高速列车受电弓的优化设计

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CRH3动车组受电弓检修与改进方案

受电弓作为动车组关键设备，受电弓的好坏直接决定动车组列车能否正常行驶。本文以CRH3型动车组受电弓为研究对象，结合受电弓结构特点和CRH3型动车组运行实际情况进行分析，分析了受电弓的检修方法，在此基础上提出了相应的改进措施和建议，以确保动车组正常运用安全。
关键词：CRH3动车组；受电弓；检修；改进方案
图2我国动车组主要车型图
目前，我国高速列车建设正处于快速发展的繁荣鼎盛时期。2008年８月１日，我国开通了第一条标准高速铁路一京津城际铁路，其最高速度达350km/h，这标志着我国高速列车己基本实现技术自主化和标准化的重大创新。截止2015年年底，我国＂四纵四横＂高速铁路骨架也己基本建设完成，全国铁路营业总里程数达12万公里，其中高铁总里程数为1.9万公里，占总里程数的15.8％，规模与里程位居世界首位。随着高速铁路的快速建设，我国的交通网络也日益完善，高速铁路经历‘技术引进一中国制造一中国创造’的大跨越。＂十五＂期间，我国铁路建设投资将持续保持上升趋势，根据规划，2016年全国铁路固定资产将投资8000亿元、新线投产7000公里、新开工项目64项；同时，我国高速铁路也正积极向海外市场进军。
（2）升弓电磁阀：常失电状态，司机室发出升弓指令后变为常得电，压力空气通过升弓电磁阀输送至调压阀，使受电弓升弓。
（3）ADD电磁阀：常失电状态，与碳滑板ADD装置检测气路连通，受电弓发生故障时得电，触发自动降弓。
（4）压力开关：有常幵和常闭两个回路，由碳滑板ADD装置检测气路内的压力空气控制其状态，列车总线根据压力开关的状态判断受电弓处于升弓或降弓状态。
第2章CRH3动车组受电弓
2.1CRH3动车组介绍
高速动车组通常是指运行速度超过200km/h的列车，其具有运载量大、行驶速度快、能量耗散低、安全性能好、准点率高等特点，现己在世界各国呈现出巨大的发展潜力。截止目前，我国所具有的自主知识产权的动车类型主要包括CRH系列（主要有CRH1、CRH2、CRH3、CRH5和CRH6）以及CRH380系列（主要有CRH380A、CRH380BL和CRH380C）等，动车实物如图2所示。这将为高速列车的快速发展奠定坚实基础。

动车组受电弓故障分析及改进设计

目录第1章绪论 (1)1.1 研究背景 (2)1.2国内外高速动车组受电弓的发展 (2)1.3 国内受电弓常见的故障 (3)第2章受电弓概述 (5)2.1 CRH2A型受电弓组成结构 (5)2.2 CRH2A受电弓的工作原理 (7)2.3CRH2A型受电弓特点及其特性 (7)2.4 CRH2A型受电弓升降装置 (8)第3章CRH2A型受电弓模型 (10)3.1 CRH2A型受电弓的日常检查 ......................................................... 10‘3.2 CRH2A型受电弓的故障 (11)3.3 CRH2A型受电弓故障原因 (11)3.4 CRH2A型受电弓故障分析及改 (12)参考文献 (18)致谢 (19)摘要世界上第一条高速铁路是1964年开通的日本东海岛新干线，发展至今已有53年。

近年来国内高速铁路飞快发展，随着列车速度的提高，受电弓与接触网关系的问题日益突出。

动车组是通过受电弓从接触网上获取电能，所以良好的弓网接触是保证列车取流的必要条件，受电弓的滑板成了重中之重，列车运行时如何减少受电弓滑板的损耗，提高受电弓滑板质量已经成为高速铁路技术的重要问题。

动车组受电弓滑板材料如今各国都在加紧研发，它所涉及的材料学问题是其解决受电弓滑板损耗的基础，早期接触网线多采用纯铜或铜合金材料，而在受电弓滑板方面，其材料经历了纯金属滑板、粉末冶金滑板、纯碳滑板、浸金属碳滑板等发展过程。

关键词：动车组；受电弓；安全第1章绪论1.1 研究背景根据我国的基本国情，国内铁路提速是通过修建电气化铁路和对既有线路的改造实现的。

而铁路的电气化和高速化已成为世界铁路运输发展趋势，只有实现电气化，才能实现铁路运输高速化目标。

因此发展高速铁路是铁路是现代化建设的必然趋势，而高速铁路均采用电力牵引和电气化铁路技术，高速列车必须在高速运行条件下可靠地从接触网上取得电能，否则将影响列车运行和电气驱动系统的性能。

