CRH2型動(dòng)車組受電弓簡(jiǎn)介和故障分析

沈天奇（上海鐵路局上海動(dòng)車段，上海 201812）

CRH2型動(dòng)車組受電弓簡(jiǎn)介和故障分析

沈天奇
（上海鐵路局上海動(dòng)車段，上海 201812）

介紹了CRH2型動(dòng)車組受電弓的結(jié)構(gòu)、工作原理及三級(jí)修受電弓的日常檢修和常見故障，分析了故障發(fā)生的原因并提出了相應(yīng)的處理方法，以達(dá)到提高故障處理效率和確保檢修質(zhì)量的目的。

CRH2型動(dòng)車組；受電弓；工作原理；故障分析；處理方法

1　受電弓結(jié)構(gòu)

受電弓的主要構(gòu)成材質(zhì)為鋁合金材料，其上臂、下臂和弓頭都是由這種材質(zhì)組成，采用在底架上安裝升弓裝置和作用于上臂的鋼絲繩進(jìn)行工作。

為保護(hù)滑板，緩沖滑板在動(dòng)車組運(yùn)行時(shí)受到的不同方向的阻力和沖擊力，滑板使用了在U型弓頭支架上安裝的方法，在上臂和弓頭之間安裝兩個(gè)拉簧，在4個(gè)拉簧下方垂懸弓頭支架，達(dá)到了在運(yùn)行時(shí)可以向各個(gè)方向靈活移動(dòng)的目的。

滑板安裝在U型弓頭支架上，弓頭支架垂懸在4個(gè)拉簧下方，兩個(gè)拉簧安裝在弓頭和上臂之間，這種結(jié)構(gòu)使滑板在動(dòng)車組運(yùn)行方向上可以移動(dòng)靈活，而且能夠緩沖各個(gè)方向上的沖擊，達(dá)到保護(hù)滑板的目的。

2　技術(shù)參數(shù)

（1）名稱：?jiǎn)伪凼茈姽?/p>

（2）型號(hào)：DSA250。

（3）設(shè)計(jì)速度：250km/h。

（4）額定電壓/電流：25Kv/1100A

（5）標(biāo)稱接觸壓力：70N（可調(diào)）。

（6）空氣壓力調(diào)整：通過弓頭翼片調(diào)節(jié)（根據(jù)用戶需要選裝）。

（7）升弓驅(qū)動(dòng)方式：氣囊裝置。

（8）輸入空氣壓力：0.4～1Mpa。

（9）靜態(tài)接觸壓力為70N時(shí)的標(biāo)稱工作壓力：約0.35Mpa。

（10）弓頭垂向移動(dòng)量：60mm。

（11）精密調(diào)壓閥耗氣量：輸入壓力＜1Mpa時(shí)不大于11.5L/ min。

（12）材料。1）滑板：整體碳滑板（鋁托架/碳條）；2）弓角：鈦合金；3）上臂/下臂：高強(qiáng)度鋁合金；4）下導(dǎo)桿：不銹鋼；5）底架：低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼。

（13）重量：約115KG（不包含絕緣子）。

3　工作原理

構(gòu)成受電弓氣動(dòng)原理的主要部件包括：空氣過濾器、精密調(diào)壓閥Rc1/2調(diào)壓范圍0.01～0.8Mpa、單向節(jié)流閥（升弓）G1/4、單向節(jié)流閥（降弓）G1/4、壓力表R1/8.0Mpa和安全閥等。

受電弓氣動(dòng)的主要的工作原理為壓縮空氣經(jīng)由電控閥，通過濾器，進(jìn)入精密調(diào)壓閥，再通過接觸壓力調(diào)節(jié)受電弓，然后將壓力不固定的壓縮空氣調(diào)節(jié)為恒定的壓力的過程。其精度偏差為正負(fù)0.002Mpa。經(jīng)查閱資料得知?dú)鈮好孔兓?.01Mpa（0.1kgf/cm2）會(huì)使接觸壓力變化10N。

壓力表顯示值僅作為參考，應(yīng)以實(shí)測(cè)接觸壓力為準(zhǔn)。單向節(jié)流閥（升弓）G1/4主要用于升弓時(shí)間，單向節(jié)流閥（降弓）G1/4主要用于降弓時(shí)間。

4　日常檢查

（1）動(dòng)車組處于靜止、停穩(wěn)狀態(tài)。

（2）確認(rèn)接觸網(wǎng)斷電。

（3）確認(rèn)VCB斷開，降下受電弓。

（4）確認(rèn)靜態(tài)接觸壓力值。1）受電弓升起，檢測(cè)受電弓壓縮空氣壓力是否在額定范圍內(nèi)（3.1～3.5bar）；2）上推力和下拉力是通過彈簧秤使受電弓以0.05m/s±10%的速度勻速朝上或朝下運(yùn)動(dòng)在1.6m處記錄測(cè)量值；2）平均值應(yīng)在70±15N，且上推力最小值應(yīng)不小于55N，下拉力最大值不超過85N。

