碳-銅摩擦副載流摩擦磨損特性與表面粗糙度關(guān)系的研究.pdf

1、弓網(wǎng)系統(tǒng)是電力機(jī)車重要的電力傳輸系統(tǒng),受電弓滑板和接觸線是一對(duì)典型的載流摩擦副,摩擦副間的接觸狀態(tài)不佳會(huì)形成離線電弧,電弧的產(chǎn)生不僅會(huì)破壞和惡化受流狀態(tài),也會(huì)加速材料的嚴(yán)重磨損,甚至危及機(jī)車的運(yùn)行安全。很多因素如表面粗糙度、摩擦副的材料、潤(rùn)滑條件、法向壓力、電流密度、滑動(dòng)速度等對(duì)載流摩擦磨損中電弧的產(chǎn)生都有著重要的影響。隨著列車的不斷提速,弓網(wǎng)間產(chǎn)生離線電弧的頻率將顯著增加,接觸副表面因磨損和燒蝕必然造成不同的粗糙度,因此研究表面粗糙度

2、與碳／銅摩擦副載流摩擦磨損之間的關(guān)系有重要意義。
　　 本文在經(jīng)改造過的CETR UMT-2多功能摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)上,采用環(huán)-塊接觸方式,進(jìn)行不同粗糙度和不同參數(shù)下的碳／銅接觸副載流摩擦磨損試驗(yàn),并研究其對(duì)電弧特性的影響,研究獲得的主要結(jié)果如下:
　　 1)表面越粗糙的影響:較大尺寸接觸粗糙凸峰存在,使真實(shí)接觸面積減小,導(dǎo)致承擔(dān)的電流密度加大,起弧更容易,電弧燒蝕是其摩擦系數(shù)波動(dòng)幅度大和磨損量增加的主要原因。減小表面粗糙度

3、,可以減小電弧產(chǎn)生的頻率和電弧的強(qiáng)度,減小磨損。
　　 2)有、無電流時(shí),摩擦系數(shù)隨著法向壓力的增加而減小并逐漸趨于穩(wěn)定,帶電時(shí)的摩擦系數(shù)都大于不帶電時(shí)的摩擦系數(shù),且隨著電流的增大摩擦系數(shù)增大。
　　 3)法向壓力是影響載流摩擦過程中是否產(chǎn)生電弧的重要因素。固定表面粗糙度條件下,存在一個(gè)臨界法向壓力,大于這個(gè)臨界值,就不產(chǎn)生可見電弧,此時(shí)的載流摩擦系統(tǒng)穩(wěn)定,電壓和電流均恒定,此時(shí)碳材料的磨損機(jī)制是以磨粒磨損和粘著磨損為主