DSA型受电弓主要故障分析及检修

目录TOC\o"1-5"\h\z前言 2一绪论 2\o"CurrentDocument"二结构组成及性能参数 3\o"CurrentDocument"1结构组成 3\o"CurrentDocument"2性能参数 3\o"CurrentDocument"三受电弓工作原理 3\o"CurrentDocument"四检修技术要求 4\o"CurrentDocument"1底架及绞链机构 4\o"CurrentDocument"2弓头部分 5\o"CurrentDocument"3高压绝缘子 5\o"CurrentDocument"4弹簧 5\o"CurrentDocument"5传动机构和控制机构 5\o"CurrentDocument"6受电弓试验 5\o"CurrentDocument"五检修工艺过程 6\o"CurrentDocument"1解体前检查 6\o"CurrentDocument"2解体 6\o"CurrentDocument"3清洗检修 6\o"CurrentDocument"4调整试验要求 6\o"CurrentDocument"5升降弓时间调整 7\o"CurrentDocument"6自动降弓装置ADD的调试 7\o"CurrentDocument"7检修 7\o"CurrentDocument"六运行故障处理 7\o"CurrentDocument"1受电弓不能升起 7\o"CurrentDocument"2运行途中舌0弓 8\o"CurrentDocument"七维护与调整 8\o"CurrentDocument"后语 9\o"CurrentDocument"参考文献 10摘要：本文介绍DSA200型受电弓结构、特点、优点，升弓装置及其控制装置组成、动作原理，以及受电弓调整及维护，希望对以后受电弓的研究有所帮助。关键词：DSA受电弓；接触网；升弓；降弓；检修•・一,

刖司电气化铁路的牵引动力是电力机车，机车本身不带能源，所需能源由电力牵引供电系统提供。牵引供电系统主要是指牵引变电所和接触网两大部分。变电所设在铁道附近，它将从发电厂经高压输电线送来的电流，送到铁路上空的接触网上。接触网是向电力机车直接输送电能的设备，是电气化铁路的动脉。我国电气化铁路的牵引供电制式从一开始就采用单相工频（50赫）25KV交流制。电力机车利用车顶的受电弓从接触网获得电能，牵引列车运行。因此，受电弓是电力机车从接触网接触导线上受取电流的一种受流装置。它通过绝缘子安装在电力机车的车顶上，是一种钗接式的机械构件。当受电弓升起时，其滑板与接触网导线直接接触，从接触网导线上受取电流，并将其通过车顶母线传送至机车内部，供机车使用。DSA200单臂受电弓由大同电力机车有限公司2003年从德国STEMMAN（芬斯坦）公司引进了DSA系列受电弓生产技术，组建了“北京塞德高科铁道电气科技有限责任公司”，通过技术引进、消化、吸收由大同厂所生产的国产化产品-DSA200型单臂受电弓是目前国内新造机车的首选型号，其设计速度200km/h,适用于相应速度等级的各种电力机车及动车组。_绪论受电弓靠滑动接触而受流，是电力机车与固定供电装置之间的连接环节，其性能的优劣直接影响到电力机车工作的可靠性。随着电力机车运行速度的不断提高，对其受流性能也提出了越来越高的要求。其基本要求是：滑板与接触导线接触可靠；磨耗小；升、降弓时不产生过分冲击；运行中受电弓动作轻巧、平稳、动态稳定性好。为此，在接触导线高度允许变化的范围内，要求受电弓滑板对接触导线有一定的接触压力，且升、降弓过程具有先快后慢的特点，即升弓时滑板离开底架要快，贴近接触导线要慢，以防弹跳（弹跳会产生弓网间的拉弧造成弓网的烧损）；降弓时滑板脱离接触导线要快（以防拉弧造成烧损），落在底架上要慢（防止对底架有过分的机械冲击）。