CN109459330A - 一种模拟弓网之间滑块磨损的设备 - Google Patents

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Abstract

一种模拟弓网之间滑块磨损的设备，包括一安装在底座（3）上的电机（6），电机的输出轴上安装转盘（1），转盘的工作面上交错设置导电金属（1.1）和非金属不导电部件（1.2）；底座上固定设置采用绝缘体材料制成的绝缘臂（4），绝缘臂的两端固定设置第一、二试验用滑块（4.1、4.2），且第一、二试验用滑块分别选择性连接高压低电流发生器（7）、低压大电流发生器（8）的正极、负极；绝缘臂上的第一、二试验用滑块与所述转盘的工作面接触连接，且在转盘转动时，第一、二试验用滑块被转盘的导电金属间歇性导通。本发明通过设置不同的电压、电流、接触压力、环境湿度条件对滑块进行磨耗试验，并可验证不同试验条件复合作用下，滑块的磨耗性能。

Description

一种模拟弓网之间滑块磨损的设备
技术领域
本发明涉及电力机车受电弓滑块，特别是一种模拟弓网之间滑块磨损的设备。
背景技术
国内轨道交通行业发展方兴未艾，轨道交通制式多样、跨度广阔，轨道交通车辆在行进过程中不可避免的存在获取电流的技术问题，如今一般采用受电弓从接触网受流。电力机车在运行过程中，受电弓滑块与接触网线接触受流，这种接触使受电弓滑块与接触网线之间存在相对的滑动摩擦，从而使受电弓滑块磨损。经对滑块在线应用情况的分析，受电弓滑块与接触网线之间存在的摩擦损耗主要与机械磨损、电腐蚀磨损相关。
因此研究机械磨损、电腐蚀磨损等多重条件下滑板的磨耗就具有较大的意义。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，针对现有技术不足，提供一种模拟受电弓在不同的接触电压、接触电流条件下滑块磨损的设备。
为解决上述技术问题，本发明提供的模拟弓网之间滑块磨损的设备，包括一安装在底座上的电机，其中，
所述电机的输出轴上安装转盘，所述转盘的工作面上交错设置导电金属和非金属不导电部件；
所述底座上固定设置采用绝缘体材料制成的绝缘臂，所述绝缘臂的两端固定设置第一、二试验用滑块，且第一、二试验用滑块分别选择性连接高压低电流发生器、低压大电流发生器的正极、负极；
所述绝缘臂上的第一、二试验用滑块与所述转盘的工作面接触连接，且在所述转盘转动时，第一、二试验用滑块被所述转盘的导电金属间歇性导通。
所述第一、二试验用滑块的装配结构包括在所述绝缘臂上固定设置的螺母，所述螺母内配设第一螺栓，该第一螺栓穿过绝缘臂后连接弹簧座，该弹簧座内设置弹簧，弹簧的末端连接所述第一试验用滑块或所述第二试验用滑块。
所述第一试验用滑块或第二试验用滑块外侧间隙配合设置固定块，该固定块与所述绝缘臂固定连接，且固定块上设置用于定位的第二螺栓。
所述转盘及绝缘臂安装在一喷水装置中。
所述导电金属镶嵌在所述非金属不导电部件内。
所述电机的输出轴连接转轴的一端，转轴的另一端连接所述转盘。
所述电机的控制电路中具有线性调速模块。
发明人在多年实际工作中发现，受电弓滑块的机械磨损与滑块和接触网线的接触压力相关，电腐蚀磨损与弓网之间的电压、电流等参数相关，以及受流环境下的湿度条件也影响到滑块的磨损速度。因此发明人利用转盘的导电金属与绝缘臂上的第一、二试验用滑块间歇性接触形成导通，模拟弓网之间滑块与接触网受流时的电弧作用，以脉冲的方式进行放电，模拟电弧对受电弓滑块的烧蚀作用。并进一步模拟弓网之间滑块与接触网受流时的电流作用，以电流连续调节的方式，模拟在不同电流值作用下，滑块的电腐蚀情况。同时，通过第一、二螺栓的调节作用及弹簧的压缩作用调节滑块对转盘的压力，以模拟不用接触压力下滑块的磨损情况。考虑到环境因素（主要是雨水）对滑块的磨蚀作用，本发明在转盘及绝缘臂的外周设置了喷水装置，通过控制喷水装置的喷水量大小，可控制试验的湿度条件，模拟雨水条件、干燥条件等不同的湿度环境的滑块磨耗性能。
这样，本发明通过设置不同的电压、电流、接触压力、环境湿度条件，对试验滑块的磨耗进行磨耗试验，并且上述条件可以进行耦合的正交试验，验证不同试验条件复合作用下，滑块的磨耗性能。
附图说明
图1为本发明模拟弓网之间滑块磨损设备的主视图。
图2为图1的右视图。
图3为本发明模拟弓网之间滑块磨损设备的俯视图。
图4为本发明模拟弓网之间滑块磨损设备的立体图。
图5为本发明绝缘臂与第一、二试验用滑块及转盘的连接结构图。
图6为转盘与绝缘臂位于放电位状态图。
