淺析地鐵車輛受電弓檢修工藝

摘 要：受電弓是地鐵車輛電氣設(shè)備的重要組成部件。通過對北京、上海、廣州等典型城市地鐵車輛受電弓的定修和架修修程的系統(tǒng)研究和分析，針對不同地區(qū)受電弓修程中各個檢修工序進(jìn)行對比分析，總結(jié)出具有概括性和代表性的受電弓檢修工藝流程，為地鐵車輛受電弓檢修間的工藝設(shè)計提供了參考。

關(guān)鍵詞：地鐵車輛;受電弓;檢修工藝;工藝流程

前言

目前，我國地鐵車輛大部分采用受電弓或第三軌受流的方式來為車輛提供電能，且受電弓作為車輛從外部獲取電能的唯一部件，其檢修過后檢修質(zhì)量的好壞直接影響行車安全[1]。為了提高地鐵車輛場段設(shè)計者的設(shè)計效率，同時確保受電弓檢修工藝流暢，收集具有代表性的城市的受電弓檢修流程進(jìn)行全面分析，總結(jié)出具有概括性的受電弓定修及架修工序內(nèi)容及工藝流程顯得至關(guān)重要。

除受電弓異常損壞需更換外，受電弓的落車檢修僅在定修及架修中才會存在[2]。因此收集和調(diào)研北京、上海、廣州、天津、成都、鄭州等地的地鐵車輛定修及大架修中的受電弓檢修工藝，在受電弓檢修工藝規(guī)程的基礎(chǔ)上，結(jié)合現(xiàn)場經(jīng)驗對受電弓的檢修工藝進(jìn)行分析[3]。

1 受電弓結(jié)構(gòu)概述

受電弓是車頂電氣設(shè)備的重要組成部分，其核心工作原理是通過壓縮空氣來控制受電弓的升降弓動作，既通過氣路來控制電路，同時又通過氣路來監(jiān)測受電弓的異常[4]。

受電弓主要由機(jī)械部分、電路部分和氣路部分三大部分組成[5]，其主體結(jié)構(gòu)如圖1。

2 受電弓定修工藝

2.1定修工藝流程

北京地鐵1號線車輛的定修里程為10萬公里或一年，成都地鐵1號線車輛的定修里程為12.5～15萬公里，天津地鐵津濱輕軌定修里程為25萬公里，且定修時不會對受電弓進(jìn)行拆解。

定修中，對碳滑板等磨耗易損件進(jìn)行檢查，當(dāng)不滿足要求時進(jìn)行打磨或更換;針對上臂桿、弓頭平衡桿等主要部件進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)缺陷部件后進(jìn)行更換。檢修完成后，對受電弓進(jìn)行氣密性、升降弓等調(diào)試試驗[6]。

2.2定修工序

2.2.1清潔及檢查

將受電弓從車頂拆卸下來后，對弓頭（除碳滑板）、上框架、平航干、拉桿、下臂桿、底架、支撐絕緣子、鋼絲繩等主體部件進(jìn)行清潔和除銹，清潔后要求受電弓目視檢查無油垢、積碳和塵埃。

對碳滑板檢查的標(biāo)準(zhǔn)是：滑板表面光滑，無電腐蝕、無空洞及凹凸不平等，滑條與鋁托架間無黑色開膠現(xiàn)象，滑板無沿列車運(yùn)行方向的縱向裂紋，滑板邊沿缺陷的長、寬不超過接觸網(wǎng)線的直徑。

機(jī)械部分的檢修主要包括：檢查弓頭、平衡桿、上下臂桿等機(jī)械零部件無變形、損壞、裂紋等缺陷;確認(rèn)各部件連接處無損壞，緊固件無松動等。

電路部分的檢修主要包括：檢查支撐絕緣子無裂紋，表面無電弧灼傷，表面缺陷面積不超過25mm2;所有導(dǎo)流線固定螺栓無松動，斷股數(shù)不超過10等。

氣路部分的檢修主要包括：檢查ADD氣路軟管無破損、無灼傷，ADD控制箱內(nèi)各閥外觀正常;升弓裝置氣囊無漏氣、表面無龜裂。

2.2.2調(diào)試和試驗

氣密性試驗：將受電弓氣囊與容積為1L的儲氣缸連接，充以額定氣壓后關(guān)閉氣源，經(jīng)保壓10分鐘后，檢查氣路壓力下降不超過起始?xì)鈮旱?%。

升降弓試驗：升、降弓功能正常，弓頭可以自由轉(zhuǎn)動，不與平衡桿干涉;升弓時間：5～8s，弓頭與接觸網(wǎng)無頻繁沖擊回跳;降弓時間：5～7s，弓頭與接觸網(wǎng)快速分離，無砸弓損壞沖擊。

