受電弓系統(tǒng)研究.pdf

1、發(fā)展高速鐵路是鐵路現(xiàn)代化建設(shè)的必然趨勢。而高速鐵路均采用電力牽引，高速列車必須在高速運(yùn)行條件下可靠地從接觸網(wǎng)上取得電能，否則將影響列車運(yùn)行和電氣驅(qū)動系統(tǒng)的性能。高速電氣化鐵路關(guān)鍵技術(shù)之一是如何保證在高速運(yùn)行條件下具有良好的受流質(zhì)量。隨著既有線的提速改造和高速客運(yùn)專線的加快建設(shè)，弓網(wǎng)系統(tǒng)的問題日益彰顯。 本文從提高受電弓的運(yùn)動學(xué)和動力學(xué)性能以改善弓網(wǎng)關(guān)系，提高受流質(zhì)量的角度出發(fā)，主要完成了以下內(nèi)容： 首先，用拉格朗日方程推

2、導(dǎo)了受電弓的垂向非線性運(yùn)動微分方程，對非線性的受電弓模型進(jìn)行了線性化處理，并研究了各桿件參數(shù)對框架歸算參數(shù)的影響規(guī)律。通過對各個桿件受力分析，運(yùn)用牛頓定律推導(dǎo)牛頓一歐拉方程，求解此方程得到桿件內(nèi)力，為受電弓桿件幾何參數(shù)設(shè)計(jì)提供依據(jù)； 其次，在建立受電弓框架結(jié)構(gòu)的幾何關(guān)系模型的基礎(chǔ)上，根據(jù)列車平穩(wěn)受流對受電弓機(jī)構(gòu)提出的具體要求，以弓頭平衡桿的平動為目標(biāo)，以受電弓機(jī)構(gòu)正常工作所要滿足的條件為約束，對受電弓機(jī)構(gòu)幾何參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化，得到

3、了使受電弓性能達(dá)到最優(yōu)的幾何參數(shù)。通過優(yōu)化提高了受電弓的運(yùn)動學(xué)性能。 第三，為保證良好的受流質(zhì)量，新型高速受電弓大量采用輕型合金材料制作，這可能導(dǎo)致機(jī)械強(qiáng)度和剛度的不足。文中結(jié)合受電弓的開發(fā)過程，建立三維模型，利用有限元計(jì)算軟件ANSYS，進(jìn)行受電弓的橫向剛度分析、整體強(qiáng)度和動力特性分析，對受電弓的設(shè)計(jì)具有指導(dǎo)意義。通過對受電弓有限元分析，進(jìn)行虛擬設(shè)計(jì)，首次進(jìn)行高速受電弓的整體結(jié)構(gòu)特性分析。 最后，本文結(jié)合高速受電弓開發(fā)