接觸網(wǎng)課程設(shè)計---電氣化鐵路懸掛類型設(shè)計

1、<p>　　接觸網(wǎng)技術(shù)課程設(shè)計報告</p><p>　　班 級： 電氣083 </p><p>　　學(xué) 號： </p><p>　　姓 名： </p><p>　　指導(dǎo)教師： </p><p>　　2012年2月24日</p

2、><p><b>　　1.基本題目</b></p><p><b>　　1.1題目</b></p><p>　　高速電氣化鐵路懸掛類型設(shè)計；參考《高速電氣化鐵路接觸網(wǎng)》京—滬高速鐵路接觸類型。</p><p><b>　　1.2題目分析</b></p><p&g

3、t;　　目前，世界各國為滿足高速受流的要求，都根據(jù)自己國家高速鐵路規(guī)劃的動力裝置(動力集中式或動力分散式)和受電弓的結(jié)構(gòu)及性能的不同，而采用了不同的懸掛類型。高速接觸網(wǎng)的懸掛類型就其現(xiàn)有情況而言，有彈性鏈型懸掛、簡單鏈型懸掛、復(fù)式鏈型懸掛（或稱雙鏈型懸掛）。本設(shè)計依據(jù)所學(xué)《高速電氣化鐵路接觸網(wǎng)》課程和參考國外高速接觸網(wǎng)的發(fā)展?fàn)顩r、運營經(jīng)驗以及不同國家的弓網(wǎng)受流質(zhì)量評價標(biāo)準(zhǔn)，對上述三種鏈型懸掛進行了較為全面的技術(shù)經(jīng)濟比較，并對我國京滬高速

4、宜采用簡單鏈型懸掛方式的原因進行了簡單的分析。</p><p>　　2.題目高速：電氣化鐵路懸掛類型設(shè)計</p><p>　　2.1目前國外高速接觸網(wǎng)懸掛類型的發(fā)展?fàn)顩r</p><p>　　國外高速接觸網(wǎng)懸掛類型基本上可歸為三類：即以德國為代表的彈性鏈型懸掛、以法國為代表的簡單鏈型懸掛和以日本為代表的復(fù)鏈型懸掛。從國外高速接觸網(wǎng)的發(fā)展情況來看,總的趨勢是:首先盡可能

5、地簡化接觸網(wǎng)的結(jié)構(gòu),以提高接觸網(wǎng)的可靠性；其次在材質(zhì)一定的條件下,盡可能地提高接觸線的張力,以提高接觸線的波動速度提高運營速度；而且積極研制和開發(fā)與接觸網(wǎng)參數(shù)及運營速度相匹配高速受電弓。</p><p>　　2.2分析弓網(wǎng)受流質(zhì)量的評價標(biāo)準(zhǔn)</p><p>　　對弓網(wǎng)受流質(zhì)量的評價主要從以下方面進行評估：弓網(wǎng)接觸壓力、離線率、受電弓滑板振幅、接觸導(dǎo)線抬升量、硬點等幾個方面。</p&g

6、t;<p>　　（1）弓網(wǎng)間動態(tài)接觸壓力</p><p>　　弓網(wǎng)間的動態(tài)接觸壓力是指受電弓滑板與接觸導(dǎo)線間的垂向接觸力。此接觸力包括所有接觸點的垂向力總和。其標(biāo)準(zhǔn)參考表1。以下為弓網(wǎng)間動態(tài)接觸壓力評定標(biāo)準(zhǔn)中用到的術(shù)語和符號：</p><p>　　Fmax――分析區(qū)段內(nèi)實際最小接觸壓力,單位：N；</p><p>　　Fmin――分析區(qū)段內(nèi)實際最小接觸

7、壓力,單位：N；</p><p>　　σ――分析區(qū)段內(nèi)接觸壓力標(biāo)準(zhǔn)差，單位：N；</p><p>　　Fm――分析區(qū)段內(nèi)接觸壓力的平均值，單位：N；</p><p>　　Fmaxs――分析區(qū)段內(nèi)接觸壓力的統(tǒng)計最大值，F(xiàn)maxs=Fm+3σ,單位：N</p><p>　　Fmins――分析區(qū)段內(nèi)接觸壓力的統(tǒng)計最小值，F(xiàn)mins=Fm-3σ,單位

