【正文】 損壞時使受電弓自動快速地降弓。它以安裝在受電弓支架上的一個氣動 ADD 閥（ 8）為基礎，通過空氣管（包括碳滑板）作用。在碳滑板損壞的情況下，排出的空氣氣流將氣動閥打開，實現(xiàn)自動降弓。 氣動控制單元 ： 該控制單元有以下功能：受電弓升弓命令 ， 受電弓升弓速度控制 ，北 京 交 通 大 學 畢 業(yè) 設 計 （ 論 文 ） 13 受電弓降弓速度控制 ， 在額定靜力下控制氣囊內(nèi)壓力 ， 過濾氣動控制單元的壓力空氣 ， 在維護過程中命令受電弓升弓 ， 提供受電弓升降弓信息。受電弓由氣囊組成的氣動平衡系統(tǒng)控制，該氣囊的壓力空氣由氣動控制單元提供。從而使受電弓根據(jù)設定速度升弓。如果壓力空氣供應中斷或者低壓電源供應發(fā)生故障，受電弓會自動降弓。 北 京 交 通 大 學 畢 業(yè) 設 計 （ 論 文 ） 14 4 CX018受電弓常見故障及原因分析 碳滑板故障及其原因分析 2021 年 6 月 3 日 ,濟南鐵路局 CRH380B 5645 動車組在運行時 02 車受電弓碳滑板斷裂，觸發(fā) ADD 自動降弓，列車制動后復位操作，切換 07 弓運行，耽誤行車 15 分鐘； 2021年 8 月 15 日，濟南鐵路 局 CRH380B 5656 動車組 02 車受電弓碳滑板中間部分缺損并彎曲， 右側弓頭支架 向斜上方扭轉，右側弓頭支架和上臂有明顯的異物打擊痕跡， 左側弓頭支架向弓體內(nèi)部翻轉，維持運行到站后進行切弓操作； 2021 年 12 月 22 日濟南鐵路局CRH380B 5673 動車組 運行時 07 車受電弓碳滑板 嚴重變形彎曲，后經(jīng)入庫檢查發(fā)現(xiàn) 07車受電弓靠近 碳滑板遭異物打擊嚴重彎曲變形斷裂，車 頂中部有擦傷劃痕。 而接觸網(wǎng)導線多為銅合金，硬度大于碳 滑板，因此在使用中經(jīng)常會出現(xiàn)滑板磨耗過限，而磨耗過限的滑板會因為其內(nèi)部氣腔的漏風啟動 自動降弓的功能 ，使受電弓無法升起 ， 造成故障。適當?shù)撵o態(tài)接觸力既保證了受電弓的穩(wěn)定受流，又能保證碳滑板的使用壽命 ，若壓力值過大，可能造成碳滑板與接觸網(wǎng)線間 壓力過大，摩擦加劇，若壓力值過小，在線路高低起伏的接觸網(wǎng)區(qū)域，易造成受電弓的離線，甚至刮網(wǎng)事故。 5N ，調(diào)整的依據(jù)為彈簧秤顯示數(shù)值 ，而非控制閥板上的壓力表 數(shù)值 。 動車組運行途中受電弓故障的主要原因是受電弓遭到異物擊打，造成受電弓 碳滑板 變形、斷裂，甚至受電弓掉落． 動車組運行中，周圍空氣的動力作用一方面對列車和列車運行性能產(chǎn)生影響，同時對車頂受電弓的運行也產(chǎn)生一定的影響。除此，受電弓在運行中還受到空氣流作用產(chǎn)生的一個隨速度增加而迅速增加的氣動力。在有側向風作用下，動車組表面壓力分布發(fā)生很大變化，當列車在曲線上運行又遇到強側風時，尤其對車頂部件表面壓力的影響最大。這是由于相對運動的動車組車頭對空氣的擠壓，在與之交會的另一動車組側壁上掠過，使動車組間側壁上的空氣壓力產(chǎn)生很大的波動。由試驗可知，當頭部長細比 γ 為 ， 2 列車以等速相對運行會車時，速度由 250km/h 提高到350km/h，壓力波幅值由 1015Pa 增至 1950Pa，增大近 1 倍。