电力机车受电弓不能升起的故障原因分析及处理.docx

电力机车受电弓不能升起的故障原因分析及处理 木合百提吐尔逊摘 要：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。本文通过对电力机车受电弓的基本结构和动作原理分析，得出故障原因和处理方法。关键词：电力机车 受电弓 故障分析随着我国铁路跨越式的发展，乌鲁木齐铁路局也实现了电力机车牵引的现代化。而笔者发现电力机车运行过程中经常发生受电弓升不起的故障，严重影响机车的正常运行。受电弓是电力机车或电动车辆与固定供电装置之间的连接环节，受电弓性能的优劣直接影响所取电流的可靠性，也直接影响电力机车或电动车辆的工作状态。受电弓通过绝缘子安装在电力机车、电动车辆的车顶上，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，供机车使用。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。升降弓时应不产生过分冲击，为此要求升、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；降弓时滑板脱离接触导线要快，接近底架时要慢，以防拉弧及对底架有过分的机械冲击。目前，我局主要电力机车SS4改型电力机车采用TSG1-630/25型和LV260-2型单臂受电弓。一、TSG1-630/25型单臂受电弓的基本结构TSGI630/25型受电弓主要由滑板机构、框架和汽缸传动机构三部分所组成。其结构如图1所示。c图1 TSG1型受电弓结构图1-滑板弓头； 2-弓头支承装置； 3-平衡杆； 4-上框架； 5-推杆； 6-下臂杆； 7-缓冲阀； 8-传动风缸； 9-活塞； 10-降弓弹簧； n-拉杆绝缘子； 12-滑环； 13-扇形板； 14-拐臂； 15-转轴； 16-升弓弹簧； 17-底架； 18-升弓弹簧调整螺母； 19-支持绝缘子； 20-铰链座1.滑板机构滑板机构主要由滑板及支架组成。滑板的主体组成由铝板压制而成，在一定的强度下用铝板可减轻其重量。滑板是通过支架装在上部框架上。2.框架整个框架由上部框架、下臂杆、平衡杆、推杆和底架组成。底架是由槽钢和球墨铸铁的支架装配而成，并通过三个支持绝缘子安装在机车顶盖上。受电弓的受流运动部件都装在底架上。3.汽缸传动机构整个传动机构由缓冲阀、传动风缸、连杆、滑环及升降弹簧组成。传动风缸单独安装在机车顶盖上，通过拉杆绝缘子和滑环与下臂杆的转轴进行力的传递，在传动风缸中安装了两个长度不等的降弓弹簧。升弓弹簧有两个，一端用螺杆固定于底架上，另一端经扇形板螺栓固定于转轴上。调整螺杆的长度，可以改变弹簧张力的作用。二、TSG1型单臂受电弓的动作原理图2 连杆机构示意图1-滑板 2-支架； 3-平衡杆 4-上部框架 5-铰链座 6-下臂杆 7-推杆 8-底架单臂受电弓的连杆机构是由两个四连杆机构组成，如图2所示。下部四连杆机构由下臂杆6、铰链座5、推杆7及底架8组成。其作用是当角度变化时，使滑板上升和下降并保持其运动轨迹基本为一铅垂线。上部四连杆机构由固定在铰链座上的上部框架4与推杆铰接的平衡杆3和支架2组成，其作用是使滑板在整个运动高度保持水平状态。1.升弓过程升弓时，司机操纵受电弓按键开关，控制受电弓的电空阀使气路导通。压缩空气通过缓冲阀7进入传动风缸8，活塞9克服降弓弹簧10的压力向右移动，通过汽缸盖上的杠杆支点，使拉杆绝缘子向左移动，同样通过杠杆支点的作用，使滑环12右移，此时拐臂14不受滑环12的约束，下臂杆6便在升弓弹簧的作用下，做顺时针转动。此时，中间铰链座20在推杆5的推动下，作逆时针转动，也即上框架4做逆时针转动，整个受电弓弓头随即升起。