8、：N，其中分析區(qū)段一般定義為一個跨距。</p><p>　　表1弓網(wǎng)受流質(zhì)量評定指標(biāo)</p><p><b>　?。?）離線率</b></p><p>　　離線率是指指受電弓滑板脫離接觸導(dǎo)線的時間。其評定指標(biāo)參考表2。以下是離線率評定標(biāo)準(zhǔn)中用到的術(shù)語和符號：</p><p>　　Tmax―― 分析區(qū)段內(nèi)最大一次離線的時間

9、，單位：ms</p><p>　　――分析區(qū)段內(nèi)的離線率。區(qū)段內(nèi)離線之和與運行時間的比率，單位：％</p><p>　　表2 離線率評定指標(biāo)</p><p>　?。?）受電弓滑板振動幅度</p><p>　　所謂的受電弓滑板振動幅度是指受電弓滑板在一個跨距內(nèi)的振動幅度，即上下振動的范圍，一般用2倍振幅表示。其評定指標(biāo)參考表3。以下為受電弓滑板

10、振動幅度評定標(biāo)準(zhǔn)中用到的術(shù)語和符號：</p><p>　　2A=Hmax-Hmin，跨距內(nèi)滑板振動幅度</p><p>　　Hmax—跨距內(nèi)受電弓滑板的最大高度</p><p>　　Hmin—跨距內(nèi)受電弓滑板的最低高度</p><p>　　2A 受接觸網(wǎng)的安裝尺寸影響，2A越小，受電弓運動軌跡越平滑，受流質(zhì)量越好。</p>&l

11、t;p>　　表3 受電弓滑板振動幅度評定指標(biāo)</p><p>　　說明：對于單臂受電弓：CLOSE方向指受電弓拐臂與前進方向一致，OPEN方向指受電弓拐臂與前進方向相反。</p><p>　　(4) 接觸導(dǎo)線抬升量</p><p>　　接觸導(dǎo)線抬升量是指受電弓經(jīng)過時，接觸導(dǎo)線的最大抬升量，用H表示。而其評定指標(biāo)參考表4：</p><p>

12、;　　表4接觸導(dǎo)線抬升量評定指標(biāo)</p><p><b>　　（5）硬點</b></p><p>　　硬點是評定接觸導(dǎo)線對受電弓滑板的沖擊主要指標(biāo)是受電弓滑板受到的垂直方向和線路方向上加速度的最大值。其評定指標(biāo)參考表5。以下是硬點評定指標(biāo)中用到的術(shù)語、符號和說明：</p><p>　　AVmax――受電弓滑板受到的垂直方向上的加速度最大值，單位

13、：重力加速度g（9.8m/s2）。</p><p>　　AHmax ――受電弓滑板受到的線路方向上的加速度最大值，單位：重力加速度g（9.8m/s2）。</p><p>　　AVmax和 AHmax 均取每次沖擊加速度最大峰值的絕對值。</p><p>　　表5 硬點評定指標(biāo)：</p><p>　　2.3　對復(fù)鏈型、簡單鏈型和彈性鏈型懸掛的技

14、術(shù)經(jīng)濟比較</p><p>　　復(fù)鏈型懸掛、簡但鏈型懸掛和彈性鏈型懸掛三種接觸網(wǎng)懸掛型式有各自的特點,但對于300 km/ h 以上的速度來說, 均能滿足高速受流要求,在國外都有成功的運營實踐。其技術(shù)經(jīng)濟比較如表6，通過對表6的比較得出以下結(jié)果：</p><p>　　（1）復(fù)鏈型懸掛靜態(tài)彈性不均勻度最小,受電弓的運行軌跡最平緩。但投資較高, 結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜,施工調(diào)整及事故搶修難度大。<

