城市轨道交通受流器检修分析..pdf

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1、上海工程技术大学毕业设计（论文）城市轨道车辆受流器检修分析 I 目录 摘要 1 ABSTRACT . 2 0 绪论 . 4 0.1 研究意义 . 4 0.2 国内外现状 . 4 0.3 研究内容 . 5 0.4 研究方法 . 5 1 城市轨道交通受流方式分析. 6 1.1 接触网式受流方式分析. 6 1.2 接触轨式受流方式分析. 9 2 受流器结构分析 12 2.1. 受电弓受流器 . 12 2.1.1 底架 12 2.1.2 上框架 13 2.1.3 弓头 13 2.1.4 升弓和降弓装置 14 2.1.5 挂钩及最低位置指示器 15 2.2 第三轨受流器 16 2.2.1 集电靴 16

2、2.2.2 端部弯头 16 上海工程技术大学毕业设计（论文）城市轨道车辆受流器检修分析 II 2.2.3 接触轨接头 17 2.2.4 防爬器 18 2.2.5 绝缘底座和防护罩及支撑 19 3 受流器故障分析 20 3.1 受电弓受流器常见故障分析 20 3.1.1 滑板磨耗 20 3.1.2 弓网拉弧 20 3.1.3 滑板偏磨 21 3.1.4 刮弓 21 3.1.5 升弓、降弓故障 22 3.2 第三轨受流器常见故障分析 22 4 受流器检修分析 24 4.1 受电弓受流器检修分析 24 4.1.1 预防性维护 24 4.1.2 升弓和降弓装置的操作检查 24 4.1.3 检查接触力

3、25 4.1.4 检查部件 27 4.1.5 调节升弓降弓时间的检查 27 4.1.6 检查操作压力 28 4.1.7 检查最低位置指示器 28 4.1.8 检查碳滑板 30 4.2 第三轨受流器检修分析 31 4.2.1 接触轨检修 31 上海工程技术大学毕业设计（论文）城市轨道车辆受流器检修分析 III 4.2.2 集电靴检修 32 4.2.3 连接板检修 32 4.2.4 隔离开关的检修 33 4.2.5 防爬器的检修 33 4.2.6 其他设备的检修 34 5 受电工静态压力检测试验 35 5.1 检测方案及装置 35 5.2 实验 36 5.3 接触压力故障及检修分析 38 6 总结

4、 39 7 参考文献 40 8 致谢 . 42 9 译文 . 43 10 原文说明 . 55 上海工程技术大学毕业设计（论文）城市轨道车辆受流器检修分析 1 摘要 城市轨道交通车辆受流器是车辆及其重要的电器部件，用来将电能传 递给车辆的重要组成部分， 受流器的安全可靠工作是轨道交通车辆能够正 常运行的保证。 所以必须对不同类型的轨道车辆受流器做深入的分析，了 解其组成部分的结构、 控制方式及工作原理， 对经常出现的故障进行深入 研究，分析总结出满足要求的检修方法，并能够提出改进方法， 对轨道交 通车辆能够正常运行具有重要的研究意义。 本文在通过大量的查询资料和调研基础上，对城市轨道车辆受流器故

5、 障及检修分析现状进行了介绍，对城市轨道车辆受流器的结构及组成，车 辆受流器的各种故障， 车辆受流器的检修方法进行了研究。同时还设计了 一种新型的受电弓静态压力检测方案,并对 1:1 受电弓模型进行了实验检 测。 通过对城市轨道车辆受流器结构原理的研究和分析，了解到受流器可 能出现的故障以及出现故障的原因,有利于对受流器进行日常的保养和维 护，与此同时在受流器出现故障时也能进行快速的检查和维修，保证了城 市轨道车辆的受流可靠性,从而提高了城市轨道交通车辆运行的可靠形和 安全性。 关键词 ：受流器；受电弓；受流靴；故障检修 上海工程技术大学毕业设计（论文）城市轨道车辆受流器检修分析 2 Urba

6、n rail vehicle maintenance by flow is analyzed ABSTRACT The collector of urban rail transit vehicle is a very important electrical component of the vehicle, which is used to pass electrical energy to the vehicle. A safe and reliable collector is the guarantee of the normal operation of the vehicle.