高速动车组受电弓导流罩优化设计

高速动车组受电弓导流罩优化设计[摘要]高速动车组在高速运行时，空气阻力增大，气动噪声问题也日益突出。

在受电弓区域引入导流罩，可有效的降低受电弓区域绝缘子等设备产生的气动噪声，但空气阻力也相应增大。

为了避免增加导流罩所带来的阻力增大，对受电弓导流罩的迎风面进行优化设计，导流罩外形为流线型曲面，纵向剖面为抛物线型。

应用Fluent 对两种不同外形导流罩的外流场和气动噪声进行数值模拟和分析。

计算结果表明，前部为抛物线拉伸曲面，并在侧前部做圆滑过渡处理的受电弓导流罩对列车运行阻力影响较小。

【关键词】动车组；导流罩；气动噪声；数值模拟；Fluent引言高速动车组在高速运行时，噪声问题也日益突出，既影响乘客乘车的舒适性，又影响周围居民的正常生活。

集电部的空气动力噪声增长迅速，远高于其他噪声增长幅度，这是因为空气动力噪声与速度的6次方成正比，而其他噪声与速度的2次方或3次方成正比[1]。

在受电弓区域引入导流罩，可有效的降低受电弓区域绝缘子等设备产生的气动噪声，但空气阻力也相应增大。

因此，为了避免增加导流罩所带来的阻力增大，对受电弓导流罩的迎风面进行优化设计十分必要。

1、导流罩的设计高速动车组的集电部由受电弓、高压互感器、绝缘子等电器设备组成。

日本对集电部气动噪声的抑制措施主要有下面四种：在车顶引入导流罩，它由围绕受电弓的几块遮护板组成，主要起两个作用：既是一个降低集电部周围气流速度的挡风罩，又是一个阻挡集电部噪声扩散的声音屏障[2]；导流罩的前倾角越小、引导面的长度越长、前倾面与引导面的导圆半径越大时，导流罩的表面总声功率与阻力系数越小。

在对高速列车集电部的导流罩进行设计时，优先考虑这样的导流罩，不仅能对集电部起到一定的降噪作用，而且它本身的噪声也比较小[3]。

受电弓滑板部位升弓状态位置较高，要想有效避开气流，需增加导流罩的高度，能有效的降低噪音的产生，但会对列车的运行带来较大的阻力，并且导流罩高度增加，重量也会随之变大，影响车辆轴重的要求。

高速动车组受电弓导流罩多学科优化设计

图 3 受电弓导流罩优化设计工作流程（1）Sculptor：Isight Simcode 组件集成，流体网格、结构网格用同一组参数控制。（2）Star CCM+：Isight Weblim 组件实现，调用 hpc 计算资源，使用 6 个刀片 72 核计算，提取气动阻力及表面载荷。
（3）Abaqus：Isight Abaqus 组件，结构计算分析，调用本地 Abaqus，4 核计算，提取导流罩厚度及结构分析结果。
3.2 设计参数的实验设计(DOE)
DOE技术是一门以应用数学知识、统计学理论、计算机辅助建模为基础的“基于模型优化”的前沿技术，可通过选择较好的初始设计点并确定关键设计参数，科学安排试验方案，正确分析试验结果，尽快获得优化方案[4,5]。实验设计(DOE)可用来确定关键的设计参数，用最少的评估次数从离散的数据集中评估出最接近优化的设计，评估每个设计变量对整个产品性能的影响，确定重要设计变量的相互作用，分析设计空间并提供一个粗略的最优设计。
基于以上分析，对高速动车组受电弓导流罩优化设计工作进行指标分解，如图 2 所示。拟定以受电弓导流罩高度、前展度、厚度为优化对象，以受电弓及导流罩阻力、导流罩螺栓强度、导流罩的质量（均要求最小，以强度和变形量为约束）这三方面为目标函数，对导流罩结构进行综合优化。
图 2 导流罩优化设计工作指标分解优化分析策略确定为：以导流罩的高度、前展度、结构厚度为设计参数；以导流罩结构强度不超标作为约束；以导流罩和受电弓整体阻力(越小越好)，导流罩质量(越小越好)作为多学科优化决策的目标。基于 Isight 软件建立受电弓导流罩多学科优化仿真设计流程如图 3 所示。其中，
(1) 导流罩高度若增加，则受电弓阻力下降、导流罩阻力增加，两者总体阻力增加或降低需要权衡；

毕业设计(论文)-高速列车受电弓结构及动力学参数优化设计[管理资料]

