受电弓使用维护说明书.docx

1、受电弓使用维护说明书（受电弓滑板）使用维护说明书文件编号：编 制：审 核：批 准：发 放 号： 受控状态：（ 受 控 ） 使用部门:技术中心1 功能及用途受电弓是一种铰接式的机械构件，它通过绝缘子安装于电力机车车顶。受电弓的集电头升起后与接触网导线接触，从接触网上集取电流，并将其通过车顶母线传送到车内供机车使用。当司机在司机室中按下升弓按钮时，电磁阀得电，压缩空气进入气囊升弓装置时，将使气囊膨胀抬升，并带动作用于下臂杆的钢丝绳，钢丝绳拉拽下臂杆使受电弓升起，并使受电弓集电头与接触网保持接触状态。当司机在司机室中按下降弓按钮时，电磁阀失电，切断供风，气囊升弓装置开始排气，受电弓靠自重下降，然后使

2、弓头保持在两个橡胶止挡上。此外当受电弓滑板磨耗到限或折断时，滑板内气腔漏气，ADD装置将动作，迅速降弓，实现自动保护功能。受电弓在工作时，气囊升弓装置一直被供以压缩空气，由于弓头采用弓头悬挂装置，使弓头具有一定的自由度，接触网高度方面较小的差异通过弓头悬挂装置进行补偿，较大的差异，例如在桥梁和隧道，通过铰链系统进行补偿，因此受电弓可随接触网的不同高度而自由地变换其高度而保持接触压力基本恒定。对于单臂受电弓，集电头被一个铰链系统垂向操纵，铰链系统形成一个四杆机构。由于集电头的垂向运动，这个运动方向对接触压力没有影响，因此受电弓适合在两个方向进行安装使用。带有滑板的集电头，将尽可能的位于转轴上方绕

3、转轴进行自由摆动。当气囊中的气压达到调压阀的设定值时，受电弓将逐渐升起，与接触网相接触的接触压力将被确定。通过释放气囊中的压缩空气，依靠受电弓的自重进行降弓，通过绝缘软管提供压缩空气。使用环境条件：1）海拔不超过2500m。2）最低环境温度为40，最高环境温度为70。3）温度保持40不变时，相对湿度为95；温度从-2530快速变化时，相对湿度为95，最大绝对湿度为30g/m3。4）暴露在机车外部的部分能承受雨、雪、风、沙的侵袭，并且具有防水、防风、防沙的能力。5）受电弓的振动和冲击IEC-61373 标准I类A级的相关要求。图1 受电弓总览图2 说明2.1 技术参数额定工作电压 30kV(AC

4、)电压波动范围 19 kV(AC)31 kV(AC)额定工作电流 1000A 额定运行速度 200km/h折叠高度 (包括支持绝缘子) 678mm最小工作高度(从落弓位滑板面起) 220mm最大工作高度(从落弓位滑板面起) 2250mm最大升弓高度(从落弓位滑板面起) 2400mm受电弓集电头（弓头）长度 1950 10mm 受电弓集电头（弓头）宽度 330 3mm 受电弓集电头（弓头）高度 285 10mm 滑板长度 1250 1mm受电弓集电头轮廓形状 符合UIC608.4a的要求静态接触压力 7010N环境工作温度 -40+70最小工作压力 400kPa最大工作压力 1000kPa额定工

5、作压力（供风） 550kPa静态接触压力为70N时气囊压力 约380400kPa降弓位置保持力 150N升弓时间 610s降弓时间 6 s 总重（不包括支持绝缘子） 110kg安装尺寸 11008001mm电气区域 30110mm电气间隙 350mm气路接口尺寸 G1/42.2 结构及技术说明1、底架；2、下臂杆；3、上框架；4、拉杆；5、气囊组装；6、平衡杆；7、弓头8、阻尼器；9、气路及ADD；10、气阀板；11、绝缘子组装；12、绝缘软管13、弓头电流连接组装；14、底架电流组装；15、肘接电流连接组装图2 受电弓及其部件单臂受电弓包括以下主要部件：1）底架 (图2中序1)图3 底架底架

