合肥地鐵二號線受電弓日常維護(hù)及故障預(yù)防

韓春

摘要：文章介紹QG-120型單臂受電弓結(jié)構(gòu)及工作原理，以合肥地鐵2號線為例，闡述受電弓日常檢查事項(xiàng)，結(jié)合庫內(nèi)檢修經(jīng)驗(yàn)，梳理受電弓常見故障。通過對目前其他地鐵公司受電弓常見故障進(jìn)行總結(jié)，提出針對合肥地鐵列車受電弓的維護(hù)與保養(yǎng)的建議。

關(guān)鍵詞：受電弓：日常維護(hù)：故障預(yù)防：碳滑板：上框架裂紋

引言

受電弓作為地鐵車輛運(yùn)行的重要供電設(shè)備，其工作的穩(wěn)定性直接決定了電客車是否能正常運(yùn)行[1]。截止2018年10月，合肥地鐵一、二號線均采用上海天海QG-120型受電弓，共計(jì)108臺單體設(shè)備。該型號受電弓具有結(jié)構(gòu)簡單、性能安全可靠、維護(hù)簡單、日常維護(hù)工作最小等特點(diǎn)[2]。本文在敘述QG-120型受電弓工作原理的基礎(chǔ)上，結(jié)合庫內(nèi)檢修經(jīng)驗(yàn)，以合肥地鐵二號線電客車為例，對目前合肥地鐵電客車受電弓常見故障進(jìn)行概述，提出解決措施；通過對該受電弓在其他地鐵公司運(yùn)用情況，及對其他受電弓目前出現(xiàn)的故障進(jìn)行總結(jié)，為合肥地鐵二號線受電弓的日常維護(hù)提供參考。

1 合肥地鐵2號線電客車受電弓結(jié)構(gòu)及原理

升弓時(shí)，當(dāng)氣壓達(dá)到受電弓的額定工作氣壓時(shí)，按下升弓按扭，壓縮空氣經(jīng)車內(nèi)電磁閥、受電弓控制箱進(jìn)入空氣彈簧，空氣彈簧膨脹推動(dòng)鋼絲繩帶動(dòng)下臂桿運(yùn)動(dòng)，下臂桿在拉桿的協(xié)助下托起上臂桿及弓頭，弓頭在平衡桿的作用下，在工作高度范圍內(nèi)始終趨于水平狀態(tài)，并按規(guī)定的時(shí)間平穩(wěn)的升至網(wǎng)線高度，完成整個(gè)升弓過程。整個(gè)升弓過程受電弓的運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，不對架空接觸網(wǎng)線產(chǎn)生有害的沖擊。

受電弓的降弓過程包含快降和慢降兩個(gè)階段。當(dāng)需要降弓時(shí)，按下降弓按扭，控制系統(tǒng)釋放空氣彈簧中的壓縮空氣，受電弓在重力和阻尼器的雙重作用下平穩(wěn)的落到底架上的橡膠止擋上，完成整個(gè)降弓動(dòng)作。整個(gè)降弓過程在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成，并且受電弓的運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)對底架和車頂無有害沖擊[2-3]。

2 受電弓日常維護(hù)

1）檢查各固定螺栓無松動(dòng)，電纜連接部位，防松線清晰無錯(cuò)位；

2）目視檢查受電弓上臂桿、下臂桿、平衡桿、拉桿、底架表面無掉漆，無碰撞痕跡，各部位無裂紋。

3）檢查碳滑條表面光滑，無嚴(yán)重的崩邊、安裝牢固，并測量碳滑條厚度

4）檢查升弓氣囊表面橡膠無老化，無裂紋；升弓鋼絲繩、導(dǎo)流線無斷股，阻尼器外觀完好，無漏油現(xiàn)象

5）測量弓網(wǎng)壓力及升降弓時(shí)間

6）清潔檢查絕緣子、支持絕緣子和避雷器是否有裂紋、撞擊等情況

3 合肥地鐵2號線受電弓常見故障統(tǒng)計(jì)

合肥地鐵2號線自開通起，對庫內(nèi)檢修數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，截止2018年9月30日，受電弓系統(tǒng)共計(jì)發(fā)現(xiàn)227條故障，占檢修總故障的12.4%。故障率比例前三項(xiàng)為降弓時(shí)間＼狀態(tài)的調(diào)整、氣囊偏移＼膨脹不一致、漏氣。

3.1 降弓調(diào)整

當(dāng)按下降弓按鈕，受電弓將實(shí)現(xiàn)兩步降弓，第一步受電弓快速脫離接觸網(wǎng)網(wǎng)線，第二步受電弓平緩降下，整個(gè)過程平穩(wěn)且不對底架及車頂造成有害沖擊。受電弓氣路控制原理圖如圖二。

截止2018年6月，大部分受電弓在現(xiàn)場檢修中普遍存在降弓無快降或降弓速度過快且砸頂，在反復(fù)調(diào)整快降閥（閥7）和換向閥（閥8）后依然效果不明顯。

