自制Segway平衡滑板

自制Segway平衡滑板，能得到的不仅仅是

惊羡的目光

想玩儿Segway平衡车，但又买不起？作为一只DIY党，当然应该DIY一个呀！性能不差又经济实惠，更重要的是，绝对比买的Segway拉风啊~

为什么我要撰写此教程？

我把我的自动平衡滑板带到了2010年3月在英国纽卡斯特举行的Maker Faire展会上，男女老少都快挤爆我的摊位了，人人都想试一试，好奇的年轻人都想知道制作过程。

至今为止我已经研究这玩意儿好几年了。

我一开始做了一个独轮车，花了我三个月才让它能够平衡（而且非常糟糕），接着做了一个通过Wii的无线双截棍遥控器控制的更轻便的双轮车——这就是我现在这个机器。

这玩意儿造价非常昂贵而且制作起来很不容易。

我想尝试能将一开始的“廉价”想法实现到什么样的地步,而且直至现在我也一直在尝试。

我的长远目标是制作出某种真正实用的“i-slide”（对，没错，这玩意儿——“氢燃料电池动力”平衡车——还只不过是个设计概念而已）之类的东西。

我设想的是一种你可以在校园里用来骑行，不用的时候可以单手提起带入室内的玩意儿。

因此它的轮子和电机必须不能过大，而且要轻得可以提起来！这就是为什么我将顶层设计成理想的平面，这样你就可以轻松地握住把手将它提在你的身边到处走了。

这篇教程的方针是将所有的东西简化到最基础的部分，来看看我究竟能让这种技术的成本降到什么样的程度，并且略微将它美化一下，不至于像是工业原型那么吓人，同时还是要能够承受一个成人的负载。

