合肥地铁二号线受电弓日常维护及故障预防

韩春

摘要：文章介绍QG-120型单臂受电弓结构及工作原理，以合肥地铁2号线为例，阐述受电弓日常检查事项，结合库内检修经验，梳理受电弓常见故障。通过对目前其他地铁公司受电弓常见故障进行总结，提出针对合肥地铁列车受电弓的维护与保养的建议。

关键词：受电弓：日常维护：故障预防：碳滑板：上框架裂纹

引言

受电弓作为地铁车辆运行的重要供电设备，其工作的稳定性直接决定了电客车是否能正常运行[1]。截止2018年10月，合肥地铁一、二号线均采用上海天海QG-120型受电弓，共计108台单体设备。该型号受电弓具有结构简单、性能安全可靠、维护简单、日常维护工作最小等特点[2]。本文在叙述QG-120型受电弓工作原理的基础上，结合库内检修经验，以合肥地铁二号线电客车为例，对目前合肥地铁电客车受电弓常见故障进行概述，提出解决措施；通过对该受电弓在其他地铁公司运用情况，及对其他受电弓目前出现的故障进行总结，为合肥地铁二号线受电弓的日常维护提供参考。

1 合肥地铁2号线电客车受电弓结构及原理

升弓时，当气压达到受电弓的额定工作气压时，按下升弓按扭，压缩空气经车内电磁阀、受电弓控制箱进入空气弹簧，空气弹簧膨胀推动钢丝绳带动下臂杆运动，下臂杆在拉杆的协助下托起上臂杆及弓头，弓头在平衡杆的作用下，在工作高度范围内始终趋于水平状态，并按规定的时间平稳的升至网线高度，完成整个升弓过程。整个升弓过程受电弓的运动平稳，不对架空接触网线产生有害的冲击。

受电弓的降弓过程包含快降和慢降两个阶段。当需要降弓时，按下降弓按扭，控制系统释放空气弹簧中的压缩空气，受电弓在重力和阻尼器的双重作用下平稳的落到底架上的橡胶止挡上，完成整个降弓动作。整个降弓过程在规定的时间内完成，并且受电弓的运动平稳对底架和车顶无有害冲击[2-3]。

2 受电弓日常维护

1）检查各固定螺栓无松动，电缆连接部位，防松线清晰无错位；

2）目视检查受电弓上臂杆、下臂杆、平衡杆、拉杆、底架表面无掉漆，无碰撞痕迹，各部位无裂纹。

3）检查碳滑条表面光滑，无严重的崩边、安装牢固，并测量碳滑条厚度

4）检查升弓气囊表面橡胶无老化，无裂纹；升弓钢丝绳、导流线无断股，阻尼器外观完好，无漏油现象

5）测量弓网压力及升降弓时间

6）清洁检查绝缘子、支持绝缘子和避雷器是否有裂纹、撞击等情况

3 合肥地铁2号线受电弓常见故障统计

合肥地铁2号线自开通起，对库内检修数据进行分析，截止2018年9月30日，受电弓系统共计发现227条故障，占检修总故障的12.4%。故障率比例前三项为降弓时间＼状态的调整、气囊偏移＼膨胀不一致、漏气。

3.1 降弓调整

当按下降弓按钮，受电弓将实现两步降弓，第一步受电弓快速脱离接触网网线，第二步受电弓平缓降下，整个过程平稳且不对底架及车顶造成有害冲击。受电弓气路控制原理图如图二。

截止2018年6月，大部分受电弓在现场检修中普遍存在降弓无快降或降弓速度过快且砸顶，在反复调整快降阀（阀7）和换向阀（阀8）后依然效果不明显。

现场检查分析，由于前期隧道内环境复杂导致部分带有灰尘的压缩空气进入管路，灰尘贴附在换向阀换向杆和快降阀调整杆上，导致快降阀和换向阀在工作时精密度下降，随即对现场28列电客车快降阀调整杆和换向阀换向杆进行清洁。整改后降弓时间过快和降弓状态不稳定得到有效改善。

3.2 气囊偏移＼膨胀不一致

由于QG-120 型受电弓的升弓气囊由氯丁橡胶与衬环共同组成密封空间[1]。在工作时，通过给气囊充气，使气囊膨胀，前期使用过程中出现气囊膨胀不均匀的情况，影响受电弓的正常使用。