电力机车上安装有两台受电弓，正常运行时一般只升后弓，前弓备用。按结构形式分，受电弓分为双臂受电弓和单臂受电弓两种。双臂受电弓结构对称，侧向稳定性好，但结构复杂，调整困难。单臂受电弓结构简单，尺寸小，重量轻，调整容易，具有良好的动特性，高速时动态跟随性及受流特性较好，故而被现代电力机车广泛采用。二结构组成及性能参数1结构组成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，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。2性能参数受电弓应具备以下性能:较小的气动阻力及不同气流条件下保持不变的气动性能；由于总量较小以及有利质量分配，在低触点压力情况下以少量电弧进行能量传输；在单牵引以及多牵引时滑板运行效率较高；组件更换的简单易行使得维修极为方便，维护快捷无障碍，且维修费用极低。受电弓的主要参数：型号DSA—200、环境温度-400-+400.设计速度200km/h、额定电压25kv、额定电流1000A、静态接触压力70±5N（可调）、压缩空气压力0.4〜L0Mpa接触压力、正常工作压力（70N时）空气压力约0.36~0.38Mpa＞升弓最小压力0.32Mpa、滑板压力变化10N空气压力变化0.01Mpa、精密调压阀耗气量输入压力V1M时，W11.5L/min、弓头垂向移动量60mm、升弓时间＜5.4s.降弓时间V4s、自动降弓时间L2s（离网150mm）、纵向安装尺寸800mm、横向安装尺寸1100mm、最低处折叠长度约1423mm（关节与绝缘子间）、绝缘子高度约319mm、落弓位高度588mm（612mm上臂最高处）、最大升弓高度3000mm、最低工作高度约888mm、最大工作高度约2800mm、碳滑板直线长度约1250mm、滑板总长度约1576mm、弓头长度约1950mm、弓头宽度约5802mm、折叠长度约2561mm（关节处与底架间）。三受电弓工作原理1升降弓过程（1）升弓：压缩空气经电空阀均匀进入传动气缸，气缸活塞压缩气缸内的降弓弹簧，此时升弓弹簧使下臂杆转动，抬起上框架和滑板，受电弓匀速上升，在接近接触线时有一缓慢停滞，然后迅速接触接触线。第3页共1。页降弓：传动气缸内压缩空气经受电弓缓冲阀迅速排向大气，在降弓弹簧作用下，克服升弓弹簧的作用力，使受电弓迅速下降，脱离接触网。2升弓条件库用开关20QP、50QP在运行位(库用位时，此开关连锁断开)关好车顶门(车顶门行程开关297QP闭合)关好变压器室门，高压室门主断路器断开司机控制器“0”位3自动降弓装置将电气控制箱的“运行/库用”开关置“运行”位，“自动降弓装置”处于工作状态。合升弓扳键开关，电空阀得电，压缩空气经电空阀后、一路送入受电弓气囊，另一路向碳滑条气道充气，受电弓升起。自动降弓过程：当发生弓网故障时，产生漏气，使控制管路内压缩空气压力降低。压力开关检测到控制管路内的压力变化后，切断进入受电弓气囊的主气路(关闭升弓电空阀)，电气控制箱发出报警信号并切断机车主断路器；同时，打开快排阀排气口，将受电弓气囊内的压缩空气直接排入大气，实现快速降弓。试验前“自动降弓装置”必须进行一次全面的检查，确认无误后方可通电、通气试验。试验可在库内或库外有电区进行。反复升降弓三次，确认受电弓升降弓正常后，再进行试验。模拟“自动降弓”试验:①合主断路器。②在车内持续按住电气控制箱的“试验按钮”。此时“自动降弓装置”将迅速反应：主断路器断开、快速自动降弓、电气控制箱报警灯亮，内置报警器发出声响。如果装置与机车语音箱连接，将会同时发出语音提示：“I位端自动降弓动作”或位端自动降弓动作”。③模拟降弓试验完成后，松开“试验按钮”。受电弓恢复正常。四检修技术要求1底架及绞链机构底架及绞链机构各部件不许有弯曲、变形、裂纹；轴、销及套不许有不正常磨耗；各杆件接头螺纹完好，不许有松动。