專利名稱：實驗用高速鐵路弓網(wǎng)電磁噪聲產(chǎn)生裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于電氣化鐵路機車滑動電接觸技術領域，特別是涉及一種實驗用高速鐵路弓網(wǎng)電磁噪聲產(chǎn)生裝置。
背景背術受電弓與接觸網(wǎng)系統(tǒng)(簡稱弓網(wǎng)系統(tǒng))是電氣化鐵路牽引供電系統(tǒng)的重要組成部分，列車靠受電弓滑板與接觸網(wǎng)導線之間的滑動接觸獲取動力。受電弓滑板與接觸網(wǎng)導線是一對特殊的載流滑動摩擦副，在受電弓滑板與接觸網(wǎng)導線的載流滑動運行過程中，會產(chǎn)生氣體放電現(xiàn)象，即弓網(wǎng)電弧，并且這種現(xiàn)象將長期存在。弓網(wǎng)電弧會向周圍發(fā)射高強度的寬頻電磁噪聲，對鐵路沿線的通訊信號、無線電信號以及機車的控制信號造成很大干擾，甚至會導致通訊中斷和無線電信號失效。因此，研究弓網(wǎng)電弧放電的特性和物理過程,進而研究弓網(wǎng)系統(tǒng)滑動電接觸電磁噪聲的產(chǎn)生機理、影響因素、時空分布規(guī)律及其抑制方法，對于減少弓網(wǎng)系統(tǒng)電磁噪聲干擾、提高鐵路通信系統(tǒng)通信質量、改善供電系統(tǒng)電能質量、豐富滑動電接觸理論均具有重要意義。·

發(fā)明內容
針對現(xiàn)有技術存在的問題，本發(fā)明提供一種實驗用聞速鐵路弓網(wǎng)電磁噪聲廣生裝置，該裝置模擬鐵路弓網(wǎng)高速滑動電接觸產(chǎn)生電磁噪聲，用于研究弓網(wǎng)電磁噪聲的產(chǎn)生機理、影響因素、時空分布規(guī)律及其抑制方法。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術方案:一種實驗用高速鐵路弓網(wǎng)電磁噪聲產(chǎn)生裝置，包括底座，在底座上設置有橫向移動機構和轉盤傳動機構，在橫向移動機構上設置有滑板壓力調節(jié)機構；所述橫向移動機構由橫向移動臺底座、橫向移動臺、連桿、具有偏心軸的曲柄盤及橫向移動臺驅動電機組成；所述橫向移動臺底座固定在底座上，橫向移動臺底座的上表面具有滑枕，在橫向移動臺底座的上部設置有橫向移動臺，橫向移動臺的下表面具有凹槽，所述凹槽與滑枕相對應；在橫向移動臺的側方設置有橫向移動臺驅動電機，所述連桿的一端與橫向移動臺相鉸接，另一端通過偏心軸與曲柄盤相連接，所述連桿所在平面與橫向移動臺底座上的滑枕相平行；所述曲柄盤設置在橫向移動臺驅動電機軸上；所述滑板壓力調節(jié)機構由此形底座、步進電機、滑桿、滾珠絲杠、主動滑動臺、彈簧、壓力傳感器、被動滑動臺、絕緣板、導線及碳滑板組成；所述此形底座固定在橫向移動機構的橫向移動臺上，且此形底座的兩側板與橫向移動臺底座上的滑枕相平行；在此形底座的內部固定設置具有通孔的滾珠絲杠支座，所述滾珠絲杠的一端設置在滾珠絲杠支座的通孔內，另一端與步進電機軸相連接，所述滾珠絲杠與此形底座的側板垂直；在此形底座的內部設置有主動滑動臺，在主動滑動臺的中部設置具有內螺紋的中部通孔，所述主動滑動臺通過中部通孔的內螺紋與滾珠絲杠相配合；在中部通孔兩側的主動滑動臺上設置有第二通孔，在此形底座的內部設置有滑桿，所述滑桿與此形底座的側板垂直，且滑桿的兩端分別固定在此形底座的兩側板上，所述滑桿設置在主動滑動臺的第二通孔內；在此形底座的上方、主動滑動臺的側方設置具有第三通孔的被動滑動臺，被動滑動臺通過第三通孔與滑桿相連接；所述壓力傳感器的一側固定在被動滑動臺上，另一側與具有凸起的彈簧底座相連接，在所述主動滑動臺的側部設