地铁刚性接触悬挂弓网磨耗问题研究.pdf

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1、都市快轨交通·第25卷第4期2012年8月学术探讨doi:10．3969/j．issn．1672－6073．2012．04．015地铁刚性接触悬挂弓网磨耗问题研究王剑(福州市城市地铁有限责任公司福州350000)摘要弓网间的磨耗包括机械磨耗和电气磨耗，而且大部分同时伴随着这两种类型的磨耗。从地铁刚图1受电弓滑板磨耗理想状况性接触悬挂布置、悬吊结构刚度以及弓网电接触等方面，分析弓网磨耗问题产生的原因。为有效改善弓网间的磨耗，提出相应的措施及建议:综合考虑整条线刚性接触网的布置，增加特殊区段悬吊结构的弹性，选择与接触网相匹配的受电弓，精心

2、进行接触网施工和检修等。关键词地铁;刚性接触悬挂;弓网磨耗中图分类号U223．6文献标志码A文章编号1672－6073(2012)04－0059－04图2拉出值分布密度的正态形分布刚性接触悬挂自在广州地铁2号线第1次应用因设计、施工等原因，刚性悬挂接触线拉出值的实后，因其具有结构紧凑、无断线隐患、费用较低、安装际分布密度不服从正态分布，而是呈现波纹状，图3为维护方便等特点，现已成为我国地铁地下线路的接触网轨检测车测量的接触线拉出值分布情况［2］。受电弓网首选类型。从已运营的刚性接触悬挂系统来看，滑板不同位置与接触线相互接触的概率相差较

3、大，对较多地存着接触线磨耗不均匀、受电弓不规则磨应于波峰的受电弓滑板位置，与接触线相互接触的次耗、局部接触线磨耗率大等问题。这些磨耗问题，数较多，其磨耗也就较大;而对应于波谷的受电弓滑板不仅会使弓网关系变差，影响着受流质量，而且还位置，与接触线相互接触的次数较少，其磨耗也就较会缩短接触线和受电弓的使用寿命，增加运营维修小。这样，随着运行时间的增长，受电弓滑板就会出现成本。凹凸不平的不规则磨耗情况。1弓网磨耗的原因分析1．1拉出值分布密度呈非正态分布使受电弓不规则磨耗从弓网关系良好运行的角度而言，受电弓滑板工［1］作面被磨耗后的理想形状

4、应为光滑的曲线形状，如图3网轨检测车测量的接触线拉出值分布图1所示。为达到图1所示的受电弓滑板磨耗形状，要求接触线拉出值的分布密度服从正态分布，如图21．2接触网布置方式造成受电弓滑板工作端部所示。磨耗较大刚性接触网一个锚段范围内按正弦波形布置，考收稿日期:2012－01－09虑接触线工作面磨耗情况，接触线与受电弓相互接触作者简介:王剑，男，工程硕士，现从事地铁供电系统的技术工作，的关系如图4所示。wzh27@163．com因接触线工作面宽度远小于锚段长度，故接触线59都市快轨交通·第25卷第4期2012年8月亦即，与中心相距200m

5、m的受电弓滑板位置与接触线相互接触的长度，约为滑板中心位置与接触线相互接触长度的5倍。因此，受电弓滑板工作端部(其与中心的距离约为接触线设计最大拉出值)因与接触线相互接触的长度较长，磨耗也就较大，经长时间运行后，甚至会形成相对较深的凹槽。1．3悬吊结构刚度大造成个别部位弓网磨耗加大受电弓运行时，因其高度发生变化会产生惯性力P;受电弓发生高度变化时，其自身结构还会产生相应a的摩擦力Pm;另外，空气动力Pk也将作用在运行中的［4］受电弓上。图4接触线与受电弓相互接触的示意受电弓向上运动时:P=P0－Pm－Pa－Pk(4)［3］距受电弓中心

6、的距离为:受电弓向下运动时:P=P0+Pm+Pa+Pk(5)2π式中:P———弓网间接触压力，N;a=Asinx±B(1)LP———受电弓静态压力，N;0式中:a———接触线距受电弓中心的距离，mm;P———受电弓铰接处的摩擦阻力，N;mA———接触线的设计最大拉出值，mm;P———受电弓惯性力，N，由受电弓归算质量及垂aL———锚段长度，mm;直加速度决定;B———接触线工作面宽度的一半，mm。P———作用在受电弓上的空气动力，N。k因正弦波形具有对称性，故只取1/4波形进行在列车运行时，弓网间的接触压力是变化的，且随分析。着运行速

7、度的提高，接触压力的最大值和变化幅度也根据图4和式(1)可得出，与受电弓滑板中心相距随之增大。运行速度为80km/h时接触线和受电弓滑为a的滑板位置，其与接触线相互接触的长度为［5］板机械磨耗的检测数据见表1、图5～图6。随着接当0≤a＜(A－B)时，有触压力的增大，接触线和受电弓滑板的机械磨耗加大，La+Ba－B且接触线磨耗比的增加率要比受电弓滑板磨耗比的增x=(arcsinA－arcsinA)(2)2π加率大。当(A－B)≤a≤(A+B)时，有表1接触线和受电弓滑板的机械磨耗比Lπa－Bx=2π(2－arcsinA)(3)弓网间接

8、触压力/N70100120140接触线磨耗比/例如，某直线区段，锚段长度L=240000mm，接触20．0310．0350．03780．0418(mm/万弓架次)线的设计最大拉出值A=200mm，接触线经磨耗后工受电弓滑