环境温度对地铁刚性接触网弹性与弓网受流质量影响研究

近年来全国地铁大面积发生弓网异常磨耗事件,特别是冬季异常磨耗已然成为常态,2022年全国有30余条地铁线路出现此现象,经济损失达数亿元。为了研究环境温度对弓网关系的影响,文章首先建立了某地铁线路刚性接触网有限元模型,计算得到环境温度-20~20℃下接触网刚度曲线,并分析了环境温度对接触网刚度影响规律;然后,构建地铁变刚度弓网耦合动力学模型,依据EN 50119等标准验证了其准确性,并计算了环境温度(-20~20℃)、列车运行速度(40~90 km/h)、受电弓静抬升力(70~160 N)、定位线夹卡滞工况下的弓网接触力,着重分析了环境温度对弓网接触力、弓网受流质量的影响规律。结果表明:环境温度与弓网接触力、受流质量具有强正相关性,当环境温度低于0℃时,弓网受流指标将严重恶化;线夹卡滞会对弓网接触力、受流质量带来恶劣影响,而且行车速度越高影响越大。

刚性悬挂及受电弓刚度大小对受流质量的影响分析

刚性悬挂弓网系统的受流质量与列车的稳定运行密切相关,而接触网参数和受电弓参数是影响弓网受流质量的重要因素。为了更好地探究这些因素对受流质量的影响,文章建立了弓网动力学仿真模型,仿真分析了160 km/h车速下刚性悬挂刚度、受电弓刚度大小对弓网受流质量的影响规律,旨在为刚性悬挂弓网系统的进一步优化设计提供一定的参考。

吊弦故障时弓网受流质量评估

基于有限单元法建立弓网系统有限元模型,利用罚函数法实现弓网系统的耦合,采用Newmark积分法求解弓网系统动力学方程,研究单根吊弦断裂和脱落两种情况对弓网受流质量的影响。结果表明:吊弦断裂和脱落对弓网间动态接触力影响基本相同;单根吊弦断裂或脱落对故障吊弦所在跨的动态接触力影响均不显著;相较于其他吊弦故障,2#吊弦断裂或脱落对弓网受流质量影响最大;单个吊弦断裂或脱落时,列车以300 km/h速度运行时弓网受流质量仍然符合规范要求。

接触网系统受流质量影响因素的试验研究

模拟接触网系统工况,在高速销盘式摩擦磨损试验机上研究了高速接触轨/受电靴系统的受流质量。考虑接触网系统的弹性,分析了速度、接触力和刚度等参数对接触轨/受电靴系统受流质量的影响,提出了该系统受流质量评价方法。试验结果表明:低速时,接触轨/受电靴系统能保持稳定受流,速度超过一定范围后,受流质量随速度的增加而变差;在试验范围内,接触力越大受流质量越好,且考虑接触网系统弹性时的受流质量比不考虑弹性时要好;受流质量的好坏,与滑动摩擦副的表面特性有关。

不同弹簧刚度下不锈钢/浸金属碳摩擦副的受流质量与磨损性能的关系

用销盘摩擦磨损试验机研究了不同弹簧刚度下不锈钢/浸金属碳载流摩擦副间的磨损性能和受流质量。结果表明:随着弹簧刚度的增大,载流摩擦副电路中的受流质量先逐渐变好后变差,刚性时的受流质量最差;销试样(浸金属碳)的磨损性能与受流质量密切相关,受流质量越差,销试样的磨损率越大;在刚度为19N.mm-1时,受流质量最好,销试样的磨损率最低。

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。

Cu-Al_(2)O_(3)弥散铜高速铁路接触线对弓网动态受流质量的影响研究

我国高速铁路发展迅速,未来其运行速度将达到400 km/h及以上。针对更高速铁路中弓网受流质量变化,首先研究Cu-Al_(2)O_(3)弥散铜接触线材质性能,然后采用受电弓的三元集中质量块单元和弹性链型悬挂接触网的接触单元,建立弓网耦合动力学模型并借助ANSYS有限元分析软件进行仿真,分析弓网系统在350,380,400和420 km/h 4种速度下受流情况。研究结果表明:使用张力为34 kN时,满足冲击载荷及静载荷条件下的使用安全性,随着列车运行速度增加动态接触压力变化幅度明显增大,其中最大动态接触压力、最小动态接触压力、平均动态接触压力及标准偏差基本满足《高速铁路工程动态验收技术规范》中弓网受流质量评价标准。

基于弓网电接触界面电阻模型的受流质量研究

接触电阻是衡量弓网受流质量可靠性的重要指标,在机车运行过程中,希望弓网接触表面具有较小而稳定的接触电阻.依据弓网电接触界面的微观电阻特性,详细分析了影响弓网受流质量的接触面积及接触斑点数,建立了量化电接触界面电阻的表面特征统计模型.试验结果表明,该分析方法是可行且有效的.