7、It is necessary for us to give an in-depth knowledge of the different types of collector, understanding its structure, forms of control and principle of operation, conducting an in-depth research of the frequent failure , analyzing and summarizing the needs of the requirements of maintenance and put

8、 forward improved method. Therefore, it has an important significance on vehicles running. This article which is based on amounts of information and research introduced the trouble shooting of collector, and conducted a research on the structure, composition, various failure and maintenance modes of

9、 the collector. It also designed a new type of testing program of the static pressure of the pantograph and had a 1:1 pantograph model of experimental testing. Through the research and analysis of the structural principle of the collector, learning about the possible failures or faults of collector

10、is good for the daily maintenance of collector. At the same time, when the collector has a failure, it can also conduct a quick inspection and maintenance. It is not only 上海工程技术大学毕业设计（论文）城市轨道车辆受流器检修分析 3 guaranteed by the flow of urban rail vehicle reliability, but also improves the reliability and s

11、ecurity of urban rail transit vehicles running. Key words: current collector, pantograph, By flow boots, corrective mai ntenance 上海工程技术大学毕业设计（论文）城市轨道车辆受流器检修分析 4 城市轨道车辆受流器检修分析 林鹤 104409125 0 绪论 0.1 研究意义 随着城市轨道交通在国内的迅速发展，对于城市轨道交通牵引供电 受流装置的可靠性、安全性提出了更高的要求 1 。列车高速运行，受流是 一个很大的障碍。 只有较好的受流， 才能为列车提供足够的电能。而受

12、流 性能受到许多因素的影响， 如接触悬挂的弹性系数、 受电弓的性能、 接触 线的材质、抬升量、接触悬挂类型以及列车的运行速度、加速度等。 城市轨道交通车辆受流器是车辆及其重要的电器部件，用来将电能 传递给车辆的重要组成部分，受流器的安全可靠工作是轨道交通车辆能 够正常运行的保证。 所以必须对不同类型的轨道车辆受流器做深入的分析，了解其组成 部分的结构、控制方式及工作原理，对经常出现的故障进行深入研究， 分析总结出满足要求的检修方法，并能够提出改进方法，对轨道交通车 辆能够正常运行具有重要的研究意义。 0.2 国内外现状 国内，地铁公司车辆常规检测时，是将受电弓升到最大工作高度后， 工人师傅将一

13、个测力计挂在弓头横管上，慢慢往下拉，并读出接触力的 值, 升弓和降弓的时间是用秒表来测量 2 。 目前国内的研究方案还有，使用的便携式电力机车受电弓检测仪， 上海工程技术大学毕业设计（论文）城市轨道车辆受流器检修分析 5 主要由平台和主机两部分组成 3 。现场检测时 , 首先把主机置于一端司机 室内，平台置于该端受电弓弓头下方的车顶大盖上, 然后用电缆把主机和 平台连接、主机与受电弓控制阀和110V电源连接。测试时，主机发出检 测命令，平台内置的电机与受电弓匀速同步动作。平台内的压力传感器 和测高传感器，把采集的信息通过电缆传到主机，由主机进行数据收集、 处理、显示 ,并转储到班组计算机打印。

14、此中技术尚不成熟，并且存在一 定的缺陷。 国外，接触压力检测系统采取测量受电弓滑板支持机构对滑板的反 作用力的方法来测量在列车高速运行弓网动态接触、接触线在受电弓滑 板上的接触点上的接触压力。接触线与滑板间的接触压力, 通过滑板作用 在滑板支持机构上 , 滑板支持机构对滑板产生反作用力, 通过测量反作用 力来测量接触点处接触压力。 0.3 研究内容 （1）了解城市轨道车辆受流器故障及检修分析现状； （2）研究城市轨道车辆受流器的结构及组成； （3）研究城市轨道车辆受流器的各种故障； （4）研究城市轨道车辆受流器的检修方法； 0.4 研究方法 通过调研，大量收集我国现在各个城市所采用的城市轨道交

15、通受流 器的种类，对每种受流器的组成结构进行科学分析，针对每种受流器所 可能出现的故障进行收集归类，并进行深入的探讨总结。并且针对于各 种故障进行故障排查分类，结合现有的检修方法检修设备以及正在进行 研究当中的检修方法和设备进行探究，得出更为优化的方案。 上海工程技术大学毕业设计（论文）城市轨道车辆受流器检修分析 6 1 城市轨道交通受流方式分析 1.1 接触网式受流方式分析 接触网系统是将牵引变电所输出的电能通过受电弓传送给电客列车 的输电系统 4 。 直流1500V 牵引变电所 受电弓 电客列车 接触网 钢轨 图1.1 接触网受流方式原理 接触网的供电方式每个牵引站仅对其两侧区间供电，供电

16、距离过长， 电压降也就越大，会使两端电压过低电能损耗过大；供电距离偏短，则 牵引站数量增多，投资也增加。供电距离、接触线截面与接触网供电方 式有关。 接触网的悬挂类型大致为三种：简单悬挂，链形悬挂，刚体悬挂。 不同的类型其电线粗细、条数、张力都是不一样的。架空线的悬挂方式， 要根据架线区的列车速度、电流容量等输送条件以及架设环境进行综合 勘察来决定要采取什么方式。 （1）简单悬挂 简单悬挂方式结构简单，支柱高度低，支持装置承受的负荷较轻， 上海工程技术大学毕业设计（论文）城市轨道车辆受流器检修分析 7 但是弛度大、弹性不均匀。为改善这一状况，一般在悬挂点处增加一个 倒 Y 形的弹性吊索，称为弹