6、由方形钢管焊接而成，在连接处紧密密封焊接。它包括下臂杆、拉杆、阻尼器的轴承支架，气囊的安装支撑架，支撑上框架和弓头的橡胶止挡。为了将底架装于绝缘子之上，在底架上开有直径为24mm的通孔，便于M20螺纹的连接。为了便于电气连接，提供了一个接线端，接线端上开有直径为14mm的通孔。接线端由不锈钢制作而成。2）绝缘子 (图2中序11)标称电压 25 kV高度 400mm重量 7.357 kg1、六角头螺栓；2、平垫圈；3、隔离装置；4、支持绝缘子图4 绝缘子3）铰链机构铰链系统包括下臂杆，上框架和拉杆，和底架一起构成一个四杆机构，在这种情况下，上框架的顶管的运动轨迹将成为一条近似垂直的直线。a、下臂

7、杆(图2中序2)下臂杆由无缝钢管在连接处密封焊接而成。它包括底架轴承管和肘接轴承管的主轴承。轴承被密封且终生润滑。底架轴承管上装有连接气囊和阻尼器的扇形板。b、上框架(图2中序3) 上框架由几段铝管、顶管和下部的肘接横管焊接而成。通过两个夹板将下横管和拉杆的上轴承连接起来。自润滑轴承被压进长横管内部，作为弓头悬挂支撑的轴承。由两个交叉的拉杆增加上框架横向刚度。c、拉杆(图2中序4)拉杆进行封闭，最终组成四杆机构，围成了方形链接。通过调整螺母，拉杆的长度可以进行调节，以调整几何结构（补偿误差）。这种调整要在制造工厂或者在铁路的主要修理工厂由被培训过的人进行。4）导流线(图2中序13、14、15)

8、流过受电弓的电流，绕过滚动轴承和弓头悬挂装置的绝缘弹簧元件，通过高性能的导流线进行短接。导流线由高性能铜线组成，两端配有压型的接头。共有四条导流线短接下臂杆的轴承，两条导流线短接弓头。接头材料为不锈钢、铜或铝，所有的螺栓带有平垫片，采用锁紧螺母连接。在铝和铜表面之间，专门的垫片被提供以避免出现电腐蚀。5）弓头(图2中序7) 图5 弓头滑板与弓角一起形成一个框架结构。这种设计保证弓头结构精巧，部件尽可能少，易维护。在铁路系统，对于不同的接触网，可以安装不同轮廓尺寸的弓头。a、碳滑板每条接触滑板都是由一个导电的石墨磨损件和铝托架组成。这两个部件由粘贴工艺连接在一起。b、弓头悬挂装置弓头悬挂支撑由两

9、个橡胶扭矩元件和两个V型链接器构成。链接器被装在扭矩条的末端，扭矩条将橡胶元件和链接器连接在一起。橡胶弹簧元件上方的正方形被安装在弓角的横梁上，扭矩条被支撑在上框架的长横管的免维护轴承上，这种结构允许弓头尽可能的上框架的顶管周围，垂直方向和水平方向自由运动。在侧向受载（接触网晃动，摇摆，过线岔）的情况下，通过扭矩条可以使弓头近似保持水平。通过滑板的反应频率可以计算出刚度来。在工作期间，对于受迫频率，悬挂弹簧表现出一个增加的刚度和低的惯性阻尼。橡胶弹簧元件是免维护的，它的各向弹性允许进行误差补偿，并且吸收侧向振动。为了严格保证弓头在上框架的顶管之上的高度（在第一次安装或者等同于橡胶弹簧元件处于降

