專利名稱：弓網電接觸特性試驗裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種弓網電接觸特性試驗裝置，屬于電氣化鐵路技術領域。
背景技術：
弓網關系是目前制約我國高速電氣化鐵路發(fā)展的瓶頸之一，保證受電弓與接觸網 導線的良好接觸狀態(tài)是弓網關系中亟需解決的關鍵核心問題。電力機車通過接觸網導線與 受電弓滑板滑動接觸，從接觸網上獲取電能。隨著列車運行速度的提高，接觸網導線的不平 順、沿接觸網振動、受電弓弓頭振動、軌道的不平順等因素的影響也隨之加劇，使得受電弓 與接觸網電接觸狀態(tài)嚴重惡化，具體表現(xiàn)為一方面，受電弓滑板與接觸網導線之間的相對 運動速度加快，導致其磨耗增大，壽命顯著縮短；另一方面弓網離線(受電弓與接觸網導線 之間由接觸狀態(tài)到分離狀態(tài))更加頻繁，導致弓網電弧頻頻發(fā)生，嚴重燒蝕受電弓滑板和 接觸網導線。弓網電接觸狀態(tài)的惡化，引起電壓、電流波形畸變，降低列車受流質量，嚴重威 脅行車安全。因此，有必要研發(fā)對弓網電接觸特性進行試驗的裝置。由于受現(xiàn)場運營條件、設備安裝空間等因素的限制，很難在現(xiàn)場進行弓網電接觸 的特性進行試驗。目前多采用模擬試驗方法來研究和間接測試弓網電接觸特性，并通過接 觸網導線與受電弓滑板的相對運動來模擬機車行駛時的弓網接觸狀態(tài)。其試驗裝置多采用 盤銷結構，如Asea Brown Boveri Ltd(簡稱ABB)公司的弓網電弧試驗裝置，即將接觸網導 線安裝在動力輪的圓周上，利用電機帶動動力輪轉動，受電弓滑板與動力輪圓周上的導線 接觸，模擬弓網電接觸狀態(tài)。該方法的缺陷是(1)由于接觸網導線沿著圓盤的圓周安裝，接觸網導線與受電弓滑板接觸段為圓 弧形，而實際與受電弓滑板接觸的接觸段導線為平順的直線，這與實際的弓網滑動接觸形 貌存在著較大差異。這種差異將導致試驗結果不能真實反映弓網電接觸特征。(2)現(xiàn)有裝置的接觸網導線安裝在圓盤的邊緣上，在與受電弓滑板接觸的過程中， 由于圓盤是剛性的，導致接觸網導線與受電弓滑板之間的接觸為剛性接觸，與現(xiàn)場實際弓 網的柔性接觸形態(tài)不符。(3)接觸網導線固定在圓盤，導線張力無法調節(jié)，而現(xiàn)場實際的接觸網導線張力是 動態(tài)變化的，對弓網電接觸特性影響較大，現(xiàn)有試驗裝置無法反映接觸網導線的張力對電 接觸特性的影響。

發(fā)明內容
針對現(xiàn)有弓網電接觸特性試驗裝置的缺陷，本發(fā)明提供一種能保持接觸網導線的 與受電弓滑板接觸段為平直形的弓網電接觸特性試驗裝置。本發(fā)明解決其上述技術問題所采用的技術方案是，包括有電源、負載、電機、電機 控制系統(tǒng)、動力傳動系統(tǒng)、主動輪、接觸網導線、受電弓、受電弓升降控制器；其特征在于它 還包括有從動輪和觸網導線張力調節(jié)器，主動輪和從動輪通過其軸連接在支架上，支架又 固定在絕緣支座上，主動輪通過觸網導線與從動輪傳動相連，主動輪與從動輪之間的接觸網導線呈平直狀態(tài)或近平直狀態(tài)(參見圖2)；電源輸出電流經接觸網導線流入受電弓滑 板，通過負載返回電源(比如，電源可經主動輪中心軸、主動輪、接觸網導線、受電弓滑板、 負載流回電源)，受電弓在其升降控制器的控制下與接觸網導線動態(tài)接觸(參見圖1)。當 電機啟動時，經由傳動帶和主動輪轉軸組成的動力傳動系統(tǒng)驅動主動輪轉動，主動輪再通 過接觸網導線帶動從動輪轉動，進而使得位于主動輪與從動輪之間的接觸網導線始終保持 平直或近平直運動狀態(tài)；受電弓升降控制器控制受電弓運動，使受電弓滑板與接觸網導線 的平直段動態(tài)柔性接觸。由于與受電弓滑板接觸的接觸網導線處于平直或近平直狀態(tài)，與 現(xiàn)場實際運行時的弓網接觸形貌一致；并且在接觸過程中，接觸網導線可以在縱橫向上自 由移動，使得弓網的電接觸具有一定的柔性，與現(xiàn)場實際狀態(tài)更接近。此時用本發(fā)明的裝置 測出的弓網電接觸數(shù)據(jù)，更能真實反映機車運行時的弓網電接觸特性。上述接觸網導線張力調節(jié)器設置在支架上，由安裝在從動輪支架上的調節(jié)絲桿和 調節(jié)手柄組成，從動輪與主動輪之間的軸心距離隨調節(jié)絲桿的旋緊動作而改變。為研究接 觸網導線不同張力下的弓網電接觸特性，可通過調節(jié)絲杠的松緊來改變從動輪與主動輪之 間的軸心距離，實現(xiàn)接觸網導線張力的調節(jié)，從而模擬出實際弓網運行時接觸網導線的受 力狀態(tài)。本發(fā)明的優(yōu)點是(1)本裝置由于其接觸網導線套裝于主動輪和從動輪之間，與 受電弓接觸段的接觸網導線處于平直狀態(tài)或近平直狀態(tài)，這與現(xiàn)場實際運行時的弓網接觸 形貌一致，能真實反映弓網電接觸形貌；(2)本裝置的弓網接觸狀態(tài)為柔性接觸，更接近現(xiàn) 場實際的弓網接觸形態(tài)；(3)本裝置可通過張力調節(jié)調節(jié)觸網導線的張力，能夠反映接觸 網導線的張力對弓網電接觸特性的影響。