置有第二凸起，所述彈簧一端設置在凸起上，另一端設置在第二凸起上；在被動滑動臺上遠離主動滑動臺的一側設置有側板，在側板的外側設置有碳滑板，碳滑板與被動滑動臺通過螺栓相連接，在被動滑動臺側板內側的螺栓上設置有導線，所述螺栓與被動滑動臺側板絕緣設置，被動滑動臺的側板與碳滑板、側板與導線之間分別設置有絕緣板；所述轉盤傳動機構由轉盤、摩擦導線、轉盤驅動電機、皮帶輪、皮帶及軸承座組成；所述轉盤設置在底座的上方，在轉盤的兩側設置有固定在底座上的軸承座，所述轉盤通過轉盤軸與軸承座相連接；在靠近轉盤驅動電機的轉盤軸和轉盤驅動電機軸上均設置有皮帶輪，所述皮帶輪之間通過皮帶相連接；在轉盤圓周上設置有導線凹槽，在導線凹槽內設置有摩擦導線；所述轉盤垂直于滑板壓力調節(jié)機構的碳滑板，且轉盤上的摩擦導線與碳滑板接觸；所述轉盤、轉盤軸、軸承座及底座采用導電材質。所述滑枕的橫截面為梯形，數(shù)量為兩個，且所述連桿設置在兩個滑枕間。在所述轉盤上等角度設置有圓形孔。所述皮帶數(shù)量為三條。所述螺栓與被動滑動臺側板之間設置有絕緣墊。本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明提供一 種實驗用高速鐵路弓網(wǎng)電磁噪聲產(chǎn)生裝置，該裝置模擬鐵路弓網(wǎng)高速滑動電接觸產(chǎn)生電磁噪聲，用于研究弓網(wǎng)電磁噪聲的產(chǎn)生機理、影響因素、時空分布規(guī)律及其抑制方法。


圖1是本發(fā)明的實驗用高速鐵路弓網(wǎng)電磁噪聲產(chǎn)生裝置的結構示意圖；圖2是圖1的俯視圖；圖3是本發(fā)明的轉盤傳動機構的結構示意圖；圖4是本發(fā)明的橫向移動機構的結構示意圖；圖5是本發(fā)明的滑板壓力調節(jié)機構的結構示意圖；圖6是圖5的俯視圖；其中，I—底座，2—轉盤，3—摩擦導線，4—轉盤驅動電機，5—皮帶輪，6—軸承座，7—轉盤軸，8—橫向移動臺，9—橫向移動臺底座，10—橫向移動臺驅動電機，11—連桿，12—曲柄盤,13—步進電機,14—滑枕，15—滑桿，16—滾珠絲杠，17—主動滑動臺，18 —彈簧，19 —壓力傳感器，20 —被動滑動臺，21 —絕緣板，22 —導線,23 —碳滑板，24—皮帶，25—偏心軸，26—凹槽，27—固定鉸支座，28—此形底座，29—滾珠絲杠支座,30—螺栓,31—中部通孔,32—第二通孔,33—第二通孔,34—凸起,35—彈簧底座，36—第二凸起，37—轉盤傳動機構，38—橫向移動機構，39—滑板壓力調節(jié)機構。
具體實施例方式下面結合附圖和具體實施例對本發(fā)明做進一步的詳細說明。如圖1 圖6所示，一種實驗用高速鐵路弓網(wǎng)電磁噪聲產(chǎn)生裝置，包括鑄鐵底座1，在鑄鐵底座I上設置有橫向移動機構38和轉盤傳動機構37，在橫向移動機構38上設置有滑板壓力調節(jié)機構39。所述橫向移動機構38由橫向移動臺底座9、橫向移動臺8、連桿11、具有偏心軸25的曲柄盤12及橫向移動臺驅動電機10組成；所述橫向移動臺底座9固定在鑄鐵底座I上，橫向移動臺底座9的上表面具有滑枕14，在橫向移動臺底座9的上部設置有橫向移動臺8，橫向移動臺8的下表面具有凹槽26，所述凹槽26與滑枕14相對應，以便橫向移動臺8沿著滑枕14在橫向移動臺底座9上滑動；在橫向移動臺8的側方設置有橫向移動臺驅動電機10，所述連桿11的一端與固定在橫向移動臺8上的固定鉸支座27相鉸接，另一端通過偏心軸25與曲柄盤12相連接，所述連桿11所在平面與橫向移動臺底座9上的滑枕14相平行；所述曲柄盤12設置在橫向移動臺驅動電機10軸上，所述橫向移動臺驅動電機10通過電機支架固定在鑄鐵底座I上。