刚性接触网腕臂型支持装置的振动特性分析与结构优化

摘要

刚性接触网腕臂型支持装置是刚性接触网重要的支撑部件,在实际工作中,随着弓网动态接触力的变化,支持装置承受着复杂多变的载荷,因此要求其具有较高的的可靠性.为研究刚性接触网腕臂型支持装置的振动特性及其结构优化,通过腕臂型支持装置的有限元分析,确定其应力最大点,并通过模态分析,提取了腕臂型支持装置的固有频率与振型.其次通过动态应力采集试验,结合有限元分析结果,确定其易发生疲劳故障部位,并进行了振动特性分析.最后针对振动分析和模态分析结果,并基于腕臂型支持装置零部件厚度与刚度的区间不连续的变化方法,以提高1阶固有频率为目标,对其进行了结构优化与验证.结果 表明,随着厚度的增加,腕臂型支持装置的固有频率相应增加,优化后的腕臂型支持装置1阶扭转频率由16.75 Hz提高到22.40 Hz,远离弓网动态抬升力信号振动频率,显著改善了腕臂型支持装置的扭转振型.