轴承完好，转动灵活；油堵、油杯齐全，油路畅通，油润良好；分流线紧固，截面缺损不许超限。定位橡胶不得老化、裂纹、变形。第4页共页2弓头部分滑板条不许有严重缺损。滑板条须安装牢固、平整、密贴。其厚度、局部磨耗深度及接缝间隙不许超限。弓角不许有裂损、锈蚀、变形。滑板托顶平面平整，与滑板条之间应平滑过度，间隙不许超限。3高压绝缘子瓷瓶表面光洁、安装牢固、有裂纹者更新。如表面缺损应进行绝缘处理，缺损面积大于3cm2时，更换。铁质零件不许有裂纹、锈蚀，浇注牢固，不许有裂缝、掉块现象。4弹簧各弹簧不许有裂损、锈蚀，自由高符合限度规定。升高装置的调整螺杆螺纹完好，不许有严重锈蚀；钢丝拉绳完好。5传动机构和控制机构气囊有裂损、老化、变形者更新。阻尼器有泄漏者更新。钢丝绳连接器不良者更新。风管及接头不许有泄漏。精密调压阀作用良好，不许有破损、漏泄现象。自动降弓控制箱安装牢固，作用良好。外露的铁质零件应除锈、涂漆处理。6受电弓试验在最小气压下，滑板应能顺利上升至最大高度而不许有卡滞现象。滑板中心须沿其垂直中心在线下灵活移动。滑板在工作高度范围内其中心线与机车车顶中心线偏差符合限度规定。滑板在工作高度范围内，横向保持水平，滑板水平高度在1250mm工作长度范围内其高低偏差不许超限。滑板下落时，应与两止禧同时接触，两止禧•水平差不许超限。弓头横向摆动幅度须符合限度规定。在测量高度500〜2250mm范围内及额定气压750KPa下，测量受电弓的静态接触压力及压力差应符合限度规定。在额定气压750KPa下，高度从0至1800（或从1800至0）mm范围内，受电弓的升降时间须符合限度规定，且缓冲作用良好，对接触网及底座均不许有有害冲击。在最大工作气压lOOOKPa下，气路不许有泄漏现象。第5页共页五检修工艺过程1解体前检查将受电弓连同底盖一起吊至受电弓检修平台。解体前检查：对受电弓进行解体前的全面检查。2解体分解连接件。拆软连接编织导线。卸下主通气管，然后提取出气囊装置。卸开固定钢丝绳的螺栓，拆下钢丝绳。卸下开口销、销轴，提出升高装置。解体弓头、滑板、弓角。解体调整缓冲器：（阻尼器做外观检查和试验）3清洗检修使用专用高强度清洗剂清洗各零部件表面，然后用清水洗干净表面的清洗剂，再用干棉丝或白布擦干。检查绝缘风管不得有裂损；更新塑料风管，双次中修更新绝缘风管。检查上框架、底板、下臂杆、传动机构、牵引钢丝绳状态应符合技术要求。更新滑板条。缓冲器磨损、漏油时，必须更换缓冲器。解体清洗阀板上的过滤器。拧开外罩，清理灰尘、水。检查轴、套、各杆件接头及轴承，各销套磨耗量大于原形的10%时更换。检修升高装置：解体检修升高装置的气囊，无龟裂、老化、变形。更新使用8年以上的气囊。更换气囊时，须作保压试验，并应承受1.5倍的额定气压。检查内部连接传动机构状态应符合技术要求。在受电弓垂直运动几次后，检查绷紧钢丝绳，把气囊装置的可动部分固定在钢丝绳中间。擦拭检查绝缘子。表面光洁，安装牢固，不允许有裂纹，如表面缺损面积大于3cm2时时更换。对整台受电弓外露铁质零件除锈、涂漆。组装：按解体相反顺序组装。4调整试验要求额定静态接触压力:在静止状态下，弓头滑板在工作高度范围内对网线的压力。要求压力值70±10No第6页共1。页同高压力差：受电弓在同一高度下，上升和下降静态接触压力差。要求不大于18N。同向压力差：工作高度范围内，受电弓上升或下降时的最大静态接触压力差，要求不大于10No5升降弓时间调整调整要求：调整过程应在0.36~0.38Mpa额定气压下进行。通过阀板上的两个节流阀调整。静态接触力调整好后，从受电弓的落弓位置到工作位置，即受电弓从落弓位置上升2m高（包括绝缘子）的升弓时间和降弓时间。升弓时间：＞5.4s；降弓时间：*4s。升弓时，受电弓不允许有任何回跳。降弓时，受电弓必须有缓冲，并落在两个橡胶减震器上，允许降弓时有轻微弹跳。