黑龙江交通职业技术学院毕业设计（论文）
目 录
摘 要 ............................................................. I ABSTRACT .......................................................... II 第1章 绪 论 ....................................................... 1 一、概述DSA200型受电弓 .................................................................................... 2 （一）DSA200型受电弓的结构及作用 ............................................................. 2 （二）DSA200型受电弓技术参数： ................................................................. 3 第2章 ******* ..................................................... 1 一、课题背景及研究的目的和意义........................................................................ 1 二、国内外研究状况 ............................................................................................... 4 （一）国外焊接变形控制研究概况 .................................................................... 4 （二）焊接变形控制在国内的研究现状 ............................................................ 5 三、热—弹塑性有限元分析理论............................................................................ 6 （一）焊接温度场 ................................................................................................ 6 结 论 ............................................................. 8 参考文献 ........................................................... 9 致 谢 ............................................................ 12
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第1章 绪 论
DSAA200型单臂受电弓是目前国内新造机车的首选型号，其设计速度200km/h，适用于相应速度等级的各种电力机车及动车组。其结构合理，轻量化设计，整弓质量约125Kg；采用气囊驱动升降弓，传动系统安全可靠；弓头采用弹性悬挂型式，自由度大，相对接触网线的跟随性好，受流质量高；具有独特的自动降弓装置（ADD系统）；当受电弓发生刮弓等故障时，自动降弓装置使受电弓快速降弓，对受电弓和网线起到保护作用....DSA200型受电弓设计速度为200km/h。采用了轻量化设计，整弓部件数量做了一定数量的减少，质量约为125kg，改善了弓网接触特性。
三维弹性悬挂方式降低了弓网之间的冲击力。整体碳滑板内设有气道，通过其空气压力的变化来激励自动降弓装置的动作。驱动方式采用气囊，调压阀能即使监控并调节气囊内的压力，一保证接触压力的平稳性。
DSA200型受电弓各部件使用了不同的材料，低价、下臂和下导杆师钢制材料，上臂是铝合金材料，所用的非金属材料具有耐侯性的特点。各部件及整弓在实验室均经过-40℃的耐低温试验。
经过大量的装车使用证明，DSA200受电弓适合不超过200km/h各种运行速度等级的机车和动车。
电气化铁路的牵引动力是电力机车，机车本身不带能源，所需能源由电力牵引供电系统提供。牵引供电系统主要是指牵引变电所和接触网两大部分。变电所设在铁道附近，它将从发电厂经高压输电线送来的电流，送到铁路上空的接触网上。接触网是向电力机车直接输送电能的设备，是电气化铁路的动脉。我国电气化铁路的牵引供电制式从一开始就采用单相工频（50赫）25KV交流制。
受电弓靠滑动接触而受流，是电力机车与固定供电装置之间的连接环节，其性能的优劣直接影响到电力机车工作的可靠性。随着电力机车运行速度的不断提高，对其受流性能也提出了越来越高的要求。
电力机车上安装有两台受电弓，正常运行时一般只升后弓，前弓备用。按结构形式分，受电弓分为双臂受电弓和单臂受电弓两种。双臂受电弓结构对称，侧向稳定性好，但结构复杂，调整困难。单臂受电弓结构简单，尺寸小，重量轻，调整容易，具有良好的动特性，高速时动态跟随性及受流特性较好，故而被现代电力机车广泛采用。
目前，电力机车上采用有各种型号的受电弓，如SS1型、SS3B型机车采用的
