城市轨道交通车体垂向振动对弓网受流性能的影响

[目的]既有对接触网系统动力学仿真的研究大多基于受电弓底座仅有纵向自由度的假设,忽略了轮轨激励引起的车体垂向振动对弓网受流性能的影响,需要将车辆-受电弓-接触网(以下简称“车-弓-网”)作为一个整体予以研究。[方法]分别建立了刚性接触网、柔性接触网两种接触网类型下的弓网耦合动力学模型及车-弓-网多体动力学模型。在案例线路上进行了弓网动态受流试验,对所建的刚性接触网车-弓-网多体动力学模型的计算结果进行了可行性验证。基于列车运行速度为80 km/h、90 km/h、100 km/h、110 km/h及120 km/h五种速度工况,选取了其中两种速度工况对刚性接触网受电弓绝缘子底座处的垂向动态响应进行了分析,并在五种速度工况下分别对两种接触网类型下弓网模型、车-弓-网模型的各动态响应参数进行了对比分析。[结果及结论]所建车-弓-网多体动力学模型的模拟计算结果是合理的。车体振动会对弓网受流性能产生一定影响:柔性接触网下车体垂向振动对弓网受流性能影响很小,可不予考虑;刚性接触网下,与未考虑车体垂向振动的弓网模型相比,考虑了车体垂向振动的车-弓-网模型计算得到的弓网接触压力统计最小值、弓头最大抬升位移均随列车运行速度的增加而增加,弓网接触压力统计最小值变化率的最大值为24.7%,弓头最大抬升位移变化率的最大值为4.2%。

刚性接触网拉出值布置方式对弓网受流性能影响

以城市轨道交通弓网系统为研究对象,建立了典型刚性接触网拉出值正弦波布置方式与Z字形布置方式的弓网耦合动力学模型。利用频谱分析研究了两种布置方式下的弓网受流性能,实现了服役状态下弓网相互作用的动态模拟,研究了拉出值布置方式对受电弓滑板磨耗的影响。研究结果表明:两种布置方式的接触压力统计参数差异较小,但Z字形布置方式的受流质量更好,且对受电弓滑板磨耗的影响更小。

国内外弓网受流性能在线检测设备

介绍了国内外典型弓网受流性能在线检测设备的构成、应用场景及目的。依据国内轨道交通领域的检测需求,结合目前检测技术的发展,对弓网受流性能在线检测设备的发展提出了相关建议。

吊弦故障影响下的接触网锚段区域动态行为研究

锚段关节是高速铁路接触网系统的重要组成部分,其动态行为直接影响高速运行工况下的弓网受流性能。目前,吊弦断裂等吊弦故障频繁出现在高速铁路接触网锚段区域,并对高速铁路弓网系统的运行稳定性产生了显著威胁。研究吊弦故障影响下的接触网锚段关节区域的动态行为对确保弓网系统受流性能有着重要意义。文章以某高速铁路接触网系统的锚段区域为研究对象,采用有限元方法建立了完整的三维锚段关节模型,并进一步搭建了包含锚段关节区间的“受电弓-接触网”耦合模型;基于该模型仿真分析了不同运行速度对弓网耦合接触力的影响,并进一步研究了锚段关节处吊弦故障影响下的锚段区域动态行为。由仿真计算结果可见,建立的锚段关节模型能够准确描述其动态行为,锚段关节处吊弦故障会显著恶化弓网受流性能和邻近区域的吊弦动力学行为,增加吊弦断裂风险,因此有必要在接触网巡检时对锚段关节处的吊弦状态进行仔细检查。

简统化接触网定位器性能研究

简统化接触网定位器在设计之初就注重优化结构设计,通过铰链结构改进定位器耐磨性,增大抬升量校验以提升安全性。对简统化接触网定位器与传统定位器的结构进行对比分析,结合京沈客运专线综合试验检测成果,从弓网受流性能、安全性等方面对新型定位器进行试验验证和研究分析,结果表明:简统化接触网定位器受电弓包络线适应性好、满足安全冗余要求、符合弓网受流性能要求,达到了设计预期目标,为进一步深化接触网简统化相关技术研究、提升接触网系统整体性能提供了技术支撑。