图7为转盘与绝缘臂位于绝缘位置状态图。
图中：1、转盘；1.1导电金属；1.2非金属不导电部件；2喷水装置；3底座；4绝缘臂；4.1第一试验用滑块；4.1.1固定块；4.1.2弹簧；4.1.3 第一螺栓；4.1.4螺母；4.1.5 第二螺栓；4.1.6 弹簧座；4.2第二试验用滑块；5转轴；6电机；7高压低电流发生器；8低压大电流发生器。
具体实施方式
如图1－图7所示，本发明模拟弓网之间滑块磨损的设备一实施例包括一安装在底座3上的电机6，电机6的输出轴连接转轴5的一端，转轴5的另一端连接转盘1，从而使电机6带动转轴5旋转，转轴5带动转盘1旋转。该电机6具有线性调速功能。
转盘1由导电金属1.1（图示黑色部分）和非金属不导电部件1.2（图示白色部分）组成，导电金属1.1镶嵌进入非金属不导电部件1.2。这样在转盘1绕其中心高速旋转时，当旋转到图6所示位置（放电位）时，第一试验用滑块4.1、第二试验用滑块4.2的电极被转盘1上的导电金属1.1导通，在被导通的瞬间，第一、二试验用滑块4.1、4.2和导电金属1.1之间由于放电作用形成电弧，每旋转一圈可以导通一次，形成放电电弧一次，当转盘1高速旋转时，可以在第一、二试验用滑块4.1、4.2上形成密集的放电电弧作用，从而模拟了受电弓滑块在实际应用时，接触网线对滑块的高压电弧腐蚀情况。当旋转到图7所示位置（绝缘位置）时，第一试验用滑块4.1、第二试验用滑块4.2的电极与转盘1上的导电金属1.1绝缘。
底座3上还固定设置采用非金属绝缘体材料制成的绝缘臂4，绝缘臂4的两端固定第一试验用滑块4.1与第二试验用滑块4.2。第一、二试验用滑块4.1、4.2分别与高压低电流发生器7、低压大电流发生器8的正、负极连接。
为模拟环境条件对滑块磨损的影响，转盘1及绝缘臂4安装在一喷水装置2中。
如图5所示，第一、二试验用滑块4.1、4.2的装配结构包括在绝缘臂4上固定设置的螺母4.1.4，该螺母4.1.4内配设有第一螺栓4.1.3，该第一螺栓4.1.3穿过绝缘臂4后连接弹簧座4.1.6，该弹簧座4.1.6内设置弹簧4.1.2，弹簧4.1.2的末端设置第一试验用滑块4.1或第二试验用滑块4.2。第一试验用滑块4.1或第二试验用滑块4.2外侧间隙配合设置用于锁定第一试验用滑块4.1或第二试验用滑块4.2的固定块4.1.1，该固定块4.1.1与绝缘臂4固定连接，且固定块4.1.1上设置有可对第一试验用滑块4.1或第二试验用滑块4.2进行定位的第二螺栓4.1.5。通过调节第二螺栓4.1.3，使弹簧4.1.2被压缩，从而调整第一、二试验用滑块4.1、4.2与转盘1的接触压力，从而可以设置不同的接触压力进行滑块的磨耗试验。需要说明的是，图5中虽以第一试验用滑块4.1的装配结构进行说明，但第二试验用滑块4.2与第一试验用滑块4.1对称安装在绝缘臂4上，其装配结构也与第一试验用滑块4.1相同。
当第一、二试验用滑块4.1、4.2分别连接高压低电流发生器7正极、负极时，并且高压低电流发生器7处于工作状态时，随着电机6带动转盘1转动，第一、二试验用滑块4.1、4.2与转盘1之间产生相对滑动。在相对旋转滑动过程中，如图6、图7所示，第一、二试验用滑块4.1、4.2被转盘1间歇性导通。高压低电流在不断被导通切断的循环过程中，在第一、二试验用滑块4.1、4.2与转盘1的导电金属1.1之间产生高压电弧，模拟接触网线对滑块的高压电弧放电腐蚀。
当第一、二试验用滑块4.1、4.2分别连接低压大电流发生器8正极、负极时，并且低压大电流发生器8处于工作状态时，随着电机6带动转盘1转动，第一、二试验用滑块4.1、4.2与转盘1之间产生相对滑动，第一、二试验用滑块4.1、4.2被转盘1间歇性导通。低压大电流在不断被导通切断的循环过程中，在第一、二试验用滑块4.1、4.2与转盘1的导电金属1.1之间产生大电流电弧，模拟接触网线对滑块的大电流电弧放电腐蚀。
当第一、二试验用滑块4.1、4.2与高压低电流发生器7、低压大电流发生器8都不进行连接处于零电压电流状态时，随着电机6带动转盘1转动，第一、二试验用滑块4.1、4.2与转盘1之间产生相对滑动，模拟了接触网线对滑块的纯机械磨损腐蚀。
通过控制喷水装置2的喷水量大小，可控制试验的湿度条件，模拟雨水条件、干燥条件等不同的湿度环境的滑块磨耗性能。
本发明可以设置不同的电压、电流、接触压力、环境湿度条件，对试验滑块的磨耗进行磨耗试验，并且上述条件可以进行耦合的正交试验，验证不同试验条件复合作用下，滑块的磨耗性能。

