振動對弓網(wǎng)電滑動摩擦磨損性能影響的試驗研究.pdf

1、我國幅員遼闊，十分適合發(fā)展高速列車運輸，現(xiàn)時我國的高速鐵路運行總里程已經(jīng)達到1萬多公里，高速列車的運行速度已經(jīng)達到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行安全和運行成本。我國開行高速列車積累的經(jīng)驗表明，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、碳滑板為試驗材料，在高速載流摩擦磨損試驗機上開展了如下的載流摩擦磨損試驗研究并得到相應(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)進行了大量的受電弓滑板—接觸線材料的電滑動摩擦磨損試驗，對高速弓網(wǎng)電弧放電的規(guī)律進行了研究，將電弧放電作了簡要的分類，研究了電弧放電對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重要原因，電弧放電強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滑板摩擦表面磨損形貌的影響也不相同。
　　2.對高速弓網(wǎng)電滑動摩擦磨損產(chǎn)生電弧放電的原因進行了詳細的研究。通過大量的試驗研究發(fā)現(xiàn)，高速電滑動摩擦磨損過程中滑板的振動對電弧的產(chǎn)生有重要的影響，研究了滑板振動、電弧放電、磨損率、磨損形貌隨試驗時間的變化規(guī)律，結(jié)果表明:隨著試驗時間的增加，滑板的磨損機理也發(fā)生了明顯的改變。隨著試驗時間的增加，滑板振動和電弧放電均逐漸加劇

4、。對電弧放電能量和滑板振動的相關(guān)性作了分析，結(jié)果表明:滑板振動和電弧放電能量之間有著密切的相關(guān)性。
　　3.對高速弓網(wǎng)電滑動過程中滑板振動對接觸副摩擦磨損性能的影響進行了大量的研究。以浸金屬碳、純碳兩種滑板材料為試驗對象，測量不同工況條件下其滑板振動加速度，對比了振動加速度對兩種滑板載流摩擦磨損性能的影響，得到以下結(jié)論:滑板振動加劇了電弧放電現(xiàn)象。電滑動過程中，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)都會隨著滑板振

5、動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。隨著滑板振動加速度的增大，兩種滑板磨損率逐漸增大。振動加速了滑板的磨損，浸金屬碳滑板耐磨性比純碳滑板的好一些?；逭駝訉迥p機理影響明顯:振動較小時，兩種滑板的主要磨損形式均為磨粒磨損和黏著磨損;當振動較大時，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