17、性简单悬挂，相应改善了悬挂点处的弹性和 运行状况。由于弹性简单悬挂建造费用低，施工方便维修简单，城市电 车或轻轨往往采用这种悬挂方式。地铁为了减少隧道净空，采用以弹性 支座或弓形腕臂作支持部件的简单弹性悬挂。 （2）链形悬挂 接触线通过吊弦悬挂到承力索上的悬挂称为链形悬挂。链形悬挂承 力索悬挂于支柱的支持装置上接触线通过吊弦悬挂在承力索上，使接触 线增加了悬挂点，调节吊弦可以使整个跨距内接触线对轨面保持一致高 度。由于接触线是悬挂在承力索上的，因而基本上消除了悬挂点处的硬 点，使悬挂线的弹性在整个跨度内都比较均匀。显然，链形悬挂比简单 悬挂性能好得多，但结构复杂、投资大、施工维修调整较为困难。

18、 链形悬挂的类型很多，可以按悬挂链数分为单链形悬挂、双链形悬 挂和多链形悬挂。按线索相对于线路中心的位置，又可以分为直链形接 触悬挂、半斜链形接触悬挂、斜链形接触悬挂。对城市轨道交通，因其 运行速度不太高，列车功率也不太大，一般多采用简单链形悬挂，应用 速度可达 100km/h以上。 （3）刚性悬挂 刚性悬挂又称刚性接触网，是一种区别于传统柔性接触网的供电方 式。1962 年日本东京营团地铁日比谷线开通时，考虑可能发生断线事故 而要有保护措施、洞内维修作业较复杂等问题，以及隧道断面比三轨供 电要大幅扩大的情况，开发了地铁用的新的刚性悬挂方式。现在通过10 多个国家、 30 多条地铁的运营，经过

19、不断改进设计，刚性接触网系统已 上海工程技术大学毕业设计（论文）城市轨道车辆受流器检修分析 8 日臻完善， 非常可靠。 如营团地铁南北线使用的刚体悬挂：采用铝合金 T 型汇流排和铝夹耳来夹持铜导线，设计简单，施工容易； T型汇流排截流 截面大，减少电阻40% 以上，无须辅助馈电线，使得其结构简单紧凑，节 省隧道净空，节省投资；导电铜线不受张力，应用可靠，耐磨性好；接 触网系统零部件少，大大降低了维护成本。 （4）接触网受流方式的优缺点 接触网受流方式具有以下优点： 1）从安全角度来讲，地面交通，在市区平交运行的有轨电车或轻轨 车采用架空接触网，牵引网压等级较高时，保证了一定的绝缘距离，使 之更

20、为安全。 2）接触网所采用的直流 1500V电压相对于直流 750V的第三轨供电， 供电效率更高。 3）从经济的角度，架空式接触网由于接触线的造价相对于第三轨叫 便宜的很多，因此在前期工程中，接触网头次较少。 4）传输功率与速度水平方面，较高的电压在同等条件下能够传输较 大的功率。 接触网受流方式具有以下缺点： 1）从维修的角度来看，架空式接触网要定期进行检查维护，洞内维 修作业需要专用的接触网检查车，维修周期短、费用高、备品备件需要 量大。 2）在城市环境的适应性方面，架空式接触网需要架设支柱，支持悬 挂接触网要安装腕臂或横跨，横跨由金属桁架或横向承力索、上下定位 绳组成。在城市中间密布支架

21、和电线网，影响市容，有碍观瞻。 上海工程技术大学毕业设计（论文）城市轨道车辆受流器检修分析 9 3）从经济效益方面，接触网式受电弓虽然前期投入较少，但是后期 维护成本较大，所需人力物力叫多，但目前其他城市新建的地铁线路均 采用刚性受流，在此方面可以减少一定的维修资本。 1.2 接触轨式受流方式分析 城市轨道交通的第三轨系统又称钢铝复合接触轨系统，是将电能传 输到城市轨道交通系统电力牵引车辆上的装置 5 。 第三轨系统通过车辆的 受流器将电能传送给电力牵引车辆。第三轨一般是刚性、无偏转地固定 安装在轨旁车辆限界之外的支架上。 根据车辆受流器从接触轨的取流方式不同，接触轨的安装方式可分 为：上接触

