地鐵電客車受電弓介紹與升弓故障分析

白永超 郭楓

摘 要：文章通過對單臂型受電弓升弓故障現(xiàn)象及原因進行分析，重點就凸輪的分離桿與線性執(zhí)行器之間連接裝置故障做了闡述和分析，文章指出此種受電弓對我國地鐵事業(yè)運輸、發(fā)展將有重要作用。

關(guān)鍵詞：地鐵受流器；電控下降裝置；DDU

電力牽引機車從接觸網(wǎng)取得電能的電氣設(shè)備，安裝在機車或動車車頂上。受電弓可分單臂弓和雙臂弓兩種，均由滑板、上框架、下臂桿（雙臂弓用下框架）、底架、升弓彈簧、傳動氣缸、支持絕緣子等部件組成。菱形受電弓，也稱鉆石受電弓，以前非常普遍，后由于維護成本較高以及容易在故障時拉斷接觸網(wǎng)而逐漸被淘汰，近年來多采用單臂弓。負荷電流通過接觸線和受電弓滑板接觸面的流暢程度，它與滑板與接觸線間的接觸壓力、過渡電阻、接觸面積有關(guān)，取決于受電弓和接觸網(wǎng)之間的相互作用。

1、升弓

首先要列車的輔助逆變器正常工作，提供AC380V 電源，然后啟動空氣壓縮機，當整車的空氣壓力達到受電弓的額定工作壓力時，按住升弓按扭，至少持續(xù)2 秒左右松開，讓升弓電磁閥得電，壓縮空氣經(jīng)車內(nèi)電磁閥的管路、受電弓控制箱進入空氣彈簧，空氣彈簧膨脹推動鋼絲繩帶動下臂桿運動，下臂桿在拉桿的協(xié)助下托起上臂桿及弓頭，弓頭在平衡桿的作用下，在工作高度范圍內(nèi)始終保持水平狀態(tài)，并按規(guī)定的時間平穩(wěn)的升至網(wǎng)線高度，完成整個升弓過程。整個升弓過程受電弓的運動平穩(wěn)，不對架空的接觸網(wǎng)線產(chǎn)生有害的沖擊。

2、降弓

按住降弓按扭，至少持續(xù)2 秒左右松開，讓降弓電磁閥得電，受電弓控制箱釋放空氣彈簧中的壓縮空氣，受電弓在重力作用和阻尼器的輔助作用下平穩(wěn)的落到底架上的橡膠止擋上，完成整個降弓動作。整個降弓過程在規(guī)定的時間內(nèi)完成，并且受電弓的運動平穩(wěn)對底架和車頂無有害沖擊。

3、受電弓操縱控制

在正常模式下，列車喚醒后，司機通過司機駕駛顯示單元顯示屏上的升、降弓圖標觸發(fā)命令，由TCMS系統(tǒng)來控制受電弓的升、降弓。受電弓通過電控下降裝置降弓，安裝在受電弓的上支架和下支架之間并與這二者電氣絕緣。在登頂進行受電弓檢查、維修工作前：降下受電弓；接觸網(wǎng)斷電，并掛上接地棒。在功能測試提升和運行受電弓的過程中，不允許有人站在受電弓下面。每次維修完成后：請確保無任何工具或散件遺漏在車頂上。當受電弓處于落弓位置時，不允許手動打開鎖緊鎖閉裝置并拉動上支架讓受電弓上行。

4、單臂型受電弓升弓故障

單臂型受電弓，曾出現(xiàn)過受電弓不能升、降故障，結(jié)合單臂型受電弓情況分析主要原因有：電氣設(shè)備及線路控制故障、電控下降裝置故障、凸輪的分離桿與線性執(zhí)行器之間連接裝置故障、霍爾元件位置故障、升弓裝置故障等。電氣設(shè)備及線路控制故障當電客車升、降弓控制電路中，出現(xiàn)接線端子縮針或脫落、接線斷開、觸頭動作不良以及線圈和繼電器不能夠正常動作，就會造成受電弓不能夠正常升起或落下，導(dǎo)致電客車沒有供電電源或電客車不能停電進行檢修作業(yè)。電氣設(shè)備及線路故障進行查找原因后，要進行更換電器元件或接線處理，保證升降弓功能良好。登上故障車車頂檢查故障受電弓狀態(tài)、機構(gòu)無異常，在確認電機供電線路正常而無動作后可以確認電機故障。處理：準備新備件進行電控下降裝置更換。

