GB∕T 34572-2017 轨道交通 受流系统 受电弓碳滑板试验方法

GB/T34572—2017轨道交通受流系统受电弓碳滑板试验方法Pantographs,testingmethodsforcarboncontactstrips(IEC62499:2008,MOD)GB/T34572—2017 I 1 2 2 25.2试验过程 3 附录B(规范性附录)试验项目汇总表 附录C(资料性附录)用户规定的参数 GB/T34572—2017本标准按照GB/T1.1—2009给出的规则起草。本标准使用重新起草法修改采用IEC62499:2008《轨道交通受流系统受电弓碳滑板试验方本标准与IEC62499:2008相比在结构上有较多调整，具体章条编号对照情况参见附录A。本标准与IEC62499:2008相比存在技术性差异，这些差异涉及的条款已通过在其外侧页边空白位置的垂直单线(|)进行了标示，其技术性差异和原因如下： 修改并增加了相关符号(见第4章.IEC62499:2008的第4章):——增加了外观尺寸检查，参照TB/T1842.3—2008完善试验项目(见5.2.1); ——修改了原文气密性试验和温度试验，将两项试验合并修改为通过检查压力考核气密性的一项试验，因为原文的气密性泄露率不便检测，汲取 本标准由全国牵引电气设备与系统标准化技术委员会(SAC/TC278)归口。本标准负责起草单位：中国铁道科学研究院标准计量研究所、中国铁道科学研究院机车车辆研I1GB/T34572—2017轨道交通受流系统受电弓碳滑板试验方法本标准适用于碳滑板的性能和结构(不包括安装螺栓)的检验。2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文JB/T8133.1电炭制品物理化学性能试验方法第1部分：试样加工技术规定JB/T8133.2电炭制品物理化学性能试验方法第2部分：电阻率JB/T8133.3电炭制品物理化学性能试验方法第3部分：洛氏硬度JB/T8133.7电炭制品物理化学性能试验方法第7部分：抗折强度JB/T8133.8电炭制品物理化学性能试验方法第8部分：抗压强度JB/T8133.14电炭制品物理化学性能试验方法第14部分：体积密度3术语和定义3.13.2下列术语和定义适用于本文件。3.33.43.5导致碳条与支撑结构粘合失效的应力。在碳滑板中为受电弓自动降弓装置(ADD)提供信号的机械装置。流动连续性flowcontinuity空气或其他流体的不间断流动。2GB/T34572—20173GB/T34572—2017当前制造的产品应满足型式检验的要求。若供应商能够提供产品中关键部件的型式检验报告，产品的型式检验应与相应的要求统一。5.1.3出厂检验供应商应对每个产品进行出厂检验。5.2试验过程5.2.1外观和尺寸检查外观检查以目测为主。尺寸检查所用器具的分辨力应小于被检尺寸公差的1/10～1/2。5.2.2碳条性能试验试验在室温(10℃~35℃)下进行。性能检验用试品取自成品碳滑板，试品加工按照JB/T8133.1规定的方法进行，试品尺寸10mm×10mm×64mm、10mm×10mm×10mm。冲击韧性在摆锤式塑料冲击试验机上进行。试品紧贴冲击试验机支座放置，放置时试品的挤压产品压制方向与冲击方向垂直，模压产品压制方向与冲击方向平行。试验时一次操作到位，从试验机刻度盘上直接读取冲击能量的数值，冲击韧性按式(1)计算。 (1)相关性能的检验方法为：——按JB/T8133.2进行电阻率检验；——按JB/T8133.3进行洛式硬度检验；——按JB/T8133.7进行抗折强度检验；——按JB/T8133.8进行抗压强度检验；——按JB/T8133.14进行体积密度检验。5.2.3温度特性试验5.2.3.1概述确定碳滑板温度特性的稳定性。5.2.3.2碳滑板在额定电流负载下的温度特性试验碳滑板一端应固定，另一端自由支撑(见图1)。提供电流电连接夹具在碳条的两个垂直表面适当的部位接触，且不允许与托架材料接触(见图2)。电流应取自按设计确定的托架与受电弓之间的连接接口。4GB/T34572—20174碳滑板固定端；3——温度传感器在碳托架上高出2mm;4——电源。1——电流连接夹具(钢或铜)。在靠近电流连接夹具处，碳条与托架接合面上方2mm处监测温度。向碳滑板施加最大的额定电在载流量试验台上进行，用带有补偿的热电偶测温。热电偶分别敷设在碳滑板的碳表面及铝合金本试验用于确定碳滑板在极限温度情况下垂直位移和长度的变化。5GB/T34572—20175.2.4.2试验方法5.2.4.2.1最高工作温度下挠曲和延伸试验本试验可与5.2.3所描述的试验同时进行。应按照5.2.3.2进行试验，直至温度稳定后用自动数据记录仪记录与室温状态相比较的托架长度的变化量(△l)和碳滑板的垂直位移量(△h)(见图3)。图3极限温度挠曲和延伸试验示意图5.2.4.2.2低温下挠曲和延伸试验将碳滑板冷却至-40℃,并采用自动数据记录仪记录与室温状态相比较发生的收缩量和垂直位移量。5.2.5碳滑板弯曲特性试验5.2.5.1概述本试验用于确定室温时碳滑板的弯曲特性。