22、、下接触、侧接触三种方式。 （1）上接触式 上接触式接触轨直接放在支持绝缘子上，安装于走行轨的一侧，车 辆的集电靴从接触轨上表面取流。接触轨的上方和一侧有防护罩保护， 对人员接近和冰雪侵扰有一定防护作用。 （2）下接触式 下接触式接触轨向下安装在特殊的防护罩的内侧，防护罩集防护和 支持功能为一体，安装在走行轨的一侧。接触轨的上方和两侧都被防护 罩屏蔽，车辆的集电靴从接触轨下表面取流。 图1.2 下接触式集电靴和第三轨的实物照片 上海工程技术大学毕业设计（论文）城市轨道车辆受流器检修分析 10 下接触式接触轨的主要缺点是比上接触式接触轨的运营维护工作量 较大，相应费用较高。 下接触式接触轨向下安

23、装在防护罩的内侧，接触轨重量对于整体结 构起不到稳定作用的，因此对防护罩的结构有特殊要求，否则其变形可 能会引起接触轨的变形，进而影响到车辆的受流。在检查维护时，必须 打开防护罩才能观察到接触轨机械连接和电气接续部件的状态。 （3）侧接触式 侧接触式接触轨类似于上接触式接触轨，都是安装在瓷绝缘子的上 部，主要区别是接触轨外形不同，对着车辆受流器的侧立面较为平直。 主要优缺点也与上部受流方式基本相同。 接触轨式受流方式具有以下优点： （1）第三轨安装在轨道梁上，电动车辆取流靴与第三轨接触面大且 对其磨损极小。由于其单位电阻值低，因此可减少牵引变电所的数量和 投资，降低能耗。对城市轨道交通而言，运

24、输密度大，间隔小，在夜间 停运很短的时间内进行定期检修比较困难。维修工作不均衡会造成劳动 力组织的困难与浪费，因此基础设施的少维修化具有非常重要的意义。 第三轨作业不需要专门的触网作业车，这项也能够节约很大的成本投入。 （2）采用第三轨方式供电，即通过集电靴（钢铝复合材料）供电， 用电时放下集电靴，不用时收起集电靴（犹如飞机的起落架）。 （3）采用第三轨供电，尽管建设阶段造价较高，但节省了架电杆、 土方、用材、施工、维修等大量工程和费用，而今后的可靠性高，维修 费用低，设计使用期长达30 年，其经济效益不可估量。而且，第三轨供 电具有免于维修、景观美丽、节能环保等优点。 上海工程技术大学毕业设

25、计（论文）城市轨道车辆受流器检修分析 11 （4）接触轨安装直接在地面进行，安装简便易行，相比接处网、刚 性悬挂等地铁受流方式均更便于安装及维护。初期投资相对接触网、刚 性悬挂略高，但就长期价值进行比对，具有后续维护量小、维护简便的 优点。 （5）第三轨供电与公路交通相比，具有没有尾气，噪音小，拥有独 立的通道和路线，便于集中管理，占地面积小，节能减排等优势，提高 了土地使用率，大大节约了土地使用面积。 接触轨式受流方式具有以下缺点： （1）从技术角度来讲 , 由于集电靴在高速之下难以准确地抓紧带电 轨，故采用第三轨供电的线路速度不能太高。理论上来讲，采用轨道供 电系统的列车的时速上限是160

26、 公里。 （2）在设备抢修时，因为第三轨靠近抢修现场，而停电进行作业不 太现实，若在施工过程中，工具如果误碰第三轨，就可能造成人员伤亡、 财产损失的恶性事件。总之采用第三轨供电后，在线路上进行的设备维 护、施工、保养等作业，必须在第三轨停电的情况下方可进行。特别是 运营时间内的设备抢修，对于行车组织非常麻烦，停电不合实际，不停 电又存在一定的安全隐患 （3）对于运营其他部门来讲，备用车司机、车辆检修人员进出折返 线，因接触轨就在旁边，存在触电的可能性；当远动遥控线岔无法实现， 需要站务人员手摇道岔接发列车时，因不可能停电，所以也存在触电可 能性； （4）大风、雨雪天气，乘客的雨伞等金属物品吹落

27、轨道，因为金属 短路，造成跳闸（武汉发生过一次乘客雨伞触碰第三轨）等事件；而且 上海工程技术大学毕业设计（论文）城市轨道车辆受流器检修分析 12 对于乘客跳轨、物品落入轨道等事件，处理起来也相对较麻烦，当然安 装屏蔽门的线路就不会不存在此现象。 2 受流器结构分析 2.1. 受电弓受流器 受电弓受流器是城市轨道车辆较普遍采用的受流器之一，按照外形 结构可分单臂弓和双臂弓两种，按照传动方式可分为气动式受电弓和电 动式受电弓两种，按照传动设备有可分为弹簧式受电弓和气囊式受电弓 6 。受电弓的主要结构都是由底架、上框架、弓头、升弓和降弓装置、挂 钩、最低位置指示器几部分组成，本文中我们以SBE920

