关键词:
高速受电弓
受流质量
传递函数
跟随性
规律分析
摘要:
随着列车运行速度的提升,对列车弓网系统的动态性能要求不断提高,受电弓的跟随性作为动力学指标之一直接影响弓网的动态接触性能与受流质量。为厘清高速受电弓的跟随性随受电弓参数变化的机理,进而改善弓网动力学性能,首先推导受电弓三质量块等效模型的传递函数;然后以此为基础初次建立了反映受电弓跟随性能的全新数学理论模型,并结合数值仿真与台架试验结果验证模型的合理性;最后基于该模型运用仿真计算、理论推导与灵敏度分析得到在1.5~12 Hz激振频率下跟随性的影响规律。研究结果表明:受电弓跟随性的极大值发生在受电弓反向共振频率,即2阶固有频率段。弓头、上框架的等效质量、刚度、阻尼和下框架的等效刚度与跟随性呈负相关;下框架的等效质量、阻尼与跟随性呈正相关。弓头和框架的等效质量与跟随性极值频率呈负相关;等效刚度与跟随性极值频率呈正相关。灵敏度分析显示弓头和框架的等效质量对跟随性影响较大,变化率数量级为10^(0)~10^(1);其次是等效阻尼,变化率数量级为10^(-2)~10^(-1);最后是等效刚度,变化率数量级普遍低于10^(-3),下框架的等效刚度改变几乎不影响跟随性。研究结果提供了一种较精确的受电弓跟随性数学模型,并详细展示了受电弓各等效参数变化对跟随性的影响率,为跟随性的进一步优化提供了理论参考。