第13讲受电弓及弓网系统的耦合与设计资料

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第13讲 受电弓及弓网系统的耦合与设计

第13讲 受电弓及弓网系统的耦合与设计

SWJTUDONG 2011.12
几何耦合的重点问题 垂直方向的:高度与坡度、坡度变化率; 水平方向的:拉出值、跨中风偏移 综合作用的:纵移与横偏
锚段关节非支抬高、偏移;
线岔始触区和无线夹区; 受电弓与附加导线间的距离。
受电弓及弓网系统的耦合和设计
五 高速弓网的耦合关系
几何耦合
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弓网系统复杂性
◇轮轨关系既有独特性,又有基础性和一定的制约性; ◇弓网关系既有独立性,又有综合性和被动性; ◇随着列车运行速度的不断提高,轮轨系统对弓网系统的影响呈现出高次幂函 数的变化规律,具有特殊复杂性; ◇任何一个内在工程要素的变化,都会带来工程技术(包括设计、建设、制造、 施工各环节)上大的差异;这些差异,甚至无法仅依赖一门或几门科学技术理 论来指导、解决,必须依靠先进的工程科学技术试验方法手段来不断的试验研 究后,才可能进行调整。
以及以上多种运动机理的复合作用 ◇动态受电弓与动态接触线间的动摩擦。
受电弓及弓网系统的耦合和设计
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弓网系统复杂性
(2) 弓网存在四重动态耦合(几何、电气、机械、材料)
◇弓网的复杂性还表现在弓网的接触过程中接触力的不 断变化,存在静态作用力与动态作用力两种表现形式。 ◇静态下的(指静止或低速情况下)弓网作用力来源于受 电弓升弓后对接触线的垂直压力,反映了接触网和受电弓的 静态特性; ◇ 静态作用力越大,滑板和接触线的机械磨耗越大,使
受电弓及弓网系统的耦合和设计
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三、弓网的系统性
◇弓网受流是一个多学科交叉的系统工程; ◇弓网系统的核心任务是完成电能的传输; ◇ 弓和网是弓网系统的两个具有独立特性的子系统; ◇ 影响弓网耦合的因素很多,具有大系统特征; ◇系统的研究重点是电接触、振动与波动、检测与评价; 仿真与试验;装备制造; ◇受流质量与弓网寿命依赖于弓网系统的设计、制造 (施工)、运行维护方案; ◇弓网系统性还表现为电气化铁路大系统的一个小系统 弓网系统示意图

受电弓结构原理及应用

受电弓结构原理及应用

目录1. 概述 (2)2. 弓网动力学 (2)3. 工作特点 (2)4. 受电弓结构 (3)5. 受电弓分类 (4)6. 受电弓的工作原理 (6)7. 受流质量 (6)7.1. 静态接触压力 (7)7.1.1. 额定静态接触压力 (7)7.1.2. 同高压力差 (7)7.1.3. 同向压力差 (7)7.2. 最高升弓高度 (7)7.3. 弓头运行轨迹 (8)1.概述受电弓是电力牵引机车从接触网取得电能的电气设备,安装在机车或动车车顶上。

2.弓网动力学弓网动力学研究电气化铁道机车(动力车)受电弓与接触网动态作用关系与振动问题的学科领域。

电力机车是通过受电弓滑板与接触网导线间的滑动接触而获取电能的,当运动的受电弓通过相对静止的接触网时,接触网受到外力干扰,于是在受电弓和接触网两个系统间产生动态的相互作用,弓网系统产生特定形态的振动。

当振动剧烈时,可以造成受电弓滑板与接触导线脱离接触,形成离线,产生电弧和火花,加速电器的绝缘损伤,对通信产生电磁干扰,更严重的是直接影响受流,甚至会造成供电瞬时中断,使列车丧失牵引力和制动力。

而弓网之间接触力过大时,虽可大大降低离线率,但接触导线与受电弓滑板磨耗增大,使用寿命缩短。

因此,良好的弓网关系是确保列车稳定可靠地受流的基本前提。

弓网动力学的主要任务就是要研究并抑制弓网系统有害振动,确保受电弓与接触网系统相互适应、合理匹配,为不同营运条件(特别是高速运行)下的受电弓与接触网结构选型和参数设计提供理论指导。

评价弓网关系和受流质量,一般采用弓网接触压力、离线率、接触导线抬升量、受电弓振幅、接触网弹性系数、接触导线波动传播速度和受电弓追随性等指标。

弓网动力学的研究,通常以理论研究为主,并结合必要试验,通过建立受电弓与接触网振动模型来预测上述性能指标,从而改进或调整系统设计。

弓网系统最初的动态设计只是基于一些简化的数学模型而进行的,随着列车运行速度的提高,弓网系统的模型越来越复杂,从20世纪70年代开始,计算机作为一种辅助模拟工具被用于弓网系统动力学仿真和优化设计,从而使得弓网动力学研究领域得到极大丰富和发展。