我非常希望能有个DIY社区加入这个项目。

有哪个DIYer论坛想要加入吗？

所谓的“廉价”究竟能廉到多少？

这些东西显然不是几个硬币可以搞定的，即使一再强调“廉价”也可能会花费上千。

本教程提到的材料如果买全新的话，大约将近300英镑，你还得另选电池为它提供电力。和许多电动小摩托一样，你可以一开始用铅酸电池，以后再花点银子换成更给力的电池。

要是能看到有青少年也在鼓捣这玩意儿的话我就太欣慰了。这就是我之所以开发了这一廉价版本的原因——你不会在告诉你爸爸说要做这样一个“教育”项目时吓得他心脏病发作。

我融入了KISS——让事情傻瓜般简单（Keep It Simple Stupid）的设计理念！

做起来容易吗？

显然这不是一个初出茅庐的DIYer能够应付得了的，但在自动平衡载具项目的开展过程中，我发现它其实也难不到哪里去。

这次我们还是要用到Arduino平台的微控制器。

我在教程中将试着滴水不漏地地描述每一个步骤，因此，没错，你会看到很多照片，不过如果你是认真想要做一个东西出来的话这是很有帮助的。

整个过程也不会用到焊接，硬件安装过程只需要螺钉螺栓和支架。

成本合计（全部以新品计）：

○Sabertooth牌2x25瓦电机控制器（一件）97英镑

○Motors牌250瓦24伏适用于电动滑板的电机（两件），在易趣上卖价参差不齐，不过一般约每件35英镑。

○每侧的链条：9英镑就足够买一根够两侧用的链条了。

○Arduino平台（一件）：20英镑

○IMU（一件）：52英镑（据说有人找到了更便宜的）。

○Razor牌E100后轮组件（两件）：在网上电动小摩托商店备件部上每件卖24.99英镑。

含消费税总计273英镑，我认为这个价位对于自动平衡载具而言相当不错了。

买了电池以后就会超出我300英镑的预期，不过不会超出太多。和一般的4轮（在一个后轮上装有一个电机的那种）电动滑板相比也颇具性价比。

英镑目前汇率不高，1英镑相当于1.5美元左右。

Sparkfun牌和Razor牌的小电机都是美国产的，也就是说也许你在美国买会更便宜些。

就我所知，Segway在美国（至少是一些州）的人行道上是可以合法行驶的，也许你可以在专门的segway通道上自由行驶。

削减成本：如果你想要在电机控制器上省些银子的话，可以参考某人成功地利用一台2X10瓦的Sabertooth牌电机制作了一台山寨Segway。

那台山寨Segway在水平地面上似乎还跑得挺给力的。

产权：

有人发信息询问相关产权的问题。

我想说的是，如果哪个企业想要从我这里了解更多信息的话，请便。

这只是我的兴趣罢了，哥也是有正经工作的人。

不过我曾经开过些小公司。但在这个问题上我持开放态度。

这个项目的教育价值远比商业价值重要——至少我是这么认为的！

另外，如果你对于独轮类型感兴趣，可以了解一下“enicycle”独轮车，它真的创意十足，特别注意它惊人的转向结构。

这就是来自德国的ewee（出现于2010年8月）

属于德国的轻量级山寨Segway售价约1200美元。看上去就像几块被螺栓连接起来的金属板。

有人批评它外观丑陋，不过让所有的金属板都能由计算机控制切割成形并让整个结构平滑安装是一种非常聪明的节约成本的手段。

它采用和最小的那种e-小摩托类似的小轮胎和带传动。

接下来我要在另一教程中展示的滑板车改造成“ewee”的风格。

调试：

有人的觉得很简单，有的人觉得很难。

我会写一些Arduino平台代码的调试方案。

我写了一段代码，让你能够在电脑上的Arduino Serial窗口中读取加速器、陀螺仪以及总增益的值。它让你能够在连接电机之前测试平衡部件。

程序每秒只循环一次，而不是100次，所以它会以慢动作显示出来！

我还会写更多的调试方案的。

想要代码的请果断点击此处（为DBank网盘链接）

这里是视频教程：

对那些有兴趣尝试用Wii来替代的朋友们，在Arduino论坛上有人在这一组合方案上做出了相当大的进展：

有人问我如何给一台小型自动平衡机器人安装小型的电机控制器,这里发表了一篇有关小型Arduino平台驱动的电机控制器的教程：

该作者绝对是平衡车达人，这里是他的网站，来围观一下大神级别的牛人是怎么玩转平衡车的吧！

?双向电梯

?1工具和材料

?2照搬小摩托轮胎

?3近看小摩托轮胎

?4拆装轮胎

?5重新组装轮胎

?6架构

?7轴支撑

?8轴装配试验

?9装配轴实战

?10调整轴

?11装配轮胎

?12电机

?13比较布置方案

?14置于板上的电机是个什么状态呢？

?15链条

?16装配链条

?17链条松紧度

?18电子器件

?19Arduino电路板

?20连接Arduino电路

?21Arduino电路的电源

?22陀螺仪定位

?23电机控制器

?24Sabertooth电机控制器的设定

?25连接电池

?26连接手柄

?27手柄

?28组装手柄

?29将手柄输入端与Arduino电路相连?30输入

?31测试

?32紧急电源切断开关

?33开工

?34在滑板上重制

?35滑板露底照

1工具和材料

●如图所示，将所有部件排排坐。

2照搬小摩托轮胎

●Razor牌小摩托E100的链条驱动后轮。

●它可以安放在滑板下面，且带有全套的轮轴和轴承、链条齿轮也已准备就绪，真是拿来就能用。可以大幅减少你的工作量。

3近看小摩托轮胎

●有一根穿过整个轮胎的螺杆。

●在每一边都有一长一短两条套筒。

●每一端的螺母都牢牢地将套筒和轮胎轴锁紧了，让整体能够紧密地结合，而轴承依然能够自由旋转。

4拆装轮胎

●我们要将轮胎拆解开来，然后重新组装，让长的金属管换到另一边去，而短的也一样换到这一边来。

●最后的效果就是轮胎能够装在平衡车的外侧，而让链条齿轮处于轮胎的内侧。

5重新组装轮胎

●从另一个角度来看看组装效果。6架构

●架构可不能偷工减料。所有的东西都要和一块宽24厘米厚2厘米的船用胶合板用螺钉相连。你也可以选用其他的材料，不过得保证其柔韧性不太大，否则驱动链条的张力会在运转时发生变化。