所述滑板壓力調節(jié)機構39由此形底座28、步進電機13、滑桿15、滾珠絲杠16、主動滑動臺17、彈簧18、壓力傳感器19、被動滑動臺20、絕緣板21、導線22及碳滑板23組成；所述此形底座28固定在橫向移動機構38的橫向移動臺8上，且此形底座28的兩側板與橫向移動臺底座9上的滑枕14相平行；在此形底座28的內部固定設置具有通孔的滾珠絲杠支座29，所述滾珠絲杠16的一端設置在滾珠絲杠支座29的通孔內，另一端與步進電機13軸相連接，所述滾珠絲杠16與此形底座28的側板垂直；在此形底座28的內部設置有主動滑動臺17，在主動滑動臺17的中部設置具有內螺紋的中部通孔31，所述主動滑動臺17通過中部通孔31的內螺紋與滾珠絲杠16相配合 ；在中部通孔31兩側的主動滑動臺17上設置有第二通孔32，在此形底座28的內部設置有滑桿15，所述滑桿15與此形底座28的側板垂直，且滑桿15的兩端分別固定在此形底座28的兩側板上，所述滑桿15設置在主動滑動臺17的第二通孔32內；在此形底座28的上方、主動滑動臺17的側方設置具有第三通孔33的被動滑動臺20，被動滑動臺20通過第三通孔33與滑桿15相連接；所述壓力傳感器19的一側固定在被動滑動臺20上，另一側與具有凸起34的彈簧底座35相連接，在所述主動滑動臺17的側部設置有第二凸起36，所述彈簧18 —端設置在凸起34上，另一端設置在第二凸起36上；在被動滑動臺20上遠離主動滑動臺17的一側設置有側板，在側板的外側設置有碳滑板23，碳滑板23與被動滑動臺20通過螺栓30相連接，在被動滑動臺20側板內側的螺栓30上設置有導線22，所述螺栓30與被動滑動臺20側板絕緣設置，被動滑動臺20的側板與碳滑板23、側板與導線22之間分別設置有絕緣板21，以便碳滑板23、螺栓30和導線22均分別與被動滑動臺20絕緣，防止短路。所述轉盤傳動機構37由鋁轉盤2、銅質摩擦導線3、轉盤驅動電機4、皮帶輪5、皮帶24及軸承座6組成；所述鋁轉盤2設置在鑄鐵底座I的上方，在鋁轉盤2的兩側設置有固定在鑄鐵底座I上的軸承座6，所述鋁轉盤2通過轉盤軸7與軸承座6相連接；在靠近轉盤驅動電機4的轉盤軸7和轉盤驅動電機4軸上均設置有皮帶輪5，所述皮帶輪5之間通過皮帶24相連接，用來傳遞力矩；在鋁轉盤2圓周上設置有導線凹槽，在導線凹槽內設置有銅質摩擦導線3 ;所述鋁轉盤2垂直于滑板壓力調節(jié)機構39的碳滑板23，且鋁轉盤2上的銅質摩擦導線3與碳滑板23接觸。所述轉盤2、轉盤軸7、軸承座6及底座I采用導電材質。所述滑枕14的橫截面為梯形，數(shù)量為兩個，且所述連桿11設置在兩個滑枕14間。在所述鋁轉盤2上等角度設置有大小不一的圓形孔，用來減輕鋁轉盤2的質量。所述皮帶24數(shù)量為三條。所述螺栓30與被動滑動臺20側板之間設置有絕緣墊。所述壓力傳感器19的信號輸出端與控制系統(tǒng)相連接，所述橫向移動臺驅動電機10和轉盤驅動電機4的變頻器控制端與控制系統(tǒng)相連接，所述步進電機13的控制端與控制系統(tǒng)相連接。下面結合

本發(fā)明的一次使用過程:使用前，首先 將本發(fā)明的導線22與大電流發(fā)生器的輸出端相連接，將本發(fā)明的底座I通過電纜與大電流發(fā)生器的輸入端相連接。如圖1、圖2、圖3所示，本發(fā)明采用圓形轉盤2旋轉，將銅質摩擦導線3鑲嵌在轉盤2圓周上，碳滑板23安裝方向與轉盤2垂直，且與轉盤2上的銅質摩擦導線3相切并相接觸，模擬鐵路弓網(wǎng)系統(tǒng)中接觸網(wǎng)的導線與受電弓滑板之間的相對運動。轉盤軸7的兩端由軸承座6支撐，其中一端連接有皮帶輪5，皮帶輪5通過皮帶24與轉盤驅動電機4 (三相異步電動機)組成轉盤2的傳動機構。