非接触式地铁车辆弓网动态监测系统设计与应用

为实时检测地铁车辆弓网运行状态,提高地铁运营的安全可靠性,本文设计了一种非接触式地铁车辆弓网动态监测系统,首先对地铁车辆弓网系统进行了概述,然后详细介绍了弓网动态监测系统的基本框架和该系统所运用的接触网几何参数检测、燃弧检测、悬挂状态检测、弓网温度检测等检测技术.最后,就该系统实际应用情况进行了展示,该系统能够实现对地...     

基于应变响应反演技术的弓网动态接触力监测方法及应用研究

实时监测接触网-受电弓的动态接触力对于弓网取流质量的评估至关重要。提出了一种基于应变响应反演弓网动态接触力大小和受力位置的监测方法,详细阐述了该方法的测量原理和传感器安装方法以及关键参数的标定实验。基于该方法的弓网动态接触力监测系统成功应用于某地铁刚性架空接触网测试项目中,对地铁在60 km/h和80 km/h运行状态下受电弓弓网动态接触力大小及位置进行实时监测和分析。结果表明,基于应变响应反演技术的动态接触力测量方法具有测量精度高、数据一致性好、传感器安装灵活的优点,不仅可以准确地还原弓网动态接触力,而且可以定位受电弓碳滑板上的弓网接触位置,能够有效的评估弓网耦合系统的性能质量。     

地铁受电弓损伤评估及故障分析

受电弓作为地铁列车供电系统的重要组成部分,通过接触网取电给地铁列车主牵引和高压设备供电。本文通过介绍受电弓升降弓的工作原理,对受电弓在线路开线阶段出现的轴杆弯曲、碳滑板裂纹、燃弧故障进行分析和评估,经过现场普查并结合弓网监测数据分析判断,分析认为其主要原因为过大的硬点冲击导致碳滑板磕缺、断裂,从而导致弓网关系恶化。经过分析提出了弓网匹配改进建议,解决了该类型故障,降低了受电弓在运行过程中发生故障的概率,改善列车运营的安全性能。     

轨道交通关键零部件故障动态响应规律研究

本文以轨道交通车辆关键零部件故障动态响应规律为研究对象,针对我国地铁列车轮对、轴箱轴承、受电弓等关键零部件的服役故障模式,总结轮对、轴箱轴承、弓网系统等关键零部件的故障响应研究方法,进一步总结各零部件特定故障状态下的动态响应规律,为实现地铁车辆轮对、轴箱轴承、弓网系统的早期故障诊断与识别提供参考。     

弓网动态熄弧装置研究

电力机车弓网接触的动态特性,是保证机车可靠运行的重要技术特征.机车高速运行时弓网间离线产生的电弧,对机车安全运行会造成一定的影响.文中对如何消除弓网间离线产生的电弧作了一些探讨,提出了熄弧的方法,并研究设计了熄弧装置,希望对机车的安全运行有所帮助.     

地铁接触网动态检测超限数据复核及调整方法研究

随着我国地铁事业的发展,列车速度的加快,地铁接触网动态检测技术也被广泛应用。接触网动态检测技术是地铁运行中的重要保障措施之一,目的在于监测弓网关系,从而保证列车安全行驶。接触网动态检测项目主要包括几何参数测量、离线检测、网压检测、弓网接触压力检测和弓网冲击检测等等。现主要介绍接触网动态检测数据复核及调整要求,并提出各种处理方法,介绍其如何应用到地铁接触网的日常维护中,具有良好的实践价值。     

高速刚性弓网系统受电弓结构参数优化研究

通过弓网耦合系统动力学仿真和正交实验设计方法,研究了DSA250型受电弓六个结构参数变化对速度为160km/h的高速刚性地铁弓网系统动态受流性能的影响,选出了能改善受流性能的最优结构参数组合,并对各参数对受流性能的影响程度进行了排序。结果表明,选出的优组合参数能明显提高弓网系统的动态受流质量;六个结构参数中,受电弓弓头质量对弓网动态受流性能的影响最大,而上框架质量对受流性能的影响最小。     

基于气动系统的受电弓主动控制试验装置的研究

为改善弓网动态特性,使受电弓对于接触网具有良好的跟随性,减少离线和拉弧,保证弓网受流质量,该文提出了一种基于气动系统的旨在实现弓网良好接触的控制方案.以受电弓抬升气压为控制目标的思路下,设计开发了以气动系统为主动执行器的主动控制系统,并以最新的国产试验性高速列车受电弓V500为对象进行了试验.试验结果表明引用气动系统主动控制技术后,弓头和接触线的接触压力达到设计要求,且具有良好的跟随性,基本达到试验要求.     