28、 型单臂受电弓来 进行介绍。 2.1.1 底架 1. 下臂杆支点 2. 升弓和降弓装置的连接点 3. 下部导杆的支点 4. 电源电缆的连接点 5. 缓冲器 6. 最低位置指示器的连接点 7. 挂钩的连接点 8. 底架 9. 绝缘子 10. 冲击支座 图 2.1 底架 上海工程技术大学毕业设计（论文）城市轨道车辆受流器检修分析 13 底架与绝缘子一起安装在车辆顶盖上。它由方形空心管、角钢和焊 接板组成。底架支撑下臂杆枢轴，升弓和降弓装置的连接点，以及下部 导杆的枢轴点。电源电缆连接点位于底架上且镀了铜。另外，最低位置 指示器以及销钩的连接点焊到底架上。为了吸收受电弓的冲击力，冲击 支座和缓冲器分

29、别安装在底架上。 2.1.2 上框架 1. 底架 2. 绝缘子 3. 下臂杆 4. 下部导杆 5. 上臂杆 6. 上部导杆 7. 弓头 图2.2 受电弓侧视图 上框架是一个多角形的铰链，而移动中的弓头连在一个稍微弯曲的 垂线之后。上框架由以下部件组成：下臂杆下部导杆上臂杆上部导杆。 2.1.3 弓头 弓头是直接与接触网接触的元件。其质量与支撑框架比较已经减到 最低限度。弓头由 4块带羊角的碳滑板组成，且与弓头支架用螺栓连接。 上海工程技术大学毕业设计（论文）城市轨道车辆受流器检修分析 14 弓头悬挂由 4个带螺旋状压缩弹簧的弹簧盒组成，在30mm 冲程之后突然停 止，以免使得压缩弹簧超载。平衡

30、元件处在的位置不能抵消细小的角度 错误，使得面板在运行期间可以跟随架空线。弓头通过横管与上臂杆相 连，并在有槽球轴承内旋转运行。安装在上导杆的橡胶弹簧对弓头进行 导向。 1. 碳滑板 2. 端角 3. 弹簧盒 4. 横向管 5. 上臂杆 6. 挂钩 7. 张力线 图2.3 受电弓前视图 2.1.4 升弓和降弓装置 升弓装置控制受电弓把弓头上升至与架空接触线接触，而降弓装置 控制受电弓把弓头下降脱离与架空接触线的接触 7 。如图 2.2所示，所要 求的上升力由张力簧产生，下降力由弹簧力制动缸产生。两个平行的张 力簧作用在下臂杆轴的杠杆上。弹簧悬挂的杠杆的有效长度根据调节螺 丝的变化而变化，在连接

31、片中，在某种程度上，整个工作范围都有一个 上海工程技术大学毕业设计（论文）城市轨道车辆受流器检修分析 15 恒力。一个带反弹簧的弹簧力制动缸安装在底架上，它由处于下臂杆轴 上的活塞杆和杠杆启动。通过活塞杆在活塞导管中松弛地引导，受电弓 升弓和降弓不受影响。 1. 上臂杆 2. 张力簧 3. 弹簧力制动缸 4. 下臂杆轴 5. 风箱 图2.4 受电弓俯视图（受电弓处于降弓位置） 2.1.5 挂钩及最低位置指示器 （1）挂钩 挂钩用螺丝固定在底架上，并把受电弓锁在最低位置 8 。如图2.3 所 示，挂钩在开始维护之前使用。在开始维护之前，必须有一个人来把弓 头紧固在底架上，这样在受电弓上工作时，受

32、电弓不能移动。维护工作 结束之后，挂钩必须解开。 （2）最低位置指示器 如图2.1 所示，最低位置的显示器的连接点用螺栓与底架相连接。当 受电弓处于最低位置时，它把电信号传递到控制系统。 上海工程技术大学毕业设计（论文）城市轨道车辆受流器检修分析 16 2.2 第三轨受流器 2.2.1 集电靴 集电靴是指安装在列车转向架上，为列车从刚性供电轨（第三轨） 进行动态取流（采集电流），满足列车电力需求的一套动态受流设备 9 。 通过对城轨列车的运行姿态、钢铝复合供电轨排布方式与特点、动态受 流的技术要求、电气绝缘要求、动态受流的摩擦副匹配要求等系统性的 研究基础上，科学合理地选取摆动杆件的运动范围、

33、受流摩擦副的接触 正压力、受流滑靴的材料，科学合理地设计受流组件的结构以及绝缘结 构，满足列车的动态受流的工况要求，减少集电靴的维护需求，实现列 车的动态稳定与可靠地受流，为列车的稳定运行提供电源保障。 2.2.2 端部弯头 端部弯头是安装在接触轨断口处与接触轨相连接，用于引导受电靴 可靠过渡或平稳离开接触轨的受流面的部件。为了保证集电靴从一个锚 段顺利过渡到另一个锚段，而安装在接触轨锚段两端、向上翘起的特制 钢铝复合轨。分为正线和车场线两种，正线长度为5.2m。车场线弯头长 度为3.4m。 图 2.5 端部弯头实物 上海工程技术大学毕业设计（论文）城市轨道车辆受流器检修分析 17 2.2.3