受电弓与刚性接触网动力耦合方程的数值解

受电弓与刚性接触网动力耦合方程的数值解

受电弓与刚性接触网动力耦合方程的数值解关金发;吴积钦【摘要】良好的受电弓与刚性接触网动力相互作用是保证其可靠受流的前提,为研究其动力响应,有必要对两者的动力作用机理进行分析.根据弓网系统的特点,推导受电弓、刚性接触网、弓网接触的动力方程,其中刚性接触网动力方程为偏微分方程,利用Ritz法,转化为常微分方程,通过纽曼数值积分求解弓网系统动力方程组.计算案例结果表明:刚性接触网首跨弛度对弓网动力性能影响较大,刚性接触网跨距、定位点刚度是影响弓网动力性能的显著参数,与有限元法进行比较,发现计算结果比较接近,验证该方法的有效性.【期刊名称】《铁道科学与工程学报》【年(卷),期】2016(013)002【总页数】7页(P362-368)【关键词】受电弓;刚性接触网;动力方程;数值计算【作者】关金发;吴积钦【作者单位】西南交通大学电气工程学院,四川成都610031;西南交通大学电气工程学院,四川成都610031【正文语种】中文【中图分类】N945.12受电弓与刚性接触网是构成地铁牵引供电网的关键设备,两者的动力相互作用,亦称弓网动力耦合,是影响两者可靠受流的重要因素,研究两者的动力作用机理需要对两者及其耦合模型进行动力学建模、求解、验证,其中关键是建立两者统一的垂向微分振动方程。

国内外对受电弓与刚性接触网的仿真建模及结构优化有一定研究:Paulin等[1-3]建立受电弓与刚性接触网动态仿真模型,受电弓利用simpack 建立刚体模型,刚性接触网利用有限元软件建立柔性体模型,通过改变仿真参数,优化弓网动态性能,设计出Y型截面刚性悬挂,该新型悬挂的线路速度设计达110 km/h。

为了适应更高速度的刚柔过渡结构,Kobayashi等[4-5]设计一种新型结构,通过跑车试验,论证该结构的运行性能能达110 km/h。

Ankur[6]针对刚性接触网的关节式绝缘过度段进行弓网建模及仿真,优化该处的弓网动态性能。

韩柱先[7]提出刚性接触网的不平顺对弓网受流有影响,高速运行时容易引发离线现象。

高铁弓网系统受流特性与受电弓

高铁弓网系统受流特性与受电弓

(3)离线问题 当接触网的悬挂系统不能适应列车运行速度的要
求时,受电弓的滑板就会与接触导线脱离。高速运行 时,受电弓的向上推力将使接触导线的位置急速变化, 这一变化以横波的形式沿接触导线前后传播,使导线 产生波动。如果其传播速度赶不上高速列车的运行速 度,就会产生离线现象。当二者不匹配时,受流质量 将严重恶化,甚至造成弓网解体。因此,在高速弓网
五)提高弓网系统工作稳定性的主要措施 1、采用新型复合材料制成的接触导线,以提高其抗拉 强度。 2、增大接触线和承力索的截面,以增加接触线和承力 索的张力;减小接触网的跨度,并采用更为合理的悬 挂方式。 3、确定受电弓同时升两个受电弓之间的最小距离。 4、改进受电弓的结构设计。
二、受电弓
1、受电弓介绍
四)弓网关系产生的影响 (1)弓线间的接触压力
当受电弓沿接触导线移动时,受电 弓的高度就开始迅速变化,再加上受电 弓还受到高速空气动力的作用,从而将 引起接触压力的变化。其后果是:压力 变小会造成受电弓离线,出现电弧,使
(2)接触导线的波动和噪声 高速铁路的噪声声源主要来源于弓网
系统(接触导线波动而产生严重的电弧放 电以及强烈的噪声问题)、轮轨系统和空 气阻力。世界各国对铁路噪声规定了容许 标准值,我国为70。为降低噪音,除了在 轨道、线路、车辆、电气化接触网等方面
一、高铁系统的受流特性
一)高铁弓网系统简介
电气化铁道是由电力机车和牵引供电装置组成的,牵引供电装置一般 分成牵引变电所和接触网两部分,所以人们又称电力机车、牵引变电 所和接触网为电气化铁道的“三大元件”。
电厂发出的电流,经升压变压器提高电压后,由高压输电线送到铁路 沿线的牵引变电所。在牵引变电所里把电流变换成所要求的电流或电 压后,经馈线转送到邻近区间和站场线路的接触网上供电力机车使用 。

