一种弓网系统载流摩擦磨损实验系统及方法

摘要

本发明涉及一种弓网系统载流摩擦磨损实验系统及方法，属于实验测试设备技术领域。它包括运动系统、变量控制单元、信息传输收集系统以及总控制器；变量控制单元包括取流形式变量单元、接触网几何参数变量单元、天气环境模拟单元和空气流动模拟单元；信息传输收集系统包括定位单元、接触力监测单元、弓网情况监测单元和温度变化测量单元；取流形式变量单元包括接触网组件，接触网组件包括基座，基座上设置支撑柱，支撑柱上竖直设置滑动架，滑动架一侧设置支撑杆，支撑杆上连接安装接触线，连接安装方式为刚性连接或柔性连接；运动系统包括轨道和实验车，实验车沿轨道运动。本发明功能多变，运载环境稳定，能够模拟弓网系统的不同工况及运行环境。

说明书

技术领域

本发明涉及一种弓网系统载流摩擦磨损实验系统及方法，属于实验测试设备的技术领域。

背景技术

我国电气化铁路一直以安全、高速、节能为发展方向，而弓网系统载流摩擦磨损情况对电气化铁路的安全系数、速度提升、节能降耗有着至关重要的影响，特别是近年来城市轨道交通、地铁等领域频繁出现刚性悬挂接触网与受电弓系统载流摩擦磨损严重的问题，不仅为行车安全带来较大隐患，而且大幅的增加了运营成本和维护成本。目前业界主要从铁路现场和实验室两个方面对弓网系统载流摩擦磨损情况展开研究，前者获得的数据信息较准确，但除部分易损部件外，其他工况不易变更，因此即使发现问题也不能及时调整；后者是对一个或多个影响因素进行实验室研究，而现有的实验条件较实际电气化铁路工况有较大差异，且由于电气化铁路对安全性有极高的要求，因此很多研究成果不能在电气化铁路上得到充分的验证，最终止步于实验室。另一方面在研方向繁多，没有一个实验平台能够将现有研究成果进行整合、优化，最终筛选出最佳的弓网系统，指导电气化铁路的设计、施工、选材、运营和维修等。

目前专门用于检验弓网系统载流摩擦磨损性能的装置较为罕见，大部分是用现有磨损试验机改造而成的，较为常见的有以下三种形式环-块式，销-盘式以及线-滑式。CN110186799B和CN112595618A属于销-盘式摩擦磨损实验机，虽能够对实验过程中的法相压力、相对运转速度和电压进行控制，但是实验环境单一，实验控制变量相对较少。CN110095371B属于往复式的载流摩擦磨损实验机，虽有多种环境下功能模拟，但是其无法仿真高速载流的运行状态。

因而从电气化铁路实际工况出发设计一种更加精密、仿真程度更高的弓网系统载流摩擦磨损实验系统及方法，全方位、多层次、系统地验证不同工况对弓网系统载流摩擦磨损性能的影响，从而为电气化铁路的设计、施工和各方面选材及运营等提供有力依据，是当今社会迫切需要的。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述背景问题中提出的问题，提供一种弓网系统载流摩擦磨损实验系统及方法，它能够全面模拟电气化铁路运行的多种工况和复杂环境。

本发明的目的是这样实现的：一种弓网系统载流摩擦磨损实验系统，包括运动系统、变量控制单元、信息传输收集系统以及总控制器；

所述变量控制单元包括取流形式变量单元、接触网几何参数变量单元、天气环境模拟单元和空气流动模拟单元；

所述信息传输收集系统包括定位单元、接触力监测单元、弓网情况监测单元和温度变化测量单元；

所述取流形式变量单元包括接触网组件，所述接触网组件包括基座，并在基座上设置支撑柱，所述支撑柱上沿竖直方向设置有滑动架，所述滑动架的一侧设置支撑杆，所述支撑杆上连接安装有接触线，连接安装方式为刚性连接或柔性连接；