摘要发展高速铁路是铁路现代化建设的必然趋势。

而高速列车主要采用电力牵引，高速列车必须在高速运行条件下可靠地从接触网上取得电能，否则将影响列车运行和电气驱动系统的性能。

随着既有线的提速改造和高速客运专线的加快建设，弓网系统的问题日益彰显。

本文从提高受电弓的运动学和动力学性能以改善弓网关系，提高受流质量的角度出发，主要完成了以下内容：建立了受电弓非线性数学模型，并把非线模型线性化，利用等效刚度对接触网特性进行模拟，从而建立了弓网耦合数学模型。

借鉴试验结果，获得实验室内受电弓弓头的归算质量、刚度和阻尼等参数。

试验结果表明受电弓的框架归算质量和阻尼并不是常数，而是随着升弓高度的变化而变化的量值。

通过对受电弓/接触网耦合振动模型的分析，用MATLAB语言编制了计算程序，对受电弓各个动态参数以接触力的不均匀系数作为目标分别进行了优化。

结果表明，优化后接触力的波动变得更小。

关键词：受电弓；接触网；受流质量；动态参数；优化设计AbstractHigh-speed railway is an inevitable trend of the railway modernization construction．And high-speed train mainly adopts electric traction．The pantograph must obtain electric power dependably, which can influence the train running and performance of electric drive system．The serious problem of pantograph-catenary system is obvious after the railway reconstruction for speed upgrading and the construction of high-speed dedicated passenger railway in China．From the aspects of changing the relationship of pantograph and catenary improving the current collecting performance，the following main aspects are discussed in thesis：The nonlinear mathematical model of the pantograph is taken into account，and by linearizing this model and simulating the characters of catenary with equivalent stiffness，the pantograph and catenary coupled model is gained．Through experiment the paper gains the numerical value of equivalent mass and damp and effect of the head of the pantograph and in addition it is proved the equivalent mass and damp of the frame of the pantograph are variable with the height of the pantograph．By analyzing that model and writing the program with MATLAB language，the parameters of the pantograph are optimized with the uneven contact force coefficients as the goal function．From the result it Can be seen that the fluctuation of the contact pressure becomes much smaller than before after optimization．Keywords: pantograph; catenary; qualities of collecting current; dynamic parameters; optimization methods目录1. 绪论 (1)引言 (1)国内外的研究现状及发展趋势 (3)本论文的研究内容和方法 (5)2. 受电弓模型的建立与分析 (6)受电弓模型简介 (6)受电弓运动模型的建立 (7)几何运动关系 (11)速度关系 (12)受电弓线性化模型的建立 (16)3. 受电弓动态参数选取 (18)引言 (18)受电弓的归算质量 (19)受电弓弓头的弹簧刚度 (22)受电弓的阻尼 (22)弓头阻尼 (22)框架阻尼 (22)受电弓的动态参数 (24)4. 基于接触力的受电弓动态优化 (25)引言 (25)接触网简介 (26)利用等效刚度模拟接触网的特性 (28)弓-网耦合系统描述及其简化的运动方程 (29)优化指标的确定 (30)影响受流的动态参数分析 (33)结论 (36)致谢 (37)参考文献 (38)1.绪论1.1引言高速列车是指最高行车速度每小时达到或超过200km的铁路列车，世界上最早的高速列车为日本的新干线列车，1964年10月开通，最高时速每小时210km。

高速动车组受电弓绝缘子设计

高速动车组受电弓绝缘子设计摘要：高速动车组用受电弓安装绝缘子以300毫米高为主，实际运行中受环境条件影响易发生放电等故障，研发400毫米高的高速受电弓绝缘子成为当务之急。

关键词：受电弓；绝缘子HCEP；高速动车组1.设计方案本设计采用环氧树脂和硅微粉作为复合绝缘子的原料（HECP），由于硅橡胶所具有的对表面污染的固有疏水性特点，该材料被认为是运用在户外的最佳绝缘材料，但物理性能是其最致命的弱点，因此不适用于做有较高机械载荷要求的工程材料，而HCEP系统结合了两者的特点，既具备工程环氧材料优良性能，又能提高的固有疏水性、转移疏水性和还原疏水性。

2.设计计算2.1 伞的最小间距及伞的个数绝缘子结构中的伞有增强电气性能和防污双重作用，多个伞的结构将使爬电距离大增强，所以伞之间需要设计适当的间距，根据有关文献，一般要求伞间距离C≥30mm，取C=40，从爬距等方面综合考虑，伞裙取7个。

