机车受电弓故障分析与处理.pdf

湖南铁 路 科 技职 业技术学院机车 受电 弓的 故障 分析与处理目录摘要.I绪 论.1一、DSA200 受电 弓.21、结 构及作用.22、动作原理.4二、DSA-200型电 力机车 受电 弓故障 原因分析及处理.61、受电 弓快速 降 弓阀 故障.62、受电 弓电 路 故障.73、弓头碳 滑板故障.84、受电 弓隔 离.95、电 气故障.96、风 路 故障.97、受电 弓压力开关故障.118、运 行 中刮弓.129、受电 弓电 磁 阀 故障.12三、DSA-200型受电 弓日常维 护.131、检修注意事项.132、受电 弓的 维 护.143、受电 弓的 调 整.144、ADD气路 保护功能 的 实现 以及气路 的 维 护.15结 束语.16致 谢.17湖南铁 路 科 技职 业技术学院机车 受电 弓的 故障 分析与处理摘要DSA200受电 弓的 结 构特 点与原先国内普遍 采 用 的 弹簧 式受电 弓有非 常显 著 的 区别，受电 弓是一种 皎 接式的 机械构件，它通 过 绝 缘 子安装 于电 力机车 顶。受电 弓的 集 电 头升起 后与接触 网 导线 接触，从接触 网 上集 取电 流，并将其通 过 车 顶 母线 传送 到车 内供机车 使用，在了解 其基本结 构和性能 的 基础 上，在对机 车 在运 行 过 程 中遇 到的 受电 弓升降 问 题 进 行 进 一步的 分析，以提高 对受电 弓故 障 的 应急处理 能 力。受电 弓是电 力机车、电 动车 辆 从接触 网 上获 取能 量 的 主要 部 件，它的 工作 状 态直 接影响着 电 力机车 的 安全运 行。本文首 先介绍 了受电 弓DSA200的 基本结 构和动作原理 分析，然后重 点分析了受电 弓产生 故障 原因和处理 方法，加深和 巩固了 DSA200专业知 识，对以后工作有一定的 帮助。关键词：DSA200受电 弓；受电 弓故障 处理；受电 弓故障 分析；湖南铁 路 科 技职 业技术学院机车 受电 弓的 故障 分析与处理绪论随 着 我国现 代化建设 进 一步深入，经 济的 快速 发展，人民生 活水平的 不断 提高，生 活节 奏的 不断加快，随 之而 来的 旅游、外贸 业也不断兴旺，使得铁 路 旅客运 输 量 不断增加，人们对乘坐铁 路 列车 的 舒 适 性要 求也越 来越 高，这 就促 进 了铁 路 空 调 列车 的 快速 发展。电 力牵 引机车 从接触 网 取得电 能 的 电 气设 备，安装 在机车 或动车 车 顶 上。受电 弓可分单臂 弓和双臂 弓两种，均由 滑板、上框 架、下臂 杆（双臂 弓用 下框架）、底架、升弓弹簧、传动气缸、支持绝 缘 子等 部 件组 成。菱 形受电 弓，也称 钻 石 受电 弓，以前非 常普遍，后由 于维 护成本较 高 以及容易在故障 时拉断接触 网 而 逐 渐被 淘汰，近 年来多采 用 单臂 弓。负 荷 电 流通 过 接触 线 和受电 弓滑板接触 面 的 流畅 程 度，它与滑板与接触 线 间 的 接触 压 力、过 渡电 阻、接触 面 积 有关，取决于受电 弓和接触 网 之间 的 相 互作用。近 年来随 着 我国铁 路 高 速 重 载 的 发展要 求对电 力机车 各方面 性能 要 求也越 来越 高。受电 弓作为电 力机车 重 要 的 电 器部 件，升弓后与接触 网 导线 接触，并 通 过 车 顶 母线 将电 流传送 到列车 内。其性能 状 况直 接影响列车 运 行 状 况。第1页 共21页湖南铁 路 科 技职 业技术学院 机车 受电 弓的 故障 分析与处理、DSA200受电弓SS9型电 力机车 上安装 有两架DSA200型受电 弓，它是一种 采 用 气囊驱 动升弓的 单臂 式受电 弓，主要 用 于干线 电 力机车，该 受电 弓装 有阻 尼器和ADD自 动降 弓装 置，其主要 技术参数为：额 定工作电 压25 KV额 定工作电 流1 000 A静 态接触 压力70N+10N(70N-10N)，可调最低工作高 度（包括绝 缘 子）888 mm最高 工作高 度（包括绝 缘 子）2800 mm最大升弓高 度（包括绝 缘 子）3000 mm折叠高 度（包括绝 缘 子）588 mm集 电 头总长 度1950 mm集 电 头宽度580 mm滑板总长 度1576 mm碳 滑板1250 mm输 入空 气压力0.4-lMPa接触 压力为70N时空 气压力1、结构及作用约 0.36-0.38MPaDSA200型受电 弓结 构如图1T所示（包括阀 板，在机车 内，图中未标出）。