振动频率对铁路继电器触点靠得住性有若何的影响？

由仿真剖析可知，触簧系统在靠近一阶固有频率时触点打仗力会涌现十分不稳定的情形；在阔别固有频率时触点可靠性较高，但是在70～90Hz频率范围内涌现了不稳定→趋于稳定→不稳定→稳定的触点打仗力变革情形。
研究结果可为铁路干系低压电器的振动可靠性问题供应一定参考。

近几年来，我国的轨道交通奇迹飞速发展，而我国大力推动建造的高铁系统成为组成我国高端装备制造家当的主要部分。
铁路系统所须要的根本电器设备需求量在逐年增加，而且对其电器设备的各方面性能也提出了更高的哀求。

铁路系统中的电气设备是担保行车安全的主要根本设备，而继电器广泛运用于铁路旗子暗记系统和船舶电气系统中，在各种力学环境下其是否仍旧能够可靠事情是担保列车行车安全的主要环节。

现阶段，国内外学者针对继电器电磁系统研究较多，但是对在振动环境下开关电器的触点可靠性问题研究较少。
对付铁路继电器而言，簧片长度较长，是十分随意马虎形变的柔性体，在振动状态下触点打仗具有明显的非线性，给触簧系统数学模型的建立和仿真剖析都带来了一定的困难。

有学者通过有限元及动力学仿真剖析，得到了打仗器剩余寿命的预测模型，提出了一种打仗器可靠性评估方法。
有学者将触簧系统进行等效简化，利用单自由度振动理论进行打算剖析。
有学者采取Bathe复合积分算法对触簧系统施加冲击载荷，通过提取动、静触头之间的打仗力判断是否发生断路。
从材料力学角度剖析触簧系统振动问题，将其等效为梁波折问题，为研究供应了新方法。

现在随着打算机技能的发展，运用有限元法可以使振动问题的研究更加方便与准确。
有学者利用多物理场仿真建模技能进行了电磁继电器的仿真剖析。
有学者采取实验的方法，剖析总结了铁路继电器在各种情形下触点可靠性的变革情形并总结了干系规律。

针对电磁铁的动态仿真问题，有学者提出ANSYS与ADAMS联合仿真的建模方法。
有学者结合碰撞变形等成分，提出了考虑碰撞弹跳的打仗器动力学方程，建立了相应的动力学模型。

采取仿真方法，针对电磁继电器的温升和动力学特性等干系问题已经越来越引起干系技能职员的关注。
现阶段已有的文献中多是从实验研究和多体动力学仿真两个角度对低压掌握电器触点可靠性问题进行研究，而对付铁路继电器这种簧片较长而且十分随意马虎发生形变的电器设备，就必须要考虑簧片本身柔性体的特性。

因此，沈阳工业大学、沈阳铁路旗子暗记公司的研究职员，以S•JWXC- 1000型铁路旗子暗记继电器为研究工具，对影响继电器触簧系统抗振性的各种成分进行仿真剖析，得到的结论对铁路继电器抗振性能的提升具有一定的参考意义。

图1 铁路继电器整机几何模型

图2 单组触簧系统构造示意图

图3 试验设备

研究职员认为：

1）通过有限元软件对触簧系统进行模态剖析。
在施加预应力的常闭触点状态下，其一阶固有频率为70Hz，实际振动试验得到的一阶共振频率为68Hz，验证了仿真模型的精确性。

2）对触簧系统进行谐相应剖析，提取静簧片顶部加速度振动相应频谱后创造，在1000Hz范围内，当外部振动频率靠近一阶、二阶固有频率时簧片会涌现不稳定的状态，簧片顶部有向两个方向的运动趋势。

3）由于铁路继电器的拉杆与动簧片之间并不是完备贴合的，而是具有一定的“缝隙”，以是当振动频率靠近触簧系统固有振动频率时，簧片晃动幅度增大，因此与拉杆槽发生了频繁的碰撞，直接导致了触头打仗力的剧烈变革。
当振动频率阔别固有振动频率时，触点处于一种可靠打仗的状态。
在逐渐增大振动加速度时，乃至涌现了触点打仗力为0的情形，得到了一阶固有频率下极限加速度为1g。

4）施加固定的振动加速度，频率范围为30～100Hz，对继电器进行定频振动仿真剖析，得到了不同振动频率下的常闭触点打仗力变革曲线，通过对仿真结果进行剖析，创造触点打仗力经历了稳定→不稳定→趋于稳定→不稳定→稳定的变革过程。
在实际振动台的振动试验中对继电器进行5～100Hz来回两次的扫频试验，得到了常闭触点打仗压降变革图，打仗压降也涌现了与仿真实验相同的变革趋势。

以上研究成果揭橥在2020年第6期《电气技能》杂志，论文标题为“振动频率对铁路继电器触点可靠性的影响研究”，作者为陈依泽、曹云东、刘炜。