電壓對碳滑板磨損性能和溫升的作用機理的試驗研究.pdf

1、電氣化鐵路具有速度快、運輸能力強和安全舒適等優(yōu)勢，已成為我國軌道交通運輸?shù)闹髁?。受電?接觸網(wǎng)系統(tǒng)是電氣化鐵路的重要組成部分，也是電氣化鐵路機車提速急需突破的關(guān)鍵技術(shù)之一。受電弓滑板與接觸網(wǎng)導線組成了一對復雜環(huán)境下的高速載流滑動摩擦副。受電弓滑板通過高速滑動摩擦從接觸網(wǎng)導線上取得電能供電力機車使用，然而，受電弓滑板的服役環(huán)境惡劣，磨損嚴重且壽命周期短。因此，研究受電弓滑板的載流摩擦磨損性能是促進電氣化鐵路發(fā)展的基礎，具有十分重要的現(xiàn)實意

2、義。
　　利用自主研制的大功率環(huán)—塊式高速載流摩擦磨損試驗機，本文對受電弓碳滑板的載流摩擦磨損性能進行了一系列的研究。主要研究了恒定電流條件下，電壓對碳滑板的摩擦磨損性能和溫升的影響，并得到了以下結(jié)論:
　　1.不同的法向壓力和相對滑動速度下，碳滑板溫升和電弧放電能量均隨電壓的增大而增大，呈現(xiàn)出先急劇增大后平緩上升的趨勢。載流效率也隨電壓的增大而增大，而且呈現(xiàn)出近似線性增大的趨勢。
　　2.碳滑板的磨損率隨著電壓的增大

3、而增大，呈現(xiàn)出先快速增大后平緩上升的趨勢。線路有電壓時，碳滑板的摩擦系數(shù)高于線路無電壓時的摩擦系數(shù)。碳滑板的摩擦系數(shù)隨電壓的增大而減小，并逐漸接近于線路無電壓時碳滑板的摩擦系數(shù)。碳滑板的磨損率與碳滑板溫升和電弧放電能量均呈現(xiàn)出正強且線性相關(guān)性，相關(guān)性系數(shù)分別達到0.94651和0.96248。
　　3.不同電壓下，碳滑板的磨損形貌呈現(xiàn)出了較大差異。當電壓U=3.5 V時，弓網(wǎng)載流滑動主要以機械磨損為主，在接觸區(qū)伴隨著少量的電弧燒蝕

4、磨損;當電壓U=167 V時，弓網(wǎng)載流滑動主要以電弧燒蝕磨損為主，碳滑板表面出現(xiàn)大量不均勻的燒蝕坑和少量的大裂紋;當電壓U=667 V時，碳滑板表面出現(xiàn)較均勻的燒蝕坑和大量的細小裂紋。
　　4.線路有電壓時，法向壓力的增大有助于改善碳滑板的摩擦磨損性能，且電壓越大，作用越明顯;相對滑動速度的增大加劇了碳滑板的磨損，當相對滑動速度v＞150km/h時，相對滑動速度的增加對碳滑板磨損的影響越明顯。相對滑動速度對碳滑板摩擦磨損性能的影響