基于微动理论的整体吊弦损伤机理及优化研究

基于高速铁路接触网整体吊弦的材料和服役工况,结合有限元分析以及试验分析,对整体吊弦的损伤机理进行分析。结果表明:整体吊弦钳压管的结构及压接方式存在不合理处,吊弦的断丝、断股是由于微动磨损和疲劳断裂共同造成的,其中微动磨损在吊弦的断裂中具有重要影响。经多方面考量,提出新型整体吊弦的优化方案,包括改进压接结构,增进吊弦线耐疲劳性,以及改进心形环的结构,避免与接触线吊弦线夹之间摩擦伤线,从源头上提升设计、施工、制造和运维质量,降低零部件失效概率,提高耐久性和可靠性。     

接触网线索材料

电气化铁路接触网是由接触线、承力索、辅助承力索，供电线，吊弦，吊弦线夹等所构成的架空线路。由承力索上安装的吊弦线夹将接触线悬挂起来。导线可使用各种类型的材料。     

隆昌工务器材厂获得了铁道部质检中心颁布的“电气化铁道接触网零部件工业产品制造特许证”

隆昌工务器材厂通过近几年艰苦卓绝、锲而不舍的努力，2004年12月31日终于获得了铁道部质检中心颁布的“电气化铁道接触网零部件工业产品制造特许证”，发证目录35种，即：接触线吊弦线夹、承力索吊弦线夹、整体吊弦、横承力索线夹、双横承力索线夹、杵座鞍子、钩头鞍子、悬吊滑轮、定位环线夹、定位线夹、支持器、长支持器、定位器(钢管)、限位定位器、特型定位器、软定位器、     

简单链形悬挂接触网静态形态计算新方法

本文以简单链形悬挂接触网为例,采用经典的力学公式推导出接触网状态与吊弦内力之间关系,求得满足接触线设计状态下吊弦作用力,并利用承力索静态变形与吊弦作用力、吊弦及线夹重量关系,精确地计算出接触网静态形态。     

整体吊弦线心形环处断丝断股原因分析

整体吊弦在服役过程中在接触线吊弦线夹端的心形环处容易发生吊弦线断丝、断股现象。通过宏观观察、化学成分分析、微观断口分析、金相组织检测等手段，对整体吊弦的该种失效原因进行分析，结果表明：应力腐蚀疲劳是导致整体吊弦线发生断丝、断股的主要原因；在应力和腐蚀介质的共同作用下，吊弦线铜丝侧表面出现腐蚀坑，随后在交变应力及腐蚀介质的持续作用下发展成为疲劳裂纹源区，最终导致断丝断股。     

接触网零部件螺母与受电弓间隙的检测

通过理论仿真计算和模拟试验相结合的方式,用试验小车调节真实受电弓与接触线形成不同的倾角,检测接触线吊弦线夹、定位线夹、接触线电连接线夹所用锥压抱紧螺栓螺母与受电弓滑板之间的间隙。结果表明,锥压抱紧螺栓螺母与受电弓滑板存在足够的间隙,不会因螺栓过长引起打弓、碰弓事故。     

基于机器视觉的吊弦动态抬升量测量方法

为研究吊弦的疲劳寿命问题须先对吊弦的动态抬升量进行定点实时测量,因此提出一种基于机器视觉的测量方法。首先,通过鼠标交互的方式,在输入视频流的第1帧图像上框选吊弦在接触线侧线夹处的图像作为初始模板图像,并将其中心点定义为初始测量点,以此确定测量的定位。在此基础上,基于二维离散余弦变换将模板图像的信息从图像域转换到频率域,选取其中低频信号代表的系数矩阵,通过哈希算法将该矩阵转换为哈希值,并对输入的每帧图像均采用模板匹配方法,实现对测量点的跟踪,提取测量点的像素坐标。然后,根据相机成像原理,建立吊弦抬升量测量模型,通过摄像机内参标定和坐标系逆变换推导出像素坐标与实际位移之间的转换公式,完成对吊弦动态抬升量的计算。为验证测量方法的有效性,选取京广高速铁路武汉至乌龙泉东区间段进行现场测试。结果表明：采用该方法处理单帧图像的时间仅需0.1 s,吊弦动态抬升量测量误差最大为4.6%,具有较高的测量精度,能够实时、有效地获得吊弦动态抬升量。     

