生强度破坏等问题,文章以某型号单臂双滑板城轨受电弓为研究对象,绘制了受电弓结构简图,分析了其结构特性,建立了详细的三维模型。建立了受电弓离散有限元仿真模型,对其特定工况下的结构静强度、结构固有特性进行了仿真求解与分析,并基于Goodman疲劳极限图对主要评价点的疲劳特性进行了分析评价,得出了结论及优化方案,为后续受电弓结构优化研究提供了理论依据。     

摆式列车受电弓倾摆机构运动学分析

对于动力分散的摆式电动车组,带受电弓的车体倾摆时,受电弓也要作相应的倾摆,才能保证受电弓与接触网的正常接触。文章根据受电弓技术要求,运用ADAMS软件,对基于四连杆机构的被动式受电弓倾摆机构进行了几何建模以及运动学分析。对倾摆机构尺寸参数进行了优化,使受电弓在车体倾摆过程中始终处于正常工作范围之内,以确保受电弓正常受流,为受电弓倾摆机构的设计开发提供了依据。     

适用于1600 mm和1950 mm受电弓的接触网交叉线岔研究

研究目的:在欧洲的铁路系统中不同宽度的机车受电弓均有使用，其中最为典型的宽度为1 600 mm和1 950 mm两种类型。欧洲部分既有电气化铁路接触网仅适用于宽度为1 600 mm的受电弓，但是为更好地实现欧洲铁路线网互联互通需求，满足由其他线路驶来的配备1 950 mm宽度受电弓的列车顺利通行，对接触网系统中较为复杂的交叉线岔设计展开深入研究，以保证接触网系统同时满足1 600 mm和1 950 mm受电弓安全可靠运行。研究结论:(1)提出了两种同时适用于1 600 mm和1 950 mm两种宽度受电弓的典型接触网交叉线岔定位方案，比较两种方案的优缺点并提供了使用建议；(2)提供了应对大型复杂车站中连续道岔情况下适用于不同宽度受电弓的交叉线岔研究思路和摆图方法；(3)本研究成果对欧洲地区或其他具有多种型号受电弓同时运行需求地区的电气化铁路接触网线岔设计具有一定的参考价值。     

电力机车受电弓发展综述

电力机车速度不断提高导致弓网电弧加剧,已经严重制约了高速铁路的发展.本文从受电弓的结构和滑板材料角度阐述国内外电力机车减小弓网电弧危害的现状以及发展,并分析了受电弓滑板的发展趋势.最后从电气角度分析了弓网电弧的产生机理,指出在现有的机械手段的基础上还应结合弓网电弧的电气特性进行研究,从而找到抑制和消除弓网电弧的方法.     

受电弓与接触网系统方案设计方法及其应用

为提高弓网系统设计效率和系统固有可靠性,需开展弓网系统方案设计方法研究。具体方法为:根据弓网系统设计目标、弓网动态性能评价依据和接触网技术参数的设计步骤及依据,筛选接触网初步设计方案,再通过弓网动力学仿真计算结果和技术经济性比较,确定最终的弓网系统设计方案。应用本设计方法,设计满足SSS400+和CX-GI型两种双弓运行速度为380 km/h的弓网系统建议方案。通过以上研究分析和工程应用,形成一套科学合理的弓网系统方案通用性设计方法。     

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。     

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.     

基于主元分析-概率神经网络的车辆受电弓故障诊断

在城市轨道交通车辆受电弓日常检修过程中,大量检修及故障数据未得到合理利用。针对计划检修已不能满足目前受电弓检修要求的问题,提出了一种基于主元分析和概率神经网络结合的故障诊断方法。该方法运用主元分析法对受电弓日常检修中的初始特征参数进行降维,将降维后特征参数输入到概率神经网络模型中进行故障诊断,判定受电弓故障模式。仿真结果表明,该诊断方法耗时短、正确性高。     

弓网系统动态及受流性能测试技术研究及应用

在列车高速运行条件下,保证弓网系统具有良好的受流质量是高速电气化铁路的关键技术之一,即保持受电弓/接触网接触副间有稳定的电能传输。但如何评价其受流性能,即根据什么检测内容、测试方法和评价准则来评估弓网动态及受流性能的优劣,是弓网关系研究需要解决的问题。围绕弓网系统动态相互作用及受流性能的检测,着重介绍接触压力、加速度、导线动态高度及燃弧等关键参数相关检测技术的现状、不足及发展趋势;同时探讨了上述关键参数之外的其他性能参数的测试技术,并对相关的研究动态进行了论述。     

基于响应面法的高速铁路接触网参数优化研究

当列车运行速度提高,弓网受流质量恶化,甚至造成离线,为了保证列车高速运行时弓网之间良好接触,因此对接触网设计参数进行优化。采用有限元分析法,利用MSC. Marc软件建立了弓网耦合模型,对接触网和受电弓的耦合运动进行仿真计算。首先,分析接触网线索张力、线索线密度单独变化时对接触力的影响。其次,考虑到多参数共同变化对接触力的影响,引入响应面法,研究两个参数一起变化对弓网受流质量的影响。最后,基于线索张力、接触线线密度一起影响时,对速度500 km/h时接触网设计参数提出优化方案。研究结果表明:增大接触线张力,减小承力索张力和接触线的线密度能够有效地改善弓网受流质量。     

高速列车受电弓低速风洞试验技术

研究目的:为了研究高速列车受电弓头动态接触压力特性和整弓气动阻力,在中国航天空气动力技术研究院FD-09低速风洞进行试验。试验的目的是为受电弓架结构优化设计和实际使用提供科学依据。研究方法:试验方法是相对气流方向,受电弓位置分顺弓(闭口)和逆弓(开口),弓头高度分别有900 mm、1 300 mm和2 300 mm。试验风速范围从100 km/h到280 km/h,间隔为20 km/h。研究结果:试验结果表明,两种弓架气动阻力存在很大差异,因此,弓的气动力特性改进还有很大潜力。     

列车受电弓在线自动检测系统的应用研究

受电弓的状态直接影响列车的运营安全和效率。在日常维护中,检修人员需要对受电弓滑板磨耗程度以及滑板与接触网导线的接触压力进行检测。介绍了一种列车受电弓在线自动检测系统,阐述了其组成、原理和工作流程。该系统可实现对受电弓关键特性参数(如滑板磨耗、中心线偏移、接触压力等)的非接触式检测,提高检修效率。     

城市轨道交通车辆两种受电弓跟随性试验研究

为了研究城市轨道交通车辆不同驱动方式受电弓的跟随性,分别对气缸驱动弹簧受电弓和电推杆弹簧受电弓进行跟随性试验研究。试验结果表明:两种驱动方式受电弓的跟随性均随着弓网间相互作用频率的增大而变差;在受电弓自振频率附近均出现跟随性变弱的趋势;随着平均接触力增加,受电弓跟随性趋好;不同驱动方式受电弓在不同频率范围内的跟随性优劣不同。