SS4型電力機(jī)車(chē)受電弓常見(jiàn)故障分析與處理

張?zhí)煜?/p>

摘 要：簡(jiǎn)述SS4型電力機(jī)車(chē)受電弓基本結(jié)構(gòu)、主要部件及動(dòng)作原理，淺析其常見(jiàn)故障分析及處理，突出受電弓的日常檢查與保養(yǎng)、受電弓維護(hù)注意事項(xiàng)。

關(guān)鍵詞：受電弓結(jié)構(gòu)；動(dòng)作原理；常見(jiàn)故障；分析及處理

1 受電弓基本結(jié)構(gòu)及主要部件

SS4型電力機(jī)車(chē)獲得電能是通過(guò)受電弓溝通接觸網(wǎng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。SS4型電力機(jī)車(chē)采用的是單臂受電弓。受電弓由弓頭部分、底架、鉸鏈機(jī)構(gòu)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、控制機(jī)構(gòu)等組成。弓頭部分由滑板框架、滑板、羊角、彈簧盒、固體潤(rùn)滑劑等組成，底架由縱梁和橫梁組成，鉸鏈機(jī)構(gòu)由下臂桿、推桿、中間鉸鏈座、平衡桿、上部框架等部件組成，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)由傳動(dòng)氣缸、傳動(dòng)絕緣子、U形連桿、轉(zhuǎn)臂等組成，控制機(jī)構(gòu)由緩沖閥和升弓電空閥組成。

2 受電弓動(dòng)作原理

升弓時(shí)，按下受電弓扳鍵開(kāi)關(guān)，升弓電空閥得電，壓縮空氣進(jìn)入傳動(dòng)風(fēng)缸，推動(dòng)活塞克服降弓彈簧的作用力，解除對(duì)下臂桿的約束力，使升弓彈簧能夠拉動(dòng)下臂桿及推桿轉(zhuǎn)動(dòng)，最終推動(dòng)上框架及鉸鏈座動(dòng)作，進(jìn)而帶動(dòng)受電弓升起。降弓時(shí)，恢復(fù)受電弓扳鍵開(kāi)關(guān)，電空閥失電，傳動(dòng)風(fēng)缸內(nèi)的壓縮空氣經(jīng)快排閥、電空閥排向大氣，在降弓彈簧的作用下，迫使轉(zhuǎn)軸向下移動(dòng)，強(qiáng)制下臂桿轉(zhuǎn)動(dòng)，最終使得受電弓快速下降脫離接觸網(wǎng)。

3 受電弓常見(jiàn)故障分析及處理

3.1 滑板磨耗過(guò)快

滑板屬于消耗品，在一定范圍內(nèi)的磨損屬于正?，F(xiàn)象，但如果磨耗過(guò)快，則應(yīng)引起重視，盡量減少不必要的損耗。滑板磨耗過(guò)快通常發(fā)生在新建線上，一方面是機(jī)械磨耗，另一方面是電氣磨耗。機(jī)械磨耗是由于新建線的接觸網(wǎng)線表面大多存在著很多堅(jiān)硬的毛刺，在運(yùn)行初期，滑板與接觸線之間的摩擦系統(tǒng)較大，造成了滑板的快速磨耗；電氣磨耗是由于滑板與接觸網(wǎng)線接觸效果不佳，導(dǎo)致電火花引起電氣磨耗。接觸效果不佳與接觸網(wǎng)線毛刺以及表面污染有關(guān)。

滑板磨耗過(guò)快，除備足一定數(shù)量的滑板隨時(shí)更換外，應(yīng)采用耐磨的鐵基滑板，使接觸網(wǎng)線盡快磨出平整光滑的接觸面。當(dāng)接觸網(wǎng)摩擦面已趨平面，滑板百公里磨耗量已趨相對(duì)穩(wěn)定時(shí)，再換上基體較軟的滑板，這樣就可以避免了滑板的不必要的維修與更換。