高速铁路接触网整体吊弦失效原因分析及优化方案探讨

整体吊弦是高速铁路接触网悬挂装置的重要组成部分,主要作用是控制接触线高度,保证良好的弓网关系和授流质量,吊弦断裂失效会对行车安全与授流质量产生严重危害。本文针对吊弦服役失效情况进行原因分析,并结合零件结构提出可行性优化方案。     

基于改进宽残差结构的接触网吊弦状态辨识分类网络

铁路接触网系统中吊弦的工作状态对机车运行至关重要。视频图像的接触网吊弦状态快速准确识别备受关注,因吊弦图像数据的特殊性导致现有网络模型识别精度较低。本文针对吊弦数据特征设计分类网络结构,提出适应接触网吊弦状态识别的VRNet分类网络。VRNet的核心为嵌入了注意力机制的宽残差结构,将此结构作为特征提取模块取代VGG-16中的一般卷积,改变其单一的平原结构。并使用Ghost机制替换宽残差结构中的普通卷积,大幅降低了模型的参数量和运算量。VRNet分类网络在吊弦故障分类实验中精度达到97%,优于其他分类网络,并在相关应用研究中表现出优良性能。     

均匀接触网弹性及改善弓网取流质量的探讨

通过对目前接触网上普遍存在集中负荷处硬点和弹性不均匀的问题进行分析 ,提出在提速区段发明一种接触网整体弹性补偿吊弦的设想 ,并就该吊弦的结构和性能进行了初步探讨。     

接触网吊弦自动化生产线研究

吊弦是铁路接触网设备重要零部件,其主要作用是控制接触线高度,保证弓网关系安全和良好的受流质量,是控制接触线与机车受电弓接触稳定性关键结构。其多采用人工预配方式,无法对吊弦预配参数做到标准化,预配精度无法得到有效保障。本文结合铁路接触网施工现状,介绍一种接触网吊弦自动化生产线,通过伺服电机、光线传感器、PLC控制器等机构研制及优化,实现对接触网吊弦自动化预制,可量化预制参数,精准控制吊弦预配质量,显著提高吊弦预制工效,达到自动化、智能化预配管理目标,彻底替代传统人工吊弦预配模式,助力铁路智能化建设,具有重大意义。     

基于多尺度深度学习的接触网吊弦异常检测及应用

提出一种基于多尺度深度学习的接触网吊弦异常检测算法,并研究其在受电弓打弓预判中的应用。该算法由深度神经网络提取图像特征,根据特征图确定吊弦图像感兴趣区域并得到候选框,再对候选框进行分类和回归,确定吊弦状态并得到吊弦位置。通过吊弦的松、脱、断等异常状态,进一步预判是否会出现受电弓打弓,从而及时给出预警。通过实际应用验证,该算法可有效对吊弦异常状态进行检测,可提前预判打弓隐患。     

接触网线岔弓网故障的原因及预防措施

通过对正线与侧线、侧线与侧线交叉岔发生弓网故障的原因进行了分析，提出了防止交叉线岔发生弓网故障的预防措施；始触区内不可安装任何线夹，采用双腕臂，采用交叉吊弦；确保导线相对高度；防止电力机车钻弓，进行包括线检查，防止防串中锚发生串动等。     

高铁锂电精密拧紧系统在吊弦安装中的应用研究

电气化铁路建设中,由于施工环境恶劣,施工人员流动性大,传统的机械式扭力扳手受人为因素影响较大,长时间的高空作业对施工质量、人员安全均产生严峻考验。吊弦安装作为接触网施工中的关键工序,施工要求严格。针对电气化铁路吊弦结构及施工特点,研发高铁锂电精密拧紧系统,可以确保吊弦的结构安装、技术参数调整一次到位,从根本上解决吊弦安装问题带来的不可控风险,为施工质量及后期运营奠定坚实基础。     

