[发明专利]一种受电弓滑板运行状态评估系统及方法

权利要求书

1.一种受电弓滑板运行状态评估系统，其特征在于，包括相互连接的参数检测系统和参数评估系统；

其中，所述参数检测系统包括接触压力检测设备、切向力检测设备、摩擦因数计算模块、图像采集设备、电流采集设备、电弧检测设备、红外成像设备和滑板老化程度检测设备；

所述摩擦因数计算模块分别与所述接触压力检测设备和切向力检测设备连接；

所述接触压力检测设备用于检测受电弓滑板与接触线之间的接触压力；切向力检测设备用于计算接触线与受电弓滑板之间的摩擦力；摩擦因数计算模块用于计算受电弓滑板与接触线之间的摩擦因数；图像采集设备用于采集受电弓滑板表面图像，还用于计算受电弓滑板磨损量和受电弓滑板磨损厚度；电流采集设备用于采集电流计算受电弓接触失效率；电弧检测设备用于计算燃弧率和总燃弧率；红外成像设备用于采集受电弓滑板温度；滑板老化程度检测设备用于检测受电弓滑板内的超声波传播速度；

所述参数评估系统包括接触压力评估模块、摩擦因数评估模块、磨损评估模块、电弧评估模块、滑板温度评估模块、滑板老化程度评估模块和综合评估模块；

所述接触压力评估模块与所述接触压力检测设备连接，所述摩擦因数评估模块与所述摩擦因数计算模块连接，所述磨损评估模块与所述图像采集设备连接，所述电弧评估模块分别与所述电流采集设备和电弧检测设备连接，所述滑板温度评估模块与所述红外成像设备连接，所述滑板老化程度评估模块与所述滑板老化程度检测设备连接；

所述综合评估模块分别与所述接触压力评估模块、摩擦因数评估模块、磨损评估模块、电弧评估模块、滑板温度评估模块和滑板老化程度评估模块连接；

所述接触压力评估模块用于获取接触压力评估系数，所述摩擦因数评估模块用于获取摩擦因素评估系数，所述磨损评估模块用于获取重量磨损评估系数，所述电弧评估模块用于获取接触评估系数，所述滑板温度评估模块用于获取基体温度评估系数，所述滑板老化程度评估模块用于获取老化程度评估系数，所述综合评估模块用于获取电弓滑板运行状态系数。

2.一种基于权利要求1所述权利要求的受电弓滑板运行状态评估系统的受电弓滑板运行状态评估方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、通过参数检测系统采集受电弓滑板与接触线的参数；

S2、将受电弓滑板与接触线的参数输入参数评估系统，得到电弓滑板运行状态系数，完成电弓滑板运行状态评估。

3.根据权利要求2所述的受电弓滑板运行状态评估方法，其特征在于，所述S1中，受电弓滑板与接触线的参数包括受电弓滑板与接触线之间的接触压力、受电弓滑板与接触线之间的摩擦力、受电弓滑板与接触线之间的摩擦因数、受电弓滑板的磨损量、受电弓滑板的磨损厚度、受电弓接触失效率、燃弧率、总燃弧率、受电弓滑板温度和受电弓滑板内的超声波传播速度。

4.根据权利要求3所述的受电弓滑板运行状态评估方法，其特征在于，确定所述受电弓滑板与接触线之间的接触压力的方法具体为：

通过接触压力检测设备测定受电弓设定的四个位置的压力，并根据四个位置的压力计算受电弓滑板与接触线之间的接触压力；其中，计算受电弓滑板与接触线之间的接触压力的表达式具体为：

式中，分别为四个位置的压力，为第一系数，为第二系数，为第三系数，为第四系数；

确定所述受电弓滑板与接触线之间的摩擦力的方法具体为：

通过切向力检测设备检测作用在受电弓滑板水平方向上的力，并通过下式计算接触线与受电弓滑板之间的摩擦力f；其中，所述作用在受电弓滑板水平方向上的力包括空气动力的水平分力和接触线与受电弓滑板之间的摩擦力；

式中，为空气动力，为空气动力的水平分力，为安装受电弓的机车速度，k为与受电弓的弓头工作高度无关的恒定系数，为与受电弓的运行位置无关的恒定系数，为受电弓滑板水平方向上受到的与运动方向相反的力；

确定所述受电弓滑板与接触线之间的摩擦因数的方法具体为：

通过摩擦因数计算模块根据下式计算得到摩擦因数u；

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