当传动风缸8充气后，活塞9处于右侧极限位置时，对应的滑环12也处于右侧极限位置，这时传动风缸8对受电弓无力的作用，弓头滑板对接触网导线的压力完全取决于升弓弹簧16力的大小，而与传动风缸8无关。2.降弓过程降弓时，司机操纵受电弓按键开关，使受电弓的电空阀将缓冲阀7的气路与大气接通，于是传动风缸8内的压缩空气经缓冲阀排向大气，活塞在降弓弹簧10作用下，向左移动，使滑环12也向左移动，当滑环12与拐臂接触后，迫使拐臂跟随着滑环继续左移，强制下臂杆6做逆时针转动，最终使弓头1降到落弓位。三、SS4改型电力机车控制管路系统控制管路系统的工作原理如图3所示。图3机车正常运用时，由总风缸向控制管路系统供风，工作通路：总风塞门140止回阀108调压阀52（调整后500kPa）保护电控阀287YV门联锁阀37塞门143升弓电控阀1YV受电弓1AP（升弓）。升弓时，若任一高压室或变压器室门未关好，则门联锁37、38不开放气路，压缩空气无法进入受电弓汽缸。同时，若非操作端机车门未关好，安装在门联锁38后的风压继电器515KF将切断本务机车的升弓控制电路。如风压继电器515KF故障，可由塞门147切除。四、受电弓不能升起的故障分析及处理现象1：一节车有风一节车无风（打开两节车97号塞门，一节空气柜红色表针显示700kPa以上，一节红色表针显示400kPa以下）前后弓均不能升起。原因：（1）有风节风压够，但无风节5l5KF不能接通有风节的1YV电路；（2）无风节1YV电路通，但风压不够，故前后弓均不能升起。处理：（1）将有风节一低压柜本节升弓合闸开关588QS打故障位；（2）将无风节一低压柜零压故障开关236QS打故障位；（3）在有风节司机室升前弓，合主断，起劈相机打风；（4）打满风后，降弓，恢复两节车的588QS和236QS于正常位。现象2：两节车都有风（打开两节车97号塞门，两节车空气制动柜红色表针均显示700kPa以上）前后弓均不能升起。原因：（1）某节车某侧高压柜门未关好，门联锁出不来；（2）某节车保护阀287YV未得电，使左右侧37、38门联锁无风出不来；（3）操纵端升弓电源没有；（4）某节车52号调压阀手轮松，输出压力低于500kpa。处理：（1）保持操纵台电钥匙570QS在闭合位，前弓或后弓开关在闭合位，检查两节车4个门联锁，使锁闭杆到位，门联锁伸出，弓便升起；（2）如某节车左右两个门联锁均未伸出，则手按该节车287YV，能听见门联锁伸出音响，为287YV未得电，无门联锁伸出音响，为52号调压阀手轮松；（3）如为287YV未得电，断开电钥匙570QS检查该节车一二高压柜的20QP和50QP以及天窗297QS，使其闭合到位，联锁正常。如为52号调压阀无风输出，顺时针拧紧手轮，观其表针显示500kPa；（4）如两节车4个门联锁均不伸出，仍然保持电钥匙570QS活动几次于闭合位，在该节车电源柜将受电弓脱扣602QA断合几次。现象3：两节车都有风（打开两节车97号塞门，两节车空气柜红色表针均显示700kPa以上）某节车弓不能升起。原因：（1）不能升弓节的主断控制器（快速降弓装置）故障；（2）不能升弓节的1YV犯卡或受电弓故障开关587QS虚接；（3）能够升弓节的515KF漏风或虚接。处理：（1）将不能升弓节的主断控制器（快速降弓装置）面板上开关打故障位；（2）人为活动不能升弓节的1YV和受电弓故障开关587QS几次；（3）在不能升弓节的2号端子柜短接533a和534a号线；（4）在中间站或外段无时间处理时以一个弓运行回本段。五、体会通过分析受电弓常见故障，引起受电弓升不起的主要故障部件是电空阀，因此在机车运用过程中或司机的一次作业过程中，司机检查的重点部件要放在电空阀上，这样才能有效降低受电弓的常见故障的发生，从而保证铁路运输的安全。