SS4型电力机车受电弓常见故障分析及处理

题目：SS4型电力机车受电弓常见故障的分析及处理毕业设计（论文）中文摘要SS4型电力机车受电弓常见故障分析及处理摘要受电弓是电力机车的重要部分，是电力机车从接触网上获取能量的主要部件，受电弓故障则会影响到机车的正常运行，一方面会影响铁路交通，另一方面还可能会对行车安全造成威胁。所以需要仔细了解SS4型电力机车受电弓的结构和工作原理，从而对受电弓的一些常见故障进行分析及处理,并做好相应的维护保养工作，保证其在列车行驶过程中保持良好的工况。关键词维护和保养常见故障分析及处理目次1.引言…………………02.SS4型电力机车受电弓简介………02.2受电弓基本结构及其特点………02.3受电弓动作原理…………………03.受电弓常见故障分析及处理………03.1滑板磨损过快……………………03.2弓网接触压力过大或过小………03.3刮瓷………………03.4瓷瓶故障…………03.5受电弓升弓失败…………………03.6受电弓射升弓弹簧断裂…………03.7受电弓部件损坏…………………04受电弓的日常检查与维护保养……………………04.1外观检查及清洁…………………04.2主要部件的检查…………………04.3检查一些零部件…………………04.4受电弓维护注意事项……………0结论……………………0致谢……………………01引言近几年中国铁路事业急速发展，机车更新换代的速度极快，当然机车的各个部件也得跟的上脚步，随着车辆的发展受电弓也在发展，从最开始仿制他国产品到现在可以能够自主合作研发适应高铁的受电弓，进步之飞快也让我感受到了祖国的强大力量。现在一些常用的受电弓也趋于稳定，我们也开始将重点放在其它方面，之前生产受电弓时要考虑到跟上机车的速度，所以就会忽略一些问题，现在我们就需要对受电弓进行一些全面的深入研究，本篇论文就针对SS4型电力机车受电弓的一些常见故障展开，要知道遇见故障时应该怎么处理这些问题，也需要知道这些故障是怎么样发生的，如何提前去预防它，从而大大保证了机车运行时的安全性。2SS4型电力机车受电弓简介受电弓是电力机车上的重要部件，它用于电力机车从接触网上获取能量，是机车正常运行必不可少的一部分，为了实现对受电弓的高效利用我们就要更好地了解SS4型电力机车受电弓的一些主要内容：2.2受电弓基本结构及其特点SS4型电力机车使用的DSA-200单臂型受电弓，由弓头部分，支架，铰链机构，传动气缸等结构组成。图1-1DSA-200单臂型受电弓l—底架；2一下臂杆；3--导杆；4一上框架；5一集电头；6一囊电头导向装置；7一驱动装置；8一气路组装；9一阻尼器；10--编织线底架：底架上装有铰链机构、阻尼器等弓头部分：弓头部分由滑板、羊角、弹簧盒等组成集电头部分：集电头部分有集电头和集电头支撑两个部分；集电头上装有碳滑板，它是直接与接触线接触的部位；集电头支撑则是位于4个拉簧的下方。DSA-200型受电弓是中国公司引进了德国技术后消化、吸收的一类国产化产品，它的设计速度是200km/h，能够适应同等速度级别的各类电力机车。它的特点主要有：普及范围广、寿命长、接触性能良好、有独特的自动降弓装置（ADD）、适应环境能力强等。2.3受电弓动作原理

升弓时，压缩空气经电控阀然后均匀进入转动气缸，气缸活塞压缩气缸内的降弓弹簧，此时升弓弹簧使下臂杆受电弓匀速上升，在快靠近接触网时有一小段停滞，然后马上贴近接触网。降弓时，传动气缸内的压缩空气受电弓缓冲阀影响排向大气，在降弓弹簧的作用下，克服升弓弹簧的作用力，受电弓立马下降，从接触网上离开。

3受电弓常见故障分析及处理

3.1滑板磨损过快

滑板在使用过程中有磨损是正常的，但是如果突然出现磨损过快的现象则需要引起注意了。一种普遍现象是在新建线上，因为新接触网表面不光滑存在大量坚硬的毛刺，与滑板之间的摩擦力过大从而导致了滑板的磨损过快，这是无法避免的解决方法就只有提高滑板的机械强度，上述磨损属于机械磨损。还有一种就是电器损耗，电气损耗主要是因为某种原因从而导致二者之间接触不良从而形成火花或者电弧，引起了电力损耗。电力损耗还有可能与滑板表面有异物有关，所以每次出车之前要保持滑板表面的清洁度。滑板磨损与滑板材质有着密不可分的原因，所以我们可以在列车行驶在新建线初期用材质比较坚硬的滑板，之后接触网表面变得光滑以后可以换成材质较软但性能较好的滑板，避免了不必要的损耗，或者开发一种有良好的抗摩擦性能、导电性能的材料。

