滑動(dòng)摩擦條件下電弧的產(chǎn)生及其對(duì)載流摩擦磨損性能的影響.pdf

1、本文以銅基粉末冶金材料/鉻青銅為摩擦副，模擬電力機(jī)車受電弓滑板/接觸網(wǎng)系統(tǒng)的服役條件，在 HST-100載流摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行載流摩擦磨損實(shí)驗(yàn)，研究了電力機(jī)車弓網(wǎng)系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生電弧不同類型。并探討了材料成分、電流、載荷、滑動(dòng)速度以及摩擦副表面幾何形貌對(duì)各類電弧產(chǎn)生以及摩擦磨損性能的影響。利用掃描電子顯微鏡(SEM)、三維形貌儀、能譜儀(EDS)等儀器對(duì)銷試樣摩擦表面形貌進(jìn)行了表征分析，同時(shí)探討了不同參數(shù)對(duì)各類電弧產(chǎn)生的影響。

2、r>　　研究結(jié)果表明，隨著接觸載荷的逐漸增大，摩擦系數(shù)逐漸降低而磨損率則呈現(xiàn)先降低后升高的趨勢(shì)，載流效率因?yàn)檩d荷的增加而升高，同時(shí)摩擦過(guò)程中電弧的起弧率也是先降低后升高。因此在電力機(jī)車運(yùn)行過(guò)程中，弓網(wǎng)間接觸載荷存在一個(gè)最佳值，載荷過(guò)小弓網(wǎng)間接觸不穩(wěn)定，容易產(chǎn)生電弧，載荷過(guò)大則會(huì)導(dǎo)致磨損的加劇。
　　隨著摩擦速度的增大，摩擦系數(shù)和磨損量都呈增大趨勢(shì)，同時(shí)載流效率在低速時(shí)較高且相對(duì)比較穩(wěn)定，但隨著速度的提高，由于沖擊的加劇載流效率則急

3、劇降低；起弧率隨著速度的提高而提高。
　　隨著電流密度的增大，摩擦系數(shù)逐漸降低，摩擦過(guò)程中電弧率及磨損率逐漸升高，同時(shí)在摩擦過(guò)程中載流效率也逐漸降低，在此過(guò)程中電弧燒蝕對(duì)磨損的影響起著決定作用。
　　隨著 Cu/C復(fù)合材料中石墨含量的提高，摩擦過(guò)程中摩擦系數(shù)逐漸降低，并最終趨于穩(wěn)定，同時(shí)磨損率以及起弧率均呈現(xiàn)先降低而后升高的趨勢(shì)，載流效率則呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢(shì)，這些充分說(shuō)明存在一個(gè)合適的石墨含量使 Cu/C復(fù)合材料在載流摩

4、擦過(guò)程中的耐弧、耐磨損以及載流性能最好。
　　隨著表面粗糙度的降低，摩擦過(guò)程中摩擦系數(shù)先降低而后升高，磨損率逐漸降低，摩擦過(guò)程中起弧率逐漸降低；由于表面接觸較好在摩擦過(guò)程中載流效率逐漸升高并最終趨于穩(wěn)定。
　　通過(guò)對(duì)材料摩擦后表面的微觀形貌進(jìn)行分析表明：隨著接觸載荷的增大，電弧燒蝕得到有效地抑制；當(dāng)摩擦速度大于25m/s時(shí)，摩擦表面電弧燒蝕比較嚴(yán)重；隨著電流密度的增大，粘著磨損在磨損中占據(jù)了主導(dǎo)作用；在一定的范圍內(nèi)提高石墨含