2.2伞直径依据绝缘子的电气性能、防污要求及技术条件中提出的要求，采用大小的结构从上至下依次为第1伞至第7伞，各伞直径第1、7伞300mm、第3、5伞280mm、第2、4、6伞230mm。

大小伞伸出之差：Pi=Ri- Ri-1 。

一般要求Pi≥15mm，对于环氧复合绝缘子，因自洁性好，故Pi值可比瓷绝缘子高。

2.3伞倾角伞倾角对制品自洁性及机械强度都有一定影响。

根据材料自洁能力强这一特点及相关经验值，综合考虑机械强度及脱模，选择伞的上倾角为8°，下倾角为2°。

2.4主体设计因绝缘子受力从上至下，受到的弯距离逐渐增大，所以绝缘子主体设计为圆锥体，锥度为4°，从上至下截面积逐渐增大。

2.5内孔设计为减轻制品重量，同时减少制品厚薄处之差，以使复合材料微结构均匀，减少内应力，在不影响机械强度前提下，主体底部采用空心结构，内孔采用头部为R21.5的半球形锥体，锥度为4°。

2.6底座设计为满足安装要求，底座需预埋2个内孔?19黄铜嵌件，以便将绝缘子固定，综合考虑机械强度要求，底座选择椭圆体结构，底面为长径120mm、短径90mm 的椭圆体，高为30mm，根据安装要求，嵌件在底座椭圆体长径上对称分布，距椭圆体中心距离90mm，嵌件至缘子底座边缘最小距离为12mm。

