【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
在19世纪末，铁路电气化的兴起为节能环保的大众运输方式奠定了基石。对于许多没有自己的煤炭和原油储备的国家来说，这是一个决定性的成就，并且相应地也加速了技术的转变。然而，随着电气化铁路线路的引进，新的问题出现了。例如，一方面，架空线路系统需要为受电弓的接触带，并由此，为机车的传动系统不间断供电。另一方面，为了维护和调节电压差，需要被细分为多个分段的架空线路系统。所谓的空气分离装置安装在开放式轨道上以用于实现细分，如例如在[kiessling,f.；puschmann,r.；schmieder,a.:fahrleitungen elektrischerbahnen.erlangen.verlag publicis publishing,2014]中所描述的。在空气分离方面，分段变化又与架空导线拉线相结合，通过该方法，解决了架空导线长度有限的问题。除了空气分离的高昂初始成本之外，还存在空间问题。特别是在火车站起点和终点的区域，几乎没有任何空气分离所需的空间。但正是在那里，将架空线路细分为多个分段非常重要，以便当需要时能够将轨道的架空线路切换到无电压，例如用于装载货物。在空间量有限的应用情况下，通常应用所谓的分段绝缘体，诸如例如在[kiessling,f.；puschmann,r.；schmieder,a.:fahrleitungem elektrischer bahnen,erlangen.verlag publicis publishing,2014]中所描述的。然而，在架空线路中，这些会导致质量集中，即所谓的硬点。这防止架空线路在受电弓力作用下自由摆动。
技术介绍
1、对滑板材料提出了相互矛盾的要求：除了高导电性之外，材料还必须满足高机械要求，诸如耐磨损性和动态强度。
2、目前常见的滑板材料是铜etp。对于许多应用案例来说，它具有良好的导电性和足够的机械强度。然而，由于受电弓的挤压压力，在某些条件下，滑板迅速磨损，这导致增加的维护工作量。
3、因此，理论上可以设想为滑板提供耐磨损涂层。从机械角度来看，电站建设中已知的沉积非常适合于此。然而，由于较高的钴含量，具有低于2％ iacs的非常差的电导率。
4、偶尔也会应用不锈钢材质的滑板。由于取决于合金成分，不锈钢也具有很差的导电性，因此滑板会大幅升温，并且烧掉后往往会形成焊珠。因此，钢滑板也不是令人满意的解决方案。
5、自从在炉灶中产生感应加热取得突破以来，不锈钢磁钢和铜的复合材料越来越多地用于制造锅具。由于不锈钢将确保相应的机械性能，而铜将确保必要的导电性，因此这些复合材料原则上适用于制造滑板。到目前为止，由于在选择标准的可用复合材料时，需要将久经考验的液滴形滑板轮廓改为矩形轮廓，因此该解决方案无法发挥作用。液滴形滑板轮廓的特征之一是其在垂直于轴线的横截面中在下侧处呈凸形弯曲，因此在下侧处呈圆形。
6、近年来，接触导线领域的机械特性也得到了改善。由于接触导线铜与锡、银和镁的合金化以及制造接触导线轮廓的高度整形，即使没有沉淀硬化，接触导线的耐磨损性也可以显著提高[eb 112(2014)booklet 4/p207ff]。然而，实验室试验已经发现，由于制造液滴状滑板轮廓时的整形程度较低，因此无法将接触导线的特性赋予滑板轮廓。此外，如果工作温度升高，已知的接触导线合金会由于再结晶而软化，如例如在[eb 112(2014)booklet 4/p 207ff]中所描述的。由于在绝缘体中暂时无法避免的高电流，滑板可以非常迅速地达到远高于100℃的工作温度。
7、可沉淀硬化的有色金属合金用于某些应用。“有色金属”这一名称适用于周期表中除铁之外的所有金属。例如，自20世纪初以来，沉淀硬化的铝合金硬铝就已为人所知。即使在今天，这种进一步发展的形式也应用于车辆和飞机工业。由于沉淀硬化的可能性，可达到的硬度在很大程度上与变形程度无关，并且由于铝含量高，因此其具有良好的电性能。
8、此外，基于铜的可硬化的有色金属合金已知用于制造电技术连接材料，并且统一了高机械要求和良好导电性的矛盾需求。此类基于铜的合金的代表性合金描述于例如wo2014/029798或dd 288 180中。此类合金除了由于给定不合适的制造工艺的脆性而具有高断裂倾向的困难之外，它们在升高的温度下形成增强强度的沉淀。架空线路材料由于周围温度、太阳辐射以及由于电流的通过和持续时间而产生的热效应而升温。虽然被称为架空线路材料的铜材料具有在标准en 50119:2020的表1中设定的最高工作温度(由于再结晶导致材料相关的软化)，在如例如wo 2014/02998中所描述的沉淀可硬化的合金的情况下，在高至700℃的短期温度下不可检测到由于再结晶而导致的沉淀的完全溶解。短期应理解为例如由受电弓通过引起的电弧的热输入。
技术实现思路
1、架空线路的维护成本非常高。需要封锁该延伸段，并将架空线路切换并接地至无电压。此外，通常非常短的间隔不允许合理的维护。
2、这导致铁路运营商长期寻求能够显著延长运行轨道的维护间隔。
3、由于质量集中在绝缘体中，受电弓对滑板施加比对自由接触导线施加的按压力更大的按压力。即使通常将绝缘体相对于架空线路升高悬挂，即所谓的拱曲，也不能完全防止这种情况发生。增加的按压压力以及滑板位置与理想设置之间不可避免的偏差会导致滑板的磨损部分地增加。
