环境风条件下接触网腕臂装置机械强度研究

接触网腕臂装置时刻受到环境风等因素的影响,使腕臂装置机械强度下降,基于流固理论及有限元理论,对不同风速作用下腕臂装置的机械强度进行研究。研究表明:在80 m/s时的风压达到最大,正定位腕臂装置的风压为120 kPa,反定位腕臂装置的风压为118 kPa;瞬时风速30~70 m/s作用下,腕臂装置的应力都小于最大许用应力,机械强度满足要求;当瞬时风速达到80 m/s时,腕臂装置的应力都超过最大许用应力,机械强度不能满足要求。

稳态及动态风压对高速铁路接触网腕臂装置的影响

本研究主要探究了稳态风压和动态风压对接触网腕臂装置带来的影响。文章基于UB NX软件设计了腕臂装置的正定位和反定位模型,探究了稳态风压下无接触悬挂风压、有接触悬挂风压对腕臂装置应力表现与位移表现的影响。结果表明,随着风速的增加,腕臂装置的应力和位移均出现增加趋势;动态风压下,腕臂装置的动态风响应与静态风响应接近。在接触悬挂受到垂直线路的风载荷时,腕臂装置模型的最大应力满足容许应力,可以维持接触网腕臂装置的结构稳定。

非金属复合材料接触网腕臂应用性能研究

接触网腕臂装置简化结构,提升绝缘等级,降低重量是发展的趋势。非金属复合材料具有重量轻、强度高、绝缘性能好的特点,通过与传统金属材料进行机械、电气方面的性能对比,探究非金属增强复合材料应用于接触网腕臂装置的显著效果。研究非金属增强复合材料腕臂装置结构型式和复杂成型工艺,并利用有限元仿真进行模拟分析优化提升;深入对比分析不同结构和材质的腕臂装置,系统总结应用特点,提出非金属增强复合材料用于接触网腕臂的适用性。

复合材料腕臂定位装置结构仿真和试验研究

研究目的:目前国内电气化铁路的运营里程已超过15万公里,接触网作为电气化铁路中列车的动力之源,其运营维护工作非常繁重,其中腕臂定位装置更是接触网维护的核心重点,因此减少接触网腕臂定位装置的零部件数量和紧固件数量,同时提高装备可靠性,降低运营维护工作量成为了未来接触网的重要发展方向。研究结论:(1)本文提出了一体成型复合材料腕臂及定位装置和配套新型承力索座的设计方案,相对于既有金属腕臂及定位装置,一体成型复合材料腕臂及定位装置在零部件数量、紧固件数量、技术性能等方面均更具优势,可大幅度减少运营维护工作量;(2)通过仿真计算发现,复合材料腕臂定位装置和新型承力索座的结构最大应力、最大位移与绝缘性能均满足实际工况需要,且有相当大的余量;通过试验测试发现,复合材料腕臂定位装置和新型承力索座的机械性能、电气性能和耐老化性能均满足标准规范要求;(3)本研究成果可应用于电气化铁路接触网专业相关领域。

典型海洋大气环境的接触网钢腕臂定位装置表面防护体系设计

通过钢结构表面防护方案研究、试验验证和运营线路试挂的方式,构建典型海洋大气环境下接触网钢腕臂的表面防护涂层体系,以保证接触网钢腕臂定位装置在可能的高温、高湿、高盐、污秽粉尘等多因素耦合环境,如近海、濒海、沿江、热带或亚热带山区等环境中在役寿命延长至15～20年。研究表明:(1)接触网钢腕臂定位装置长效防护涂层体系为热喷涂层+环氧封闭层组合的复合涂层体系;(2)所有钢腕臂组件均采用热喷涂涂层作为防护的基础层;(3)管件类外壁及精细零部件涂层体系采用高铝锌热喷涂涂层+双金属环氧封闭涂层;(4)管件内壁采用灌涂环氧涂料。

叙毕铁路单线低净空隧道弓形腕臂预配安装技术

随着铁路行业的快速发展,铁路供电工程的建设施工标准、安全性能要求越来越高,且逐步趋于国际化.本文以新建叙毕铁路(川滇段)典型隧道安装腕臂装置为研究对象,对接触网结构进行简化,降低了承导线结构高度和接触网对隧道净空的需求,确保了极限条件下接触网承导线的绝缘距离,提高了设备安全性能,运用前景更加广泛.

基于机器视觉的腕臂支撑装置挠度测量装置研究

根据相关行业标准的要求,腕臂支撑装置需进行工作荷重下的挠度测量。分析测量方法,设计了基于机器视觉的腕臂支撑装置挠度测量装置。介绍测量装置的硬件及软件,并使用该测量装置对腕臂支撑装置进行挠度测量。

新型高速铁路接触网腕臂与定位装置研究

对现有4种典型腕臂及定位装置的结构特点进行分析,并利用ABAQUS软件对4种腕臂结构及定位装置在非工作支最大工作载荷下的应力及挠度进行校核。结果表明:各结构在该受力情况下均能满足铁路标准中规定的应力和挠度要求。吸纳现有腕臂和定位装置的优点,在设计原则指导下,以功能需求为出发点,从技术合理性、经济性、感观适宜性综合考量分析后,推荐一种新型腕臂结构及定位装置方案。采用集约化设计理念,使腕臂及定位装置结构更加简洁、合理,零部件数量减小,整套装置的内在质量和外观品质均有所提升,具有创新性、简约化、安全性、经济性和便捷性特点。利用有限元软件对该方案在应力和挠度方面进行校验,结果满足标准要求。