机械原理课程设计受电弓

机械原理课程设计受电弓

机械原理课程设计受电弓一、教学目标本节课的教学目标是让学生了解和掌握受电弓的机械原理,包括其结构、工作原理和维护方法。

知识目标要求学生能够描述受电弓的主要组成部分,解释受电弓的工作原理,以及列举受电弓的维护方法。

技能目标要求学生能够通过实验或模拟操作,展示受电弓的工作过程,并能够进行简单的维护和故障排除。

情感态度价值观目标则是培养学生的创新意识和解决问题的能力,使他们对机械原理产生兴趣,并意识到机械原理在现代科技中的重要性。

二、教学内容本节课的教学内容主要包括受电弓的结构、工作原理和维护方法。

首先,我们将介绍受电弓的主要组成部分,如滑板、弹簧、气压装置等,并解释各部分的作用。

接着,我们将详细讲解受电弓的工作原理,包括受电弓与电线之间的接触、电力传输过程以及受电弓的升起和降下。

最后,我们将介绍受电弓的维护方法,包括日常检查、清洁和润滑等。

三、教学方法为了激发学生的学习兴趣和主动性,我们将采用多种教学方法进行授课。

首先,我们将运用讲授法,以生动的语言和形象的比喻,为学生讲解受电弓的结构和工作原理。

其次,我们将采用讨论法,引导学生分组讨论受电弓的维护方法,并鼓励他们提出问题和解决问题。

此外,我们还将运用案例分析法,通过分析实际案例,使学生更好地理解和掌握受电弓的工作原理和维护方法。

最后,我们将学生进行实验操作,让他们亲身体验受电弓的工作过程,提高他们的实践能力。

四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施,我们将选择和准备适当的教学资源。

教材方面,我们将使用《机械原理》一书,作为学生学习的基础资料。

参考书方面,我们将推荐《现代机械设计手册》等书籍,以丰富学生的知识储备。

多媒体资料方面,我们将准备受电弓工作原理的动画演示和实际操作视频,以直观地展示受电弓的工作过程。

实验设备方面,我们将准备受电弓模型和相关的实验器材,让学生能够进行实际操作和观察。

通过这些教学资源的运用,我们将丰富学生的学习体验,提高他们的学习效果。

受电弓知识点总结

受电弓知识点总结

受电弓知识点总结受电弓是电力机车和电力动车组的一种重要的输电装置,是将架空线路上的电能传送到列车上的装置。

在电气化铁路系统中,受电弓起到了非常关键的作用。

它不仅能够实现列车与电力线路之间的电能传输,还能够保证列车在高速行驶过程中和架空电缆之间的正确接触,确保电能的连续供应。

在本篇文章中,我们将系统地介绍受电弓的工作原理、种类、维护和维修等相关知识点。

一、受电弓的工作原理受电弓是一种能够贴合架空线路,连接列车与电力线路并传输电能的机械装置。

它的主要工作原理是通过受电弓的机械结构和控制系统,将列车上的电动机或者牵引变流器与架空电缆之间建立起良好的电气和机械接触,从而实现电能的输送和传输。

受电弓的工作原理可以概括为以下几个关键环节:1. 触网系统:受电弓首先要通过机械方式贴近架空电缆,确保电能的正常传输。

触网系统通常具有弹簧、气动或者液压装置,能够确保受电弓在高速行驶过程中能够稳定地贴合架空电缆。

2. 电气接触:受电弓通过电气接触将列车上的电气设备与架空电缆连接起来,确保电能的传输通畅。

3. 控制系统:受电弓还需要通过控制系统实现对受电弓的升降和调整,保证列车在行驶过程中保持与架空电缆的适当接触。

以上三个环节共同构成了受电弓的基本工作原理,保证了列车在行驶过程中能够稳定地获得电能,并保持与架空电缆的正确接触。

二、受电弓的种类根据不同的工作原理和使用场景,受电弓可以分为不同的种类,下面我们将着重介绍几种常见的受电弓种类。

1. 拉杆式受电弓:拉杆式受电弓是一种利用铰链机构伸缩的受电弓,通常适用于中低速列车。

它的优点是结构简单,维护较为方便,但是对于高速列车来说拉杆式受电弓的伸缩行程受限,不适合高速运行。

2. 弹性梁式受电弓:弹性梁式受电弓是一种通过弹性梁结构伸缩的受电弓,通常适用于中高速列车。

它的优点是能够适应高速列车的运行需要,但是相对于拉杆式受电弓结构更为复杂,维护难度较大。

3. 摇枕式受电弓:摇枕式受电弓是一种通过摇枕装置伸缩的受电弓,其特点是能够实现对受电弓的多方位调整,适用于高速列车。

受电弓资料

受电弓资料

第3章受电弓的控制原理分析3.1 受电弓的结构组成3.1.1 受电弓的简介受流器是列车将外部电源平稳地引入车辆电源系统,为列车的牵引设备和辅助设备提供电能的重要电气设备。

根据线路供电方式的不同,受流器分为集电靴及受电弓两种形式。

集电靴装置应用于第三轨方式供电的线路,而受电弓装置主要应用于以接触网方式供电的线路。

由于接触网方式可以实现长距离供电,受线路变化影响较小,并且能适应列车高速行驶的需要,所以较多的地铁线路采用受电弓装置。

本文也着重介绍受电弓。

受电弓一般分为两种:正弓受电弓和旁弓受电弓。

正弓受电弓从上方取流,旁弓受电弓则从侧面取流。

正弓受电弓又分为两类:单臂弓和双臂弓。

它们的主要区别是活动构架的形式不同。

受电弓是从接触网向整个列车电气系统电以及输送再生制动能量的必要部件。

受电弓在刚性接触网和柔性接触网的线路上均能适用在车辆运行速度范围内,受电弓有良好的动力学性能,能够保证在各种轨道和速度条件下与接触网具有良好的接触状态和接触稳定性。

它设置有机械止挡,可以限制受电弓在无接触网区段上的垂直运动。

受电弓在气路上的特别设计保证了它降弓时有明显的迅速下降和平稳下降两个阶段。

图3-1受电弓位置图如图3-1所示,受电弓一般安装在A车上,也有安装在B车上的。

受电弓安装位置一般都是根据列车整车的设计来确定的。

3.1.2 受电弓的结构组成如图3-2所示,受电弓由以下几部分组成:图3-2 单臂受电弓结构1一底部框架;2一绝缘子;3一下部框架;4一上部框架;5一集电头;6一主张力弹簧;7一驱动气缸1.底部框架。

底部框架由方形管或型钢焊接而成,用于支捧整个框架,并通过轴承与下部撑杆相连。

底部框架上还安装有铜接线排与连接列车主电源电缆。

2.绝缘子。

绝缘子安装在底部框架上,一方面用于支撑底部框架,另一方面可将车体与受电弓隔离。

所以绝缘子要求具有良好的电气绝缘性和机械性能,一般常采用瓷或玻璃纤维聚酯压制而成。

3.下部框架。

受电弓课程设计--受电弓机构设计(含全套资料)