通過變頻器驅動轉盤驅動電機4可以調節(jié)轉盤2的轉速，隨著轉盤2的轉動，銅質摩擦導線3與碳滑板23之間形成滑動電接觸。如圖1、圖2、圖4所示，在鐵路弓網(wǎng)系統(tǒng)中，接觸網(wǎng)導線沿列車運行方向成“之”字形分布，為了模擬接觸網(wǎng)導線與受電弓滑板間的這一相對運動，本發(fā)明提供一種可以橫向水平運動的機構-橫向移動機構38。橫向移動臺底座9上設置有一對平行的梯形滑枕14，能夠保證橫向移動臺8水平橫向運動。梯形滑枕14需要定期滴加潤滑油，以減少橫向移動臺8的運動阻力。橫向移動臺8通過連桿11與曲柄盤12的偏心軸25相連，曲柄盤12安裝在橫向移動臺驅動電機10軸上，實現(xiàn)了把橫向移動臺驅動電機10軸的圓周運動轉換成橫向移動臺8的往復直線運動。橫向移動臺驅動電機10同樣由變頻器驅動，橫向移動臺驅動電機10轉速可調，可使橫向移動臺8做往復水平運動的頻率可調。橫向移動臺8水平往復運動頻率與轉盤2轉速相配合，就可以模擬弓網(wǎng)系統(tǒng)中的接觸網(wǎng)導線與受電弓滑板間的運動形式。如圖1、圖2、圖5、圖6所不，為了I旲擬鐵路弓網(wǎng)系統(tǒng)中接觸網(wǎng)導線與受電弓滑板板之間的接觸壓力變化，本發(fā)明提供一種可以通過步進電機13的脈沖指令調節(jié)弓網(wǎng)接觸壓力的機構-滑板壓力調節(jié)機構39?；鍓毫φ{節(jié)機構39上的步進電機13軸與滾珠絲杠16同軸轉動，帶動主動滑動臺17直線運動，主動滑動臺17和被動滑動臺20共同裝配在滑桿15上，中間用彈簧18連接，做同方向運動。導電的碳滑板23固定在被動滑動臺20上與轉盤2上的銅質摩擦導線3接觸，在彈簧底座35與被動滑動臺20之間設置有壓力傳感器19，能夠檢測出碳滑板23與轉盤2上銅質摩擦導線3之間的接觸壓力值，并且可以通過調節(jié)步進電機13軸的旋轉圈數(shù)實現(xiàn)改變彈簧18被壓縮的長度，從而改變碳滑板23與轉盤2上的銅質摩擦導線3之間的接觸壓力。這個機構可以有效地模擬受電弓離線、接觸網(wǎng)導線不平順而引起的壓力變化，從而更加真實反應了弓網(wǎng)系統(tǒng)滑動電接觸的運動狀態(tài)。本發(fā)明裝置的大電流通過大電流發(fā)生器產(chǎn)生，大電流的流通回路是:經(jīng)過導線22、 碳滑板23、摩擦導線3、轉盤2、轉盤軸7、軸承座6、底座1，最后通過電纜回到大電流發(fā)生器。在碳滑板23與轉盤2上摩擦導線3之間形成滑動摩擦電接觸點，在用大電流通過時，在此接觸點會形成摩擦電弧，從而達到模擬弓網(wǎng)系統(tǒng)滑動電接觸的目的，也是研究弓網(wǎng)系統(tǒng)電磁噪聲的必備前提條件。
權利要求
1.一種實驗用高速鐵路弓網(wǎng)電磁噪聲產(chǎn)生裝置，其特征在于包括底座，在底座上設置有橫向移動機構和轉盤傳動機構，在橫向移動機構上設置有滑板壓力調節(jié)機構； 所述橫向移動機構由橫向移動臺底座、橫向移動臺、連桿、具有偏心軸的曲柄盤及橫向移動臺驅動電機組成；所述橫向移動臺底座固定在底座上，橫向移動臺底座的上表面具有滑枕，在橫向移動臺底座的上部設置有橫向移動臺，橫向移動臺的下表面具有凹槽，所述凹槽與滑枕相對應；在橫向移動臺的側方設置有橫向移動臺驅動電機，所述連桿的一端與橫向移動臺相鉸接，另一端通過偏心軸與曲柄盤相連接，所述連桿所在平面與橫向移動臺底座上的滑枕相平行；所述曲柄盤設置在橫向移動臺驅動電機軸上； 