高速铁路受电弓.docx

1、高速铁路受电弓高速铁路受电弓V型槽滑板项目建议书一、项目概论1、 项目名称：高速铁路受电弓V型槽滑板“专利名称：一种高速铁路不间断输电装置，专利号：20110105292.7（附件1）2、项目发明人：傅元韬3、项目总策划人：张 勇 4、项目实施人： 傅 麟5、 项目特征：本项目“高速铁路受电弓V型槽滑板”涉及高铁技术弓网受流的“咽喉部件”，这是高铁运行的核心关键技术之一。当代高速铁路受电弓工程实践，存在严重的“带电弧运行”问题，这是制约高速铁路发展的瓶颈。现有受电弓技术仅仅适用低速电力轨道交通，已经完全不能适应高速铁路工程实践。通过本项目，改变受电弓的滑板结构，技术结构，增加弓网受流的稳定性，

2、改善抑制弓网系统有害振动,确保受电弓与接触网系统相互适应、合理匹配,可以降低运行电弧（支持时速600公里，根本消除二级以上电弧），改善弓网关系，提高受电弓及接触网线的运行寿命。进而提高机车运行速度，提高高铁安全系数。六项目具备的条件： 实现本项目的滑板生产条件成熟（自润滑浸金属碳滑板材料或导电陶瓷）、技术条件成熟（铝钛型材散热器、限位滑动轴承），组合成产品就是中国创造，这是当今中国高铁的迫切需要。二、项目提出依据电力机车速度不断提高，原来使用在低速轨道交通的导致弓网，由于提高速度，受流过程电弧加剧,已经严重制约了高速铁路的发展。京沪高铁频频弓网事故就是证明。现有受电弓结构已经不能适应中国高铁的

3、发展需要，必须改革，脱胎换骨，从根本上解决问题。本项目涉及“弓网受流”，这是高铁十大关键技术之一。究其原因，为什么受电弓电弧打火严重？一则承载巨大电流的接触网导线工作面是一个圆弧，滑板是一个平面，两者受流结合只能是一个微小的以每小时300公里以上速度迅速跳跃滑动的象刀刃一样时续时断细窄的线。二则弓网受流过程不可避免存在相互受力波动。当机车以时速300公里以上的速度，受电弓用约7公斤的压力，在不断波动震荡的细线上划过，把巨大的电能传输下去，这只能是一个“危险丛生的刀尖上的舞蹈”，频频不断的电弧过程。现有受电弓技术，承载巨大电流受流关键的只能是一个微小的以每小时300公里以上速度迅速跳跃滑动的细线

4、。这个细线缺乏安全性，缺乏稳定性，这个点只能不间断地形成离线电弧，制造麻烦。这是一个显而易见的严重的技术错误，现有受电弓滑板已经完全不能适应高速铁路的需要。必须改革。如果中国高铁既要走在世界前列，又不改革创新，墨守成规，中国高铁就没有希望。中国的高铁事业即将被这个“卡脖子”环节活活扼杀葬送。京沪高铁多次事故原因都是受电弓与接触网惹的祸，弓网事故已经是中国高铁前进路上扼住咽喉的一只拦路虎。解决这个问题的出路只能是：一则扩大受流接触面，降低受流点电压，把一个不稳定的点转变成一个相对安全稳定丝丝入扣的弧面。二则通过稳定的弧面减少受电弓对接触网导线的压力和震荡波动，减少电弧和对接触网导线的侵蚀磨损。形

5、成新的相对和谐稳定的弓网受流关系。三则V型槽滑板弓网受流关系摩擦面增大，增加高效散热器，降低V型槽温度。四则原滑板是线在滑板上左右滑动，以适应机车转弯线位的变化。现在接触网导线被V型槽固定在槽内，只能增加限位滑动轴承，依据线压力导向，灵活地左右移动。五则限位滑动轴承与横梁轨道必须绝缘，否则轴承滚动也会形成打火。电能通过导线把引下去。本项目“高速铁路受电弓V型槽滑板”是对现有受电弓滑板结构的改革：1、把滑板平面变成V型槽，接触网导线在槽内滑行。V型槽底部与接触网导线工作面弧形相吻合，受流关系由一个细线转化成一个配合度极佳的弧面（有效接触面约扩大30倍），减少弓网波动性。增加受流稳定性，增加抗御各