受电弓课程设计--受电弓机构设计(含全套资料)
(2)受电弓重量需要降低。运行中受电弓会随着接触导线不平顺而上下波动,高速运动将使这种运动加剧,从而影响受流质量。。由于弓-网接触压力与受电弓静态特性和动态特性直接相关,因此,对于高速受电弓,在保证强度和刚度的前提下,应降低受电弓运动部分的质量,从而减小运动惯性力,保证弓-网接触良好。
(3)良好的空气动力学性能。高速列车运行时所受的空气阻力较常规列车大很多。安装在车顶的受电弓是车体突出部分,必须采取相关措施提高受电弓空气动力学性能,即减小空气动力学作用对受流的影响,减小空气阻力和气动噪声。
(4)采用单弓受流。理论计算和实际运用表明,基于减小空气阻力、噪声,避免接触网波动的角度出发,现代高速列车应该采用单弓受流。
目前我们CRH系列动车组所采用的是DSA250型受电弓(如下图),该受电弓采用轻量化优质材料,具有良好的机械和动力学性能,受电弓滑板采用纯硬碳材料,对接触网起到保护作用。
图1.2.1DSA250型受电弓
2.2.1弓头
弓头的设计选图中所示的结构。
3尺度
机构关键尺寸计算
图3.1.1 连杆机构图
以AB为原动件分析,则这个连杆机构是一个二级杆组。由于在杆AB绕A点旋转,CD杆绕点D旋转,而又杆AB和杆CD的距离始终保持不变,而A点,D点与机架固结。
可以根据机构的运动情况,找出运动约束条件建立约束方程。
经过求解,可以得出
根据得到的坐标值,然后根据公式:
然后把点E,F,B,G,A的坐标值带进去,可以求出EF,AG,BG的杆长。
它们分别是:
在普通列车上使用的受电弓已经基本能满足我们运行使用的要求,但是随着我国铁路大提速的要求及高铁的日益发展,实用与高速列车的受电弓就显得尤为重要。而普通列车上的受电弓的性能并不能完全满足高速列车的需求。

受电弓

受电弓

自动降弓装置(Auto Dropping Device)
与以往的弹簧式受电弓不同。DSA200受电弓上增 加了一套ADD气路保护系统。该系统由ADD测试阀、ADD 关闭阀、快速降弓阀构成。
快速降弓阀体内有两个腔体:一个腔体连接气囊, 另一个腔体连接碳滑板。
在正常的升弓以及降弓下,ADD阀不工作。正常状 态下,ADD内部通过一个节流阀控制不断给碳滑板内部 毛细气管供气,保证其气压平衡,并防止小泄漏事故 引起降弓动作的发生。
集电头部分
铰 链 机 构
底 架 部 分
上框架 平衡杆 拉杆 下臂杆
集电头 集电头支撑
升弓气囊 ADD系统
底架 阻尼器
结构特点
其动作过程通过两套嵌套的四臂连杆机构完 成。
第一套四臂连杆机构主要由底架、下臂杆、 上框架以及拉杆形成,该机构的作用是使受电弓 完成工作过程中的升降动作。
第二套四臂连杆机构主要由下臂杆、上框架、 平衡杆、弓头组成,该机构作用是在受电弓的工 作高度保持弓头的水平状态。
•1 弓网介绍 •2 DSA-200型受电弓 •3 DSA-200型受电弓的结构 •4 注意事项 •5 事故案例 •6 接触网异常时处理程序
一、弓网介绍
1、什么接触网?
接触网是在电气化铁道中,沿钢轨上空"之"字形 架设的,供受电弓取流的高压输电线。
其由接触悬挂、支持装置、定位装置、支柱与基 础几部分组成。
3、车顶绝缘检测装置的使用
必须按照“四必须,一严禁”要求执行。 四必须:1、机车发生弓网故障或车顶高压设备故 障,按照故障处理程序进行处理后,必须进行高压绝缘 监测实验。2、途中发生接触网失压停车检查处理后, 必须进行绝缘监测实验。3、车顶高压设备缠绕异物, 在清除异物或采取高压隔离相应端受电弓后,必须进行 高压绝缘监测。4、电力机车车顶进行检修,监测后的 机车在转入有电区前,必须进行高压绝缘监测。 一严禁:打雷、闪电等极端恶劣天气下,严禁进行 监测。

(完整word版)受电弓结构原理及应用

(完整word版)受电弓结构原理及应用

目录1. 概述 (2)2. 弓网动力学 (2)3. 工作特点 (2)4. 受电弓结构 (3)5. 受电弓分类 (4)6. 受电弓的工作原理 (6)7. 受流质量 (6)7.1. 静态接触压力 (7)7.1.1. 额定静态接触压力 (7)7.1.2. 同高压力差 (7)7.1.3. 同向压力差 (7)7.2. 最高升弓高度 (8)7.3. 弓头运行轨迹 (8)1.概述受电弓是电力牵引机车从接触网取得电能的电气设备,安装在机车或动车车顶上。

2.弓网动力学弓网动力学研究电气化铁道机车(动力车)受电弓与接触网动态作用关系与振动问题的学科领域。

电力机车是通过受电弓滑板与接触网导线间的滑动接触而获取电能的,当运动的受电弓通过相对静止的接触网时,接触网受到外力干扰,于是在受电弓和接触网两个系统间产生动态的相互作用,弓网系统产生特定形态的振动。

当振动剧烈时,可以造成受电弓滑板与接触导线脱离接触,形成离线,产生电弧和火花,加速电器的绝缘损伤,对通信产生电磁干扰,更严重的是直接影响受流,甚至会造成供电瞬时中断,使列车丧失牵引力和制动力。

