高速鐵路接觸網(wǎng)零部件應用與研究

　 1 高速鐵路接觸網(wǎng)及零部件概述……………………………………………………………1
　　　1.1高速鐵路接觸網(wǎng)簡介…………………………………………………………………1
　　　1.2接觸懸掛系統(tǒng)參數(shù)……………………………………………………………………3
　　　1.3接觸網(wǎng)裝備分類………………………………………………………………………4
　　　1.4關鍵零部件組成及功能………………………………………………………………5
　　　1.5接觸網(wǎng)及零部件的基本要求…………………………………………………………8
　　2 高速鐵路接觸網(wǎng)零部件的應用…………………………………………………………10
　　　2.1國外應用………………………………………………………………………………10
　　　　2.1.1 概況………………………………………………………………………………10
　　　　2.1.2 德國高速鐵路接觸網(wǎng)零部件……………………………………………………11
　　　　2.1.3 日本高速鐵路接觸網(wǎng)零部件……………………………………………………21
　　　　2.1.4 法國高速鐵路接觸網(wǎng)零部件……………………………………………………26
　　　2.2國內應用………………………………………………………………………………30
　　　　2.2.1 300～350 km/h典型線路零部件 ………………………………………………30
　　　　2.2.2 200～250 km/h典型線路零部件……………………………………………… 54
　　3 高速鐵路接觸網(wǎng)零部件特點及發(fā)展………………………………………………………73
　　　3.1零部件技術發(fā)展路線…………………………………………………………………73
　　　　3.1.1引進技術階段……………………………………………………………………73
　　　　3.1.2消化吸收（國產化）階段………………………………………………………74
　　　　3.1.3優(yōu)化改進階段……………………………………………………………………75
　　　　3.1.4自主創(chuàng)新和新一代技術研發(fā)階段………………………………………………75
　　　3.2 300～350 km/h零部件的型式及特點………………………………………………76
　　　　3.2.1 腕臂結構…………………………………………………………………………76
　　　　3.2.2 定位裝置……………………………………………………………………… 86
　　　　3.2.3 下錨補償裝置………………………………………………………………… 105
　　　　3.2.4 吊弦裝置……………………………………………………………………… 116
　　　　3.2.5 終端錨固線夾………………………………………………………………… 125
　　　　3.2.6 中心錨結線夾………………………………………………………………… 129
　　　　3.2.7 電連接線夾…………………………………………………………………… 131
　　　　3.2.8 彈性吊索線夾………………………………………………………………… 133
　　　　3.2.9 線岔裝置……………………………………………………………………… 134
　　　3.3 200～250 km/h零部件的型式及特點…………………………………………… 134
　　　　3.3.1腕臂結構……………………………………………………………………… 134
　　　　3.3.2定位裝置……………………………………………………………………… 139
　　　　3.3.3下錨補償裝置………………………………………………………………… 151
　　　　3.3.4吊弦裝置……………………………………………………………………… 153
　　　　3.3.5終端錨固線夾………………………………………………………………… 153
　　　　3.3.6電連接線夾…………………………………………………………………… 156
　　　3.4 零部件的演變與發(fā)展……………………………………………………………… 158
　　　　3.4.1 發(fā)展概況……………………………………………………………………… 158
　　　　3.4.2 腕臂和定位結構形式的發(fā)展歷程…………………………………………… 160
　　　　3.4.3 腕臂和定位零部件…………………………………………………………… 165
　　　　3.4.4 下錨補償裝置…………………………………………………………………175
　　　　3.4.5 其他零部件……………………………………………………………………177
　　4 高速鐵路接觸網(wǎng)零部件材料與工藝……………………………………………………181
　　　4.1 主要材料……………………………………………………………………………181
　　　　4.1.1 銅及銅合金……………………………………………………………………181
　　　　4.1.2 鋁及鋁合金……………………………………………………………………189
　　　　4.1.3 碳素結構鋼……………………………………………………………………194
　　　　4.1.4 不銹鋼…………………………………………………………………………198
　　　4.2 主要工藝……………………………………………………………………………203
