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。而電氣化鐵路均采用電力牽引,電力機車必須在高速運行條件下可靠地從接觸網(wǎng)上取得電能,否則將影響列車運行和電氣驅(qū)動系統(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行條件下具有良好的受流質(zhì)量。隨著既有線的提速改造和高速客運專線的加快建設(shè),弓網(wǎng)系統(tǒng)的問題日益彰顯。 本文從TSG1型單臂受電弓的維護調(diào)整和故障處理等方面分析受電弓的常見故障原因，從進一步改善弓網(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；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)造及動作原理.2四、 TSG1型單臂受電弓的維護與

2、調(diào)整.31.受電弓的維護32.受電弓的調(diào)整3 （1）靜態(tài)接觸壓力的調(diào)整3 （2）升降弓時間的調(diào)整3五、TSG1受電弓常見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.受電弓軟連接線截面形狀不當(dāng)造成的斷股54.受電弓升不起來55.受電弓降不到位5六、結(jié)束語5TSG1型受電弓日常維護與常見故障處理一、引言目前我國鐵路電氣化進入快速發(fā)展階段，車速的提高，對接觸網(wǎng)各部的參數(shù)、懸掛類型、受電弓的取流等諸多方面，提出了更高的要求。電氣化不僅對接觸網(wǎng)提出了更高的要求，同樣對受電弓的質(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：電力牽引機車從接觸網(wǎng)取得電能的電氣設(shè)

3、備，安裝在電力機車車頂上。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、傳動氣缸、支持絕緣子等部件組成。近年來多采用單臂受電弓。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)電空閥均勻進入傳動氣缸，氣缸活塞壓縮空氣內(nèi)的降弓彈簧，此時升弓彈簧使下臂桿轉(zhuǎn)動，抬起上框架和滑板，受電弓勻速上升，在接近接觸線時有一緩慢停滯，然后迅速接觸接觸線。

4、（2）降弓：傳動氣缸內(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)造及動作原理TSG1-630/25型受電弓主要由滑板機構(gòu)、框架和氣缸傳動機構(gòu)三部分組成。1. 滑板機構(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，在一定的強度下用鋁可減輕其重量?；宓闹本€長度為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)線進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)線與軌距中心線成“之”字形布置?；迨峭ㄟ^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，使整個滑板在機車

5、運行時隨接觸網(wǎng)導(dǎo)線弛度的變化而作前后、上下的擺動，以改善受流狀況。2. 框架：整個框架由上部框架、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，并通過三個支持絕緣子安裝在機車頂蓋上。受電弓的受流運動部件都裝在底架上。下臂桿的轉(zhuǎn)軸由無縫鋼管構(gòu)成，裝在底架上。下臂桿通過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. 氣缸傳動機構(gòu)：整個傳動機構(gòu)由緩沖閥、傳動風(fēng)缸、連桿、滑環(huán)及升降彈簧組成。動作原理1.升弓過程：升弓時，司機操縱受電弓按鍵開關(guān)，控制受

6、電弓的電空閥使氣路導(dǎo)通。壓縮空氣通過緩沖閥進入傳動風(fēng)缸，活塞克服降弓彈簧的壓力向右移動，通過汽缸蓋上的杠桿支點，使拉桿絕緣子向左移動，同樣通過杠桿支點的作用，使滑環(huán)右移，此時拐臂不受滑環(huán)的約束，下臂桿便在升弓彈簧的作用下作順時針轉(zhuǎn)動。此時，中間鉸鏈座在推桿的推動下作逆時針轉(zhuǎn)動，即上框架作逆時針轉(zhuǎn)動，整個受電弓弓頭隨即升起。2.降弓過程：降弓時，司機操縱受電弓按鍵開關(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，使滑環(huán)也向左移動，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，強制下臂桿作逆時針轉(zhuǎn)動，最終使弓頭降到落弓位。四、T

7、SG1型單臂受電弓的維護與調(diào)整1. 受電弓的維護使用前，檢查所有緊固件狀態(tài)是否良好；編織導(dǎo)線是否完整，斷股嚴(yán)重的，應(yīng)及時更換；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)仔細檢查，滑板之間平整，不允許凸臺銜接。因為接觸網(wǎng)導(dǎo)線與軌道中心成“之”形布置，當(dāng)機車運行時，接觸網(wǎng)導(dǎo)線在弓頭滑板上左右滑動，凸臺銜接的滑板會阻礙左右滑動，可能導(dǎo)致不良后果。對于已磨損到限的滑板，應(yīng)及時更換，更換后，整個滑板頂面應(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，傳動風(fēng)缸接壓縮空氣，使受電弓和傳動風(fēng)缸之間無力的作用。整個調(diào)整過程是在弓頭勻速上升或下降狀態(tài)下進行。調(diào)整方法：調(diào)節(jié)兩個升弓彈簧拉伸長度和