（1）底架部 分刚性底架由 型材（钢 材）组 焊而 成，它是整个受电 弓的 基座部 分，并通 过 绝 缘 子固定在机车 车 顶 上。底架上装 有升弓气囊、一套皎 链 机构和一副受电 弓 的 阻 尼器等。升弓气囊和阻 尼器一端 安装 在底架上，另一端 均安装 在钗 链 机构 中的 下臂 杆上。（2）皎 链 机构钗 链 机构是实现 集 电 头升降 运 动的 机构，包括有上框架、下臂 杆、拉杆和 平衡 杆等，它们通 过 各种 皎 链 座皎 接。上框架是有压型铝 合金 型材和板材焊接 而 成，下臂 杆是有管 材组 焊而 成，拉杆和平衡 杆为不锈 钢 材料。各钗 接处都 是 装 有滚动轴 承并采 用 金 属软 编 织 线 进 行 短 接，以防 止电 流对轴 承的 烧损，平衡 杆的 作用 是保证 集 电 头滑板面 在受电 弓整个工作高 度范 围内，始终 保持基本水 平状 态。第2页 共21页湖南铁 路 腹 职 业技术学院机车 受电 弓的 故障 分析与处理(3)集 电 头部 分集 电 头部 分包括集 电 头支撑和集 电 头。集 电 头是直 接与接触 导线 接触 受流 的 部 分，其上装 有碳 滑板。集 电 头支撑垂悬在4个拉簧 下方，两个扭簧 安装 在 集 电 头和上臂 间，克服横向偏移，这 种 结 构使滑板在机车 运 行 方向上移 动灵活,而 且能 够吸收横向方向上的 冲击，达 到保护滑板的 目 的。动态接触 压力(随 速 度的 变化增加或减少)可以通 过 安装 集 电 头翼 片 来对 不同速 度等 级 的 机车 进 行 调 节(如用 户需 要)滑板中有气腔，通 过 压缩 空 气，如果滑板出现 磨 损到极限 或断裂 时，受电 弓会迅 速 自 动降 下，更换滑板后，自 动降 弓装 置 重 新启动。(4)升弓装 置 和气路 组 装升弓装 置 传递、实现 对受电 弓升降 运 动的 控制，升弓装 置 包括气囊组 装、矩 形管、支架组 焊、螺 杆、四联 体等 组 成。升弓装 置 一头安装 在底架上，另一 端 通 过 钢 丝绳 与螺 栓固定在下臂 杆的 调 整板上。气路 组 装 时由 阀 板和提供压缩 气体的 管 路 组 成，阀 板安装 于机车 内，通 过 调 节 节 流阀 开口的 大小来控制升降 弓时间，管 路 一端 和升弓装 置 的 气囊链 接，另一端 与绝 缘 软 管 链 接，有机车 供风 断风，从而 实现 升降 弓控制。图1-1 DSA-200受电 弓1-底架；2-下臂 架；3-导杆；4-上框架；5-集 电 头；6-集 电 头导向装 置；7-驱 动装 置;8-气路 组 装；9-阻 尼器；10-编 织 线。第3页 共21页湖南铁 路 科 技职 业技术学院机车 受电 弓的 故障 分析与处理2、动作原理DSA200型受电 弓的 升弓装 置 和气路 原理 图如图1-2所示此带自 动降 弓装 置 的 气囊驱 动式受电 弓的 气路 原理 如图1-2所示，包括空 气过 滤11、单向调 速 阀（升弓）12、调 压阀13、气压表14、单向调 速 阀（降 弓）15、稳 压阀16、气囊17、气控快排阀18、截止阀19、实验 阀20、带有气腔 的 碳 滑板。图1-2 DAS-200受电 弓升弓装 置 和气路 装 置 原理 图11-空 气过 滤器；12-单向调 速 阀；13-调 压阀；14-气压表；15-单向调 速 阀（降 弓）；16-稳 压阀；17-气囊；18-气控快排阀；19-截止阀；20-实验 阀；21-碳 滑板（2件）DSA200型受电 弓有空 气回路 进 行 控制。升弓时电 磁 阀 得电，气路 打开，压 缩 空 气通 过 空 气过 滤器11、单向调 速 阀（升弓）12、调 压阀13、气压表14、单向 调 速 阀（降 弓）15、稳 压阀16,进 入气囊17,同时压缩 空 气通 过 管 路 及气囊中 的 压缩 空 气驱 动实现 升弓。当受电 弓正常降 弓时，启动装 置 在压缩 空 气输 入端 前端 的 电 控排气阀 进 行 排气，受电 弓靠 自 重 落 弓.当受电 弓滑板破 裂、磨 损到极限 或管 路 发生 泄漏时，则换向阀 打开，气囊 17及管 路 中的 压缩 空 气经 过 换向阀 的 排气口排放到大气中。