（作者单位：新疆铁道职业技术学院）endprint摘 要：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。本文通过对电力机车受电弓的基本结构和动作原理分析，得出故障原因和处理方法。关键词：电力机车 受电弓 故障分析随着我国铁路跨越式的发展，乌鲁木齐铁路局也实现了电力机车牵引的现代化。而笔者发现电力机车运行过程中经常发生受电弓升不起的故障，严重影响机车的正常运行。受电弓是电力机车或电动车辆与固定供电装置之间的连接环节，受电弓性能的优劣直接影响所取电流的可靠性，也直接影响电力机车或电动车辆的工作状态。受电弓通过绝缘子安装在电力机车、电动车辆的车顶上，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，供机车使用。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。升降弓时应不产生过分冲击，为此要求升、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；降弓时滑板脱离接触导线要快，接近底架时要慢，以防拉弧及对底架有过分的机械冲击。目前，我局主要电力机车SS4改型电力机车采用TSG1-630/25型和LV260-2型单臂受电弓。一、TSG1-630/25型单臂受电弓的基本结构TSGI630/25型受电弓主要由滑板机构、框架和汽缸传动机构三部分所组成。其结构如图1所示。c图1 TSG1型受电弓结构图1-滑板弓头； 2-弓头支承装置； 3-平衡杆； 4-上框架； 5-推杆； 6-下臂杆； 7-缓冲阀； 8-传动风缸； 9-活塞； 10-降弓弹簧； n-拉杆绝缘子； 12-滑环； 13-扇形板； 14-拐臂； 15-转轴； 16-升弓弹簧； 17-底架； 18-升弓弹簧调整螺母； 19-支持绝缘子； 20-铰链座1.滑板机构滑板机构主要由滑板及支架组成。滑板的主体组成由铝板压制而成，在一定的强度下用铝板可减轻其重量。滑板是通过支架装在上部框架上。2.框架整个框架由上部框架、下臂杆、平衡杆、推杆和底架组成。底架是由槽钢和球墨铸铁的支架装配而成，并通过三个支持绝缘子安装在机车顶盖上。受电弓的受流运动部件都装在底架上。3.汽缸传动机构整个传动机构由缓冲阀、传动风缸、连杆、滑环及升降弹簧组成。传动风缸单独安装在机车顶盖上，通过拉杆绝缘子和滑环与下臂杆的转轴进行力的传递，在传动风缸中安装了两个长度不等的降弓弹簧。升弓弹簧有两个，一端用螺杆固定于底架上，另一端经扇形板螺栓固定于转轴上。调整螺杆的长度，可以改变弹簧张力的作用。二、TSG1型单臂受电弓的动作原理图2 连杆机构示意图1-滑板 2-支架； 3-平衡杆 4-上部框架 5-铰链座 6-下臂杆 7-推杆 8-底架单臂受电弓的连杆机构是由两个四连杆机构组成，如图2所示。下部四连杆机构由下臂杆6、铰链座5、推杆7及底架8组成。其作用是当角度变化时，使滑板上升和下降并保持其运动轨迹基本为一铅垂线。上部四连杆机构由固定在铰链座上的上部框架4与推杆铰接的平衡杆3和支架2组成，其作用是使滑板在整个运动高度保持水平状态。1.升弓过程升弓时，司机操纵受电弓按键开关，控制受电弓的电空阀使气路导通。压缩空气通过缓冲阀7进入传动风缸8，活塞9克服降弓弹簧10的压力向右移动，通过汽缸盖上的杠杆支点，使拉杆绝缘子向左移动，同样通过杠杆支点的作用，使滑环12右移，此时拐臂14不受滑环12的约束，下臂杆6便在升弓弹簧的作用下，做顺时针转动。此时，中间铰链座20在推杆5的推动下，作逆时针转动，也即上框架4做逆时针转动，整个受电弓弓头随即升起。