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TSG1-600／25型受电弓，SS4改型机车采用的TSG1-630／25型和LV260-2型受电弓，SS6型机车上采用的 TSG3-630／25型单臂受电弓，SS9型机车上采用的DSA－200型受电弓等。各型受电弓的某些零部件虽略有不同，但其基本结构有许多相似之处。本节以SS8型和SS9型电力机车上采用的受电弓为例加以介绍：
一、概述DSA200型受电弓
SS9型电力机车上安装有两架DSA-200型，它是一种采用气囊驱动升弓的单臂式受电弓，主要应用与干线电力机车，该受电弓装有阻尼器和ADD自动降弓装置。
（一）DSA200型受电弓的结构及作用
DSA－200型受电弓的结构如图7－7所示(包括阀板，在机车内，图中未标出)。
图7－7 DSA200型受电弓
1－底架；2－下臂杆；3－导杆；4－上部框架；5－集电头；6－集电头导向装置；
7－驱动装置；8－气路组装；9－阻尼器；10－编织线。
1.底架部分
刚性底架由型材(钢材)组焊而成，它是整个受电弓的基座部分，并通过绝缘子固定在机车车顶上。底架上装有升弓气囊、一套铰链机构和一副受电弓的
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阻尼器等。升弓气囊和阻尼器一端安装在底架上，另一端均安装在铰链机构中的下臂杆上。 2. 铰链机构
铰链机构是实现集电头升降运动的机构，包括有上框架、下臂杆、拉杆和平衡杆等，它们通过各种铰链座铰接。上框架是由压型铝合金型材和板材焊接而成，下臂杆是由管材组焊而成，拉杆和平衡杆为不锈钢材料。各铰接处都装有滚动轴承并采用金属软编织线进行短接，以防止电流对轴承的烧损，平衡杆的作用是保证集电头滑板面在受电弓整个工作高度范围内，始终保持基本水平状态。 3. 集电头部分
集电头部分包括集电头支撑和集电头。集电头是直接与接触导线接触受流的部分，其上装有碳滑板。集电头支撑垂悬在4个拉簧下方，两个扭簧安装在集电头和上臂间，克服横向偏移，这种结构使滑板在机车运行方向上移动灵活，而且能够吸收横向方向上的冲击，达到保护滑板的目的。
动态接触压力(随速度的变化增加或减少)可以通过安装集电头翼片来对不同速度等级的机车进行调节(如用户需要)。
滑板中有气腔，通有压缩空气，如果滑板出现磨损到极限或断裂时，受电弓会迅速自动降下，更换滑板后，自动降弓装置重新启动。 4．升弓装置和气路组装
升弓装置传递、实现对受电弓升降运动的控制，升弓装置包括气囊组装、矩形管、支架组焊、螺杆、四联体等组成。升弓装置一头安装在底架上，另一端通过钢丝绳与螺栓固定在下臂杆的调整板上。
气路组装是由阀板和提供压缩气体的管路组成，阀板安装于机车内，通过调节节流阀开口的大小来控制升降弓时间，管路一端和升弓装置的气囊连接，另一
端与绝缘软管连接，由机车供风断风，从而实现升降弓控制 （二）DSA200型受电弓技术参数： 1.主要技术参数
主要技术参数
额定工作电压??????????????????????25 kV 额定工作电流?????????????????????1 000 A 设计速度????????????????????????200 km／h
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静态接触压力 ?????????????70 N±10 N，可调
最低工作高度(包括绝缘子) ????????????????888 mm 最高工作高度(包括绝缘子) ???????????????2 800 mm 最大升弓高度(包括绝缘子) ??????????????3 000 mm 折叠高度(包括绝缘子)
????????????????588 mm
集电头总长度?????????????????????1 950 mm 集电头宽度 ??????????????????????580 mm 滑板总长度??????????????????????1 576 mm 碳滑板????????????????????????1 250 mm 输入空气压力 ???????????????????0．4～1 MPa 接触压力为70 N时空气压力 ??? ??????约0．36～0．38 MPa
2. DSA200型受电弓的特点与特性： (1) 技术先进、世界范围普及率高
DSA系列受电弓，技术成熟，产品在欧、亚、美等几大洲均有较高的市场占有率。这一技术在我国的成功引进，完全符合铁道部倡导的在我国铁路机车车辆产品方面打造中国“奥迪”的战略方针。 (2) 动态接触性能好
先进的结构设计及大量采用优质铝合金和不锈钢等轻型材料保证了较轻的整弓质量，是TSG3型受电弓质量的一半；尤其是轻质量的弓头及较大的弓头自由度实现了弓网的良好接触，在已进行的弓网试验检测表明，离线率几近为0％。 (3) 寿命长
整弓的设计寿命为30年；易损件设计寿命均在5年以上。 (4) 在接触网线正常的情况下，实现10万公里免维护
由于关键件采用国际知名品牌，质量可靠，如荷兰KONI公司的阻尼器，德国KNORR公司和日本SMC公司的阀类，德国INA、ASK、及FAG轴承，法国生产的气囊等。高质量配件的采用大大降低了产品的故障率及维修费用。 (5) 耐侯性及耐腐蚀性强
产品可在-40℃～+70℃的气候条件下正常使用，适应中国广大地区及高温、高寒、高空气盐密地区。 (6) 安全独特的ADD系统
独特的自动降弓装置（ADD系统），系统结构简单、可靠性高，反应灵敏，动态情况下1.2s离线150mm。 (7) 可匹配集成化主断控制器
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