磁浮列车受流器燃弧检测装置研制

针对磁浮列车运行过程中的受流器燃弧问题,文章根据燃弧弧光与太阳光在特定波长范围内的光谱强度差异,提出了一种基于紫外传感器技术的燃弧检测装置,并对该装置的设计与检测原理进行了介绍。通过线路试验,对燃弧检测装置的有效性进行验证,并研究导电轨、列车电流和运行速度对燃弧的影响,最后进行了燃弧评估。试验结果表明,该燃弧检测装置对于燃弧检测具有较好的准确性。

解析铁道行业标准《电气化铁路刚性悬挂接触网汇流排及零部件》

为便于电气化铁路接触网专业人员准确理解和使用TB/T 3252—2022《电气化铁路刚性悬挂接触网汇流排及零部件》,介绍TB/T 3252—2022的修订背景、修订原则和主要修订内容,解析TB/T 3252—2022中增加的汇流排及零部件技术指标和相关检验项目等。TB/T 3252—2022的发布,为提高我国电气化铁路接触网用汇流排质量技术水平提供了必要的规范性文件。

地铁专用回流轨直流系统绝缘监测装置设计与实现

针对当前地铁专用轨回流系统接地保护不完善的问题,以平衡电桥原理为理论基础,以高性能的单片机和外围器件为硬件基础,设计了一型直流绝缘监测装置,开展样机的试验室验证。该装置作为当前接地故障保护的补充,能对直流供电系统进行绝缘在线和离线监测,为完善当前直流开关设备的健康状态模型提供数据支撑。

基于计算机视觉的接触轨检测车振动补偿方法及应用

以轨道为参考建立世界坐标系,以车体为参考建立摄像机坐标系。考虑摄像机镜头畸变,建立摄像机非线性模型,采用基于最小二乘法的共面标定方法标定摄像机,求解摄像机参数矩阵。根据车体振动特性,推导基于计算机视觉技术的车体振动偏移补偿计算方法,并将该补偿方法成功运用于接触轨检测车。通过广州地铁四号线区间运行数据,验证了该补偿方法能够有效提高系统检测精度。

刚性接触网的研究综述及展望

刚性接触网以其接触线无张力、零部件少、净空要求低、维修量小等特点,被广泛应用于地铁隧道内。通过调研国内外刚性接触网的结构形式,发现国内使用的刚性接触网结构较为单一,刚性接触网的系统性和完备性的标准体系有待进一步建立。刚性接触网在使用过程中出现多为与时间相关的故障,其动力仿真和测试得到的弓网动力性能数据尚需进一步确认其有效性。从结构、故障、标准、仿真和测试5个方面归纳和总结刚性接触网的研究现状,对刚性接触网的未来发展给出一些建议。

地铁钢铝复合式第三轨/受电靴载流摩擦磨损特性研究

通过对销-盘摩擦磨损试验机的夹具和控制部分进行改进,研制出载流摩擦磨损试验装置,并采用该装置研究了地铁钢铝复合式第三轨与受电靴摩擦副之间的载流摩擦磨损特性,采用激光三维共焦扫描显微镜和电子能谱仪等微观手段,结合电接触理论分析了摩擦副的载流摩擦磨损机制.结果表明:存在1个法向压应力阈值,当试验的法向压应力大于此阈值时,摩擦系数随着电流的增加而增大,此时电流增加了机械磨损;而当法向压应力小于此阈值时,摩擦系数随着电流的增加而减小,此时电弧烧蚀材料损失量较机械磨损大;钢铝复合式第三轨的主要磨损机制为粘着磨损和磨粒磨损;钢铝复合式第三轨授流时,在一定的列车运行速度下法向压应力阈值是最佳的工作压应力,既能保证顺利授流,又使得摩擦副材料的磨损量较小,确保行车安全,降低维护频率,节约地铁运行成本.