10、落状态下），弓头悬挂装置可以被调整。c、弓角弓头两端向下倾斜的弓角可以阻止受电弓发生钻弓现象。在正常环境下，接触网在受电弓的滑板范围之内运动。在过线岔时，弓角将起作用。6）平衡杆(图2中序6) 在使用中，弓头框架自由运动，通过接触网，弓头被保持在正确位置。在升降弓时，平衡杆阻止弓头的四处倾斜。平衡杆由连接在顶管上止挡杆组成，由连接在下臂杆上的平衡杆导杆控制以保持弓头大致的水平位置。7）升弓气囊装置(图2中序5)在受电弓上，所需的升弓扭矩和接触压力由两个充满压缩空气的气囊通过钢丝绳和安装在下臂杆上的扇形板来产生。所需的气体压力将由一个误差为0.001bar的高精度调压阀来控制。要求的接触压力通过

11、调整气压可以方便的调整。8）阻尼器 (图2中序8) 为了阻止不希望的受电弓的运动，以及来自接触网的激励，例如其他列车上受电弓的干扰，在受电弓的底架和下臂杆之间将安装一个阻尼器。9）自动降弓装置(图2中序9)为了保护接触网线和受电弓滑板到了最小磨耗极限后继续过度的磨耗，受电弓配备了气路监测系统。为了这个目的使用了特殊的碳滑板。气管通过下臂杆和上框架的连接从滑板连接到阀组（快排阀），它安装在底架上。10）阀板所有必须的阀，节流阀，带有空气过滤器的水雾分离器和压力开关都组装在电力机车内部的阀板上。气囊到滑板的连接是由气管连接，可以保证提供压缩气体是干而且纯净的，保证能良好的运用(参见图6)。2.3

12、工作原理受电弓的升弓和降弓由气囊装置进行控制，气囊装置由气路控制，而气路又由一电磁阀操纵。该控制气路保证：受电弓无振动而有规律地升起，直至最大工作高度，从受电弓弓头开始上升算起，在610秒内无异常冲击地抵达接触网线上；由任意高度，包括工作区内间的快速降弓；不可能使受电弓遭受到任何损坏的完全降弓；1）弓头上升一升弓升弓运动通过进入气囊的压缩空气的量的多少进行控制。电磁阀得电，压缩空气通过气路装置和快速降弓阀进入气囊，气囊受到压缩空气的作用膨胀抬升，使得蝴蝶座通过钢丝绳拉拽下臂杆，这样，受电弓在钢丝绳的作用下，将随着气囊膨胀的大小而先快后慢地升弓。2）弓头的下降一降弓受电弓的下降通过受电弓的气囊升

13、弓装置释放压缩空气来进行控制。电磁阀失电，阀腔通大气，快速降弓阀中的快排阀口打开，气囊升弓装置内的压缩空气通过快排阀迅速排出，气囊收缩，受电弓靠自重迅速地降弓，整个降弓过程先快后慢。3 安全说明严重警告 受电弓连接着接触网和机车的电气设备。因此，在正常操作时，受电弓工作在25KV的电压下。在与受电弓或车顶设备其他活动部分相接触的情况下，将会引起致命的伤害。在对受电弓或其他车顶设备进行任何工作之前，必须确保机车没有在有电接触网之下。如有可能，应在没有接触网的情况下进行维护和修理。如不可能，必须按照铁路公司的规程首先进行车头前后的电气间隙和接地情况的检查。仅仅合格的并且被受命的人员才允许对受电弓进

14、行处理工作。这个人员必须具有深刻的安全知识和处理程序。表1 与安全有关的拧紧转矩位置螺纹公称尺寸拧紧转矩扳手尺寸备注底架弓头支撑弹簧M6M10M16M168,5 4012015010172424下臂杆M10M20402501730上框架M6 M8M10M208,5204025010131730拉杆M16M201201802430气囊升弓装置M6M8M108,52040101317平衡杆M8M10M12204050131719弓头M4M5M8M10352040781317阻尼器M10M1240501719气路及ADD M5M8M105204081317阀板M4M8320713支持绝缘子M12M2