CRH1型动车组受电弓毕业设计

CRH1型动车组受电弓毕业设计1. 引言动车组是一种高速铁路列车，它的受电弓起到了接触电网供电的重要作用。

CRH1型动车组是中国铁路总公司研制的一种高速铁路列车，本文将对其受电弓进行毕业设计。

2. 受电弓的功能与原理受电弓是动车组车头上的一个设备，主要功能是与高架电网接触，将电能传递给车辆。

其原理是通过弓臂与电网间的接触，将电流传递到列车上。

受电弓通常由弓臂、弓轨、碳刷等部件组成。

弓臂是受电弓中最重要的部件，负责接触电网并传导电流。

弓臂的材料通常是导电性好且具有较高的强度。

弓轨则起到了支撑弓臂的作用，通常采用铝合金制成。

碳刷则负责将电流传到列车的电气设备。

3. 设计需求本文的设计任务是对CRH1型动车组受电弓进行设计，需满足以下几个方面的需求：1.与电网的接触质量要好，能够稳定传递电流。

2.弓臂要具备足够的强度和刚度，能够在高速行驶时稳定接触电网。

3.弓轨要轻量化，同时要有足够的强度承受受电弓的重量。

4.碳刷要具备耐磨损、导电性好的特点。

5.设计要满足国家相关标准和规范。

4. 设计方案4.1 弓臂设计弓臂是受电弓中最重要的部件之一，为了满足高速行驶时的稳定性要求，我们需要选择高强度、高韧性的材料。

同时，为了减轻重量，采用铝合金材料制造弓臂是一个不错的选择。

在设计弓臂形状时，需要考虑到与电网的接触状态。

为了确保接触质量良好，可以采用较长的弓臂，同时加入一些弹簧装置，以适应电网高度的变化。

此外，还需要考虑弓臂的结构，以提高其整体强度和稳定性。

4.2 弓轨设计弓轨是支撑弓臂的部件，需要具备足够的强度和刚度。

由于动车组需要在高速运行时保持稳定的接触，因此设计弓轨时需要采用较高强度的材料，如铝合金。

另外，为了减轻重量，还可以采用中空结构设计。

4.3 碳刷设计碳刷是将电流传递给列车的重要部件，需要具备良好的导电性能和耐磨损能力。

一般来说，碳刷的材料采用含有导电颗粒的碳材料，并且在设计时要选择适当的硬度和形状。

高铁车辆牵引系统设计与优化

高铁车辆牵引系统设计与优化随着科技的不断发展和日益增长的城际交通需求，高速铁路如今已经成为了人们其中一种快速、高效、舒适的交通出行方式。

在高速铁路行驶过程中，高铁车辆牵引系统起着至关重要的作用，它是通过将电能转化为机械能，通过轮轴传导给车轮让列车运行。

因此，高铁车辆牵引系统的设计和优化涉及许多方面，既包括基础理论研究，也包括硬件技术研究。

一、高铁车辆牵引系统的构成与原理高铁车辆牵引系统由几个主要部分组成：电力系统、传动系统、机械制动系统和制动电阻系统等。

高铁受电弓从架线上采取高压电能，通过变压器将其降压，进一步将其交流电按照一定的波形给电动机，驱动牵引变桥再将交流电转化为直流电，最终为电机提供电源。

整个过程中，电乘法功率转化率、电机效率以及飞轮质量和惯量等因素对最终牵引力的大小和效率有重要影响。

二、高铁车辆牵引系统设计的优化在设计高铁车辆牵引系统时，需要考虑许多因素，从而达到最优化的设计方案。

以下是其中几个重要的方面。

1.电机的选型电机的选型是设计高铁车辆牵引系统时的重要一环。

首先需要考虑电机的轴重比以及系统的减速比，以确保电机具有适当的功率水平和防震能力。

其次，需要考虑电机的效率和功率因数，以达到尽可能多的功率转移率。

此外，电机的轻量化设计也非常重要，这可以减少电机的惯性质量和降低车辆的空气阻力，最终提高整个系统的效率。

2.高速传动系统高速传动系统在高铁车辆牵引系统中扮演着至关重要的角色。

通过设计尺寸的轻量化以及采用先进技术材料，可以提高传动效率、减少磨损、延长使用寿命，同时也能够减少维护成本。

3.置换力和速度调节性能高铁车辆牵引系统需要具有良好的置换力和速度调节性能，以达到牵引力的控制与平衡、稳定的目的。

超调和过调节都会引起耗能过多，使系统效率降低。

因此在系统的设计和调试过程中，需要特别注意调节器的判断和选择。

4.智能控制系统高铁车辆牵引系统的智能控制系统是决定高铁行驶安全、顺畅和行程效率的关键因素。

受电弓升降弓故障分析及改进措施

受电弓升降弓故障分析及改进措施摘要：高铁动车在运行速度范围内,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。

尤其是在气路上的特别设计保证了它升弓时,保证与接触网有良好的跟随性,降弓时与接触网迅速脱离。

某动车公司受电弓频繁报升降弓故障,043车Ⅱ端受电弓首次出现升弓故障,3天之后再次报受电弓降弓故障,现场处理无效,更换其它车辆上线运行。

017车又出现受电弓降弓故障,故障现象与043车一致,同样的故障在017车受电弓升弓再次出现。

目前动车相关投诉已经发生多起,为彻底解决该问题,消除客户抱怨,提高产品运行稳定,本文从弓降弓过程可能导致升降弓故障着手,分析无法故障的常见原因都有哪些,针对改进方案进行计算验证,以其为后续改善提供依据。

关键词：动车组；受电弓；应急处置引言高铁动车在日常运营过程中，各变电所在中压交流电网降压整流后为直流接触网供能，接触网为列车运行提供足够的动力。

接触网是高铁动车中十分重要的组成部分，因此对接触网进行检查和维护尤为重要。

当轨行区有此类相关施工时，为确保人员安全，施工区域内的接触网需要停电。

施工完成后，则需要对接触网送电。

整个过程全部是由控制中心供电调度员对施工区段直流开关、触网闸刀进行遥控操作，通过分闸、合闸来达到接触网停、送电的效果。

这种完全由供电调度员对开关、闸刀进行分、合闸操作的方法，不但耗时长、操作繁琐，而且施工效率低。

因此，本文提出了一键停送电功能，解决了接触网停、送电操作耗时长及操作繁琐效率低等问题。

1受电弓概述受电弓是高铁动车的重要组成部分，它影响高铁动车的交通安全，它由以下几种形式组成:电动弓(例如TSG18G1)、下壁、上框架、手柄、电气连接件、安装杆、阻尼器、阀门、隔热层、安全气囊(圆柱)、碳滑板，同时也可以分为石质、单层、机械臂和垂直控制器，国外的电力和气压传动技术发展较早，尤其是早、晚应用于电力机车的高清网络技术不断优化和完善，使其逐渐应用于高铁动车中，目前有更多的制造缝隙的企业，其产品在世界各国的使用都相对较晚，而国内弓网的发展却相对较快，特别是由于我国的技术突飞猛进，国内的弓制造商结合我国的实际，开发了适合高铁动车实际条件的弓网制造技术，如上海制造弓网的公司自己开发了一系列弓网产品，并将其用于国内高速铁路。

高速受电弓结构尺寸优化设计与仿真

高速受电弓结构尺寸优化设计与仿真安红战1,方蕾2（1.湖南铁路科技职业技术学院，湖南株洲412006;2.湖南铁道职业技术学院，湖南株洲412001）摘要：高速受电弓作为高速电力机车的关键部件之一，其结构尺寸和动态特性影响着机车的稳定受流、可靠运行，限制着机车运行速度的提高。