6、种自然灾害的能力。V型槽长度大于或等于原滑板宽度，V型槽底厚度与原滑板相同。2、因为滑动摩擦面积增加，所以必须增加散热能力。V型槽下面是高效空气散热器，散热器与V型槽底结合部弧度吻合相同，有螺丝固定。V型槽上沿不摩擦部分由铝钛空气散热器专用型材延伸替代，增加空气散热系数。散热器的散热片通过空气流动把热力带走。散热片必须设计合理，既要稳定散热又不能形成新的噪音。3、滑板材料导电性极佳，散热器铝钛型材也是导电性极佳。限位滑动轴承和横梁材料是绝缘体，电力通过接触网传递给滑板散热器，通过导线传递给机车。4、散热器下面是限位滑动轴承，限位滑动轴承在横梁轨道上可以自由动作，增加灵活性。限位滑动轴承与散热器

7、固为一体，横梁与原滑板位支架固为一体。5、请看专利附图（附件2）：A.侧视图，B.顶视图，C.前视图，D.V型槽顶视图，E.V型槽前视图。图1是散热器，图2是V型槽，图3是限位滑动轴承，图4是受电弓固定轨道横梁。6、附件3、附件4、附件5、附件6是三维仿真彩色图。工作中，接触网导线工作面在V型槽内配合密切和谐稳定地滑动，形成新的弓网受流关系，把电能稳定地传递给机车。V型槽滑板与原滑板相比较：1、接触网导线工作面与V型槽底弧形相配，形成较稳定的滑动受流关系，保证接触网导线始终在V型槽内运行，减少接触网的局部和整体的震动波，根本上消除了弓网离线的可能。导线在这里只能滑动接触，根本消除较大电弧（不包

8、括接触网导线工程自身的结节硬点），真正实现不间断供电。2、减少接触网导线抬升量（弓压小于7公斤），减轻弓网磨损量。3、由于限位滑动轴承，V型槽受电弓自由随线性大幅度提高。5、横梁是绝缘体，滚动轴承也是绝缘体。电流通过导线把电力传输下去，不存在滚动轴承打火问题。6、V型槽滑板贵重材料使用量成倍减少，降低成本。除磨损件以外，铝钛型材散热器，限位滑动轴承和横梁轨道都可以重复使用。绿色环保可循环生产。磨损件可以定期更换，更换废品生产单位回收，彻底循环利用。7、V型槽受电弓与原受电弓滑板的前后R处理近似。制作使用的材料也完全相同。良好和谐的弓网关系是确保列车稳定可靠地受流的基本前提。通过本项目，扩大弓网

9、接触面（约30倍），减轻了弓网接触压力。有效抑制了弓网系统的有害振动,确保受电弓与接触网系统相互适应、合理匹配，增加稳定性，不存在弓网离线。减少接触导线抬升量，减少弓网磨损。减轻受电弓振幅。提高受电弓追随性，提高散热性。形成弓网受流动力学新一代的物质基础。在高速移动的弓网受流过程中，受流强电化学；自然界灰尘沙尘、风霜雨雪；微观分子剧烈滑动摩擦；诸多苛刻条件下，绝对消除打火是不可能奢望的。本项目工作目标是：在机车运行速度时速600公里条件下，减轻和消除可见打火，改善受流关系。提高机车运行安全系数。改良延长弓网设备使用寿命。本项目有能力缓解，部分解决“弓网受流”的电弧问题。适用于一切电动机车的接触

10、网受电弓技术进步，更新换代。实现中国特色的高速铁路技术。三、项目技术方案合作，不另开炉灶。形成新的共赢共荣的“产业生态链”。拧成一股绳，为了一个目标：中国高铁更快更高更强。虽然民间科技人士能力很小，也要为中国高铁加一把力，实实在在地为“中国名片”争光。四、项目建设条件 可以完成本项目V型槽滑板生产的厂家很多很多。谨慎选择本领域最先进技术生产厂家，一步到位，拿出最优秀产品，专用专供，定点生产。 五、产品营销策略本项目采用一步到位战略：经过试验确实可行，一步上机，创造人类高速铁路历史上前所未闻的高速记录，并且用事实证明确实不打火，没有二级以上电弧，弓网关系达到前所未有的和谐稳定。成为世界舆论争相报