所述运动系统包括轨道和实验车，所述实验车沿轨道运动。

所述刚性连接是通过支撑杆上的锁扣安装汇流排，所述接触线通过悬吊沟槽与汇流排下方连接。

所述汇流排包括多个单元排，所述单元排上设置有转动销和定位销，所述单元排的内部设置有与定位销位置相匹配的多个定位孔和电磁线圈盒；

所述电磁线圈盒内装有电磁线圈；

所述电磁线圈盒的下方安装有管道，所述管道与喷嘴相连通。

所述柔性连接是通过支撑杆上的锁紧器设置柔性承载机构，并在柔性承载机构上设置有张力弹簧，所述张力弹簧的下方设置有线夹，并通过线夹与接触线连接。

所述支撑杆包括横杆，所述横杆上设置有用于配合传动的传动齿条，所述横杆的下方设置锁紧器和锁扣，所述横杆的左端设置有用于架设软管的套筒。

所述接触网几何参数变量单元包括在支撑柱的支撑架一侧设置的提升齿条，并在提升齿条上匹配设置用于上下滑动的滑动架；

所述滑动架包括架身，并在架身上设置有传动电机和提升电机；

所述架身的内部设置有用于匹配提升电机传动的提升齿轮；

所述架身的内部设置有用于匹配传动电机传动的传动齿轮。

所述实验车包括车体，所述车体的内部设置有信号转换器、信号传输模块和起落架；

所述起落架设置在车体后侧位置，顶部在弓头上设置滑板，所述滑板与接触线接触取流，并将电力传递到实验车的车体电机上。

所述天气环境模拟单元是柔性连接天气环境模拟单元或刚性连接天气环境模拟单元，所述柔性连接天气环境模拟单元包括软管，所述软管通过支撑杆上的套筒架设，并在软管上均匀分布多个用于喷射液体或气体的喷头；所述刚性连接天气环境模拟单元包括管道，所述管道安装在汇流排的电磁线圈盒下方并与喷嘴连通；

所述空气流动模拟单元包括风箱，所述风箱的出风口正对接触线；

所述定位单元包括栅格和激光收发模块，所述栅格设置在轨道上，并与实验车下方设置的激光收发模块共同形成定位系统；

所述接触力监测单元包括压力传感器，所述压力传感器设置在滑板下方，用于测量弓网间的接触力，并采集装置运行过程中实验车的振动情况；

所述弓网情况监测单元包括用于拍摄在实验车行驶过程中滑板与接触线工作图像的线阵相机，所述线阵相机设置在弓头上；

所述温度变化测量单元包括用于监测在实验车运行过程中接触线温度变化的红外传感器，所述红外传感器设置在弓头上。

一种弓网系统载流摩擦磨损实验方法，包括以下步骤：

S1：确定实验条件，需要确定的实验条件内容包括接触网的分布形式、几何参数、接触网种类、弓网选材、弓网配合参数、实验车运行参数、供电方式及参数、天气环境参数和实验终止指标；

S2：根据S1中接触网的分布形式确定各支撑柱的位置及数量并固定在基座上通过确定安装尺寸和安装间隙来控制接触网设备安装的变量；

通过传动电机和提升电机工作初步调整支撑杆的高度和其与轨道中心的横向距离，即确定导高和拉出值，以控制接触网几何参数的变量；

S3：根据S1中的接触网种类来选择接触网的连接方式，从而达到控制取流形式的变量，采用柔性连接方式则依次进行步骤S4和步骤S5，采用刚性连接方式则依次进行步骤S6和步骤S7；

S4：在支撑杆下方安装柔性承载机构，并利用线夹夹紧接触线；

S5：根据S1给出的环境参数设置软管的液体成分与流量，风箱的风向、风速和温度参数，用于模拟复杂多变的大气环境，并进入步骤S8。

S6：在支撑杆下方安装汇流排，接触线通过悬吊沟槽与汇流排的下方固定连接；

S7：根据S1给出的环境参数通过管道和喷嘴喷出雾滴，控制接触线周围的空气湿度和成分，设置风箱的风向、风速和温度参数，并进入步骤S8；

S8：确定接触网分布形式，若符合要求则直接进入步骤S9；

柔性接触网不符合要求时，直接通过调整支撑杆的位置调整接触网分布形式；

刚性接触网不符合要求时，通电将汇流排的定位销吸出，然后通过调整支撑杆的位置调整接触网分布形式，调好后断电，定位销下落将汇流排再次定型；

S9：根据S1给出的要求，选取起落架和滑板，并将实验车安装；

S10：控制弓网配合参数的变量，在总控制器中输入步骤S1中给出的弓网配合参数，信号传输模块传接收后传递给信号转换器，由信号转换器进行分析转换输出指令，起落架抬升，压力传感器工作输出弓网接触力，通过信号传输模块传输到总控制器，待达到设定接触力后起落架停止抬升，并保持稳定；