形成這種現(xiàn)象的本征狀態(tài)稱為硬點。硬點是一種有害的物理現(xiàn)象，它會加快接觸導線和受電弓滑板的異常磨耗和撞擊性損害，撞擊力還會向受電弓其他部件傳遞。 在電氣化鐵路牽引供電系統(tǒng)中，受電弓在運動過程中產(chǎn)生與接觸導線脫離的現(xiàn)象。這種弓網(wǎng)拉弧除了使車載電器承受高頻振蕩過壓外，還會燒蝕接觸導線及受電弓滑板，輕者使接觸導線使用壽命縮短，重者燒斷接觸導線，造成重大事故。 刮弓是指因接觸網(wǎng)異常，而把動車組的受電弓損壞。如果錯給信號將動車組放入無電線路，乘務員發(fā)現(xiàn)不及時采取降弓措施就容易造成刮弓。不使病弓出段；另一方面是在動車組運行中密切注視接觸網(wǎng)狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)問題及時采取降弓措施，特別是出入車站，道岔，調(diào)車作業(yè)中，分相分段絕緣處以及天氣惡劣時尤應注意。適當?shù)撵o態(tài)接觸壓力可以使受電弓與接觸網(wǎng)導線正常接觸，減少離線，克服 風和高速氣流及輪軌傳來的機械振動的影響，保證良好的受流特性。尤其是，其中發(fā)生一起因編織線一端松脫，導致受電弓鋁制結構融化、松動，在 碰撞 風管中 致風管 熔斷，受電弓緊急降弓、配件脫落的事故。10） N]，接觸導線在受電弓抬升作用下會產(chǎn)生不同程度的上升，從而使受電弓在運行中產(chǎn)生上下振動，使受電弓產(chǎn)生一個與其本身歸算質(zhì)量相關的上下交變的動態(tài)接觸壓力。 編織線 截面形狀不當造成的斷股 編織線 由很多細導線編織而成，由于 動車組在運行中其動作次數(shù)比較頻繁，如果 編織線 的截面形狀和連接方式不當，就會造成軟聯(lián)線逐漸折損。 編織線 斷股后，由于單位面積電流的增大，導致 編織線 及連接座的溫度升高，從而使接觸電阻增大，造成惡性循環(huán)，致使 編織線 熱脆性增強。硅橡膠傘裙護套是合成絕緣子的外絕緣部分，其作用是使絕緣子具有足夠高的抗?jié)耖W和污閃性能，保護芯棒免受大氣侵蝕。由于硅橡膠絕緣子的傘裙是柔性材料，動車組在高速運行時，絕緣子背風面?zhèn)闳乖诳諝饬髯饔孟庐a(chǎn)生較高的負壓，在交會列車及速度變化時絕緣子周圍空氣動力長期作用，易出現(xiàn)交變舞動和振動變形，最終造 成傘裙與護套連接處逐漸裂損。對這些故障的處理主要是預防為主，做好 日常維護工作， 對受電弓各部件的調(diào)整 ，要嚴格按照維護計劃進行。受流性能不佳的原因 ， 可能是電源軟連接線損壞，電源軟連接線的作用是在軸承處對電流分流，防止軸承的電離損傷，若其損壞電流流通不暢，影響受流；另外，碳滑板的損壞以及受電弓內(nèi)部摩擦過大，接觸壓力值過低都可能造成受流頻繁中斷。 壓力開關通過對壓力值的比較發(fā)出電信號給電控閥，通過對電控閥的控制 ，控制氣路的通斷。當發(fā)現(xiàn)已升弓但無顯示或顯示延長就可判斷為壓力開關故障。 通過以上對常見故障的分析，可以看出，受電弓的故障都可以通過日常維護及時發(fā)現(xiàn)并避免故障的發(fā)生，因此在動車組每次進庫檢查時，都要對受電弓的組成部件進行全面認真的檢查，對數(shù)據(jù)仔細核對，并嚴格按照維護計劃和作業(yè)標準執(zhí)行 ，保證其順利運行。 