圖1為本發(fā)明系統(tǒng)結構示意2為接觸網導線運動裝置示意3為圖2的右視中，1.可編程控制器(PLC) 2.受電弓升降控制器3.受電弓4.變頻器5.接 觸網導線運動裝置6.電源7.負載8.主動輪絕緣支座9.電機10.主動輪支架11.主 動輪中心軸12.主動輪13.接觸網導線14.從動輪絕緣支座15.調節(jié)手柄16.調節(jié)絲桿 17.從動輪中心軸18.從動輪19.從動輪支架20.傳送帶
具體實施例方式本發(fā)明的弓網電接觸特性試驗裝置見圖1-3所示，包括有電源6(型號可為 RAC300)、負載7(負載可以采用電阻、電感或者電阻與電感的串聯(lián)或并聯(lián)，可在額定電流 300A的情況下正常工作即可)、電機9、由可編程控制器(PLC) 1和變頻器4組成的電機控制 系統(tǒng)及由傳動帶20、主動輪中心軸11組成的動力傳動系統(tǒng)、主動輪12、從動輪18、接觸網導 線13、受電弓3、受電弓升降控制器2和觸網導線張力調節(jié)器A(調節(jié)器A由安裝在從動輪 支架上的調節(jié)絲桿16和調節(jié)手柄15組成)，RAC300電源6通過主動輪中心軸11、主動輪 12、接觸網導線13與受電弓3、負載7相連，形成電氣回路；其中，主動輪12和從動輪18通 過其軸連接在主/從動輪支架10、19上，支架又固定在主/從動輪絕緣支座8、14上，主動輪12通過接觸網導線13與從動輪18相連，使得主動輪12與從動輪18之間的接觸網導線 13呈平直狀態(tài)或近平直狀態(tài)；受電弓3在其升降控制器2的控制下與接觸網導線13動態(tài) 接觸。本發(fā)明的工作過程為可編程控制器(PLC)I通過變頻器4控制電機9，電機9通過 傳動帶20驅動主動輪中心軸11轉動，主動輪中心軸11帶動主動輪12轉動，主動輪12通 過接觸網導線13帶動從動輪18轉動，使得在主動輪12與從動輪18之間的接觸網導線13 保持平直運動狀態(tài)或近平直狀態(tài)；受電弓升降控制器2控制受電弓3滑板運動，與接觸網導 線13平直段動態(tài)接觸，可用來研究接觸網與受電弓升弓、降弓及弓網振動等特性下的電接 觸特性；RAC300電源6輸出電流流經主動輪中心軸11、主動輪12、接觸網導線13流入受電 弓3滑板，通過負載7返回電源6，以實現(xiàn)機車運行時的電氣狀態(tài)；當需要調節(jié)接觸網導線 13張力時， 可通過調節(jié)手柄15帶動絲杠16轉動，從而改變從動輪18與主動輪12的軸心距 離，實現(xiàn)主動輪12與從動輪18之間接觸網導線13的張力調節(jié)。
權利要求
一種弓網電接觸特性試驗裝置，包括有電源、電機、電機控制系統(tǒng)、動力傳動系統(tǒng)、主動輪、接觸網導線、受電弓、受電弓升降控制器和負載；其特征在于還包括有從動輪和觸網導線張力調節(jié)器，主動輪和從動輪通過其軸連接在支架上，支架固定在絕緣支座上，主動輪通過觸網導線與從動輪傳動相連，主動輪與從動輪之間的接觸網導線呈平直狀態(tài)；受電弓在其升降控制器的控制下與接觸網導線動態(tài)接觸；電源輸出電流經接觸網導線流入受電弓滑板，通過負載返回電源。
2.根據(jù)權利要求1所述的弓網電接觸特性試驗裝置，其特征在于所述主動輪與從動輪 之間的接觸網導線呈近平直狀態(tài)。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的弓網電接觸特性試驗裝置，其特征在于所述接觸網導線 張力調節(jié)器由安裝在從動輪支架上的調節(jié)絲桿和調節(jié)手柄組成，從動輪與主動輪之間的軸 心距離隨調節(jié)絲桿的旋緊動作而改變。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種弓網電接觸特性試驗裝置。它包括有電機、電機控制系統(tǒng)、動力傳動系統(tǒng)、主動輪、從動輪、接觸網導線、觸網導線張力調節(jié)器、受電弓和受電弓升降控制器。主動輪通過觸網導線與從動輪傳動相連，主動輪與從動輪之間的接觸網導線呈平直狀態(tài)；受電弓在其升降控制器的控制下與接觸網導線動態(tài)接觸。本發(fā)明的優(yōu)點是與弓網接觸段的接觸網導線處于平直狀態(tài)，與受電弓接觸為柔性接觸，且接觸網張力可以調節(jié)，能夠較真實反映弓網電接觸狀態(tài)。
文檔編號B60M1/28GK101963638SQ201010274139
公開日2011年2月2日 申請日期2010年9月7日 優(yōu)先權日2010年9月7日
發(fā)明者吳廣寧, 周利軍, 曹曉斌, 李瑞芳, 王萬崗, 王波, 羅楊, 陳立, 高國強, 高波 申請人:西南交通大學