地鐵車輛單臂受電弓關(guān)鍵部件故障形式及檢修建議

高博翔

摘 要：現(xiàn)在城市經(jīng)濟的高速發(fā)展、城市人口數(shù)量在不斷增加、城市交通堵塞也在不斷加劇、環(huán)境壓力變大，而軌道交通的出現(xiàn)并以獨有的方式緩解了交通壓力。城市軌道工具電力機車的車輛拉電設(shè)備就是受電弓，它起到了接觸電網(wǎng)與電力機車車輛間的電力傳輸?shù)年P(guān)鍵作用，它直接經(jīng)過與接觸網(wǎng)接觸把電能引進到電力機車中讓機車的牽引系統(tǒng)和輔助系統(tǒng)使用，同時機車的再生制動生產(chǎn)的電流也將通過受電弓反回到線網(wǎng)。受電弓的性能與結(jié)構(gòu)形式，對出現(xiàn)故障時的應(yīng)急方案直接關(guān)系到城市軌道交通機車的整體營運質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：地鐵車輛；單臂受電弓；關(guān)鍵部件；檢修建議

前言：受電弓的出現(xiàn)是作為地鐵機車牽引系統(tǒng)的接電裝置，其重要作用是從接觸網(wǎng)上取得電源，向整個車輛電氣系統(tǒng)提供電力，同時要經(jīng)過車輛的再生動能系統(tǒng)將車輛的動能再變轉(zhuǎn)成電能反回給接觸網(wǎng)供給其它在線車輛使用，起著雙向傳輸中心的作用。本文對當前各省市地鐵應(yīng)用的先進產(chǎn)品單臂受電弓（受電弓）關(guān)鍵零件的故障出現(xiàn)進行風險報告，并給出簡修意見。

一、受電弓原理

受電弓包括由弓頭、上框架、平衡支架、下支架、下拉桿、底架、升降弓裝置、絕緣體緣子、電阻尼器、編織電線和碳滑板支撐底座組成[1]。弓頭是由碳滑板、羊角和弓頭彈簧等一些組件組成。上框架是由交叉拉桿合成的。受電弓由底架、下拉桿、下支架和上框架合成一個平行四邊形，在升弓裝置（像主拉伸彈簧或氣囊裝置）的操縱下，下支架圍繞著底架與下支架的軸承運動，因為底架已經(jīng)穩(wěn)固，在受到高度控制（碳滑板與接觸網(wǎng)接觸）的作用下，形成一個非常穩(wěn)定的平行四邊形；在其平衡桿的用力下，受電弓弓頭一直保持在±10°的尺度之間。它的結(jié)構(gòu)簡化，無論哪一個零件失效都會引起受電弓的可靠性。