基于模糊反演法的参数不确定弓网接触载荷控制

弓网系统具有复杂的电气、机械耦合特性,提高弓网受流性能是目前高速铁路系统亟待解决的关键问题,而弓网主动控制则是稳定弓网接触载荷、改善其受流质量的重要措施。从控制理论的角度出发,针对弓网系统存在风载荷与参数不确定性的问题,提出了基于模糊系统的弓网接触载荷反演精确控制方法。具体而言,采用虚拟控制律,逐步反演递推选择Lyapunov函数,设计模糊系统逼近不确定性与虚拟控制律微分,并进行相应的稳定性分析。仿真与实验结果表明,所提出的模糊反演控制策略能减弱弓网不确定性的影响,且能有效抑制弓网接触载荷的波动,并改善其受流质量。     

浅谈产生接触网弓网故障的原因和防范措施

对弓网故障进行了定义,并对其表现出来的形式,进行了大致的分类。根据弓网故障表现形式,又对弓网故障产生的原因,从供电部门、机务部门、工务部门和其他方面进行了分析,并提出了一些整治弓网故障措施和预防弓网故障的对策。其对减少电气化铁路弓网故障的发生和确保列车正常运行有着一定的指导意义     

受电弓升降弓故障分析及改进措施

受电弓作为地铁列车高压供电系统的重要组成部分,通过接触网取电给地铁列车主牵引和高压设备供电。本文通过介绍受电弓升降弓的工作原理,对受电弓在工作时出现的升降弓故障进行分析和判断,以期通过改进设计、优化受电弓的结构,减少受电弓在运行过程中发生故障的概率,改善地铁列车运营的安全性能。     

摆式列车受电弓主动控制仿真

建立摆式列车多刚体系统动力学模型、受电弓非线性动力学模型和接触网有限元动力学模型.将受电弓基座通过滚轮安装在车顶的导轨上,使用伺服电动机驱动受电弓框架在导轨上横向运动,实现受电弓横向主动控制.当列车在直线轨道上运行时,利用受电弓的横向主动控制,根据导轨形状约束使受电弓框架同时垂向移动,从而减小弓网接触压力波动.在曲线轨道上,受电弓需要相对车体反向倾摆,使弓网接触点在弓头上的横向位置满足受电弓工作范围要求.并且使受电弓框架垂向位移和侧滚角度足够小,弓网接触压力达到车辆正常曲线通过时的水平.设计两种受电弓导轨外形.采用数值仿真方法,比较分析两种导轨下的控制效果和弓网振动.计算结果表明,直线轨道上和曲线轨道上的受电弓横向主动控制效果明显,能有效提高弓网接触压力最小值,减少离线发生次数,同时不会改变弓网接触压力的平均值.     

基于谱峭度与时频分析的接触线不平顺检测

为了解决实际运营中高速铁路接触线不平顺定位困难的问题,提出了一种基于Choi-Williams谱峭度(Choi-Williams spectral kurtosis,简称CW-SK)与二次时频分析相结合的方法。利用CW-SK对突变信号高度敏感的特性,在识别弓网接触压力不平顺成分的基础上,对不平顺时域重构信号进行二次时频分析,确定接触线上不同波长对应的空间位置。测试结果表明,该方法可准确识别并定位接触线中的不平顺病害,且时频图中无其他干扰成分,抗噪性能优异,满足高速铁路实际运营需求,可为现场接触线不平顺的状态评估及接触网的后期维护提供参考。     