對于接觸網(wǎng)的標準懸掛就是使懸掛的接觸網(wǎng)彈性均勻。這種現(xiàn)象下的征狀就是硬點，在現(xiàn)有的接觸網(wǎng)條件下，動車組的速度越快硬點征狀就越是突出。 其次是動車組在高速運行中空氣的摩擦力對于受電弓的影響。在動車運行中，受電弓需要上升與接觸網(wǎng)接觸，產(chǎn)生振動，而在這一過程中，空氣的流動在加速，使受電弓受到空氣阻力摩擦的作用，會對動車頂部的受電弓產(chǎn)生較大的影響。現(xiàn)在受電弓的 編織線 形狀多以扁平形結構，在空氣阻力和鏈接面積相同的情況下，這部分受到的壓力是比較大的，受電弓 編織線 截面形狀不當造成的編織線 容 易斷股。 總體來說受電弓故障的主要原因有：接觸網(wǎng)與受電弓的不匹配產(chǎn)生的問題，空氣的摩擦力對于受電弓的影響，受電弓與動車頂端鏈接不當， 碳滑板 磨損嚴重，網(wǎng)線故障，受電弓 碳滑板 龜，裂檢修工藝不太完善，檢修人員專業(yè)技能不熟練。 受電弓是動車組安全運行的關鍵部件，是溝通動車組與接觸網(wǎng)的橋梁，是 動車組從接觸網(wǎng)上獲取能源并傳遞能源的唯一部件。 所以要檢查電弓運行中的磨損情況，堅固碳條安裝，完整電頭集，檢查受電弓是否有變形等癥狀。檢查底架橡膠應水平安裝防止它變形。檢查連接線各處是否破損，鏈接的部分是否緊密，是否有接觸不良的問題。對受電弓經(jīng)常發(fā)生故障的地方進行接觸網(wǎng)的檢查，將故障反應到相關維修部門，對此地方進行檢修。使檢修人員、掌握新技能，方便解決受電弓出現(xiàn)的故障。對受電弓經(jīng)常發(fā)生故障的地方進行接觸網(wǎng)的檢查，將故障反應到相關維修部門，對此地方進行檢修。 改變受電弓軟連接線截面形狀將軟連接線截面形狀由平矩形結構改為圓形結構，圓柱形表面的迎風處對正來流 方向為正壓區(qū)，沿曲面向兩側，正壓逐級減小變?yōu)樨搲骸Ｊ茈姽蓟?安裝應堅固，集電頭應完整，并進行振動檢查 (用一個重量 1009 的錘緩慢敲打 )，觀察碳滑板 應堅固，無剝離。測量碳滑板 殘存厚度，當 受電弓碳滑板出現(xiàn)下列情況時，必須進行更換： ①正常磨耗到限 (碳 滑板 殘高小于 5mm)； ②超過 1 處橫向裂紋并連續(xù)到了碳滑板基板 (當橫向裂紋接近碳滑板端部 200mm 時，有 1 處裂紋的碳滑板必須更換 )；③縱向貫穿性裂紋； ④裂縫導致滑板 漏氣，受電弓無法正常升起⑤滑板受沖撞后扭曲變形導； ⑥邊緣處磕碰導致滑板大面積掉塊 (接近寬度的 1／ 2)；⑦鋁托架嚴重 燒損 (面積接近高度的 l／ 2)。檢查拉桿兩端的關節(jié)軸 承以及升弓裝置銷軸處保持潤滑，轉動靈活，沒有缺損。檢查升弓裝置氣囊無裂紋、破損現(xiàn)象。檢查鋼絲繩無斷股現(xiàn)象，在降弓位置，兩側鋼絲繩的張緊程度應一致。檢查各部緊固零部件七松動。保持升弓狀態(tài)，到相應車廂通過目測和聽覺檢查受電弓氣閥板，應安裝牢固，無漏氣現(xiàn)象：壓力表在檢定有效期內(nèi)。 （ 1）受電弓的維護使用前，檢查所有緊固件狀態(tài)是否良好；編織導線是否完整，斷股嚴重的，應及時更換；絕緣子不 允許有裂痕，并應保持其清潔干凈；弓頭滑板應仔細檢查，滑板之間平整，不允許凸臺銜接。