11、道人类瞩目的焦点。形成社会各界共识，形成国家意志，实现中国高铁全线时速600公里，安全稳定，舒适快捷，让世界耳目一新。以此为契机，迅速实现中国高铁新的“三级跳”，把中国的高铁推向一个新的高度。六、投资及合作1、 项目投入：67万元人民币。其中约17万元是样机制作费用（包括：模具费，材料费、人工费、车旅费等）其中约50万元是试验经费（包括：委托实验室模拟实验，车辆段上机实验等）2、 项目合作：投资商+技术方形成股份合作形式.七、项目进度安排 1、样机测试鉴定阶段：合作资金到位日开始，2个月内完成样机制作并完成实验室模拟实验。2、定型产品投产阶段：自资金到位日开始6个月内完成产品定型投产并完成车辆

12、段上机实验。八、项目绩效估计1、经济效益与社会效益高速铁路受电弓V型槽滑板应用到机车运行后，消除电弧就是节约能源，因为每一次离线电弧放电过程，就是一次能源白白浪费，相当汽车油箱一路漏油。应用现有技术，机车速度越高，弓网关系越不稳定，离线情况越严重。离线造成的弓网电弧侵蚀、接触网导线和受电弓、产生过电压和高频噪声、降低供电质量，对电气化铁路安全稳定运行造成了致命的威胁。为了安全，只能降低车速，“大马拉小车”形成高铁亏损。应用现有的受电弓受流技术，京沪高铁即使是300公里低速，也是接二连三地出弓网事故，究其原因都是接触网受电弓不和谐引发的弓网事故。中国高铁十二五投资每年达7000亿，中国高铁投资如

13、此巨大，只能走中国创造的道路，只有不断科技创新，中国高铁才有活路！有了本项目，彻底消除受电弓电弧可以大量节约能源，延长设备使用寿命，减少噪音，提高网线运行速度，提高高速铁路经济效益。有了高速铁路受电弓V型槽滑板，形成中国人自己创造的最完美理想的滑动接触，建立和谐稳定的弓网受流关系，电力通过接触网受电弓，安全精准地转化成机车动力。真正有了正点安全，中国高铁才能够放心地提高速度，实现新的“三级跳”：第一级实现中国高铁全线时速400公里；第二级实现中国高铁全线时速500公里；第三级实现中国高铁全线时速600公里。不是用很长时间，而是在一年之内实现中国高铁全线时速达到或超过500公里；二、三年内达到或

14、超过600公里。真正实现中国高铁安全准点全线时速600公里，中国铁道部经济效益将全线飘红，成为中国经济进步的主动力。中国高铁真正实现全线运行时速600公里，中国高铁运力即将因为“高速铁路受电弓V型槽滑板”的技术发明翻一番：从上海到蚌埠将只用一个小时，北京到上海将只用2小时。北京到伦敦将只用24小时左右。科技改变命运，必须改革创新。有了“高速铁路受电弓V型槽滑板”，实现中国高铁全线安全稳定工作时速600公里，中国高铁将生机勃勃，充满活力。“高铁改变中国”成为现实：整合各种高耗能高污染高噪音的落后交通工具（飞机、大巴），交通更加绿色快捷。拉动中小城市经济起飞效果会更加显著，拉动旅游，加速人流物流信

15、息流，拉动中国经济全面起飞。“中国高铁不仅要改变中国，而且要改变世界”。如果中国高铁实现全线运行时速600公里，确实快捷安全有效益，中国的高速铁路将势不可挡地向世界各地延伸。中国高铁即将真正成为拉动世界人类经济起飞的火车头。地球经济真正进入“高铁时代”。中国创造对世界经济增长拉动作用将日益显著。2、企业效益本项目要求投资目标是67万元人民币。以最少的钱办最大的事。67万元资金投入后，得到的结果是可以完成“高速铁路受电弓V型槽滑板”样机和上机实验。实验的结果如果是受电弓电弧没有好转，67万元资金付之东流。实验的结果如果是受电弓电弧2-3级电弧完全消失，不仅时速300公里电弧消失，而且实现时速40