有无电流工况下钢铝复合轨/受电靴的摩擦磨损特性

利用改进设计的销盘摩擦磨损试验机,研究了用于地铁供电的钢铝复合轨与受电靴在有无电工况下的滑动摩擦磨损性能,对比了磨损量与摩擦因数的变化,观察和分析了微观磨损形貌,分析了其摩擦磨损机制。试验表明:电流对摩擦副的干摩擦滑动行为具有显著的影响,随着电流的增加,钢铝复合轨和受电靴的磨损质量增加,摩擦因数减小,摩擦表面出现粘着磨损、电弧烧蚀、磨粒磨损、疲劳剥落特性。

集电靴与接触轨集电系统研究综述

阐述集电靴与接触轨的结构改进、运行现状和标准建设,以及集电靴、接触轨和靴轨接口的测试与仿真技术,并展望集电靴与接触轨集电系统的发展方向。现有集电靴种类较多,尚未形成通用的力学模型,需进一步构建集电靴动态性能试验台获取其关键力学参数。集电靴与接触轨的动态测量装置尚需进一步标定,以确保测试数据的准确性。集电靴与接触轨的动态仿真尚需实际测量数据验证其有效性。集电靴与接触轨系统接口的标准尚需进一步完善。

受电弓与刚性接触网动力耦合方程的数值解

良好的受电弓与刚性接触网动力相互作用是保证其可靠受流的前提,为研究其动力响应,有必要对两者的动力作用机理进行分析。根据弓网系统的特点,推导受电弓、刚性接触网、弓网接触的动力方程,其中刚性接触网动力方程为偏微分方程,利用Ritz法,转化为常微分方程,通过纽曼数值积分求解弓网系统动力方程组。计算案例结果表明:刚性接触网首跨弛度对弓网动力性能影响较大,刚性接触网跨距、定位点刚度是影响弓网动力性能的显著参数,与有限元法进行比较,发现计算结果比较接近,验证该方法的有效性。

基于焦耳热分析的单轨交通导电轨防覆冰方案

针对跨座式单轨交通系统的特点,提出一种大电流防融冰方案。基于焦耳热效应建立了单轨交通系统的T型专用导电轨的热平衡方程,计算其临界防冰电流,并分析温度、风速等环境因素对防冰电流的影响。为验证其可行性,在ANSYS中建立T型导电轨模型并对其进行热分析,结果显示计算得到的临界防冰电流满足实际所需。

磁浮列车受流器设计依据分析

由短定子线性电机驱动的磁浮列车的电能是通过受流器从供电轨上获取的。在分析磁浮列车运行姿态特点的基础上 ,提出了磁浮列车受流器主要设计依据。该依据已经在青城山磁浮列车示范工程磁浮车辆受流器设计中得到应用 ,同时 ,也可作为城市轻轨车受流器的设计依据。

基于图像处理的振动补偿方法在接触轨检测中的应用

分析了传统检测车车体振动补偿方式存在的缺陷,提出一种基于图像处理的接触轨检测车车体振动补偿方法。将激光摄像组件安装于与车体连接的补偿梁上,激光切面沿钢轨断面方向投射。高速摄像机获取钢轨断面图像。运用图像处理技术获取钢轨特征点,并计算车体在多体动力学下振动偏移量,将以车体作为参考系的接触轨检测数据归算至基准坐标系。该振动补偿方法已运用于广州地铁接触轨检测车中。通过广州地铁4号线新造至黄村区间接触轨检测数据,验证了该方法能有效提高接触轨检测数据精度。

复合轨不锈钢覆层/浸金属石墨受电靴摩擦磨损特性试验

采用销—盘摩擦磨损试验机,试验了地铁钢铝复合轨的不锈钢覆层与浸金属石墨受电靴之间的载流摩擦磨损特性;采用光学显微镜、显微硬度仪和表面轮廓仪等微观手段,分析了摩擦副的磨损机制。结果表明:在相同的电流、法向载荷和相对滑动时间的条件下,随着相对运动速度的增大,复合轨与受电靴之间的载流摩擦因数减小,受电靴销试样的磨损率增大,复合轨不锈钢盘试样的硬度也略有增大,其磨损深度随之增大,但不锈钢盘试样的磨损比受电靴销试样的磨损小;受电靴的石墨材料具有的自润滑功能,改善了导电轨和受电靴之间的摩擦特性,有利于减轻磨损。