7轴支撑

●用于支撑轴的支架也万万不可马虎，你应该使用大型五金商店里卖的那种角钢支架。8轴装配试验

●你可以试试轮胎轴和支架的配合状况。

●两个支架面对面相互对准了固定在平板上。

●将轴穿过两个支架上的两个孔（务必保证所钻的孔确确实实相互对准了。）9装配轴实战

●轴必须和该位置的一个大垫圈相配合，否则螺纹长度就不足以让轴端螺母将所有的零件和通过轴的长、短管密实地结合起来了。

●提示：先把轴像这样用螺栓固定好，然后再把所有东西锁紧。

●然后，而且只有在这之后，你才能标记下L行支架在轮胎下面的重合区域，之后我们会用螺栓在这个区域将它们和平板连接。

●将它们夹住，然后穿过这两层钻几个孔，这些孔以后会在与木板连接时用到。我在钻孔时还用螺栓（从下方）把轴固定在相应位置。要当心别钻得太给力突然把两层给钻穿，伤到轮胎!我把底板的孔的位置定好了，让钻头尖端不会在钻孔时伤到轮胎！把孔小心翼翼地统统钻好，然后就可以安心地将它们都用螺栓连接起来了！

10调整轴

●如果某块角钢高于另一块的话，要记得在钻孔时将这个差值考虑在内！（红笔标出容差范围）

●正如你在图中看到的那样，最后我钻的孔偏向了一边，所以进行矫正是必须的。

11装配轮胎

●这一步我们要把轮胎装上，并用螺栓将其和板子相连。

●请注意，如果你希望轴距尽可能地小，就像自动平衡的滑板那样，那么你可以将轴的内侧轴端修剪掉一些，就像我这里所做的一样。

12电机

●我们用的电机是小滑板车所专用的电动滑板车电机.你可以从电动滑板车供应商或者易趣网上买到它们。

这两个都是250瓦24伏，预装11齿链条齿轮的电机，它们的齿轮齿距和轮胎的链条齿轮是相互匹配的。

●你可以选用300瓦的型号（看上去都一个样）。只要确保它们一模一样就行了。

13比较布置方案

●下面我要谈到的是最简布置方案。不过还有另一套可能适用于滑板的布置方案，即电池放在平板下面，而电机放在上面——不过你需要自行研究。

●链条是垂直运动的。两边完全对称。

●“Emanual”板就是用的这种布置方案。

14置于板上的电机是个什么状态呢？

●我尝试焊了一个框架来放置轮子，让它们能够受到架在板上的电机的驱动。

●我不太喜欢这种方案。虽然这是可行的，但是电机会离开轮胎的链条齿轮很远，我担心会造成较多的链条松弛状况，在平衡点附近产生振动。之后我就没有在这条设计道路上走下去了。

15链条

各种电力机车受电弓滑板的型号

各种电力机车受电弓滑板的型号、性能及其应用 根据材质的不同，我们将滑板分为纯碳滑板、粉末冶金滑板和浸渍金属滑板。下面将分别介绍我国各种滑板的生产情况，产品型号、规格、性能及其应用。 1、纯碳质滑板 目前，纯碳质滑板是我国电气化铁路上广泛使用的主要滑板之一，是非金属中导电较好的材料，当前有哈尔滨电碳厂、北京电碳和自贡东新电碳厂进行生产。纯碳滑板工作时磨下来的粉末粘附在接触导线表面，形成一层很薄的碳膜，起到了良好的自润滑作用，能够减轻对导线的磨耗。据统计，使用纯碳滑板的网线寿命至少是50年，它对导线的磨耗仅为0。006mm/万次，并且对无线电话及无线电视干扰小。因此，欧洲等一些国家如荷兰从1934年，德国从1935年便开始使用纯碳滑板，而目前不论交流或直流供电的电气化铁路道在铜导线上都采用了纯碳滑板。在日本，私营铁路全部使用纯碳滑板。可见，纯碳滑板不失为一种优良的滑板材料。目前国内广泛使用的国产纯碳滑板的型号、规格及技术性能如表1所示。 哈碳厂、北京电碳厂和东新电碳厂成产的纯碳板基本能够满足我国电气铁路需求。因此，机械电子工业部在总结我国近年纯碳滑板生产状况的前提下，于1898年2月17日发布了中华人民共和国专业标准《电力机车碳滑板》，并规定的电力机车纯碳滑板的型号和规格如表2所示，技术性能如表3所示。 表2 纯碳滑板的型号与规格规格mm 型号 H（高） B（宽） L（长）

