[發明專利]一種高速鐵路弓網受流技術縮比實驗平臺

在審

• 申請號: 202010913144.1
• 申請日: 2020-09-03
• 公開（公告）號: CN112504704A
• 公開（公告）日: 2021-03-16
• 發明（設計）人: 劉文正;伊金浩;李鑫;徐旻
• 申請（專利權）人: 北京交通大學;安徽能匯軌道交通技術有限公司;馬鞍山經濟技術開發區建設投資有限公司
• 主分類號: G01M17/08
• 分類號: G01M17/08;G01M99/00
• 代理公司: 北京安博達知識產權代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國文

本發明涉及一種高速鐵路弓網受流技術縮比實驗平臺，實驗平臺由軌道、小車、受電弓、接觸網、懸掛裝置構成，接觸網部分包括接觸線、承力索、吊弦、定位器、彈簧張力補償器，接觸網各個組成部分的材料屬性根據實際接觸網按照一定比例縮比得到。該實驗平臺有效地解決仿真模型和實驗模型無法將弓網動力學研究與電弧研究相結合的問題，以及現有實驗模型不能很好反映定位點、吊弦點的接觸力和運動特征變化狀況的問題。

技術領域

本發明屬于軌道交通弓網模擬試驗臺技術領域，具體涉及一種高速鐵路弓網受流技術縮比實驗平臺。

背景技術

近年來高速鐵路技術發展迅速，列車運行速度不斷提高。高速鐵路的最高運行速度已經達到350km/h。盡管如此，輪軌鐵路可能還會有進一步提速。另一方面已建成的實際線路中弓網離線現象時有發生。列車高速運行時，弓網運動劇烈，即受電弓振動和接觸線波動加劇，接觸力的變化幅度增大，導致弓網離線現象頻發，甚至出現弓網離線電弧，弓網受流質量惡化。當前對較高運行速度下(大于300km/h)的離線原因認識尚不清楚，關于離線位置點、離線時長、離線間距及其變化規律的研究尚不多見，因此有必要開展弓網離線相關問題的研究。

在申請號為CN201910999460.2的中國專利文獻中，公開了一種半實物半虛擬的弓網試驗臺，用于解決接觸網拉出值，車頂各方向振動對弓網受流的影響的問題，其一沒有考慮弓網實際參數特性和運行速度對離線位置點、離線時長、離線間距的影響，其二也不能實現不同離線位置點、離線時長、離線間距對弓網電弧特性的影響。

此外考慮到仿真結果和實際實驗存在一定差距，而全尺寸模型面臨模型造價、時間節點及試驗費用等問題，又受到實際試驗參數不易改變的限制，因此仿真和實際模擬兩種手段有一定的缺陷。

為了解決現有技術中的上述問題，本發明提出通過縮比模型的試驗結果來預估真實的全尺寸弓網特性，以從實驗角度研究300km/h及以上的弓網運動規律，這對于提高列車運行速度具有重要理論意義。

發明內容

針對現有技術存在的不足，本發明提供一種應用于軌道交通的弓網縮比模型實驗平臺，該實驗平臺有效地解決仿真模型和實驗模型無法將弓網動力學研究與電弧研究相結合的問題，以及現有實驗模型不能很好反映定位點、吊弦點的接觸力和運動特征變化狀況的問題。

本發明提出的一種鐵路弓網受流技術縮比實驗平臺，包括軌道、小車、受電弓、接觸網和懸掛裝置，所述實驗平臺的尺寸與實際的全尺寸弓網受流模型的縮比系數為N，N為大于等于2的自然數，其中所述的軌道為跑道形狀；所述小車內部搭載動力單元及控制系統來模擬實際列車的運行情況。所述小車車頂裝有受電弓，在運行時，所述受電弓弓頭通過滑動電接觸的方式與接觸網上的接觸線相互作用。所述接觸網由兩個直線段與兩個曲線段構成，其中曲線段為運行時的過渡段。所述接觸網包括接觸線、承力索、吊弦、定位器、彈簧補償張力器，所述接觸網根據實際接觸網縮比N倍得到，所述N為縮比系數。受電弓包括滑板、彈簧、上框架、下框架、推桿、絕緣子，所述受電弓根據實際受電弓縮比N倍得到，所述N為縮比系數。在彈簧補償張力器的受力方向附近同向設置拉力傳感器，拉力傳感器配合彈簧補償張力器來檢測運行過程中由于接觸網抬升導致的張力變化，并在弓頭上裝設接觸力傳感器，用于收集運行過程中接觸力變化情況；在墻體上布置位置可變的高速照相機，收集受電弓、接觸線的運動情況。

本發明的有益效果包括：

與現有技術相比，本發明具有以下優點：本發明提出的弓網受流技術縮比實驗平臺材料來源廣泛，加工工序簡單，和全尺寸實驗平臺相比，占用場地面積小，容易在較低的速度下模擬較高速度的運動規律；相比于傳統的仿真實驗方法，進一步提高了數據的準確性。相比于實際線路實驗，節約成本，造價低，便于變化；其運行結果與實際線路結果接近，容易揭示弓網離線特性以及其對弓網電弧的影響，更好地反映弓網受流質量。

附圖說明

此處所說明的附圖是用來提供對本發明的進一步理解，構成本申請的一部分，但并不構成對本發明的不當限定，在附圖中：