（5）調(diào)整靜態(tài)接觸壓力（壓力達(dá)不到要求時(shí)進(jìn)行）。1）受電弓升起，確認(rèn)受電弓氣囊壓縮空氣壓力在額定范圍內(nèi)；2）下降受電弓，連接彈簧秤與受電弓的上交叉管，可采用上交叉管上套上繩子向下拉的方式，至高出絕緣子下平面1.6m處以下停止；3）通過精密調(diào)壓閥的調(diào)整，將受電弓慢慢上升，至于高出車頂1.6m處，在彈簧秤顯示為70N時(shí)，拉住彈簧秤，停止受電弓的上升，調(diào)節(jié)好精密調(diào)壓閥；4）將精密調(diào)壓閥手輪的防松螺母擰緊，固定并調(diào)整好精密調(diào)壓閥的最終壓力，最后使用記號(hào)筆在上面打上防松標(biāo)記。

（6）檢測(cè)受電弓升降弓時(shí)間。1）升起受電弓，以受電弓折疊位置動(dòng)作至2.4m處（即碳滑板接觸到接觸網(wǎng)）為升弓時(shí)間t，t≤5.4秒；2）降下受電弓，以受電弓在2.4m處（即接觸網(wǎng)高度）降至折疊位為降弓時(shí)間t，t≤4秒；3）當(dāng)受電弓在網(wǎng)下快速升高時(shí)，可能會(huì)破壞接觸網(wǎng)和碳滑板。應(yīng)采取措施保證受電弓升弓時(shí)不允許有任何回跳，降弓時(shí)應(yīng)有緩沖。

（7）調(diào)整升弓和降弓時(shí)間（時(shí)間達(dá)不到要求時(shí)進(jìn)行）。1）靜態(tài)接觸壓力和氣囊壓力均正常時(shí)，反復(fù)操作受電弓上升與降下；2）通過升弓節(jié)流閥和降弓節(jié)流閥來調(diào)整受電弓從落弓位置上升至指定高度（自絕緣子下平面）及自指定高度降至落弓位置的升弓和降弓時(shí)間；3）升弓時(shí)禁止受電弓任何回跳現(xiàn)象；降弓時(shí)允許降弓位彈跳，同時(shí)伴有緩沖，上交叉管應(yīng)落在2個(gè)橡膠減振器上。

5　故障處理

5.1受電弓常見故障

5.1.1碳滑板故障

（1）碳滑條出現(xiàn)過度磨耗故障：受電弓碳滑條磨損過限主要是由于接觸網(wǎng)不平整、表面粗糙，接觸網(wǎng)的分段處高度起伏及短距離內(nèi)接觸網(wǎng)高度劇烈波動(dòng)等問題導(dǎo)致。

（2）碳滑條出現(xiàn)漏風(fēng)故障：當(dāng)高速運(yùn)行的列車受到外物擊打時(shí)，碳滑條會(huì)出現(xiàn)裂紋破損現(xiàn)象，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成碳滑條漏風(fēng)。

（3）兩碳滑條出現(xiàn)高度差過限故障：維持兩碳滑條自由高度平衡狀態(tài)主要依靠的平衡拉簧，其位于受電弓兩碳滑條間，當(dāng)兩碳滑條位置出現(xiàn)偏差，高度差過限時(shí)，拉簧就會(huì)出現(xiàn)斷裂或調(diào)整不到位等問題。

5.1.2快速閥及ADD供風(fēng)閥撞擊故障

列車在室外環(huán)境下快速行駛時(shí)，更易受到外部物體擊打和撞擊，快速閥及ADD閥安裝在車頂上，相較于其他部位，更易出現(xiàn)裂紋、變形、松動(dòng)等問題，進(jìn)而導(dǎo)致漏風(fēng)。

5.1.3連接管接頭處漏風(fēng)故障

快速閥以及ADD閥之間的連接主要依靠接口處的O環(huán)橡膠圈，連接管接頭處漏風(fēng)故障就是O環(huán)橡膠圈漏風(fēng)問題，出現(xiàn)這個(gè)故障的原因主要有以下三點(diǎn)：第一，O環(huán)橡膠圈老化；第二，由于接頭螺母安裝扭力小，小于3N，在碳滑條與PU4管連接處經(jīng)常安裝時(shí)扭力過緊；第三，碳滑條接頭蓋松。

5.1.4壓力開關(guān)顯示故障

壓力開關(guān)是控制受電弓升弓和顯示升弓信息的主要控件，受電弓無法正常升弓和受電弓上升后，MON顯示器沒有顯示升弓信息，往往是因?yàn)閴毫﹂_關(guān)的損壞或調(diào)整不當(dāng)。

