沈天奇（上海鐵路局上海動車段，上海 201812）

CRH2型動車組受電弓簡介和故障分析

沈天奇
（上海鐵路局上海動車段，上海 201812）

介紹了CRH2型動車組受電弓的結(jié)構(gòu)、工作原理及三級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，以達到提高故障處理效率和確保檢修質(zhì)量的目的。

CRH2型動車組；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行工作。

為保護滑板，緩沖滑板在動車組運行時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拉簧，在4個拉簧下方垂懸弓頭支架，達到了在運行時可以向各個方向靈活移動的目的。

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

2　技術(shù)參數(shù)

（1）名稱：單臂受電弓。

（2）型號：DSA250。

（3）設(shè)計速度：250km/h。

（4）額定電壓/電流：25Kv/1100A

（5）標稱接觸壓力：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時的標稱工作壓力：約0.35Mpa。

（10）弓頭垂向移動量：60mm。

（11）精密調(diào)壓閥耗氣量：輸入壓力＜1Mpa時不大于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：高強度鋁合金；4）下導桿：不銹鋼；5）底架：低合金高強度結(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。

受電弓氣動的主要的工作原理為壓縮空氣經(jīng)由電控閥，通過濾器，進入精密調(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0.002Mpa。經(jīng)查閱資料得知氣壓每變化0.01Mpa（0.1kgf/cm2）會使接觸壓力變化10N。

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

4　日常檢查

（1）動車組處于靜止、停穩(wěn)狀態(tài)。

（2）確認接觸網(wǎng)斷電。

（3）確認VCB斷開，降下受電弓。

（4）確認靜態(tài)接觸壓力值。1）受電弓升起，檢測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動在1.6m處記錄測量值；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（壓力達不到要求時進行）。1）受電弓升起，確認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，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，最后使用記號筆在上面打上防松標記。

（6）檢測受電弓升降弓時間。1）升起受電弓，以受電弓折疊位置動作至2.4m處（即碳滑板接觸到接觸網(wǎng)）為升弓時間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間t，t≤4秒；3）當受電弓在網(wǎng)下快速升高時，可能會破壞接觸網(wǎng)和碳滑板。應(yīng)采取措施保證受電弓升弓時不允許有任何回跳，降弓時應(yīng)有緩沖。

（7）調(diào)整升弓和降弓時間（時間達不到要求時進行）。1）靜態(tài)接觸壓力和氣囊壓力均正常時，反復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間；3）升弓時禁止受電弓任何回跳現(xiàn)象；降弓時允許降弓位彈跳，同時伴有緩沖，上交叉管應(yīng)落在2個橡膠減振器上。

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)高度劇烈波動等問題導致。

（2）碳滑條出現(xiàn)漏風故障：當高速運行的列車受到外物擊打時，碳滑條會出現(xiàn)裂紋破損現(xiàn)象，嚴重時會造成碳滑條漏風。

（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，當兩碳滑條位置出現(xiàn)偏差，高度差過限時，拉簧就會出現(xiàn)斷裂或調(diào)整不到位等問題。

5.1.2快速閥及ADD供風閥撞擊故障

列車在室外環(huán)境下快速行駛時，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、松動等問題，進而導致漏風。

5.1.3連接管接頭處漏風故障

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，連接管接頭處漏風故障就是O環(huán)橡膠圈漏風問題，出現(xiàn)這個故障的原因主要有以下三點：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，往往是因為壓力開關(guān)的損壞或調(diào)整不當。

5.1.5弓頭導流翼板、翼片遇阻故障

弓頭導流翼板、片的作用是充分利用列車高速運行中的空氣阻力，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，從而達到在運行中自動調(diào)整碳滑條與接觸網(wǎng)壓力的目的。弓頭導流翼板、翼片長時間遇到巨大的阻力對翼板、翼片也會造成一定危害，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)檢測時，應(yīng)認真測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)及時更換。要仔細檢查碳滑條表面，確認是否發(fā)生破損現(xiàn)象，當無泄漏并且破損無過限時，可以通過認真打磨對應(yīng)破損位置進行修復，打磨能夠消除碳滑條表面臺階現(xiàn)象，避免壓力過于集中，但破損嚴重時不能繼續(xù)使用應(yīng)及時更換。

5. 2.2 快速閥及ADD供風閥撞擊故障處理

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。檢查時如發(fā)現(xiàn)被外物擊打出現(xiàn)裂紋、造成變形、導致漏風，應(yīng)及時更換，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時，需應(yīng)立即處理進行更換，并做好清潔保養(yǎng)工作。

5.2.3連接管接頭處漏風故障處理

連接管接頭處出現(xiàn)漏風狀況時，可能是配件損壞，也可能連接不牢固，在修復作業(yè)過程中，應(yīng)對各管路系統(tǒng)進行全面的檢測，做好查漏試驗，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，受電弓已經(jīng)升起；受電弓已正常升起，但升弓信號顯示延長。

5.2.5弓頭導流翼板、翼片遇阻故障處理

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

5.3改進措施及建議

5.3.1快速降弓閥位置向氣囊外側(cè)移動

曾發(fā)現(xiàn)動車組CRH2089C 06車受電弓ADD快速降弓閥嚴重松動，并且供風管與ADD快速降弓閥連接處出現(xiàn)漏風現(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)省大量時間，提高了作業(yè)效率。

5.3.2ADD供風閥改裝在車廂內(nèi)

ADD供風閥的作用是向碳滑條提供風源，可采用切斷該閥的方式阻止碳滑條漏風。，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險，而且當碳滑條出現(xiàn)漏風現(xiàn)象時，不利于隨車機械師及時進行應(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)對產(chǎn)品質(zhì)量、運營安全等問題進行了深刻反思，同時，由于維修原因?qū)е碌脑O(shè)備可靠性問題也引起了動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：動車維護與故障處理。