如何优化受电弓结构尺寸、提高其动态特性，一直是工程技术人员的努力目标。

对高速受电弓的结构尺寸进行了分析和建模，并用MATLAB进行了优化计算和仿真。

结果表明，利用MATLAB可以方便、有效地进行高速受电弓结构尺寸优化设计。

关键词：高速受电弓；结构尺寸；优化设计；仿真中图分类号:U264.34文献标志码:Ａ文章编号：员园园圆原圆猿猿猿（圆园员8）04原园081原园3 Optimization Design and Simulation for the High-speed Pantograph Structure SizeAN Hongzhan1，FANG Lei2（1.Hunan Vocational College of Railway Technology,Zhuzhou412006,China;2.Hunan Railway Professional Technology College,Zhuzhou412001,China）Abstract:High-speed pantograph is one of the key components of high-speed electric locomotive.Its structural size and dynamic characteristics affect the steady flow and reliable operation of locomotive,which limits the increase of locomotive running speed.Optimizing pantograph structure size and improving its dynamic characteristics have always been the goal of engineering and technical personnel.In this paper,the structure size of high-speed pantograph is analyzed and modeled.MATLAB is used for optimization calculations and simulations.The results show that the use of MATLAB can be convenient and effective for high-speed pantograph structure size optimization design. Keywords:high-speed pantograph;structure size;optimization design;simulation0引言随着高铁的出现与发展，电力机车的运行速度在不断地提高，这给人们的出行带了极大的便利。

高速列车受电弓导流装置优化设计与气动特性分析

高速列车受电弓导流装置优化设计与气动特性分析高速列车受电弓导流装置优化设计与气动特性分析概述：高速列车是现代城市间交通运输的重要组成部分，其技术水平的提升直接关系到出行的安全性和舒适性。