同时，带有触 点开 关的 空 气压力继 电 器将动作，通 过 电 器信号通 知 机车 在管 路 系 统 中出现 压力下 降，在受电 弓与接触 网 脱 离 之前，主断路 器可以先切断。从而 保证 受电 弓不会 第4页 共21页湖南铁 路 科 技职 业技术学院机车 受电 弓的 故障 分析与处理再带负 载 的 情况下从接触 网 线 脱 开。DSA-200型受电 弓的 结 构特 点与原先国内普遍 采 用 的 弹簧 式受电 弓有非 常 显著 的 区别，其结 构组 成如图1-3所示。其动作过 程 通 过 两套嵌套的 四臂 连 杆 机构完成。第 一套四臂 连 杆机构主要 由 底架、下臂 杆、上框架以及拉杆形成，该 机构的 作用 是使受电 弓完成工作过 程 中的 升降 动作。第 二套四臂 连 杆机构主 要 由 下臂 杆，上框架，平衡 杆、弓头组 成，该 机构作用 是在受电 弓的 工作高 度 保持弓头的 水平状 态。在驱 动装 置 的 空 气弹簧 没有外部 气压源时，受电 弓靠 自 重 维 持在落 弓位；气囊充气时，驱 动装 置 通 过 钢 丝绳 绕 下臂 弧板运 动，推动下 臂 杆抬起，通 过 拉杆，使得上框架升起，弓头与接触 网 接触，完成受流过 程。图1-3 DSA-200结 构图第5页 共21页湖南铁 路 科 技职 业技术学院 机车 受电 弓的 故障 分析与处理二、DSA-200型电力机车受电弓故障原因分析及处理DSA-200型受电 弓，它是一种 采 用 气囊驱 动升弓的 单臂 式受电 弓，主要 应用 于干线 电 力机车，该 受电 弓装 有阻 尼器和ADD自 动降 弓装 置。正常运 行 时一般 只升后弓，前弓备用。1、受电弓快速降弓阀故障在HXD3C型电 力机车 运 用 过 程 中，在机务段发生 多起 受电 弓升弓过 程 中快 速 降 弓阀 排风 不止和排风 异常的 故障 现 象，重 新拆解 组 装 好快速 降 弓阀 后，受 电 弓气路 又可以正常升降 弓。为分析其根本原因，首 先拆解 了快速 降 弓阀 如图 2-1所示，结 合受电 弓升弓风 路 示 意图,当压缩 气体经 过 气囊到达 快速 降 弓阀 后，快速 降 弓阀 又会将压缩 气体分为两路：一路 给 受电 弓ADD关闭 阀，一路 给 压力 开关。(a)(b)图2T受电 弓快速 降 弓阀如果快速 降 弓阀 之前的 受电 弓气路 出现 任何问 题，快速 降 弓阀 都 不会出现 排风 的 现 象，所以根据受电 弓风 路 示 意图，得出结 论 造 成快速 降 弓阀 异常排风 的 有两个方面 的 原因：一方面ADD气路 和压力开关出现 气路 泄漏，当气体泄漏量 大于膜 片 上阻 尼孔的 气体补 充量 时，快速 降 弓阀 下腔 的 气压就会大于上腔，导 致 膜 片 向上推动，下腔 失去气体的 密封性，气囊压缩 气体就会通 过 腔 排出，进第6页 共21页湖南铁 路 腹 职 业技术学院机车 受电 弓的 故障 分析与处理而 导致 受电 弓自 动降 弓；另一方面 气路 杂质 堵塞快速 降 弓阀 膜 片 上的 阻 尼孔。阻 尼孔被 堵塞后，快速 降 弓阀 下腔 的 气体不能 通 过 阻 尼孔进 入上腔 以及ADD气 路 和压力开关气路，同样导致 快速 降 弓阀 下腔 的 气压就会大于上腔，使下腔 失 去气密性，此时快速 降 弓阀 就会迅 速 排气造 成受电 弓自 动降 弓。经 过 对多台机车 使用 经 验 进 行 总结，发现 快速 降 弓阀 非 正常排气的 主要 原 因是由 于快速 降 弓阀 阻 尼孔被 杂质 堵塞。采 取解 决措施有：可以加强受电 弓供风 气路 进 行 清洁排查；采 取在快 速 降 弓阀 进 气口增加过 滤网，提高 进 入快速 降 弓阀 的 气体清洁度为了进 一步确 保受电 弓快速 降 弓阀 的 正常工作，济南机务段技术人员分析认 为机车 出厂时配 件组 装 过 程 中残存了较 大的 颗 粒 物，将该 质 量 信息反馈 给 厂家，要 求其提高 配 件组 装 过 程 中的 清洁度，以从源头上杜绝 此类 问 题。2、受电弓电路故障2011年某夭HXD3C0062机车 因两端 升弓不起 附 挂回段。机车 回段后首 先升 弓试 验 发现 升弓电 磁 阀 不动作没有得电，升不起 弓，根据升弓电 路 原理 图逐 一 查找，发现TCMS显示 屏上有故障 显示：接地开关触 点未闭 合。