地鐵車輛受電弓故障分析與處理策略研究

馬源野 韓毓鑫

摘 ?要：地鐵在現(xiàn)在的城市中是重要的交通工具，和平時的交通工具一樣，地鐵也會出現(xiàn)運(yùn)行故障。受電弓是地鐵的重要組成部分，地鐵便是通過受電弓從接觸網(wǎng)獲取電能，進(jìn)而控制地鐵的運(yùn)行，受電弓的性能直接影響地鐵的運(yùn)行質(zhì)量和安全性。本文對地鐵車輛受電弓的故障進(jìn)行分析和處理，希望可以對地鐵交通提供幫助。

關(guān)鍵詞：地鐵;受電弓;故障分析

我國城市不斷發(fā)展擴(kuò)大，城市原有的交通方式難以滿足現(xiàn)在的需求，地鐵逐漸成為每個城市減輕交通壓力的首選。地鐵車輛運(yùn)行動力的主要來源是車頂?shù)氖茈姽?，受電弓通過與電網(wǎng)的接觸來為地鐵提供電能，但是該裝置在長時間的磨損下容易發(fā)生故障，這就嚴(yán)重影響了地鐵的運(yùn)行。所以，探討地鐵車輛受電弓的故障分析和處理有重要的意義。

1.受電弓基本結(jié)構(gòu)及原理

受電弓是地鐵車輛的重要構(gòu)成部件，主要由碳滑板、底架、上框架、下臂桿、升弓彈簧、傳動氣缸、支持絕緣子組成。受電弓按照形式可以分為單臂式、雙臂式、垂直式和石津式，按照驅(qū)動形式可以分為電動驅(qū)動和氣動驅(qū)動[1]。

通過氣路系統(tǒng)控制受電弓升高，受電弓在地鐵運(yùn)行時直接接觸電網(wǎng)，將電網(wǎng)的電能通過受電弓的弓頭、上框架、下臂桿、底架導(dǎo)入地鐵車輛的運(yùn)行系統(tǒng)，保證地鐵正常運(yùn)行。

2.地鐵車輛受電弓故障及原因

碳滑板磨損過快。地鐵車輛在運(yùn)行中無法完全保證受電弓均勻受力，這會導(dǎo)致碳滑板不均勻磨損出現(xiàn)凹槽，如圖一所示，嚴(yán)重威脅地鐵列車的安全運(yùn)行。這主要是因為碳滑板和接觸網(wǎng)的接觸不均勻，為了減少過度不均勻磨損，地鐵接觸網(wǎng)的安裝應(yīng)該保證均勻，并且受電弓也應(yīng)保證出現(xiàn)部分磨損時可以和接觸網(wǎng)有較好的接觸。

上框架出現(xiàn)裂痕。受電弓的上框架地鐵運(yùn)行過程中承受著巨大的壓力，導(dǎo)致其容易出現(xiàn)裂痕問題，如圖二所示。上框架出現(xiàn)裂痕的原因一是由于焊接材料不達(dá)標(biāo)導(dǎo)致，二是地鐵列車在運(yùn)行時可能會出現(xiàn)受電弓碰撞情況。

受電弓位置指示器失靈。如果受電弓啟動件的卡滯后，就會導(dǎo)致受電弓的位置指示器出現(xiàn)故障。啟動件的硬度小，但是脆性較大，當(dāng)受電弓出現(xiàn)單邊受力時容易出現(xiàn)磨損，導(dǎo)致啟動件和安裝架之間出現(xiàn)較大的縫隙，造成受電弓卡頓。

受電弓升起故障。受電弓的升起故障會導(dǎo)致其無法正常升起接觸上方接觸網(wǎng)，一般是由于蓄電池的電壓和地鐵車輛負(fù)載工作電壓不符造成[2]，這時可以通過腳踏的方式進(jìn)行升起受電弓或者充電機(jī)先行充電再操作。如果依舊無法升起受電弓則可能是電路出現(xiàn)問題導(dǎo)致，應(yīng)對地鐵車輛的電氣原理以及操控線路進(jìn)行排查。受電弓漏氣也是容易出現(xiàn)故障的原因之一，這會導(dǎo)致受電弓的無法升起，進(jìn)而導(dǎo)致受電弓碳滑板連接處漏氣或者受電弓氣閥箱漏氣的現(xiàn)象。

