电力牵引设备牵引绳拉力及其对牵引轮磨损的影响分析

电力牵引设备牵引绳拉力及其对牵引轮磨损的影响分析

黄帅克1  覃文霖2  谭力樋3  黄东梅4  赖春瑶5

广西电网公司崇左供电局    广西崇左市  532299 广西电网有限责任公司钦州浦 北供电局    广西钦州市  535300

摘要：针对电力架线用牵引机实际施工过程中牵引轮及牵引绳磨损问题，运用数学推导及力学理论对牵引绳卷绕过程进行研究，得到了牵引绳中拉力的衰减规律。分析了牵引轮轮槽与牵引绳之间的滑动机理，并计算得到其相对滑移量与相对滑移速度，提出了以轮槽所受压力与相对滑移速度的乘积作为磨损的表征量，对牵引轮各轮槽的磨损情况进行了分析。计算结果为牵引轮的优化设计和牵引绳进一步定量分析提供了理论依据，并对电力架线用张力机的设计和应用具有一定的工程指导意义。

关键词：电力工程；电力线架设；牵引机

引言

牵引供电系统是轨道交通的能量供给系统，它从电力系统或一次供电系统（例如铁路专用发电站等）处接受电能，通过变压、变频等电能变换之后，按所需的电压制式向电力牵引机车车辆负载提供电能，因此它也是一套完成牵引电能传输、配电等全部功能的完整系统。因此，牵引供电系统的性能直接影响列车牵引功率的发挥以及整个牵引传动控制系统的性能。不同国家的牵引供电制式各有不同，但其基本构成和遵循的设计规范是基本相同的。目前国际上IEEE（美国电气电子工程师学会）制定了一系列牵引供电标准，EN（欧洲标准）中同样也有一系列牵引供电标准体系，但它们与IEC（国际电工委员会）的标准基本相似，而当前IEC/TC9（国际电工委员会/轨道交通电气设备与系统标准化技术委员会）制定的相关标准在国际上具有更大影响力。因此，本文重点介绍IEC的牵引供电领域的标准，分析变电所变流器标准的发展趋势，有利于相关领域的技术人员更好地掌握和使用这些标准。

1维修考核体系的完善

在如今市场经济体制下企业承担着利益和风险,自负盈亏。所以如何保证企业的最小成本化就需要建立一个检修项目的经济指标。检修项目中关于设备检测、检修人员工资、职工工时定额、机械设备运转消耗.....都应该有-个相应的经济费用指标在这个指标范围内所有环节支出的最大费用数量都不能超过经济指标企业对经费的使用也应该严加控制和监管。只有在有规定和压制的体系”下检修环节才能避免不必要的消耗,包括人力、物力、财力等各个方面。对于维修的考核也是十分重要的一项举措,考核主要针对维修时技术人员操作工序、维修备品备件的花销以及维护监测环节中的电力系统工作数据的收集、电力设备的定时查修、技术人员的专业化管理培训....这些考核内容关系着整个电力系统的完善和发展所以要严加要求和管理。

设备的维修和维护究其根本是为了保证供电设备的质量所以企业也应该对检修.工作进行监管和考核。在企业人员和专业技术相结合的基础上,要以客户为中心配合检测员工的参与对设备故障进行查除对检测和监管程序进行改进、完善。在有必要的情况下企业也可以和客户拟定合同在协商中把检修和维护的各项费用列入合同之中,明确规定检修工时、人工工时定额、器材消耗等项目的明细经济条目和客户商讨双方对其费用缴纳采取什么样的方式。

2建立一种基于粒子群算法训练神经网络的牵引变压器故障诊断模型

首先将粒子群算法用于训练神经网络的连接权值与阈值，并将三比值编码和牵引变压器油中溶解气体百分数作为神经网络的输入。最后以神经网络的输出结果为基础，对牵引变压器进行故障诊断，并计算其置信度。该模型既运用经典的三比值法提取的气体含量特征，又克服三比值存在的使用条件苛刻，“编码缺失”和编码过于绝对的问题。在利用粒子群算法训练神经网络过程中，将分类的正确率引入到适应度函数，并没有产生过拟合现象，更有针对性地优化神经网络的性能。

3建立跟踪状态型维修模式

对于设备的启用和运转每一套设备都应该具备着配套的维修体系。对于陈旧的设备状态劣质化的现象配套的维修体系应该通过被检测机器的状态参数变化反映出来。配套的维护体系中对设备的检测需要进行时间性的跟踪状态型检测时刻保持着设备的正常运转也更能及时发现问题。设备的维修推行CBM形式。CBM基于了设备的实际运行状态和实时状态应用了状态检测的技术和故障的诊断技术按照诊断程序来确定设备的维修活动。若设备在运行前出现某个环节的故障CBM系统则会对其进行及时地反馈从而专业技术人员能.够尽快对故障环节进行障碍清除、险情排查,保证整个电力系统的正常运转。CBM属于预防性维修对设备的运行提前做出预报,有力地避免了运转过程中设备故障而导致供电系统瘫痪的局面。

4建立一种基于贝叶斯网络并考虑信息不确定性的牵引供电系统故障诊断模型

该模型以牵引供电系统拓扑结构为基础，建立贝叶斯网络，其参数估计考虑了不同天气状态下，继电保护装置和断路器的不确定性。最后通过相应的贝叶斯网络并推理计算得到各元件故障概率。该模型能较好的处理牵引供电系统中存在的不确定性，定量计算各元件发生故障的概率，能高效准确地诊断出故障元件。其蒙特卡洛故障模拟模型能有效模拟牵引供电系统发生故障时，继电保护装置和断路器的动作情况。

5涂层增加二次电泳

为了提高散热器的耐腐蚀能力，在对散热器电泳程序时，分两段进行施加电压。具体如下：第一次电泳程序分三段进行施加电压，第一段电压200V，时间2分钟，第二段电压300V，时间2分钟，第三段电压360V，时间10分钟，第二次电泳程序为施加360V电压，持续10分钟，合计进入电泳槽电泳2次。具体如下，为第一次电泳程序分三段进行施加电压，第一段电压200V，时间2分钟，第二段电压300V，时间2分钟，第三段电压360V，时间10分钟，第二次电泳程序为施加360V电压，持续10分钟，合计进入电泳槽电泳2次。

结语

针对工程实际中出现的电力架线用牵引机的牵引轮磨损问题进行了定量分析。根据牵引机的工作原理，分析计算了牵引绳拉力及其变化情况，得到了牵引绳拉力从入绳侧到出绳侧逐渐减小的规律。通过分析牵引轮与牵引绳之间的相对滑动机理，计算得到了轮槽与牵引绳间的相对滑动速度从入绳侧到出绳侧逐渐增大；以轮槽与牵引绳之间摩擦面上的正压力和摩擦面间的相对滑动速度作为磨损表征量，对各轮槽的磨损程度量化描述，发现牵引机的两个牵引轮的磨损主要发生在入绳侧中2到4轮槽，与实际工程施工中观察到的磨损情况一致。因此，建议对牵引机轮槽进行火焰淬火、附着耐磨材料等处理，以提高入绳侧轮槽的耐磨性，避免局部磨损导致牵引轮失效以及磨损引起牵引绳中力及应力的突变，保证并延长牵引机的使用寿命。本文的计算结果可为牵引轮的优化设计和牵引绳进一步定量分析提供理论依据，并对电力架线用张力机的设计和应用具有一定的工程指导意义。

参考文献

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