于是重 点检查了 QS10及其辅 助连 锁,结 果发现 其辅 助连 锁355#与425#接线 线 鼻 由 于未压紧 而 松 脱，导致QS10闭 合的 信号未送 到TCMS,YV41(42)不能 得电 而 升不了弓。同样 道 理，如果QS1在接地位或因卡511第4期HXD3C型机车 受电 弓故障 的 查找和 原因分析滞未回运 行 位，连 锁 也不能 闭 合，YV41(42)一样不能 得电，从而 造 成 升不起 弓。图2-2手电 弓升弓控制原理 图由 图2-2可见，如果要 使受电 弓YV41(42)得电 闭 合，必须 满足 以下条件：开关SB41、SB42闭 合，发出514/515(614/615)升弓信号；TCMS接收到 514/515(614/615)信号后，发出451(452)信号；高 压隔 离 开关QS1(QS2)必须 位于正常闭 合位。在实际 工作中，由 于升弓开关(SB41、SB42)和高 压隔 离第7页 共21页湖南铁 路 腹 职 业技术学院机车 受电 弓的 故障 分析与处理开关(QS1,QS2)故障 而 造 成无法升弓的 情况并不多见，且较 易判断。根据东芝 公司提供的TCMS逻 辑 控制图，总结 平时工作中的 相 关经 验 得出结 论，除 了满足 上述 条件，还 要 满足 接地开关开启425信号和VCB开启431信号，TCMS在检测 这 两个信号正常(425为高 电 平，431为低电 平)后才会发出451(452)升弓信号。3、弓头碳滑板故障故障 主要 表 现 为破 损、断裂、掉块等 严重 损坏如图2-3所示，进 而 可能 导 致 碳 滑板空 气泄漏，造 成受电 弓不能 保持升弓而 自 动降 弓故障。出现 此故障 后,可以将通 向碳 滑板的 空 气管 路 接口(如图2-3(b)图所示)旋转 打开，用 手堵 住管 路 口然后升弓，若 弓还 是不能 升起 则可排除 碳 滑板空 气泄漏故障，若 弓能 升起 则证 明是碳 滑板有泄漏，可以更换碳 滑板。针 对碳 滑板故障，采 取出入库 加强检查并制定电 力机车 大顶 作业检查标准的 措施，要 求碳 滑板的 厚度不能 低 于23mm,若 是滑板不到限，但是有掉块、破 损、断裂 等 严重 异常情况，碳 滑板 也要 更换，防 止因碳 滑板空 气泄漏导致 受电 弓自 动降 弓故障。(a)(b)图2-3受电 弓碳 滑板第8页 共21页湖南铁 路 科 技职 业技术学院机车 受电 弓的 故障 分析与处理4、受电弓隔离(1)当机车 报出故障 受电 弓隔 离 时,首 先查看 高 压隔 离 开关是否合上。如 果高 压隔 离 开关没有闭 合，则机车 会报受电 弓隔 离，此问 题 出现 时，合上高 压 隔 离 开关可以使故障 消失。此问 题 大都 发生 在机车 辅 修程 序后，维 修人员忘记 闭 合高 压隔 离 开关。(2)在高 压隔 离 开关闭 合的 情况下出现 受电 弓隔 离 故障。首 先在机车 副屏 上恢复，并询 问 报活人员；其次查看 故障 记 录。这 类 故障 一般 发生 在操作者 在 给 流牵 引的 情况下没有缓 解 机车，或者 缓 解 不到位。这 类 故障 一般 发生 在初次 使用 者 身 上或操作者 忽略 的 情况下。5、电气故障(1)当机车 报受电 弓故障 时，排除 人为因素 后，受电 弓还 是不能 正常升起。首 先观 察受电 弓阀 板上的 压力表 的 压力值。精 密调 压阀 将压缩 空 气调 整到正常 升弓压力值约360380千帕，相 当于接触 压力70N,有精 密调 压阀 向受电 弓提 供恒定的 压缩 空 气，压缩 空 气压力差可达2千帕。每变化1千帕相 当于接触 压 力变化10N。如果有压力则是风 路 故障，如果没有压力则查电 空 阀 是否得电。拆 下电 空 阀 的 电 源线，测量 电 压。如果没有得电，那 么要 从扳键 开关处开始查起,检查线 路 是否有松、破、脱 的 情况。当有此类 情况时，要 对故障 线 进 行 包扎或 重 新紧 固。如果电 空 阀 得电 而 风 压表 没有读 数或者 值很小，要 先听电 空 阀 和阀 板连 接处是否漏风。如果漏风 严重 则要 检查电 空 阀 密封垫，是破 损还 是没有紧 固好，破 损的 更换，松的 重 新紧 固即可以处理 问 题;如果不漏风，则要 拆下电 空 阀 进 行 拆检或者 更换处理。(2)排除 电 空 阀 的 因素 后，检查阀 板末端 压力开关，当机车 检测不到它的 信号时，同样升不起 弓。