5.1.5弓頭導(dǎo)流翼板、翼片遇阻故障

弓頭導(dǎo)流翼板、片的作用是充分利用列車高速運(yùn)行中的空氣阻力，將空氣阻力轉(zhuǎn)換為弓頭與碳滑條部分的垂直上升力或垂直下降力，從而達(dá)到在運(yùn)行中自動(dòng)調(diào)整碳滑條與接觸網(wǎng)壓力的目的。弓頭導(dǎo)流翼板、翼片長時(shí)間遇到巨大的阻力對(duì)翼板、翼片也會(huì)造成一定危害，翼板、翼片斷裂造成變形或丟失。

5.2常見故障處理方法

5.2.1碳滑條故障的處理

受電弓作業(yè)檢測(cè)時(shí)，應(yīng)認(rèn)真測(cè)量碳滑條的尺寸高度，碳滑條的厚度不應(yīng)小于5mm，若超過5mm，應(yīng)及時(shí)更換。要仔細(xì)檢查碳滑條表面，確認(rèn)是否發(fā)生破損現(xiàn)象，當(dāng)無泄漏并且破損無過限時(shí)，可以通過認(rèn)真打磨對(duì)應(yīng)破損位置進(jìn)行修復(fù)，打磨能夠消除碳滑條表面臺(tái)階現(xiàn)象，避免壓力過于集中，但破損嚴(yán)重時(shí)不能繼續(xù)使用應(yīng)及時(shí)更換。

5. 2.2 快速閥及ADD供風(fēng)閥撞擊故障處理

快速閥和ADD閥處于室外環(huán)境中，檢查應(yīng)更加頻繁，更換也應(yīng)更加及時(shí)。檢查時(shí)如發(fā)現(xiàn)被外物擊打出現(xiàn)裂紋、造成變形、導(dǎo)致漏風(fēng)，應(yīng)及時(shí)更換，并且做好檢漏工作如發(fā)現(xiàn)有生銹卡死配件或配件松動(dòng)時(shí)，需應(yīng)立即處理進(jìn)行更換，并做好清潔保養(yǎng)工作。

5.2.3連接管接頭處漏風(fēng)故障處理

連接管接頭處出現(xiàn)漏風(fēng)狀況時(shí)，可能是配件損壞，也可能連接不牢固，在修復(fù)作業(yè)過程中，應(yīng)對(duì)各管路系統(tǒng)進(jìn)行全面的檢測(cè)，做好查漏試驗(yàn)，更換破損配件，保證管路連接處無泄漏。

5.2.4壓力開關(guān)顯示故障處理

壓力開關(guān)顯示故障主要是以下兩種：MON顯示器沒有顯示升弓信號(hào)，受電弓已經(jīng)升起；受電弓已正常升起，但升弓信號(hào)顯示延長。

5.2.5弓頭導(dǎo)流翼板、翼片遇阻故障處理

除了以上檢查，檢查受電弓時(shí)，還應(yīng)注意檢查弓頭上的導(dǎo)流翼片、翼板是否有斷裂、變形或丟失現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)后應(yīng)及時(shí)進(jìn)行處理或更換，確保受電弓可正常使用。

5.3改進(jìn)措施及建議

5.3.1快速降弓閥位置向氣囊外側(cè)移動(dòng)

曾發(fā)現(xiàn)動(dòng)車組CRH2089C 06車受電弓ADD快速降弓閥嚴(yán)重松動(dòng)，并且供風(fēng)管與ADD快速降弓閥連接處出現(xiàn)漏風(fēng)現(xiàn)象，以此車解決方法為例。而通過研究發(fā)現(xiàn)，還可以將快速閥的位置向氣囊外側(cè)移動(dòng)4 至5厘米來解決問題，這樣將極大地為緊固或更換快速降弓閥的拆裝提供方便，節(jié)省大量時(shí)間，提高了作業(yè)效率。

5.3.2ADD供風(fēng)閥改裝在車廂內(nèi)

ADD供風(fēng)閥的作用是向碳滑條提供風(fēng)源，可采用切斷該閥的方式阻止碳滑條漏風(fēng)。，但目前的ADD閥安裝的位置都是在外部車頂上，面臨著配件容易損壞的風(fēng)險(xiǎn)，而且當(dāng)碳滑條出現(xiàn)漏風(fēng)現(xiàn)象時(shí)，不利于隨車機(jī)械師及時(shí)進(jìn)行應(yīng)急處理。

6　結(jié)束語

我國鐵路建設(shè)正處于高速發(fā)展階段，然而頻發(fā)的設(shè)備故障、線路事故使國內(nèi)鐵路行業(yè)對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量、運(yùn)營安全等問題進(jìn)行了深刻反思，同時(shí)，由于維修原因?qū)е碌脑O(shè)備可靠性問題也引起了動(dòng)車組檢修人員的高度重視。

10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.14.205

沈天奇（1989-） ，上海人，本科，助理工程師，研究方向：動(dòng)車維護(hù)與故障處理。