基于有限元的靴轨系统动力学建模及参数影响规律研究

集电靴-接触轨系统是城市轨道交通的重要组成部分,而集电靴与接触轨产生的动力冲击,将直接威胁列车的稳定受流和运营安全。以靴轨系统为研究对象,利用虚位移原理,推导集电靴的质量块等效模型;根据应变能和动能相等,得到接触轨支撑结构的质量块等效模型;采用罚函数算法,考虑运动荷载的复杂边界条件,建立精确的靴轨耦合模型,将靴轨仿真计算结果与广州地铁的实测数据进行对比,验证了靴轨系统有限元模型的正确性和有效性。在此基础上,结合地铁实际运营技术需求,研究列车运行速度、接触轨跨距、滑靴质量、支撑刚度、接触刚度等参数对靴轨接触力的影响规律,为提高靴轨受流质量提供了理论支撑。

地铁车辆受电靴的下部限界计算研究

论述我国地铁钢轮钢轨系统车辆采用受电靴受电方式的情况,说明受电靴限界设计比上部受电弓限界设计要复杂得多。通过广州和深圳地铁的设计实践,介绍受电靴限界的计算方法,以及受电靴与导电轨保护罩、轨道结构高度、人防门之间的接口关系。

轨道交通架空刚性接触网强度匹配仿真研究

针对城市轨道交通160km/h架空刚性接触网强度匹配仿真计算尚未成熟,多因素匹配方案尚不明确等问题,需利用有限单元法,建立受电弓与架空刚性接触网的力学仿真模型,提出弓网系统动态耦合算法,分析不同速度等级下受电弓与架空刚性接触网动态强度匹配性能。得到受电弓固有特性、刚性接触网跨距、运行速度是影响弓网动态强度匹配性能的主要因素,避免因受电弓在某些速度范围内与跨距配合下的外部冲击频率与自身固有频率接近而发生共振。160km/h架空刚性接触网强度匹配仿真需关注全速度段的强度匹配性能,在某速度等级下接触力标准差出现拐点。DSA200型受电弓更适应160km/h及以下的刚性接触网运行,全部速度等级的弓网接触力均满足标准要求,并提出160km/h刚性接触网强度匹配方案。

西安地铁地裂缝带接触网技术研究

针对西安地铁工程建设急需解决的地裂缝技术难题,在深入研究地裂缝活动特点、地裂缝的分布情况、地裂缝带结构及轨道的各种处理措施的基础上,通对西安地铁2号线架空刚性接触网如何安全可靠、经济合理地通过地裂缝带关键技术进行了深入的分析和研究,最终确定架空刚性地裂缝带接触网研究方法及原则,并成功研究出适合不同地裂缝结构变化特点的架空刚性接触网设防方案、锚段长度方案、结构安装方案及零部件。研究成果已在西安地铁1、2号线得到应用及推广,为今后类似设计提供借鉴。

地铁专用回流轨牵引供电系统应用方案

分析了常规地铁牵引供电系统采用走行轨兼做回流轨存在的问题,以及杂散电流腐蚀问题带来的严重危害。针对目前专用回流轨技术方案发展现状,推荐采用网轨混合牵引供电系统的应用方案。通过对该方案中重点问题的分析,推荐采用专用回流轨和接触网同位置设置电气分段的方案,在牵引供电上网点和回流点处设双极隔离开关;推荐在负极对地之间设置单向导通装置作为漏电保护装置;推荐设置绝缘监测装置对各区段的专用回流轨对地绝缘状况进行定期监测,以便及早发现绝缘薄弱点并清查处理。

西安地铁接触网悬挂方式分析

结合西安市轨道交通线网规划及建设时序,针对2号线地下段占全线约80%、高架段占全线约20%,另设有车辆段和停车场各1座的线路特点,通过对架空刚性悬挂、架空柔性悬挂及接触轨3种类型接触网悬挂方式进行综合经济、技术分析,提出适合西安地铁2号线和西安地铁网后续建设线路的接触网悬挂方式建议。

接触轨带电显示装置在城市轨道交通中的应用

介绍了城市轨道交通接触轨带电显示装置的应用,阐述了电压检测和隔离开关辅助触点两种研发方案,通过对比,采纳了电压检测方案来设置接触轨带电显示装置,提高了DC1500V接触轨系统的安全性。