振動(dòng)對(duì)弓網(wǎng)電滑動(dòng)摩擦磨損性能影響的試驗(yàn)研究.pdf

1、我國幅員遼闊，十分適合發(fā)展高速列車運(yùn)輸，現(xiàn)時(shí)我國的高速鐵路運(yùn)行總里程已經(jīng)達(dá)到1萬多公里，高速列車的運(yùn)行速度已經(jīng)達(dá)到300～350km/h。輪軌關(guān)系、弓網(wǎng)關(guān)系和流固耦合關(guān)系是高速列車三大重要技術(shù)，深刻影響著高速列車的運(yùn)行安全和運(yùn)行成本。我國開行高速列車積累的經(jīng)驗(yàn)表明，弓網(wǎng)關(guān)系很容易造成高速列車行車事故。高速條件下，受電弓滑板—接觸線組成的摩擦副的工作條件變得十分苛刻，材料損耗十分嚴(yán)重。本論文基于高速列車弓網(wǎng)異常磨耗問題，以純碳滑板、浸金屬

2、碳滑板為試驗(yàn)材料，在高速載流摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)上開展了如下的載流摩擦磨損試驗(yàn)研究并得到相應(yīng)的結(jié)論:
　　1.在高速鐵路線弓網(wǎng)系統(tǒng)工作參數(shù)范圍內(nèi)進(jìn)行了大量的受電弓滑板—接觸線材料的電滑動(dòng)摩擦磨損試驗(yàn)，對(duì)高速弓網(wǎng)電弧放電的規(guī)律進(jìn)行了研究，將電弧放電作了簡要的分類，研究了電弧放電對(duì)滑板載流摩擦磨損性能和燒蝕特征的影響。結(jié)果表明:電弧放電產(chǎn)生的高溫是引起接觸副材料異常磨損的一個(gè)重要原因，電弧放電強(qiáng)度隨著法向載荷的增加而變減小，滑板磨損率、滑板

3、表面溫度與電弧能量二者之間呈現(xiàn)出近似線性的關(guān)系，不同的電弧放電形式對(duì)滑板摩擦表面磨損形貌的影響也不相同。
　　2.對(duì)高速弓網(wǎng)電滑動(dòng)摩擦磨損產(chǎn)生電弧放電的原因進(jìn)行了詳細(xì)的研究。通過大量的試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，高速電滑動(dòng)摩擦磨損過程中滑板的振動(dòng)對(duì)電弧的產(chǎn)生有重要的影響，研究了滑板振動(dòng)、電弧放電、磨損率、磨損形貌隨試驗(yàn)時(shí)間的變化規(guī)律，結(jié)果表明:隨著試驗(yàn)時(shí)間的增加，滑板的磨損機(jī)理也發(fā)生了明顯的改變。隨著試驗(yàn)時(shí)間的增加，滑板振動(dòng)和電弧放電均逐漸加劇

4、。對(duì)電弧放電能量和滑板振動(dòng)的相關(guān)性作了分析，結(jié)果表明:滑板振動(dòng)和電弧放電能量之間有著密切的相關(guān)性。
　　3.對(duì)高速弓網(wǎng)電滑動(dòng)過程中滑板振動(dòng)對(duì)接觸副摩擦磨損性能的影響進(jìn)行了大量的研究。以浸金屬碳、純碳兩種滑板材料為試驗(yàn)對(duì)象，測(cè)量不同工況條件下其滑板振動(dòng)加速度，對(duì)比了振動(dòng)加速度對(duì)兩種滑板載流摩擦磨損性能的影響，得到以下結(jié)論:滑板振動(dòng)加劇了電弧放電現(xiàn)象。電滑動(dòng)過程中，純碳/銅接觸線、浸金屬碳/銅接觸線這兩種摩擦副的摩擦系數(shù)都會(huì)隨著滑板振

5、動(dòng)加速度的增加而減小，且基本保持在0.2～0.35之間。在相同試驗(yàn)條件下，純碳滑板的摩擦系數(shù)始終都比浸金屬碳滑板大。隨著滑板振動(dòng)加速度的增大，兩種滑板磨損率逐漸增大。振動(dòng)加速了滑板的磨損，浸金屬碳滑板耐磨性比純碳滑板的好一些?；逭駝?dòng)對(duì)滑板磨損機(jī)理影響明顯:振動(dòng)較小時(shí)，兩種滑板的主要磨損形式均為磨粒磨損和黏著磨損;當(dāng)振動(dòng)較大時(shí)，純碳滑板磨損形式為以燒蝕坑和熱應(yīng)力裂紋為主的電弧侵蝕，而浸金屬碳滑板的主要磨損形式是電弧侵蝕和剝層。另外，滑板