各种电力机车受电弓滑板的型号

各种电力机车受电弓滑板的型号、性能及其应用

根据材质的不同，我们将滑板分为纯碳滑板、粉末冶金滑板和浸渍金属滑板。下面将分别介绍我国各种滑板的生产情况，产品型号、规格、性能及其应用。

1、纯碳质滑板

目前，纯碳质滑板是我国电气化铁路上广泛使用的主要滑板之一，是非金属中导电较好的材料，当前有哈尔滨电碳厂、北京电碳和自贡东新电碳厂进行生产。纯碳滑板工作时磨下来的粉末粘附在接触导线表面，形成一层很薄的碳膜，起到了良好的自润滑作用，能够减轻对导线的磨耗。据统计，使用纯碳滑板的网线寿命至少是50年，它对导线的磨耗仅为0。006mm/万次，并且对无线电话及无线电视干扰小。因此，欧洲等一些国家如荷兰从1934年，德国从1935年便开始使用纯碳滑板，而目前不论交流或直流供电的电气化铁路道在铜导线上都采用了纯碳滑板。在日本，私营铁路全部使用纯碳滑板。可见，纯碳滑板不失为一种优良的滑板材料。目前国内广泛使用的国产纯碳滑板的型号、规格及技术性能如表1所示。

哈碳厂、北京电碳厂和东新电碳厂成产的纯碳板基本能够满足我国电气铁路需求。因此，机械电子工业部在总结我国近年纯碳滑板生产状况的前提下，于1898年2月17日发布了中华人民共和国专业标准《电力机车碳滑板》，并规定的电力机车纯碳滑板的型号和规格如表2所示，技术性能如表3所示。

表2 纯碳滑板的型号与规格规格mm

型号 H（高） B（宽） L（长）

C21 30—35 36 250—500

C22 35 70 500—1000

C23 35 70 500—1000

C25 56 — 500—750

注：根据用户要求，可生产其他规格制品。

表3 国产纯碳滑板的技术性能

型号电阻率肖氏硬度体积密度抗折强度沿长度方向抗压强度

单个价值平均

值 MPa

Mpa

C21 38 58-100 62 160~180

28 57

C22 33 45-90 50 160~180

24 40

C23 20 40-70 20 160~180

20 40

C25 35 60-100 70 160~180

25 59

注：体积密度不作出厂考核项目。

尽管纯碳滑板具有优良的性能，但在使用的过程也发现了它存在一些缺点和局限性。

首先，纯碳滑板的机械强度低，通常，抗折强度为30~40Mpa，抗压强度为60~80Mpa，肖氏硬度为60~80，因此，使用过程中常发生折断、碎裂。另外由于生产时各种因素的波动，致使滑板性能不均，发生偏磨，特别是在钢铝导线及铜、钢铝导线混架线区段、纯碳滑板磨耗剧增，折断、碎裂、偏磨也愈发严重。

按石家庄电力机务段的统计，1982年7月至9月，因偏磨、掉块断裂造成的故障率为5107%，实际试验纯碳滑板耐磨寿命为1.423万机车公里。安阳线统计，纯碳滑板在钢铝导线下单耗为29万条/万机务车公里。东新电碳厂曾在马角坝机务段作过对纯碳滑板实运磨耗试验，发现正常磨耗使用到寿命虽然可达2万多机车公里，但实际使用中由于碳滑板发生掉块、碎裂、偏磨等情况，致使有些滑板未到使用限度便被迫抛弃，实际寿命较低。如马角坝机务段统计，平均寿命约为7000机车公里（即每运营7000公里需要耗费滑板16条）。

许多电气机务段认为，纯碳滑板对铜导线磨耗很小，因此，在整个交路为铜导线时，宜采用纯碳滑板。然而，在钢铝导线和各种其他导线的混架区段，纯碳滑板则表现出性能上明显不足，如抗冲击性差，寿命短，维修工作量大，容易引起刮弓，以至于滑板托架与滑板间起弧等行车事故。