而弓网之间接触力过大时,虽可大大降低离线率,但接触导线与受电弓滑板磨耗增大,使用寿命缩短。

因此,良好的弓网关系是确保列车稳定可靠地受流的基本前提。

弓网动力学的主要任务就是要研究并抑制弓网系统有害振动,确保受电弓与接触网系统相互适应、合理匹配,为不同营运条件(特别是高速运行)下的受电弓与接触网结构选型和参数设计提供理论指导。

评价弓网关系和受流质量,一般采用弓网接触压力、离线率、接触导线抬升量、受电弓振幅、接触网弹性系数、接触导线波动传播速度和受电弓追随性等指标。

弓网动力学的研究,通常以理论研究为主,并结合必要试验,通过建立受电弓与接触网振动模型来预测上述性能指标,从而改进或调整系统设计。

弓网系统最初的动态设计只是基于一些简化的数学模型而进行的,随着列车运行速度的提高,弓网系统的模型越来越复杂,从20世纪70年代开始,计算机作为一种辅助模拟工具被用于弓网系统动力学仿真和优化设计,从而使得弓网动力学研究领域得到极大丰富和发展。

高铁弓网系统的受流特性及受电弓

高铁弓网系统的受流特性及受电弓
高铁弓网系统的受流特 性及受电弓
高铁弓网系统的受流特性及受电弓
一、高铁系统的受流特性
1、高铁弓网系统简介 2、高速受电的特点 3、弓网系统对接触网的要求 4、弓网关系产生的影响 5、提高弓网系统工作稳定性的主要措施
二、受电弓
1、受电弓介绍 2、高速铁路受电弓应满足的条件
一、高铁系统的受流特性
一)高铁弓网系统简介
供电系统示意图
我国和世界上多数国家 均采用工频(50Hz)单 相交流供电制,网压额定 值为25KV。
电力牵引系统的组成
CRH5动车组牵引传动系统工 作原理示意图
CRH5动车组牵引系统使 用交—直—交传动方式,主 要由受电弓、主断路器、牵
引变压器、牵引变流器及牵
引电机组成。受电弓通过接 触网获得25KV电压,输送给 牵引变压器,降压成1770V 的交流电。降压后的电流再
高速铁路工网系统对接触网的要求: (1)在最高行车速度和更大的速度变化范围内应能保证 正常供电: (2)应有更高的耐磨性和抗腐蚀(包括抗电蚀)能力; (3)对接触网的结构和布置应有更高的要求; (4) 接触悬挂弹性均匀度好。
四)弓网时,受电弓的高度就开始迅速变 化,再加上受电弓还受到高速空气动力的作用,从而将引起接 触压力的变化。其后果是:压力变小会造成受电弓离线,出现 电弧,使弓、线烧伤;压力变大会使接触导线过分升高,同时 使受电弓滑板和接触导线的磨损加剧。
以(68.6+9.8)N的接触压力紧 贴接触线摩擦滑行,将电能引入机 车。
❖ 受电弓——单臂、双臂、T形
❖ 单臂——非对称结构,质量轻——高速 ❖ 双臂——对称结构,质量重——低速 ❖ T形——空气动力学特性好——高速
受电弓的最大工作范围 1250mm,允许工作范围 950mm。

弓网系统(标准与规范)课件

弓网系统(标准与规范)课件
紧急处理
对于紧急故障,采取临时措施确保列车安全通过, 并及时进行修复处理。
修复与更换
根据故障情况,进行相应的修复或更换部件,恢 复弓网系统的正常功能。
2023
REPORTING
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制造规范
总结词
确保弓网系统制造的质量和效率
详细描述
制造规范是确保弓网系统制造过程的质量和效率的关键。制造规范包括对制造工艺、材料、设备、环 境等方面的要求,以确保弓网系统在制造过程中能够达到规定的性能和质量标准。同时,制造规范还 规定了制造过程的检验和验收标准,以确保最终产品的合格性和可靠性。
制造规范
行业标准通常更加具体和细致,对弓网系统的各项技术指标 和参数进行了详细的规定,是弓网系统研发、生产和应用的 重要指导。
2023
PART 03
弓网系统规范
REPORTING
设计规 范
总结词
确保弓网系统设计的合理性和安全性
详细描述
弓网系统设计规范是确保弓网系统能够满足列车运行要求的基础。设计规范包 括对弓网系统的基本要求、设计原则、设计流程和设计方法等内容,以确保弓 网系统在结构、性能和安全等方面达到标准要求。
几何尺寸
接触压力
摩擦力
动态稳定性
评估弓网系统的几何尺 寸是否符合设计要求, 如接触线高度、拉出值等。
评估弓网系统接触压力 是否适中,以保证良好 的电气连接和机械稳定性。
评估弓网系统摩擦力是 否在合理范围内,以避 免过度磨损和车轮打滑。
评估弓网系统在动态运 行过程中的稳定性,如 振动、冲击和噪声等。
评估流程
PART 04
弓网系统检测与评估
REPORTING
检测方法

浅谈有轨电车弓网耦合问题

浅谈有轨电车弓网耦合问题

浅谈有轨电车弓网耦合问题摘要:本文通过苏州高新有轨电车和上海松江有轨电车接触网与电车弓网耦合运行情况,分析电车受电弓碳滑板与接触网拉出值耦合存在问题及碳滑板磨损、受电弓羊角磨损异常问题,提出了相应解决措施,以便为同类工程及运营单位提供类似经验和参考。

关键词:有轨电车;碳滑板;磨耗;接触网;拉出值0引言苏州高新有轨电车1、2号线和上海松江有轨电车1、2号线全线采均用全接触网供电模式,弓网关系是关系运营安全的重要问题。