在碳滑板纵向中心线的两端提供支撑，在中心处垂直加载，对整个碳滑板进行三点弯曲。逐渐加力，直至在力-挠度曲线图上记录到永久变形。由试验结果确定有效刚度并记录永久变形时所施加的力。5.2.6碳滑板剪切强度试验5.2.6.1概述剪切强度按式(2)计算： (2)本试验用于证明在室温、指定温度(由供应商规定)和热疲劳条件下，碳条与支撑结构之间接合处的粘接强度是否满足最小剪切强度要求。在室温时试件破坏的剪切强度应大于最小容许值，或大于碳材料基体自身的破坏值。5.2.6.2.1室温试验按图4对碳滑板材料采集试件。6GB/T34572—20172——碳条。对一个成品碳滑板，至少应从碳滑板两端和中心部位采集三个试件。每个试件长度宜为30mm。将每个试件安装在适当的固定装置上(见图5)以便能将剪切力F,直接加载到托架和碳条之间的接合面所确定的粘接面积A上(见图6)。记录试件的破坏力。剪切强度由T、的计算得到。1——滑架；2——金属销；3——试件。7GB/T34572—20172——碳条；按5.2.6.2.1的要求准备试验试件。试件应被调节温度分别到一40℃、100℃、200℃、250℃以及按5.2.3.2测得的稳定温度(不等于250℃)进行试验直至温度稳定。应在碳条与支撑结构间的连接面处测量温度。应确认监测点处的温度能够表示接触面处的温度，并在测试期间保持稳定。应记录每个通过5.2.3试验的碳滑板应进行热循环(从室温升至按5.2.3.2测试得到的最高温度)100次。试验注：下述试验仅适用于在碳条的底部装有一个气道作为监测装置的碳滑板。试验应在自动降弓装置(ADD)的最大工作气压下进行，将碳滑板接入如图8所示的气路中，最大试验应分别在室温及规定的最高温度和最低温度三种情况下进行。8GB/T34572—2017应在碳滑板与气源之间安装流量计。应对碳滑板充气直至达到由供应商指定并得到用户同意的自动降弓装置最小工作气压[宜为0.5MPa(5bar)],打开自动降弓传感装置的密封旋塞并测流量。本试验通过撞击碳滑板并引起碳滑板材料的严重损坏来检验自动降弓传感装置的动作性能。应在受电弓与碳托架之间的接合点处支撑碳滑板在一定高度，撞针的撞击点与碳条跨中部的最大磨损线成一直线(见图7)。应连接好气源和监测设备，对系统充以最低工作气压(见图8)。摆锤应被拉至高度h,以提供足够的能量或者按规定的能量级别，使得自动降弓传感装置在一次撞击下即可成功动E;=Zm;gh; 1——摆锤的典型长度为1m;2——典型撞击销接触直径13mm;3——夹具；4——托架；5——碳条。9GB/T34572—2017说明：1——正常工作位置上的夹具；3——气源；4——通/断阀；6——合适长度和尺寸的气体导管；本试验用于检验组装的整体结构在使用过程中不降低性能。应在受电弓和碳托架之间的接合点处支撑碳滑板。应在碳条的中心点处或碳滑板机械支撑点最大距离处，垂直向下施加正弦变化的载荷并进行随机频率扫描。在垂直施加的载荷等于受电弓单条碳滑板外加的静态接触力的两倍条件下，碳滑板应以最小频率0.5Hz进行1.2×10⁶次循环。当产载荷大于150N并且垂直位移至少4mm的条件下，至少完成10⁷次循环并进行随机频率扫描。本试验用于检验从碳条表面到支撑结构间的导电率(或电阻)并依据结果检验产品的一致性。应使用带有导电接点的工具传输测量电流和监测压降并确定电阻(见图9)。该工具应重复施加到GB/T34572—2017图9碳接触表面到支撑结构处电传导电阻的试验示意图测量(见图10)时应施加最小1A的恒定直流电流，并记录接入电流测点位置处的压降(mV)。图10电阻试验连接方案图滑板电阻按式(4)计算：……5.2.10磨耗性能试验碳滑板磨耗性能试验在磨耗试验机上进行，碳滑板与对磨接触线的正压力、试验电流、试验速度符合供应商要求，磨耗性能指标的计算见式(5)、式(6)和式(7)。碳滑板高度磨耗比按式(5)计算：碳滑板质量磨耗比按式(6)计算：碳滑板对接触线磨耗比式(7)计算： (5) (6) (7)GB/T34572—2017本标准与IEC62499:2008章条编号对比一览表本标准与IEC62499:2008相比在结构上有较大调整，具体章条编号对照情况见表A.1。表A.1本标准与IEC62499:2008的章条编号对照情况本标准章条编号对应的IEC标准章条编号GB/T34572—2017表A.1(续)本标准章条编号对应的IEC标准章条编号附录A附录B附录A附录C附录BGB/T34572—2017(规范性附录)试验项目汇总见表B.1。序号试验项目出厂检验型式检验章条编号1外观和尺寸检查√√5.2.12碳条性能试验√5.2.23碳滑板在额定电流负载下的温度特性试验√5.2.3.24碳滑板在最高工作温度下的载流量试验√5.2.3.35碳滑板挠曲和延伸试验 √5.2.46碳滑板弯曲特性试验√5.2.57碳滑板剪切强度试验√5.2.68气密性试验√√5.2.7.2.19流动连续性试验√√5.2.7.2.2自动降弓动作性能试验—√5.2.7.2.3碳滑板的机械抗疲劳强度试验 √5.2.8碳滑板电阻试验√√5.2.9磨耗性能试验√5.2.10GB/T34572—2017(资料性附录)——可商定由