拉出值对碳滑板电滑动摩擦磨损性能影响的试验研究

摘要

高速铁路有着载客量大、耗时少、安全性高等特点，因此受到许多国家的高度重视。高速铁路现已成为提高运输速率的重要途径，在人们日常生活中有着不可替代的位置。本文利用高速载流摩擦磨损试验机进行了一系列试验，研究了拉出值对纯碳滑板滑动电接触磨损特性的影响，得出以下几点结论:
　　1.有电流时:电弧放电频率、电弧放电能量以及接触电阻都随着拉出值的增大而增大，但载流效率随着拉出值的增大而降低。
　　2.有电流时:碳滑板在无拉出值状态下表面温升比其有拉出值时要低;有拉出值状态下，碳滑板表面温升随着拉出值的增大有减小趋势。无电流时，碳滑板表面温升随着拉出值的增大有微弱的下降趋势。
　　3.在中低速条件下:无拉出值时，碳滑板磨损率远远小于有拉出值状态下的磨损率;在有拉出值状态下，碳滑板磨损率随着拉出值的增大而减小。在高速条件下:无拉出值时，碳滑板磨损率显著增大。随着拉出值的增大，碳滑板磨耗深度呈下降趋势。
　　4.高速条件下:无拉出值时，碳滑板表面非接触区域受电弧侵蚀现象比较严重;低速条件下:有拉出值状态相对于无拉出值状态，碳滑板表面烧蚀现象更加严重。
　　5.弓网载流效率随着法向压力的增加而增加，随滑动速度的增加而降低。在电流恒定的条件下，电弧放电能量随着载流效率的增加而降低;当载流效率降低时，电流波形出现畸变，电弧放电频率增加。在电流和拉出值恒定的条件下，碳滑板表面温升、磨损率以及接触电阻都随着载流效率的增加有减小的趋势。
　　6.在相同拉出值和电流条件下，不同载流效率对应着不同的磨损形貌。碳滑板磨损形貌(SEM)显示:载流效率较高时（η=83.20％），碳滑板以机械磨损为主伴随着轻微的电弧烧蚀现象;载流效率较低时（η=68.92％），碳滑板电弧烧蚀现象非常严重，有明显的烧蚀坑。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 高速铁路的发展历程

1．2 受电弓／接触网系统的概述

1．2．1 弓网接触线

1．2．2 受电弓滑板

1．3 载流摩擦学的概述

1．3．1 摩擦学的介绍

1．3．2 载流摩擦学研究现状

1．4 课题的意义及内容

第2章 试验设备和数据分析

2．1 试验设备

2．1．1 高速载流摩擦磨损试验机

2．1．2 数据采集系统

2．1．3 表面分析及称重设备

2．2 试验材料

2．3 试验参数及操作步骤

2．3．1 试验参数

2．3．2 试验步骤

2．4 数据分析

第3章 拉出值对弓／网系统电特性以及磨损性能的影响

3．1 拉出值对弓／网系统电特性的影响

3．1．1 拉出值对电弧放电能量的影响

3．1．2 拉出值对电弧放电形态的影响

3．1．3 拉出值对弓网载流效率的影响

3．1．4 拉出值对接触电阻的影响

3．2 拉出值对碳滑板磨损性能的影响

3．2．1 拉出值对碳滑板表面温升的影响

3．2．2 碳滑板表面温升随法向压力的变化

3．2．3 碳滑板表面温升随时间的变化

3．2．4 拉出值对碳滑板磨损率的影响

3．2．5 拉出值对碳滑板磨耗深度的影响

3．2．6 碳滑板表面磨损形貌分析

3．3 本章小结

第4章 弓网载流效率与碳滑板磨损性能的相关性研究

4．1 试验参数对弓网载流效率的影响

4．2 载流效率与弓网电弧放电之间的关系

4．2．1 载流效率和弓网电弧放电能量之间的关系

4．2．2 载流效率和弓网电弧放电形态之间的关系

4．2．3 不同载流效率下的电压降和电流时序图

4．3 弓网载流效率与碳滑板磨损性能的相关性

4．3．1 载流效率和碳滑板表面温升的关系

4．3．2 载流效率和接触电阻之间的关系

4．3．3 碳滑板磨损率与载流效率的关系

4．3．4 碳滑板表面磨损形貌的分析

4．4 本章小结

结论

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文