S11：启动激光收发模块和栅格形成的定位系统，确定实验车的位置；

S12：按照所选连接方式，根据步骤S5或步骤S7启动环境设置开关，达到要求后进入步骤S13；

S13：在总控制器中输入步骤S1给出的供电方式及参数，对接触网进行供电后进入步骤S14；

S14：实验车通过滑板取流车体电机转动，实验车开始加速，待达到步骤S1设定的速度后，通过调节电流大小使实验车平稳运行，此过程中将各数据实时传输至总控制器；

S15：一次实验结束后，停止供电，关闭环境设置开关，实验车停止运动，起落架下降；

S16：若有需要，调整一个或多个实验条件可根据上述步骤S1~S15的过程进行再次试验，直至实验结束后进行步骤S17；

S17：收集数据分析实验情况，得出最佳方案，进行电气化铁路的设计、施工、选材及运营。

优选的，所述步骤S1中的接触网的分布形式为“之”字形或“S”型或“八”字形；

优选的，所述步骤S11中的栅格是反光材料，与激光收发模块相匹配；所述激光收发模块发射激光信号，并接受栅格反射的光信号，确定实验车行驶距离；

优选的，所述步骤S13中的供电方式是交流或直流供电。

相比于现有技术，本发明具有以下优点：

本发明的一种弓网系统载流摩擦磨损实验系统及方法，能够全面模拟电气化铁路运行的多种工况和复杂环境；可通过刚性连接或柔性连接的选用，控制对电气化铁路的取流形式的变量，可通过直流或交流供电及调整电压大小、电流大小实现供电参数的变量、可通过确定导高和拉出值，以控制接触网几何参数的变量，可通过压力传感器传输的数据，以改变控制弓网配合参数的变量，可进行不同材质的接触线的选材，控制接触网零部件选材的变量，可通过确定安装尺寸和安装间隙来控制接触网设备安装的变量，可通过实验速度和加载时间的改变来控制接触网运行参数的变量，还可以通过管道、软管喷嘴的模拟运行来控制运行环境的变量，进行工况的变更或调整，上述多种变量便于本实验系统能够全面、系统地研究和验证各因素在电气化铁路运行过程中对弓网系统载流摩擦磨损性能的影响，从而确定出最佳的弓网系统，指导电气化铁路的设计、施工、选材、运营和维修；

本发明的一种弓网系统载流摩擦磨损实验系统及方法，根据实验需求调整支撑柱的使用数量和排布位置，从而实现接触网分布形式的多变；

本发明的一种弓网系统载流摩擦磨损实验系统及方法，可进行柔性悬挂和刚性悬挂两种接触网的相关实验，且两者可以按照需求自由拆卸安装，适用范围广；

本发明的一种弓网系统载流摩擦磨损实验系统及方法，接触线的拉出值和导高分别通过支撑杆与轨道中心的横向距离和支撑杆的纵向移动距离进行调节，因而接触网的分布情况可通过支撑柱的排布位置、数量以及支撑杆与轨道中心的横向距离和支撑杆与基座的高度来调节；

本发明的一种弓网系统载流摩擦磨损实验系统及方法，接触网为柔性悬挂时通过风箱和软管来模拟雨、雾等复杂天气和恶劣环境，风箱不仅可以改变风速、风向和温度而且可以添加多种颗粒物模拟风沙等复杂环境，在软管中通入不同成分的液体或气体可以模拟不同酸碱度环境，且软管上均匀分布的喷头能够控制液体或气体的流量；接触网为刚性悬挂时通过管道、喷嘴、风箱等调节湿度、成分和温度等环境参数，能够模拟不同环境；

本发明的一种弓网系统载流摩擦磨损实验系统及方法，采用信号传输模块、信号转化器、压力传感器、线阵相机、红外传感器、激光发射模块以及栅格等多种信息收发装置对实验过程的多种数据进行实时采集和监测，并汇总于总控制器上便于提取和整理；线阵相机和红外传感器的配合不仅可以实时采集弓网工作状态的图像，而且可对接触线表面的温度、磨损量、燃弧、硬点情况进行在线监测。

附图说明

图1为本发明的一种弓网系统载流摩擦磨损实验系统的柔性接触网整体结构示意图。

图2为本发明的一种弓网系统载流摩擦磨损实验系统的支撑柱结构和安装示意图。

图3为本发明的一种弓网系统载流摩擦磨损实验系统的滑动架的内部齿轮结构示意图。

图4为本发明的一种弓网系统载流摩擦磨损实验系统的实验车结构和安装示意图。

图5为本发明的一种弓网系统载流摩擦磨损实验系统的运行方法流程图。

图6为本发明的一种弓网系统载流摩擦磨损实验系统在另一种实施方式下的刚性接触网的整体结构示意图。

图7为本发明的一种弓网系统载流摩擦磨损实验系统在另一种实施方式下的刚性接触网的汇流排结构和实施示意图。

其中有：1、支撑柱；2、滑动架；3、传动电机；4、提升电机；5、支撑杆； 6、软管；7、接触线；8、风箱；9、轨道；10、栅格；11、实验车；12、总控制器；13、汇流排；

