接触网-受电弓系统摩擦振动的初步研究.pdf

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1、2012年8月润滑与密封Aug．2012第37卷第8期LUBRICATIONENGINEERINGV0lI37No．8DOI：10．3969／j．issn．0254—0150．2012．08．005接触网一受电弓系统摩擦振动的初步研究张岩钱韦吉陈光雄(西南交通大学机械工程学院四川成都610031)摘要：利用ABAQUS建立接触网和受电弓系统的有限元模型，对其进行运动稳定性的有限元复特征值分析，研究摩擦因数、升弓力矩以及承力索和接触线张力对弓网系统运动稳定性的影响。结果表明：随着摩擦因数肛的增大，系统

2、的不稳定性增加；升弓力矩增大，弓网系统的不稳定性也增加；承力索和接触线的张力越大，弓网系统发生不稳定振动的趋势越大；当摩擦因数／z~>0．35时，系统出现模态耦合现象。关键词：摩擦；自激振动；复特征值分析；模态耦合；接触网一受电弓中图分类号：TH117文献标识码：A文章编号：0254—0150(2012)8—021—6APreliminaryStudyoftheInstabilityPropensityforaPantograph·CantenarySystemZhangYanQianWeijiCh

3、enGuangxiong(TribologyResearchInstitute，SouthwestJiaotongUniversity，ChengduSichuan610031，China)Abstract：Afiniteelementmodelofapantograph—eatenarysystemwasestablished．andacomplexeigenvalueanalysisofthemotionequationsofthesystemwasperformedusingABAQUS．Th

4、eefectoffrictioncoefficient，liftforceandtensionsappliedontheendsofthesupportlineandcontactlineonthemotionstabilityofthepantograph--catenarysystemWasstud·-ied．Theresultsdemonstratethattherearestronginstabilitypropensitieswhenthefrictioncoefficientisover

5、acertainval—ue．Parametersensitivityanalysesshowthatfrictioncoeficient，liftforce，tensionsappliedontheendsofthesupportlineandcontactlinehavedistinctinfluencesonthemotionstabilityofthepantograph-eatenarysystem．Modecouplingappearswhen≥0．35andtheunstablemod

6、eshapesofthesystemwereanalyzed．Keywords：friction；self-excitedvibration；complexeigenvalueanalysis；modecoupling；pantograph-cantenary根据实际观察，高速列车在运行过程中弓网系统解释弓网在运动过程中持续产生电弧放电的问题。丁会发出频率较高的尖叫噪声和持续的电弧放电现象。涛等人的试验研究显示，高速列车弓网滑动摩擦因电弧放电不仅造成列车供电电流的畸变，还会加速接数一般都达到0．3—

7、0．4。这样高的摩擦因数可能会触线和受电弓滑板的磨耗，因此如何控制受电弓和接引起弓网摩擦振动。触网之间的振动，成为众多学者研究的课题。张卫华在弓网关系的研究方面，Vinayag，Manabe建等⋯研究了高速列车运行过程中接触线一受电弓滑立数学模型模拟了接触网一受电弓的耦合情况，分析板之间的动态法向接触力，结果表明在弓网滑动接触了简单接触网与受电弓弓头在高速情况下的接触情过程中弓网之间的法向接触力并不是持续为0，而是况。在受电弓动力学研究方面，张卫华等推导出在个别时刻为0，即弓网不会持续离线。这样就不

8、能受电弓的非线性动力学方程，并对该方程进行了线性化处理，并且对简单链型悬挂接触网和受电弓建立了接触网的有限元模型，计算出其固有频率和相关振·基金项目：国家自然科学基金项目(50875220；51005191)；型，并对受电弓非线性模型进行线性化处理，从而建国家科技支撑计划项目(2009BAG12A01一D06—1)；四川省科技支撑计划项目(2011F7．,0052)．立了受电弓／接触网垂向耦合动力学模型。翟婉明收稿日期：2012—03—16．等。。建立了受电弓一接触网