2、粉末治金滑板

由于纯碳滑板难以运用在各种混架导线区段，这就要求有新得滑板弥补不足。在这种情况下1980年铁科院与北京粉末冶金厂在西安铁路局的配合下，针对钢铝导线研制了铁基，铜基粉末冶金滑板，着重改善和提高滑板自生的耐磨耗性和延长自身的寿命，该厂1985年引进日本的粉末冶金滑板制造技术，1987年8月通过了合同产品的最终考核验收，11月通过了国家级验收，在开展引进工作的同时，1985年在大秦铁路配套设备中中标。

据有关资料介绍，粉末冶金滑板在钢铝导线区段使用寿命为2.5~3万机车公里。此外，粉末冶金滑板的机械强度高、韧性好，抗冲击性好，使用中断裂、掉块、偏磨现象很少，并且还具有电阻小，有利于受流以及维护安装工作量小等优点。基于这些原因，粉末冶金滑板较广泛地使用在许多钢铝导线区段。1988年6月12日，由北京粉末冶金厂起草，机械电子工业部发布了《电力机车受电弓用粉末冶金滑板》标准。并于1989年1月1日实施，其物理性能及滑板自身磨耗见表4所示。

表4 电力机车受电弓用粉末冶金滑板物理机械性能

硬度 HB 抗拉强度冲击韧性电阻率滑板自身磨耗比

项目铁基铜基 N/mm 铁基铜基铁基铜基

标准值 70-135 35-90 小于120 〉249 〉98 〈40 〈65 〈55

然而，由于我国幅员辽阔，气候条件和自然环境多变，即使适用于北京干燥气候的钢铝接触线，在多雨潮湿的南方和沿海地区也不适用，另外就滑板和接触导线这一对摩擦偶件而言，用在钢铝导线上能显示出优良性能的铁基粉末冶金滑板。而在铜质接触线上却产生严重导线磨耗。例如，京秦线铜导线区段提供的数据（见表5）分析，磨耗小的地方可使用6~7年，而磨耗大的地方只能使用3年。

由此，我国目前较广泛使用的纯碳滑板和粉末冶金滑板尽管各自都具有一些优良性能，但都各自存在着严重的缺陷及局限性，都无法单独满足我国电气化铁路对滑板性能的全面需要。当前，我国接触网线大都是铜导线、铜、钢铝混气架，并且随着铁路电气化的不断发展，今后将重点发展铜接触网。因此，对于既适用于铜导线、有适用于钢铝导线或各种混架线区段的新型滑板的研制与推广就显得日益重要。

表5 京秦先（龙家营正线）TCG—100铜导线运行8个月后的磨耗情况

支柱号 87（二道） 78（二道） 15（二道） 11（一道）

计量高度MM 12.1 11.0 11.0 11.5磨去高度MM 0.24 1.34 1.34 0.24磨去截面积MM 0.7025 10.157 10.1057 5.0471

磨耗比MM/万次 0.7903 10.2846 10.2806 5.1304

3、浸渍金属碳滑板的研制、性能与应用。

由此，哈尔滨电碳厂等单位近年来已进行了浸渍金属碳滑板的研制工作，并取得了一定进展。先介绍东新电碳厂研制浸渍金属碳滑板的情况，入校所示：首先，该厂技术研发部门成立了以顾祥熙高级工程师为专题负责人的攻关小组。在弄清国内外滑板的发展情况下，通过搜集的各种技术情报资料进行综合分析研究对比后，认为：世界上铁路电气化较发达的国家，其使用的接触网导线大多为铜或铜合金导线，广泛选用硬碳滑板或浸渍板。这些浸渍金属碳滑板的主要牌号与性能如表6所示。国内外几种常用浸渍金属碳滑板的型号与性能。

国家型号滑板材料体积密度肖氏硬度洛氏硬度强度Mpa 电阻系数