它的 工作原理 是：当升弓电 空 阀 得电 后，压缩 空 气会 通 过 供风 气路 分别给 受电 弓升弓气囊和快速 排气阀 充气，经 过 快速 排气阀 后受 电 弓气路 又分为两路：一路 给 压力开关，另一路 给ADD气路。当压缩 气体在压 力开关气路 中的 气体压力值达 到压力开关的 初始值时，压力开关的 辅 助连 锁，就会给 出机车 控制所需 要 的 电 信号，如果机车 未检测到这 一信号，就会切除 电 源，受电 弓就会降 弓。6、风路故障(1)当机车 出现 受电 弓故障 不能 正常升起 时，在排出人为原因和电 气故障 的 情况下，只能 是风 路 故障。在此类 问 题 出现 时，先合上升弓键，辅 助风 泵开 第9页 共21页湖南铁 路 腹 职 业技术学院机车 受电 弓的 故障 分析与处理始打风。在这 里 初始判断有两种 情况。_是辅 助风 泵打风 不止，可以简 单判断 为阀 板上的 问 题；二是辅 助风 泵可以打满风，同理 判断为车 顶 上部 的 问 题。(2)有明显漏风 处。在合上升弓开关后，阀 板处可以听到明显的 漏风 声音,那 么找到故障 点进 行 紧 固、加垫或更换处理。如果漏风 声音 是车 顶 上发出的，则要 登 顶 处理。受电 弓处漏风 包括压缩 空 气绝 缘 管、气囊、气囊连 接管、滑板、滑板导管 以及自 动降 弓装 置 风 管 漏风。管 路 漏风 只能 紧 固或者 更换，在这 里 尤 其注意的 是滑板漏风，滑板的 风 路 导管 是和快速 排气阀 相 连 的，如果导管 断裂,受电 弓的ADD气路 压力迅 速 下降，快速 排气阀 下室的 压力大于上室的 压力，快 速 排气阀 将打开下室通 往大气的 通 路，受电 弓的 工作压力将快速 下降，会听到 很大的 声音。与此同时压力开关由 于压力下降 而 动作给 出信号，由 机车 系 统 发 出分断主断路 器的 指令，保护受电 弓。可用 关闭 阀 使自 动降 弓装 置 停止工作，也可以直 接断掉电 源进 行 更换。如果漏风 量 小，则会表 现 为受电 弓不能 完全升 起 或者 升起 后自 动降 弓。(3)没有明显漏风 处。首 先要 检查风 压表，通 过 调 节 调 压阀 看 压力变化，如果变化明显可以排除 调 压阀 的 问 题，如果不明显或没有变化，则有可能 是调 压阀 堵塞，要 进 行 拆检或更换；其次检查空 气过 滤器，拆下过 滤器外壳看 是否 有风 通 过，滤芯 是否过 脏，根据检查结 果进 行 清洗或更换。最后检查节 流阀。如果受电 弓能 够升起，可以改变升降 弓时间 来测试 节 流阀。如果不能 升弓就要 对节 流阀 进 行 拆检，查出故障 原因，进 行 修复或更换(4)受电 弓空 气管 路 结 构虽 然比较 简 单，但是在实际 应用 中出现 的 问 题 却 相 对较 多。机车 总风 缸 或辅 助风 缸 压力满足 升弓条件，受电 弓供风 塞门U99在 开启位，就可以升弓。当总风 缸 或辅 助风 缸 风 压低于480KPa时，辅 助压缩 机泵 风，风 压达 到735KP&,风 泵自 动打风 停止，图2-3所示 为受电 弓升弓空 气管 路 示 意图。图2-4受电 弓升弓空 气管 路 示 意图第10页 共21页湖南铁 路 科 技职 业技术学院机车 受电 弓的 故障 分析与处理7、受电弓压力开关故障故障 分析：实际 运 用 过 程 中，压缩 气体在通 过 受电 弓气阀 板给 受电 弓气囊 充气时，受电 弓气囊中的 气压上升到接近 压力开关的 初始值时，受电 弓开始动 作升弓。完成升弓过 程 大概需 要610 s左右的 时间，在这 段时间 内压力开关气 路 的 气压值会一直 维 持在这 种 压力范 围；而 当压力开关的 设 定初始值发生 细 小 偏差时，在受电 弓的 升弓预 备过 程 中,压力开关就有可能 一直 不会给 出电 信号，15 s后机车 控制系 统 将给 出受电 弓故障 的 信号，而 选 择故障 模式,同时升起 另一 架受电 弓。如果这 时我们调 整一下压力开关,就有可能 给 出电 信号，这 就是为什 么有时检修人员调 一下压力开关，受电 弓又可以正常工作的 原因。解 决方式：通 过 以上分析可以看 出，压力开关故障 的 根本原因是机车 控制系 统 设 定的 自 动封锁 时间 为15s过 短，而 压力开关的 设 定值又刚好处于受电 弓升弓 准备过 程 中的 气压临界 值上，这 样就会造 成受电 弓工作不稳 定的 故障 现 象。