15、/p><p>　?。?）簡單鏈型懸掛靜態(tài)彈性不均勻度較大,導(dǎo)致受電弓運行軌跡的平緩度稍差, 但當(dāng)接觸線設(shè)置適當(dāng)?shù)念A(yù)留弛度時可得到明顯改善。簡單鏈型懸掛的結(jié)構(gòu)最為簡單, 投資最省,施工調(diào)整、運營維護及事故搶修較容易。</p><p>　?。?）彈性鏈型懸掛靜態(tài)彈性不均勻度較小,受電弓的運行軌跡也較平緩。但接觸網(wǎng)的平均抬升量大,穩(wěn)定性較差,需專門的安裝測試工具,施工調(diào)整及事故搶修難度大。</

16、p><p>　　同時在技術(shù)比較時需要注意以下幾個方面的問題：首先關(guān)于靜態(tài)彈性不均勻度在高速狀態(tài)下,僅僅依靠靜態(tài)指標(biāo)來評價弓網(wǎng)受流質(zhì)量是不完善同時也是不科學(xué)的。靜態(tài)彈性不均勻度不是影響高速受流質(zhì)量好壞的決定條件,動態(tài)接觸力及其標(biāo)準(zhǔn)偏差才是弓網(wǎng)受流質(zhì)量好壞的最終評價指標(biāo)。靜態(tài)彈性即使100% 的均勻,但如果其值較大(或者說接觸線波動傳播速度較小) ,同樣不能實現(xiàn)高速受流。另外,靜態(tài)彈性無論如何均勻, 弓網(wǎng)間的動態(tài)接觸力也

17、是不均勻的, 而是在一定范圍內(nèi)變動, 具有較大的分散性。國外實際運營經(jīng)驗表明: 當(dāng)車速超過250km/ h時,受流質(zhì)量與接觸網(wǎng)的彈性均勻與否關(guān)系不大,而更大程度上取決于接觸線的振動情況。這是因為在高速狀態(tài)下,弓網(wǎng)間動態(tài)接觸力的大小主要取決于動態(tài)分量,即空氣動力和受電弓對接觸線的慣性力。空氣動力與列車速度和受電弓的外形尺寸有關(guān),而與接觸網(wǎng)的性能無關(guān);受電弓對接觸線的慣性力與列車速度、接觸網(wǎng)的彈性大小及受電弓的參數(shù)有關(guān), 而與彈性的均勻度并

18、無直接關(guān)系。</p><p>　　接觸網(wǎng)和受電弓共同組成電能傳輸系統(tǒng), 只有在接觸網(wǎng)和受電弓的共同作用下才能評價其性能的優(yōu)劣。因此, 要想取得滿意的行駛效果, 性能優(yōu)越的高速接觸網(wǎng)如果無合適的受電弓與之匹配, 不會獲得滿意的效果, 反之亦然。當(dāng)接觸網(wǎng)的有關(guān)參數(shù)確定之后, 接觸線的使用壽命很大程度上取決于受電弓的性能。當(dāng)接觸網(wǎng)的平均彈性較小時, 接觸線的使用壽命與彈性的不均勻性關(guān)系不大。</p>&l

19、t;p>　　表6　復(fù)鏈、簡鏈和彈鏈的技術(shù)經(jīng)濟比較</p><p>　　2.4　京滬高速宜采用的懸掛方式</p><p>　　鑒于復(fù)鏈型懸掛結(jié)構(gòu)太復(fù)雜, 投資太高, 國內(nèi)尚無成熟的設(shè)計、施工和運營經(jīng)驗, 故不宜在京滬高速中推薦采用。從懸掛方式對速度適應(yīng)性的發(fā)展歷程來看, 四十年前東海道新干線210 km/ h 采用復(fù)鏈型懸掛, 當(dāng)時人們認為200 km/ h 速度應(yīng)采用彈性均勻的復(fù)鏈型