受电弓作为高速列车的重要部件之一，能够实现列车与电力供应系统之间的电能传输。

本文将从优化设计和气动特性分析两个方面对高速列车受电弓导流装置进行探讨，旨在提高受电弓的效能和稳定性，进一步提升高速列车的性能。

一、受电弓导流装置的设计优化1.1 材料选择导流装置的材料选择直接关系到其耐久性和可靠性。

受电弓导流装置通常由导电材料制成，如铜、铝等。

在设计过程中，需要考虑到材料的导电性和强度等方面的要求，并合理选择导流装置的材料。

1.2 结构设计导流装置的结构设计需要考虑到其稳定性和可靠性。

导流装置应具备足够的刚度和抗风荷载能力，以保证列车在高速行驶过程中不会产生过大的振动。

同时，导流装置需要与受电弓座相匹配，确保受电弓能够紧密接触电源供应系统。

1.3 电气设计受电弓导流装置在传输电能的过程中需要具备良好的导电性能。

在设计过程中，需要合理设计导流装置的接触面积和接触方式，以减小电阻、提高电流传输效率，并采取必要的防腐措施，延长导流装置的使用寿命。

二、受电弓导流装置的气动特性分析2.1 引入气动力学在高速列车的运行过程中，空气动力学因素会对受电弓导流装置产生一定的影响。

通过引入流体力学原理和数值模拟方法，可以对受电弓导流装置的气动特性进行定量分析。

考虑到高速列车的运动速度和复杂的气流条件，需要选择合适的数值模拟方法，并合理设置边界条件以准确描述受电弓导流装置的气动特性。

2.2 气动特性分析通过数值模拟方法，可以对受电弓导流装置在不同运行速度下的气动特性进行分析。

包括导流装置表面的空气流动情况、气动力的大小和分布等。

通过分析结果，可以了解到导流装置在高速行驶过程中受到的气动力情况，为进一步优化设计提供依据。

2.3 考虑设计参数对气动特性的影响在气动特性分析中，需要考虑不同设计参数对受电弓导流装置气动性能的影响。

高速铁路受电弓的工作原理

高速铁路受电弓的工作原理高速铁路是现代交通运输的重要组成部分，而受电弓则是高速铁路电气化运行的关键设备之一。

本文将详细介绍高速铁路受电弓的工作原理，包括其结构和工作过程。

一、受电弓的结构受电弓是连接高速列车与电气化轨道之间的设备，其主要功能是将供电的电能传递给列车，以供列车运行和提供各种系统设备的用电。

受电弓一般由触网机构和牵引机构两部分组成。

1. 触网机构：触网机构是受电弓的上部组成部分，主要由集电弓头、上、下弓臂、弓柱等构件组成。

集电弓头是受电弓的前端，用于与接触线进行接触并传递电能。

上、下弓臂通过铰接装置连接在一起，可以调节受电弓的接触线高度。

弓柱则是支撑和固定受电弓的结构。

2. 牵引机构：牵引机构是受电弓的下部组成部分，主要由电机、传动装置和控制系统等构件组成。

电机通过传动装置产生牵引力，使受电弓能够顺利连接到接触线上，实现电能的传递。

控制系统则负责控制牵引机构的运行，使受电弓能够根据列车的运行状态进行自动调节和控制。

二、受电弓的工作过程高速铁路受电弓的工作过程主要包括以下几个步骤：接触、传递电能和牵引。

1. 接触：在列车行驶过程中，受电弓的集电弓头与接触线建立接触。

当列车靠近接触线时，集电弓头会先碰触到接触线，然后通过弓臂的调节使受电弓与接触线保持良好的接触状态。

接触线上的电能随即传递到受电弓上。

2. 传递电能：在接触建立后，供电系统会将电能通过接触线传递到受电弓上。

通过受电弓的导电装置，电能会进一步传递到列车的牵引机构上。

牵引机构将电能转化为机械能，驱动列车运行。

3. 牵引：通过受电弓传递的电能，列车的牵引机构可以产生足够的牵引力，以推动列车行驶。

在列车运行过程中，受电弓会始终保持与接触线的良好接触状态，以确保稳定的电能传递。

受电弓的工作原理是依靠牵引机构和接触线之间的物理连接，通过电能的传递实现列车的动力供应。

由于高速铁路列车的运行速度较快，受电弓的工作要求也较高，需要确保在高速行驶中牵引力的稳定和可靠传递。

CRH2型动车组受电弓常见故障处理及改进建议

作业时应仔细检查弓头拉簧的拉力与两个碳滑条之间的水平保证相对拉簧预紧力均衡．两碳滑条高度差不得超过３ｍ．过限度时应及时更换。ｍ超・２对于快速阀和ＡＤ阀应认真检查．如发现被外物击打．Ｄ
级修作业中．更换受电弓碳滑条１共３对（见表１。）表１碳滑板故障统计表：
原因分析
序号１２３４５６
７
免压力集中，损严重时应及时更换若更换受电弓的碳滑条破及安装新的碳滑条时．须按扭矩要求进行固定螺母的紧固安必装，可过紧．且做好检漏工作。不并
车组号２２Ｅ１８２２Ｅ１２２２Ｅｌ２２３Ｅ１２２２Ｅ１９２３Ｅ１０
２２Ｅ１９
更换位置４２－４２－１－３２１— ３２４１ — １一３ｌ
４１ —
更换原因磨耗过期磨耗过期
更换日期６５．６１．２
７０ ±５Ｎ。
、
受电弓常见故障及原因
１滑板故障．碳２１００年４月１日至７月２日期间．州动车组运用所在５福
一
对于破损碳滑条要仔细检查．确认无泄漏并且破损无过限时．对破损位置进行认真打磨．除碳滑条表面台阶现象．应消避
修过程中．者对ＣＨ２型动车组ＤＡ５笔ＲＳ２０型受电弓运用中出

CRH3动车组受电弓检修与改进方案

京沪高铁、京广高铁在运营过程中都出现过由于极端雾霾天气，导致列车不能正常运行的情况，造成大面积晚点。其主要原因是因为雾霾中含有大量金属离子和烟尘微粒，造成绝缘子表面积存污坂，在高压电作用的情况下，绝缘子会被击穿，导致“雾闪”（也称污闪）现象的发生。
3.2受电弓故障发生原因
由于受电弓故障产生的原因往往涉及弓网两方面，组织电力机车和牵引供电2个专业的专家和工程技术人员针对动车组受电弓典型故障案例及现象进行专题研讨，对动车组受电弓故障案例进行剖析。
受电弓是动车组获取电能的唯一设备，作为动车组最为关键的子系统之一，一旦出现故障，将会严重影响动车组的正常行车。
动车组受电弓故障，是指动车组在运行和检修过程中，由于各种原因造成的受电弓不能正常工作或处于非正常工作状态。
自从2011年６月30日京沪高铁开通以来，有大量受电弓在我国的京沪高铁、哈大客运专线、京广高铁等线路上运行，在近四年的运行过程中，出现了一些由于受电弓故障导致动车组不能正常出库或线路行车时临时停车的事故。
3.1.1受电弓自身故障
受电弓集成了机械、气路两个模块，其中任何－个模块出现故障，都会导致受电弓不能工作或处于非正常工作状态，根据受电弓系统的组成，通常有以下常见的受电弓自身故障。
（1）机械故障：运营中机械部件出现损坏，检修中部件更换后安装不良。
（2）气路故障：受电弓是靠压缩空气驱动的，并且由于安装了自动降弓装置（ADD），所以气路的密封不严或者泄露都会导致受电弓故障，例如碳滑板出现裂纹、气囊漏气、风管漏气、风管脱开等。
摘要
自从19世纪铁路运输诞生以来，就一直朝着更高速的方向发展。高速铁路具有载客量高、输送力强、速度较快、安全性好、正点率高、舒适方便以及能耗较低等明显的经济效益和社会效益，在全世界范围内显示出旺盛的生命力。高速铁路是当今世界铁路发展的共同趋势。