34、 接触轨接头 接触轨接头分为普通接头、膨胀接头和绝缘接头三种。 （1）普通接头 普通接头即相邻的两根接触轨的连接固定。普通接头采用钢制鱼尾 板进行各段导电轨 的连接，要求接头与支撑点的距离不小于600mm 。 每一套普通接头配有紧固件4套，每套包括 M16 型螺栓、碟形弹垫各 一个，螺母、平垫各两个，采用双螺母可防松。碟形弹垫和平垫为不锈 钢材质。 普通接头本体上有四个17孔，且对称分布。 1 接触轨 2 连接螺栓 3 鱼尾板 图 2.6 普通接头连接形式 （2）膨胀接头 膨胀接头是连接两段接触轨，用于补偿接触轨因热胀冷缩产生的长 度变化的部件。这种接头分成三段接触轨，中间轨较短，两侧轨较长，

35、 长轨与短轨之间通过鱼尾板连接，以保证集电器能够顺利通过膨胀接头， 膨胀接头的总长为 17751995mm ，小于接触轨的支撑间距。膨胀接头的 上海工程技术大学毕业设计（论文）城市轨道车辆受流器检修分析 18 安装位置在接触轨两支架之间任意安装，但应距支撑点不小于600mm ，膨 胀接头的间隙根据安装曲线确定。 图 2.7 膨胀接头的安装效果图 （3）绝缘接头 绝缘接头起电分段的作用，它是用榉木鱼尾板代替普通接头的钢制 鱼尾板，将两接触轨端头进行紧密连接。在两轨端头留有50mm 的间隙， 以空气为绝缘介质。 2.2.4 防爬器 防爬器即中心锚结，它是防止接触轨因温度变化或其他原因而产生 纵向爬

36、行的一种固定装置 10 。其类型有普通防爬器和锚结用防爬器两种。 （1）普通防爬器 普通防爬器的作用是将接触轨与绝缘支架进行固定，防止接触轨长 轨向两侧不均匀窜动。普通防爬器设置在锚段的中部，每处安装两套普 通防爬器，分别位于绝缘支撑的两侧，夹住绝缘支撑，从而限制接触轨 在顺线路方向上的滑动。每套普通防爬器由一对梯形截面铝块组成，用 两套紧固件安装固定。 上海工程技术大学毕业设计（论文）城市轨道车辆受流器检修分析 19 图 2.8 安装效果图 （2）锚结用防爬器 锚结用防爬器除了将接触轨与绝缘支架进行固定外还把接触轨与地 面固定物进行固定，使固定更可靠坚固。锚结用防爬器安装在曲线部位 绝缘支架

37、的两侧，下锚固定。 2.2.5 绝缘底座和防护罩及支撑 （1）绝缘底座 绝缘底座是支撑并固定接触轨、起支撑及绝缘作用的装置。 下磨式接触轨的安装底座一般采用绝缘式整体安装底座。整体底座 一般安装在轨道整体道床或专用基础上，如图2.9 所示。 图 2.9 接触轨绝缘底座实物图 （2）防护罩及支撑 上海工程技术大学毕业设计（论文）城市轨道车辆受流器检修分析 20 防护罩和防护罩支撑均采用玻璃纤维增强树脂材料，该材料具有绝 缘、低烟、无卤、不生锈、不易燃烧等特性。其采用材质和制造工艺与 整体绝缘支架基本相同。 3 受流器故障分析 3.1 受电弓受流器常见故障分析 3.1.1 滑板磨耗 滑板磨耗过快，

38、是受电弓常见故障之一，一般在新建线路磨耗叫严 重，造成滑板跳磨耗过快的根本原因有两条 11 ： 机械磨耗。新建线接触网底部是圆弧形，而且接触网表面有比较坚 硬的毛刺，这是滑板条极具磨耗的主要原因。 电器磨耗。新开线路接触导线毛刺多，并且前一段时间内由于暴露 于空气中，表面污染，但与受电弓滑板接触时接触不佳，点火花往往都 比较大，电器磨耗自然突出。 3.1.2 弓网拉弧 弓网之间要求始终有一定的接触压力以保证机车受流状况良好，当 接触压力过小甚至为零时，受电弓滑板会脱离接触网而发生离线。虽然 中、小离线不会对机车运行造成影响，但在离线瞬间产生的火花或电弧 会增加接触导线和受电弓滑板的磨损，缩短使