101、支撑架；102、提升齿条；

201、架身；202、传动齿轮；203、提升齿轮；

501、横杆；502、传动齿条；503、套筒；504、锁紧器；505、锁扣；506、张力弹簧；

1101、信号转换器；1102、车体；1103、信号传输模块；1104、起落架；1105、滑板；1106、压力传感器；1107、线阵相机；1108、红外传感器；1109、激光收发模块、1110车体电机；

1301、单元排；1302、电磁线圈盒；1303、管道；1304、喷嘴；1305、定位销；1306、转动销1306。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明加以说明：

实施例1：

如图1~5所示，一种弓网系统载流摩擦磨损实验系统，包括运动系统、变量控制单元、信息传输收集系统以及总控制器12；

所述变量控制单元包括取流形式变量单元、接触网几何参数变量单元、天气环境模拟单元和空气流动模拟单元；

所述信息传输收集系统包括定位单元、接触力监测单元、弓网情况监测单元和温度变化测量单元；

所述取流形式变量单元包括接触网组件，所述接触网组件包括基座，并在基座上设置支撑柱1，所述支撑柱1上沿竖直方向设置有滑动架2，所述滑动架2的一侧设置支撑杆5，所述支撑杆5上连接安装有接触线7，连接安装方式设置为柔性连接。

在本实施例中，所述运动系统包括轨道9和实验车11，所述实验车11沿轨道9运动。

在本实施例中，所述柔性连接是通过支撑杆5上的锁紧器504设置柔性承载机构，并在柔性承载机构上设置有张力弹簧506，所述张力弹簧506的下方设置有线夹，并通过线夹与接触线7连接。

在本实施例中，所述支撑杆5包括横杆501，所述横杆501上设置有用于配合传动的传动齿条502，所述横杆501的下方设置锁紧器504和锁扣505，所述横杆501的左端设置有用于架设软管6的套筒503。

在本实施例中，所述接触网几何参数变量单元在支撑柱1的支撑架101一侧设置提升齿条102，并在提升齿条102上匹配设置用于上下滑动的滑动架2；所述滑动架2包括架身201，并在架身201上设置有传动电机3和提升电机4；所述架身201的内部设置有用于匹配提升电机4传动的提升齿轮203；所述架身201的内部设置有用于匹配传动电机3传动的传动齿轮202。所述提升电机4通过提升齿条102与提升齿轮203的相互配合实现滑动架2的纵向移动，所述传动电机3通过传动齿条502与传动齿轮202的相互配合实现支撑杆5的横向移动。

在本实施例中，所述实验车11包括车体1102，所述车体1102的内部设置有信号转换器1101、信号传输模块1103和起落架1104；所述起落架1104设置在车体1102后侧位置，顶部在弓头上设置滑板1105，所述滑板1105与接触线7接触取流，并将电力传递到实验车11的车体电机1110上。所述信号传输模块1103是利用无线传输技术，一方面能够接受总控制器12对实验车11上各装置的控制命令，并传输到信号转换器1101内进行分析转换输出指令，另一方面可将实验车11上的各项传感参数传输到总控制器12。

在本实施例中，所述天气环境模拟单元是柔性连接天气环境模拟单元，所述柔性连接天气环境模拟单元包括软管6，所述软管6通过支撑杆5上的套筒503架设，并在软管6上均匀分布多个用于喷射液体或气体的喷头，喷头能够控制液体或气体的流量和形式，用以模拟雨、雾等复杂天气和恶劣环境；

所述空气流动模拟单元包括风箱8，所述风箱8的出风口正对接触线7，风箱8的风向、风力、温度可控，且风箱8内能够添加多种颗粒物，实现多种空气组分环境的流动；

所述定位单元包括栅格10和激光收发模块1109，所述栅格10设置在轨道9上，并与实验车11下方设置的激光收发模块1109共同形成定位系统；

所述接触力测量单元包括压力传感器1106，所述压力传感器1106设置在滑板1105下方，用于测量弓网间的接触力，并采集装置运行过程中实验车11的振动情况；

所述弓网情况监测单元包括用于拍摄在实验车11行驶过程中滑板1105与接触线7工作图像的线阵相机1107，所述线阵相机1107设置在弓头上，并通过后期图像处理获得滑板1105、接触线7的磨耗情况及其他弓网运行信息；