3.2 弓網(wǎng)接觸壓力

弓網(wǎng)接觸壓力是反映受電弓滑板與接觸網(wǎng)間的接觸情況的電氣指標(biāo)。弓網(wǎng)接觸壓力非固定值，它由標(biāo)準(zhǔn)偏差值、平均值以及最大接觸壓力與最小接觸壓力等參數(shù)組成，其標(biāo)準(zhǔn)偏差值在平均值上下波動(dòng)。弓網(wǎng)接觸壓力過(guò)大或過(guò)小都會(huì)對(duì)機(jī)車(chē)運(yùn)行造成不利影響，過(guò)小會(huì)增加離線率、而過(guò)大則會(huì)使滑板和接觸線間產(chǎn)生較大的機(jī)械磨耗。弓網(wǎng)之間保持一定的接觸壓力可以保證機(jī)車(chē)的受流狀況良好。離線是指受電弓滑板脫離接觸網(wǎng)，當(dāng)弓網(wǎng)接觸壓力過(guò)小甚至為零時(shí)，就會(huì)發(fā)生離線。中小離線不會(huì)對(duì)機(jī)車(chē)運(yùn)行造成影響，只會(huì)使接觸導(dǎo)線與受電弓滑板的電磨損增加，但大離線卻具有很大的危害，嚴(yán)重時(shí)可使機(jī)車(chē)的運(yùn)行和安全受到威脅。因此，采取一定的措施避免離線，對(duì)于機(jī)車(chē)運(yùn)行安全以及延長(zhǎng)接觸導(dǎo)線、受電弓滑板壽命來(lái)說(shuō)都十分重要。對(duì)于離線問(wèn)題，從受電弓本身來(lái)看主要從以下幾方面進(jìn)行解決：（1）適當(dāng)提高受電弓滑板和接觸導(dǎo)線間的壓力。接觸壓力和接觸網(wǎng)結(jié)構(gòu)、線路狀態(tài)及機(jī)車(chē)運(yùn)行速度有關(guān)。（2）受電弓各鉸接處的摩擦力在弓頭向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，起減少接觸壓力作用，應(yīng)保證各活動(dòng)關(guān)節(jié)油潤(rùn)良好、活動(dòng)自如。（3）保證支架彈簧無(wú)破損，彈力適當(dāng)，滑板轉(zhuǎn)動(dòng)靈活。

3.3 滑板偏磨

滑板偏磨在很大程度上會(huì)影響到滑板的使用壽命，滑板發(fā)生偏磨將使滑板不能正常與接觸網(wǎng)接觸，偏磨嚴(yán)重或是直接磨透，將會(huì)使滑板形成溝豁，與接觸網(wǎng)接觸時(shí)會(huì)卡滯接線而造成刮弓的重大故障。受電弓發(fā)生偏磨，應(yīng)通過(guò)檢查及時(shí)發(fā)現(xiàn)處理，將平衡機(jī)構(gòu)調(diào)整合適，滑板托架保持水平以便受電弓能夠在工作區(qū)間內(nèi)處于最佳狀態(tài)。

3.4 刮弓

刮弓屬于重大故障，各部門(mén)都十分重視。刮弓產(chǎn)生的原因分為兩方面，一方面屬于機(jī)械故障，另一方面人為因素導(dǎo)致的故障。機(jī)械原因前文已述，病弓出段容易發(fā)生事故；人為因素就比較復(fù)雜，如因錯(cuò)給信號(hào)將機(jī)車(chē)放入無(wú)電線路，機(jī)車(chē)乘務(wù)員又未及時(shí)采取降弓措施就容易造成刮弓。防止刮弓事故一方面要加強(qiáng)對(duì)受電弓的質(zhì)量檢查，確保受電弓處于正常的工作狀態(tài)；另一方面要在機(jī)車(chē)運(yùn)行過(guò)程中加強(qiáng)對(duì)接觸網(wǎng)狀態(tài)的觀察，尤其是在出入站、調(diào)車(chē)作業(yè)以及惡劣天氣狀態(tài)下，更要密切關(guān)注，一旦發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)降弓。

3.5 瓷瓶故障

受電弓支持瓷瓶是當(dāng)前機(jī)車(chē)供電系統(tǒng)中最薄弱的環(huán)節(jié)，而且危險(xiǎn)系數(shù)還比較大，一旦發(fā)生故障，損失都比較大。瓷瓶故障的結(jié)果就是造成電網(wǎng)直接接地，可直接造成機(jī)車(chē)故障或造成接觸網(wǎng)燒斷，后者造成的事故影響更大。瓷瓶故障的發(fā)生與季節(jié)性天氣變化有關(guān)，在霧季是多發(fā)期，應(yīng)在霧季前采取必要措施來(lái)防止瓷瓶故障的發(fā)生。首先要對(duì)機(jī)車(chē)瓷瓶進(jìn)行細(xì)致的檢查，消除瓷瓶破裂、缺口、松動(dòng)等安全隱患；其次要對(duì)瓷瓶表面進(jìn)行擦拭清理，去除瓷瓶表面污穢，避免瓷瓶因表面污穢在霧天形成導(dǎo)電橋；第三，采用絕緣性能優(yōu)良的瓷瓶，保證瓷瓶的絕緣效果。

3.6 受電弓部件損壞

電力機(jī)車(chē)運(yùn)行速度高，調(diào)整運(yùn)行過(guò)程中，受電弓的受力情況比較復(fù)雜，使得受電弓的各種部件如三角板、底架、上框架、拐臂易造成損壞，發(fā)現(xiàn)及處理不及時(shí)極易造成事故隱患。因此，在對(duì)受電弓進(jìn)行檢查時(shí)，應(yīng)注意對(duì)受電弓各部件的檢查，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)進(jìn)行處理，確保機(jī)車(chē)上線運(yùn)行無(wú)隱患。