所述滑板壓力調節(jié)機構由U形底座、步進電機、滑桿、滾珠絲杠、主動滑動臺、彈簧、壓力傳感器、被動滑動臺、絕緣板、導線及碳滑板組成；所述U形底座固定在橫向移動機構的橫向移動臺上，且U形底座的兩側板與橫向移動臺底座上的滑枕相平行；在匸形底座的內部固定設置具有通孔的滾珠絲杠支座，所述滾珠絲杠的一端設置在滾珠絲杠支座的通孔內，另一端與步進電機軸相連接，所述滾珠絲杠與U形底座的側板垂直；在U形底座的內部設置有主動滑動臺，在主動滑動臺的中部設置具有內螺紋的中部通孔，所述主動滑動臺通過中部通孔的內螺紋與滾珠絲杠相配合；在中部通孔兩側的主動滑動臺上設置有第二通孔，在U形底座的內部設置有滑桿，所述滑桿與U形底座的側板垂直，且滑桿的兩端分別固定在U形底座的兩側板上，所述滑桿設置在主動滑動臺的第二通孔內；在U形底座的上方、主動滑動臺的側方設置具有第三通孔的被動滑動臺，被動滑動臺通過第三通孔與滑桿相連接；所述壓力傳感器的一側固定在被動滑動臺上，另一側與具有凸起的彈簧底座相連接，在所述主動滑動臺的側部設置有第二凸起，所述彈簧一端設置在凸起上，另一端設置在第二凸起上；在被動滑動臺上遠離主動滑動臺的一側設置有側板，在側板的外側設置有碳滑板，碳滑板與被動滑動臺通過螺栓相連接，在被動滑動臺側板內側的螺栓上設置有導線，所述螺栓與被動滑動臺側板絕緣設置，被動滑動臺的側板與碳滑板、側板與導線之間分別設置有絕緣板； 所述轉盤傳動機構由轉盤、摩擦導線、轉盤驅動電機、皮帶輪、皮帶及軸承座組成；所述轉盤設置在底座的上方，在轉盤的兩側 設置有固定在底座上的軸承座，所述轉盤通過轉盤軸與軸承座相連接；在靠近轉盤驅動電機的轉盤軸和轉盤驅動電機軸上均設置有皮帶輪，所述皮帶輪之間通過皮帶相連接；在轉盤圓周上設置有導線凹槽，在導線凹槽內設置有摩擦導線；所述轉盤垂直于滑板壓力調節(jié)機構的碳滑板，且轉盤上的摩擦導線與碳滑板接觸； 所述轉盤、轉盤軸、軸承座及底座采用導電材質。
2.根據(jù)權利要求1所述的實驗用高速鐵路弓網(wǎng)電磁噪聲產(chǎn)生裝置主其特征在于所述滑枕的橫截面為梯形，數(shù)量為兩個，且所述連桿設置在兩個滑枕間。
3.根據(jù)權利要求1所述的實驗用高速鐵路弓網(wǎng)電磁噪聲產(chǎn)生裝置主其特征在于在所述轉盤上等角度設置有圓形孔。
4.根據(jù)權利要求1所述的實驗用高速鐵路弓網(wǎng)電磁噪聲產(chǎn)生裝置主其特征在于所述皮帶數(shù)量為三條。
5.根據(jù)權利要求1所述的實驗用高速鐵路弓網(wǎng)電磁噪聲產(chǎn)生裝置主其特征在于所述螺栓與被動滑動臺側板之間設置有絕緣墊。
全文摘要
一種實驗用高速鐵路弓網(wǎng)電磁噪聲產(chǎn)生裝置，屬于電氣化鐵路機車滑動電接觸技術領域。本發(fā)明模擬鐵路弓網(wǎng)高速滑動電接觸產(chǎn)生電磁噪聲，用于研究弓網(wǎng)電磁噪聲的產(chǎn)生機理、影響因素、時空分布規(guī)律及其抑制方法。本發(fā)明包括底座，在底座上設置有橫向移動機構和轉盤傳動機構，在橫向移動機構上設置有滑板壓力調節(jié)機構；所述橫向移動機構由橫向移動臺底座、橫向移動臺、連桿、具有偏心軸的曲柄盤及橫向移動臺驅動電機組成；所述滑板壓力調節(jié)機構由U形底座、步進電機、滑桿、滾珠絲杠、主動滑動臺、彈簧、壓力傳感器、被動滑動臺、絕緣板、導線及碳滑板組成；所述轉盤傳動機構由轉盤、摩擦導線、轉盤驅動電機、皮帶輪、皮帶及軸承座組成。
文檔編號G01R31/00GK103235209SQ20131010855
公開日2013年8月7日 申請日期2013年3月29日 優(yōu)先權日2013年3月29日
發(fā)明者郭鳳儀, 王喜利, 王智勇, 董訥, 陳忠華, 史艷影 申請人:遼寧工程技術大學