C21 30—35 36 250—500 C22 35 70 500—1000 C23 35 70 500—1000 C25 56 — 500—750 注：根据用户要求，可生产其他规格制品。 表3 国产纯碳滑板的技术性能 型号电阻率肖氏硬度体积密度抗折强度沿长度方向抗压强度 单个价值平均 值 MPa Mpa C21 38 58-100 62 160~180 28 57 C22 33 45-90 50 160~180 24 40 C23 20 40-70 20 160~180 20 40 C25 35 60-100 70 160~180 25 59 注：体积密度不作出厂考核项目。 尽管纯碳滑板具有优良的性能，但在使用的过程也发现了它存在一些缺点和局限性。 首先，纯碳滑板的机械强度低，通常，抗折强度为30~40Mpa，抗压强度为60~80Mpa，肖氏硬度为60~80，因此，使用过程中常发生折断、碎裂。另外由于生产时各种因素的波动，致使滑板性能不均，发生偏磨，特别是在钢铝导线及铜、钢铝导线混架线区段、纯碳滑板磨耗剧增，折断、碎裂、偏磨也愈发严重。

受电弓碳滑板磨耗分析

受电弓碳滑板磨耗分析 南京地铁运营分公司供电中心周国家 摘要：针对南京地铁一号线列车受电弓碳刷条在运行一段时间后，碳刷条磨耗出现坑槽和表面不平滑，磨耗布局不合理，导致接触网打火、拉弧现象，有可能会给运营造成安全事故，影响到正常的运营。本文从分析造成受电弓碳刷条磨耗出现坑槽和表面不平滑，磨耗布局不合理现象角度出发，分析研究与碳刷条磨耗密切相关接触网的状态，而接触网拉出值是接触网状态的关键技术参数，就如何优化调整接触网拉出值，改善碳刷条的表面磨耗布局的合理性，减少接触网打火、拉弧现象的产生。为此，利用网检技术动态检测接触网的拉出值所提供的数据，分析研究接触网拉出值的分布情况，对接触网拉出值进行适当调整进行分析，解决受电弓碳刷条磨耗分布合理性，提出了现场施工中改进措施方案。 关键词：拉出值、碳刷条、打火、动态检测、改进 0 引言 南京地铁一号线运营几年来，经常发生接触网打火、拉弧现象。据统计每年车站上报给控制中心接触网打火次数不少于20起，不含区间内打火和人员没有看到的，是多区段发生此类情况，对运营造成一定的影响，南京地铁一号线历年接触网打火故障统计，见表一。 表一南京地铁一号线历年接触网打火故障统计 1.接触网打火分类 对于接触网打火，专业人员对此进行了归纳和分类，按照现象分为正常打火和非正常打火。 正常打火：列车受电弓通过接触网锚段关节、分段绝缘器、线岔、汇流排接头处、刚柔过渡处（包括折返线、存车线、出入段）等，以及接触网上有覆冰、覆霜