5、凸輪的分離桿與線性執(zhí)行器之間連接裝置故障

當在司機室操作升、降弓后，現(xiàn)象：DDU受電弓圖標顯示相應(yīng)的受電弓升起或降弓（落下）位正常，從車體外側(cè)觀察受電弓在降弓位集電弓頭未能完全落到位；有半列車無中壓電源，確認相應(yīng)車有一個受電弓不能正常升起，車外均可聽見電控下降裝置電機轉(zhuǎn)動的聲音。檢查：登上車頂檢查確認，發(fā)現(xiàn)電控下降機構(gòu)凸輪的分離桿與線性執(zhí)行器之間連接裝置發(fā)生嚴重彎曲。處理：更換新的電動控制降弓裝置。此故障是由于在檢修過程中操作不當造成，下發(fā)生產(chǎn)通知單，加強現(xiàn)場檢修人員作業(yè)質(zhì)量控制。

電動控制下降裝置凸輪的分離桿與凸輪之間空隙大故障。當在司機室操作升、降弓后，電控下降裝置升降弓動作時；DDU受電弓圖標顯示相應(yīng)的受電弓升起或降弓正常，但升弓時有半列車無中壓電源。檢查：確認相應(yīng)車有一個受電弓不能正常升起，車外可以聽見電控下降裝置電機轉(zhuǎn)動的聲音。申請登頂檢查發(fā)現(xiàn)凸輪的分離桿與凸輪之間空隙大。處理：松動凸輪緊固螺栓并移動至分離桿的適當位置；確認電控下降裝置無異常，按照規(guī)定扭力緊固并做好色標。

霍爾元件位置故障。現(xiàn)象：在升弓過程中，在司機室操作升弓后，DDU顯示正常，受電弓碳條未與接觸網(wǎng)正常接觸，或在司機室操作降弓后，但是受電弓未落弓到位，鎖銷無法正常鎖閉。檢查：登頂檢查凸輪與分離桿間隙、鎖銷鎖閉開啟正常、電控下降裝置外觀無異常。處理：通過調(diào)整電動控制裝置中的霍爾元件位置，改變電動降弓裝置電機行程，確保受電弓正常升起和鎖閉到位。

升弓裝置故障。當在司機室操作升弓后不能升弓；DDU受電弓圖標顯示相應(yīng)的受電弓升起正常。電客車若在升弓位時，受電弓自動降下，再次升弓時不能升起。檢查：確認相應(yīng)車有一個受電弓不能正常升起，半列車無中壓電源，電控下降裝置動作時無阻力，電機動作時聲音很??；登頂檢查受電弓的降弓機構(gòu)裝置、鎖緊鎖鉤裝置無異常，升弓裝置的彈簧或其鋼絲繩斷。處理：更換升弓裝置的彈簧或鋼絲繩后再進行弓壓測試，按照規(guī)定打好扭力。

總之，在受電弓故障運用過程中，在正線安裝在線攝像檢測設(shè)備，每日適時觀察。夜間登頂抽檢。計劃檢修作業(yè)時，質(zhì)量檢查人員加強控制，加強作業(yè)人員業(yè)務(wù)技能培訓(xùn)。單臂懸掛式受電弓現(xiàn)在中國國內(nèi)地鐵車輛運用非常廣泛，在受電弓的實際檢修、運用中要立足自身提高維修技能，吸納各地鐵公司車輛受電弓好的維修機制，促進電客車車輛的質(zhì)量提高。

參考文獻 ：

[1]沈陽地鐵二號線維修手冊

[2]展樣，北京地鐵技術(shù)規(guī)格書[J]，中國南車，2013