CN114778272A - 一种接触线载流摩擦磨损实验装置及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种接触线载流摩擦磨损实验装置及其控制方法，属于实验测试设备的技术领域。它包括弓网载流摩擦磨损实验系统和环境模拟系统，所述弓网载流摩擦磨损实验系统包括支撑板、活动支架、旋转台、夹持件和升降机构，可以对刚性悬挂和柔性悬挂的接触网线进行模拟，所述环境模拟系统包括安装架、实验舱、温湿度调节机构、法向载荷检测机构、颗粒物浓度调节机构、电弧监测机构、接触线磨耗监测机构和接触线温度监测机构，对实验舱内的环境温度、湿度和颗粒物浓度进行调节和记录，使弓网之间的载流摩擦磨损性能研究参数的采集更加具体全面。

Description

一种接触线载流摩擦磨损实验装置及其控制方法
技术领域
本发明涉及一种接触线载流摩擦磨损实验装置及其控制方法，属于实验测试设备的技术领域。
背景技术
近年来，随着我国大力发展轨道交通建设，发展高质量的轨道交通配件视为关键性的一步。且伴随高速化的铁路系统和精密化的城市轨道交通发展，对于高载流，高耐磨的弓网系统要求越来越高。由于弓网之间的载流摩擦磨损是一个较为复杂的摩擦过程，接触线和受电弓不仅会受到机械磨损，还有产生电气磨损和化学磨损，而磨损的运行机制也属于应力场-电场-温度场的耦合作用，所以对接触线和受电弓之间的载流摩擦磨损研究过程中需要考虑多种参数变量，包括电流、相对滑动速度、法向载荷以及环境影响。
实际的接触网安装方式包括两种，分别是刚性悬挂和柔性悬挂。相对于刚性悬挂，由于张力作用，柔性悬挂的接触线受到受电弓抬升力的作用下会有一定的位移。并且在各锚段的接头处，易受到受电弓的冲击形成硬质点，产生硬质点磨损。现有有关受电弓和接触线载流摩擦磨损实验机设计大多是开放式或是单一式实验环境，并且预定参数只是控制接触压力和弓网之间的相对滑动速度变化。
专利公开号为CN112067485A的中国专利公开了一种多功能载流摩擦磨损实验装置及其操作方法，其包括设置在底座上的机架，机架上设置有转动组件，设置在转动组件底端的转动支架以及设置在转动支架底端的接触线；底座上设置有升降组件、设置在升降组件上的压力检测组件、设置在压力组件顶端的夹持件以及设置在夹持件上的受电弓滑块，受电弓滑块位于接触线下方；底座上设置有气体环境模拟舱，气体环境模拟舱内设置有数据采集机构、湿度调节装置、温度调节装置、实验气体调节装置和压力调节装置，实验气体调节装置用于注入不同种类的实验气体；底座上设置有控制机构以及与控制机构连接的电源。
上述专利解决了现有实验环境中气体组分比例保持不变以及现有实验装置昂贵的问题，为载流摩擦磨损性能研究提供多元化的数据支撑；但是在模拟受电弓和接触线接触时没有考虑接触网的柔度问题和锚段接头的冲击效应，因此弓网在挂网实验后会产生较大的实验偏差，并且其没有对装置运行过程的监测功能，无法利用其深入探究磨耗的影响机制。
同时，目前载流摩擦磨损实验机以研究受电弓滑板为主，以接触线为主的的载流摩擦磨损研究较少，进而无法分析接触线受到不同状态下的磨损规律，从而无法开发优化接触线高导高强度耐磨接触线。
因此，为解决上述背景问题，研制临近实际环境，创造随机性冲击接触，并且能够对接触线受到的载流摩擦磨损各项参数进行收集的载流摩擦磨损实验机，对于研制高导高强度耐磨接触线具有重要的现实意义。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述背景问题中提出的问题，提供一种接触线载流摩擦磨损实验装置及其控制方法，能够模拟刚性悬挂和柔性悬挂下的接触线受到受电弓冲击下的弓网损伤机制，同时对接触线的磨损状态进行分析。