借用其他地铁的成熟经验，对合肥2号线地铁受电弓气囊进行改进，增加气囊铝合金衬环。在升弓状态下，衬环在气囊膨胀的压力下，防止气囊过度膨胀，且该衬环具有强度高，稳定性和刚性好的特点。在整改后，受电弓气囊偏移、膨胀不一致的情况得到有效改善。

3.3 漏气

受电弓漏气是气动受电弓中最常见的故障[4]，故障点主要集中在受电弓气控箱进气口、气囊进气口、气路板、拉杆、受电弓ADD降弓装置漏气等，若受电弓漏气，则会导致受电弓升弓无法保持等故障产生。

4 受电弓重点故障预防

4.1 受电弓上框架裂纹或断裂

近年来，根据多家地铁运营的情况来看，受电弓上框架使用过程中出现断裂情况时有发生，其中涉及南京、广州、等多家地铁受电弓。

结合其他地铁公司检修经验，受电弓框架裂纹或是断裂主要原因有两方面：一、材料焊接质量问题或局部材料强度不足；二、受电弓长期处于低工作高度，导致应力集中而产生裂纹。对隧道内使用刚性接触网条件下的受电弓，受电弓上框架肘接部位出现裂纹的时间大约为1.5年左右，因此对受电弓上框架的检查正是合肥地铁检修人员下一步需要加强检查的重点。[5-8]

4.2 受电弓滑板异常磨损和裂纹

在目前使用的受電弓中，烧结型和浸金属型的碳系滑板运用最为广泛。滑板是受电弓与接触网直接接触的部分，因此滑板的正常磨耗是不可避免的[7]。磨损的主要分为机械磨损和电磨损，电磨损的比例高达70%以上，主要受到弓网之间的接触压力、列车运行速度，电流负荷、接触网的状况等因素的影响。其中，弓网之间的接触不良，产生的拉弧或是电火花，导致局部温度过高，使弓网间正常摩擦变成高温下的黏着摩擦，加大了滑板的异常磨损[9]。

倘若受电弓下降速度过快，使受电弓弓头部位与止挡瞬间产生加大冲击力和反响冲击，容易使滑板产生裂纹。

倘若升弓时间过快，弓网静态压力过大，弓网撞击造成碳滑板掉块，在运行过程中，掉块的碳滑板处需要承担整个碳滑板的冲击，同样容易造成滑板的纵向裂纹。

5 小结

本文通过对合肥地铁2号线电客车受电弓系统进行分析，阐述了QG-120型受电弓的日常维护。统计自开通来受电弓故障信息，针对库内检修重点故障进行逐一分析。结合其他成熟地铁日常维保的经验，对不同型号受电弓共性频发故障进行统计分析，为今后合肥地铁电客车受电弓系统检修提供指向性，做到故障提前预防，保障列车安全运营。

参考文献：

[1]叶旺. 成都地铁2号线1期电客车受电弓优化浅析[J]. 信息通信，2017（11）：275-276.

[2]高兴彬，晋睿，黄德勇. 城市轨道交通受电弓工作原理浅析及未来发展方向[C]// 高速铁路与轨道交通旗舰版2018年. 2018.

[3]贺飞，肖虎，朱冠宙. 浅析地铁车辆受电弓日常维保与故障排查[J]. 技术与市场，2016，23（3）：42-42.

[4]欧昌宇，钟源，吴积钦. 地铁车辆受电弓上框架疲劳裂纹成因分析[J]. 城市轨道交通研究，2018（8）.

[5]李洪蔚. 城市轨道交通车辆受电弓常见故障综述[J]. 铁道技术监督，2018（4）.

[6]方松，高红星. 地铁车辆受电弓故障分析[J]. 机械，2014，41（11）：8-10.

[7]陈明国，冯叶，孙云嵩. 高速受电弓上框架裂纹故障分析与改进[J]. 机车电传动，2017（4）：105-109.

[8]王冠青. 地铁电客车受电弓常见故障原因分析及处理[J]. 科技研究，2013（11）：197-197，196.