[发明专利]地铁接触线磨耗分布预测方法及维保方法

说明书

本发明提供了一种地铁接触线磨耗分布预测方法及维保方法，用以解决现有技术中无法对地铁接触线磨耗分布进行准确预测的问题。所述接触线磨耗分布预测方法及维保方法，建立接触线磨耗率计算简化模型，根据所述简化模型对接触线磨耗分布进行预测，并在预测的基础上有针对性的制定维保策略。本发明通过磨耗机理分析，从磨耗机制的角度建立接触线磨耗率计算模型，并结合实际弓网电流和行车速度、接触力等对接触线的磨耗分布作出计算分析，直观地反映出不同位置接触线的磨耗程度，并提出了对接触线磨耗的提前预估和差异化维保方法，对减少维修成本和提高刚性接触网接触线的安全性能具有重要的意义。

技术领域

本发明属于城市轨道交通领域，具体涉及一种地铁接触线磨耗分布预测方法及维保方法。

背景技术

地铁是一种重要的城市轨道交通工具。目前，我国地铁车辆受流取电的方式主要有两种，一种是接触网-受电弓系统，另一种是受流靴-第三轨系统。在弓网系统中，相比于柔性接触网，刚性接触网具有结构简单、可靠性高、易于维修、对隧道净空要求较低等特点，在地铁领域逐渐显现出其优越性并得到了广泛的应用。

随着刚性接触网的大规模应用，其相关运用、维修及更换问题也逐渐显露出来，在电力牵引的地铁线路中，高速运行的受电弓与接触线间存在着极为复杂的机械磨耗和电气作用，且两者相互影响，接触线的磨耗不仅会导致有效载流量的降低，还会增加磨损较严重区段的局部抗拉应力，严重影响接触网的安全运行。在目前大客流、高行车密度以及其它复杂环境下，加速区段、锚段关节、坡道顶点、道岔等关键部位极易产生大电流、侧磨、硬点冲击、打火、拉弧等特殊工况，使得接触线过度磨耗或异常磨耗的现象越来越严重，对接触网以及受电弓的安全稳定运行产生极大的隐患。

现有技术中，针对刚性接触网接触线的磨耗问题，多数地铁运营单位主要以历史检测数据及维修记录为出发点，统计分析磨耗过度或异常磨耗的区域并推测可能导致发生此现象的原因。但是，这种方式虽然准确可靠，但不具有可预测性，无法推测出其他未更换接触线的剩余寿命磨耗演变规律；另外，在实验条件下研究载流磨擦磨损虽然能找到各影响因素与磨耗率之间的关系以及磨耗发展趋势，但与实际运营状况相差较大且不具有直观性。

发明内容

为了提高地铁运行的安全性和稳定性，克服现有技术中无法对地铁接触线磨耗进行准确、长期分布预测的问题，本发明提供了一种地铁接触线磨耗分布预测方法及维保方法，通过磨耗机理分析，从磨耗机制的角度建立接触线磨耗率计算模型，并结合实际弓网电流和行车速度、接触力等对接触线的磨耗分布作出计算分析，直观地反映出不同位置接触线的磨耗程度，并提出了对接触线磨耗的提前预估和差异化维保方法，对减少维修成本和提高刚性接触网接触线的安全性能具有重要的意义。

为了实现上述目的，本发明采取了如下技术方案。

本发明提供了一种地铁接触线磨耗分布预测方法，所述方法包括如下步骤：

步骤S1，建立接触线磨耗率计算简化模型；

步骤S2，根据所述简化模型对接触线磨耗分布进行预测。

进一步地，所述步骤S1进一步包括：

步骤S101，获得严重氧化磨耗下的磨耗率计算原始模型；

步骤S102，将弓网间电流等效为压力，与实际接触力共同构成总压力；

步骤S103，将所述总接触力、材料属性系数、压力影响因子、电流影响因子、速度影响因子引入所述计算原始模型中，得到磨耗率计算简化模型；

步骤S104，将磨耗率转换为在接触线某点处通过每万弓架次磨耗的截面积，得到接触线磨耗率计算简化模型。

进一步地，所述接触线磨耗率计算简化模型为