本发明的目的是这样实现的：一种接触线载流摩擦磨损实验装置，包括弓网载流摩擦磨损实验系统和环境模拟系统；
所述弓网载流摩擦磨损实验系统包括固定圆台，所述固定圆台上按涡旋线的规律安装有多个用于接触线安装调节的活动支架，所述固定圆台底部还设置有旋转台，所述旋转台下方还设置有升降机构；所述旋转台与固定圆台同心安装，所述旋转台上还设置有夹持件，所述夹持件通过电线连接到电转换器，所述电转换器作为电流中转装置，其另一侧通过电线连接电流控制器；
所述环境模拟系统包括安装架、实验舱、温湿度调节机构、法向载荷检测机构、颗粒物浓度调节机构、电弧监测机构、接触线磨耗监测机构和接触线温度监测机构，并将所有调节机构和监测机构与数据转换模块相连，输入到终端设备上。
所述旋转台底部通过联轴器连接到变频电机的转动轴上；
所述变频电机安装在升降机构上；
所述升降机构包括位于变频电机两侧对称设置的电动推杆，并在两个电动推杆之间设置推板；两个电动推杆和推板的下方平行安装，并且两个电动推杆的变化参数相一致，保持推板水平上下平移；变频电机安装在推板上，受到推板的上下平移进行移动；变频电机的转动轴与旋转台的转动轴通过联轴器进行连接，利用变频电机的不同转速的转动，使旋转台的转速进行变化。
所述活动支架包括锁紧按钮、紧固夹板、支撑板、弹簧、紧固板、进给机构和活动夹板；
所述紧固板设置为内部中空的壳式机构，上部开口且开口尺寸小于内部尺寸；三个弹簧平行安放在紧固板的内部，弹簧弹性根据接触网张力选择；
所述支撑板安装在弹簧上部，且受限于紧固板内部，所述支撑板的底部一侧还设置有用于限制支撑板移动的锁紧按钮；
所述紧固夹板固定在支撑板上并伴随支撑板受到弹簧跳动而变化；
所述活动夹板连接进给机构安装在紧固夹板上，除了受支撑板影响，可根据进给机构的调节来变化两夹具之间的空隙。
所述夹持件包括夹持板、受电弓滑块、锁紧螺栓和紧固板；
所述受电弓滑块匹配设置为夹持板固定位置的形状并放置在夹持板内，并设置有用于将受电弓滑块固定的紧固板；
所述夹持件通过锁紧螺栓固定安装在旋转台上。
所述旋转台的周边还环绕设置有用于阻止磨损实验过程中磨屑飞出的高透强化玻璃；以保证后期对于磨屑颗粒的回收采集，高透保证从外界能够清晰了解弓网配合过程中的状态变化。
所述实验舱设置为密闭环境，包括舱体、密封盖、石英玻璃和绝缘密封橡圈；
所述舱体为碳钢材质，前后两端为中空结构；密封盖为碳钢材料，所述密封盖紧固在舱体的前后两端，中部开有用于安放黄铜密封圈的小槽；高强度高透射性的石英玻璃密封安装在密封盖内，可使光线透入舱体内部；
所述舱体底部还设置有用于密封变频电机转动轴经过通孔的绝缘密封橡圈；将变频电机转动轴通过的小孔周围密封，尽可能保证整个舱体的密封性。
所述温湿度调节机构包括喷雾器、加热板和温湿度传感器；所述喷雾器设置在实验舱的上部并与水管相连，所述加热板安装在实验舱的底部两侧，对实验舱温度和干燥程度进行均匀调节，所述实验舱内还设置有用于检测温度和湿度的温湿度传感器；
所述法向载荷检测机构包括用于感应受电弓滑块施加给接触线载荷压力变化的压力传感器，所述压力传感器安装在夹持件和旋转台之间，再紧锢之后调零；