时、发生的轻微的拉弧或打火，属于正常打火。打火对碳刷条影响见图一。 图一打火对碳刷条影响 对于此类上报故障，人员在现场确认属于正常打火，不影响正常运行，不需要立即处理，等到运营结束后再安排处理。 非正常打火：可以分为一般异常打火和严重异常打火。 1)一般异常打火：在正常打火区间以外的场所发生轻微的打火现象，为一 般异常打火。特征是：不发生连续拉弧、不产生大的火花。 处理：发生一般打火的区段，在列车停运后对该段接触网进行调整。 2)严重异常打火：列车受电弓通过在不同地点发生连续拉弧或产生较大火 花为严重异常打火。 处理：在同一地点，发生严重异常打火连续3次的该段接触网必须停运， 故障抢修。 对于车辆下线建议是车辆在不同地点、不同区段发生严重异常打火两次以上的，必须下线进行检查，接触网检修人员要对此车进行跟踪，确认受电弓状态。 2.接触网打火产生的原因 接触网打火的主要原因与接触网状态、轨道以及列车受电弓的技术参数有关，在保证接触网状态、轨道状态正常的情况下，列车受电弓的技术参数的好坏，是影响接触网打火关键。那么列车受电弓的状态主要包括受电弓碳刷条、受电弓的抬升力以及动态稳定性。 1.1受电弓技术参数

TB T 1842-2002 电力机车受电弓滑板

电力机车受电弓滑板粉末冶金滑板 1. 范围 本标准规定了电力机车受电弓用粉末冶金滑板的外形尺寸、技术要求、检验规则和方法以及标志、包装、贮存等要求。 本标准适用于工频单相25kV电气化铁道接触网用铜接触线、铜合金接触线、钢铝接触线及上述线型混架电气化区段的电力机车受电弓用粉末冶金滑板。 2. 引用标准 下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成本标准条文。本标准出版时，所示版本均有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。 GB/T 5163—1985 可渗性烧结金属材料一密度的测定 GB/T 5319—1985 烧结金属材料(不包括硬质合金)横向断裂强度的测定方法 GB/T 7964—1987 烧结金属材料(不包括硬质合金)室温拉伸试验 GB/T 9096—1988 烧结金属材料(不包括硬质合金)冲击试验方法 GB/T 9097.1—1988 金属布氏硬度试验方法 3. 产品分类及使用要求 3.1. 粉末冶金滑板按烧结材料分为铁基和铜基两种：按结构分为Ⅰ型和Ⅱ型两种。 3.2. 铁基粉末冶金滑板仅限于钢铝接触线电气化区段使用。使用时配装固体润滑剂。 3.3. 铜基粉末冶金滑板适用于铜接触线、铜合金接触线、钢铝接触线及混架的电气化区段。使用时配装固体润滑剂。 4. 外形尺寸 滑板的外形尺寸见表1、图1。 表1 结构 长度 ⅠⅡ L1(mm) 18005.0?20005.0? L2(mm) 25005.0?27005.0?

5. 技术要求 5.1. 外观质量 5.1.1. 滑板外表面不得有裂纹、氧化、起层、锈蚀和夹杂物。 5.1.2. 整条滑板要求平整，不得变形，表面粗糙度不低于 6.3μm。 5.2. 滑板的尺寸应符合图1和产品图样要求。 5.3. 机电性能 5.3.1. 滑板的机电性能见表2。 表2 滑板类型 检测项目 铁基铜基 体积密度(g/cm 3 ) ＜8.0 7.8～8.2 布氏硬度(HBS) ≤140 60～90 20℃电阻率(μΩ·m) ≤0.35 ≤0.35 冲击韧性(J/cm 2 ) ≥7 ≥7 抗拉强度(MPa) ≥140 ≥120 抗弯强度(MPa) ≥290 —注：铜基滑板不做抗弯强度试验。 5.3.2. 铜基滑板用铜螺栓连接，螺栓性能如下：

DSA250受电弓滑板的材料改进方案

摘要 世界上第一条高速铁路是1964年开通的日本东海岛新干线，发展至今已有53年。近年来国内高速铁路飞快发展，随着列车速度的提高，受电弓与接触网关系的问题日益突出。动车组是通过受电弓从接触网上获取电能，所以良好的弓网接触是保证列车取流的必要条件，受电弓的滑板成了重中之重，列车运行时如何减少受电弓滑板的损耗，提高受电弓滑板质量已经成为高速铁路技术的重要问题。 动车组受电弓滑板材料如今各国都在加紧研发，它所涉及的材料学问题是其解决受电弓滑板损耗的基础，早期接触网线多采用纯铜或铜合金材料，而在受电弓滑板方面，其材料经历了纯金属滑板、粉末冶金滑板、纯碳滑板、浸金属碳滑板邓发展过程。 本毕业设计通过对国内和国外高速动车组受电弓的分析、介绍，对DSA250型高速动车组受电弓结构、作用方面做出论述，对比国外先进的材料学技术，提出自己的优化、改良方案。 关键词：DSA250型受电弓；石墨烯；改良型石墨烯受电弓