二、受電弓查修意見

第一就是弓頭方面檢修意見。它是是由碳滑板、羊角和弓頭彈簧等一些組件組成。受電弓碳滑板分兩種：一種不帶羊角碳滑板，在羊角之上安裝碳滑板，因為碳滑板與羊角非常光滑以此來帶動工作；另一種帶羊角碳滑板[2]。受電弓碳滑板主要有碳層膠脫落、碳層出現(xiàn)裂紋、碳層直接斷開和鋁托斷開等故障出現(xiàn)。建議每兩周對碳滑板厚度進行測量，并對碳滑板和碳滑板安裝托架的進行檢修，防止受電弓碳滑板出現(xiàn)斷開、脫落及裂開等情況發(fā)生。而羊角就是保證受電接觸線的交叉處，建議定期檢查是否有裂縫情況，如果發(fā)現(xiàn)有任何可疑之處，都要及時的去更換羊角以防事件發(fā)生。彈簧組件就是起到對碳滑板與羊角的支撐，它是接收接觸網(wǎng)的電量沖擊，保證受電弓的和接觸網(wǎng)的受流接觸。因為它的壽命在六七年左右，所以在大修時在更換就可以[3]。第二是上框架的檢修意見。它是由框架與交叉拉桿構(gòu)成，框架是四邊形的，非常不穩(wěn)定，而交叉拉桿的作用就強化框架的安全性，防止受電弓的晃動。建議定期月修框架焊接的地方，無論大小修出現(xiàn)裂縫時直接更換裝置[4]。第三，平衡桿的檢修意見。它的作用在于保證受電弓弓頭有正負十度的自由空間，防止出現(xiàn)弓頭的翻轉(zhuǎn)。它的斷裂地方是在平衡桿兩側(cè)和軸承連接的地方。建議月檢測時看焊接與自由度檢修。第四，下支架的檢修意見。它是受電弓的驅(qū)動臂裝置，無論哪個地方出現(xiàn)斷裂都會出現(xiàn)支架的翻轉(zhuǎn)，因為受電弓下臂是碳鋼做的，表面有一層涂漆來防銹，平時的檢查發(fā)現(xiàn)不了裂縫，所以在檢修時要對它進行脫漆檢查。第五，下拉桿檢修意見。它是受電弓升弓的重要組成部分，是用來調(diào)節(jié)受電弓升弓的高度與受電弓尾的高度。建議在定期檢查時對下拉桿兩側(cè)連接處進行檢查，對容易出現(xiàn)裂縫處進行檢查。第六，底架的檢修意見。它是由掛擋的附件組成，它的作用在于在受電弓的上部進行安裝，并由四個絕緣子所支撐。建議在定期檢查時要查看底架上的各個安裝零件的狀況，在檢查時還要進行脫漆的檢查。第七，升降弓的檢修意見。它是由氣囊弓、彈簧弓與電動弓組成。彈簧弓的升降弓包括拉伸彈簧與降弓氣缸組成。建議定期檢查時重點看彈簧表面與薄弱處。對單組的彈簧在檢修時看拉伸彈簧組件，雙組彈簧時要加緊零件，也要看拉伸彈簧組件，并對兩側(cè)的安裝底座進行脫漆檢查。氣囊弓的鋼絲繩、安裝座與氣囊。它會出現(xiàn)斷裂和老化兩種情況。建議在定期檢查時重點要看鋼絲繩、氣囊和底座。在及時更新并做脫漆操作。第八，絕緣子檢修意見。它是安裝在受電弓的底架下面，是用來保障受電弓的帶電處，讓受電弓的帶電處與機車車體之間有一個安全絕緣距離。若是出現(xiàn)了損壞現(xiàn)象就會讓受電弓對地放電的后果。在機車的運行過程中也可能造成絕緣子的外體脫落，形成受電弓的對地放電。建議在定期檢查時，要對絕緣子進行清潔工作，并檢查它的狀態(tài)，看看是否出現(xiàn)裂縫與豁口，每半年檢查一次就好，保障它的良好運行狀態(tài)。第九，編織導(dǎo)線的檢修意見。受電弓的上臂與弓頭間、下臂與上臂間、下臂與底架間都是用軸承相連，為出現(xiàn)電流經(jīng)軸承產(chǎn)生影響，一般將編織導(dǎo)線對軸承進行處理。編織導(dǎo)線兩側(cè)處如果連接不好或編織導(dǎo)線斷了就全使電流導(dǎo)電降低甚致燒壞。建議在定期檢查時要看外觀磨損并及時更換。

結(jié)論：綜上所述，由于機車受電弓結(jié)構(gòu)非常簡單，無論哪一個部件失靈就會引起受電弓的安全性，往小了說損壞受電弓，大的方面就是嚴重弓網(wǎng)事件；由于車頂空間有限，受電弓與車體的電氣裝置空間小，受電弓上的每個導(dǎo)體脫落都會拉近受電弓與車體間的電氣空間，致使受電弓對大地產(chǎn)電，接觸網(wǎng)會斷電。受電弓是機車受流的最重要零件，它的重要性必須引起生產(chǎn)廠家和使用單位的高度關(guān)注。倡導(dǎo)各個受電弓生產(chǎn)企業(yè)要對不同的電路設(shè)備來設(shè)計受電弓，還要構(gòu)建受電弓模型，并研究生產(chǎn)的受電弓薄弱環(huán)節(jié)，針對薄弱環(huán)節(jié)進行強化；關(guān)于地鐵公司等應(yīng)用單位，要嚴格遵守生產(chǎn)企業(yè)的要求，定期對進行合理的檢修，小修時要把檢查受電弓的關(guān)鍵部位作為重點，中、大修時同要對結(jié)構(gòu)件進行深入，更換已經(jīng)達到或要達到期限命零件，保證受電弓的安全性運行。

參考文獻

[1]張世鐘，袁帥.地鐵車輛單臂受電弓關(guān)鍵部件故障形式及檢修建議[J].電力機車與城軌車輛，2014，02（01）：81-84.

[2]陳明國，許曉勤，李軍，錢世勇，曹秀峰.城市軌道交通車輛單臂受電弓結(jié)構(gòu)參數(shù)的優(yōu)化設(shè)計與驗證[J].城市軌道交通研究，2009，11（03）：57-62.

[3]王海嘯.淺談單臂受電弓在軌道交通車輛中的應(yīng)用[A].中國土木工程學(xué)會城市軌道交通技術(shù)工作委員會.2012中國城市軌道交通關(guān)鍵技術(shù)論壇暨第三屆中國（長春）國際軌道交通論壇論文集[C].中國土木工程學(xué)會城市軌道交通技術(shù)工作委員會：，2012：2.

[4]王海嘯.淺談單臂受電弓在軌道交通車輛中的應(yīng)用[A].中國電工技術(shù)學(xué)會軌道交通電氣設(shè)備技術(shù)專業(yè)委員會、北京交通大學(xué).2013年軌道交通電氣與信息技術(shù)國際學(xué)術(shù)會議（EITRT2013）論文集[C].中國電工技術(shù)學(xué)會軌道交通電氣設(shè)備技術(shù)專業(yè)委員會、北京交通大學(xué)：，2013：3.