載流摩擦磨損

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1、受電弓滑板載流摩擦磨損的研究進展西南交通大學高鐵建設進入集中收獲期，中國進入高鐵時代引子目錄3弓網系統(tǒng)124滑板材料及試驗設備載流摩擦磨損研究現(xiàn)狀正在研究內容一、弓網系統(tǒng)牽引供電系統(tǒng)接觸點（紐帶）固定設備移動設備機械作用電氣作用電能傳輸！兩個振動子系統(tǒng)小接觸面?zhèn)鬏敶箅娏髂Σ聊p（接觸壓力與抬升）（接觸電阻與燃?。C械摩擦與電氣磨損）運行可靠性接觸質量運行壽命材料匹配弓網系統(tǒng)的核心問題碳滑板SSS400+受電弓（CRH3型）簡單鏈型懸掛接觸網受電弓滑板材料的性能指標隨著電力機車在高速或重載方面的飛速發(fā)展，滑板材料需同時滿足或協(xié)調以下幾個方面的性能指標[1]：①低的電阻率和接觸電阻；

2、②足夠的抗沖擊強度；③良好的減磨、自潤滑性能；④一定的耐磨性；⑤良好的耐熱、耐電弧性能；⑥一定的經濟性；⑦便于成型和實現(xiàn)輕量化。[1]張婧琳,孫樂民,上官寶,張永振,.電氣化鐵路受電弓滑板材料的發(fā)展[J].熱加工工藝,2010,(10).二、滑板材料及試驗設備受電弓滑板材料在研究和應用方面，主要經歷了金屬滑板、純碳滑板、粉末冶金滑板、浸金屬碳滑板以及碳纖維復合材料滑板的發(fā)展過程【2】。1、滑板材料[2]冀盛亞,孫樂民,上官寶,張永振,.受電弓滑板材料的研究現(xiàn)狀及展望[J].熱加工工藝,2009,(6).[3]邵利峰,韋強,徐立新,石宗利,.電力機車受電弓滑板研究進展[J].材料開發(fā)

3、與應用,2008,(5).【3】【4】[4]涂川俊.樹脂型受電弓滑板材料的制備與磨損特性及抗磨機理研究[M].湖南大學,2009,(5).受電弓滑板材料的發(fā)展方向受電弓滑板材料的主要研究方向是開發(fā)集優(yōu)良導電性、耐高溫抗沖擊、耐磨減磨的碳系復合材料。在日本，實用的碳系滑板有以下三種：金屬浸漬型、混合燒結型、C/C復合材料型。[5][6][5]土屋廣志,彭惠民,.受電弓滑板開發(fā)動向[J].國外機車車輛工藝,2009,(2).[6]土屋廣志.C/C復合材料在受電弓滑板上的應用[J].國外機車車輛工藝,2010,(5).2、試驗設備[7]HirokiNagasawa,KojiKato.We

4、armechanismofcopperalloywireslidingagainstiron-basestripunderelectriccurrent.Wear,1998,216:179-183[8]DaHaiHe,RafaelManory.Anovelelectricalcontactmaterialwithimprovedself-lubricationforrailwaycurrentcollectors.Wear,2001,249:626一636[9]董霖,李豐學,陳光雄等.有無電流工況下鋼鋁復合軌/受電靴的摩擦磨損特性.潤滑與密封,2006(178):36-38[7][

5、9]3、本課題組所用的試驗材料及設備材料：純碳滑板材料取自高速鐵路使用的滑板，加工成120mm×34mm×25mm的長方體，碳C的質量分數(shù)約99%、其他成分和雜質約1%。接觸線材料取自高速鐵路線路，銅Cu的質量分數(shù)約99.9%、其他成分和雜質約0.1%。為保證純碳滑板/銅接觸線材料的良好接觸，試驗前分別采用1000號砂紙打磨純碳滑板、接觸線，使其表面粗糙度Ra<3.2μm。設備：(盤-塊式)[10][10]丁濤等.120～170km/h條件下碳滑板/銅接觸線摩擦磨損性能試驗研究.機械工程學報,2010(46):36-40Nn三、載流摩擦磨損研究現(xiàn)狀載流摩擦磨損是一個較復雜的摩擦過程

6、，其特性很大程度上依賴于對磨件的材料成分、接觸幾何尺寸、表面間的溫度、周圍的環(huán)境和機器的設置參數(shù)[11]。有關載流摩擦磨損的研究在20世紀20年代就出現(xiàn)了[12]。近十幾年來電氣化高速鐵路的飛速發(fā)展，帶動了載流摩擦磨損的深入研究，研究人員考慮的影響因素也逐漸增多，例如:電流、載荷、速度、電弧、溫度、潤滑、試驗環(huán)境等。分析手段主要有分析摩擦系數(shù)和接觸電阻的變化情況;測量試件的磨損量;分析磨損表面和磨損顆粒形貌等。由于試驗設備的局限性和摩擦過程的系統(tǒng)依賴性都限制了載流摩擦磨損的發(fā)展，至今未能提出較通用的理論公式去解釋載流摩擦現(xiàn)象。[11]P.J.BIau,Mechanismfortra

7、nsitionalfrictionandwearbehaviorofslidingmetals.Wear,1981,72:55-56[12]LandlyIT.ContactWireWearonElectricRailroad.AIEE,1929,10:756759各種因素對滑板摩擦磨損性能的影響[10]電流大小對磨損形貌的影響弓網電弧現(xiàn)象持續(xù)40ms的電弧謝謝！