鉴 于 这 种 状 况，我们建议 采 取以下两种 措施来解 决：（1）延长 机车 系 统 的 自 动封锁 时间。受电 弓地面 试 验 是在较 短 的 气路 中实施，而 实际 上机车 的 气路 较 长，受电 弓 升弓的 准备时间 相 对较 长，为保证 压力开关反馈 信号的 可靠 发出,建议 延长 机车 控制系 统 设 定的 自 动封锁 时间，以杜绝 在受电 弓升弓过 程 中出现 机车 封锁 而 导 致 受电 弓异常降 弓的 现 象。（2）减小压力开关的 设 定值。端 部 外壳上。这 种 连 接固定方式，对齿 轮 箱 组 装、配 合的 尺寸要 求相 当高，由 于不同齿 轮 箱 之间 的 尺寸差异,很难 保证 配 合 严密,导致 螺 栓对齿 轮 箱 产生 附 加应力。这 种 附 加应力容易使合口、领 圈产生 挤 压变形或者 间 隙 过 大，尤其在机车 运 行 中振动和冲击力影响时更为显著,并最终 导致 窜 油和甩 油。图2-5受电 弓压力开关第11页 共21页湖南铁 路 科 技职 业技术学院机车 受电 弓的 故障 分析与处理8、运行中刮弓现 象：“主断”指示 灯亮，“欠压”指示 灯亮，主变流器、辅 变流器停止工 作，TCMS主画 面 显示 落 弓状 态，网 压表 显示 为0。处理 方法：(1)立 即断闸 降 弓停车，迅 速 关闭 控制风 缸 塞门U77存风，马 上向列车 调 度员报告列车 车 次、机车 号码、刮弓地点、司机姓名等 有关内容，并申 请 停电,做好防 溜防 护。(2)接到停电 命令后，将命令号码、日期、电 调 姓名、停电 起 止时间 经 二 人核对后计 入手账。(3)到达 停电 时间 起 止点后，升前弓并确 认 升起，确 认 网 压无显示，闭 合 主断，确 认 辅 助变流器UA12不能 启动，对应辅 机不工作，“欠压”灯不灭，然 后断闸 降 弓。(4)在停电 时间 内穿 好防 护用 品，将随 车 接地线 固定在机车 运 行 方向左一 轴 头端 盖 螺 母上，再将随 车 接地线 勾头挂在运 行 前方网 上。(5)取钥 匙上车 顶，妥善处理 发生 故障 的 受电 弓，捆紧 绑 牢，使其不可由 于震 动而 位移 或脱 落，并排除 接地处所。(6)将工具及受电 弓损坏部 件带下车 顶，各钥 匙归位，先在接触 网 上取下 接地线 勾头，再从轴 头上解 下接地线。(7)关闭 故障 受电 弓供风 塞门U98,将隔 离 开关SA96置“故障 受电 弓”位 置。(8)在停电 时间 终 点前，申 请 送 电，来电 后开放U77塞门，充风 试 闸，升 另一台弓运 行。9、受电弓电磁阀故障受电 弓电 磁 阀 故障 主要 表 现 为得电 后气路 不通，气阀 板上的 压力表 没有压 力显示，导致 机车 升不起 弓或者 受电 弓降 不下来，更换升弓电 磁 阀 后故障 消失。对故障 电 磁 阀 拆解 检查，发现 电 磁 阀 内部 的 润滑系 统 比较 干燥，润滑油脂 基本已经 风 干，这 样增大了电 磁 阀 内部 的 摩擦力。电 磁 阀 的 内部 留 存污垢杂物,形成电 磁 阀 内部 的 摩擦力增加，导致 电 磁 阀 工作时出现 卡滞现 象，使得电 磁 阀 不能 正常工作。根据残留 于电 磁 阀 内部 污垢杂物 的 情况分析来看，有极少量 杂 物 是原始产品加工时遗 留 的，也有机车 内部 管 道 系 统 的 污垢杂物 随 风 源带入电 磁 阀 内部 的。为减少受电 弓电 磁 阀 故障，我们向厂家反馈 质 量 信息，要 求其提高 电 磁 阀 第12页 共21页湖南铁 路 科 技职 业技术学院机车 受电 弓的 故障 分析与处理的 加工工艺 和装 配 清洁工艺，使该 电 磁 阀 能 够适 应比较 恶劣的 工作环 境以减少 电 磁 阀 的 故障 率，同时制定和完善电 磁 阀 的 检修规 程 和使用 要 求，加强对电 磁 阀 的 检查检修。图2-6受电 弓电 磁 阀受电弓电磁阀三、DSA-200型受电弓日常维护1、检修注意事项(1)在DSA-200型受电 弓的 检修当中，应注意以下环 节：DSA-200型受电 弓的 易损部 位主要 存在于弓头、平衡 杆、上框架、小转 轴 等 地方。碳 滑板由 于正常磨 损，经 常需 要 更换，在遇 到刮弓事故时，也会引起 该 部 分结 构的 损坏，甚 至 可能 整个上框架都 被 拉弯。下臂 杆、底架等 部 件的 强 度与刚度很大，不易损坏。碳 滑板的 更换。