39、用寿命。大离线则十分有 害，甚至使机车的运行和安全受到威胁。因此，不论事从演唱接触导线 和受电弓滑板寿命角度，还是从机车运行安全角度考虑，应尽可能避免 离线。 上海工程技术大学毕业设计（论文）城市轨道车辆受流器检修分析 21 3.1.3 滑板偏磨 滑板偏磨也是影响滑板寿命的重要原因之一 12 。机车发生刮弓故障 有可能就是由于滑块条偏磨过度的原因。也存在偏磨使滑板磨透，不能 正常与接触网接触，是滑板行成沟豁卡滞接触线从而造成刮弓。根据理 论计算及实际经验，当受电弓发生偏磨时，可将受电弓提到滑板至下臂 杆转轴中心 1.5m高度处，通过调整平衡机构使吊杆成垂直滑板托架摆成 水平，以保证受电弓滑板在

40、工作区间处于最佳。 3.1.4 刮弓 引起刮弓原因概括起来主要有以下儿点： （1）与接触网质量状态有关。接触网质量状态不稳定, 不能经常保 持良好的工作状态。尤其是在曲线、道岔、隧道出入口处, 经常出现吊 弦脱落和之字拉出值超限等现象。 （2）与有关部门工作不协调有关。为了防止刮弓, 实际上要求供电 段、工务段、电力机务段、机务科、安全监察室和运输管理等部门工作 要互相配合 ,互相协调。例如当工务段进行线路维修、换钢轨、曲线调高 和拨道等作业时 , 事先要与供电段取得联系, 使其对接触网作相应调整 运输管理部门要细心指挥行车, 避免机车误入无电区 , 使受电弓升天 等。 （3） 与电力机务段检

41、修和运用管理不善有少关。如乘务员超速行车 , 忽视了望接触网机车检修质量不良, 受电弓关节不灵活等。 这些都是造成 刮弓的潜在隐患。 上海工程技术大学毕业设计（论文）城市轨道车辆受流器检修分析 22 3.1.5 升弓、降弓故障 （1）造成受电弓无法正常升弓的主要原因 1）受电弓控制电源自动脱扣开关在断开位； 2）线圈烧损或接线断及电路中常闭触指虚接； 3）高室门未关好或门联锁柱塞犯卡； 4）升、降弓电空阀故障或接线断； 5）升弓风缸膜板破损或传动杆脱落，或升弓弹簧断； 6）调压阀无调整压力或风压过低，或塞门在关闭位； 7）升管系泄漏较大； （2）造成受电弓无法正常降弓的主要原因： 1）琴键开关

42、触点烧结或犯 2）电空阀犯卡或排风口堵； 3）受电弓机械故障； 3.2 第三轨受流器常见故障分析 （1）接触轨故障 列车在高速运行时，由于普通接头连接松动、电连接中间接头松动 和过载等原因，将会造成接触轨过热，当接触轨过热时有可能会导致接 触轨变形和摩擦严重等 13 。另外，由于受电靴与接触轨未对准，会造成 接触轨不锈钢接触面的不均匀磨损，使接触轨和受电靴磨耗加剧。这些 故障将直接影响到机车的受流。 （2）集电靴故障 在高速运行的列车，集电靴不断的变位，供电摩擦等将会照成集电 上海工程技术大学毕业设计（论文）城市轨道车辆受流器检修分析 23 靴的磨耗过重，另外由于机械和电气等原因都会引起集电靴

43、的无法正长 起升和回落。是机车在受流性能方面造成严重的影响。集电靴上的零件 损坏、紧固件松动等原因，还会造成集电靴的脱落 14 。 （3）接头故障 由于轨间连接松动、电连接板接触不良、过载等原因将会照成膨胀 接头过热，此时会造成有膨胀接头连接的接触轨之间间隙加大，甚至会 使接触轨产生一定的弯曲，直接影响接触轨和集电靴的配合，影响第三 轨的受流性能。 此外，由于轨间的连接松动，也会使在轨间的连接处产生微小的弯 曲，从而影响到正常受流。 （4）防爬器故障 列车在高速运行时，由于集电靴和接触轨相互摩擦，所以集电靴会 给接触轨一个纵向力，长时间运行时，将会早长防爬器的螺栓松动，而 其不到防止接触轨窜动

44、的效果 15 。 （5）绝缘支架故障 整体绝缘支架作为地铁工程使用的结构部件, 不仅对其整体结构有 较高要求 , 也对其自身材料性能有许多特殊要求。整体绝缘支架结构的任 一点能承受 60KV 的工频干闪电压 , 并在工作条件下可承受2000N垂直载 荷。 在这种条件下，检查绝缘支架紧固螺栓极易松动造成支架本身的不 稳定。另外长期运行的线路上绝缘支架还会出现表层剥落、裂纹及其它 异常现象，绝缘支架底座镀锌层脱落、锈蚀现象。在这种情况下，该设 备会起不到绝缘的作用，会导致供电线路直接接地故障。 上海工程技术大学毕业设计（论文）城市轨道车辆受流器检修分析 24 4 受流器检修分析 4.1 受电弓受流

