双流制轨道交通列车弓网受流性能分析

发表时间:2021/9/7   来源:《中国电业》2021年第49卷第6期   作者:姚平 陈海波
[导读] 双流制轨道交通列车是城市轨道交通的重要组成部分
        姚平 陈海波
        重庆中车长客轨道车辆有限公司  重庆市  401133
        摘要:双流制轨道交通列车是城市轨道交通的重要组成部分,而弓网与城市接触网的类型较多,如何就弓网系统的标准进行性能研究,能够帮助我国公网设计进步,对未来弓网的实践表现提供实践支撑。
        关键词:双流制轨道;交通列车;弓网性能
前言
        随着运输经济的不断发展,我国开通城市轨道交通线路运行已经超过4000 km,尤其在于重大城市的地铁运行线路,线路上对于受电工与接触网在实践依赖上较多,因此,双流制轨道交通列车弓网受流性能需要得到更严格的规范。对于城轨公网标准的规范运行的过程当中出现的问题,如城轨接触网的悬挂和具体的弓网不同程度的适应,能够帮助分析弓网受流性能,促进弓网标准体系的不断发展,对于公网系统的具体实施规范具有更深学术价值。
一、城轨弓网结构分析
        近年来,城市接触网出现了较多实践问题,对于轨道交通造成一定的阻碍,究其原因是因为接触网的性质较多,而且在悬挂方式上存在较多差异,不同接触网进行悬挂必然导致弓网受流性能不同。例如刚性接触网,因为接触线没有张力的情况,不容易发生断线事故的优势,能够在隧道内接触网得到广泛的布置,但是相对应的,在具体的布置方式上,因为城轨列车的车库段车速较慢,所以在悬挂上没有必要进行链式悬挂,可以采用更加节省成本的弹吊加简单悬挂方式。根据城轨的不同线路条件,选择合适的接触网性质和不同的布置形式,能够有效提升轨道交通的便捷性【1】。
        在城市轨道交通的运行情况下,城市受电弓需要同时接触柔性接触网和刚性接触网,所以在受电弓的结构性能要求方面需要具有较强的包容性,才能够在同地区同线路上适应两种不同的接触网,一般在隧道内,由于净空的限制,手电工不能长期存在较低的工作高度下进行接触网的床垫工作,因为受电弓性能的发挥,需要和具体的接触网性质进行分析,当与刚性接触网配合时,弓网接触刚度越大,滑板与接触网之间的磨损就相对较大,而柔性接触网较小,所以对于刚性接触网和柔性接触网的过渡时期,需要对受电弓的工作时限等进行预估,保证受电弓在服役工作期间能够有效发挥性能。
二、城轨弓性能标准分析
        因为国内外针对城轨公网的标准并不一样,在具体标准的设置方面,主要针对性较强,所以在使用功能的标准分析方面,需要就不同的性能进行分别说明,例如刚性悬挂,柔性悬挂受电弓单独标准规范等等都需要受流情况进行性能的具体分析【2】。


        欧洲公网的标准体系是我国进行城市公网的重要借鉴内容,欧洲公网的标准体系主要针对公网系统的规范,从系统设计性能评估,动态测试,动态仿真等方面进行具体的标准规定,而欧洲公网标准能够帮助欧洲铁路互联互通,实现欧盟境内铁路运营的一体化,所以具有较强的普适性,欧洲铁路技术规范中对于城轨公网的系统,主要在技术要求上,通过en 50367和ESI 2011/274/EU进行,针对不同的电压制式进行了公网系统的分类,从而保证城轨公网能够在标准条款的支配下进行电压制式的分散处理,而中国弓网标准主要根据GB/T 21561.2,通过这些具体设计规范的对比,能够得出城轨交通直流牵引供电系统中规定接触网的最小安全净距,架空接触网的坡度,而在双流制的运行过程当中,则对,中国的具体国情进行了分析,中国的最小安全净距比国外的大,能够表现出中国接触网绝缘考虑的安全雨量更大,在设计要求方面,对于标准的计量更加精确。
三、城轨弓网系统
        针对城轨弓网与系统的研究文献,在近年来呈现出了不断增加的趋势,在研究方向,主要针对公网的系统设计现场的故障方式,以及原因改进弓网的实验测试以及工的仿真建模和结构优化等方面进行了系统的讨论,而这些都为弓网受流性能,提供了细致的数据支撑,展开来说,弓网的受流性能需要针对地铁的具体运行情况进行分期,尤其是刚性接触网的接触线和受电弓滑板磨损比较严重,相对于柔性接触网的磨损程度来说,更需要进行定期的的观察和提前的置换,所以弓网受流性能实验,需要优化公网接口,发现柔性接触网和硬性接触网的路段进行重点参数的排查,预防不同,接触网出现的潜在故障【3】。
(一)弓头
        弓头是受电弓的重要组成部分,通常由滑板工搅和公同支持装置等部分共同组成一个完整的共同装置,而工程装置能够从滑板的设计出发,保证送电弓能够进行可替换的集流原件,在弓网受流性能的测试上,对于接触线直接接触产生磨损,具有实践参数的指导意义,而受电弓可以使用整体奢双滑板、分体双滑板或者单滑板作为急流原件,不同的类型对于滑板的工作条件和工作时长有着不同的时效。如果滑板工作失效,就会危及弓网系统的安全。因此,对弓网进行受流性能的测试,必须从滑板的接触和磨损情况出发,针对滑板要测试机械强度,保证公网垂直振动时与接触网水平方向不平顺所带来的动力冲击,能够满足滑板的工作时间规定,避免在工作时间滑板出现破损情况,影响受电弓的正常运行。
(二)框架
        框架在结构上分为两部分,分类的原因是因为中间有铰链进行连接,铰链上方的是上框架,脚链下方的为下框架,为了保证工头上下运动的轨迹,能够近似于垂直,因此上下框架在设计上有专门的辅助装置,例如下框架设置有专门的枪钢,这样一来,能够合理选择腕臂的长度,帮助提升受电弓的动态性能,帮助工头在运动的轨迹过程当中维持垂直的状态。但是在框架也存在一定缺点,主要是因为横向的刚度比较低的过程当中空气中的动力和受电弓使用的方向发生偏转,就会造成高速运转过程当中弓头的运动方向不稳定,运动角度发生偏移。因此,在框架的实践过程当中,通常采用双层的受电弓作为高速集流的工具,双层框架结构的送电工可以让下层的框架适应不同高度的变化,通过接触线架设场合的不同,能够带动高度的变化,通过自身的调整进行小范围的弹簧变动,所以在动态延展性上具有稳定的特点【4】。
总结:总的来说,双流制电车的运动过程需要结合多种,硬件配件等进行调整,才能够满足不同工作环境下的集流要求,为了测试不同受电弓和弓网受流性能,就需要在性能分析上不断提升弓网运行的标准,保证体系的进步和运行参数的宏观发展,帮助城轨道路运行更加智能化。
参考文献:
[1]张宗芳. 城市轨道交通弓网受流特性研究[D].北京交通大学,2019.
[2]卿云. 城轨列车弓网受流质量检测系统设计[D].西南交通大学,2019.
[3]胡洋.重庆AS地铁列车单元内双弓受流应用[J].铁道机车车辆,2019,39(06):126-128.
[4]孙成. 基于新型吊弦的接触网刚度分布及弓网间接触压力变化的研究[D].北京交通大学,2019.
本文为重庆市科技局技术创新与应用示范专项产业类重点研发项目《双流制轨道交通车辆研究及应用示范》(cstc2018jszx-cyzdX0060)的研究成果
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