吊弦失效对弓网系统受流质量的影响规律研究

吊弦是链型悬挂接触网的重要组成部分,其布置对受电弓接触网系统受流性能有重要的影响。针对接触网故障中的吊弦失效,基于ANSYS软件平台建立了含吊弦失效的接触网有限元模型;受电弓采用归算质量模型;通过直接积分法对弓网系统相互作用进行仿真计算。对比分析吊弦失效对弓网受流性能的影响,得出吊线失效影响力与运行速度有关,且只在局部范围内有影响。同时对比单双弓计算结果得出吊线失效对单双弓影响规律相同的结论。

高速受流质量标准的探讨

着重从接触网角度分析了高速状态下影响弓网受流质量的因素 ,提出了弓网受流质量的评估参数 ,阐述了改善弓网受流质量的方法。最后对高速接触网的设计参数提出了建议。

北京大兴国际机场线160 km/h刚性接触网系统弓网耦合受流质量分析

刚性接触网弓网受流质量是保证列车稳定运行的基础,接触网参数和受电弓参数是影响弓网受流质量的重要因素。为探究接触网参数和受电弓参数对弓网受流质量的影响,以北京大兴国际机场线现场实际数据为工程案例,建立仿真模型,分别分析接触网参数和受电弓参数对弓网受流质量的影响规律与程度,并针对该机场线提出优化措施,以提高弓网受流质量。

接触网受流质量综合评价手段的研究

通过剖析影响高速受流的本质因素，分析了受流的评判标准．以模糊理论为基础，提出了对接触网受流质量进行综合评价的数学模型．阐述了评价过程的三要素，即系统的观点、模糊数学的方法及计算机应用．

高速铁路牵引供电受流质量的分析及改进措施

通过对接触网与受电弓受流质量的分析,提出改进措施,提高高速铁路电力机车运营质量。

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。

第三轨供电系统受流质量评价指标研究

现有的城市轨道交通标准中并未对第三轨供电系统受流性能的评价有系统和明确的规定。以无锡地铁2号线测试数据为依托,分析了在列车运行的情况下受流器和第三轨之间的接触压力,以及动应力变化对受流的影响;阐述了影响受流质量的主要因素;确定了受流质量的评价指标,包括接触压力算术平均值、接触压力标准差、接触压力不均匀系数、离线率、单次离线持续时间、端部弯头冲击过程中弱连接处的动态应力幅值,并给出了各指标的评价方法。

一种三轨受流器线路试验上位机的设计与应用

在地铁列车线路试验中,三轨受流器与第三轨的动态接触状况直接决定了受流质量。在采用已有成熟硬件监测方案的基础上,通过设计一种上位机,对收集的三轨受流器动态接触力等数据进行计算分析,并直观显示最终试验数据,为后续线路工况分析提供了便利条件。

高速接触网受流的理论分析

研究了高速电气化铁路接触网的悬挂型式及其相关参数，对影响接触网－受电弓动态受流的特性进行了理论探讨及分析，并得出了有益的结论。对于论证、设计、选择高速接触网悬挂类型及技术参数提供了理论依据。

基于磁流变阻尼器的高速受电弓模糊半主动控制

弓网振动性能良好是列车高速运行的重要前提,为提升弓网振动性能,降低弓网噪声及磨损,研究了磁流变阻尼器(magneto-rheological damper, MRD)半主动控制受电弓机理。构建弓网MRD半主动控制动力学模型,设计模糊控制策略参数,使用SIMULINK软件建立MRD半主动弓网仿真系统,对被动控制和模糊半主动控制下的弓网振动特性进行仿真分析。研究表明:基于MRD的模糊半主动控制对改善弓网受流性能有良好效果,在350 km/h工况下,弓网接触压力波动幅度降低达20%,最大值减低达20%,最小值提升达80%;离线率降至0。由于MRD半主动控制消耗外界能源极少、控制过程鲁棒性高、控制效果优良,其必将成为高速工况下改善弓网作用关系的重要手段。

地铁弓网系统受流试验及评估分析

地铁列车通常采用电力驱动,弓网系统是地铁列车获取电能的主要方式,弓网系统的受流性能对地铁列车的安全运营起关键作用。因此,新建地铁线路开通或新车上线运营之前,通常需对弓网系统的受流质量进行线路试验评估。文章首先介绍弓网系统的试验内容、试验方法和评价指标,然后,基于先期积累的弓网线路试验数据,对弓网接触压力、弓网燃弧、受电弓垂向加速度等评价指标提出合理化建议,以期为地铁弓网系统的受流质量评估提供参考。

弓网受流电压实时检测系统

正目前,弓网受流电压的测量技术已非常成熟,并在电分相位置的检测、接触网电压的可靠性判断及综合检测的辅助判断中广泛运用。而牵引供电系统是一种特殊的、移动的高压电器,电网电压波动较大,发生操作过电压的概率高,随机性强。因此,针对接触网瞬时过电压的检测研究,对分析接触网供电质量、列车受流质量具有重要意义。结合传统弓网受流电压测量。