电力机车受电弓滑板C/Cu复合材料的研究进展北大核心

受电弓滑板是安装在电力机车车顶,从接触导线获得电力的设备。滑板/接触导线的导电性、摩擦磨损等一直是电力机车提速的关键问题,因此受电弓滑板材料的力学性能、摩擦磨损性能、导电性等方面的研究至关重要。炭纤维、石墨等作为性能优异的增强体,近年来广泛用于受电弓滑板材料。本文介绍了受电弓滑板C/Cu复合材料的研究现状,分析了C、Cu两相界面结合改善问题,展望了今后受电弓滑板C/Cu复合材料的发展趋势。     

接触网动态仿真模型建立及分析

以我国铁路普遍采用的全补偿简单链形悬挂接触网为研究对象,建立弓网系统的动态仿真模型。受电弓采用三维柔性体模型等效,吊弦视为仅承受拉力的非线性弹簧,接触网采用三维实体单元离散,通过弓网之间的接触实现弓网系统的耦合。在进行接触网瞬态动力学分析前进行了接触网的找形分析。仿真结果表明:弓网间接触力的波动范围随列车速度的增加而增大;受电弓经过时,同一跨内1#和7#吊弦动态作用力波动范围最大,一个周期内吊弦存在拉伸和压缩状态,弓网相对滑动过程中更容易出现疲劳损坏;其余吊弦均只承受拉力,工作环境较好,不易出现疲劳破坏。     

从电力机车受电弓滑板标准看滑板材料的发展现状

受电弓滑板是电力牵引机车的关键零部件和主要消耗件,关系到列车的运行安全与成本。做为铁路专用产品,受电弓滑板有严格的产品技术条件与标准。随着电气化铁路高速化发展,受电弓滑板经历了不同的发展阶段,本文从我国受电弓滑板标准出发,系统阐述了受电弓滑板材料的发展现状,展望了未来高端受电弓滑板发展方向。     

基于GA-MVFOSM法的DSA250型受电弓运动可靠性分析

为分析运动副磨损与杆件尺寸不确定性2种因素对受电弓运动可靠性的影响，提出一种基于遗传一次二阶矩法(GA-MVFOSM)的受电弓运动可靠性计算方法。首先，构建受电弓运动学方程，应用Archard磨损理论建立其运动副磨损可靠性模型。在此基础上，考虑运动副磨损与杆件尺寸的不确定性，结合可靠性理论建立受电弓运动可靠性模型。其次，利用遗传算法优化一次二阶矩法，提出GA-MVFOSM算法，用以求解受电弓的运动可靠度。最后，以DSA250型受电弓为研究对象，利用所提方法分析其运动可靠性，并与传统方法进行对比。分析结果表明:各运动副磨损量分别在0.230 0 mm、0.136 6 mm、0.006 6 mm内时，运动副磨损可靠度处于较高水平，2种因素耦合情况下弓头运动可靠度最小值为0.964 7；基于遗传一次二阶矩的计算方法可以有效提高传统方法计算精度，为提高受电弓工作可靠性提供参考依据。     

轻型弹簧受电弓在成都地铁６号线上的应用及控制策略实现

单臂、轻型弹簧受电弓工作方式为弹簧升弓、空气降弓,与国内大多数地铁项目采用的依靠气囊充风升弓、排风降弓的气囊弓运行方式恰恰相反.结合轻型弹簧受电弓在成都地铁６号线上的应用,重点介绍了轻型弹簧受电弓的结构组成、主要特点、工作原理及在车辆上的控制策略。     

新型电力机车受电弓滑板的研制

在分析当前电力机车受电弓滑板的使用状况及其存在的各种问题的基础上,用粉末冶金法研制新型受电弓滑板以满足我国电力机车发展的需要。新型滑板由铜、碳纤维和石墨等构成,成形压力为200MPa,烧结温度为880℃。它不仅电阻率很低(0.20μΩ.m),而且摩擦、磨损及冲击韧性等性能都远远优于当前正在使用的电力机车受电弓滑板,与当前正在使用的碳滑板相比,摩擦系数降低54.5%,磨损量减少41%,冲击韧性提高9.6倍,导电性增强87倍。     

不同受电弓滑板材料电弧烧蚀特性对比研究

列车高速运行时的弓网离线现象会导致弓网电弧的产生,烧蚀受电弓滑板,加剧滑板的摩擦磨损,影响列车的安全稳定运行。基于自制的升降台电弧烧蚀试验装置,研究纯碳和浸金属受电弓滑板的电弧烧蚀特性。通过计算单次烧蚀过程中的电荷转移量,测量烧蚀后滑板材料的烧蚀量,并观察烧蚀后的滑板表面形貌,探究滑板材料的烧蚀量及烧蚀形貌与电荷转移量间的关系。     

动车组受电弓系统失效风险分析

针对系统失效风险分析过程中数据缺失、多源异构和认知不确定的实际情况,提出了利用模糊故障树构建多态模糊贝叶斯网络来对系统失效风险进行分析,根据各根节点模糊故障率计算出中间节点和叶节点不同故障状态的模糊可能性,同时对各根节点灵敏度进行分析,并对其实际意义进行了说明,最后根据所提方法对动车组受电弓系统进行了失效风险分析。分析结果表明,网压互感器破损、疲劳性裂纹、控制阀板风管破损为高风险事件,与实际情况一致,同时该方法也扩展了贝叶斯网络在实际工程中的应用。     

TA2受电弓角断裂失效分析

采用化学成分分析,拉伸试验,金相显微镜和扫描电镜等方法对TA2受电弓角断裂原因进行了分析。结果表明:TA2受电弓角的断裂为疲劳断裂,疲劳源位于螺栓孔处弯管的外壁,断口有清晰的贝纹线特征,疲劳扩展区观察到疲劳辉纹;螺栓孔的左侧靠外壁处有明显的挤压变形痕迹,螺栓孔受到高频次的碰撞或外力挤压是TA2受电弓角发生疲劳断裂的主要原因。最后提出了相应的改进措施。     

津滨轻轨列车受电弓控制电路优化改进

本文对津滨轻轨受电弓控制原理进行了分析,并结合轻轨运营、设备状态及线路情况对受电弓在使用过程中存在的问题进行了分析,研究了有针对性的改进方案,提升轻轨列车运行的安全性、可靠性。