Claims (7)

1.一种模拟弓网之间滑块磨损的设备，包括一安装在底座（3）上的电机（6），其特征在于：
所述电机的输出轴上安装转盘（1），所述转盘的工作面上交错设置导电金属（1.1）和非金属不导电部件（1.2）；
所述底座上固定设置采用绝缘体材料制成的绝缘臂（4），所述绝缘臂的两端固定设置第一、二试验用滑块（4.1、4.2），且第一、二试验用滑块分别选择性连接高压低电流发生器（7）、低压大电流发生器（8）的正极、负极；
所述绝缘臂上的第一、二试验用滑块与所述转盘的工作面接触连接，且在所述转盘转动时，第一、二试验用滑块被所述转盘的导电金属间歇性导通。
2.根据权利要求1所述的一种模拟弓网之间滑块磨损的设备，其特征在于，所述第一、二试验用滑块的装配结构包括在所述绝缘臂上固定设置的螺母（4.1.4），所述螺母内配设第一螺栓（4.1.3），该第一螺栓穿过绝缘臂后连接弹簧座（4.1.6），该弹簧座内设置弹簧（4.1.2），弹簧的末端连接所述第一试验用滑块或所述第二试验用滑块。
3.根据权利要求2所述的一种模拟弓网之间滑块磨损的设备，其特征在于，所述第一试验用滑块或第二试验用滑块外侧间隙配合设置固定块（4.1.1），该固定块与所述绝缘臂固定连接，且固定块上设置用于定位的第二螺栓（4.1.5）。
4.根据权利要求1所述的一种模拟弓网之间滑块磨损的设备，其特征在于，所述转盘及绝缘臂安装在一喷水装置（2）中。
5.根据权利要求1所述的一种模拟弓网之间滑块磨损的设备，其特征在于，所述导电金属镶嵌在所述非金属不导电部件内。
6.根据权利要求1所述的一种模拟弓网之间滑块磨损的设备，其特征在于，所述电机的输出轴连接转轴（5）的一端，转轴的另一端连接所述转盘。
7.根据权利要求1所述的一种模拟弓网之间滑块磨损的设备，其特征在于，所述电机的控制电路中具有线性调速模块。
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