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受电弓滑板行业现状
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目录
受电弓滑板行业现状 ............................................................................................ 3
第一节 行业介绍 .......................................................................................... 3
一、受电弓滑板行业的描述及定义 .................................................... 3
二、受电弓滑板行业特点及主要问题 ................................................ 3
(1)机械磨损...................................................................................................... 3
(2)电气磨损...................................................................................................... 4
第二节 国家产业政策及行业运行环境 ...................................................... 5
一、政策环境 ........................................................................................ 5
二、宏观环境 ........................................................................................ 5
第三节 受电弓滑板产品所处产业生命周期 .............................................. 7
一、受电弓滑板产品发展周期展示 .................................................... 7
二、受电弓滑板产品所处生命周期位置 ............................................ 7
第四节 受电弓滑板产品产业链现状及分析 .............................................. 8
第五节 受电弓滑板行业市场竞争分析 ...................................................... 8
第六节 受电弓滑板行业市场进入/退出壁垒 ............................................ 9
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受电弓滑板行业现状
第一节 行业介绍
一、受电弓滑板行业的描述及定义
受电弓滑板是电力机车重要的集电元件,安装在受电弓的最上部,直接与接触导线接触,在滑动状态下从接触导线上获得100-1000A的电流为机车供应电力。随着列车速度的不断提高,对受电弓滑板的综合性能提出了越来越高的要求。列车高速运行,一方面,滑板表面摩擦产生的热量大大增加,致使滑板表面升温,引起滑板表面状况恶化;另一方面,当受电弓滑板遇到接触网上的“硬点”(分段绝缘器等)时会产生阶跃式的冲击,造成瞬间离线拉弧现象,在接触点处产生3000℃以上的高温,导致接触点软化甚至熔融,电烧蚀严重,致使滑板表面质量下降,摩擦因数增加,磨损加剧,因此对其材料性能有着十分苛刻的要求。滑板一般应满足以下性能:良好的导电性;抑制离线电弧的产生和抗电弧烧伤性;良好的减磨耐磨性;足够的强度;对自然环境强的适应性;小的电阻率和接触电阻;便于实现轻量化和标准化,对接触网导线损伤小,价格低等。
二、受电弓滑板行业特点及主要问题
滑板在滑动中从接触网导线上获得电流,与接触网导线构成了一对机械与电气耦合的特殊摩擦副,这种摩擦副中主要存在着两种性质的磨损—机械磨损与电气磨损。
(1)机械磨损
机械磨损是滑板在接触网导线上滑动时由于二者之间发生摩擦或冲击而引起的磨损。摩擦是一种能量转换过程,有物理、化学、电化学等复杂现象。其中包括摩擦副材料及周围介质之间的相互作用,表层材料的转移等,摩擦结果导致磨损。 在压力作用下,相互接触的两物体表面因为摩擦,接触点产生瞬时高温,引起两特体发生粘着,相互移动时又将被剪切断开,使两物体发生滑溜。摩擦就是粘着与剪断交替进行的跃动式过程。摩擦时粘着点的形成和破坏导致磨损。摩
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擦表面有磨粒磨损痕迹,出现薄片状磨屑,在摩擦过程中加剧磨损。由于滑板沿导线高速滑行,其高温粘着,冲击碎裂倾向十分严重,由此造成的磨损在滑板总磨损中占有相当比重,可见提高抗粘着性和机械强度是减小滑板磨损的有效途径。
(2)电气磨损
受电弓滑板与接触网导线的工作特性在本质上属于电接触范畴。其磨损情况也突出地表现出电磨损的特点。滑板与导线因某种原因接触不良或离线等将产生火花或电弧,引起电气磨损,并且会产生小雨滴状的磨屑。在接触受流时由于电流通过引起温升,据实际测定,滑板摩擦面上的温度可达250~600℃,导致接触表面物理状态发生变化,如氧化等,造成附加机械磨损,从而加大了总磨损。电气磨损的特点是磨损随受流量、离线时间及离线频率的增加而增大,因此接触导线电气磨损较为严重的情况一般在容易发生离线、导线与滑板接触质量较差处发生。此外,导线及滑板的缺陷处也往往是电气磨损严重的部位。磨耗与滑板的材料密切相关,还受到霜露雪等水分环境的氧化、腐蚀磨损。
电力机车使用的第一代滑板为金属滑板,由软钢制成,由于对导线磨损严重,后改用第二代滑板-碳滑板,但碳滑板冲击韧性差,易断裂。在此期间又研制了第三代滑板-粉末冶金滑板,它是用金属粉末为基体,加入多种金属和非金属材料,通过成形、烧结等工艺制成,但对接触导线磨耗十分严重。在前几代滑板的基础上研制了第四代滑板-浸金属碳滑板,浸金属碳滑板集中了碳材料和金属材料的优点,基本解决了碳滑板机械强度低的问题,耐磨性大大提高,但抗冲击能力不足,易掉块。为有效增强浸金属碳滑板的整体抗冲击性,用合金铝框与整根碳条粘接在一起,以增加碳条强度,虽然滑板的强度有所提高,但是它对导线磨损仍然较大。
目前,在线上运行的机车部分使用的还是粉末冶金滑板,主要有铜基滑板和铁基滑板。它是以铜和铁等金属的粉末为基体,并加入多种金属和非金属材料,通过成形,烧结等工艺加工制成。这种滑板有良好的导电性,并且有一定的耐磨性和冲击韧性,但润滑性太差,对接触网磨耗十分严重。在实际运用中,一般使