所述温度变化测量单元包括用于监测在实验车11运行过程中接触线7温度变化的红外传感器1108，所述红外传感器1108设置在弓头上；示例性地，所述红外传感器1108可采用PLC控制系统编程，使其运动轨迹与接触网的分布形式相匹配，运动速度与实验车11运行速度相匹配，从而获取运行过程中接触线7的温度变化。

在本实施例中，本发明的一种弓网系统载流摩擦磨损实验方法，包括以下步骤：

S1：确定实验条件，需要确定的内容包括但不仅限于：接触网的分布形式及几何参数、接触网种类、弓网选材、弓网配合参数、实验车11运行参数、供电方式及参数、环境参数、实验终止指标。

S2：根据S1中接触网的分布形式确定各支撑柱1的位置及数量并固定在基座上，通过确定安装尺寸和安装间隙以控制接触网设备安装的变量；

通过传动电机3和提升电机4工作初步调整支撑杆5的高度和其与轨道9中心的横向距离，即行业中常说的导高和拉出值，以控制接触网几何参数的变量。

S3：根据S1中的接触网种类来选择接触网的连接方式，从而达到控制取流形式的变量，本实施例中采用柔性连接方式。

S4：在支撑杆5下方安装柔性承载机构，并利用线夹夹紧接触线7，接触线7种类由S1步骤确定。

S5：根据S1给出的环境参数设置软管6的液体或气体成分、流量和风箱8的风向、风速、温度等参数来模拟复杂多变的大气环境。

S6：确定接触网分布形式，若符合要求进入S7；若不符合，柔性接触网直接通过调整支撑杆5的位置调整接触网分布形式。

S7：根据S1给出的要求，选取起落架1104、滑板1105，将实验车11用器件安装好。

S8：控制弓网配合参数的变量，在总控制器12中输入S1给出的弓网配合相关参数，信号传输模块1103传接收后传递给信号转换器1101，由信号转换器1101进行分析转换输出指令，起落架1104抬升，压力传感器1106工作输出弓网接触力，通过信号传输模块1103传输到总控制器12，待达到设定接触力后起落架1104停止抬升，并保持稳定。

S9：启动激光收发模块1109和栅格10，确定实验车11位置。

S10：按照步骤S5启动环境设置开关，达到要求后进入步骤S11。

S11：在总控制器12中输入S1给出的供电方式及参数，对接触网进行供电，在电流保持稳定后进入S12。

S12：实验车11通过滑板1105平稳取流车体电1110转动，实验车11开始加速，待达到S1设定速度后平稳运行，此过程中各数据采集传感器将数据实时传输至总控制器12。

S13：一次实验结束后，停止供电，关闭环境设置开关，实验车11停止运动，起落架1104下降。

S14：若需要调整一个或多个变量可根据上述有关步骤进行再次试验，直至实验结束后进行S15。

S15：收集数据分析实验情况，得出最佳方案，电气化铁路的设计、施工、选材及运营等。

在本实施例中，步骤S1中的接触网的分布形式包括但不限于“之”字形或“S”型或“八”字形，供电方式可以在交流和直流供电中切换。

在本实施例中，步骤S4中的柔性承载机构中的张力弹簧506，可根据接触网受到的张力大小择优选用。

在本实施例中，步骤S9的栅格10由反光材料制成，栅格间隙和栅格尺寸的大小决定定位精度；激光收发模块用来发射激光信号，并能够接受栅格反射回来的光信号，从而确定实验车行驶距离。

在本实施例中，步骤S11的供电方式可模拟直流、交流以及不同电压等供电参数对弓网关系的影响。

在本实施例中，可模拟不同行车速度，不同的弓网接触力以及其他相关设备和零部件对弓网关系的影响；此外，示例性地，还可在本实施例的基础上铺设供电轨，对第三轨受流情况进行相关研究。

