1.1目的与意义

随着中国经济的快速发展，城市轨道交通需求也越来越旺盛，地铁是城市轨道交通的核心部分，如今已经成为了一个必不可少的交通工具，它不仅为人们提供了便捷快速的出行体验，也很大程度上缓解了城市的交通压力。城市轨道交通列车从电流供给系统中取电，对于高压交流或者直流供电的铁路系统，通常使用的是受电弓从架空供电网中取电，这种系统能在一定条件和速度下稳定运行，并且在国内外的研究中已经比较的成熟了。而对于低电压直流供电的轨道，目前主要采用的是第三轨供电技术，即在原有运行轨道旁安装供电轨，地铁通过受流器接触带电轨道并滑行，将电力从带电轨道传输到列车上，为列车提供动力支持。在这个过程中，受流器是其中及其重要的一部分，受流器的工作状态和性能直接关系着取电的质量好坏。

然而，受流器本身在高电压等极端环境下工作，如何让受流器正常取电的关键在于受流器滑靴与供电轨之间是否有合适的接触压力，接触压力过大时会让滑靴与供电轨都异常磨损，而接触压力过于小时会发生离线状况从而使取电中断或者不连续。因此，建立地铁受流器动态性能测试平台是研究受流器工作状态，保证受流器正常工作的必不可少的一环。

1.2国内外研究现状

受流器作为地铁从供电轨中取电及其重要的设备，在整个系统中有着至关重要的作用，目前，国内外对受流器的研究工作也取得了一定的进展。

2016年，武汉理工大学侯献军^[1]等采用有限元分析方法进行受流器静力学分析，并指导靴轨接触压力检测方案设计，应用疲劳分析模块进行随机振幅疲劳分析，通过试验验证“磁浮轨道车辆受流器的靴轨接触压力实时检测，与其在靴轨接触时承受随机振幅载荷的疲劳耐久性能，直接影响到磁浮车辆动力系统工作的安全性能与可靠性”这一结论的正确性。

2017年，尹洪权^[2]等对现场实际使用的受流器、第三接触轨进行动态系统参数识别，得到受流器、第三接触轨的动力学模型，然后再建立受流器与第三接触轨直接耦合的动力仿真模型，从而为获得受流器与第三接触轨之间的接触规律及受流器的振动规律。

2018年，尹洪权^[3]等通过在动调线现场动态检测数据，针对不同速度、不同静态接触力下，研究受流器与第三接触轨的匹配问题，结合受流器本身产品性能需求，得出受流器与第三接触轨的配合参数，包括接触网力、滑板振动加速度、滑板垂向运行轨迹等，最终分析出最优动态配合工况、断轨间距取值范围、静态接触力的合理取值范围。

2018年，谢利勤^[4]研制了第三轨受流器动态特性试验台，试验台采用旋转盘三向轨道组装设计模拟180 km/h 运行速度的第三轨线路运营环境，研究下磨式、侧面接触式及上磨式受流器产品的机械疲劳及动态特性。可准确模拟轨靴动态相互作用，可用于研究受流器疲劳寿命及动态性能，可为第三轨受流器可靠性试验体系的建立与规范以及受流器产品的设计与结构优化提供试验数据支撑。

2018年，陈立明^[5]等针对国内缺乏系统研究第三轨与集电靴间电流、磨耗发热情况等专用试验设备现状，根据城市轨道交通列车第三轨供电特点，分析集电靴在第三轨上的运动轨迹。在集电靴近似圆周运动的基础上，优化集电靴运动轨迹，得到集电靴径向运动参数，确定控制集电靴在第三轨上作径向直线运动的执行器的参数，为第三轨/集电靴试验台的构建提供理论依据。

2016年，李伟等^[6]在分析受流器与三轨匹配的影响因素及匹配不良作用的基础上，从动力学分析的角度重点研究了列车运行速度、三轨安装精度对受流器与三轨的匹配性影响，并给出了受流器与三轨的接触压力、三轨端部弯头斜率和三轨安装精度的建议值。

2016年，尹洪权^[7]等通过集电靴力学性能试验的传动和测试原理，确定了集电靴力学性能试验的方案。再通过试验研究得到集电靴的静态刚度、等效阻尼等参数，为集电靴力学模型的建立、集电靴的设计与维修提供数据资料。