CRH2型动车组受电弓简介和故障分析

沈天奇（上海铁路局上海动车段，上海 201812）

CRH2型动车组受电弓简介和故障分析

沈天奇
（上海铁路局上海动车段，上海 201812）

介绍了CRH2型动车组受电弓的结构、工作原理及三级修受电弓的日常检修和常见故障，分析了故障发生的原因并提出了相应的处理方法，以达到提高故障处理效率和确保检修质量的目的。

CRH2型动车组；受电弓；工作原理；故障分析；处理方法

1　受电弓结构

受电弓的主要构成材质为铝合金材料，其上臂、下臂和弓头都是由这种材质组成，采用在底架上安装升弓装置和作用于上臂的钢丝绳进行工作。

为保护滑板，缓冲滑板在动车组运行时受到的不同方向的阻力和冲击力，滑板使用了在U型弓头支架上安装的方法，在上臂和弓头之间安装两个拉簧，在4个拉簧下方垂悬弓头支架，达到了在运行时可以向各个方向灵活移动的目的。

滑板安装在U型弓头支架上，弓头支架垂悬在4个拉簧下方，两个拉簧安装在弓头和上臂之间，这种结构使滑板在动车组运行方向上可以移动灵活，而且能够缓冲各个方向上的冲击，达到保护滑板的目的。

2　技术参数

（1）名称：单臂受电弓。

（2）型号：DSA250。

（3）设计速度：250km/h。

（4）额定电压/电流：25Kv/1100A

（5）标称接触压力：70N（可调）。

（6）空气压力调整：通过弓头翼片调节（根据用户需要选装）。

（7）升弓驱动方式：气囊装置。

（8）输入空气压力：0.4～1Mpa。

（9）静态接触压力为70N时的标称工作压力：约0.35Mpa。

（10）弓头垂向移动量：60mm。

（11）精密调压阀耗气量：输入压力＜1Mpa时不大于11.5L/ min。

（12）材料。1）滑板：整体碳滑板（铝托架/碳条）；2）弓角：钛合金；3）上臂/下臂：高强度铝合金；4）下导杆：不锈钢；5）底架：低合金高强度结构钢。

（13）重量：约115KG（不包含绝缘子）。

3　工作原理

构成受电弓气动原理的主要部件包括：空气过滤器、精密调压阀Rc1/2调压范围0.01～0.8Mpa、单向节流阀（升弓）G1/4、单向节流阀（降弓）G1/4、压力表R1/8.0Mpa和安全阀等。

受电弓气动的主要的工作原理为压缩空气经由电控阀，通过滤器，进入精密调压阀，再通过接触压力调节受电弓，然后将压力不固定的压缩空气调节为恒定的压力的过程。其精度偏差为正负0.002Mpa。经查阅资料得知气压每变化0.01Mpa（0.1kgf/cm2）会使接触压力变化10N。

压力表显示值仅作为参考，应以实测接触压力为准。单向节流阀（升弓）G1/4主要用于升弓时间，单向节流阀（降弓）G1/4主要用于降弓时间。

4　日常检查

（1）动车组处于静止、停稳状态。

（2）确认接触网断电。

（3）确认VCB断开，降下受电弓。

（4）确认静态接触压力值。1）受电弓升起，检测受电弓压缩空气压力是否在额定范围内（3.1～3.5bar）；2）上推力和下拉力是通过弹簧秤使受电弓以0.05m/s±10%的速度匀速朝上或朝下运动在1.6m处记录测量值；2）平均值应在70±15N，且上推力最小值应不小于55N，下拉力最大值不超过85N。

（5）调整静态接触压力（压力达不到要求时进行）。1）受电弓升起，确认受电弓气囊压缩空气压力在额定范围内；2）下降受电弓，连接弹簧秤与受电弓的上交叉管，可采用上交叉管上套上绳子向下拉的方式，至高出绝缘子下平面1.6m处以下停止；3）通过精密调压阀的调整，将受电弓慢慢上升，至于高出车顶1.6m处，在弹簧秤显示为70N时，拉住弹簧秤，停止受电弓的上升，调节好精密调压阀；4）将精密调压阀手轮的防松螺母拧紧，固定并调整好精密调压阀的最终压力，最后使用记号笔在上面打上防松标记。

（6）检测受电弓升降弓时间。1）升起受电弓，以受电弓折叠位置动作至2.4m处（即碳滑板接触到接触网）为升弓时间t，t≤5.4秒；2）降下受电弓，以受电弓在2.4m处（即接触网高度）降至折叠位为降弓时间t，t≤4秒；3）当受电弓在网下快速升高时，可能会破坏接触网和碳滑板。应采取措施保证受电弓升弓时不允许有任何回跳，降弓时应有缓冲。

（7）调整升弓和降弓时间（时间达不到要求时进行）。1）静态接触压力和气囊压力均正常时，反复操作受电弓上升与降下；2）通过升弓节流阀和降弓节流阀来调整受电弓从落弓位置上升至指定高度（自绝缘子下平面）及自指定高度降至落弓位置的升弓和降弓时间；3）升弓时禁止受电弓任何回跳现象；降弓时允许降弓位弹跳，同时伴有缓冲，上交叉管应落在2个橡胶减振器上。