当传动风缸8充气后，活塞9处于右侧极限位置时，对应的滑环12也处于右侧极限位置，这时传动风缸8对受电弓无力的作用，弓头滑板对接触网导线的压力完全取决于升弓弹簧16力的大小，而与传动风缸8无关。2.降弓过程降弓时，司机操纵受电弓按键开关，使受电弓的电空阀将缓冲阀7的气路与大气接通，于是传动风缸8内的压缩空气经缓冲阀排向大气，活塞在降弓弹簧10作用下，向左移动，使滑环12也向左移动，当滑环12与拐臂接触后，迫使拐臂跟随着滑环继续左移，强制下臂杆6做逆时针转动，最终使弓头1降到落弓位。三、SS4改型电力机车控制管路系统控制管路系统的工作原理如图3所示。图3机车正常运用时，由总风缸向控制管路系统供风，工作通路：总风塞门140止回阀108调压阀52（调整后500kPa）保护电控阀287YV门联锁阀37塞门143升弓电控阀1YV受电弓1AP（升弓）。升弓时，若任一高压室或变压器室门未关好，则门联锁37、38不开放气路，压缩空气无法进入受电弓汽缸。同时，若非操作端机车门未关好，安装在门联锁38后的风压继电器515KF将切断本务机车的升弓控制电路。如风压继电器515KF故障，可由塞门147切除。四、受电弓不能升起的故障分析及处理现象1：一节车有风一节车无风（打开两节车97号塞门，一节空气柜红色表针显示700kPa以上，一节红色表针显示400kPa以下）前后弓均不能升起。原因：（1）有风节风压够，但无风节5l5KF不能接通有风节的1YV电路；（2）无风节1YV电路通，但风压不够，故前后弓均不能升起。处理：（1）将有风节一低压柜本节升弓合闸开关588QS打故障位；（2）将无风节一低压柜零压故障开关236QS打故障位；（3）在有风节司机室升前弓，合主断，起劈相机打风；（4）打满风后，降弓，恢复两节车的588QS和236QS于正常位。现象2：两节车都有风（打开两节车97号塞门，两节车空气制动柜红色表针均显示700kPa以上）前后弓均不能升起。原因：（1）某节车某侧高压柜门未关好，门联锁出不来；（2）某节车保护阀287YV未得电，使左右侧37、38门联锁无风出不来；（3）操纵端升弓电源没有；（4）某节车52号调压阀手轮松，输出压力低于500kpa。处理：（1）保持操纵台电钥匙570QS在闭合位，前弓或后弓开关在闭合位，检查两节车4个门联锁，使锁闭杆到位，门联锁伸出，弓便升起；（2）如某节车左右两个门联锁均未伸出，则手按该节车287YV，能听见门联锁伸出音响，为287YV未得电，无门联锁伸出音响，为52号调压阀手轮松；（3）如为287YV未得电，断开电钥匙570QS检查该节车一二高压柜的20QP和50QP以及天窗297QS，使其闭合到位，联锁正常。如为52号调压阀无风输出，顺时针拧紧手轮，观其表针显示500kPa；（4）如两节车4个门联锁均不伸出，仍然保持电钥匙570QS活动几次于闭合位，在该节车电源柜将受电弓脱扣602QA断合几次。现象3：两节车都有风（打开两节车97号塞门，两节车空气柜红色表针均显示700kPa以上）某节车弓不能升起。原因：（1）不能升弓节的主断控制器（快速降弓装置）故障；（2）不能升弓节的1YV犯卡或受电弓故障开关587QS虚接；（3）能够升弓节的515KF漏风或虚接。处理：（1）将不能升弓节的主断控制器（快速降弓装置）面板上开关打故障位；（2）人为活动不能升弓节的1YV和受电弓故障开关587QS几次；（3）在不能升弓节的2号端子柜短接533a和534a号线；（4）在中间站或外段无时间处理时以一个弓运行回本段。五、体会通过分析受电弓常见故障，引起受电弓升不起的主要故障部件是电空阀，因此在机车运用过程中或司机的一次作业过程中，司机检查的重点部件要放在电空阀上，这样才能有效降低受电弓的常见故障的发生，从而保证铁路运输的安全。（作者单位：新疆铁道职业技术学院）endprint摘 要：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。