　　　　4.2.1 鍛造工藝………………………………………………………………………203
　　　　4.2.2 鑄造工藝………………………………………………………………………207
　　　　4.2.3 沖壓工藝………………………………………………………………………213
　　　　4.2.4 液態(tài)模鍛技術…………………………………………………………………218
　　　　4.2.5 工藝分析………………………………………………………………………221
　　5 高速鐵路接觸網(wǎng)零部件防松與防腐……………………………………………………225
　　　5.1 高速鐵路接觸網(wǎng)零部件的防松……………………………………………………225
　　　　5.1.1 螺紋連接特性…………………………………………………………………225
　　　　5.1.2 螺紋松動原理…………………………………………………………………228
　　　　5.1.3 螺紋精度對防松性能的影響………………………………………………… 228
　　　　5.1.4 螺紋連接防松措施…………………………………………………………… 230
　　　　5.1.5 防松原則及注意事項………………………………………………………… 236
　　　5.2 高速鐵路接觸網(wǎng)零部件的防腐……………………………………………………237
　　　　5.2.1 腐蝕機理……………………………………………………………………… 237
　　　　5.2.2 腐蝕示例……………………………………………………………………… 238
　　　　5.2.3 防腐措施……………………………………………………………………… 239
　　6 高速鐵路接觸網(wǎng)零部件失效分析……………………………………………………… 252
　　　6.1 零部件常見失效形式……………………………………………………………… 252
　　　　6.1.1 斷裂失效……………………………………………………………………… 252
　　　　6.1.2 屈服失效……………………………………………………………………… 259
　　　　6.1.3 表面破壞……………………………………………………………………… 261
　　　6.2 零部件失效實例分析………………………………………………………………263
　　　　6.2.1 失效分析診斷………………………………………………………………… 263
　　　　6.2.2 整體吊弦失效分析…………………………………………………………… 266
　　　　6.2.3 定位鉤環(huán)失效分析…………………………………………………………… 274
　　　6.3 零部件故障案例原因分析………………………………………………………… 280
　　　　6.3.1 設計不合理…………………………………………………………………… 281
　　　　6.3.2 產品質量不合格……………………………………………………………… 283
　　　　6.3.3 施工安裝不當………………………………………………………………… 286
　　　　6.3.4 維護不到位…………………………………………………………………… 286
　　7 新型高速鐵路接觸網(wǎng)系統(tǒng)研究………………………………………………………… 288
　　　7.1 高速鐵路接觸網(wǎng)系統(tǒng)現(xiàn)狀………………………………………………………… 288
　　　　7.1.1國內現(xiàn)狀……………………………………………………………………… 288
　　　　7.1.2國外現(xiàn)狀……………………………………………………………………… 290
　　　7.2 新型高速鐵路接觸網(wǎng)系統(tǒng)參數(shù)……………………………………………………292
　　　　7.2.1評價標準分析………………………………………………………………… 292
　　　　7.2.2系統(tǒng)參數(shù)研究………………………………………………………………… 294
　　　　7.2.3系統(tǒng)參數(shù)確定………………………………………………………………… 301
　　　7.3 新型腕臂定位系統(tǒng)結構……………………………………………………………303
　　　　7.3.1力學性能要求………………………………………………………………… 303
　　　　7.3.2系統(tǒng)結構研究………………………………………………………………… 304
　　　　7.3.3系統(tǒng)結構確定………………………………………………………………… 311
　　　　7.3.4靜力學特性效驗……………………………………………………………… 312
　　　　7.3.5動力學特性效驗……………………………………………………………… 314
　　8 新型高速鐵路接觸網(wǎng)零部件研究…………………………………………………… 317
　　　8.1 研究背景……………………………………………………………………………317
　　　8.2 腕臂和定位裝置……………………………………………………………………318
　　　　8.2.1 組成零部件…………………………………………………………………… 318
　　　　8.2.2 結構計算及校驗……………………………………………………………… 326
　　　　8.2.3 主要技術條件………………………………………………………………… 335
　　　　8.2.4 生產過程控制………………………………………………………………… 349