5　故障处理

5.1受电弓常见故障

5.1.1碳滑板故障

（1）碳滑条出现过度磨耗故障：受电弓碳滑条磨损过限主要是由于接触网不平整、表面粗糙，接触网的分段处高度起伏及短距离内接触网高度剧烈波动等问题导致。

（2）碳滑条出现漏风故障：当高速运行的列车受到外物击打时，碳滑条会出现裂纹破损现象，严重时会造成碳滑条漏风。

（3）两碳滑条出现高度差过限故障：维持两碳滑条自由高度平衡状态主要依靠的平衡拉簧，其位于受电弓两碳滑条间，当两碳滑条位置出现偏差，高度差过限时，拉簧就会出现断裂或调整不到位等问题。

5.1.2快速阀及ADD供风阀撞击故障

列车在室外环境下快速行驶时，更易受到外部物体击打和撞击，快速阀及ADD阀安装在车顶上，相较于其他部位，更易出现裂纹、变形、松动等问题，进而导致漏风。

5.1.3连接管接头处漏风故障

快速阀以及ADD阀之间的连接主要依靠接口处的O环橡胶圈，连接管接头处漏风故障就是O环橡胶圈漏风问题，出现这个故障的原因主要有以下三点：第一，O环橡胶圈老化；第二，由于接头螺母安装扭力小，小于3N，在碳滑条与PU4管连接处经常安装时扭力过紧；第三，碳滑条接头盖松。

5.1.4压力开关显示故障

压力开关是控制受电弓升弓和显示升弓信息的主要控件，受电弓无法正常升弓和受电弓上升后，MON显示器没有显示升弓信息，往往是因为压力开关的损坏或调整不当。

5.1.5弓头导流翼板、翼片遇阻故障

弓头导流翼板、片的作用是充分利用列车高速运行中的空气阻力，将空气阻力转换为弓头与碳滑条部分的垂直上升力或垂直下降力，从而达到在运行中自动调整碳滑条与接触网压力的目的。弓头导流翼板、翼片长时间遇到巨大的阻力对翼板、翼片也会造成一定危害，翼板、翼片断裂造成变形或丢失。

5.2常见故障处理方法

5.2.1碳滑条故障的处理

受电弓作业检测时，应认真测量碳滑条的尺寸高度，碳滑条的厚度不应小于5mm，若超过5mm，应及时更换。要仔细检查碳滑条表面，确认是否发生破损现象，当无泄漏并且破损无过限时，可以通过认真打磨对应破损位置进行修复，打磨能够消除碳滑条表面台阶现象，避免压力过于集中，但破损严重时不能继续使用应及时更换。

5. 2.2 快速阀及ADD供风阀撞击故障处理

快速阀和ADD阀处于室外环境中，检查应更加频繁，更换也应更加及时。检查时如发现被外物击打出现裂纹、造成变形、导致漏风，应及时更换，并且做好检漏工作如发现有生锈卡死配件或配件松动时，需应立即处理进行更换，并做好清洁保养工作。

5.2.3连接管接头处漏风故障处理

连接管接头处出现漏风状况时，可能是配件损坏，也可能连接不牢固，在修复作业过程中，应对各管路系统进行全面的检测，做好查漏试验，更换破损配件，保证管路连接处无泄漏。

5.2.4压力开关显示故障处理

压力开关显示故障主要是以下两种：MON显示器没有显示升弓信号，受电弓已经升起；受电弓已正常升起，但升弓信号显示延长。

5.2.5弓头导流翼板、翼片遇阻故障处理

除了以上检查，检查受电弓时，还应注意检查弓头上的导流翼片、翼板是否有断裂、变形或丢失现象，发现后应及时进行处理或更换，确保受电弓可正常使用。

5.3改进措施及建议

5.3.1快速降弓阀位置向气囊外侧移动

曾发现动车组CRH2089C 06车受电弓ADD快速降弓阀严重松动，并且供风管与ADD快速降弓阀连接处出现漏风现象，以此车解决方法为例。而通过研究发现，还可以将快速阀的位置向气囊外侧移动4 至5厘米来解决问题，这样将极大地为紧固或更换快速降弓阀的拆装提供方便，节省大量时间，提高了作业效率。

5.3.2ADD供风阀改装在车厢内

ADD供风阀的作用是向碳滑条提供风源，可采用切断该阀的方式阻止碳滑条漏风。，但目前的ADD阀安装的位置都是在外部车顶上，面临着配件容易损坏的风险，而且当碳滑条出现漏风现象时，不利于随车机械师及时进行应急处理。

6　结束语

我国铁路建设正处于高速发展阶段，然而频发的设备故障、线路事故使国内铁路行业对产品质量、运营安全等问题进行了深刻反思，同时，由于维修原因导致的设备可靠性问题也引起了动车组检修人员的高度重视。

10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.14.205

沈天奇（1989-） ，上海人，本科，助理工程师，研究方向：动车维护与故障处理。