为保证 安全受流，DSA-200型的 弓头托架与碳 滑板连 接的 部 位有一层凝脂 状 导电 胶，该 材料使得连 接部 位导电 电 阻 减小，并降 低了连 接 部 位的 温升，有效地避 免了整个弓头结 构过 高 的 温升效应。上框架顶 部 两端 安装 有尼龙 轴 承，小转 轴 内部 还 包裹 了一层尼龙 层，防 止了小转 轴 在上框架管 内部 旋转 时的 带电 摩擦，避 免了电 腐 蚀 现 象 的 发生。下臂 杆两端 的 转 轴 安装 有深沟滚珠 球 轴 承，为了避 免轴 承的 电 腐 蚀 现 象,第13页 共21页湖南铁 路 科 技职 业技术学院机车 受电 弓的 故障 分析与处理在转 轴 两端 与轴 承的 内结 合面 上都 涂有一层绝 缘 层。受电 弓的 各处旋转 关节，其旋转 阻 尼对于受电 弓的 压力特 性有很大的 影响，因此对于该 处的 润滑措施就 显得比较 重 要。2、受电弓的维护使用 前，检查所有紧 固件状 态是否良 好；编 织 导线 是否完整，断股 严重 的,应及时更换；绝 缘 子不允许 有裂 痕，并应保持其清洁干净；弓头滑板应仔细 检 查，滑板之间 平整，不允许 凸台衔 接。因为接触 网 导线 与轨 道 中心成“之”形 布置，当机车 运 行 时，接触 网 导线 在弓头滑板上左右滑动，凸台衔 接的 滑板会 阻 碍 左右滑动，可能 导致 不良 后果。对于已磨 损到限 的 滑板，应及时更换，更 换后，整个滑板顶 面 应平滑。3、受电弓的调整(1)静 态接触 压力的 调 整调 整时，传动风 缸 接压缩 空 气，使受电 弓和传动风 缸 之间 无力的 作用。整 个调 整过 程 是在弓头匀速 上升或下降 状 态下进 行。调 整方法：调 节 两个升弓弹簧 拉伸长 度和调 节 扇形板上的 螺 钉 高 度。这 样 就调 节 了升弓转 矩 大小，使受电 弓在工作高 度内静 态接触 压力在规 定范 围内。这 种 调 整，在工作高 度范 围内，要 多次反复进 行，直 至 静 态压力值、同高 压力 差和同向压力差均稳 定在规 定范 围内为止。(2)升降 弓时间 的 调 整升降 弓时间 是通 过 调 整缓 冲阀 进 气或排气阀 座的 豁 口大小来达 到的。当升 弓太快时，将进 气阀 座和钢 球 拆下，将钢 球 对准豁 口适 当压紧，使豁 口变小。升弓太慢时，则将进 气阀 座的 豁 口铿 大些。(3)落 弓不到位受电 弓在使用 中有时出现 落 弓不到位。一般 这 种 现 象 是由 于滑板磨 耗 后弓 头重 量 减轻，使弓头静 态接触 压力值变化而 造 成的。其调 整方法是：检查静 态接触 压力值，并重 新调 整静 态接触 压力，恢复到规 定值。检查扇形板靠 弹簧 侧的 调 整螺 钉 是否过 高。调 整拉杆绝 缘 子的 拉杆长 度，使之增长，以便增加降 弓弹簧 的 降 弓力 矩。检查推杆长 度是否超 过 规 定值(1580mm)0检查传动风 缸 和受电 弓之间 在车 顶 盖 上的 安装 距 离 是否发生 变化。检 第14页 共21页湖南铁 路 科 技职 业技术学院 机车 受电 弓的 故障 分析与处理查传动风 缸 内的 降 弓弹簧 刚度是否变值。4、ADD气路保护功能的实现以及气路的维护与原来的 弹簧 式受电 弓不同，DSA-200型受电 弓上增加了一套ADD(Auto dropping device)气路 保护系 统。该 系 统 由 碳 滑板、测试 阀、停止阀、ADD阀 体、气囊等 部 分构成。ADD阀 体内部 分为两个腔 体：一个腔 体连 接气囊，另一个腔 体连 接碳 滑板。在正常的 升弓以及降 弓的 操作工况下，ADD阀 不工作。其中与碳 滑板连 接的 腔 体 内部 气压保持与碳 滑板内部 毛细 气管 一致。正常状 态下，ADD内部 通 过 一个节 流 阀 控制不断给 碳 滑板内部 毛细 气管 供气，保证 其气压平衡，并防 止小泄漏事故 引起 降 弓动作的 发生。其快速 降 弓的 实现 过 程 可描述 如下：当发生 弓网 事故引起 碳 滑板内部 毛细 气管 泄漏，或者 中间 气路 传输 通 道 的 毛细 气管 发生 破 裂 时，如果该 部 分气体的 泄漏量 远 大于ADD阀 体内部 的 补 给 量，会导致 该 部 分迅 速 掉压，引起ADD内部 两个腔 体的 气压不平衡，其结 果就是ADD阀 体迅 速 打开通 向气囊的 腔 体，将气 囊内部 的 空 气迅 速 直 接排向大气，弓I起 受电 弓快速 降 弓。