所述颗粒物浓度调节机构包括气溶胶发生器、进风管、出气管路和用于检测颗粒物浓度的颗粒物传感器；所述气溶胶发生器设置在安装架的外围，所述进风管一端和气溶胶发生器相连接，另一端安装在实验舱的通风口，所述出气管路安装在实验舱另外一侧的出气口上，保持实验舱内的气体循环；
所述电弧监测机构包括电弧检测装置，在弓网电流回路上连接一个用于检测弓网之间的电流变化的电弧检测装置，通过信号计算来输出电弧能量的大小；
所述接触线磨耗监测机构包括高速CCD相机；所述高速CCD相机安装在与接触线安装位置平行的一侧位置，拍摄弓网进行摩擦配合过程中的图片，拍摄后利用数据处理单元进行对比分析，计算不同时刻的接触线磨损量；
所述接触线温度监测机构包括红外线温度传感器；所述红外线温度传感器安装在实验舱的一端，并将光学信号转为数字信号传输到终端设备。
所述实验舱的旁侧设置有用于向弓网之间输送电流的电流控制器，并在回路内匹配设置有电流监测器。
所述终端设备包括操作单元信号处理模块、信号输出模块和数据传输模块。
一种接触线载流摩擦磨损实验装置的控制方法，包括以下步骤：
步骤一：将接触线按照活动支架的安装形状，卡紧在活动夹板上，根据实验需求，柔性接触网模式下将锁紧按钮打开，刚性接触网模式下将锁紧按钮闭合，紧固好接触线后，进入步骤二；
步骤二：闭合实验舱，通过气溶胶发生器向实现舱内输入空气，设定的颗粒物浓度系数，利用颗粒物传感器，反馈实验舱内的颗粒物浓度，调节气溶胶发生器输入的空气组分。同时出气口和空气过滤器保持畅通，在保持实验舱内的气体流动后，进入步骤三；
步骤三：设定实验舱内的温度和湿度，打开喷雾器和加热板，通过温湿度传感器的数据反馈，控制加热板功率和喷雾器流量。在实验舱内的空气温度、湿度保持相对稳定后进入步骤四；
步骤四：设定受电弓滑块和接触线之间的法向压力值，利用电动推杆提升受电弓滑块高度，并通过反向力作用在压力传感器上，控制电动推杆运动。在弓网法向接触力稳定后，电动推杆停止运动，进入步骤五；
步骤五：根据实验需求确定电流形式和大小，控制电流控制器输出相应的电流值。在保持电流输出相对稳定后，输出电流不变，进入步骤六；
步骤六：设定变频电机转速，带动滑块高速转动。在受电弓滑块和接触线6保持稳定运转后，各部件保持稳定运行，进入步骤七；
步骤七：在弓网稳定摩擦过程中，通过电流控制器上的实时电流变化采集弓网之间的电流参数，并根据电流强度变化判断弓网间产生的电弧；高速CCD相机18拍摄受电弓滑块和接触线的相对摩擦过程照片，通过后台图像处理算法，计算受电弓滑块和接触线的实时磨耗；红外温度传感器对接触线的标识点位置拍摄红外图片，利用后台图像算法记录实时温度参数；
步骤八：当实验结束后需要对工况参数进行改变时，重复步骤一~步骤七，并对采集的参数下载保存后清空重新开始记录；
步骤九：后期处理，清扫旋转台中的磨耗残屑。
相比于现有技术，本发明具有以下优点：
本发明的一种接触线载流摩擦磨损实验装置，整个装置的运行环境相对密闭且独立，通过外部参数设置进行统一化的控制，密闭环境下弓网之间的配合行为，不会产生对人体伤害的意外；
本发明的一种接触线载流摩擦磨损实验装置，能够实现接触线安装模式的快速转变，获得刚性接触网和柔性接触网与碳滑板之间的载流摩擦磨损状态数据，而且涡旋状的接触线和受电弓滑块相对滑动过程中能模拟出不同锚段之间接触网交汇时的载荷冲击变化，为多元化的载流摩擦性能提供参数依据；