刚性接触网腕臂型支持装置的振动特性分析与结构优化

刚性接触网腕臂型支持装置是刚性接触网重要的支撑部件,在实际工作中,随着弓网动态接触力的变化,支持装置承受着复杂多变的载荷,因此要求其具有较高的的可靠性。为研究刚性接触网腕臂型支持装置的振动特性及其结构优化,通过腕臂型支持装置的有限元分析,确定其应力最大点,并通过模态分析,提取了腕臂型支持装置的固有频率与振型。其次通过动态应力采集试验,结合有限元分析结果,确定其易发生疲劳故障部位,并进行了振动特性分析。最后针对振动分析和模态分析结果,并基于腕臂型支持装置零部件厚度与刚度的区间不连续的变化方法,以提高1阶固有频率为目标,对其进行了结构优化与验证。结果表明,随着厚度的增加,腕臂型支持装置的固有频率相应增加,优化后的腕臂型支持装置1阶扭转频率由16.75 Hz提高到22.40 Hz,远离弓网动态抬升力信号振动频率,显著改善了腕臂型支持装置的扭转振型。

基于损伤等效理论的AC 25 kV腕臂型支持装置疲劳程序谱编制

刚性接触网具有结构简单、载流量大、净空要求低等优点,已广泛应用于城市轨道交通中。疲劳程序谱是疲劳试验中加载于被测试结构上的载荷,随着刚性接触网零部件疲劳试验的推进,迫切需要制定针对刚性接触网零部件的疲劳程序谱。以AC 25 kV刚性接触网腕臂型支持装置为研究对象,基于疲劳损伤理论、雨流计数法及古德曼等寿命公式,通过损伤等效的方式将变幅应力循环等效为恒幅应力循环,给出以原始载荷谱中零均值应力最大幅值循环作为原始载荷谱的等效载荷谱的损伤等效方案,通过实际案例对载荷谱损伤等效方案进行有效性验证,基于载荷谱等效方案,得到AC 25 kV刚性接触网腕臂型支持装置疲劳程序谱。

基于ProCAST铝合金压板铸造工艺优化设计

利用铸造模拟软件ProCAST对承力索座压板凝固过程进行模拟,通过对铸件成形过程当中的速度场与温度场的变化规律进行分析,得出铸件内部缺陷所在位置及产生的原因,对铸造工艺进行优化设计。通过公式计算,将内浇口的横截面积增大到135 mm^(2),直浇道的高度增加到120 mm。对优化后的方案进行模拟验证,结果表明:优化浇注系统的结构和横截面积,确保了铝液在充型凝固时,有良好的补缩通道使高温铝液对缺陷部位能够及时进行补缩,从而消除铸件内部缺陷,使产品合格率得到大幅提高;通过使用ProCAST软件,不仅大大缩短了试验周期,降低了生产成本,也为产品后续的改进提供了理论依据,实现了良好的经济效益。

接触网支持装置几何尺寸的确定

中间柱支持装置几何尺寸可采用单线制图法确定。转换柱及中心柱腕臂装配的方法及步骤与中间柱大致相同,均需参考相应的标准安装图进行单线制图确定。

风区接触网零部件的优化改进及应用实践

风区接触网零部件已在兰新高铁、穗莞深城际铁路、海南环岛铁路等多条典型内陆大风区和沿海大风区的电气化铁路中使用。现服役的风区接触网零部件属于初代国产化产品,总体使用工况良好,具有抗风稳定性优异、维护量小的突出优势,但经过十余年的运行,逐渐凸显出若干问题。因此,对风区接触网零部件已显现问题进行分析研究,优化产品设计,改进生产工艺,对提高风区接触网产品的可靠性具有重要意义。

高速铁路接触网关键零部件力学特性分析

采用三维建模软件和Ansys软件建立了接触网棘轮、腕臂和吊弦的三维实体模型及有限元模型,通过有限元计算完成了棘轮及腕臂的静力分析,得到棘轮的最大应力点以及腕臂在不同工况下的最大应力点;通过进行吊弦的疲劳实验获取了吊弦寿命的S-N曲线。研究结果为高速铁路接触网关键零部件的优化设计和故障检测提供了依据。

城际铁路小断面盾构单线隧道接触网悬挂方案研究与应用

广东省珠三角地区国内首次采用了内径最小的城际铁路单线盾构隧道,隧道内径为7.7 m,动车组最高行车速度160 km/h。通过广泛调研及借鉴、对比分析,研究了盾构及其他类型单线隧道传统接触网悬挂方案的适用性,发现传统方案均无法全面满足工程各项需求。为此研发了适用于该类型盾构隧道的新型腕臂支撑装置,并采用ANSYS仿真计算、整体静力学试验等方法对新型腕臂力学性能进行分析及评估。最终提出了盾构隧道内新型腕臂及接触网系统悬挂方案,解决了内径7.7 m盾构隧道内接触网悬挂如何可靠安装并满足行车速度要求的问题。小断面盾构单线隧道接触网悬挂方案已在珠三角城际铁路中成功应用,结果表明,在160 km/h行车速度下受电弓受流质量稳定,接触网系统运行状态良好。

秦沈客运专线接触网总体设计

1 弓网系统评价标准.为了分析弓网的受流质量，首先应确定对弓网关系进行评价的标准。