目录 摘要...................................................................................................................... 第 1 章绪论. (1) 1.1 研究背景 (1) 1.2国内外高速动车组受电弓滑板材料发展 (1) 1.3 国内外受电弓材料研究现状 (2) 1.4 本毕业设计的主要工作 (2) 第2章基础理论 (3) 2.1 DSA250型受电弓原理 (3) 2.2 DSA250型受电弓滑板材料学研究 (3) 2.3 滑板材质电阻 (4) 2.3.1 磨粒磨损 (4) 2.3.2 电磨损 (4) 第3章 DSA250受电弓介绍 (6) 3.1 DSA250型受电弓 (6) 3.2 受电弓模型的种类 (6) 第4章新型材料石墨烯 (7) 4.1 石墨烯的概述 (7) 4.2 石墨烯的发现历史 (7) 4.3 石墨烯的各种功能特性 (8) 4.4 石墨烯新材料的结构特点 (8) 第5章 DSA250型受电弓滑板材料工艺 (12) 5.1 DSA250受电弓的发展历程 (12) 5.2 DSA250型受电弓的优缺点 (12) 第6章优化改进后的DSA250型受电弓滑板 (14) 6.1 受电弓碳滑条检修的正常标准 (14) 6.2 改进建议 (14) 6.2.1.快速降弓阀的改进建议 (14) 6.2.2 改变DSA250型受电弓滑板 (15)

受电弓碳滑板磨耗分析

受电弓碳滑板磨耗分析

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受电弓碳滑板磨耗分析 南京地铁运营分公司供电中心周国家 摘要：针对南京地铁一号线列车受电弓碳刷条在运行一段时间后，碳刷条磨耗出现坑槽和表面不平滑，磨耗布局不合理，导致接触网打火、拉弧现象，有可能会给运营造成安全事故，影响到正常的运营。本文从分析造成受电弓碳刷条磨耗出现坑槽和表面不平滑，磨耗布局不合理现象角度出发，分析研究与碳刷条磨耗密切相关接触网的状态，而接触网拉出值是接触网状态的关键技术参数，就如何优化调整接触网拉出值，改善碳刷条的表面磨耗布局的合理性，减少接触网打火、拉弧现象的产生。为此，利用网检技术动态检测接触网的拉出值所提供的数据，分析研究接触网拉出值的分布情况，对接触网拉出值进行适当调整进行分析，解决受电弓碳刷条磨耗分布合理性，提出了现场施工中改进措施方案。 关键词：拉出值、碳刷条、打火、动态检测、改进 0 引言 南京地铁一号线运营几年来，经常发生接触网打火、拉弧现象。据统计每年车站上报给控制中心接触网打火次数不少于20起，不含区间内打火和人员没有看到的，是多区段发生此类情况，对运营造成一定的影响，南京地铁一号线历年接触网打火故障统计，见表一。 表一南京地铁一号线历年接触网打火故障统计 年份2006年2007年2008年2009年 正常打火次数(起) 15 26 29 25 非正常打火次数（起） 3 5 4 6 1.接触网打火分类 对于接触网打火，专业人员对此进行了归纳和分类，按照现象分为正常打火和非正常打火。 正常打火：列车受电弓通过接触网锚段关节、分段绝缘器、线岔、汇流排接头处、刚柔过渡处（包括折返线、存车线、出入段）等，以及接触网上有覆冰、覆霜

