[發(fā)明專利]地鐵接觸線磨耗分布預(yù)測(cè)方法及維保方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910023386.0
• 申請(qǐng)日: 2019-01-10
• 公開（公告）號(hào): CN109783928B
• 公開（公告）日: 2021-04-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 魏秀琨;孟鴻飛;賈利民;何江海;劉蘭;李正國(guó);趙清倫;尹賢賢;魏德華;趙利瑞;李賽;江思陽(yáng);潘潼;陳亞蘭
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京交通大學(xué);廣州地鐵集團(tuán)有限公司
• 主分類號(hào): G06F30/20
• 分類號(hào): G06F30/20;G06F119/04
• 代理公司: 北京市商泰律師事務(wù)所 11255
• 代理人: 黃曉軍

本發(fā)明提供了一種地鐵接觸線磨耗分布預(yù)測(cè)方法及維保方法，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中無法對(duì)地鐵接觸線磨耗分布進(jìn)行準(zhǔn)確預(yù)測(cè)的問題。所述接觸線磨耗分布預(yù)測(cè)方法及維保方法，建立接觸線磨耗率計(jì)算簡(jiǎn)化模型，根據(jù)所述簡(jiǎn)化模型對(duì)接觸線磨耗分布進(jìn)行預(yù)測(cè)，并在預(yù)測(cè)的基礎(chǔ)上有針對(duì)性的制定維保策略。本發(fā)明通過磨耗機(jī)理分析，從磨耗機(jī)制的角度建立接觸線磨耗率計(jì)算模型，并結(jié)合實(shí)際弓網(wǎng)電流和行車速度、接觸力等對(duì)接觸線的磨耗分布作出計(jì)算分析，直觀地反映出不同位置接觸線的磨耗程度，并提出了對(duì)接觸線磨耗的提前預(yù)估和差異化維保方法，對(duì)減少維修成本和提高剛性接觸網(wǎng)接觸線的安全性能具有重要的意義。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于城市軌道交通領(lǐng)域，具體涉及一種地鐵接觸線磨耗分布預(yù)測(cè)方法及維保方法。

背景技術(shù)

地鐵是一種重要的城市軌道交通工具。目前，我國(guó)地鐵車輛受流取電的方式主要有兩種，一種是接觸網(wǎng)-受電弓系統(tǒng)，另一種是受流靴-第三軌系統(tǒng)。在弓網(wǎng)系統(tǒng)中，相比于柔性接觸網(wǎng)，剛性接觸網(wǎng)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠性高、易于維修、對(duì)隧道凈空要求較低等特點(diǎn)，在地鐵領(lǐng)域逐漸顯現(xiàn)出其優(yōu)越性并得到了廣泛的應(yīng)用。

隨著剛性接觸網(wǎng)的大規(guī)模應(yīng)用，其相關(guān)運(yùn)用、維修及更換問題也逐漸顯露出來，在電力牽引的地鐵線路中，高速運(yùn)行的受電弓與接觸線間存在著極為復(fù)雜的機(jī)械磨耗和電氣作用，且兩者相互影響，接觸線的磨耗不僅會(huì)導(dǎo)致有效載流量的降低，還會(huì)增加磨損較嚴(yán)重區(qū)段的局部抗拉應(yīng)力，嚴(yán)重影響接觸網(wǎng)的安全運(yùn)行。在目前大客流、高行車密度以及其它復(fù)雜環(huán)境下，加速區(qū)段、錨段關(guān)節(jié)、坡道頂點(diǎn)、道岔等關(guān)鍵部位極易產(chǎn)生大電流、側(cè)磨、硬點(diǎn)沖擊、打火、拉弧等特殊工況，使得接觸線過度磨耗或異常磨耗的現(xiàn)象越來越嚴(yán)重，對(duì)接觸網(wǎng)以及受電弓的安全穩(wěn)定運(yùn)行產(chǎn)生極大的隱患。

現(xiàn)有技術(shù)中，針對(duì)剛性接觸網(wǎng)接觸線的磨耗問題，多數(shù)地鐵運(yùn)營(yíng)單位主要以歷史檢測(cè)數(shù)據(jù)及維修記錄為出發(fā)點(diǎn)，統(tǒng)計(jì)分析磨耗過度或異常磨耗的區(qū)域并推測(cè)可能導(dǎo)致發(fā)生此現(xiàn)象的原因。但是，這種方式雖然準(zhǔn)確可靠，但不具有可預(yù)測(cè)性，無法推測(cè)出其他未更換接觸線的剩余壽命磨耗演變規(guī)律；另外，在實(shí)驗(yàn)條件下研究載流磨擦磨損雖然能找到各影響因素與磨耗率之間的關(guān)系以及磨耗發(fā)展趨勢(shì)，但與實(shí)際運(yùn)營(yíng)狀況相差較大且不具有直觀性。

發(fā)明內(nèi)容

為了提高地鐵運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性，克服現(xiàn)有技術(shù)中無法對(duì)地鐵接觸線磨耗進(jìn)行準(zhǔn)確、長(zhǎng)期分布預(yù)測(cè)的問題，本發(fā)明提供了一種地鐵接觸線磨耗分布預(yù)測(cè)方法及維保方法，通過磨耗機(jī)理分析，從磨耗機(jī)制的角度建立接觸線磨耗率計(jì)算模型，并結(jié)合實(shí)際弓網(wǎng)電流和行車速度、接觸力等對(duì)接觸線的磨耗分布作出計(jì)算分析，直觀地反映出不同位置接觸線的磨耗程度，并提出了對(duì)接觸線磨耗的提前預(yù)估和差異化維保方法，對(duì)減少維修成本和提高剛性接觸網(wǎng)接觸線的安全性能具有重要的意義。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取了如下技術(shù)方案。

本發(fā)明提供了一種地鐵接觸線磨耗分布預(yù)測(cè)方法，所述方法包括如下步驟：

步驟S1，建立接觸線磨耗率計(jì)算簡(jiǎn)化模型；

步驟S2，根據(jù)所述簡(jiǎn)化模型對(duì)接觸線磨耗分布進(jìn)行預(yù)測(cè)。

進(jìn)一步地，所述步驟S1進(jìn)一步包括：

步驟S101，獲得嚴(yán)重氧化磨耗下的磨耗率計(jì)算原始模型；

步驟S102，將弓網(wǎng)間電流等效為壓力，與實(shí)際接觸力共同構(gòu)成總壓力；

步驟S103，將所述總接觸力、材料屬性系數(shù)、壓力影響因子、電流影響因子、速度影響因子引入所述計(jì)算原始模型中，得到磨耗率計(jì)算簡(jiǎn)化模型；

步驟S104，將磨耗率轉(zhuǎn)換為在接觸線某點(diǎn)處通過每萬(wàn)弓架次磨耗的截面積，得到接觸線磨耗率計(jì)算簡(jiǎn)化模型。

進(jìn)一步地，所述接觸線磨耗率計(jì)算簡(jiǎn)化模型為