【HXD3型電力機車受電弓常見故障探析和預(yù)防探究開題報告3000字】

HXD3型電力機車受電弓常見故障分析和預(yù)防研究開題報告一、選題目的當(dāng)接觸網(wǎng)向電力機車供應(yīng)電能的時候，一定會經(jīng)過受電弓，可以說受電弓是其中的一個“中轉(zhuǎn)站”，其也是高鐵所有部件中受到損害較大的一類部件，因為一直和外界接觸，所以他老是會出現(xiàn)問題。一旦它出現(xiàn)問題，就會影響整個電力機車的供電，這樣不但會讓電力機車面臨一定的風(fēng)險，還會拖慢電力機車原本的行程進度。由受電弓和接觸網(wǎng)造成的事故發(fā)生的越來越頻繁，對于我國鐵路運輸安全的影響非常大，更是不利于我國鐵路運輸業(yè)的發(fā)展。電力機車在加速運行的過程中，會讓受電弓受到的壓力突然增大，并且其所處的環(huán)境不良，也會導(dǎo)致受電弓的部件出現(xiàn)問題，從而造成接觸網(wǎng)出現(xiàn)問題，要是不及時解決這些問題，就會造成一系列惡劣的連鎖反應(yīng)。所以分析受電弓的故障問題，對于我國鐵路運輸安全來說，意義重大。二、研究意義鐵路運輸系統(tǒng)的發(fā)展與我國客流量大的現(xiàn)狀十分匹配，客流量的增加也給我國電力機車的制造提出了更高的要求。但是，由于我國高鐵技術(shù)的不斷進步以及機車的一次次提速，受電弓受到的壓力也越來越大，并且相對于其他設(shè)備來說，其所處環(huán)境要更差一點，這就很容易造成受電弓出現(xiàn)各種各樣的問題，并且還會導(dǎo)致接觸網(wǎng)出現(xiàn)問題，這種情況一經(jīng)發(fā)現(xiàn)就必須立即處理，避免導(dǎo)致更不好的結(jié)果。其次，電力機車在運行過程中出現(xiàn)受電弓問題，其故障排查及其不方便，排查工作也很困難?，F(xiàn)在，國內(nèi)外的電力機車受電弓的監(jiān)測數(shù)據(jù)和實時效果相比，各方面都具有一定的差距，并沒有監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示的那么“理想化”。要處理好這種問題，為了防止受電弓、架空線路等方面出現(xiàn)安全問題，就必須對一些可能發(fā)生的受電弓問題進行徹底的研究，以便于及時預(yù)防和控制故障風(fēng)險，全面保障受電弓架空線路系統(tǒng)的正常運行，降低受電弓接觸網(wǎng)的事故發(fā)生率。三、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀（一）國外研究現(xiàn)狀國外近幾年的研究集中在弓網(wǎng)離線診斷研究方面，如Sami等人（2003）選擇波長多分辨的方式對受電弓和架空接觸線離線故障進行了分析。這一方法依托于所建立的模型來檢測受電弓的特性和架空接觸線的電流，在此基礎(chǔ)上，借助波形轉(zhuǎn)換技術(shù)分散受電弓所攜帶的電流。分析接觸網(wǎng)正常和離線模式的區(qū)別，并根據(jù)收到的信息評估是否離線；Aydin(2013)借助圖像檢測技術(shù)和圖像處理技術(shù)對受電弓離線干擾進行在線檢測。選擇Canny算法來進行圖像診斷，依靠Hough變換接收受電弓和傳動系統(tǒng)參數(shù)。通過分析接觸點的參數(shù)以及D-Markov模型機的特征參數(shù)來診斷離線受電弓的誤差，判斷受電弓是否離線以及是否出現(xiàn)誤差現(xiàn)象。Aydinl等研究人員利用采集到的受電弓的電流和電壓。按照快速傅里葉變換來獲取功率譜，可以評估受電弓有沒有發(fā)生離線故障。還有一些學(xué)者選擇快速、模糊等效方法對受電弓進行故障診斷。這一方法利用圖像處理技術(shù)，通過回避算法對接觸面圖像進行分層處理，對獲取的圖像進行分析。（二）國內(nèi)研究現(xiàn)狀孫紅強等人（2013）對DSA380受電弓進行了檢查，計算了其引入后的一般故障，主要是因為受電弓電氣控制系統(tǒng)未發(fā)生故障時，受電弓緊固件容易發(fā)生故障。藤莉娜（2014）分析了DSA250受電弓的原理及常見缺陷。升降原理是電動控制閥收到電路信號時開啟，壓縮空氣能夠通過閥門來進入控制閥板。架空線路控制閥板上的前升降閥將壓縮空氣輸送到安全氣囊。氣囊被填滿，用來操作弓舉起器，最終舉起受電弓。對受電弓的原理及實際使用情況進行了總結(jié)。認(rèn)為缺陷主要分為兩類:電路故障和氣路缺陷。正在運行的動車組系統(tǒng)有外來沖擊，有許多氣路故障，可能發(fā)生在存儲維護和調(diào)整期間。彭瑞剛（2017）認(rèn)為，當(dāng)電力機車在高速行駛的過程中，對環(huán)境中的異物（鳥類、垃圾等）或繩索的松動部分高度敏感。