3.2弓网接触压力过大或过小

弓网接触压力指的是受电弓滑板与接触网之间接触情况的电器指标。它由平均值，偏差值以及最大接触压力和最小接触压力等参数组成，理想状态是让弓网接触压力保持一个定值，从而使受电弓从接触网取得的电能也处与一个稳定的状态，不过因为外界外界因素的影响弓网接触压力不可能是一个定值，我们最多只能让它维持在一个范围之内不过有时弓网接触压力还是会波动过大。弓网接触压力过小或者过大都会对列车正常运行产生影响。压力过大便会让滑板与接触网之间的摩擦变大，增加滑板的损耗，降低滑板的使用寿命；而压力过小受电弓就会出现离线的状态，小离线没有什么较大的问题只会增加两者之间的损耗，而出现大离线时会影响正常供电，从而导致列车无法正常运行，而且离线的同时还会产生电弧，电弧的高温可能会熔断接触线.所以避免离线是非常重要的，我们可以从以下几个反面来解决：(1)确保在运行过程中接触线应有良好的弹性和稳定性，不会出现上下浮动的现象；（2）改善张力自动补偿设备，来保持恒定张力；（3）确保受电弓各个关节活动良好，转动自如。

3.3刮弓

受电弓刮弓是重大故障，各部门高度重视。刮擦有两个原因，一是机械故障，二是人为故障。上文已经提到了机械原因,故障出工段容易发生事故;人为因素比较复杂，如因为错误信号从而让机车进入非电力线上，而且机车乘务员又没能及时采取降弓措施，则容易造成电工刮伤。所以预防受电弓出现刮弓现象一是列车乘务员要时刻注意路况，发现问题时就要及时降弓；二是要确保受电弓各部件运转正常，各关节活动自如。

3.4

瓷瓶故障

受电弓支持磁瓶目前是机牵引供电系统中最为脆弱的一个环节，危险因素仍然相对较大，发生故障时损失也较大。瓷瓶故障的结果可直接导致机车故障或直接将电网烧断，后者对事故的影响更大。瓷瓶故障发生与天气变化有着密切的关系，在大雾季节的发生频率很高，因此必须采用措施来防止在瓷瓶在大雾天气来临故障的发生。一是必须仔细检查机车用瓷瓶，以消除瓷瓶破裂，刮擦和松动等安全隐患。二是擦拭瓷瓶表面保持瓷瓶表面的清洁度，从而避免在大雾天由于表面污染而形成导电桥。三是使用具有优异绝缘性能的瓷瓶。

3.5受电弓升弓失败图1-2SS4型电力机车控制管理系统原理图1AP一受电弓；1YV一升弓电空阀；4QF一主电路器；6一双针风表；37、38一门联锁阀；51、52一调压阀；96一辅助压缩机；97一膜板塞门；102一控制风缸；105一辅助风缸；106、107、108一止回阀；140—143、145—147、331一塞门；168、169一排水塞；207一分水滤气器；287YV一保护电空阀：515KF、4KF一风压继电器；201BP一压水传感器。机车受电弓正常升弓时，控制管路的风就由总风缸供应，通路如下：总风缸压力经过止回阀108时被分为4路，其中一路通过调压阀52将总风缸压力调成500kpa，再经过了保护电空阀287YV和门联锁阀37、38还有塞门143最后成功进入升弓电控阀1YV，在电空阀得电后，总风压力进入受电弓气缸1AP，受电弓成功升起。受电弓无法升起是机车运行时重大故障，因为受电弓无法正常升起，则电力机车无法获得能量便不能继续运行，会严重影响铁路交通。所以要对受电弓升不起的故障进行深入分析并进行处理，通过对总风缸供气通路的分析我们可以得到受电弓无法正常升起可能是因为：总风缸压力过低、143塞门处于关闭状态等还有因为在升弓过程中高压室的门没有关好从而使门联锁阀37、38关闭气路。所以我们通过分析得到在升弓时要注意：（1）检查高压室和变压室的门是否紧闭，保证门联锁阀开放气路；（2）确保风缸内压力正常；（3）检查各类阀是否得电正常运作。3.6受电弓升弓弹簧断裂升弓弹簧提供了升弓时的主要动力，是受电弓中较为重要的一个部件，如果升弓弹簧断裂，受电弓便无法正常升起，机车也会因为没有电能而无法正常运行。虽然我国机车大部分使用的都是双弓，但一端受电弓弹簧断裂后，断裂的弹簧很容易发生下垂等情况，然后弹簧与车顶相接触，导致原边回路接地无法消除，从而使另一端的受电弓也无法正常运作。而升弓弹簧断裂主要是有以下几个原因：一是由于弹簧在工作过程中因为长期承受撞击和挤压而发生了形变或出现裂纹，这些弹簧的使用寿命基本上与预期相符，属于正常的疲劳断裂；二是因为外部环境因素，一些列车的行驶区间环境比较恶劣，天气变化快，热胀冷缩加快了弹簧表面的油漆层脱落，没有了防锈层的保护，弹簧表面很容易被空气中的水分、氧气侵蚀，导致弹簧的受力集中点会更早出裂纹，从而导致断裂，三是因为弹簧本身生产出来时因为检测的纰漏，其本身就存在一些方面的缺陷，从而内部会出现一些受力不均匀的情况，减少了弹簧的使用寿命。所以我们为了延长升弓弹簧的使用寿命就可以在弹簧的涂层外再加一个保护罩同时也要对弹簧的质检严格把关。3.7受电弓部件损坏