45、器检修分析 4.1.1 预防性维护 在受电弓的检修当中，预防性维护时十分必要的，进行预防性维护 可以减少事故的发生。一般预防性维护只要是对受电弓外部可见部分进 行维护，当单臂受电弓在顶盖上的螺丝松动时，需要用扭力140Nm 扭力扳 手重新紧固。如果受电弓有变形、可看到的裂纹或开裂之类的损坏则需 更换单臂受电弓。若观察到弓头的碳滑板上有摩伤或深槽之类可看见的 损伤，则需更换碳滑板，更换碳滑板当支撑架的顶边和碳滑板的顶边的 距离小于 2mm 16 。 桥接绞合线也会导致故障，当其表面腐蚀或碰伤之类的损伤，更换 相应的桥接绞合线。对于检查弹簧盒动作的灵活性的检查，尽量压弹簧 盒，然后使弹簧盒弹回到原

46、来状态。若盘不在支撑周围，分别更换左右 弹簧盒。当缓冲器和冲击支撑有诸如裂纹或裂沟之类的损伤，也应更换 相应部件。 最后紧固所有部件，再紧固相应的连接件。此外，还需检查安装在 底架上的标签的清晰度。若有损坏，更换相应标签。 4.1.2 升弓和降弓装置的操作检查 升弓和降弓装置的检查，在开始操作检查之前卸下挂钩，合上MCB 受 电弓控制来接通受电弓的电源，压缩气体必须随时可用 17 。按下升弓按 钮，通过安装在底架上的张力簧的弹力驱动受电弓上升，在这个步骤中， 活塞杆可以自由滑动。然后通过检查声音来检查管路或气路软管是否漏 上海工程技术大学毕业设计（论文）城市轨道车辆受流器检修分析 25 气。若

47、有损坏，则更换相应的管路或气路软管。 按下降弓按钮，压缩空气减少，气缸中的反弹簧的力量减缓，活塞 杆被压出来。受电弓克服张力簧的反作用力下降，直到保持在最低位置。 1. 连接气源 2. 减压阀 3. 节流止回阀 4. 迅速打开排气阀 5. 节流止回阀 6. 制动气缸弹簧力 图4.1 调节上升和下降时间 4.1.3 检查接触力 在受电弓升到最大工作高度时，用一个测力计挂在弓头横管上，慢 慢往下拉，并读出接触力的值。如果读书不在标准范围内，通过旋转两 个张力簧把接触力根据要求的高度调节至120Nm （见接触力检查表）。 预拉紧张力簧直到两个平行运行的张力簧长度相同，连接片的调节 止动螺丝和六角螺丝

48、有从顶部到底部的拉伸，必须相应于第二个人调节， 并以调解阿连接片中的止动螺丝（离张力簧最远）开始，把调节止动螺 丝向外旋，可增加接触力，这与增加连接片和杠杆上的止挡之间的距离 上海工程技术大学毕业设计（论文）城市轨道车辆受流器检修分析 26 道理是一样的。 1. 弹簧盒 2. 六角螺母 3. 六角螺母 4. 止挡螺钉 5. 六角螺钉 6. 连接片 7. 连接片 8. 六角螺母 9. 螺母 图4.2 拉升弹簧 只有当上工作区的接触力满足与第一个调节螺栓对的调节时，第二 个调节螺丝对将调节至同样的长度，这样两个张力簧的伸展长度相等。 在调节之后，调节六角螺母，与吊环螺栓上的六角螺母分别相对。 表4

49、.1 接触力检查表 指令从绝缘子下部边缘开始的上升高度公称值公差 1 2,475 mm 120 N +15N/-15N 2 1,900 mm 120 N +10N/-10N 3 1,500 mm 120 N +10N/-10N 4 1,150 mm 120 N +10N/-10N 5 800 mm 120 N +10N/-10N 6 400 mm 120 N +15N/-15N 7 800 mm 120 N +10N/-10N 8 1,900 mm 120 N +10N/-10N 上海工程技术大学毕业设计（论文）城市轨道车辆受流器检修分析 27 4.1.4 检查部件 对受电弓上部件的检查也是十分重要的。绝缘子部件表面应没有杂 物，没有裂缝或剥落等损坏，若有损坏，更换相应的绝缘子。 单臂受电弓部件比如底架、上框架、张力簧或弓头应确保安装牢固， 且没有诸如变形、生锈、裂开或磨损印记。若有损坏则更换单臂受电弓。 检查张力线的固定情况，没有生锈等。若张力线松了，则旋螺丝扣 来紧固张力线。若有损害，更换相应的张力线。 4.1.5 调节升弓降弓时间的检查 升弓时间为 71s. 这个时间是在受电弓第一次动作至到达最大高度 为2,860mm 之间的测量值 2,860mm 。若节流止回阀的可变阻塞门进一步打 开，则气缸能更快