本发明的一种接触线载流摩擦磨损实验装置，设置多种数据采集单元，对实验舱内的环境温度、湿度和颗粒物浓度进行数据记录以及做出相对应的调节，同时记录下弓网之间电流大小的变化，能够监测弓网配合过程中电弧的产生；并且相较于现有专利装置，本发明能够实现接触线和滑块的磨耗和接触网温度的实时计算，为弓网载流摩擦磨损机理提供数据依据，同时高透钢化玻璃能够阻挡磨屑的飞出，保留运载过程中的磨屑颗粒，为弓网载流摩擦磨损过程中的损伤机制提供数据参考。
附图说明
图1为本发明的一种接触线载流摩擦磨损实验装置整体结构示意图。
图2为本发明的一种接触线载流摩擦磨损实验装置的实验舱结构示意图。
图3为本发明的一种接触线载流摩擦磨损实验装置的接触线安装夹具的组成装配图。
图4为本发明的一种接触线载流摩擦磨损实验装置的受电弓滑块和接触线配合俯视图。
图5为本发明的一种接触线载流摩擦磨损实验装置的载流摩擦磨损实验机控制方法流程图。
其中有：1、安装架；2、实验舱；201、舱体；202、密封盖；203、石英玻璃；204、绝缘密封橡圈；3、锁紧器； 4、固定圆台；5、活动支架；501、锁紧按钮；502、紧固夹板；503、支撑板；504、弹簧；505、紧固板；506、进给机构；507、活动夹板； 6、接触线；7、推板；8、变频电机；9、电动推杆； 10、旋转台；11、联轴器；12、夹持件；1201、夹持板；1202、受电弓滑块；1203、锁紧螺栓；1204、紧固板；13、高透钢化玻璃；14、气溶胶发生器；15、电流控制器； 16、进风管；17、温湿度传感器；18、高速CCD相机；19、电线；20、喷雾器；21、压力传感器；22、红外线温度传感器；23、电转换器；24、颗粒物传感器；25、加热板；26、出气口；27、终端设备；271、操作单元；272、信号处理模块；273、信号输出模块；274、数据传输模块。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明加以说明：
如图1~5所示，一种接触线载流摩擦磨损实验装置，包括弓网载流摩擦磨损实验系统和环境模拟系统；
所述弓网载流摩擦磨损实验系统包括固定圆台4，所述固定圆台4上按涡旋线的规律安装有多个活动支架5，用于接触线6的安装调节；
所述固定圆台4底部还设置有旋转台10，所述旋转台10下方还设置有升降机构；所述旋转台10与固定圆台4同心安装，所述旋转台10上还设置有夹持件12，所述夹持件12通过电线19连接到电转换器23，所述电转换器23作为电流中转装置，其另一侧通过电线19连接电流控制器15；
所述环境模拟系统包括安装架1、实验舱2、温湿度调节机构、法向载荷检测机构、颗粒物浓度调节机构、电弧监测机构、接触线磨耗监测机构和接触线温度监测机构，并将所有调节机构和监测机构与数据转换模块相连，输入到终端设备上。
在本实施例中，所述旋转台10底部通过联轴器11连接到变频电机8的转动轴上；所述变频电机8安装在升降机构上；所述升降机构包括位于变频电机8两侧对称设置的电动推杆9，并在两个电动推杆9之间设置推板7；变频电机8的转动轴位置安装电转换器22，作为电流中转装置连结电线19，并将电流在转动过程中稳定输送到夹持件12上；
两个电动推杆9和推板7的下方平行安装，并且两个电动推杆9的变化参数相一致，保持推板7水平上下平移；变频电机8安装在推板上，受到推板7的上下平移进行移动；变频电机8的转动轴与旋转台10的转动轴通过联轴器进行连接，利用变频电机的不同转速的转动，使旋转台的转速进行变化。
在本实施例中，所述固定圆台4顶部通过连杆与锁紧器3相连，锁紧器3可用于进一步控制固定圆台4旋转的启停。