3.地鐵車輛受電弓的故障處理及檢修

對于碳滑板磨損過快不均的問題，我們可以加大對受電弓的檢測，保證受電弓的完整性，避免出現(xiàn)離線、拉弧和電火花等故障。進(jìn)一步我們可以探究控制受電弓距離的系統(tǒng)，可以自動調(diào)整受電弓和接觸網(wǎng)的距離。針對地鐵車輛受電弓上框架出現(xiàn)裂痕的故障，我們可以改進(jìn)上框架的制作材料和工藝，進(jìn)而提高上框架的受力能力[3]。并且調(diào)整焊接材料和技術(shù)，加強(qiáng)受電弓上框架的穩(wěn)定性。對于受電弓無法升起，指示器失靈的故障，應(yīng)該采取以下措施。首先在不減弱受電弓結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的前提下盡量減少受電弓自身的質(zhì)量，以便提高其跟隨性;其次優(yōu)化受電弓的調(diào)整結(jié)構(gòu)，使其在調(diào)整運(yùn)動時有更好的調(diào)整方案;最后應(yīng)該提高地鐵線路的平穩(wěn)性，減少車輛在運(yùn)行過程中的振動。

優(yōu)化地鐵車輛的檢修流程。對地鐵的檢修一般分為預(yù)防性質(zhì)的檢修和故障后檢修。我們應(yīng)該更加重視對地鐵車輛的預(yù)防性檢修，可以及時的消除安全隱患，減免不必要的故障發(fā)生。預(yù)防性的檢修可以提高地鐵車輛的運(yùn)行效率和安全性，也是有效避免受電弓故障較為有效的措施。針對以往的檢修方式做出以下總結(jié)：檢修人員可以肉眼仔細(xì)觀察受電弓，結(jié)合已有經(jīng)驗，如發(fā)現(xiàn)明顯故障，應(yīng)該及時維修更換。定期對受電弓進(jìn)行清理擦拭，保證受電弓連接處干凈無雜質(zhì)。對于需要添加潤滑油的部位及時補(bǔ)充潤滑油，進(jìn)而保證受電弓內(nèi)部元件的流暢運(yùn)轉(zhuǎn)。按照設(shè)備檢修期限及時對設(shè)備進(jìn)行檢修，判斷其是否達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。并對并對受電弓的設(shè)備和工具進(jìn)行運(yùn)行測試，檢查設(shè)備功能，校核緊固力矩。對于磨損嚴(yán)重和需要更換的元件應(yīng)該及時進(jìn)行更換和維修，檢修結(jié)束后應(yīng)進(jìn)行整體測試，確?？梢哉＿\(yùn)行[4]。

4.總結(jié)

受電弓是地鐵車輛的重要組成部分，在地鐵運(yùn)行中受電弓會出現(xiàn)部分故障，這會關(guān)系到地鐵運(yùn)行的效率和安全性。所以在地鐵車輛運(yùn)行前后需要對受電弓進(jìn)行檢修和保養(yǎng)，保養(yǎng)時工作人員應(yīng)該認(rèn)真負(fù)責(zé)的按照檢修標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，及時發(fā)現(xiàn)潛在威脅，提高地鐵運(yùn)行的穩(wěn)定性和安全性。

參考文獻(xiàn)：

[1] 郭世成. 地鐵車輛受電弓電磁閥、壓力開關(guān)多次燒損故障和處理分析[J]. 低碳世界，2018（7）：282-283.

[2] 錢世勇，王金生，程棟梁，丁慈.地鐵車輛受電弓焊接弓角過渡不平滑的原因分析及處理措施[J].電力機(jī)車與城軌車輛，2017，40（ 03） ： 54-56.

[3] 劉騰飛. 鄭州地鐵1 號線車輛受電弓典型故障分析及措施[J]. 機(jī)車車輛工藝，2018（5）：47-48.

[4] 曹秀峰，許曉勤，李軍.成都地鐵1 號線車輛受電弓研制[J].城市軌道交通研究，2009，12（11）：82-85.