某地铁机场线QKZ5 型电动客车受流器起复装置设计研发及应用

秦栋

（北京京城地铁有限公司，北京 101300）

1 受流器起复装置设计方案和工作原理

1.1 设计方案

（1）总体视图（如图1）

图1

（2）部件明细（如表1）

表1

（3）组成结构。受流器起复装置主体由装夹固定装置、关节锁紧装置、间隙调整装置三部分组成，并配有起复压杆，方便正线进行受流器起复作业：①装夹固定装置。装夹固定装置用于起复装置主体与受流器的连接固定，通过挂耳、挂钩使起复装置主体吊挂在受流器背板上，并可调节螺杆实现起复装置的安装与拆卸。②关节锁紧装置。关节锁紧装置在受流器与三轨脱离后，锁紧关节，实现受流器与三轨脱离的功能。关节锁紧装置分为工作状态与非工作状态，如图2、图3。③间隙调整装置。间隙调整装置可调整补偿间隙（装置装车时、受流器滑块磨损后），确保受流器与第三轨之间的脱离间隙在合理范围内（如图4）。④起复压杆。起复压杆作为受流器起复装置配件，方便列车出现接地故障时乘务员在车上下压受流器，实现受流器起复装置起复功能，更为高效地处理现场。

图2 工作状态

图3 非工作状态

1.2 工作原理

图4

当车辆发生接地故障需要起复装置将受流器滑块脱离三轨时，操作人员使用起复压杆按压受流器滑块支臂，起复装置弯曲的关节伸直，直线轴承在弹簧力的作用下向下做直线动作，将关节锁紧伸直状态，实现受流器滑块与第三轨分离。当车辆回段后，手动操作起复装置的直线轴承上移，受流器滑块完成复位。

2 受流器起复装置装车试验

2.1 实验前准备情况

（1）关键部件有限元分析（吊耳，部件明细序号1）。静应力分析结论：在外加1000N 作用力时，吊耳最大变形量为3.946e-001mm。疲劳分析结论：在外加500N 循环应力作用下，吊耳最小疲劳寿命1.684+003 次，最大疲劳寿命1e+006 次。振动频率分析结论：车辆最大震动为500Hz，设备部件最小震动为2869.7Hz 发生在1 阶震动，不会发生共振。

以上数据来源第三方有限元分析报告、北京地铁机场线车辆维护手册。

（2）车辆限界分析。根据北京地铁机场线车辆限界图，车辆限界最低点距轨面18mm。受流器起复装置样件经过上车静态调试，测得起复装置工作状态受流器滑块固定螺栓最低点（安装起复装置后的受流器极限位置）距轨面29mm，高于车辆限界11mm，不会出现侵界现象。

2.2 装车试验

（1）试验对象。①试验车辆：机场线104 号列车。②试验设备（如表2、图5）。

表2

图5 受流器起复装置装车照片

（2）试验地点。北京地铁机场快轨天竺车辆段停车列检库及正线。

（3）试验项目。①静态试验；地点：列检库，静态验证受流器起复装置起复功能。②动态试验；地点：正线，动态监控受流器起复装置工作状态、站台验证起复功能。

（4）试验情况说明。2018 年2 月2 日，4 套受流器起复装置安装在机场线104 车1#车位置，并在周围固定了4 套高清夜视摄像头，实时监控装置状态。2 月3 日～5 日白天为静态试验阶段，技术人员多次在列检库对受流器起复装置起复功能进行试验；2 月5 日夜间机场线运营结束后进行动态试验，试验车辆按照机场线正常运行速度运行，技术人员通过摄像头观察受流器起复装置状态，并在东直门站进行了起复功能试验。

（5）试验结论。①车辆限界验证。试验车辆在运行过程中，受流器运行平稳，起复装置固定牢靠，无撞击、侵界现象，符合车辆限界要求。②受流器起复装置起复功能验证北京地铁机场线技术人员分别在列检库、正线东直门站进行受流器起复装置起复功能验证，试验结果符合要求。③受流器滑块与第三轨脱开距离确认。受流器起复装置装车后，车辆正常运营过弯道时由于车体倾斜，常因起复装置设置的受流器滑块与第三轨脱开距离（间隙调整装置可调节）设置的不合理造成受流器异常脱开，将使得受流器无法正常受电。装车试验阶段通过多次车辆牵出线试验、正线验证，最终确定脱开距离设置为40±2mm。在此参数下，受流器运行平稳，不易发生异常脱开现象。

3 受流器起复装置载客运营考核试验

3.1 制定载客运营考核指标

为验证受流器起复装置具有符合要求的可靠性及后续投入运营的能力，北京京城地铁有限公司（机场线运营公司）设定载客运营考核指标，以开展后续载客运营考核试验工作。

（1）一辆车（4 套受流器起复装置）载客运营考核指标。考核运营时间1 个月，考核期间受流器起复装置故障率≤0.05 件/百车公里，不得造成责任事故。

（2）一列车（16 套受流器起复装置）载客运营考核。考核运营时间两个月，考核期间受流器起复装置故障率≤0.02 件/百车公里，不得造成责任事故。

3.2 载客运营考核试验

（1）一辆车（4 套受流器起复装置）试验。

①试验方案。试验车辆：机场线105 号列车，4#车。试验时间：2018 年4 月20 日（装置装车）—5 月20 日（运营结束）。试验地点：北京地铁机场线天竺车辆段及正线。

②试验结果。4 套受流器起复装置于2018 年5 月30 日下车，累计考核40 天（多于规定试验时间1 个月），载客运营考核试验期间受流器起复装置未出现故障，达成载客运营考核指标，试验结果合格。

（2）一列车（16 套受流器起复装置）试验。

①试验方案。试验车辆：机场线105 号列车，全列车。试验时间：2018 年7 月18 日（装置装车）—9 月18 日（运营结束）。试验地点：北京地铁机场线天竺车辆段及正线。

②试验结果。16 套受流器起复装置于2018 年10 月11 日下车，累计考核83 天（多于规定试验时间2 个月），载客运营考核试验期间受流器起复装置未出现故障，达成载客运营考核指标，试验结果合格。下车后的16 套受流器起复装置进行探伤处理，未发现缺陷（依据第三方测试报告）。

4 专家评审

2018 年11 月29 日，北京京城地铁有限公司组织召开了关于受流器起复装置结题验收项目的专家评审会，与会专家一致同意机场线QKZ5 型电动客车受流器起复装置评审通过。