4、本专利技术的目的是实现用于滑板维护的维护间隔的显著延长。
5、现有技术的上述缺点至少部分地通过根据权利要求1的滑板来弥补。
6、已经发现，可沉淀硬化的有色金属的滑板比根据现有技术的滑板更耐磨损。
7、增加的耐磨损性导致滑板必须更少地更换。
8、优选地，对于待安装的滑板材料，在短暂的(至多2秒)最多至700℃温度的升温情况下，由于再结晶而导致的沉淀物的完全溶解不能被检测到，由此，材料在摩擦和电弧放电的影响下不会显著地改变其晶格结构。
9、优选地，待安装的滑板材料处于以下状态：对于可硬化的cunisi合金，根据en din12167:2016，固溶退火、冷成型和沉淀硬化。
10、该状态的优点是它可以在生产本专利技术的滑板时容易地实现。此外，滑板可以容易地成形。
11、优选地，待安装的滑板材料具有高于17ms/m的电导率，使得由于电流而产生的热量不会太高。
12、优选地，待安装滑板材料的硬度大于160hb，以便最小化由于接触带的磨损。
13、优选地，待安装的滑板材料具有450mpa的最小屈服强度(rp0.2)，使得机械应力峰值不会导致不本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于电气架空线路(3)的分段绝缘体(2)的滑板(1)，其特征在于，滑板材料包括可沉淀硬化的有色金属合金，其中，该合金优选包括重金属。
2.根据权利要求1所述的滑板(1)，其特征在于，所述滑板材料含有超过50质量％的重金属。
3.根据前述权利要求中至少一项所述的滑板(1)，其特征在于，所述滑板材料含有超过50质量％的有色重金属。
4.根据前述权利要求中至少一项所述的滑板(1)，其特征在于，所述滑板材料含有超过50质量％的铜。
5.根据前述权利要求中至少一项所述的滑板(1)，其特征在于，对于待安装的所述滑板材料，由于再结晶而导致的沉淀物的完全溶解在高达700℃的短期温度下不能够被检测到。
6.根据前述权利要求中至少一项所述的滑板(1)，其特征在于，待安装的所述滑板材料处于以下状态：对于可硬化的CuNiSi合金，根据EN DIN 12167：2016，固溶退火、冷成型和沉淀硬化。
7.根据前述权利要求中至少一项所述的滑板(1)，其特征在于，对于可硬化的CuNiSi合金，根据EN DIN 12167：2016
8.根据前述权利要求中至少一项所述的滑板(1)，其特征在于，对于可硬化的CuNiSi合金，根据EN DIN 12167：2016，处于固溶退火、冷成型和沉淀硬化的状态的待安装的所述滑板材料具有高于17MS/m的电导率。
9.根据前述权利要求中至少一项所述的滑板(1)，其特征在于，对于可硬化的CuNiSi合金，根据EN DIN 12167：2016，处于固溶退火、冷成型和沉淀硬化的状态的待安装的所述滑板材料具有450MPa的最小屈服强度(Rp0.2)。
10.根据前述权利要求中至少一项所述的滑板(1)，其特征在于，所述可沉淀硬化的合金包含铜和镍，优选具有90-99质量％的铜和1-4质量％的镍。
11.根据前述权利要求中至少一项所述的滑板(1)，其特征在于，所述可沉淀硬化的合金包含铜和硅，优选具有90-99质量％的铜和0.3-3质量％的硅。
12.根据权利要求10所述的滑板(1)，其特征在于，所述可沉淀硬化的合金是铜-镍-硅合金，优选具有90-99质量％的铜、1-4质量％的镍和0.3-3质量％的硅。
13.根据前述权利要求中至少一项所述的滑板(1)，其特征在于，所述滑板在垂直于轴向方向的横截面中的下侧处是弯曲的。
14.一种用于电气轨道车辆的架空线路的分段绝缘体，包括彼此电绝缘的两个滑板，其中至少一个被设计为根据前述权利要求中任一项所述的滑板。
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种用于电气架空线路(3)的分段绝缘体(2)的滑板(1)，其特征在于，滑板材料包括可沉淀硬化的有色金属合金，其中，该合金优选包括重金属。
2.根据权利要求1所述的滑板(1)，其特征在于，所述滑板材料含有超过50质量％的重金属。
3.根据前述权利要求中至少一项所述的滑板(1)，其特征在于，所述滑板材料含有超过50质量％的有色重金属。
4.根据前述权利要求中至少一项所述的滑板(1)，其特征在于，所述滑板材料含有超过50质量％的铜。
5.根据前述权利要求中至少一项所述的滑板(1)，其特征在于，对于待安装的所述滑板材料，由于再结晶而导致的沉淀物的完全溶解在高达700℃的短期温度下不能够被检测到。
6.根据前述权利要求中至少一项所述的滑板(1)，其特征在于，待安装的所述滑板材料处于以下状态：对于可硬化的cunisi合金，根据en din 12167：2016，固溶退火、冷成型和沉淀硬化。
7.根据前述权利要求中至少一项所述的滑板(1)，其特征在于，对于可硬化的cunisi合金，根据en din 12167：2016，处于固溶退火、冷成型和沉淀硬化的状态的待安装的所述滑板材料具有160hb的最小硬度。
8.根据前述权利要求中至少一项所述的滑板(1)，其特征在于，对于可硬...
【专利技术属性】
技术研发人员：L·布鲁尼曼，M·罗林霍夫，V·阮塞尔，
申请(专利权)人：亚瑟弗卢里股份公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。