高速列车受电弓舱气动外形多目标优化设计

高速列车受电弓舱气动外形多目标优化设计朱陇辉;武振锋;周琪;霍艳忠【期刊名称】《铁道标准设计》【年(卷),期】2024(68)3【摘要】为提高高速列车运行过程中的气动性能,降低运行成本,针对受电弓舱气动结构外形,利用计算流体力学原理对矩形、椭圆形、胶囊形和六边形4种内置式受电弓舱结构进行数值模拟计算,计算得到矩形内置式受电弓舱结构能够最大程度改善受电弓气动阻力与气动升力性能。

在此基础上,以矩形内置式受电弓舱主要结构参数为优化设计变量,受电弓气动阻力和气动升力为优化目标,选取最优拉丁超立方设计的试验设计方法建立响应面近似模型,采用第二代非劣排序的遗传算法(Non-dominated sorting genetic algorithm-Ⅱ,NS GA-Ⅱ),对矩形内置式受电弓舱气动结构外形进行多目标优化设计。

结果表明:完成320次优化迭代计算后得到一系列Pareto优化结果,优化后的模型可使受电弓气动阻力最多降低5.9%,受电弓气动升力最多降低2.5%,与原始模型相比,受电弓舱倾角增大,其余设计变量变化不大;高速列车运行时,受电弓舱倾角越大越有利于改善受电弓部位气动阻力和升力性能。

【总页数】8页(P214-221)【作者】朱陇辉;武振锋;周琪;霍艳忠【作者单位】兰州交通大学机电工程学院;中国铁路呼和浩特局集团有限公司集宁机务段【正文语种】中文【中图分类】U270;U264【相关文献】1.高速列车受电弓绝缘子的气动噪声计算及外形优化2.高速列车受电弓气动噪声分析与弓头降噪研究3.升弓和降弓状态下高速列车受电弓非定常气动特性的研究4.基于多目标优化的高速列车受电弓空腔射流降噪研究5.高速列车波浪形受电弓弓头的气动特性数值研究因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

高速列车受电弓平台的优化设计

高速列车受电弓平台的优化设计
林鹏;张业;郭迪龙
【期刊名称】《力学研究》
【年(卷),期】2018(007)002
【摘要】为了研究高速列车受电弓平台对受电弓系统的气动阻力影响,本文设计了六种不同形式的受电弓平台,采用计算流体力学中IDDES (improved delayed detached eddy simulation)方法研究了受电弓系统区域的流动特性、气动阻力特性。

研究结果表明:高速列车受电弓区域存在强烈的旋涡运动;外置式无下沉结构的受电弓平台导致整个受电弓系统的气动力增大;在下沉高度确定的条件下,下沉式平台的拓扑形式对于气动力的影响很小。

研究结果为高速列车受电弓平台的选型与设计提供了依据。

【总页数】9页(P27-35)
【作者】林鹏;张业;郭迪龙
【作者单位】[1]中车青岛四方机车车辆股份有限公司,国家工程研究中心,山东青岛;[1]中车青岛四方机车车辆股份有限公司,国家工程研究中心,山东青岛;[2]中国科学院力学研究所,流固耦合系统力学重点实验室学院,北京;[2]中国科学院力学研究所,流固耦合系统力学重点实验室学院,北京
【正文语种】中文
【中图分类】U2
【相关文献】
1.高速列车受电弓气囊检测实验平台构建 [J], 崔凯;张海峰;袁东辉
2.机车受电弓弓头弹簧系统的优化设计 [J], 刘子建;莫祖栋;赵世宜
3.基于fluent的高速列车受电弓主被动整体降噪研究 [J], 袁贤浦;袁丁;汤路;王雪明
4.高速列车受电弓气动噪声分析与弓头降噪研究 [J], 袁贤浦;苗晓丹;袁天辰;杨俭
5.高速列车流线型受电弓气动特性仿真分析 [J], 王岳宸;余以正;盖杰;姜红岩
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