[發(fā)明專利]一種基于磁場調(diào)控的改善弓網(wǎng)載流摩擦磨損的裝置及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910696098.1
• 申請日: 2019-07-30
• 公開（公告）號(hào): CN110370934B
• 公開（公告）日: 2020-08-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王瀟;高國強(qiáng);王虹;鄧?yán)?/a>;楊澤鋒;魏文賦;吳廣寧
• 申請（專利權(quán)）人: 西南交通大學(xué)
• 主分類號(hào): B60L5/18
• 分類號(hào): B60L5/18;B60M1/13;G01D21/02
• 代理公司: 成都正華專利代理事務(wù)所(普通合伙) 51229
• 代理人: 陳選中

本發(fā)明公開了一種基于磁場調(diào)控的改善弓網(wǎng)載流摩擦磨損的裝置及方法，該裝置包括密繞螺線管、無線頻率相位測量儀、壓力傳感器、電流信號(hào)發(fā)生器和PC機(jī)；無線頻率相位測量儀和壓力傳感器均與所述PC機(jī)連接，所述密繞螺線管通過電流信號(hào)發(fā)生器與所述PC機(jī)連接。本發(fā)明不僅有效地改善了弓網(wǎng)載流摩擦磨損的情況，同時(shí)還提高了能量傳輸效率和受流質(zhì)量，且結(jié)構(gòu)簡單，效果顯著，具有很強(qiáng)的實(shí)用價(jià)值和推廣價(jià)值。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于磁場調(diào)控和弓網(wǎng)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于磁場調(diào)控的改善弓網(wǎng)載流摩擦磨損的裝置及方法。

背景技術(shù)

電氣化鐵路電力機(jī)車獲得動(dòng)力的關(guān)鍵部位是弓網(wǎng)系統(tǒng)：通過安裝在牽引單元或機(jī)車車輛上的一個(gè)或者多個(gè)受電弓從接觸網(wǎng)集取電流來實(shí)現(xiàn)對機(jī)車的牽引供電。架空接觸網(wǎng)導(dǎo)線與受電弓滑板組成一對載流摩擦副，這對載流摩擦副的動(dòng)態(tài)相互作用和摩擦磨損性能對接觸線和滑板的使用壽命以及電力機(jī)車的運(yùn)行性能和安全性起決定作用。

受電弓和接觸網(wǎng)在機(jī)械和電氣上緊密接觸，任何故障都會(huì)直接影響受電弓的正常取流和弓網(wǎng)系統(tǒng)的服役壽命，嚴(yán)重時(shí)可能會(huì)威脅到電力機(jī)車的安全行駛。當(dāng)弓網(wǎng)間的接觸壓力較小時(shí)，接觸副之間的沖擊振動(dòng)加劇，顯著降低列車的受流質(zhì)量，同時(shí)受電弓不在一個(gè)水平面上運(yùn)行容易引起離線電弧，電弧的熱量可能會(huì)燒蝕接觸線和滑板，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)蹟嘟佑|線；當(dāng)接觸壓力增大時(shí)，弓網(wǎng)離線電弧能夠在一定程度上被抑制，但是弓網(wǎng)間的機(jī)械磨損加劇。過大的接觸壓力會(huì)導(dǎo)致接觸線的抬升量增加，對接觸線產(chǎn)生過大的彎曲應(yīng)力，這樣一方面會(huì)加劇接觸線的疲勞磨損、縮短服役時(shí)間、增加維修成本，另一方面可能導(dǎo)致受電弓滑板碰撞到定位器而引起弓網(wǎng)事故。所以合適的弓網(wǎng)接觸壓力不僅可以保障接觸線與受電弓滑板的良好動(dòng)態(tài)相互作用，還能保證列車的安全運(yùn)行。因此需要一種裝置，能夠使得弓網(wǎng)接觸壓力維持在鐵路行標(biāo)或者國家標(biāo)準(zhǔn)的范圍之內(nèi)，以保障弓網(wǎng)系統(tǒng)的穩(wěn)定受流，減緩弓網(wǎng)接觸副的異常磨耗狀況，改善接觸線和受電弓滑板的服役狀態(tài)從而延長其服役壽命，提高經(jīng)濟(jì)效益。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)中的上述不足，本發(fā)明提供的基于磁場調(diào)控的改善弓網(wǎng)載流摩擦磨損的裝置及方法解決了現(xiàn)有因弓網(wǎng)接觸壓力較小，接觸副之間的沖擊和振動(dòng)加劇、離線電弧頻發(fā)和因弓網(wǎng)接觸壓力較大，接觸線和滑板異常磨耗加劇、接觸線的抬升量增加、易引起弓網(wǎng)事故等問題。

為了達(dá)到上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：一種基于磁場調(diào)控的改善弓網(wǎng)載流摩擦磨損的裝置，包括密繞螺線管、無線頻率相位測量儀、壓力傳感器、電流信號(hào)發(fā)生器和PC機(jī)；

所述無線頻率相位測量儀和壓力傳感器均與所述PC機(jī)連接，所述密繞螺線管通過電流信號(hào)發(fā)生器與所述PC機(jī)連接。

進(jìn)一步地，所述密繞螺線管設(shè)置于受電弓滑板托架的正下方；

所述無線頻率相位測量儀設(shè)置于受電弓底架上；

所述壓力傳感器設(shè)置于受電弓滑板托架下表面的左右兩端。

進(jìn)一步地，所述密繞螺線管的長度小于等于受電弓滑板長度，其直徑小于受電弓滑板寬度。

進(jìn)一步地，所述壓力傳感器為高精度絕緣應(yīng)變式壓力傳感器。

一種改善弓網(wǎng)載流摩擦磨損的方法，包括以下步驟：

S1、通過無線頻率相位測量儀實(shí)時(shí)采集載流接觸線上的相位角，并傳輸至PC機(jī)；

S2、通過壓力傳感器實(shí)時(shí)采集滑板兩端所受壓力并傳輸至PC機(jī)；

S3、通過PC機(jī)根據(jù)接收到的滑板兩端所受壓力計(jì)算弓網(wǎng)動(dòng)態(tài)接觸壓力，并判斷弓網(wǎng)動(dòng)態(tài)接觸壓力是否在預(yù)設(shè)接觸壓力范圍內(nèi)；

若是，則進(jìn)入步驟S4；

若否，則返回步驟S1；

S4、根據(jù)PC機(jī)接收到的載流接觸線上的相位角，計(jì)算需通入密繞螺線管的電流強(qiáng)度及方向，并發(fā)送至電流信號(hào)發(fā)生器；