對于已磨損到限的滑板，應及時更換，更換后，整個滑板頂面應平滑。靜態(tài)接觸壓力的調(diào)整調(diào)整時，傳動風缸接壓縮空氣，使受電弓和傳動風缸之間無力的作用。調(diào)整方法：調(diào)節(jié)兩個升弓彈簧拉伸長度和調(diào)節(jié)扇形板上的螺釘高度。這種調(diào)整，在工作高度范圍內(nèi)，要多次反復進行，直至靜態(tài)壓力值、同高壓力差和同向壓力差均穩(wěn)定在規(guī)定范圍內(nèi)為止。升降弓時間是通過調(diào)整緩沖閥進氣或排氣閥座的豁口大小來達到的。升弓太慢時，則將進氣閥座的豁口銼大些。受電弓在使用中有時出現(xiàn)落弓不到位。其調(diào)整方法是：①檢查靜態(tài)接觸壓力值，并 重新調(diào)整靜態(tài)接觸壓力，恢復到規(guī)定值。③調(diào)整拉桿絕緣子的拉桿長度，使之增長，以便增加降弓彈簧的降弓力矩。 ⑤檢查傳動風缸和受電弓之間在車頂蓋上的安裝距離是否發(fā)生變化。 檢查受電弓碳滑條的高度差，必須保證兩根碳滑條的高度差主 3 姍， 檢查調(diào)整桿的防緩螺母是否松動，確保碳滑條在同一水平度，保證受電弓碳滑 條與網(wǎng)線接觸良好。 北 京 交 通 大 學 畢 業(yè) 設 計 （ 論 文 ） 結論 22 完善受電弓檢修工藝。使檢修人員、隨車機師掌握新技能，提高素質(zhì)。 動車組入庫檢修時，發(fā)現(xiàn)受電弓碳滑板非正常磨耗或有異物擊打痕跡時，要予以拍照，同時向隨車機師了解運行區(qū)段、交路、運行狀態(tài)，填寫輛供聯(lián)控信息反饋表，報相關供電段、客專維修基地，供電段、客專維修基地接到輛供聯(lián)控信息反饋表后應立即利用天窗點安排人員檢查接觸網(wǎng)狀態(tài)，并 將檢查結果通知車輛部門。隨車機師得到司機通知后下車檢查受電弓情況。發(fā)現(xiàn)接觸網(wǎng)損壞、斷線、各類配件損壞時，隨車機師應立即匯報司機，由司機按規(guī) 定處理。隨車機師通知司機切除已降下的受電弓，換弓運行，限速 160h／ h 運行至前方站。如前方站為非終點站且為高臺站時，隨車機師在停站后使用望遠鏡、旅客進站扶梯、人字梯、凳子或其它手段進行進一步檢查確認，如確認受電弓外觀整體正常不影響運行安全時，維持運行至終點站，如不能確認，則必須登項檢查。②核對命令。④掛接地桿．⑤安全監(jiān)護。隨車機師登頂后．發(fā)現(xiàn)受電弓損壞，具備條件時，應在處理前用手機對故障部位進行拍照。綁扎完畢，隨車機師必須用手在上、下臂處用力抬動，確保綁扎牢固，防止故障 受電弓及其部件運行時侵界，同時清理散落在車頂?shù)墓W(wǎng)部件。隨車機師登頂檢查發(fā)現(xiàn)受電弓狀態(tài) 正常時，通知司機升弓，在確認受電弓動作正常后下車頂。⑦撤北 京 交 通 大 學 畢 業(yè) 設 計 （ 論 文 ） 結論 23 除防護。弓網(wǎng)故障動車組經(jīng)處理后維持運行至終點站后，必須啟用備用車組替換入所檢修。加強動車組受電弓故障應急處置演練，配齊各類應急工具備品，組織隨車機師開展登項檢查處置實作演練，確保隨車機師人人過關，切實提 高應急處置