在本实施例中，所述旋转台10的周边还环绕设置有高透强化玻璃13，用来阻止磨损实验过程中磨屑的飞出，以保证后期对于磨屑颗粒的回收采集，高透保证从外界能够清晰了解弓网配合过程中的状态变化。
如图2所示，在本实施例中，所述实验舱2设置为密闭环境，包括舱体201、密封盖202、石英玻璃203和绝缘密封橡圈204；
所述舱体201为碳钢材质，前后两端为中空结构；密封盖为碳钢材料，所述密封盖202紧固在舱体201的前后两端，中部开有用于安放黄铜密封圈的小槽；高强度高透射性的石英玻璃203密封安装在密封盖内，可使光线透入舱体内部；
所述舱体201底部还设置有用于密封变频电机8转动轴经过通孔的绝缘密封橡圈204，将变频电机转动轴通过的小孔周围密封，尽可能保证整个舱体的密封性。
如图3所示，在本实施例中，所述活动支架5包括锁紧按钮501、紧固夹板502、支撑板503、弹簧504、紧固板505、进给机构506和活动夹板507；
紧固板505是一个内部中空的壳式机构，上部开口且开口尺寸略小于内部尺寸；三个弹簧504平行安放在紧固板内部，弹簧504弹性根据接触网张力选择；支撑板503安装在弹簧上部，且受限于紧固板505内部；锁紧按钮501可根据需求调节，按下即可限制支撑板503的移动，拔开即可恢复支撑板503的自由移动；紧固夹板502固定在支撑板503上，只可伴随支撑板503受到弹簧504跳动而变化；活动夹板507连接进给机构安装在紧固夹板502上，除了受支撑板503影响，可根据进给机构506的调节来变化两夹具之间的空隙。
如图4所示，在本实施例中，所述夹持件12包括夹持板1201、受电弓滑块1202、锁紧螺栓1203和紧固板1204；
所述受电弓滑块1202匹配设置为夹持板1201固定位置的形状并放置在夹持板1201内，并设置有用于将受电弓滑块1202固定的紧固板1204；所述夹持件12通过锁紧螺栓1204固定安装在旋转台上。
在本实施例中，所述温湿度调节机构包括喷雾器20、加热板25和温湿度传感器17；所述喷雾器20设置在实验舱2的上部并与水管相连，所述加热板25安装在实验舱2的底部两侧，对实验舱温度和干燥程度进行均匀调节，所述实验舱2内还设置有用于检测温度和湿度的温湿度传感器17；在实验舱2的上部安装四个喷雾器20，根据实验环境的需求和温湿度传感器17的共同作用，控制实验环境模拟舱2内的湿度变化。
在本实施例中，所述法向载荷检测机构包括压力传感器21，所述压力传感器21安装在夹持件12和旋转台10之间，用于感应受电弓滑块1202施加给接触线6的载荷压力变化，在紧锢之后调零。
在本实施例中，所述颗粒物浓度调节机构包括气溶胶发生器14、进风管16、出气管路和用于检测颗粒物浓度的颗粒物传感器24；所述气溶胶发生器14设置在安装架1的外围，所述进风管16一端和气溶胶发生器14相连接，另一端安装在实验舱2的通风口，所述出气管路安装在实验舱2另外一侧的出气口26上，保持实验舱内的气体循环；气溶胶发生器14出气口端连接进风管16，进风管16另一端安装于实验舱2上端的进风口，用来输送含颗粒物的空气，同时设置在后上端的位置能够保证颗粒物空气能够均匀分布在实验环境模拟舱2内各处，不会因沉降作用只漂浮于一部分区域。
在本实施例中，所述电弧监测机构包括电弧检测装置，在弓网电流回路上连接一个用于检测弓网之间的电流变化的电弧检测装置，通过信号计算来输出电弧能量的大小；
在本实施例中，所述接触线磨耗监测机构包括高速CCD相机18；所述高速CCD相机18安装在与接触线安装位置平行的一侧位置，拍摄弓网进行摩擦配合过程中的图片；利用数据处理单元进行对比分析，计算不同时刻的接触线磨损量；
