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動系統(tǒng)的性能。高速電氣化鐵路關鍵技術之一是如何保證在高速運行條件下具有良好的受流質量。隨著既有線的提速改造和高速客運專線的加快建設,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)關系,提高受流質量。關鍵詞：受電弓；受流質量；日常維護；故障處理目 錄一、 引言1二、 受電弓的構造及工作原理1三、 TSG1型單臂受電弓的構造及動作原理.2四、 TSG1型單臂受電弓的維護與

2、調整.31.受電弓的維護32.受電弓的調整3 （1）靜態(tài)接觸壓力的調整3 （2）升降弓時間的調整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造成的斷股54.受電弓升不起來55.受電弓降不到位5六、結束語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，同樣對受電弓的質量狀態(tài)也有相應提高。二、受電弓的構造及工作原理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

3、備，安裝在電力機車車頂上。2. 構造：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。單臂受電弓結構圖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的降弓彈簧，此時升弓彈簧使下臂桿轉動，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型單臂受電弓的構造及動作原理TSG1-630/25型受電弓主要由滑板機構、框架和氣缸傳動機構三部分組成。1. 滑板機構：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。下臂桿的轉軸由無縫鋼管構成，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，這樣可以方便地調整落弓位和最大升弓高度。3. 氣缸傳動機構：整個傳動機構由緩沖閥、傳動風缸、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，控制受

6、電弓的電空閥使氣路導通。壓縮空氣通過緩沖閥進入傳動風缸，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動。此時，中間鉸鏈座在推桿的推動下作逆時針轉動，即上框架作逆時針轉動，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，使受電弓的電空閥將緩沖閥的氣路與大氣接通，于是傳動風缸內的壓縮空氣經(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；編織導線是否完整，斷股嚴重的，應及時更換；絕緣子不允許有裂痕，并應保持其清潔干凈；弓頭滑板應仔細檢查，滑板之間平整，不允許凸臺銜接。因為接觸網(wǎng)導線與軌道中心成“之”形布置，當機車運行時，接觸網(wǎng)導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，可能導致不良后果。對于已磨損到限的滑板，應及時更換，更換后，整個滑板頂面應平滑。2. 受電弓的調整 （1）靜態(tài)接觸壓力的調整調整時，傳動風缸接壓縮空氣，使受電弓和傳動風缸之間無力的作用。整個調整過程是在弓頭勻速上升或下降狀態(tài)下進行。調整方法：調節(jié)兩個升弓彈簧拉伸長度和

8、調節(jié)扇形板上的螺釘高度。這樣就調節(jié)了升弓轉矩大小，使受電弓在工作高度內靜態(tài)接觸壓力在規(guī)定范圍內。這種調整，在工作高度范圍內，要多次反復進行，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)定范圍內為止。（2）升降弓時間的調整升降弓時間是通過調整緩沖閥進氣或排氣閥座的豁口大小來達到的。當升弓太快時，將進氣閥座和鋼球拆下，將鋼球對準豁口適當壓緊，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。其調整方法是：檢查靜態(tài)接觸壓力值，并重新調整靜態(tài)接觸壓力，恢復到規(guī)定值。檢查扇形

9、板靠彈簧側的調整螺釘是否過高。調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。檢查傳動風缸內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，從而導致接觸導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)生與接觸導線脫離的現(xiàn)象。這種現(xiàn)象除了使負載電流不連續(xù)，影響機車的受流質量外，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、接觸導線及受電弓滑板，輕者使接觸導線使用壽命縮短，重者燒斷接觸導線，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，調車作業(yè)中，分相分段絕緣處以及天氣惡劣時尤應注意。因此，

11、要求受電弓在其工作高度范圍內有一個較為合適的、基本不變的接觸壓力，這個接觸壓力由受電弓機械結構和各部分參數(shù)決定。適當?shù)撵o態(tài)接觸壓力可以使受電弓與接觸網(wǎng)導線正常接觸，減少離線，克服風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造成的斷股軟連接線由很多細導線編織而成，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，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構，在相同的截面面積和空氣動力的情況下，該截面結構軟連接線所受的壓力值較高，而從材料力學角度分析，該結構的抗彎曲剪切許應用力值又較小，其邊緣部分又存在一定

12、的應力集中，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構改為圓形結構，圓柱形表面的迎風處對正來流方向為正壓區(qū)，沿曲面向兩側，正壓逐級減小變?yōu)樨搲?。在相同的截面面積和空氣動力的情況下，該截面結構的軟連接線所受的平均壓力值較低，另外，該結構的抗彎曲和剪切許用應力值又較高，軟連接線不易斷股.4.受電弓升不起來（1）檢查電源柜內自動開關602QA閉合是否良好。（2）閉合電鑰匙570QS，確認287YV吸合，門聯(lián)鎖桿伸出，應急時可將287YV

13、頂死。（3）閉合受電弓按鍵，確認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，并重新調整靜態(tài)接觸壓力，并恢復到規(guī)定值。（2）檢查扇形板靠彈簧側的調整螺母是否過高。（3）調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）檢查傳動風缸內的降弓彈簧剛度是否變值。六、結束語受電弓直接關系到機車的運行安全，因此我們要提高思想意識，嚴格把關，認真處理故障，精于檢修，為鐵路提速做出貢獻。TSG1單臂受電弓結構簡單，尺寸小，重量輕，