电车受电弓滑板是其导入电能、提供动力的重要受流部件,因此也是关系到弓网关系的重要部件。

1号线自2014年10月份开通运营两年多来供电及车辆系统总体运行良好,但2016年11月份至2017年3月份期间,正线直线区段发生多次接触网明显拉弧现象,造成接触网拉弧部分导线灼伤,同时也造成电车受电弓碳滑板磨损异常,上海松江有轨电车开通运营半年后也发现弓网耦合问题。

1设备概况1.1接触网接触网均为柔性接触网,简单悬挂,主要以地面敷设方式,局部采用高架形式。

正线、渡线、折返线、存车线均采用补偿简单弹性悬挂CTA150+1×JT120,接触线额定张力为12KN,架空地线最大张力12KN。

导线高度一般为5800mm,下穿立交、下穿地道段4600mm~5800mm,跨距弛度≤250mm。

补偿方式采用内置式坠砣滑轮补偿。

拉出值一般为±200mm,拉出值最大为300mm,其直线区段接触线偏离受电弓中心不大于280mm,曲线区段不大于320mm。

接触线局部磨耗和损伤小于33%,平均磨耗小于25%。

接触线高度变化时,其坡度不大于5‰。

1.2受电弓及碳滑板苏州高新有轨电车受电弓通过电机控制弹簧实现升降,其碳滑板材质为浸金属,接触压力额定80N,控制范围是60-110N,碳滑板的硬度为HR110,带绝缘子的落弓高度为369±10mm;最小工作高度为100mm;最大工作高度为3100mm。

受电弓总长为2458±10mm,碳滑板尺寸1240±1*60mm*21.5mm,碳滑板数量2,弓头长度1891±10mm,弓头宽度300±10mm,弓头高度250±10mm。

受电弓课程设计说明书

受电弓课程设计说明书

受电弓设计计算说明书姓名:学号:班级:指导老师:2009年6月目录第1章问题的提出 (3)第2章设计要求与设计数据 (4)第3章机构选型设计 (5)3.1 棱形机构 (5)3.2 铰链四杆机构 (6)3.3 平行四边形机构 (6)3.4 双滑块机构 (7)第4章机构尺度综合 (8)第5章机构运动分析 (10)5.1 驱动方式的选择 (10)5.1.1 直接型驱动机构 (10)5.1.2 风缸活塞杆变转动后驱动机构 (12)5.1.3 齿轮齿条机构 (13)5.2 运动仿真 (15)5.2.1 仿真 (15)5.2.2传动机构的比较: (16)5.3 机构运动分析: (17)5.3.1、P点的X方向上的偏移量与时间关系曲线图 (17)5.3.2 P点的X方向位移和Y方向位移与时间的关系: (18)5.3.3 P点的速度与加速度与时间的关系曲线 (18)5.4传动角验证 (19)第6章机构动力分析 (20)6.1整个机构动态静力分析 (20)6.2整个驱动过程中受力分析 (23)6.3铰链点A的受力情况 (23)6.4铰链点G和铰链点H的受力情况分析 (24)第7章总结 (25)7.17.2结论 (26)第8章收获与体会 (26)第9章致谢 (26)参考文献 (27)附录1 (28)10.1matlab源程序 (28)10.2 ADAMS建模 (29)10.3Pro/E建模过程 (34)第1章问题的提出受电弓是电力机车、电动车辆从接触网导线上受取电流的一种受流装置。

它通过绝缘子安装在电力机车、电动车辆的车顶上,当受电弓升起时,其滑板与接触网导线直接接触,从接触网导线上受取电流,通过车顶母线传送到机车内部,供机车使用。

对于电力机车,要使机车与铁路电网保持良好的接触,保证列车安全稳定运行,电网的寿命足够长,就需要设计一种受电弓机构来把机车牵引电机与铁路电网连接起来。

这就要求输送电力的受电弓在工作时满足以下要求:(1)受电弓升弓,接近电线的速度应较慢;受电弓收弓是离线的速度应较快。

《受电弓资料》课件

《受电弓资料》课件

05
CATALOGUE
受电弓的发展趋势与展望
智能化与自动化
智能化控制
受电弓将采用更智能的控制策略,实现自动升降、调节压力等功能,提高列车 运行的稳定性和安全性。
自动化检测
受电弓将配备自动化检测系统,实时监测受电弓的状态和性能,及时发现并处 理异常情况,减少维护成本和时间。
高性能与长寿命
高性能材料
高速铁路
在高速动车组中,受电弓是不可或缺的设备,用 于从接触网获取高电压、大电流的电能。
货运列车
部分货运列车也使用受电弓,以确保列车在运行 过程中获得稳定的电能供应。
02
CATALOGU底架、上框架、下臂杆、绝缘子、传动机构、阻尼器和控制部分组 成。
底架是受电弓的基础,上框架是安装其他零部件的构架,下臂杆是弓头的传动机 构,绝缘子是保证受电弓的绝缘性能,传动机构、阻尼器和控制部分则分别实现 受电弓的升降、稳定和调节功能。
THANKS
感谢观看
受电弓的类型
根据结构
可分为单臂和双臂受电弓。单臂受电 弓只有一个支撑臂,而双臂受电弓则 有两个支撑臂。
根据功能
可分为常接触式和跳跃式受电弓。常 接触式受电弓能够保持与接触网的持 续接触,而跳跃式受电弓则在特定情 况下断开与接触网的接触。
受电弓的应用场景
城市轨道交通
受电弓广泛应用于地铁、轻轨等城市轨道交通车 辆。
受电弓的工作原理
当列车运行时,通过控制部分调节传 动机构,使下臂杆驱动受电弓的弓头 上升或下降,与接触线接触或脱离, 实现列车与接触网的导通或断开。
受电弓通过与接触线的滑动接触,从 接触网上汲取电流,为列车提供动力 和照明等所需的电能。
受电弓的材料与制造工艺
01

