受電弓故障分析

1、摘要：發(fā)展電氣化鐵路是鐵路現(xiàn)代化建設(shè)的必然趨勢(shì)。而電氣化鐵路均采用電力牽引,電力機(jī)車(chē)必須在高速運(yùn)行條件下可靠地從接觸網(wǎng)上取得電能,否則將影響列車(chē)運(yùn)行和電氣驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的性能。高速電氣化鐵路關(guān)鍵技術(shù)之一是如何保證在高速運(yùn)行條件下具有良好的受流質(zhì)量。隨著既有線(xiàn)的提速改造和高速客運(yùn)專(zhuān)線(xiàn)的加快建設(shè),弓網(wǎng)系統(tǒng)的問(wèn)題日益彰顯。 本文從TSG1型單臂受電弓的維護(hù)調(diào)整和故障處理等方面分析受電弓的常見(jiàn)故障原因，從進(jìn)一步改善弓網(wǎng)關(guān)系,提高受流質(zhì)量。關(guān)鍵詞：受電弓；受流質(zhì)量；日常維護(hù)；故障處理目 錄一、 引言1二、 受電弓的構(gòu)造及工作原理1三、 TSG1型單臂受電弓的構(gòu)造及動(dòng)作原理.2四、 TSG1型單臂受電弓的維護(hù)與

2、調(diào)整.31.受電弓的維護(hù)32.受電弓的調(diào)整3 （1）靜態(tài)接觸壓力的調(diào)整3 （2）升降弓時(shí)間的調(diào)整3五、TSG1受電弓常見(jiàn)故障原因分析及處理.41.靜態(tài)接觸壓力偏小42.靜態(tài)接觸壓力偏大53.受電弓軟連接線(xiàn)截面形狀不當(dāng)造成的斷股54.受電弓升不起來(lái)55.受電弓降不到位5六、結(jié)束語(yǔ)5TSG1型受電弓日常維護(hù)與常見(jiàn)故障處理一、引言目前我國(guó)鐵路電氣化進(jìn)入快速發(fā)展階段，車(chē)速的提高，對(duì)接觸網(wǎng)各部的參數(shù)、懸掛類(lèi)型、受電弓的取流等諸多方面，提出了更高的要求。電氣化不僅對(duì)接觸網(wǎng)提出了更高的要求，同樣對(duì)受電弓的質(zhì)量狀態(tài)也有相應(yīng)提高。二、受電弓的構(gòu)造及工作原理1. 受電弓的功能：電力牽引機(jī)車(chē)從接觸網(wǎng)取得電能的電氣設(shè)

3、備，安裝在電力機(jī)車(chē)車(chē)頂上。2. 構(gòu)造：受電弓分為單臂和雙臂受電弓兩種，均由滑板、上框架、下臂桿、底架、升弓彈簧、傳動(dòng)氣缸、支持絕緣子等部件組成。近年來(lái)多采用單臂受電弓。單臂受電弓結(jié)構(gòu)圖1 滑板 2支架 3 平衡桿 4上框架 5鉸鏈座 6 下臂桿 7扇形板8 緩沖閥 9傳動(dòng)氣缸 10 活塞 11降弓彈簧 12連桿絕緣子 13 滑環(huán)14 連桿 15 支持絕緣子 16升弓彈簧 17底架 18 推桿3. 受電弓的工作原理（1）升弓：壓縮空氣經(jīng)電空閥均勻進(jìn)入傳動(dòng)氣缸，氣缸活塞壓縮空氣內(nèi)的降弓彈簧，此時(shí)升弓彈簧使下臂桿轉(zhuǎn)動(dòng)，抬起上框架和滑板，受電弓勻速上升，在接近接觸線(xiàn)時(shí)有一緩慢停滯，然后迅速接觸接觸線(xiàn)。

4、（2）降弓：傳動(dòng)氣缸內(nèi)壓縮空氣經(jīng)受電弓緩沖閥迅速排向大氣，在降弓彈簧作用下，克服升弓彈簧的作用力，使受電弓迅速下降，脫離接觸網(wǎng)。三、TSG1型單臂受電弓的構(gòu)造及動(dòng)作原理TSG1-630/25型受電弓主要由滑板機(jī)構(gòu)、框架和氣缸傳動(dòng)機(jī)構(gòu)三部分組成。1. 滑板機(jī)構(gòu)：主要由滑板和支架組成滑板的主體組成由鋁板壓制而成，在一定的強(qiáng)度下用鋁可減輕其重量?；宓闹本€(xiàn)長(zhǎng)度為1200mm且兩端處制成彎角形，這是為了防止在接觸網(wǎng)分叉處接觸網(wǎng)導(dǎo)線(xiàn)進(jìn)入滑板底而造成刮弓事故。為使接觸板磨耗均勻，接觸網(wǎng)導(dǎo)線(xiàn)與軌距中心線(xiàn)成“之”字形布置?；迨峭ㄟ^(guò)支架裝在上部框架上，支架由薄鋼板制成，內(nèi)裝有小型圓柱螺旋彈簧，使整個(gè)滑板在機(jī)車(chē)