15、0502501930导流线M8M10204013174 使用操作通过把在司机室的受电弓控制开关打到UP位（升弓位），来实现受电弓的升弓。在这种情况下，受电弓电磁阀VE（机车气动系统的一部分）得电动作，压缩空气进入阀板，压缩气体流经阀板（机车内），通过气管和绝缘软管（连接电力机车输出接口和受电弓接口）进入受电弓。当气囊中的气压达到调压阀R的设定值时，受电弓将逐渐升起，与接触网相接触的接触压力Fk将被确定。通过旋转调压阀上R的旋钮，进行接触压力的调节：顺时针旋转增大接触压力，反时针旋转减小接触压力。通过调节单向节流阀DRH，调节升弓速度，顺时针减小升弓时间，逆时针增大升弓时间。在正常情况下，气囊气

16、压下降，受电弓降弓。当受电弓控制按钮打到DOWN位（降弓位），受电弓实现降弓。当气压减小时，通过自重受电弓被迫降弓落到降弓位。通过调节单向节流阀DRS可以调节降弓速度，顺时针减小降弓时间，逆时针增大降弓时间。如果气路或电路控制系统失效，受电弓将自动降弓。如果滑板有任何损坏（破损或过度磨损）造成压缩气体泄露，气囊将通过快排阀排气从而实现受电弓的自动降弓。一个带有电气端子的压力开关C（位于车内的阀板控制系统上）通过第二条绝缘软管与压气路系统相连接。如果在ADD装置中出现压力下降（即正常降弓和滑板损坏漏气），压力开关C会关闭主电力机车开关（主断路器）。这就避免了在带电情况下由于受电弓的快速降弓产生的

17、拉弧对牵引线的破坏。同时，通过螺旋管阀（给个信号使受电弓开关处于“down”位置）切断压缩气体对损坏的受电弓供风。通过电信号关闭压缩气体对损坏受电弓的供风，使司机室内不能再升起损坏的受电弓，未损坏的受电弓在任何情况下都可以使用。为了防止受电弓降落时砸坏底架上的其他部件，在阻尼器内部有一个缓冲装置，在阻尼器最后的30mm运动范围内阻尼会明显增加。这个缓冲装置不能被调整。当受电弓升起与接触网相接触时，通过滑板获取电流，由受电弓框架将电流传到底架，通过短接编织线来短接轴承和橡胶弹簧。最后由底架上的接线端将电流引入车顶装置。图6 控制阀板气路图表2 操作及操作控制步骤序号部件名称操作或控制方法结果/指

18、示说明引用代号1阀板设置精密调压阀R -约3.84.0 bar压力表M显示约3.84.0bar气压值第4章(图6)2阀板调整单向节流阀DRH秒表显示 ：610秒第4章(图6)3阀板调整单向节流阀DRS秒表显示：6秒第4章(图6)4受电弓控制开关把受电弓控制开关打到UP位（升弓位）受电弓升起第4章5受电弓控制开关把受电弓控制开关打到DOWN位（降弓位）受电弓降下第4章5 安装和调试5.1 安装安全说明严重警告 必须采用坠落保护安全装置（如安全带）。当然，最好采用可移动平台。严重警告列车必须与受电弓线路隔离，参见维护手册，切除列车电源严重警告必须切断列车的辅助电源，详细情况参见维护手册，切断列车电

19、源。严重警告 列车必须处于断电状态，参见维护手册，切断列车电源。严重警告 在进行车顶作业前，架空线必须切断电源并接地，必须防止XX接通架空线！此外，必须遵守当地相关规定。5.1.1 准备工作1）用制动匝瓦将列车固定，防止以外移动。2）按照维护手册切断列车电源所述，切断列车与受电弓线路的连接。3）按照维护手册切断列车电源所述，切断辅助电源。4）按照维护手册切断列车电源所述，将列车断电。5）断电并隔离架空线。遵守当地法规。6）将一个可移动平台H001 放在机车受电弓安装位置的侧面。5.1.2 安装程序参见图41）把三个绝缘子装在车顶上2）将受电弓用一个合适的吊装设备H002 升至其位于车顶的安装位