弓网系统(系统综述)课件

弓网系统(系统综述)课件

控制与检测系统
控制系统的稳定性对弓网系统运行的安全性和稳定性具有重要影响,需确保控制 指令的准确性和及时性。
检测系统是实时监测弓网系统运行状态的关键,需配置相应的传感器和数据处理 单元,对异常状态进行预警和记录。
维护与保养
维护与保养是确保弓网系统长期稳定运行的重要措施,需定 期对接触线、承力索、受电弓等进行检查和保养。
工作原理与特性
工作原理
当电力机车运行时,受电弓与接触线接触,通过滑动摩擦的方式将电能从接触 线传输到机车,实现动态受流。
特性
弓网系统的特性包括良好的导电性能、耐磨性、耐腐蚀性等,以确保电力机车 的正常运行和安全运输。
02
弓网系统技术参数
接触线与承力索
01
接触线是直接与受电弓滑板接触 的元件,其性能对弓网系统运行 稳定性、安全性及使用寿命具有 重要影响。
高速铁路
高速铁路是弓网系统的另一个重要应 用领域,高速铁路列车的运行速度高 ,对弓网系统的性能要求更加严格。
为了满足高速铁路的需求,弓网系统 的材料、结构和设计都需要进行特殊 的设计和制造,以确保列车在高速运 行时的稳定性和安全性。
磁悬浮列车
磁悬浮列车是一种新型的轨道交通工具,其运行原理与传统的轮轨列车不同,因此对弓网系统的要求 也有所不同。
功能
弓网系统的主要功能是为电力机车提 供可靠的电能,保证电力机车的正常 运行,实现安全、高效、经济的运输 。
组成与结构
组成
弓网系统主要由接触线、承力索、吊弦、绝缘子等零部件组 成。
结构
弓网系统的结构包括接触线、承力索、吊弦、绝缘子等,这 些零部件通过特定的结构和方式相互连接,形成完整的弓网 系统。
振动通常是由于弓网系统运行过程中 的动态激励引起的,如电机振动、传 动系统振动等。噪声则是由于振动和 摩擦等物理现象产生的声音,可能对 周围环境和乘客产生影响。振动与噪 声问题不仅会影响设备的正常运行, 还可能对环境和人体健康造成一定的 影响。

