论文摘要
随着我国城市化进程的加快,电气化铁路以其环保、节能、经济、安全等优势越来越受到重视,而接触网系统问题是电气化铁路的三大难题之一。因此,开展接触网系统受流质量和载流磨损特性研究对我国铁路事业的发展有着重要的社会意义和巨大的经济效益。本文利用销—盘式高速摩擦磨损试验机,对接触网系统受流质量和不锈钢316/浸金属碳摩擦副载流磨损特性进行了试验研究。利用高速动态数据采集仪记录电压信号,分析了滑动摩擦过程对受流质量的影响。采用精密电子天平测量销试样的磨损量,结合光学显微镜(OM)、激光共聚焦扫描显微镜(LCSM)和扫描电子显微镜(SEM)等对试样进行磨损形貌分析,研究了初始电流、销试样极性、刚度和速度等试验参数对载流磨损特性的影响,结果表明:1.低速时,接触网系统能保持稳定受流;速度超过一定范围后,受流质量随速度的增加而变差。系统的振动特性和滑动摩擦副的表面特性都会影响受流质量。2.在试验范围内,接触力越大,受流质量越好,稳定受流的速度范围越大。且考虑接触网系统弹性时的受流质量比不考虑弹性时要好。3.对于不锈钢316/浸金属碳摩擦副,无电流时,销试样的磨损率随速度的增加而单调增加,此时摩擦副以磨粒磨损和粘着磨损为主。有电流时,销试样的磨损率随电流的增加而增加,其摩擦面上有电弧烧蚀坑,同时伴有磨粒磨损,粘着磨损和氧化磨损。盘试样表面有局部熔化的痕迹。4.载流条件下销试样的磨损是机械与电气的耦合磨损,受流质量对销试样的磨损率有一定影响,在试验范围内,随速度的变化,销试样的磨损率有极大值。5.在载流条件下,销试样作为阴极或者阳极接入电源,对其电弧烧蚀磨损的影响不同。阴极在产生电弧的同时,产生大量的火花,而阳极产生电弧的同时仅产生少量的火花。销试样作为阴极时的磨损率比作为阳极时高。