高速电气化铁路弓/网系统的摩擦磨损研究进展

概述了高速电气化铁路弓/网系统接触线与滑板材料的研究与应用现状,分析了其摩擦磨损过程,综述了国内外对弓/网摩擦副的摩擦与磨损行为及机制的研究现状,并指出了该方向研究的严重滞后性以及今后需要重点研究的方向。     

基于高清图像处理的弓网检测识别算法解析

高清图像处理的弓网检测识别算法一直是社会广泛关注的热点话题。基于此，本文结合实际情况，首先说明了弓网系统相关内容和系统检测的主要方式；其次，对智能识别方式进行介绍后，提出了算法的整体运行框架，最后，通过实践表明获取相应的测试结果，继而分析出新算法优势与不足，希望能给同行提供一定的帮助。     

地铁受电弓碳滑板异常磨耗研究

为使碳滑板的磨耗及厚度处于正常范围，需要分析弓网接触压力、碳滑板材质、受电弓弓头结构和接触网拉出值对碳滑板异常磨耗的影响。受限于弓网系统自身的动态相互作用，弓网系统的设计与维护较为复杂。当碳滑板异常磨耗发生后，地铁运营公司需要投入人、财、物进行维保。由于济南轨道交通2号线运营周期较短，受电弓碳滑板异常磨耗事件暂未发生，为了给受电弓碳滑板异常磨耗的预防和维保提供技术支持，使其磨耗率控制在1.3×10^-4mm/km之内，基于国内各大城市地铁碳滑板异常磨耗事件统计数据，以重庆地铁6号线弓网拉弧事件作为案例借鉴，围绕碳滑板异常磨耗的影响因素展开理论研究。     

接触网与受电弓滑板离线电弧电磁辐射特性研究

首先,从理论的角度分析了弓网离线电弧电磁干扰的产生机理和物理现象过程。然后,进行了半实物仿真试验来研究弓网电弧辐射噪声特性,利用天线接收弓网离线电弧的电磁信号,并探讨了铜棒和纯碳滑板之间的接触电阻量级。最后,对电磁辐射脉冲进行了快速傅里叶变换,将电磁信号从时域转化到频域研究。综合电弧电磁辐射的时域及频域特性的分析,表明弓网离线电弧产生的电磁辐射为强脉冲信号,持续时间短,频谱范围宽。     

表面粗糙度对滑动电接触磨损率的影响

在电气化铁路弓网系统中,磨损率是衡量列车运行状态与接触导线使用状态的重要指标。为了充分模拟弓网系统中磨损率情况,利用自行搭建的滑动电接触摩擦磨损试验机对滑板和接触导线进行摩擦磨损试验,分析滑板表面粗糙度、法向压力、接触电流与运行速度对磨损率的影响。得出结论:滑板磨损率随滑板初始表面粗糙度、接触电流、法向压力、运行速度的增加而增加,而高载荷下粗糙度对于磨损率的影响降低;滑板摩擦从磨合期进入稳定摩擦期存在一个临界表面粗糙度,当滑板初始表面粗糙度值等于临界粗糙度值时,其磨损率最低;不同初始表面粗糙度的滑板在跑合期内磨损过程不同,在稳定摩擦期内磨损过程趋于一致,且摩擦试验后滑板表面粗糙度也接近。     

基于弓网接触力优化的主动控制式受电弓研究及设计

为改善高速动车组用受电弓弓网受流质量,提出并设计了一种基于弓网接触力优化的主动控制式气囊受电弓,该受电弓通过在线调节气囊气压,提高了弓网受流稳定性。     

受电弓状态反馈线性化主动控制方法研究

在三元弓网耦合动力学模型基础上,利用非线性系统的微分几何理论,通过微分同胚映射,建立弓网耦合振动系统全局输入-输出线性化模型,提出一种基于状态反馈线性化的弓网系统全局线性化主动控制策略。该控制策略的整定参数集可以通过经典零极点配置控制理论进行优化设计,克服了既有主动控制策略对关键参数经验估计和经验知识积累依赖的不足。同时,研究对比表明,相较于LQR最优控制策略,全局线性化主动控制策略作用下的弓网接触压力标准差下降了30%以上,并且对期望弓网接触压力均值的有更好的跟踪效果,验证了该控制策略的优越性。