弓网系统

弓网系统

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2. 弓网系统的振动特性
接触网的弹性
SWJTU
OCS 2009.06.16
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弹性曲线
平均弹性
弹性=抬升量/抬升力
平均弹性
弹性不均匀系数
相对弹性
2. 弓网系统的振动特性
接触网的弹性比较
反定位 装置
跨距中心
SWJTU OCS
2009.06.16
正定位 装置
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2. 弓网系统的振动特性
1961年8月15日,中国,宝凤段电气化铁路开通
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1. 弓网系统综述
SWJTU
OCS 2009.06.16
2008年6月24日,CRH3,京津城际客运专线,394.3km/h
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1. 弓网系统综述
SWJTU
OCS 2009.06.16
中国铁路受电弓
ДЖ-5(苏)(6Y1)
Q3
新干线于1964年10月1日,东京奥运前夕开始通车营运, 第一条路线是连结东京与新大阪之间的东海道新干线
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1. 弓网系统综述
Page 8
SWJTU OCS
2009.06.16
PS200A型受电弓
双臂菱形 下臂交叉 弹簧上升 空气下降 铜基粉末冶金滑板
1. 弓网系统综述
带弹性组合吊弦的复链形接触网
弹性和不均匀性 低的弹性 emax
emax
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低的不均匀性u
emin
emax
emin
弹性 mm/N 弹性 mm/N
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Re 250
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实践和研究表明:受电弓的归算质量应控制在8~25千克之间。 受电弓的归算质量越小,它的跟随特性就越好,适应接触网的能
力也就越强,能有效降低受电弓的动态振幅。 对受电弓而言,归算质量的作用与接触网的波动速度对接触网的
作用相当!
受电弓及弓网系统的耦合和设计 SWJTUDONG 2011.12
4 弓网受流对滑板的技术要求
(12)上部工作位置高度(13)工作范围(14)落弓高度 (15) 支持绝缘子.
受电弓及弓网系统的耦合和设计 2011.12
一、受电弓的基本构成和术语
SWJTUDONG
(1) 弓头 弓头由滑板、滑板托架、弓角等几部分组成,安装在受电弓框架的顶端,借助框架的伸
缩作上下移动,并能绕自身的固定转轴作少量的转动。 滑板是集电元件,与接触线滑动接触完成牵引电能的传输。滑板一旦受损或失效将危及
受电弓及弓网系统的耦合和设计 2011.12
受电弓形式与发展
SWJTUDONG
1889年德国受电弓
500系 T型受电弓
双臂受电弓TPS203来自 受电弓及弓网系统的耦合和设计
2011.12
受电弓形式与发展
单臂受电弓
SWJTUDONG
德国DSA受电弓
法国GPU受电弓
法国CX-300受电弓
700系用受电弓(日本)
中国300km/h受电弓
底架:不锈钢焊接结构;下臂:铸铝结构;
上导杆:碳纤维;弓头:高强度钛合金;
上臂:铝型材。
设计速度 落弓位伸展长度 最大升弓高度(包括绝缘子) 落弓位高度(包括绝缘子) 弓头长度 额定电压 额定电流 接触压力 调)
300 km/h 2640 mm 3000 mm 588 mm 1950 mm 25 kV 1000 A 70 ~120 N(可
(5) 为减小受电弓的归算质量,提高受电弓的跟随特性,降低 受电弓引起的冲击和离线率,滑板的质量要轻;
(6) 滑板为易耗品,为节约经费,其价格应低。
受电弓及弓网系统的耦合和设计
2011.12
三、弓网受流的系统性
接触网
SWJTUDONG
弓网受流
受电弓
◇弓和网是两个独立的机电系统,受电弓高速移动,接触网固定不动; ◇弓网之间的接触耦合是动与静,刚与柔的耦合; ◇受电弓和接触网的设备属性和功能属性相分离; ◇ 受电弓和接触网彼此分开后都没有单独使用的功能,二者只有耦合要一起才 具有使用价值,因此,弓网是一个整体,必须将二者作为一个系统; ◇影响弓网受流系统的因素众多,弓网受流问题是一个系统工程问题,因此,设 计、分析、解决弓网问题必须从系统的认识出发,设计和实施一个整体,以求达 到所希望的效果。系统工程是工程技术,是技术就不宜泛称为科学。
受电弓性能优化
SWJTUDONG
优化目标: (1)确保高速运行条件下的可靠性和安全性; (2)受流质量良好,离线率和电火花在容许范围之内; (3)平均接触压力不超过120N;标准偏差不超过24N; (4)应有尽量长的使用寿命,不低于150~200万架次。
优化内容: (1)弓头垂直运动轨迹; (2)主轴转矩; (3)维持动态平衡及升弓弹簧刚度 (4)归算质量; (5)静态接触压力。
列车运行安全。
受电弓及弓网系统的耦合和设计 2011.12
一、受电弓的基本构成和术语
(2)弓头悬挂结构
SWJTUDONG
弓头悬挂结构
受电弓及弓网系统的耦合和设计 2011.12
一、受电弓的基本构成和术语
SWJTUDONG
(3) 框架 (4) 底架 (5) 传动机构
升弓机构
框架结构简图
受电弓及弓网系统的耦合和设计 SWJTUDONG 2011.12
SWJTUDONG
(1)弓头结构
滑板形式 单滑板
整体双滑板 分体双滑板
弓头的悬挂形式
三元与二元的区别?
圆弹簧 —直线作用 —斜线作用
板簧 橡胶 —直线作用 —扭转作用
受电弓及弓网系统的耦合和设计 2011.4
二 受电弓简介
辅助滑板受电弓
SWJTUDONG
启动电流大
受电弓及弓网系统的耦合和设计 SWJTUDONG 2011.12
受电弓及弓网系统的耦合和设计 SWJTUDONG 2011.12
第14讲 受电弓及弓网系统的耦合与设计
主讲人 董昭德
西南交通大学电气工程学院 2011·12
受电弓及弓网系统的耦合和设计 2011.12
一、受电弓的基本构成和术语
SWJTUDONG
(1)框架 (2)底架(3)弓头(4)滑板(5)弓角(6)弓头长度(7)弓头宽度 (8)弓头高度(9)弓头支承轴(10)滑板长度(11)下部工作位置高度
驱动类型
气囊驱动机构
升弓 ≤5.4秒 可调 降弓≤4 秒 可调
整弓质量
约109kg
受电弓及弓网系统的耦合和设计
2011.12
受电弓的性能表征
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额定静态接触压力; 同高度压力差; 同向压力差; 静态压力曲线; 工作高度; 最高升弓高度; 升降弓时间,
静态接触压力
受电弓及弓网系统的耦合和设计 2011.12
受电弓及弓网系统的耦合和设计 2011.12
受电弓归算质量
SWJTUDONG
受电弓的归算质量是指将整个受电弓的活动部分(如滑板、托架、 框架等)的实际质量归算到弓线接触点,使整个受电弓具有与受电弓 滑板相同加速度的质量,该质量所产生的动能与整个受电弓所产生的 实际动能相等。
受电弓的归算质量不是一个常数,它随受电弓的升弓高度变化而变 化。其算法有多种,但均是根据动能相等的原理进行的。
(1) 为防止接触线与滑板间的接触电阻过大,引起发热烧损接 触线和滑板,滑板的材料必须具有良好的导电性能;
(2) 接触线和滑板间必须具有良好的磨擦性和互润性,以减少 维修量、延长设备寿命;
(3) 滑板对接触线或接触线对滑板二者间不能造成损伤; (4) 滑板应具有良好的韧性、耐冲击性好,不会因冲击而发生 缺损或破裂,也不会因工作原因而产生大量粉性物质;
二 受电弓简介
1 高速受流对受电弓的要求 质量轻 稳定 上下走直线 左右不摇摆
2 受电弓简介
依据受电弓的支撑结构,可分为单臂弓和双臂弓,双臂弓主要 用于早期电气化铁路,以日本的菱形受电弓为代表;随着技术的发 展,单臂受电弓应用越来越多。
受电弓—单臂、双臂、T形 单臂—非对称结构,质量轻 双臂—对称结构,质量重、稳定性好 T形—空气动力学特性好
受电弓及弓网系统的耦合和设计 2011.12
2 受电弓简介
弓头
框架
单臂受电弓
升降弓装置
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基本要求: ➢上下走直线 ➢弓头不偏摆
➢静态接触恒定
动力学性能基本要求
弓头跟随性好 动态响应快 阻尼合理 受空气影响小 噪音小
质量轻
受电弓及弓网系统的耦合和设计 2011.4
2 单臂受电弓的基本结构
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