受电弓结构原理及应用

目录 1. 概述 (2) 2. 弓网动力学 (2) 3. 工作特点 (2) 4. 受电弓结构 (3) 5. 受电弓分类 (4) 6. 受电弓的工作原理 (6) 7. 受流质量 (6) 7.1. 静态接触压力 (7) 7.1.1. 额定静态接触压力 (7) 7.1.2. 同高压力差 (7) 7.1.3. 同向压力差 (7) 7.2. 最高升弓高度 (7) 7.3. 弓头运行轨迹 (8)

1.概述 受电弓是电力牵引机车从接触网取得电能的电气设备，安装在机车或动车车顶上。 2.弓网动力学 弓网动力学研究电气化铁道机车（动力车）受电弓与接触网动态作用关系与振动问题的学科领域。电力机车是通过受电弓滑板与接触网导线间的滑动接触而获取电能的，当运动的受电弓通过相对静止的接触网时，接触网受到外力干扰，于是在受电弓和接触网两个系统间产生动态的相互作用，弓网系统产生特定形态的振动。当振动剧烈时，可以造成受电弓滑板与接触导线脱离接触，形成离线，产生电弧和火花，加速电器的绝缘损伤，对通信产生电磁干扰，更严重的是直接影响受流，甚至会造成供电瞬时中断，使列车丧失牵引力和制动力。而弓网之间接触力过大时，虽可大大降低离线率，但接触导线与受电弓滑板磨耗增大，使用寿命缩短。因此，良好的弓网关系是确保列车稳定可靠地受流的基本前提。弓网动力学的主要任务就是要研究并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，为不同营运条件（特别是高速运行）下的受电弓与接触网结构选型和参数设计提供理论指导。评价弓网关系和受流质量，一般采用弓网接触压力、离线率、接触导线抬升量、受电弓振幅、接触网弹性系数、接触导线波动传播速度和受电弓追随性等指标。弓网动力学的研究，通常以理论研究为主，并结合必要试验，通过建立受电弓与接触网振动模型来预测上述性能指标，从而改进或调整系统设计。弓网系统最初的动态设计只是基于一些简化的数学模型而进行的，随着列车运行速度的提高，弓网系统的模型越来越复杂，从20世纪70年代开始，计算机作为一种辅助模拟工具被用于弓网系统动力学仿真和优化设计，从而使得弓网动力学研究领域得到极大丰富和发展。 3.工作特点 （1）受电弓无振动而有规律地升起，直至最大工作高度； （2）靠滑动接触而受流。要求滑板与接触导线接触可靠，受电弓和接触网特别是接触网要磨耗小，升、降弓不产生过分冲击。

环境保护ppt

环境保护： 利用电离辐射处理环境污染物以达到消除或减少对环境危害的技术。辐射技术是利用射线与物质间的相互作用电离和激发产生的活化原子与活化分子，使之与物质发生一系列物理、化学及生物学变化，采用此技术可对常规处理方法难以去除的某些污染物进行处理。 特点： 此技术可在常温常压下进行、工艺简单、效率高、不会造成二次污染。 此技术可在常温常压下进行、工艺简单、效率高、不会造成二次污染。 应用： 以y射线或高能电子束为基本手段的辐射技术逐渐在环境污染治理领域中发挥作用。其中在废气治理(电厂燃煤尾气的脱硫脱硝)、废水处理、污泥处置及消毒等方面已得到广泛应用。 电子束辐射净化烟道气技术 辐射净化烟道气就是将烟道废气在大气中的光化学反应过程人为地限定在某一可控的有限空间内进行，同时加入反应剂使硫酸和硝酸生成化肥。 未经处理的烟道废气中含有的大量的SO2和NOx，在大气中通过光化学反应进而形成硫酸和硝酸，以酸雨形式积聚返回大地，污染环境。由电子加速器产生的电子束经靶窗(钛箔)注入反应器内，与烟气中的主要成分碰撞，生成具有强氧化性的活性粒子，这些活性物质