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受电弓滑板行业现状 ............................................................................................ 3
第一节 行业介绍 .......................................................................................... 3
一、受电弓滑板行业的描述及定义 .................................................... 3
二、受电弓滑板行业特点及主要问题 ................................................ 3
(1)机械磨损...................................................................................................... 3
(2)电气磨损...................................................................................................... 4
第二节 国家产业政策及行业运行环境 ...................................................... 5
一、政策环境 ........................................................................................ 5
二、宏观环境 ........................................................................................ 5
第三节 受电弓滑板产品所处产业生命周期 .............................................. 7
一、受电弓滑板产品发展周期展示 .................................................... 7
二、受电弓滑板产品所处生命周期位置 ............................................ 7
第四节 受电弓滑板产品产业链现状及分析 .............................................. 8
第五节 受电弓滑板行业市场竞争分析 ...................................................... 8
第六节 受电弓滑板行业市场进入/退出壁垒 ............................................ 9
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受电弓滑板行业现状
第一节 行业介绍
一、受电弓滑板行业的描述及定义
受电弓滑板是电力机车重要的集电元件,安装在受电弓的最上部,直接与接触导线接触,在滑动状态下从接触导线上获得100-1000A的电流为机车供应电力。随着列车速度的不断提高,对受电弓滑板的综合性能提出了越来越高的要求。列车高速运行,一方面,滑板表面摩擦产生的热量大大增加,致使滑板表面升温,引起滑板表面状况恶化;另一方面,当受电弓滑板遇到接触网上的“硬点”(分段绝缘器等)时会产生阶跃式的冲击,造成瞬间离线拉弧现象,在接触点处产生3000℃以上的高温,导致接触点软化甚至熔融,电烧蚀严重,致使滑板表面质量下降,摩擦因数增加,磨损加剧,因此对其材料性能有着十分苛刻的要求。滑板一般应满足以下性能:良好的导电性;抑制离线电弧的产生和抗电弧烧伤性;良好的减磨耐磨性;足够的强度;对自然环境强的适应性;小的电阻率和接触电阻;便于实现轻量化和标准化,对接触网导线损伤小,价格低等。
二、受电弓滑板行业特点及主要问题
滑板在滑动中从接触网导线上获得电流,与接触网导线构成了一对机械与电气耦合的特殊摩擦副,这种摩擦副中主要存在着两种性质的磨损—机械磨损与电气磨损。
(1)机械磨损
机械磨损是滑板在接触网导线上滑动时由于二者之间发生摩擦或冲击而引起的磨损。摩擦是一种能量转换过程,有物理、化学、电化学等复杂现象。其中包括摩擦副材料及周围介质之间的相互作用,表层材料的转移等,摩擦结果导致磨损。 在压力作用下,相互接触的两物体表面因为摩擦,接触点产生瞬时高温,引起两特体发生粘着,相互移动时又将被剪切断开,使两物体发生滑溜。摩擦就是粘着与剪断交替进行的跃动式过程。摩擦时粘着点的形成和破坏导致磨损。摩
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擦表面有磨粒磨损痕迹,出现薄片状磨屑,在摩擦过程中加剧磨损。由于滑板沿导线高速滑行,其高温粘着,冲击碎裂倾向十分严重,由此造成的磨损在滑板总磨损中占有相当比重,可见提高抗粘着性和机械强度是减小滑板磨损的有效途径。
(2)电气磨损
受电弓滑板与接触网导线的工作特性在本质上属于电接触范畴。其磨损情况也突出地表现出电磨损的特点。滑板与导线因某种原因接触不良或离线等将产生火花或电弧,引起电气磨损,并且会产生小雨滴状的磨屑。在接触受流时由于电流通过引起温升,据实际测定,滑板摩擦面上的温度可达250~600℃,导致接触表面物理状态发生变化,如氧化等,造成附加机械磨损,从而加大了总磨损。电气磨损的特点是磨损随受流量、离线时间及离线频率的增加而增大,因此接触导线电气磨损较为严重的情况一般在容易发生离线、导线与滑板接触质量较差处发生。此外,导线及滑板的缺陷处也往往是电气磨损严重的部位。磨耗与滑板的材料密切相关,还受到霜露雪等水分环境的氧化、腐蚀磨损。
电力机车使用的第一代滑板为金属滑板,由软钢制成,由于对导线磨损严重,后改用第二代滑板-碳滑板,但碳滑板冲击韧性差,易断裂。在此期间又研制了第三代滑板-粉末冶金滑板,它是用金属粉末为基体,加入多种金属和非金属材料,通过成形、烧结等工艺制成,但对接触导线磨耗十分严重。在前几代滑板的基础上研制了第四代滑板-浸金属碳滑板,浸金属碳滑板集中了碳材料和金属材料的优点,基本解决了碳滑板机械强度低的问题,耐磨性大大提高,但抗冲击能力不足,易掉块。为有效增强浸金属碳滑板的整体抗冲击性,用合金铝框与整根碳条粘接在一起,以增加碳条强度,虽然滑板的强度有所提高,但是它对导线磨损仍然较大。
目前,在线上运行的机车部分使用的还是粉末冶金滑板,主要有铜基滑板和铁基滑板。它是以铜和铁等金属的粉末为基体,并加入多种金属和非金属材料,通过成形,烧结等工艺加工制成。这种滑板有良好的导电性,并且有一定的耐磨性和冲击韧性,但润滑性太差,对接触网磨耗十分严重。在实际运用中,一般使
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