5、運(yùn)行時(shí)隨接觸網(wǎng)導(dǎo)線(xiàn)弛度的變化而作前后、上下的擺動(dòng)，以改善受流狀況。2. 框架：整個(gè)框架由上部框架、下臂桿、平衡桿、推桿和底架組成。底架是由槽鋼和球墨鑄鐵的支架裝配而成，并通過(guò)三個(gè)支持絕緣子安裝在機(jī)車(chē)頂蓋上。受電弓的受流運(yùn)動(dòng)部件都裝在底架上。下臂桿的轉(zhuǎn)軸由無(wú)縫鋼管構(gòu)成，裝在底架上。下臂桿通過(guò)中間鉸鏈座與上框架和推桿相連，中間鉸鏈座為鑄鐵件。推桿由34mm×4mm無(wú)縫鋼管構(gòu)成。兩端分別用正反扣螺扣與推桿鉸鏈鏈接，這樣可以方便地調(diào)整落弓位和最大升弓高度。3. 氣缸傳動(dòng)機(jī)構(gòu)：整個(gè)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)由緩沖閥、傳動(dòng)風(fēng)缸、連桿、滑環(huán)及升降彈簧組成。動(dòng)作原理1.升弓過(guò)程：升弓時(shí)，司機(jī)操縱受電弓按鍵開(kāi)關(guān)，控制受

6、電弓的電空閥使氣路導(dǎo)通。壓縮空氣通過(guò)緩沖閥進(jìn)入傳動(dòng)風(fēng)缸，活塞克服降弓彈簧的壓力向右移動(dòng)，通過(guò)汽缸蓋上的杠桿支點(diǎn)，使拉桿絕緣子向左移動(dòng)，同樣通過(guò)杠桿支點(diǎn)的作用，使滑環(huán)右移，此時(shí)拐臂不受滑環(huán)的約束，下臂桿便在升弓彈簧的作用下作順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。此時(shí)，中間鉸鏈座在推桿的推動(dòng)下作逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，即上框架作逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，整個(gè)受電弓弓頭隨即升起。2.降弓過(guò)程：降弓時(shí)，司機(jī)操縱受電弓按鍵開(kāi)關(guān)，使受電弓的電空閥將緩沖閥的氣路與大氣接通，于是傳動(dòng)風(fēng)缸內(nèi)的壓縮空氣經(jīng)緩沖閥排向大氣，活塞在降弓彈簧作用下向左移動(dòng)，使滑環(huán)也向左移動(dòng)，當(dāng)滑環(huán)與拐臂接觸后迫使拐臂跟隨著滑環(huán)繼續(xù)左移，強(qiáng)制下臂桿作逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，最終使弓頭降到落弓位。四、T

7、SG1型單臂受電弓的維護(hù)與調(diào)整1. 受電弓的維護(hù)使用前，檢查所有緊固件狀態(tài)是否良好；編織導(dǎo)線(xiàn)是否完整，斷股嚴(yán)重的，應(yīng)及時(shí)更換；絕緣子不允許有裂痕，并應(yīng)保持其清潔干凈；弓頭滑板應(yīng)仔細(xì)檢查，滑板之間平整，不允許凸臺(tái)銜接。因?yàn)榻佑|網(wǎng)導(dǎo)線(xiàn)與軌道中心成“之”形布置，當(dāng)機(jī)車(chē)運(yùn)行時(shí)，接觸網(wǎng)導(dǎo)線(xiàn)在弓頭滑板上左右滑動(dòng)，凸臺(tái)銜接的滑板會(huì)阻礙左右滑動(dòng)，可能導(dǎo)致不良后果。對(duì)于已磨損到限的滑板，應(yīng)及時(shí)更換，更換后，整個(gè)滑板頂面應(yīng)平滑。2. 受電弓的調(diào)整 （1）靜態(tài)接觸壓力的調(diào)整調(diào)整時(shí)，傳動(dòng)風(fēng)缸接壓縮空氣，使受電弓和傳動(dòng)風(fēng)缸之間無(wú)力的作用。整個(gè)調(diào)整過(guò)程是在弓頭勻速上升或下降狀態(tài)下進(jìn)行。調(diào)整方法：調(diào)節(jié)兩個(gè)升弓彈簧拉伸長(zhǎng)度和