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）升降弓時間的調(diào)整升降弓時間是通過調(diào)整緩沖閥進氣或排氣閥座的豁口大小來達到的。當(dāng)升弓太快時，將進氣閥座和鋼球拆下，將鋼球?qū)?zhǔn)豁口適當(dāng)壓緊，使豁口變小。升弓太慢時，則將進氣閥座的豁口銼大些。（3）落弓不到位受電弓在使用中有時出現(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)整螺釘是否過高。調(diào)整拉桿絕緣子的拉桿長度，使之增長，以便增加降弓彈簧的降弓力矩。檢查推桿長度是否超過規(guī)定值(1580mm)。檢查傳動風(fēng)缸和受電弓之間在車頂蓋上的安裝距離是否發(fā)生變化。檢查傳動風(fēng)缸內(nèi)的降弓彈簧剛度是否變值。五、TSG1型受電弓常見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，機車運行時易產(chǎn)生離線和電弧，從而導(dǎo)致接觸導(dǎo)線和滑板的電磨損增加。在電氣化鐵路牽引供電系統(tǒng)中，受電弓在運動過程中產(chǎn)生與接觸導(dǎo)線脫離的現(xiàn)象。這種現(xiàn)象除了使負(fù)載電流不連續(xù)，影響機車的受流質(zhì)量外，還會產(chǎn)生電弧現(xiàn)象。這種弓網(wǎng)拉弧除了使車載電器承受高頻振蕩過壓外，還會燒蝕

10、接觸導(dǎo)線及受電弓滑板，輕者使接觸導(dǎo)線使用壽命縮短，重者燒斷接觸導(dǎo)線，造成重大事故。2.靜態(tài)接觸壓力偏大接觸壓力偏大，則機械磨損增加，甚至造成滑板局部拉槽，進而造成接觸導(dǎo)線彈跳拉弧，以至刮弓。刮弓是指因接觸網(wǎng)異常，而把機車的受電弓損壞。刮弓是接觸網(wǎng)和受電弓的一重大事故。如果錯給信號將電力機車放入無電線路，機車乘務(wù)員發(fā)現(xiàn)不及時采取降弓措施就容易造成刮弓。防止刮弓事故對于機務(wù)部門來講從兩方面來考慮：一是機車整備作業(yè)時對機車受電弓進行質(zhì)量檢查。不使病弓出段；另一方面是在機車運行中密切注視接觸網(wǎng)狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)問題及時采取降弓措施，特別是出入車站，道岔，調(diào)車作業(yè)中，分相分段絕緣處以及天氣惡劣時尤應(yīng)注意。因此，

11、要求受電弓在其工作高度范圍內(nèi)有一個較為合適的、基本不變的接觸壓力，這個接觸壓力由受電弓機械結(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)線正常接觸，減少離線，克服風(fēng)和高速氣流及輪軌傳來的機械振動的影響，保證良好的受流特性。3.受電弓軟連接線截面形狀不當(dāng)造成的斷股軟連接線由很多細導(dǎo)線編織而成，由于電力機車在運行中其動作次數(shù)比較頻繁，如果軟連接線的截面形狀和鏈接方式不當(dāng)，就會造成軟連接線逐漸折損。目前，軟連接線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力的情況下，該截面結(jié)構(gòu)軟連接線所受的壓力值較高，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，造成軟連接線容易斷股。軟連接線斷股后，由于單位面積電流的增大，導(dǎo)致軟連接線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)，致使軟連接線熱脆性增強。改變受電弓軟連接線截面形狀將軟連接線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)處對正來流方向為正壓區(qū)，沿曲面向兩側(cè)，正壓逐級減小變?yōu)樨?fù)壓。在相同的截面面積和空氣動力的情況下，該截面結(jié)構(gòu)的軟連接線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，軟連接線不易斷股.4.受電弓升不起來（1）檢查電源柜內(nèi)自動開關(guān)602QA閉合是否良好。（2）閉合電鑰匙570QS，確認(rèn)287YV吸合，門聯(lián)鎖桿伸出，應(yīng)急時可將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不能同時頂死，斷電鑰匙后將無法降弓）。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)整螺母是否過高。（3）調(diào)整拉桿絕緣子拉桿長度，使之增長，以便增加降弓彈簧的降弓力矩。（4）檢查推桿長度是否超過規(guī)定值(1580mm)。（5）檢查傳動風(fēng)缸和受電弓之間在車頂蓋上的安裝距離是否發(fā)生變化。（6）檢查傳動風(fēng)缸內(nèi)的降弓彈簧剛度是否變值。六、結(jié)束語受電弓直接關(guān)系到機車的運行安全，因此我們要提高思想意識，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。TSG1單臂受電弓結(jié)構(gòu)簡單，尺寸小，重量輕，