4 受電弓的日常檢查與保養(yǎng)

受電弓的日常檢查與保養(yǎng)也是很關(guān)鍵的，這對(duì)于保證受電弓隨時(shí)處于最佳狀態(tài)起到了決定性作用。SS4型電力機(jī)車(chē)受電弓日常主要檢修內(nèi)容及要求：

4.1 外觀檢查及清潔

（1）所有緊固件應(yīng)緊固，無(wú)松動(dòng)；底架、（上、下）導(dǎo)桿、（上、下）臂、滑板等無(wú)變形、斷裂。（2）各零部件表面漆膜或涂層不得有起皮、脫落等現(xiàn)象。（3）各導(dǎo)電軟連線應(yīng)安裝良好，無(wú)斷裂和破損現(xiàn)象。（4）風(fēng)管路及各接頭連接處，不得有漏氣現(xiàn)象；升弓裝置及阻尼器無(wú)裂縫及泄漏，各風(fēng)管路綁扎牢固無(wú)松動(dòng)。（5）在降弓位置檢查鋼絲繩的松緊程度，兩邊的張緊程度應(yīng)一致，且無(wú)斷股。（6）清理閥板上的過(guò)濾器，擰開(kāi)濾清器的外罩，清理塵和水。（7）用中性清潔劑清潔車(chē)頂與受電弓之間的絕緣管，應(yīng)無(wú)灰塵吸附。

4.2 測(cè)量及調(diào)試

（1）用卡尺測(cè)量滑板厚度（碳條高度），碳條高度不小于5mm，滑板厚度應(yīng)大于22mm。同一受電弓的兩塊滑板厚度差不大于3mm。升弓，將其拉至1.6m處，使用水平尺檢測(cè)兩條滑板水平度。（2）用彈簧稱(chēng)測(cè)量靜態(tài)接觸壓力應(yīng)為70±5N。注意：使自動(dòng)降弓裝置關(guān)閉閥處于關(guān)閉狀態(tài)。（3）檢測(cè)受電弓接觸壓力（氣囊弓為70±5N）及升降弓時(shí)間（測(cè)量DSA氣囊弓升弓時(shí)間不大于5.4S，降弓時(shí)間不大于4S；XD200氣囊弓升弓時(shí)間不大于8S，降弓時(shí)間不大于7S），且升降弓緩沖良好，降弓到位。（4）受電弓升弓時(shí)，應(yīng)確保壓縮空氣供應(yīng)無(wú)意外故障發(fā)生，防止人身傷害。

4.3 潤(rùn)滑及螺栓緊固

（1）下導(dǎo)桿兩端的關(guān)節(jié)軸承以及升弓裝置銷(xiāo)軸處的潤(rùn)滑：用油槍向潤(rùn)滑油杯內(nèi)注SHELL ALVANIA R3型潤(rùn)滑脂。（2）平衡桿上的滾動(dòng)軸承的潤(rùn)滑：拆下平衡桿，平衡桿兩端軸承襯套內(nèi)注SHELL ALVANIA R3型潤(rùn)滑油。

4.4 自動(dòng)降弓裝置動(dòng)作檢查，應(yīng)能快速降弓

檢查XD200受電弓最大升弓高度符合工藝要求（DSA氣囊弓：3000±150mm，XD200：2470±50mm）。

4.5 檢查受電弓各部狀態(tài)應(yīng)良好，受電弓平衡桿及弓頭支撐彈簧盒作用應(yīng)良好。檢查受電弓升、降弓時(shí)各部動(dòng)作應(yīng)協(xié)調(diào)，無(wú)異音、無(wú)卡滯、無(wú)磕碰現(xiàn)象。

5 受電弓維護(hù)注意事項(xiàng)

（1）在車(chē)頂工作必須切斷接觸網(wǎng)供電電源。（2）受電弓升弓時(shí)，應(yīng)確保壓縮空氣供應(yīng)無(wú)意外故障發(fā)生，防止造成受電弓周邊人員的人生安全。（3）在調(diào)整和維護(hù)受電弓時(shí)，為確保無(wú)意升弓，使用約1.5m鐵絲綁在底架和上交叉管間。（4）維護(hù)受電弓弓頭時(shí)，在上交叉管和車(chē)頂或底架間用長(zhǎng)約0.9m的木制支撐。（5）特殊情況在受電弓失效后，重新啟用受電弓前應(yīng)完全排出滲入其中的水。（6）必須遵循網(wǎng)線接地和絕緣原則。