本文通过对电力机车受电弓的基本结构和动作原理分析，得出故障原因和处理方法。关键词：电力机车 受电弓 故障分析随着我国铁路跨越式的发展，乌鲁木齐铁路局也实现了电力机车牵引的现代化。而笔者发现电力机车运行过程中经常发生受电弓升不起的故障，严重影响机车的正常运行。受电弓是电力机车或电动车辆与固定供电装置之间的连接环节，受电弓性能的优劣直接影响所取电流的可靠性，也直接影响电力机车或电动车辆的工作状态。受电弓通过绝缘子安装在电力机车、电动车辆的车顶上，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，供机车使用。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。升降弓时应不产生过分冲击，为此要求升、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；降弓时滑板脱离接触导线要快，接近底架时要慢，以防拉弧及对底架有过分的机械冲击。目前，我局主要电力机车SS4改型电力机车采用TSG1-630/25型和LV260-2型单臂受电弓。一、TSG1-630/25型单臂受电弓的基本结构TSGI630/25型受电弓主要由滑板机构、框架和汽缸传动机构三部分所组成。其结构如图1所示。c图1 TSG1型受电弓结构图1-滑板弓头； 2-弓头支承装置； 3-平衡杆； 4-上框架； 5-推杆； 6-下臂杆； 7-缓冲阀； 8-传动风缸； 9-活塞； 10-降弓弹簧； n-拉杆绝缘子； 12-滑环； 13-扇形板； 14-拐臂； 15-转轴； 16-升弓弹簧； 17-底架； 18-升弓弹簧调整螺母； 19-支持绝缘子； 20-铰链座1.滑板机构滑板机构主要由滑板及支架组成。滑板的主体组成由铝板压制而成，在一定的强度下用铝板可减轻其重量。滑板是通过支架装在上部框架上。2.框架整个框架由上部框架、下臂杆、平衡杆、推杆和底架组成。底架是由槽钢和球墨铸铁的支架装配而成，并通过三个支持绝缘子安装在机车顶盖上。受电弓的受流运动部件都装在底架上。3.汽缸传动机构整个传动机构由缓冲阀、传动风缸、连杆、滑环及升降弹簧组成。传动风缸单独安装在机车顶盖上，通过拉杆绝缘子和滑环与下臂杆的转轴进行力的传递，在传动风缸中安装了两个长度不等的降弓弹簧。升弓弹簧有两个，一端用螺杆固定于底架上，另一端经扇形板螺栓固定于转轴上。调整螺杆的长度，可以改变弹簧张力的作用。二、TSG1型单臂受电弓的动作原理图2 连杆机构示意图1-滑板 2-支架； 3-平衡杆 4-上部框架 5-铰链座 6-下臂杆 7-推杆 8-底架单臂受电弓的连杆机构是由两个四连杆机构组成，如图2所示。下部四连杆机构由下臂杆6、铰链座5、推杆7及底架8组成。其作用是当角度变化时，使滑板上升和下降并保持其运动轨迹基本为一铅垂线。上部四连杆机构由固定在铰链座上的上部框架4与推杆铰接的平衡杆3和支架2组成，其作用是使滑板在整个运动高度保持水平状态。1.升弓过程升弓时，司机操纵受电弓按键开关，控制受电弓的电空阀使气路导通。压缩空气通过缓冲阀7进入传动风缸8，活塞9克服降弓弹簧10的压力向右移动，通过汽缸盖上的杠杆支点，使拉杆绝缘子向左移动，同样通过杠杆支点的作用，使滑环12右移，此时拐臂14不受滑环12的约束，下臂杆6便在升弓弹簧的作用下，做顺时针转动。此时，中间铰链座20在推杆5的推动下，作逆时针转动，也即上框架4做逆时针转动，整个受电弓弓头随即升起。当传动风缸8充气后，活塞9处于右侧极限位置时，对应的滑环12也处于右侧极限位置，这时传动风缸8对受电弓无力的作用，弓头滑板对接触网导线的压力完全取决于升弓弹簧16力的大小，而与传动风缸8无关。