电力机车受电弓滑板的研制

采用添加纳米粒子的金属石墨材料进行摩擦磨损和抗粘着磨损的研究，结果表明，添加纳米粒子可提高金属石墨材料的耐磨性能和粘着时的PV值。用该材料制成的电力机车受电弓滑板，具有良好的减摩性能。     

导流罩对受电弓气动噪声影响的风洞试验研究

受电弓是高速列车顶部最主要的气动噪声源,合理的导流罩设计是降低受电弓气动噪声的重要方法。通过声学风洞试验的方法,研究缩比模型导流罩对高速列车受电弓气动噪声的影响,采用远场麦克风及声阵列,给出了风速范围为200～250 km·h~(-1)时的升弓、降弓状态下,受电弓和加装导流罩的远场气动噪声频谱、主要噪声源位置、强度和对应频带范围。研究表明,受电弓气动噪声为宽频带噪声,中频噪声源位于受电弓区域后部近车体位置,中高频、高频噪声源对应弓头和支座区域;升弓状态下,导流罩增大了弓头区域的气动噪声能量,在降弓状态下,导流罩减小了弓头和支座的噪声水平。     

受电弓参数对弓网受流质量的影响分析

弓网受流质量是制约和影响高速列车供电质量和运行速度的核心要素,其中弓网之间的接触力标准差是评价受流质量的重要指标。以受电弓参数为输入,弓网接触力标准差为输出设计6因素5水平实验方案。分别通过响应面法(RSM)及神经网络和遗传算法相结合的优化算法(BPNN GA)构建输入 输出的关系模型,搜寻最小接触力标准差及对应的最优受电弓参数组合。结果表明,两种优化方法均具有良好的预测精度和优化效果。然后通过响应面分析了各输入变量对输出结果的影响。最后采用基于神经网络权值矩阵和Garson方程的评估方法量化了各个输入变量的相对重要程度。     

一种跨座式单轨车弓网接触力检测系统

接触网和受电弓接触是否良好直接关系到列车的运行安全,而弓网接触力是衡量弓网受流质量和评价运行线路状况的重要指标.设计了一种跨座式单轨车弓网接触力检测系统,将光纤光栅应变计和温度计粘贴在受电弓的集电舟基板上,光栅解调仪将传感器的光信号转化为应变值发送给上位机,上位机对应变值数据处理得到弓网接触力.通过对集电舟的应力分析确定了光栅应变计最佳的粘贴位置,通过最小二乘拟合算法实现将集电舟应变值转换为弓网接触力;采用单轨车受电弓性能试验台对该系统进行标定,检测精度达到±5 N.该系统安装在跨坐式单轨车对重庆轨道交通3号线童家院子到鱼洞运行段进行弓网接触力检测,对运行线路状态评估.该测量系统具有可安装在运行车辆上,对受电弓结构影响小,可对弓网接触力实时监测的优点.     

高速列车受电弓气动噪声频谱分析

受电弓是高速列车上主要的气动噪声源,而受电弓气动噪声又是宽频噪声,其气动噪声的声压级和频率可能达到多大的水平目前还没有定论。利用斯特劳哈尔数和圆柱绕流数值计算,依据受电弓杆件最小直径估算了其峰值计算频率。基于Lighthill声类比理论的混合方法,计算分析了某高速列车受电弓的表面偶极子声源大小及分布,并以此为基础,计算了受电弓的远场气动噪声。计算结果表明:支撑滑板、转轴是受电弓的主要气动噪声源;随列车运行速度的提高,受电弓远场气动噪声增大,最大声压级所对应的频率值增大;受电弓宽频噪声的高声压级频段持续到接近3000Hz,与车体的气动噪声相比,其高声压级持续的频段更宽。     

弓头悬挂结构对受电弓性能的影响分析

为研究弓头悬挂结构对受电弓性能的影响,基于不同弓头悬挂结构的受电弓,搭建了刚性接触网条件下的弓网系统动力学耦合模型,对弓网接触力等进行仿真分析,对比不同弓头悬挂结构对弓网受流性能的影响。基于模态及振动理论,对不同弓头悬挂结构受电弓弓网受流性能的差异进行辨识。通过强度理论及机械结构概率设计方法,对相同工况下不同弓头悬挂结构的受电弓强度及可靠性进行分析。     

石墨粉表面化学镀铜工艺研究

用化学镀的方法在石墨粉表面镀覆铜层，以解决Cu／C受电弓滑板制造中的界面问题并提高其综合性能。试验结果表明，采用优化工艺可以得到平均厚度约7.lμm的镀铜层，改善了铜碳界面的相溶性。另外还论述了预处理过程以及主盐、还原剂、温度、装载量对施镀过程的影响。