20、置（参见图7）。注意防止损坏绝缘子。3) 把三个隔离装置放在绝缘子上，其孔必须对齐绝缘子的螺纹孔。4) 降下受电弓，放到绝缘子上。5) 装上新的六角螺栓及配套的垫圈。6) 将六角螺栓紧固至25010 Nm。7）将阀板（参见图6）装在车内，参见图8。8) 把绝缘软管(图9)安装到受电弓的进气口和车顶输出口上。螺纹要涂螺纹密封剂S004。保持接口和软管连接头的清洁。图中1、2、3指软绳悬挂点，悬挂方式参见第一张图片悬挂装置为一带吊环的长约6米软绳图7 吊装受电弓图8 阀板车内安装图中1和2为绝缘软管接口（受电弓侧）图9 绝缘软管5.2 调试5.2.1 调试前检查1）检查受电弓有无漆面损伤、部件变形

21、、部件丢失和连接松动，针对以下部件进行检查整个受电弓滑板导流线2）检查接地部件到受电弓的任何部位的间隙大于350mm。3）检查所有的紧固螺栓和连接部件以及电气连接是否都被拧紧至规定的扭矩并按要求锁闭。4）检查等电位连接是否正确。5.2.2 调试表3 调试步骤序号部件名称步骤及方法结果/指示说明引用代号1受电弓工作范围内的自由移动 当受电弓在工作条件（产生了压缩气体）下时，检查整个工作范围上的自由移动。一定不能有任何不正常的声音。2受电弓气密性试验 关闭ADD装置的截止阀使ADD失效，隔离阀板，与阀板连接的两个风管，一个与风源连接，一个与试验用储气缸连接（参见图10），然后充以约3.84.0ba

22、r的气压，充一段时间后，关闭风源，在整个气路接头处涂抹肥皂水，如有泄露，拧紧或更换相关气动元件。经过10分钟后，气路压力下降不得超过起始气压的5。3受电弓阀板检查接触压力接触力应设定为静止状态下平均值为70N。调整接触压力的方法是：先通过弹簧秤以0.05m/s的速度匀速朝下运动，然后以相同速度向上运动(参见图11)。设置精密调压阀R约3.84.0 bar压力表M显示约3.84.0 bar气压值接触压力约为70N 第4章(图6)弹簧秤M0024阀板检查升弓时间调整单向节流阀DRH阀秒表M003显示：610秒第4章(图6)5阀板检查降弓时间调整单向节流阀DRS秒表M003显示：6秒第4章(图6)图

23、10 气密性试验用储风缸图11 接触压力调整5.2.3 退出调试 1) 移去可移动平台H001.2) 给接触网供电。遵守当地规定。3) 按照维护手册切断列车电源所述，接通列车与受电弓线的连接。4) 移除制动闸瓦。6 维修6.1 维修等级表4 维修等级维修等级说明运行里程数间隔期VI目检10.000 km2周I1检查1级100.000 km6个月I2检查2级200.000 km1年I3检查3级400.000 km2年R1修正1级800.000 km1.200.000 km46年R2修正2级1.600.000 km2.400.000 km812年R3修正3级3.200.000 km3.600.00

24、0 km1618年UM计划外维修6.2 维修计划表5 维修计划序号部件维修内容维修等级1滑板检查滑板VI2弓头、气囊、导流线、橡胶弹簧元件、升弓钢丝绳、绝缘子、密封圈和固定螺栓 检查弓头，导流线和气体装置的保护气囊。检查受电弓的运行（升弓和降弓）和弓头的运动（运动自由，没有明显的摩擦）。采用新滑板时检查静态接触压力。检查弹簧元件，润滑升弓钢丝绳。更换紧固螺栓，紧固气动元件并更换新密封圈I13受电弓一般检查检查横向变形，轴承，拆解受电弓。更换损坏的部件：如有必要，清洁和润滑轴承，更新升弓钢丝绳，检查和更换气囊，检查橡胶弹簧元件。R16.3 维护工作安全说明严重警告必须采用坠落保护安全装置（如安全