该 过 程 将会爆 发出非 常刺耳 的 气体排放声音，并伴随 着 受电 弓迅 速 脱 离 工作高 度范 围而 砸 下来，整 个过 程 在2S左右完成。测试 阀 在正常情况下处于常闭 状 态。该 阀 体主要 功能 是 在现 场组 装 以及检修中，模拟碳 滑板的 泄漏情况，用 来检查ADD阀 是否工作正 常和气管 内部 是否有堵塞现 象 发生。如果ADD系 统 工作正常，则一旦打开测试 阀，将会引起 受电 弓迅 速 砸 弓。因此在安全问 题 上我们特 别建立 了安全的 保护 措施，用 以保护检修工人的 安全。停止阀 在正常情况下处于常开状 态。该 阀 体 的 主要 功能 是用 于切断受电 弓的ADD保护功能。在现 场运 用 中，经 常有可能 因 非 弓网 事故引起 受电 弓ADD功能 启动，受电 弓升不上去，使得出车 受到很大影 响。例如ADD气路 传输 中毛细 气管 发生 泄漏，ADD阀 体工作不正常，或者 仍然可 以继 续 使用 的 碳 滑板受到磨 损或崩裂 发生 泄漏等 情况，此时可通 过 该 阀 体关闭 ADD功能，保证 正常出车。DSA2OO 受龟 弓 AUD 气路保护装置图3T DSA-200受电 弓ADD气路 保护装 置第15页 共21页湖南铁 路 科 技职 业技术学院机车 受电 弓的 故障 分析与处理结束语电 力机车 受电 弓无法升起 的 原因很多，但故障 的 根本也就是两个方面：一 是风 路 部 分，如压缩 空 气风 压不够、受电 弓滑板漏风 等。二是控制部 分，如隔 离 开关接线 松脱、电 磁 阀 本身 故障 等。如时间 较 为充裕，可以按照流程 图逐 步 分析，最终 找出故障。但机车 在运 行 途 中发生 不升弓故障 时，要 尽量 减少故障 处理 时间，要 以尽快恢复运 行 为原则，可以实行 隔 离、短 接等 措施。当然，随 着 检修及乘务人员对机车 的 熟 悉及对故障 处理 的 掌握，受电 弓不升弓故障 造 成 的 影响和损失也会越 来越 少。受电 弓直 接关系 到机车 的 运 行 安全，因此我们要 提高 思想意识，严格把关,认 真 处理 故障，精 于检修，为铁 路 提速 做出贡 献。单臂 受电 弓结 构简 单，尺寸 小，重 量 轻，调 整容易，具有良 好的 动态特 性，因而 广泛应用 于现 代高 速、大 负 荷 的 干线 电 力机车。参考文献1谢 家的，祁 冠峰.电 力机车 电 器M.北京：中国铁 道 出版 社，2013莫 坚.电 力机车 检修M.北京：中国铁 道 出版 社，20133 王 彦明.受电 弓故障 判断及应急故障 处理M.吉林：吉林铁 道 职 业技 术学院，20124 王 立 成.电 气化铁 路 接触 网 线 岔弓网 故障 浅谈M.北京：电 气化铁 道，20065 余卫斌.韶 山9型电 力机车M.北京：中国铁 道 出版 社2005,第16页 共21页湖南铁 路 科 技职 业技术学院机车 受电 弓的 故障 分析与处理致谢在完成本次论 文写作的 过 程 中，得到了陈 芳 老 师和多位学长 学姐的 悉心指 导。导师严谨 的 治学态度、深厚的 学术造 诣、忘我的 工作精 神 以及对学生 认 真 负 责 的 态度，将作为我们今后工作与学习的 动力和源泉，并使我们终 生 受益。在此，谨 向你们致 以我们最衷 心的 感谢！你们的 淳淳教诲 和亲切勉励，将化为 我们前进 的 动力，鞭 策 我们向新的 目 标继 续 努力！感谢 你们！从论 文的 选 题、文献 的 采 集、框架的 设 计、结 构的 布局到最终 的 论 文定稿,从内容到格式，从标题 到标点，她都 费 尽心血。在此过 程 中我们学到了不少知 识，收获 很大。在整个设 计 当中我们懂得了许 多东西，也培养了我们独 立 做事 的 能 力，树立 了自 己的 信心，并且相 信会对今后的 学习、工作、生 活有非 常重 要 的 影响。而 且大大提高 了我们的 动手能 力，使我们充分体会到了在创造 过 程 中探索 的 艰 难 和成功时的 喜悦。没有老 师的 辛 勤栽培、孜孜教诲，就没有我们 论 文的 顺 利完成。老 师的 谆 谆 诱 导、同学的 出谋 划策 及家长 的 支持鼓 励，是我 们坚持完成论 文的 动力源泉。同时感谢 各位同学，与他们的 交流使我受益 颇 多。最后要 感谢 我们的 家人以及我的 朋友们对我们的 理 解、支持、鼓 励和帮助。第17页 共21页