在本实施例中，所述接触线温度监测机构包括红外线温度传感器22；所述红外线温度传感器22安装在实验舱2的一端，并将光学信号转为数字信号传输到终端设备27。
在本实施例中，所述实验舱2的旁侧设置用于向弓网之间输送电流的电流控制器15，并在回路内匹配设置有电流监测器28。
在本实施例中，所述终端设备27包括操作单元271、信号处理模块272、信号输出模块273和数据传输模块274。
如图5所示，一种接触线载流摩擦磨损实验装置的控制方法，包括以下步骤：
步骤一：将接触线6按照活动支架5的安装形状，即按涡旋线的规律安装，卡紧在活动夹板507上，根据实验需求，柔性接触网模式下将锁紧按钮501打开，刚性接触网模式下将锁紧按钮501闭合，紧固好接触线6后，进入步骤二；
步骤二：闭合实验舱，通过气溶胶发生器14向实现舱2内输入空气，设定的颗粒物浓度系数，利用颗粒物传感器24，反馈实验舱2内的颗粒物浓度，调节气溶胶发生器14输入的空气组分。同时出气口和空气过滤器保持畅通，在保持实验舱2内的气体流动后，进入步骤三；
步骤三：设定实验舱2内的温度和湿度，打开喷雾器20和加热板25，通过温湿度传感器17的数据反馈，控制加热板25功率和喷雾器20流量。在实验舱内的空气温度、湿度保持相对稳定后进入步骤四；
步骤四：设定受电弓滑块1202和接触线6之间的法向压力值，利用电动推杆9提升受电弓滑块1202高度，并通过反向力作用在压力传感器21上，控制电动推杆9运动。在弓网法向接触力稳定后，电动推杆9停止运动，进入步骤五；
步骤五：根据实验需求确定电流形式和大小，控制电流控制器15输出相应的电流值。在保持电流输出相对稳定后，输出电流不变，进入步骤六；
步骤六：设定变频电机转速，带动滑块高速转动。在受电弓滑块1202和接触线6保持稳定运转后，各部件保持稳定运行，进入步骤七；
步骤七：在弓网稳定摩擦过程中，通过电流控制器15上的实时电流变化采集弓网之间的电流参数；高速CCD相机18拍摄受电弓滑块1202和接触线6的相对摩擦过程照片，通过后台图像处理算法，计算受电弓滑块1202和接触线6的实时磨耗；红外温度传感器22对接触线的标识点位置拍摄红外图片，利用后台图像算法记录实时温度参数；
步骤八：当实验结束后需要对工况参数进行改变时，重复步骤一~步骤七，并对采集的参数下载保存后清空重新开始记录；
步骤九：后期处理，清扫旋转台10中的磨耗残屑。
在本实施例中，通过上述步骤实践表明，本发明所述方法能够实现接触线安装模式的快速转变，获得刚性接触网和柔性接触网与碳滑板之间的载流摩擦磨损状态数据，而且涡旋式的接触线安装方法，能够模仿接触线锚段接头处的载荷冲击变化。对于实验参数，不仅对现有专利中的技术参数进行采集，而且能够记录下弓网之间电流大小的变化，能够监测弓网配合过程中电弧的产生，以及实现接触线和滑块的磨耗和接触网温度的实时计算，同时高透钢化玻璃能够阻挡磨屑的飞出，保留实验中产生的磨屑颗粒。
以上仅是本发明的具体应用范例，对本发明的保护范围不构成任何限制。凡采用等同变换或者等效替换而形成的技术方案，均落在本发明权利保护范围之内。

Claims (9)

1.一种接触线载流摩擦磨损实验装置，其特征在于：包括弓网载流摩擦磨损实验系统和环境模拟系统；
