电气化铁道接触网零部件设计与制造 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:蒋先国

出品人:

页数:318

译者:

出版时间:2009-12

价格:150.00元

装帧:

isbn号码:9787113107871

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• 有用的书
• 电气化铁路
• 接触网
• 零部件设计
• 零部件制造
• 电力牵引
• 轨道交通
• 电气工程
• 机械设计
• 工业制造
• 铁路技术

铁路的命脉：探寻电气化铁路接触网零部件的奥秘 铁路，作为现代社会重要的交通动脉，其发展历程与技术革新紧密相连。其中，电气化铁路以其高效、环保、节能的优势，正日益成为主流。而支撑起这庞大电气化铁路体系的，正是那些看似微小却至关重要的“毛细血管”——接触网零部件。本书将带您走进一个鲜为人知但极具挑战性的领域，深入剖析电气化铁路接触网核心零部件的设计原理、制造工艺、材料科学以及质量控制体系，揭示它们如何共同协作，安全可靠地为列车提供源源不断的动力。 一、 接触网系统的构成与核心零部件 电气化铁路接触网系统，是一项复杂而精密的工程，其主要功能是为运行在轨道上的电力机车或动车组提供电能。它由一系列相互连接的部件构成，其中，核心零部件扮演着至关重要的角色。本书将首先对接触网系统的整体结构进行梳理，包括承载系统（如接触网导线、承力索、挂线绝缘子、腕臂等）和供电系统（如馈电线、分相区、接地装置等）。在此基础上，我们将聚焦于构成接触网系统的关键零部件，并对其进行详细的介绍： 接触网导线： 这是与受电弓直接接触，输送电能的“生命线”。我们将探讨其材料选择（如铜合金、镀锡铜线等）的考量因素，包括导电率、耐磨性、抗拉强度、耐腐蚀性等，以及不同类型接触网导线（如圆形导线、扇形导线、柔性接触线等）的设计特点和适用场景。导线截面积的设计，如何平衡导电能力、机械强度与自重，以及导线表面处理工艺对降低接触电阻和延长使用寿命的影响，都将是深入探讨的内容。 承力索（或称支撑索）： 承担接触网导线的自重和受电弓的动态作用力，是维持接触网稳定性的关键。我们将分析承力索的材料选择（如镀锌钢丝绳、不锈钢丝绳等），关注其强度、延展性、抗疲劳性能以及耐腐蚀性。承力索的张力调节和固定方式，如何通过张力架、锚具等装置精确控制，以保证接触网在不同气候条件下的平整度，也将是重点。 绝缘子： 隔离电气部分与承力结构，防止漏电是绝缘子的核心功能。本书将详述各种类型绝缘子的设计与制造，包括陶瓷绝缘子（如耐污型瓷瓶）和复合绝缘子（如玻璃纤维芯棒、硅橡胶伞裙）。我们将深入研究绝缘子的绝缘性能（电气强度、绝缘电阻）、机械强度、耐候性、耐污闪性能，以及复合绝缘子抗老化、抗紫外线辐射的特性。伞裙设计如何优化爬电距离，提高污闪电压，是保障接触网安全运行的重要考量。 腕臂（或称悬挂臂）： 将承力索和接触网导线悬挂在支柱上的结构。腕臂的设计需要兼顾足够的刚度和强度，以承受导线张力、风力以及受电弓的动态冲击。我们将探讨腕臂的材料选择（如钢材、铝合金等）、结构形式（如直腕臂、斜腕臂、回转腕臂等）以及连接方式。腕臂的防腐处理和表面涂层，对于保障其长期可靠运行至关重要。 连接件（如连接器、夹具）： 用于连接各项零部件，保证电气和机械连接的可靠性。本书将介绍各种连接件的设计原理，如紧固件、压接件、焊接件等，重点关注其导电性能、机械强度、耐腐蚀性和易于安装维护的特点。导线连接器的设计，如何实现低电阻、高可靠的电气连接，防止电弧产生，以及锚具的设计，如何安全有效地固定承力索，都将得到详细阐述。 张力调节装置： 在不同温度下，接触网导线和承力索会发生热胀冷缩，张力调节装置的作用是实时补偿这些变化，保持接触网的恒定张力，从而保证受电弓与导线的良好接触。我们将详细介绍各种张力调节装置的结构和工作原理，如重锤式张力调节器、弹簧式张力调节器等，分析其调节精度、响应速度以及维护便利性。 