2.降弓过程降弓时，司机操纵受电弓按键开关，使受电弓的电空阀将缓冲阀7的气路与大气接通，于是传动风缸8内的压缩空气经缓冲阀排向大气，活塞在降弓弹簧10作用下，向左移动，使滑环12也向左移动，当滑环12与拐臂接触后，迫使拐臂跟随着滑环继续左移，强制下臂杆6做逆时针转动，最终使弓头1降到落弓位。三、SS4改型电力机车控制管路系统控制管路系统的工作原理如图3所示。图3机车正常运用时，由总风缸向控制管路系统供风，工作通路：总风塞门140止回阀108调压阀52（调整后500kPa）保护电控阀287YV门联锁阀37塞门143升弓电控阀1YV受电弓1AP（升弓）。升弓时，若任一高压室或变压器室门未关好，则门联锁37、38不开放气路，压缩空气无法进入受电弓汽缸。同时，若非操作端机车门未关好，安装在门联锁38后的风压继电器515KF将切断本务机车的升弓控制电路。如风压继电器515KF故障，可由塞门147切除。四、受电弓不能升起的故障分析及处理现象1：一节车有风一节车无风（打开两节车97号塞门，一节空气柜红色表针显示700kPa以上，一节红色表针显示400kPa以下）前后弓均不能升起。原因：（1）有风节风压够，但无风节5l5KF不能接通有风节的1YV电路；（2）无风节1YV电路通，但风压不够，故前后弓均不能升起。处理：（1）将有风节一低压柜本节升弓合闸开关588QS打故障位；（2）将无风节一低压柜零压故障开关236QS打故障位；（3）在有风节司机室升前弓，合主断，起劈相机打风；（4）打满风后，降弓，恢复两节车的588QS和236QS于正常位。现象2：两节车都有风（打开两节车97号塞门，两节车空气制动柜红色表针均显示700kPa以上）前后弓均不能升起。原因：（1）某节车某侧高压柜门未关好，门联锁出不来；（2）某节车保护阀287YV未得电，使左右侧37、38门联锁无风出不来；（3）操纵端升弓电源没有；（4）某节车52号调压阀手轮松，输出压力低于500kpa。处理：（1）保持操纵台电钥匙570QS在闭合位，前弓或后弓开关在闭合位，检查两节车4个门联锁，使锁闭杆到位，门联锁伸出，弓便升起；（2）如某节车左右两个门联锁均未伸出，则手按该节车287YV，能听见门联锁伸出音响，为287YV未得电，无门联锁伸出音响，为52号调压阀手轮松；（3）如为287YV未得电，断开电钥匙570QS检查该节车一二高压柜的20QP和50QP以及天窗297QS，使其闭合到位，联锁正常。如为52号调压阀无风输出，顺时针拧紧手轮，观其表针显示500kPa；（4）如两节车4个门联锁均不伸出，仍然保持电钥匙570QS活动几次于闭合位，在该节车电源柜将受电弓脱扣602QA断合几次。现象3：两节车都有风（打开两节车97号塞门，两节车空气柜红色表针均显示700kPa以上）某节车弓不能升起。原因：（1）不能升弓节的主断控制器（快速降弓装置）故障；（2）不能升弓节的1YV犯卡或受电弓故障开关587QS虚接；（3）能够升弓节的515KF漏风或虚接。处理：（1）将不能升弓节的主断控制器（快速降弓装置）面板上开关打故障位；（2）人为活动不能升弓节的1YV和受电弓故障开关587QS几次；（3）在不能升弓节的2号端子柜短接533a和534a号线；（4）在中间站或外段无时间处理时以一个弓运行回本段。五、体会通过分析受电弓常见故障，引起受电弓升不起的主要故障部件是电空阀，因此在机车运用过程中或司机的一次作业过程中，司机检查的重点部件要放在电空阀上，这样才能有效降低受电弓的常见故障的发生，从而保证铁路运输的安全。（作者单位：新疆铁道职业技术学院）endprint 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