所述弓网载流摩擦磨损实验系统包括固定圆台（4），所述固定圆台（4）上按涡旋线的规律安装有多个用于接触线（6）安装调节的活动支架（5），所述固定圆台（4）底部还设置有旋转台（10），所述旋转台（10）下方还设置有升降机构；所述旋转台（10）与固定圆台（4）同心安装，所述旋转台（10）上还设置有夹持件（12），所述夹持件（12）通过电线（19）连接到电转换器（23），所述电转换器（23）作为电流中转装置，其另一侧通过电线（19）连接电流控制器（15）；
所述环境模拟系统包括安装架（1）、实验舱（2）、温湿度调节机构、法向载荷检测机构、颗粒物浓度调节机构、电弧监测机构、接触线磨耗监测机构和接触线温度监测机构，并将所有调节机构和监测机构与数据转换模块相连，输入到终端设备上。
2.根据权利要求1所述的一种接触线载流摩擦磨损实验装置，其特征在于：所述旋转台（10）底部通过联轴器（11）连接到变频电机（8）的转动轴上；
所述变频电机（8）安装在升降机构上；
所述升降机构包括位于变频电机（8）两侧对称设置的电动推杆（9），并在两个电动推杆（9）之间设置推板（7）。
3.根据权利要求1所述的一种接触线载流摩擦磨损实验装置，其特征在于：所述活动支架（5）包括锁紧按钮（501）、紧固夹板（502）、支撑板（503）、弹簧（504）、紧固板（505）、进给机构（506）和活动夹板（507）；
所述紧固板（505）设置为内部中空的壳式机构，上部开口且开口尺寸小于内部尺寸；三个弹簧（504）平行安放在紧固板（505）的内部；
所述支撑板（503）安装在弹簧（504）上部，且受限于紧固板（505）内部，所述支撑板（503）的底部一侧还设置有用于限制支撑板（503）移动的锁紧按钮（501）；
所述紧固夹板（502）固定在支撑板（503）上并伴随支撑板（503）受到弹簧（504）跳动而变化；
所述活动夹板（507）连接进给机构（506）安装在紧固夹板（502）上。
4.根据权利要求1所述的一种接触线载流摩擦磨损实验装置，其特征在于：所述夹持件（12）包括夹持板（1201）、受电弓滑块（1202）、锁紧螺栓（1203）和紧固板（1204）；
所述受电弓滑块（1202）匹配设置为夹持板（1201）固定位置的形状并放置在夹持板（1201）内，并设置有用于将受电弓滑块（1202）固定的紧固板（1204）；
所述夹持件（12）通过锁紧螺栓（1204）固定安装在旋转台上。
5.根据权利要求1所述的一种接触线载流摩擦磨损实验装置，其特征在于：所述旋转台（10）的周边还环绕设置有用于阻止磨损实验过程中磨屑飞出的高透强化玻璃（13）。
6.根据权利要求1所述的一种接触线载流摩擦磨损实验装置，其特征在于：所述实验舱（2）设置为密闭环境，包括舱体（201）、密封盖（202）、石英玻璃（203）和绝缘密封橡圈（204）；
所述舱体（201）的前后两端为中空结构；所述密封盖（202）紧固在舱体（201）的前后两端，中部开有用于安放黄铜密封圈的小槽；
所述石英玻璃（203）密封安装在密封盖内；
所述舱体（201）底部还设置有用于密封变频电机（8）转动轴经过通孔的绝缘密封橡圈（204）。
7.根据权利要求1所述的一种接触线载流摩擦磨损实验装置，其特征在于：所述温湿度调节机构包括喷雾器（20）、加热板（25）和温湿度传感器（17）；所述喷雾器（20）设置在实验舱（2）的上部并与水管相连，所述加热板（25）安装在实验舱（2）的底部两侧，所述实验舱（2）内还设置有用于检测温度和湿度的温湿度传感器（17）；