实施例2：

如图6~7所示，在本实施例中，支撑杆5上连接安装有接触线7，连接安装方式为刚性连接。

在本实施例中，所述刚性连接是通过支撑杆5上的锁扣505安装汇流排13，所述接触线7通过悬吊沟槽与汇流排13下方连接；所述汇流排13包括多个单元排1301，所述单元排1301上设置有转动销1306和定位销1305，所述单元排1301的内部设置有与定位销1305位置相匹配的多个定位孔和电磁线圈盒1302；所述电磁线圈盒1302内装有电磁线圈；所述电磁线圈盒1302的下方安装有管道1303，所述管道1303与喷嘴1304相连通。

在本实施例中，所述天气环境模拟单元是刚性连接天气环境模拟单元，所述刚性连接天气环境模拟单元包括管道1303，所述管道1303安装在汇流排13的电磁线圈盒1302下方并与喷嘴1304连通。

在本实施例中，本发明的一种弓网系统载流摩擦磨损实验方法，包括以下步骤：

S1：确定实验条件，需要确定的内容包括但不仅限于：接触网的分布形式及几何参数、接触网种类、弓网选材、弓网配合参数、实验车11运行参数、供电方式及参数、环境参数、实验终止指标。

S2：根据S1中接触网的分布形式确定各支撑柱1的位置并固定在基座上，通过确定安装尺寸和安装间隙以控制接触网设备安装的变量；

通过传动电机3和提升电机4工作初步调整支撑杆5的高度和其与轨道9中心的横向距离即行业中常说的导高和拉出值；

S3：根据S1中的接触网类型选择接触网连接方式，采用刚性连接，并进入步骤S4；

S4：接触网采用刚性连接是在支撑杆5下方安装汇流排13，接触线7通过悬吊沟槽与汇流排13下方固定连接。

S5：根据S1给出的环境参数通过管道1303、喷嘴1304、风箱8设置环境的湿度、成分和温度，进入步骤S6。

S6：确定接触网分布形式，若符合要求进入S9；若不符合，刚性接触网需通电将汇流排13定位销1305吸出后通过调整支撑杆5的位置调整接触网分布形式，调好后断电定位销1305下落将汇流排13再次定型。

S7：根据S1给出的要求，选取起落架1104、滑板1105等实验车11用器件安装好。

S8：在总控制器12中输入S1给出的弓网配合相关参数，信号传输模块1103传接收后传递给信号转换器1101，由信号转换器1101进行分析转换输出指令，起落架1104抬升，压力传感器1106工作输出弓网接触力，通过信号传输模块1103传输到总控制器12，待达到设定接触力后起落架1104停止抬升，并保持稳定。

S9：启动激光收发模块1109和栅格10，确定实验车11位置。

S10：按照步骤S5启动环境设置开关，达到要求后进入S11。

S11：在总控制器12中输入S1给出的供电方式及参数，对接触网进行供电后进入S12。

S12：实验车11通过滑板1105取流车体电1110转动，实验车11开始加速，待达到S1设定速度后通过调整电流大小平稳运行，此过程中各数据采集传感器将数据实时传输至总控制器12。

S13：一次实验结束后，停止供电，关闭环境设置开关，实验车11停止运动，起落架1104下降。

S14：若需要调整一个或多个实验条件可根据上述有关步骤进行再次试验，直至实验结束后进行S15。

S15：收集数据分析实验情况，得出最佳方案，电气化铁路的设计、施工、选材及运营等。

在本实施例中，步骤S6中如需变换拉出值或接触网分布形式可在S6的基础上给单元排下的电磁线圈通电，使其产生磁性后吸出定位销，此时整个汇流排13的定型解除，然后开启传动电机，通过传功齿条和传动齿轮的相互配合调整拉出值或接触线的分布形式，调整完成后断电，定位销在不受磁力的情况下落，锁住汇流排13并将其定型。

在本实施例中，步骤S1中的接触网的分布形式包括但不限于“之”字形或“S”型或“八”字形，供电方式可以在交流和直流供电中切换。

在本实施例中，步骤S9的栅格10由反光材料制成，栅格间隙和栅格尺寸的大小决定定位精度；激光收发模块用来发射激光信号，并能够接受栅格反射回来的光信号，从而确定实验车行驶距离。

在本实施例中，步骤S11的供电方式可模拟直流、交流以及不同电压等供电参数对弓网关系的影响。

在本实施例中，可模拟不同行车速度，不同的弓网接触力以及其他相关设备和零部件对弓网关系的影响；此外，示例性地，还可在本实施例的基础上铺设供电轨，对第三轨受流情况进行相关研究。

以上仅是本发明的具体应用范例，对本发明的保护范围不构成任何限制。凡采用等同变换或者等效替换而形成的技术方案，均落在本发明权利保护范围之内。