并保证弓头与弓架之间有8—10mm的间隙。调整方法：调整调节阀控制受电弓的运动速度，使其满足升、降弓时间的要求。6自动降弓装置ADD的调试将自动降弓装置的关闭阀在“开0N”位置、试验阀在“关闭OFF”位。气囊工作正常。受电弓升起。将试验阀在“工作OPERATIONw（操作）位。快速降弓阀排气，受电弓快速下降。关闭阀放在“关闭N0”位，可重新启动受电弓。试验后打开关闭阀、关闭试验阀，恢复受电弓正常工作状态。7检修擦拭“自动降弓装置”用于高低电压隔离的聚四氟乙烯管。检查“自动降弓装置”在受电弓上安装的管路接头和接头是否有漏气现象，各连接软管的固定情况。检查电气控制箱的工作情况，各插头连接是否良好。检修车顶设备，检查各阀的工作状态是否良好，连接管接头是否有漏气情况。受电弓上冲气碳滑条、连接软管、接头状态是否良好，有无漏气情况。电器控制箱的检查，检查“自动降弓”动作是否正常，“非自动降弓”动作是否正常。在“自动降弓”状态下，对正常的升降弓时间进行测量和调试。六运行故障处理1受电弓不能升起现象：前后弓均不能升起或只有一弓能升起。处理办法：第7页共页检查空气柜蓝钥匙应在“开放”位，且拔不出来。在空气柜检查升弓气路风压表应高于480KPa,如低于480KPa,按辅助压缩机SB95,使用辅助压缩机打风后再升弓。检查升弓塞门U98是否在“开放”位。检查升弓阀板上调压塞门是否关闭。检查主断控制器（快速降弓装置），将上面的开关置“断开停用”位，如能升弓，说明该装置故障，更换该装置或换弓运行。在电器柜检查司机控制自动开关QA43或QA44应在“闭合”位，断合几次，防止假跳。运行中换弓运行。2运行途中刮弓现象：“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主画面显示落弓表示为零。处理方法：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、司机姓名等有光内容，并申请停电，做好防溜防护。接到停车命令后，将命令号码、日期、电调姓名、停电起止时间经过二人核对后记入手帐。到达停电时间起点后，升弓并确认升起，确认网压表无显示，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。在停电时间内穿戴好防护用品，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。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。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。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。在停车时间终点前，申请送电，来电后开放U77塞门，充风试闸，升另一台弓运行。七维护与调整1维护第8页共页使用前，应检查所有的紧固件状态是否良好；软编织导线是否完整，有断股严重的应及时更换；绝缘子不允许有裂痕，并应保持其干净清洁；弓头滑板应保持平整，连接平滑，对已磨耗到限的滑板和润滑剂应及时更换。2调整调试必须由两个人来进行（一人在司机室，一人在车顶部）。在进行调试工作之前，受电弓应进行两、三次升弓和降弓操作。使用专用的受电弓试验台或测量范围在0-100N的弹簧秤进行测试。静态接触压力调整一般调整时，在受电弓弓头上加挂一90N的重物，正常情况下，弓头在任意工作高度上应能停留。若弓头在工作高度的上限段不能停留，则应调整升弓弹簧调节螺钉，即改变升弓弹簧的变形量，加大或减小升弓力；然后检查弓头在工作高度的下限段，若弓头在工作高度的下限段不能停留，则调整螺栓4,改变弧形调整板的倾角，也就是通过改变升弓弹簧组的工作高度之间的变形量来使其