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。     

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。     

受电弓接触网动态监测系统

介绍了机车受电弓接触网动态监测系统的工作原理、主要功能和特点、各部分组成、现场安装使用情况。该系统通过摄像机拍摄的图像识别受电弓接触网的故障，采用硬盘录像技术对数据进行保存和检索，为电气化铁路的安全运营提供一种重要的技术装备。     

高速铁路受电弓—接触网系统动态性能仿真研究

在简要介绍法国、德国及日本高速铁路受电弓和接触网结构的基础上，建立了各类接触网和受电弓系统的动力学分析模型，开发了其数值模拟软件，并应用此软件分析了简单链形悬挂、弹性链形悬挂以及双链形悬挂的振动特性。此外，还应用此软件对比弓牵引间距的确定以及弓网结构参数优化方面进行了研究，并取得了理想的结果。     

接触网设计值得注意的一个问题--多弓共振

电力机车通过受电弓从接触网上取注是一个动态过程，接触网与受电弓间存在着机械振动及动力学效应。多弓受流是一个多移动振动源的机械振动，这些振动源和接触网一起组成一个复杂的振动系统。本文通过解析及计算机模拟研究，提出一些多弓受流特性的结论。     

电气化铁路接触网的若干问题的分析探讨

详细讨论电气化铁路接触网的模式.通过接触网-受电弓相应的评定标准(离线率、接触压力、硬点等),探讨接触网-受电弓的系统特性以及受电弓受流质量的有关性能参数,并指出了提高接触网安全可靠性的重要性.     

刚性悬挂接触网动力学研究

从弹性势能、动能相等推导出刚性悬挂接触网悬挂机构的等效刚度及等效质量,在此基础上,建立起刚性悬挂接触网的计算模型,并利用假设模态法得到刚性悬挂接触网的振动微分方程。采用满足边界条件的试函数方法,利用QR法计算得到刚性悬挂接触网的固有频率及相应的特征向量。建立了受电弓与刚性悬挂接触网耦合动力学模型,并对列车的运行速度、接触网的跨距以及弓头质量等参数对弓网间接触压力的影响进行了分析。     

考虑门式悬挂的刚性接触网-受电弓系统动态性能分析

建立了包含锚段关节的门式悬挂结构刚性接触网有限元模型,并将受电弓等效为集中质量块模型;利用罚函数实现弓网接触,通过Newmark数值积分来求解弓网耦合系统动力学方程组.依据铁路标准验证了有限元模型的有效性.通过有限元模型仿真,研究了受电弓结构参数,以及刚性接触网跨距、悬挂结构刚度、静态抬升力与锚段关节对弓网动态性能的影响.仿真结果表明,刚性接触网跨距、悬挂结构刚度及锚段关节对弓网受流质量影响显著.     

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。     

并行激光雷达接触网高度快速检测系统

接触网高度检测系统采用了多个激光雷达以并行的方式对电力机车接触网导线高度进行等间隔循环扫描测量,满足了电力机车受电弓反馈的实时性要求。     

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。     

轨道交通受电弓/柔性接触网系统受流特性的研究

为了不断改善受电弓/柔性接触网系统的受流质量,主要采用半实物半虚拟相结合的方法,建立受电弓/柔性接触网模拟试验台,研究轨道交通柔性接触网参数对弓网接触压力的影响规律,进而研究列车弓网受流特性。研究表明:当柔性接触网的结构高度取1.5 m,柔性接触网跨距取62 m,承力索及接触线的张力取15 kN,承力索线密度取0.8 kg/m,接触线线密度取1.5 kg/m,接触线弛度取45 mm,对单个余弦波不平顺,其波长应大于3.2 m,对正弦波不平顺,其波长应大于5.5 m时受电弓/柔性接触网系统受流最佳。     

CRH动车组激光测量接触网导线高度系统

在全路第六次大提速的试运行中,我局动车组受电弓安装了一套接触网高速受流测量系统,本文对其中的激光测量接触网导线高度进行了介绍和分析。     

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。     

接触网-受电弓系统受流质量的评价分析

介绍高速接触网—受电弓系统受流质量技术评价的静态、动态标准，论述了接触网设计参数对受流质量的影响，为秦沈客运专线接触网设计参数的确定提供了准确的理论依据。     

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。     

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。     

不同受电弓对刚性接触网锚段关节的适应性研究

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160～220 km/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.     

机车-轨道耦合振动对受电弓-接触网系统动力学的影响

机车与轨道，受电弓与接触网之间相互作用，相线影响，共同构成的铁路大系统，本文通过建成受电弓－接触网动态相互作用模型，并运用机车－轨道耦合动力学理论分析方法，研究了机车－轨道系统对受电弓－接触网系统的振动影响问题，结果表明，列车在几何状态不良的线路上运行时，机车与轨道的耦合振动对弓网系统动态性能影响较大，特别是在较高行车速度状态下，这种影响更为明显，不容忽视。     

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。