二、 零部件的设计与制造挑战 接触网零部件的设计并非易事，它们需要在极端环境下长期稳定运行，承受巨大的机械应力和复杂的电气载荷。本书将深入探讨设计过程中面临的挑战： 材料选择与性能优化： 严苛的运行环境（高温、低温、潮湿、腐蚀、紫外线辐射等）对材料提出了极高的要求。我们将研究各种高性能金属材料（如高强度铜合金、耐候钢）和非金属材料（如耐候性优良的复合材料、特种橡胶）的性能特点，以及如何通过合金化、热处理、表面处理等手段，提升材料的耐磨性、抗疲劳性、耐腐蚀性、导电性等关键指标。 结构强度与稳定性分析： 接触网零部件需要承受导线的张力、风力、雨雪冰冻的附加载荷，以及受电弓动态作用产生的冲击。我们将介绍结构力学分析方法，如有限元分析（FEA），用于评估零部件在各种工况下的应力分布、变形情况，确保其满足安全系数要求。刚度、稳定性和抗疲劳设计是保障零部件长期可靠性的关键。 电气性能设计： 接触网是输电通道，零部件的电气性能直接关系到电力传输效率和运行安全。我们将深入探讨导电率、电阻率、绝缘电阻、耐压强度等电气参数的设计考量。如何设计低电阻的连接件，防止电弧放电，以及如何设计具有优异绝缘性能的绝缘子，防止触电和短路事故，是设计的重中之重。 工艺性与可制造性： 精密的零部件需要高效、可靠的制造工艺。本书将介绍先进的制造技术，如精密铸造、锻压、数控加工、挤压成型、注塑成型、复合材料成型等。我们将分析不同工艺对零部件性能和成本的影响，以及如何通过工艺优化，提高产品的一致性和可靠性。 标准化与互换性： 接触网系统的规模庞大，零部件的标准化和互换性至关重要，便于检修和更换。我们将探讨相关的国家标准和行业标准，以及如何确保零部件在设计和制造过程中符合标准要求，实现不同厂家、不同批次零部件之间的互换。 三、 质量控制与可靠性保障 严谨的质量控制体系是接触网零部件可靠运行的基石。本书将详细阐述质量控制的各个环节： 原材料检验： 从源头把控，对原材料的成分、力学性能、金相组织等进行严格检测，确保其符合设计要求。 生产过程控制： 建立完善的生产工艺规程，对关键工序进行实时监控和记录，如焊接参数、热处理温度、注塑压力等，确保制造过程的稳定性和可重复性。 成品检验： 对制造完成的零部件进行多方面的检测，包括尺寸精度、外观质量、力学性能测试（如拉伸试验、弯曲试验）、电气性能测试（如绝缘电阻测试、耐压试验）以及环境适应性测试（如高低温循环试验、盐雾腐蚀试验）。 可靠性评估与寿命预测： 通过加速寿命试验、现场监测数据分析等方法，评估零部件的可靠性，预测其使用寿命，并为预防性维护提供依据。 质量追溯体系： 建立完善的质量追溯体系，记录零部件的生产、检验、使用等全过程信息，一旦出现问题，能够快速定位原因，采取有效措施。 四、 发展趋势与未来展望 随着科技的不断进步，电气化铁路接触网零部件也在不断发展。本书将对未来的发展趋势进行展望： 新材料的应用： 探索更高强度、更轻质、更耐磨、更耐腐蚀的新型材料，如纳米材料、智能材料等，以进一步提升零部件的性能和使用寿命。 智能化设计与制造： 利用数字化设计工具、仿真技术、增材制造（3D打印）等先进技术，实现零部件的智能化设计、定制化生产和个性化制造。 在线监测与预测性维护： 发展集成传感器和通信模块的智能零部件，实现对零部件运行状态的实时在线监测，通过大数据分析，实现预测性维护，降低故障率，提高运营效率。 绿色环保与可持续发展： 关注零部件的生产过程和报废处理的环保性，推广使用环保材料和工艺，实现可持续发展。 结论 电气化铁路接触网零部件的设计与制造，是一个集材料科学、机械工程、电气工程、工艺技术于一体的综合性领域。本书希望通过对这些“幕后英雄”的深入剖析，让读者更全面地理解电气化铁路系统运行的复杂性与精妙之处，认识到每一个细小部件背后所蕴含的先进技术和严谨工艺，从而更好地体会这项现代交通工程的伟大之处。

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