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原文传递离线距离对弓网电弧特性及滑板载流摩擦磨损性能的影响

论文题名：	离线距离对弓网电弧特性及滑板载流摩擦磨损性能的影响
关键词：	电气化列车;弓网系统;滑板结构;载流摩擦磨损性能;离线距离
摘要：	随着电气化列车的不断提速，受电弓滑板/接触线的摩擦副组合所面临的工作环境越来越严峻。一方面弓网之间的电弧放电会对列车上的电器和受流质量带来严重影响，另一方面受电弓滑板的载流摩擦磨损会降低材料的使用寿命，造成资源浪费。因此，本文采用环-块式载流摩擦磨损试验机对弓网之间的电弧特性以及滑板磨损行为进行了试验研究，并得到了如下结论: 　　(1)试验中测量了纯碳滑板的振动加速度，发现滑板沿着法向相对接触线不断地发生近似正弦规律的振动，但不同的循环振动幅值略有变化。平均离线距离随法向载荷的增大而减小，随滑动速度的增大而增大;电弧放电功率随着平均离线距离的增大呈现先增大后减小的趋势，在输入电压为9V的情况下，当离线距离为216μm时电弧发生起弧现象，当离线距离为445μm时，电弧开始熄灭;当离线距离较小时，放电形式为电火花放电，随着离线距离的增大逐渐变为短弧放电和长弧放电，当离线距离过大时主要以短弧放电为主;随着平均离线距离的增大，平均单次电弧放电能量和单位里程的放电时间都出现了先快速增大后逐渐趋于平稳的趋势，且两者同时在平均离线距离为500μm左右时达到峰值。　　(2)分别使用纯碳滑板和浸金属碳滑板进行载流摩擦磨损试验，在相同工况下纯碳滑板的离线距离一直大于浸金属碳滑板，但是相比法向载荷，材料对试验结果的影响较小;两种材料的磨损率都随着试验时间的增大逐渐变大，随着平均离线距离的增大呈现先增大后减小的趋势，浸金属碳具有更好的耐磨性。两种材料的摩擦系数都随着平均离线距离和试验时间的增大逐渐减小，相同工况下，浸金属碳滑板的摩擦系数更小;两种材料在单位时间内释放的电弧能量都随试验时间的增大逐渐缓慢增大，随平均离线距离的增大出现先快速上升后缓慢下降的趋势，纯碳滑板更容易发生电弧放电现象;随着平均离线距离的增大，两种滑板材料的电弧烧蚀现象均越来越严重，但是过大的离线距离都会出现电弧侵蚀减弱的现象。纯碳滑板的主要表现形式是烧蚀坑、裂纹和掉块现象，而浸金属碳滑板的主要表现形式是材料剥落、烧蚀麻点和犁沟现象。　　(3)当外部输入电压和输入电流变化后，纯碳滑板的电弧放电现象和磨损情况出现了较大的差异。滑板磨损率随着输入电流和输入电压的增大逐渐增大，且变化速度很快，滑板磨损率随着滑动速度的增大逐渐增大，但变化速度相对较为缓慢;摩擦系数随着输入电流和输入电压的增大逐渐减小，且变化速度较快，摩擦系数随着滑动速度的增大逐渐减小，但是变化速度较慢;输入的电弧能量大小不同，电弧放电形式也不同，电弧能量越大则电弧放电现象越明显。
作者：	陈伟
专业：	机械设计及理论
导师：	陈光雄
授予学位：	硕士
授予学位单位：	西南交通大学
学位年度：	2015
正文语种：	中文