所述法向载荷检测机构包括用于感应受电弓滑块（502）施加给接触线（6）载荷压力变化的压力传感器（21），所述压力传感器（21）安装在夹持件（12）和旋转台（10）之间；
所述颗粒物浓度调节机构包括气溶胶发生器（14）、进风管（16）、出气管路和用于检测颗粒物浓度的颗粒物传感器（24）；所述气溶胶发生器（14）设置在安装架（1）的外围，所述进风管（16）一端和气溶胶发生器（14）相连接，另一端安装在实验舱（2）的通风口，所述出气管路安装在实验舱（2）另外一侧的出气口（26）上；
所述电弧监测机构包括电弧检测装置，在电流控制器（15）内的弓网电流回路上连接一个用于检测弓网之间的电流变化的电弧检测装置；
所述接触线磨耗监测机构包括高速CCD相机（18）；所述高速CCD相机（18）安装在与接触线安装位置平行的一侧位置，拍摄弓网进行摩擦配合过程中的图片；
所述接触线温度监测机构包括红外线温度传感器（22）；所述红外线温度传感器（22）安装在实验舱（2）的一端，并将光学信号转为数字信号传输到终端设备（27）。
8.根据权利要求1所述的一种接触线载流摩擦磨损实验装置，其特征在于：所述实验舱（2）的旁侧设置有用于向弓网之间输送电流的电流控制器（15），并在回路内匹配设置有电流监测器（28）。
9.一种权利要求1~8任意一项所述的一种接触线载流摩擦磨损实验装置的控制方法，其特征在于：
包括以下步骤：
步骤一：将接触线（6）按照活动支架（5）的安装形状，卡紧在活动夹板（507）上，根据实验需求，柔性接触网模式下将锁紧按钮（501）打开，刚性接触网模式下将锁紧按钮（501）闭合，紧固好接触线（6）后，进入步骤二；
步骤二：闭合实验舱，通过气溶胶发生器（14）向实现舱（2）内输入空气，设定的颗粒物浓度系数，利用颗粒物传感器（24），反馈实验舱（2）内的颗粒物浓度，调节气溶胶发生器（14）输入的空气组分；同时出气口和空气过滤器保持畅通，在保持实验舱（2）内的气体流动后，进入步骤三；
步骤三：设定实验舱（2）内的温度和湿度，打开喷雾器（20）和加热板（25），通过温湿度传感器（17）的数据反馈，控制加热板（25）功率和喷雾器（20）流量；在实验舱内的空气温度、湿度保持相对稳定后进入步骤四；
步骤四：设定受电弓滑块（1202）和接触线（6）之间的法向压力值，利用电动推杆（9）提升受电弓滑块（1202）高度，并通过反向力作用在压力传感器（21）上，控制电动推杆（9）运动；在弓网法向接触力稳定后，进入步骤五；
步骤五：根据实验需求确定电流形式和大小，控制电流控制器（15）输出相应的电流值；在保持电流输出相对稳定后，进入步骤六；
步骤六：设定变频电机转速，带动滑块高速转动；在受电弓滑块（1202）和接触线（6）保持稳定运转后，各部件保持稳定运行，进入步骤七；
步骤七：在弓网稳定摩擦过程中，通过电流控制器（15）上的实时电流变化采集弓网之间的电流参数，并根据电流强度变化判断弓网间产生的电弧；高速CCD相机（18）拍摄受电弓滑块（1202）和接触线（6）的相对摩擦过程照片，通过后台图像处理算法，计算受电弓滑块（1202）和接触线（6）的实时磨耗；红外温度传感器（22）对接触线（6）的标识点位置拍摄红外图片，利用后台图像算法记录实时温度参数；
步骤八：当需要对工况参数进行改变时，重复步骤一~步骤七，并对采集的参数下载保存后清空重新开始记录；
步骤九：后期处理，清扫旋转台（10）中的磨耗残屑。
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