高速铁路接触网用锻造式无螺栓整体吊弦的设计开发

我国高速铁路接触网用整体吊弦组成零件较多，安装和维护存在诸多不便，本文针对现有整体吊弦的技术特点提出了一种锻造式无螺栓整体吊弦的设计。结合整体吊弦的工作特性和应用环境，通过对产品结构组成、设计原理、受力计算等方面的对比分析，该锻造式无螺栓整体吊弦具有组成部件少、重量轻、易成型、质量高、耐疲劳及滑移性能优、安装方便、免维护等技术特点，特别适用于自然环境恶劣、人烟稀少等运维难度大的地区。     

接触线波速特性影响研究

考虑吊弦、定位器、承力索结构参数,分析其特征变化对接触线波速特性的影响。将吊弦和定位器等效为弹簧质量系统,承力索和接触线等效为张力梁结构,建立接触线的振动微分方程,通过模态叠加法求解得到控制方程通解后提取接触网波速公式,同时基于京津线接触网模型仿真计算结果对波速进行验证。结果表明,吊弦数目越多,接触线和承力索的振动同步性越好,接触线波速受承力索张力变化影响更大;承力索的张力越大,接触线的波速也随之增大;考虑吊弦和定位器的质量特性后,接触线波速将显著降低,而在一定范围内定位器的刚度增加则会提高接触线波速。     

高速铁路接触网定位器坡度问题的深化研究

研究目的:高速铁路接触网与受电弓关系直接影响到运营安全.接触网是通过接触线和定位器与受电弓相互作用,它们的动静态空间位置、相互作用力是确保弓网性能的关键.本文对定位器坡度、接触网在直线和曲线的拉出值、第一吊弦点位置设置及之间的相互关系进行详细研究,为高铁接触网设计优化提供参考.研究结论:(1)定位器坡度与导线张力、第一吊弦点位置、拉出值、跨距、定位器及定位线夹重量、曲线半径及外轨超高等因素有关;(2)在接触网其它主要设计参数一定的情况下,时速300 km/h及以上高速铁路接触网定位器坡度直线区段按不小于8°控制,曲线区段按最小不小于6°、最大不大于16°控制是合理的;(3)直线和半径较大曲线区段接触网拉出值±200 mm、第一吊弦距定位点5 m对保证定位器坡度是合适的参数选择,可指导工程设计.     

接触网整体吊弦液力压接机

对新研制的接触网整体吊弦压接机从研制情况、总体结构、设计原理、主要技术指标等方面进行了介绍.该压接机是针对接触网整体吊弦的现场压接、检测而研制的,并能适用于其它接触网零件的现场压接.     

柔性接触网吊弦长度精确计算

为了减小吊弦预配长度的计算误差,提高接触网施工质量,改善弓网受流质量,基于有限元方法,分别建立接触线、(辅助)承力索的数学模型,利用吊弦对接触线、(辅助)承力索作用力及吊弦质量之间关系,采用迭代算法对柔性接触网吊弦长度进行精确计算。在此基础上,建立接触网系统的有限元模型并加以计算,得出吊弦点处接触线位移与理论值相差最大值为1.26 mm,有效地解决了吊弦预配长度的精确计算。     

关于京沪高铁吊弦折断问题规律的认识和建议

本文以京沪高铁接触网吊弦折断多发为研究对象,运用大数据统计得出吊弦折断的规律为正线比侧线高发等多种表象;分析问题成因与线路种类、轨道基础、线路曲直、锚段部位、悬挂结构和吊弦本身有关;提出要综合利用维修手段、注重发挥6C检测和人工检查作用、着力补强吊弦弱点、积极探索高铁锚段关节内加装弹性吊索有效方法,更好地为高铁运输安全...