25、带）。当然，最好采用可移动平台。严重警告 列车必须与受电弓线路隔离，参见维护手册，切除列车电源。严重警告必须切断列车的辅助电源，详细情况参见维护手册，切断列车电源。严重警告列车必须处于断电状态，参见维护手册，切断列车电源。严重警告在进行车顶作业前，架空线必须切断电源并接地，必须防止XX接通架空线！此外，必须遵守当地相关规定。严重警告当受电弓处于最低点使，且勿在集电头处手动升起受电弓。表6 维护维修等级：VI序号部件检查引用代号1滑板检查接触滑板，更新磨耗的部件维修等级：I1序号部件检查引用代号1弓头、气囊、导流线、绝缘子、橡胶弹簧元件和升弓钢丝绳等检查这些部件，更新磨耗的部件6.4 修正工作表

26、7 修正维修等级：R1序号部件修理引用代号1受电弓一般检查：检查横向变形，轴承，拆解受电弓。更换损坏的部件：如有必要，清洁R001和润滑S001轴承，更新升弓钢丝绳，检查和更换气囊，检查橡胶弹簧元件，检查滑板、导流线、支持绝缘子、弓头等。试验台M0017 故障处理、更换原则与维修7.1 故障处理表8 故障分析与处理序号故障现象/信息直接原因处理方法/测量/测试引用代号1碳滑板过度磨损均匀磨损显示运行正常检查滑板并更换7.32接触电网的弓头放电滑板上的槽，由于电网上的故障更换滑板7.3低气压，接触力太低检查更换有故障的气动部件7.3弓头被阻挡或变形检查弓头是否自由动作，如果需要，进行修理或更换。

27、7.3新的电网按照其磨损进行解决3无法升弓控制电路故障 检查线路，如果需要，进行修理7.3空气管路故障检查管路是否漏气或检查插头，如果需要，进行修理7.3检查管路压力和风源压力，更换有故障的气动部件7.3轴承故障检查轴承，如果需要，加润滑油，或更换受电弓轴承7.34无法降弓控制电路故障检查线路，如果需要，进行修理气囊故障检查气囊，如果有缺陷就更换7.37.2 拆卸表9 拆卸序号部件方法交叉引用1把绝缘软管从进气口上拆下松开连接螺母拆下绝缘软管2拆下车顶导流杆松开连接螺母和螺杆拆下车顶导流母线3从绝缘子上拆下受电弓用起重滑车支承受电弓的重量;移去3个具有弹簧垫圈M20安装螺钉小心地从车顶升起受电

28、弓。7.3 更换原则表10 部件更换序号部件方法交叉引用1更换滑板安装滑板装入垫圈和螺母紧固连接螺母 2更换弓头安装部件 紧固部件的连接螺母和螺栓调节平衡杆长度使滑板下的导杆托架在1.5m处保持水平试验台M001 3更换气囊和升弓钢丝绳安装部件紧固部件的连接螺母和螺栓4更换导流线及其固定螺栓 安装部件紧固部件的连接螺母和螺栓5更换橡胶弹簧元件安装部件紧固部件的连接螺母和螺栓6更换轴承和密封圈装入轴承装入密封圈和衬套紧固连接螺母和螺栓 7更换绝缘子安装部件紧固部件的连接螺母和螺栓8气路检查气路（参见5.2.2），如有泄露，更换损坏的气动元件。7.4 拆解表11 拆解序号部件方法交叉引用1拆下有故障的滑板松开连接螺母拆下绝缘软管 2拆下有故障弓头、气囊、导流线、橡胶弹簧元件、绝