弓網(wǎng)系統(tǒng)載流滑動(dòng)摩擦磨損性能的影響因素研究
本文關(guān)鍵詞:弓網(wǎng)系統(tǒng)載流滑動(dòng)摩擦磨損性能的影響因素研究,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:從生態(tài)和經(jīng)濟(jì)兩方面考慮,電力牽引是鐵路牽引的最佳方式。電氣化鐵路電力機(jī)車獲得動(dòng)力的關(guān)鍵部位是弓網(wǎng)系統(tǒng)。隨著電氣化鐵路的建設(shè),特別是高速鐵路的建設(shè),對(duì)弓網(wǎng)系統(tǒng)提出了更高的要求。目前,弓網(wǎng)系統(tǒng)的載流摩擦磨損問題已經(jīng)成為高速鐵路發(fā)展的關(guān)鍵問題之一。 本文使用環(huán)-塊式載流摩擦磨損試驗(yàn)設(shè)備,研究了接觸壓力、速度的波動(dòng)和電流的變化對(duì)碳滑板/銅接觸線載流摩擦磨損性能的影響,以及滑板在接觸壓力、電流和運(yùn)行速度相同的情況下出現(xiàn)的異常磨損行為。結(jié)果表明: (1)接觸壓力的大小對(duì)滑塊的表面形貌有一定的影響;載流摩擦磨損過程的磨損形式主要有磨粒磨損、電弧燒蝕和材料的轉(zhuǎn)移,接觸壓力較大時(shí)的磨損形式以磨粒磨損為主,接觸壓力較小時(shí)的磨損形式以電弧燒蝕為主。摩擦系數(shù)隨時(shí)間的變化存在兩個(gè)階段——前期的過渡階段和后期的穩(wěn)定階段,接觸壓力的減小會(huì)增加過渡階段的時(shí)間,即增加了系統(tǒng)進(jìn)入動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)的時(shí)間;摩擦系數(shù)隨著接觸壓力的增加而減小;宓哪p過程也分為過渡階段和穩(wěn)定階段,過渡階段的磨損率大于穩(wěn)定階段;滑塊穩(wěn)定階段的磨損率隨著接觸壓力的增加先減小后增加。隨著接觸壓力的增加,電弧功率和離線率都有所下降;在一定的范圍內(nèi),接觸壓力的大小對(duì)載流效率的影響不大;瑝K穩(wěn)定期磨損率與平均電弧能量呈正比例線性關(guān)系。接觸壓力較小時(shí),振動(dòng)幅值突變可能是大電弧(電壓降ua40V時(shí)產(chǎn)生的電弧)產(chǎn)生的原因之一。 (2)隨著滑動(dòng)線速度的增加,摩擦系數(shù)的變化不大,滑板磨損率、電弧功率和離線率有所增加。隨著滑動(dòng)線速度波動(dòng)幅值的增加,摩擦系數(shù)波動(dòng)變化逐漸規(guī)律化,在速度從減速到加速(或加速到減速)的轉(zhuǎn)變時(shí)刻,往往對(duì)應(yīng)著摩擦系數(shù)的極大值,而摩擦系數(shù)的極小值出現(xiàn)在加速或減速的過程中。當(dāng)滑動(dòng)線速度波動(dòng)幅值增加到一定值時(shí),滑板磨損率、離線率和平均電弧能量都比在滑動(dòng)線速度處于穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)的要大,保持穩(wěn)定運(yùn)行速度是降低磨損的方法之一。 (3)電流的減少會(huì)引起摩擦系數(shù)增大的同時(shí)也會(huì)減少滑板的磨損。相同的電流變化梯度下,電流從50A到0時(shí)的摩擦系數(shù)梯度要比電流從250A到200A時(shí)的大,而電弧功率的梯度是一樣的。 (4)在接觸壓力、電流和運(yùn)行速度相同的情況下,受電弓滑板載流滑動(dòng)摩擦試驗(yàn)時(shí)發(fā)生的異常磨損行為,可能與試驗(yàn)初期的加速度有關(guān)。同時(shí),異常磨損的發(fā)生與滑塊的振動(dòng)情況和電弧燃燒情況或者說是滑塊溫度分布有關(guān)。振動(dòng)越劇烈磨損越大;電弧燃燒釋放的能量越大,滑塊的溫度越高,磨損越大。
【關(guān)鍵詞】:載流摩擦磨損 接觸壓力 速度 電流 電弧
【學(xué)位授予單位】:西南交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2013
【分類號(hào)】:TH117.1
【目錄】:
- 摘要6-7
- Abstract7-9
- 目錄9-11
- 第1章 緒論11-27
- 1.1 牽引供電系統(tǒng)與弓網(wǎng)系統(tǒng)11-14
- 1.1.1 電力系統(tǒng)11-12
- 1.1.2 牽引供電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)12
- 1.1.3 接觸網(wǎng)與受電弓12-14
- 1.2 受電弓滑板材料14-16
- 1.2.1 受電弓滑板材料的發(fā)展歷史14-15
- 1.2.2 受電弓滑板材料的種類及其性能特點(diǎn)15-16
- 1.3 載流摩擦磨損的理論基礎(chǔ)16-20
- 1.3.1 摩擦學(xué)理論16-17
- 1.3.2 電接觸理論17-19
- 1.3.3 滑板與接觸線載流摩擦磨損過程及機(jī)理19-20
- 1.4 載流摩擦磨損的研究現(xiàn)狀20-25
- 1.4.1 受電弓滑板載流摩擦磨損試驗(yàn)設(shè)備20-22
- 1.4.2 受電弓滑板載流摩擦磨損研究現(xiàn)狀22-25
- 1.5 論文的研究意義和主要內(nèi)容25-27
- 第2章 試驗(yàn)設(shè)備與分析方法27-34
- 2.1 試驗(yàn)設(shè)備及試驗(yàn)材料27-29
- 2.1.1 載流摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)27-29
- 2.1.2 試驗(yàn)材料29
- 2.2 試驗(yàn)步驟29-30
- 2.3 數(shù)據(jù)處理分析方法30-34
- 第3章 接觸壓力對(duì)載流滑動(dòng)摩擦性能的影響34-44
- 3.1 表面形貌與試驗(yàn)現(xiàn)象34-36
- 3.2 摩擦系數(shù)36-39
- 3.3 滑板磨損率39-40
- 3.4 電弧40-43
- 3.4.1 電弧功率與離線率40-41
- 3.4.2 載流效率41
- 3.4.3 磨損率與平均電弧能量41-42
- 3.4.4 振動(dòng)42-43
- 3.5 本章小結(jié)43-44
- 第4章 速度波動(dòng)及電流變化的影響44-51
- 4.1 速度波動(dòng)的影響44-49
- 4.1.1 速度大小的影響44-46
- 4.1.2 速度波動(dòng)的影響46-49
- 4.2 電流變化的影響49-50
- 4.2.1 電流與摩擦系數(shù)49
- 4.2.2 電流與電弧49-50
- 4.3 本章小結(jié)50-51
- 第5章 載流滑動(dòng)異常磨損行為51-57
- 5.1 試驗(yàn)過程分析51-53
- 5.2 結(jié)果分析53-56
- 5.3 本章小結(jié)56-57
- 結(jié)論57-58
- 致謝58-59
- 參考文獻(xiàn)59-64
- 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文64
【參考文獻(xiàn)】
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本文編號(hào):475677
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