16、0公里。500公里。600公里也不存在2-3级以上电弧。67万元投入资金就转成10倍百倍的优质资产。只要真正实现受电弓确实解决了“瞬间断电问题”，时速600公里不打火，安全稳定弓网受流，一通百通，中国高铁运力即将迅速实现翻一番，中国经济全局即将因此迅速实现再翻一番。本项目真正达到这个目标，投入的67万，即将迅速升值到67亿。九、关于风险分析1、政策方面：中国高铁已经不允许走回头路，如果现在有犹豫动摇，即将全盘皆输。有人预测：“2014年中国铁道部破产”。这是振聋发聩的警世钟。中国只有一条出路就是：允许民间自主创新。只能实事求是，英雄不问出处，只问实效。白猫黑猫，抓住老鼠就是好猫。不拘一格降人才

17、。京沪高铁一切事故无一例外都是“弓网事故”。现有受电弓只能适用低速铁路不能适应高速铁路，这是不争的事实。中国高铁迫切需要改善弓网关系，速度更快，更绿色环保，更安全高效。2、 技术方面：发明仅仅是现有极其成熟技术的创新组合。V型槽就是现有滑板的改变形状。铝钛型材散热器，限位滑动轴承都是稳定成熟技术。弓网受流依靠的是稳定的滑动接触摩擦，弓网之间滑动接触摩擦不怕快，只要稳；弓网之间就怕波动跳跃，只要离线就是打火，轻则损耗设备，重则重大事故。有了V型槽滑板，就像老鼠掉到老鼠笼里一样，接触网导线只能规规矩矩老老实实地在规定的槽内顺畅地运行，滑动接触，提高抗风能力，增加弓网受流的全天候安全性稳定性。本项目

18、能起的作用就是“稳定受流，消除电弧”，彻底消灭离线，改善和谐弓网关系，实现提高机车运行速度。本项目支持中国高铁运行速度每小时600公里。不存在3级2级电弧，只有可以忽略不记的微量电弧，可以大幅度降低受电弓电弧问题的危害和能耗。3、市场方面： 本项目只要经过科学实验，实践证明确实是受电弓电弧的克星。有能力刷新世界纪录，在运行时速600公里条件下，没有二级以上电弧，运行安全平稳。中国高铁，世界高铁以及各种轨道交通弓网受流设备必然都会使用“高速铁路受电弓V型槽滑板”。4、制造方面： 本项目V型槽生产材料：自润滑浸金属碳滑板材料或导电陶瓷。铝钛型材散热器制作，技术成熟以后，形成标准化型材。形成本领域世

19、界通用技术标准。 十、结 论 本项目与现有技术受电弓相比，差距在于：一个存在瞬间断电问题，运行中频频打火，影响机车正常运行，缺乏运行稳定性，危害弓网设备安全。尤其是高速运行，速度越高打火越频繁。如果高铁不提高速度，又必然全线亏损。现有高铁受电弓已经完全不能适应高速铁路，必须立即改革。否则，不允许改革创新，“铁老大”只能是有辱使命，有负众望，有悖民心！不可能安全运行。另一个则不存在瞬间离线断电问题，这是一个不间断供电设施，不存在离线打火，尤其是不存在2级以上电弧。由于没有电弧，机车可以稳定安全地发挥应有的速度，实现全线运行速度达到每小时600公里，创造应有的经济效益。本项目与现有技术受电弓相比，材料工艺基本相仿，更廉价，更绿色环保。这是一个现有技术的重新组合，这是一个“中国创造”。本项目是中国高铁性命交关的“咽喉部件”，咽喉通则生，咽喉断则死。事实证明，京沪高铁多次事故都是受电弓和接触网惹的祸，无一例外都是弓网事故。现有的弓网受流关系已经是中国高铁的瓶颈卡脖子技术，中国高铁迫切需要自主创新，形成自有技术，彻底抛弃落后的技术，开创中国人自己创造的稳定安全的弓网受流技术。有了它，中国高铁将节能降耗，迅速实现全线运行速度稳定达到600公里，经济效益成倍增长，中国高铁即将发挥拉动中国经济世界经济火车头的作用。