将SOx与NOx氧化并与水汽作用生成硫酸、硝酸，继而与向烟气中添加的氨作用，生成肥料（硫酸铵和硝酸铵），达到废气脱硫脱硝的目的。 固体废物的处理 (1)此领域研究较多的是对污泥的处理。 污泥中不仅含有N、P、K等肥料，而且含有Mn、Zn、Cu等微量元素，同时含有细菌、病毒以及其它有害的有机物等，用传统方式处理污泥，经常会发生堵塞；利用辐射技术与沉降、化学改性等技术结合，对污泥进行综合处理，是解决污泥处理问题的有效方法。 (2)农业废弃物的辐射处理 农业废弃物中多糖材料纤维素和甲壳素每年的产生量达几百亿吨，其中只有很少被应用。利用电子束或γ射线辐照可以诱发纤维素等聚合物的降解，可获得气态、液态和固态的小分子产物。 废水的辐射处理 (1)废水中的有机污染物的降解反应一般以氧化反应为主，保持较高的氧气含量，可有效提高氧化性自由基的产额，同时抑制还原性物质的产生，加快分解速度。 (2)辐射技术还应用于含重金属离子废水的处理。重金属离子在辐照作用下，被还原为低价或单质金属，从溶液中沉淀出来。

受电弓滑板材料发展小史

受电弓滑板材料发展小史 铁路的电气化和高速化是目前世界铁路运输发展 也进入了一个崭新的发展时期，同时也对弓网系统提出了 更 高的要求。弓网系统是电气化列车运行的主要动力来 源，它 主要由接触网和受电弓两部分构成，接触网线大 多采用纯铜 或铜合金材料，而作为电力机车从接触网线 导入电能的滑板 材料，其发展经历了一个漫长而复杂的 过程。在受电弓滑板 的研究和应用方面，其材料主要经 历了纯金属滑板、粉末冶 金滑板、纯碳滑板、浸金属碳 滑板等发展过程。下面我们就 从国内外受电弓滑板材料的研究历程了解一下这个电气化 日本电气化列车的受电弓滑板材料就经历了由纯铜、石墨、 粉末冶金材料到浸金属碳滑板材料的过程。最早期，列车使 用的是纯铜材料的滑板。纯铜滑板材料相对于硬铜的接触导 线，纯铜的亲和力大，易引起粘着磨损，因此接触导线磨损 严重，现在已被淘汰。二战中，为了节约战略物资铜，日本 开发了导电性与自润滑性较好的石墨滑板材料，其优点是对 接触导线的磨损小， 1945 年以后该材料在私营铁路上得到 了广泛的应用。但是由于石墨存在电阻系数较大、集电容量 的趋势。随着中国经济的快速发展， 中国的铁路电气化建设 列车动力之翼的发展。 首先提一下我们的邻国日本。 小、耐冲击性差等问题，所以，在 1949-1951 年，铁道电气

化协会适时推出了替代石墨的铜系粉末冶金滑板材料。其电阻系数比石墨滑板小，冲击韧性较石墨滑板有了一定的提高。 在1964 年日本新干线的开通之后，在列车的高速行驶中，含铜量多的铜系滑板材料和铜接触导线间亲和力较强，接触导线磨损严重；而石墨滑板材料的抗冲击能力较差，无法达到要求。这时，铁系滑板材料应运而生，铁系滑板材料在高速滑动时形成的铁氧化物减少了粘着磨损，从而使滑板材料磨损减轻。1981-1984 年日本高速列车的最高运行速度达到了210-240km/h ，铁系滑板材料的磨耗值也达到了以往的倍，为此日本研究人员向铁基粉末冶金材料中加入一些耐磨成分，但由于这种滑板材料对接触网导线的磨损十分严重，因此日本又开始研发新的滑板材料。20 世纪80 年代以来，日本开始致力于电阻系数小、机械强度高的新型碳质滑板材料的研究，开发了浸金属碳滑板材料。该材料是在压力作用 利用金属液将碳质压块中的气孔填满而形成的，组织致密。 虽然浸金属碳滑板材料由于制备方法的限制，含碳量过大、自身磨耗较大，但兼有纯碳滑板材料润滑性能好与铜系合金烧结滑板材料强度高、导电性好等优点，是一种较为理想的

受电弓滑板行业现状报告

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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) 2

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 3