地铁车辆受流器与第三接触轨稳定性研究

摘要

城市轨道地铁车辆受流器与第三接触轨受流是区别于受电弓与高架接触网的一种电气列车牵引供电方式，目前仍被广泛应用于城市轨道交通领域。对受流器与第三接触轨的供电方式来说，稳定的持续接触受流，是车辆的稳定受流和运营安全的保证。根据目前国内各大车辆厂的实际情况，环境条件较为复杂，既有周期性变化的随机载荷、硬点处阶跃冲击等机械作用，又有强电流通过、电弧烧蚀等不良现象，且在车辆动调线上存在弯道、道岔、断轨等相关问题。同时，运行的受流器作为激励源使接触轨产生振动。速度越高，受流器与接触轨的振动越剧烈，所以为了确保车辆的稳定性，确保车辆更好的稳定受流，针对地铁车辆受流器与第三接触轨稳定性研究具有重要的意义。
　　本文首先通过调研国内外受流器与第三接触轨的动态仿真文献，对受流器现场工作环境进行了详细描述，将受流器在安装、调整中的一些关键尺寸及接触压力方面对受流器工作环境进行了理论分析。
　　其次，通过受流器的力学性能试验得出受流器的静态刚度，同时利用ANSYS作为分析工具，搭建受流器与第三接触轨动力耦合模型，建立仿真系统，进一步得到受流器、第三接触轨的动力学模型，及建立受流器与第三接触轨直接耦合的动力仿真模型，且对所建立的受流器与第三接触轨直接耦合的动力仿真模型进行验证，表明该仿真模型的准确性。
　　最后利用所建立的受流器与第三接触轨直接耦合的动力仿真模型，通过动调线现场针对不同压力及不同速度下进行实际测试，改变受流器的结构参数、静态接触力与系统边界条件，得出受流器和第三接触轨的接触力波动可以接受的范围内的静态接触力标准值、受流器与第三接触轨两者之间静态接触力，为确保车辆整体稳定性的最佳速度提供了重要的参考价值。同时研究表明受流器与第三接触轨的模型属于低频系统，即受流器与第三接触轨的动态配合在正常的使用过程中不存在受流器与第三接触轨共振的情况。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 问题的提出

1．2 国内外研究现状

1．3 本文研究的主要内容及目标

1．3．1 研究内容

1．3．2 研究目标

1．3．3 研究方法

第2章 受流器工作环境分析

2．1 受流器安装

2．2 受流器调整过程

2．2．1 通过齿调板调节受流靴高度

2．2．2 调节自由位高度

2．2．3 调节脱靴位高度

2．2．4 受流器调整后检查接触压力

2．3 本章小结

第3章 受流器与第三接触轨模型建立

3．1 模型的建立

3．1．1 受流器力学模型

3．1．2 受流器与第三接触轨仿真方法

3．1．3 受流器与第三接触轨的力学模型

3．1．4 受流器、第三接触轨及耦合模型的建模

3．2 本章小结

第4章 受流器与第三接触轨匹配性研究

4．1 研究方法

4．2 理论分析

4．3 线路测试数据分析

4．3．1 运行工况

4．3．2 测试具体内容

4．3．3 试验原理及设计

4．3．4 测试结果及分析

4．4 受流器与第三接触轨仿真数据

4．4．1 受流器与第三接触轨仿真模型

4．4．2 受流器与第三接触轨耦合模型

4．5 仿真工况

4．6 结果及分析

4．6．1 单轨分析

4．6．2 断轨间距分析

4．7 本章小结

结论

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表的学术论文