　　　　8.2.5 測試檢驗及應用……………………………………………………………… 357
　　　8.3 接觸線中心錨結線夾……………………………………………………………… 372
　　　　8.3.1 原接觸線中心錨線夾………………………………………………………… 372
　　　　8.3.2 新型接觸線中心錨結線夾…………………………………………………… 372
　　　　8.3.3 主要技術條件………………………………………………………………… 373
　　　　8.3.4 生產過程控制………………………………………………………………… 374
　　　　8.3.5 測試檢驗及應用……………………………………………………………… 374
　　　8.4 整體吊弦……………………………………………………………………………376
　　　　8.4.1 原整體吊弦…………………………………………………………………… 376
　　　　8.4.2 耐疲勞整體吊弦……………………………………………………………… 377
　　　　8.4.3 主要技術條件………………………………………………………………… 378
　　　　8.4.4 生產過程控制………………………………………………………………… 379
　　　　8.4.5 測試檢驗及應用……………………………………………………………… 380
　　　8.5 終端錨固線夾………………………………………………………………………383
　　　　8.5.1 原終端錨固線夾……………………………………………………………… 383
　　　　8.5.2 新型終端錨固線夾…………………………………………………………… 383
　　　　8.5.3 主要技術條件………………………………………………………………… 384
　　　　8.5.4 生產過程控制………………………………………………………………… 385
　　　　8.5.5 測試檢驗及應用……………………………………………………………… 386
　　　8.6 傘齒棘輪補償裝置…………………………………………………………………388
　　　　8.6.1 原棘輪補償裝置……………………………………………………………… 388
　　　　8.6.2 傘齒棘輪補償裝置…………………………………………………………… 389
　　　　8.6.3 主要技術條件………………………………………………………………… 389
　　　　8.6.4 生產過程控制………………………………………………………………… 390
　　　　8.6.5 測試檢驗……………………………………………………………………… 392
　　　8.7 碳纖維復合材料定位器……………………………………………………………393
　　　　8.7.1 復合材料在軌道交通中的應用……………………………………………… 393
　　　　8.7.2 碳纖維復合材料特性………………………………………………………… 395
　　　　8.7.3 碳纖維復合材料定位器設計…………………………………………………397
　　　　8.7.4 生產過程控制…………………………………………………………………405
　　　　8.7.5 模擬仿真驗證…………………………………………………………………407
　　　　8.7.6 測試檢驗………………………………………………………………………410
　　　8.8 研究結論………………………………………………………………………… 411
　　9 發(fā)展展望…………………………………………………………………………………412
　　　9.1 接觸網(wǎng)簡統(tǒng)化、標準化……………………………………………………………412
　　　　9.1.1 國內外現(xiàn)狀……………………………………………………………………412
　　　　9.1.2 意義和目標……………………………………………………………………413
　　　　9.1.3 簡統(tǒng)化技術路線………………………………………………………………414
　　　9.2 接觸網(wǎng)輕量化、一體化和模塊化…………………………………………………415
　　　　9.2.1 國內外現(xiàn)狀……………………………………………………………………415
　　　　9.2.2 意義和目標……………………………………………………………………415
　　　　9.2.3 主要研究內容…………………………………………………………………416
　　　9.3 接觸網(wǎng)節(jié)能化和智能化……………………………………………………………417
　　　　9.3.1 高強度、高導電率接觸網(wǎng)及配套零部件……………………………………417
　　　　9.3.2 接觸網(wǎng)零部件預配安裝智能化………………………………………………417
　　　　9.3.3 基于分布式光纖的接觸網(wǎng)導線及零部件在線監(jiān)測…………………………418　
　　　9.4 檢測監(jiān)測現(xiàn)代化……………………………………………………………………419
　　　　9.4.1 推行故障預測與健康管理（PHM）…………………………………………419
　 9.4.2 深化供電系統(tǒng)6C檢測技術研究與應用………………………………………419
　　　　9.4.3 實施高速鐵路接觸網(wǎng)系統(tǒng)全壽命周期管理…………………………………420
　　參考文獻……………………………………………………………………………………421