8、調(diào)節(jié)扇形板上的螺釘高度。這樣就調(diào)節(jié)了升弓轉(zhuǎn)矩大小，使受電弓在工作高度內(nèi)靜態(tài)接觸壓力在規(guī)定范圍內(nèi)。這種調(diào)整，在工作高度范圍內(nèi)，要多次反復(fù)進(jìn)行，直至靜態(tài)壓力值、同高壓力差和同向壓力差均穩(wěn)定在規(guī)定范圍內(nèi)為止。（2）升降弓時(shí)間的調(diào)整升降弓時(shí)間是通過(guò)調(diào)整緩沖閥進(jìn)氣或排氣閥座的豁口大小來(lái)達(dá)到的。當(dāng)升弓太快時(shí)，將進(jìn)氣閥座和鋼球拆下，將鋼球?qū)?zhǔn)豁口適當(dāng)壓緊，使豁口變小。升弓太慢時(shí)，則將進(jìn)氣閥座的豁口銼大些。（3）落弓不到位受電弓在使用中有時(shí)出現(xiàn)落弓不到位。一般這種現(xiàn)象是由于滑板磨耗后弓頭重量減輕，使弓頭靜態(tài)接觸壓力值變化而造成的。其調(diào)整方法是：檢查靜態(tài)接觸壓力值，并重新調(diào)整靜態(tài)接觸壓力，恢復(fù)到規(guī)定值。檢查扇形

9、板靠彈簧側(cè)的調(diào)整螺釘是否過(guò)高。調(diào)整拉桿絕緣子的拉桿長(zhǎng)度，使之增長(zhǎng)，以便增加降弓彈簧的降弓力矩。檢查推桿長(zhǎng)度是否超過(guò)規(guī)定值(1580mm)。檢查傳動(dòng)風(fēng)缸和受電弓之間在車(chē)頂蓋上的安裝距離是否發(fā)生變化。檢查傳動(dòng)風(fēng)缸內(nèi)的降弓彈簧剛度是否變值。五、TSG1型受電弓常見(jiàn)故障原因分析及處理1.靜態(tài)接觸壓力偏小接觸壓力偏小，則接觸電阻增大，功率損耗增加，機(jī)車(chē)運(yùn)行時(shí)易產(chǎn)生離線(xiàn)和電弧，從而導(dǎo)致接觸導(dǎo)線(xiàn)和滑板的電磨損增加。在電氣化鐵路牽引供電系統(tǒng)中，受電弓在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生與接觸導(dǎo)線(xiàn)脫離的現(xiàn)象。這種現(xiàn)象除了使負(fù)載電流不連續(xù)，影響機(jī)車(chē)的受流質(zhì)量外，還會(huì)產(chǎn)生電弧現(xiàn)象。這種弓網(wǎng)拉弧除了使車(chē)載電器承受高頻振蕩過(guò)壓外，還會(huì)燒蝕

10、接觸導(dǎo)線(xiàn)及受電弓滑板，輕者使接觸導(dǎo)線(xiàn)使用壽命縮短，重者燒斷接觸導(dǎo)線(xiàn)，造成重大事故。2.靜態(tài)接觸壓力偏大接觸壓力偏大，則機(jī)械磨損增加，甚至造成滑板局部拉槽，進(jìn)而造成接觸導(dǎo)線(xiàn)彈跳拉弧，以至刮弓。刮弓是指因接觸網(wǎng)異常，而把機(jī)車(chē)的受電弓損壞。刮弓是接觸網(wǎng)和受電弓的一重大事故。如果錯(cuò)給信號(hào)將電力機(jī)車(chē)放入無(wú)電線(xiàn)路，機(jī)車(chē)乘務(wù)員發(fā)現(xiàn)不及時(shí)采取降弓措施就容易造成刮弓。防止刮弓事故對(duì)于機(jī)務(wù)部門(mén)來(lái)講從兩方面來(lái)考慮：一是機(jī)車(chē)整備作業(yè)時(shí)對(duì)機(jī)車(chē)受電弓進(jìn)行質(zhì)量檢查。不使病弓出段；另一方面是在機(jī)車(chē)運(yùn)行中密切注視接觸網(wǎng)狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)采取降弓措施，特別是出入車(chē)站，道岔，調(diào)車(chē)作業(yè)中，分相分段絕緣處以及天氣惡劣時(shí)尤應(yīng)注意。因此，