現(xiàn)場檢查分析，由于前期隧道內(nèi)環(huán)境復(fù)雜導(dǎo)致部分帶有灰塵的壓縮空氣進(jìn)入管路，灰塵貼附在換向閥換向桿和快降閥調(diào)整桿上，導(dǎo)致快降閥和換向閥在工作時(shí)精密度下降，隨即對現(xiàn)場28列電客車快降閥調(diào)整桿和換向閥換向桿進(jìn)行清潔。整改后降弓時(shí)間過快和降弓狀態(tài)不穩(wěn)定得到有效改善。

3.2 氣囊偏移＼膨脹不一致

由于QG-120 型受電弓的升弓氣囊由氯丁橡膠與襯環(huán)共同組成密封空間[1]。在工作時(shí)，通過給氣囊充氣，使氣囊膨脹，前期使用過程中出現(xiàn)氣囊膨脹不均勻的情況，影響受電弓的正常使用。

借用其他地鐵的成熟經(jīng)驗(yàn)，對合肥2號線地鐵受電弓氣囊進(jìn)行改進(jìn)，增加氣囊鋁合金襯環(huán)。在升弓狀態(tài)下，襯環(huán)在氣囊膨脹的壓力下，防止氣囊過度膨脹，且該襯環(huán)具有強(qiáng)度高，穩(wěn)定性和剛性好的特點(diǎn)。在整改后，受電弓氣囊偏移、膨脹不一致的情況得到有效改善。

3.3 漏氣

受電弓漏氣是氣動(dòng)受電弓中最常見的故障[4]，故障點(diǎn)主要集中在受電弓氣控箱進(jìn)氣口、氣囊進(jìn)氣口、氣路板、拉桿、受電弓ADD降弓裝置漏氣等，若受電弓漏氣，則會(huì)導(dǎo)致受電弓升弓無法保持等故障產(chǎn)生。

4 受電弓重點(diǎn)故障預(yù)防

4.1 受電弓上框架裂紋或斷裂

近年來，根據(jù)多家地鐵運(yùn)營的情況來看，受電弓上框架使用過程中出現(xiàn)斷裂情況時(shí)有發(fā)生，其中涉及南京、廣州、等多家地鐵受電弓。

結(jié)合其他地鐵公司檢修經(jīng)驗(yàn)，受電弓框架裂紋或是斷裂主要原因有兩方面：一、材料焊接質(zhì)量問題或局部材料強(qiáng)度不足；二、受電弓長期處于低工作高度，導(dǎo)致應(yīng)力集中而產(chǎn)生裂紋。對隧道內(nèi)使用剛性接觸網(wǎng)條件下的受電弓，受電弓上框架肘接部位出現(xiàn)裂紋的時(shí)間大約為1.5年左右，因此對受電弓上框架的檢查正是合肥地鐵檢修人員下一步需要加強(qiáng)檢查的重點(diǎn)。[5-8]

4.2 受電弓滑板異常磨損和裂紋

在目前使用的受電弓中，燒結(jié)型和浸金屬型的碳系滑板運(yùn)用最為廣泛。滑板是受電弓與接觸網(wǎng)直接接觸的部分，因此滑板的正常磨耗是不可避免的[7]。磨損的主要分為機(jī)械磨損和電磨損，電磨損的比例高達(dá)70%以上，主要受到弓網(wǎng)之間的接觸壓力、列車運(yùn)行速度，電流負(fù)荷、接觸網(wǎng)的狀況等因素的影響。其中，弓網(wǎng)之間的接觸不良，產(chǎn)生的拉弧或是電火花，導(dǎo)致局部溫度過高，使弓網(wǎng)間正常摩擦變成高溫下的黏著摩擦，加大了滑板的異常磨損[9]。

倘若受電弓下降速度過快，使受電弓弓頭部位與止擋瞬間產(chǎn)生加大沖擊力和反響沖擊，容易使滑板產(chǎn)生裂紋。

倘若升弓時(shí)間過快，弓網(wǎng)靜態(tài)壓力過大，弓網(wǎng)撞擊造成碳滑板掉塊，在運(yùn)行過程中，掉塊的碳滑板處需要承擔(dān)整個(gè)碳滑板的沖擊，同樣容易造成滑板的縱向裂紋。

5 小結(jié)

本文通過對合肥地鐵2號線電客車受電弓系統(tǒng)進(jìn)行分析，闡述了QG-120型受電弓的日常維護(hù)。統(tǒng)計(jì)自開通來受電弓故障信息，針對庫內(nèi)檢修重點(diǎn)故障進(jìn)行逐一分析。結(jié)合其他成熟地鐵日常維保的經(jīng)驗(yàn)，對不同型號受電弓共性頻發(fā)故障進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，為今后合肥地鐵電客車受電弓系統(tǒng)檢修提供指向性，做到故障提前預(yù)防，保障列車安全運(yùn)營。

參考文獻(xiàn)：

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