自動降弓試驗：斷開至碳帶的ADD氣管，進(jìn)行升弓操作，受電弓應(yīng)不升起;接通至碳帶的ADD氣管，進(jìn)行升弓操作，受電弓應(yīng)升起;弓升好后，斷開至碳帶的ADD氣管，受電弓應(yīng)立即自動降弓。

碳滑板接觸力試驗：用彈簧秤測量，在工作范圍內(nèi)最高點、中間點和最低點三個點測試靜態(tài)接觸壓力，靜態(tài)壓力值（120±10）N。

3 受電弓架修工藝

3.1架修工藝流程

上海地鐵車輛的架修里程為100萬公里，廣州地鐵3號線架修里程為120萬公里或10年，鄭州地鐵1號線車輛的架修里程為50萬公里，天津地鐵津濱輕軌架修里程為50萬公里，架修時對受電弓進(jìn)行拆解，對各個部件分別進(jìn)行檢修。

架修中，對導(dǎo)流線及絕緣軟管進(jìn)行更新，對碳滑板進(jìn)行檢查，當(dāng)不滿足要求時進(jìn)行打磨或更換;對絕緣子和避雷器分別單獨進(jìn)行測試;針對上臂桿、弓頭平衡桿等主要焊接部件進(jìn)行脫漆探傷，發(fā)現(xiàn)缺陷后進(jìn)行維修;將檢修完成后的各零部件進(jìn)行組裝。組裝完成后，對受電弓進(jìn)行氣密性試驗、升降弓試驗和帶電試驗。

3.2定修工序

3.2.1拆解及清潔

拆除弓頭、上框架、平衡桿、拉桿、下臂桿和底部框架之間連接。清潔拆解后的各部件，應(yīng)使其清潔度達(dá)到目視檢查無油垢、積碳和塵埃。

3.2.2零部件檢修

為了提高碳滑板的利用效率，架修中僅對磨耗到極限或有不可修復(fù)缺陷的碳滑板進(jìn)行更換，碳滑板的檢修標(biāo)準(zhǔn)同2.1.1中一致。

機(jī)械部分檢修主要包括：對上框架焊縫、拉桿、鋼絲壓板安裝焊縫、固定座焊縫、降弓裝置連接安裝座焊縫等受力部位進(jìn)行脫漆探傷等。

電路部分檢修主要包括：更新電流連接導(dǎo)流線;檢查絕緣子，測量對地絕緣電阻，應(yīng)保證電壓等級 DC2500V，絕緣阻值>200MΩ等。

氣路部分檢修主要包括：氣囊表面無破損，無龜裂、泄露及變形;更新鋼絲繩，兩根鋼絲繩張緊程度須一致;更新絕緣軟管等。

3.2.3組裝及試驗

受電弓組裝：受電弓脫漆部分用油漆噴涂均勻;更新所有拆下的緊固件，用扭矩扳手按規(guī)定力矩將緊固件擰緊，涂防松標(biāo)記等。

升降弓試驗、自動降弓試驗、氣密性試驗和碳滑板接觸力試驗同2.1.2中一致。

4 結(jié)語

目前，國內(nèi)主要城市的地鐵車輛大部分已達(dá)到了第一次架修規(guī)定的期限。受電弓作為直接影響動車組安全運(yùn)行的重要部件，其檢修顯得至關(guān)重要[7]。本文深入研究國內(nèi)多個城市地鐵車輛的定修及架修修程中關(guān)于受電弓部分的規(guī)定，并結(jié)合對受電弓檢修的現(xiàn)場經(jīng)驗，總結(jié)出具有概括性的定架修流程和工序，這對國內(nèi)其余城市地鐵車輛受電弓檢修的檢修工作具有重要的參考價值。

參考文獻(xiàn)：

[1]南玉才.福州地鐵車輛受電弓檢修探析[J].機(jī)電工程技術(shù)，2020，49（03）：216-217+226.

[2]吳凡.機(jī)車走行部及受電弓日常整備及檢修問題整改[J].鐵道運(yùn)營技術(shù)，2020，26（01）：39-40.

[3]顧衛(wèi)東.完善受電弓檢修中調(diào)試工藝的措施[J].電力機(jī)車技術(shù)，1996（04）：38-40.

[4]韓建平. 基于機(jī)器成像的動車受電弓及走行部故障檢測系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[D].北京交通大學(xué)，2018.

[5]姜紅，鄧艷俊.CRH380AL型動車組受電弓四級檢修技術(shù)研究[J].機(jī)械工程師，2014（09）：249-250.

作者簡介：

黃曉華（1994～），男，工學(xué)碩士，中國鐵路設(shè)計集團(tuán)有限公司，主要從事鐵路車輛、城軌車輛基地的設(shè)施設(shè)計及研究。

（中國鐵路設(shè)計集團(tuán)有限公司機(jī)環(huán)院，天津 ?300251）