11、要求受電弓在其工作高度范圍內(nèi)有一個(gè)較為合適的、基本不變的接觸壓力，這個(gè)接觸壓力由受電弓機(jī)械結(jié)構(gòu)和各部分參數(shù)決定。適當(dāng)?shù)撵o態(tài)接觸壓力可以使受電弓與接觸網(wǎng)導(dǎo)線(xiàn)正常接觸，減少離線(xiàn)，克服風(fēng)和高速氣流及輪軌傳來(lái)的機(jī)械振動(dòng)的影響，保證良好的受流特性。3.受電弓軟連接線(xiàn)截面形狀不當(dāng)造成的斷股軟連接線(xiàn)由很多細(xì)導(dǎo)線(xiàn)編織而成，由于電力機(jī)車(chē)在運(yùn)行中其動(dòng)作次數(shù)比較頻繁，如果軟連接線(xiàn)的截面形狀和鏈接方式不當(dāng)，就會(huì)造成軟連接線(xiàn)逐漸折損。目前，軟連接線(xiàn)截面形狀為扁平矩形結(jié)構(gòu)，在相同的截面面積和空氣動(dòng)力的情況下，該截面結(jié)構(gòu)軟連接線(xiàn)所受的壓力值較高，而從材料力學(xué)角度分析，該結(jié)構(gòu)的抗彎曲剪切許應(yīng)用力值又較小，其邊緣部分又存在一定

12、的應(yīng)力集中，造成軟連接線(xiàn)容易斷股。軟連接線(xiàn)斷股后，由于單位面積電流的增大，導(dǎo)致軟連接線(xiàn)及連接座的溫度升高，從而使接觸電阻增大，造成惡性循環(huán)，致使軟連接線(xiàn)熱脆性增強(qiáng)。改變受電弓軟連接線(xiàn)截面形狀將軟連接線(xiàn)截面形狀由平矩形結(jié)構(gòu)改為圓形結(jié)構(gòu)，圓柱形表面的迎風(fēng)處對(duì)正來(lái)流方向?yàn)檎龎簠^(qū)，沿曲面向兩側(cè)，正壓逐級(jí)減小變?yōu)樨?fù)壓。在相同的截面面積和空氣動(dòng)力的情況下，該截面結(jié)構(gòu)的軟連接線(xiàn)所受的平均壓力值較低，另外，該結(jié)構(gòu)的抗彎曲和剪切許用應(yīng)力值又較高，軟連接線(xiàn)不易斷股.4.受電弓升不起來(lái)（1）檢查電源柜內(nèi)自動(dòng)開(kāi)關(guān)602QA閉合是否良好。（2）閉合電鑰匙570QS，確認(rèn)287YV吸合，門(mén)聯(lián)鎖桿伸出，應(yīng)急時(shí)可將287YV

13、頂死。（3）閉合受電弓按鍵，確認(rèn)1YV吸合，（升弓壓力表有無(wú)壓力），如1YV不吸合，可事先頂死1YV，用電鑰匙控制升降弓（注：287YV和1YV不能同時(shí)頂死，斷電鑰匙后將無(wú)法降弓）。5.受電弓降不到位（1）檢查靜態(tài)壓力值，并重新調(diào)整靜態(tài)接觸壓力，并恢復(fù)到規(guī)定值。（2）檢查扇形板靠彈簧側(cè)的調(diào)整螺母是否過(guò)高。（3）調(diào)整拉桿絕緣子拉桿長(zhǎng)度，使之增長(zhǎng)，以便增加降弓彈簧的降弓力矩。（4）檢查推桿長(zhǎng)度是否超過(guò)規(guī)定值(1580mm)。（5）檢查傳動(dòng)風(fēng)缸和受電弓之間在車(chē)頂蓋上的安裝距離是否發(fā)生變化。（6）檢查傳動(dòng)風(fēng)缸內(nèi)的降弓彈簧剛度是否變值。六、結(jié)束語(yǔ)受電弓直接關(guān)系到機(jī)車(chē)的運(yùn)行安全，因此我們要提高思想意識(shí)，嚴(yán)格把關(guān)，認(rèn)真處理故障，精于檢修，為鐵路提速做出貢獻(xiàn)。TSG1單臂受電弓結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，尺寸小，重量輕，