20、懸掛?，F(xiàn)在, 我國廣深、秦沈200～250 km/ h 運行速度采用簡鏈就已經(jīng)達到了令人滿意的受流效果。再從法國的經(jīng)驗來看, 300 km/ h 的簡鏈接觸網(wǎng)已經(jīng)使用了十幾年, 350 km/ h 的簡鏈接觸網(wǎng)也已投入運行, 這說明簡鏈不僅在200～250 km/ h 速度段的受流性能得到了確認, 在300～350 km/ h 速度段同樣能滿足運營要求。從德國的經(jīng)驗來看, 從160～330 km/ h 速度, 彈鏈的使用已經(jīng)有了成熟的經(jīng)

21、驗, 受流質(zhì)量同樣滿足要求。彈鏈和簡鏈在高速領(lǐng)域均有出色的受流性能, 主要原因是兩種懸掛都加大了接觸線的張力, 提高了接觸線的波動傳播速度, 并有追隨性能優(yōu)越的受電弓相匹配。對于京滬高速而言, 從受流質(zhì)量要求來看, 彈鏈和簡鏈均能滿足要求, 但彈鏈?zhǔn)┕ふ{(diào)整麻煩, 運營維護和事故搶修難度加大, 同時</p><p>　　表7京滬鐵路接觸懸掛的技術(shù)參數(shù)</p><p>　　15/8.5KN 6

22、5mm Bzo</p><p><b>　　1.4m</b></p><p>　　4.59.09.04</p><p>　　15KN 150mm 2Cu Co</p><p><b>　　63m</b></p><p>　　圖1 京滬高鐵懸掛類型----簡單鏈型懸掛

23、</p><p><b>　　3.結(jié)論與體會</b></p><p>　　通過這一個星期的學(xué)習(xí)與設(shè)計，我發(fā)現(xiàn)了自己的很多不足，知識的很多漏洞，看到了自己的實踐經(jīng)驗還是比較缺乏，理論聯(lián)系實際的能力還亟需提高。</p><p>　　在沒有做接觸網(wǎng)課程設(shè)計之前，覺得課程設(shè)計只是對該課程所學(xué)知識的單純總結(jié)，但是通過這次課程設(shè)計，發(fā)現(xiàn)自己的觀點有點太片面

24、。課程設(shè)計不僅是對前面所學(xué)知識的一種檢查，更是對自己能力的一種提高。通過這次課程設(shè)計使我意識到自己知識的缺乏、片面，更加明白要學(xué)習(xí)的東西還有很多。以前覺得自己什么都會，什么都懂，有點眼高手低?，F(xiàn)在我明白了學(xué)習(xí)是一個長期積累的過程，在以后的工作、生活中應(yīng)該不斷的學(xué)習(xí)，努力提高自己的文化知識和綜合素質(zhì)。</p><p>　　同時，課程設(shè)計過程中也使我們的同學(xué)關(guān)系更進一步了，同學(xué)之間互相幫助，不懂得地方大家一起商量、一

25、起探討，聽聽不同的看法對我們更好的理解知識有著非常大的幫助，所以在這里感謝幫助我的同學(xué)。同時我認為我們的工作是一個團隊的工作，團隊需要個人，但個人也離不開團隊，必須發(fā)揚團結(jié)協(xié)作的精神，使我們的工作更加的出色。在課程設(shè)計中只有一個人知道原理是遠遠不夠的，必須讓每一個人都知道，否則一個人的錯誤，就有可能導(dǎo)致整個工作的失敗。團結(jié)協(xié)作是我們成功的一項十分重要的保證。這次的課程設(shè)計也正好鍛煉我們這一點，這是十分寶貴的。</p>&l

26、t;p>　　這次課程設(shè)計得到xx老師的悉心指導(dǎo)，在此，謹向xx老師致以誠摯的謝意和崇高的敬意。</p><p><b>　　參考書目</b></p><p>　　[1] 于萬聚著.高速電氣化鐵路接觸網(wǎng). 成都:西南交通大學(xué)出版社,2002.</p><p>　　[2] 李愛敏主編.接觸網(wǎng)生產(chǎn)實習(xí)指導(dǎo).北京:中國鐵道出版社,2000.<