由于受电弓在电力机车上，电力机车运行速度快，所以在机车车顶受电弓的受力情况较为复杂,因此受电弓的一些部件比如铰链座、下臂杆、连杆等部位容易损坏，倘若没有及时发现并处理就会对机车正常运行产生影响。因此，在检查受电弓的时候.必须仔细认真不放过任何细节，确保各个部件都处于正常状态，使机车运行时不存在安全隐患。4受电弓的日常检查与维护保养

受电弓在日常运作中会产生一些不必要的磨损，大大减少了受电弓的使用寿命，造成许多浪费，所以对受电弓进行日常检查、维修和保养是非常有必要的，因此我们需要知道如何检查维护受电弓的一些主要部件以及在进行维护作业时的一些主要事项：

4.1

外观检查及清洁

(1)检查各紧固件的安装情况，支架上有没有出现断裂、变形等情况。(2)要保证受电弓表面涂漆的完整性，查看有无裂纹或者是否有脱落现象。(3）所有导电软连线要安装良好,无断裂和破损。(4)风管连接处密封良好，固定卡口稳定牢固。(5)在降弓位置保证钢丝绳无断股现象，绷紧状态良好。

(6)清扫或更换阀板中的过滤器，保证进气质量良好和风量充足。(7)受电弓下的绝缘管，不得有灰尘堆积。4.2主要部件的检查4.2.1检查滑板确认滑板厚度以及滑板上是否出现裂纹，如果出现裂纹或是滑板局部厚度只有2-3mm就要及时更换滑板检查集电头部件是否良好查看弹簧盒弹性是否良好如果要替换滑板必须严格按照安装原则来进行操作4.2.2检查升弓气缸（1）检查气缸个阀口及连接处的密封情况，发现有些部件气密性变差是应该及时更换（2）检查气缸的活塞、活塞杆周围有足够机油，保证运作顺畅4.2.3检查电连接线在各铰接点处应该安装有良好的电连接线，防止有漏电电流流过制作，同时还要确保连接处紧固螺栓的安装情况在更换跨接线的时候要保证去清洁度，表面无污染。因为电连接线一般是铜导线编制而成的，所以连接时还需要在接触面上涂抹含铜油脂。在检查各部位电连接线的时候要注意线上是否出现断股的现象，一旦出现断股现象就要及时更换4.3检查一些零部件（1）检查各个螺母和螺栓的紧固程度；（2）确保各铰接部位运转自如，活动灵活；（3）检查底架、框架等是否有明显形变；（4）检查受电弓升弓时间和降弓时间是否在正常范围内

4.4受电弓维护注意事项（1）在车顶作业时必须切断电源。(2)升弓时确保具有重组的可供升弓的压缩空气，注意防护措施。(3)作业过程中要固定好受电弓，防止受电弓意外弹起升弓，发生危险。(4)在对弓头检修时，要使用长度约0.9m的木制支撑在上交叉管和车顶之间，保证弓头不会自动降下。（5）在有电气故障发生时，要确保受电弓内无水，防止发生触电危险。（6）工作人员必须严格按照绝缘原则进行检修作业。结论如今中国的铁路事业蒸蒸日上，机车也变得更加的快捷、方便，但安全问题始终是