無法開展自轉(zhuǎn)活動，嚴(yán)重影響了高速鐵路網(wǎng)的運營安全和運輸秩序。以CRH2A-動車組DSA250型受電弓為例，提出了快速恢復(fù)動車組自運功能、降低對高速鐵路網(wǎng)秩序影響的應(yīng)急措施。吳海鷹等（2019）對DSA200型受電弓的故障進行了分析，從機械磨損、電氣故障、分析了接觸不良和接觸壓力，提出了故障排除方法。馮磊等（2020）指出，HXD2型電力機車受電弓常見缺陷有滑板磨損、滑塊去油、受電弓安裝絕緣子開裂、受電弓部件損壞、無法自動升弓或降弓等。提出了減少這五類缺陷的措施，包括定期檢查滑桿、定期檢查調(diào)整觸線、定期檢查更換滑板、定期檢查受電弓上升狀態(tài)和安裝受電弓識別系統(tǒng)的可能性。范進等（2020）學(xué)者研究了CRH2型動車組受電弓扭力彈簧斷裂的原因，分析了CRH2型動車組DSA250型受電弓扭力彈簧在CRH2型動車組的存放和維護過程中找出受電弓扭力彈簧時受電弓的扭矩。對受電弓DSA250扭力彈簧的安裝結(jié)構(gòu)、受力分析、斷裂分析等部分開展了深入了研究，在此基礎(chǔ)上，依靠改進后的實際應(yīng)用來檢驗相應(yīng)的解決方案是否有效。曹陽等人（2020）以DSA250受電弓為研究對象，仔細(xì)分析運動副的磨損和連桿尺寸的具體情況，綜合考慮可靠性理論，確定了受電弓運動的可靠性模型，并對受電弓運動進行了可靠性分析。除此之外，選擇遺傳單項和二項的計算方法也能夠確定具體方法的有效性，以保障受電弓的穩(wěn)定性能。四、主要研究內(nèi)容機車受電弓工作過程受到滑動、摩擦、熱、電和化學(xué)等綜合因素的影響，操作期間容易發(fā)生各種故障。因此，及時準(zhǔn)確的判斷車頂高壓電氣設(shè)備的狀態(tài)，顯得尤為重要。在具體的運行中，要想使機車受電弓發(fā)揮良好的功能特性、保障良好的工作狀態(tài)，就要對其常見的錯誤進行分析，在及時進行處理。在此基礎(chǔ)上，本文深入分析了HDX3電機車受電弓的組成結(jié)構(gòu)和一些構(gòu)件，并簡述了HDX3電機車受電弓的工作過程和一些常用的電機車受電弓。研究了電力機車受電弓的各種故障，提出相應(yīng)的解決方案，以期能夠更好地進行日常檢查、維護、電網(wǎng)整改和優(yōu)化受電弓維護工作。五、研究方法（一）文獻研究法通過搜索與課題相關(guān)的文獻資料，對電力機車受電弓常見故障相關(guān)研究成果進行歸納總結(jié)，完成國內(nèi)外研究現(xiàn)狀部分，然后對電力機車受電弓常見故障進行分析掌握。（二）總結(jié)歸納法通過查閱資料，對電力機車受電弓常見故障進行分析，找出問題原因，并結(jié)合自己的理解，提出相應(yīng)的解決方案。六、研究進度計劃第1-3周，完成論文開題報告；第4-10周，完成論文初稿；第11-13周，完成論文修改；第14-15周，完成論文定稿。七、主要參考文獻[1]白力斌,郎鵬.電力機車受電弓發(fā)展綜述[J].建材發(fā)展導(dǎo)向,2017,15(09):306-307.[2]朱曉曉.電力機車入庫受電弓滑板磨耗檢測[J].工業(yè),2016(02):226-226.[3]張兵.淺談電力機車受電弓滑板發(fā)展趨勢[J].探索科學(xué),2018(05):122.[4]張煜偉.和諧型電力機車受電弓高級修檢修方法[C]//2016.[5]何成才,王兆霞.HXD3型電力機車受電弓控制及故障處理[J].科技信息,2013(004):248-248.[6]蘇斌,張涵博.交流25kV電力機車受電弓升弓和降弓電磁輻射特性研究及局部改善措施[J].鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計,2019,63(03):147-151.[7]王向才.電力機車受電弓控制策略研究[J].湖北農(nóng)機化,2019(21):321-322.[8]管林挺.TSG1-600/25型受電弓常見故障及保養(yǎng)措施[J].湖北農(nóng)機化,2020,253(16):110-111.[9]李八寧.和諧系列電力機車受電弓阻尼器失效分析與應(yīng)對措施[J].電力機車與城軌車輛,2019,042(01):80-81,84.[10]虞夢月,劉芳璇,王桂榮.基于混沌萬有引力算法的機車受電弓魯棒控制方法研究[J].微型電腦應(yīng)用,2020(10):151-153.[11]肖嘯.HXD1型機車TSG-15B型受電弓風(fēng)管漏風(fēng)原因及對策[J].鐵道機車與動車,2019,541(03):6+42-43.[12]周弁,高紅娜.高速受電弓動應(yīng)力檢測系統(tǒng)及其應(yīng)用[J].低碳世界,2020,201(03):136-137.[13]井玉.HX