对地铁车辆受电弓介绍与故障探究

刘强

摘 要：地铁系统是城市中的重要的交通系统，但是在运行中往往会出现一些问题，本文主要阐述了受电弓的工作原理以及受电弓的常见故障：上框架裂纹、碳滑板磨损、受电弓位置指示器故障、受电弓无法正常升起、受电弓漏气等，为了避免出现以上问题，需要对地铁系统进行有效的日常保养和维护。

关键词：地铁车辆;受电弓;故障;日常维修

随着城市化水平的提高，城市的交通压力越来越大，地铁行业的发展可以有效的缓解城市交通拥挤的状况。在城市中的地铁车辆主要的能量来源是电力供电系统，而受电弓主要是安装在机车顶端用来牵引机车与电网进行连接的装置，但是该装置往往容易发生一定的损坏，这就严重影响了整个地铁车辆的运行。针对这个问题我们主要探究受电弓的主要的工作原理及常见故障，希望可以给同行一点建议。

1 受电弓的工作原理

1.1 受电弓的基本结构

受电弓主要可以分为两种：单臂和双臂，基本结构有滑板、上框架、下臂杆、底架、升弓弹簧、传动气缸、支持绝缘子等。底架主要起到支持的作用，它主要有矩形钢管焊接而成;拉杆主要是碳钢材料制成，而上臂杆是由高强度和低质量的铝合材料焊接而成，下臂杆主要是无缝钢管焊接而成，这三种结构组合在一起可以有效的提高受电弓的灵活性;平衡杆可以减少外力对于电弓弓头的干扰，主要由铝合金材料构成。

1.2 受电弓的电气系统的原理

受电弓作为地铁车辆的受流部件，需要直接接触电网，在电网中接触过程中传送电流至地铁车辆的电气系统中。在这个过程中，电流首先需要经过滑板进入受电弓的弓头，而后需要依次经过上框架、下臂杆最终流入地铁电车的底架，通过底架上的导线直接接入电气系统，促进整个地铁电力的正常供应。

1.3 受电弓的气路系统原理

受电弓气路系统的原理主要在受电弓升高的过程中，需要有空气压缩进受电弓中，这个压力可以促使受电弓升起。在压缩空气的过程中需要经过车内管道、车顶的受电弓绝软管，进入受电弓的气阀箱，随后可以对气囊进行供气，气囊提升后可以拉动下臂杆最后促使受电弓缓慢升起。

2 受电弓的常见故障

2.1 上框架裂纹

上框架承受着巨大的压力，在地铁车辆运行的过程中可能会出现裂痕，往往会集中在上框架肘接处和焊缝处，出现这种情况一方面是焊接的材料的质量问题，另一方面则是在地铁车辆运行的过程中会出现弓网受到撞击的现象，直接造成上框架出现裂缝，这就要求工程师对于焊接参数进行细致的计算，确保不会出现应力过于集中的现象。

2.2 碳滑板磨损

在理想状态下，受电弓在工作过程中受力较为均匀，所以碳滑板不会有磨损或者均匀磨损现象。但是在实际情况下，往往不能够做到完全受力均衡，所以容易出现碳滑板磨损、裂块等磨损现象，出现这种情况后，则会严重影响整个车辆的运行情况，这种情况的主要原因是碳滑板和接触网配合不当，所以在进行网线建造时需要保证线网的均匀分布，同时也要注意电弓弓头的设计，就算出现部分磨损的现象也可以与线网接触。

2.3 受电弓位置指示器故障

当受电弓位置指示器出现故障时，主要与启动件的卡滞后有关，一般情况下，启动件的脆性较大、硬度较小，所以启动件往往会出现单边有力的情况，所以很容易出现磨损，造成啟动件与安装架之间出现大量的空间，这就会造成卡滞。

2.4 受电弓无法正常升起

受电弓无法正常升起的原因有多种，也可以分为几个不同的情况。如果蓄电池的电压大于车辆的负载工作的最低电压，这就会造成受电弓升起时的电压大于主风管的压力，这种情况下，可以采用脚踏升弓的方式进行升弓;如果蓄电池的电压无法满足车辆的负载工作，但是主风管的压力大于受电弓升起的压力，则需要进行控制柜中的升弓气阀，促使电弓与接触网接触，此时充电机可以紧急启动，经过一段时间可以提供足够的电压促使受电弓正常升起;如果蓄电池电压无法满足车辆的负载眼球，同时主风管的压力小于受电弓升起的压力，这就需要首先利用脚踏升弓的方式进行升弓，直到压力可以达到受电弓升起的压力，此时再启动充电机，促进受电弓的正常升起。如果排除了以上三种情况，受电弓仍然无法正常升起，则需要考虑是否是电路出现问题，同时也要对电气原理以及车辆线路表进行排查。

2.5 受电弓漏气

受电弓漏气是较为常见的故障，发生这种故障时会导致受电弓无法正常升弓，容易出现受电弓碳滑板接头处漏气、受电弓气阀箱漏气等。

3 受电弓日常保养和维护

在对受电弓进行日常保养时，需要对车辆进行有效的检查，特别是车辆顶端的受电弓的检查，往往需要每周检查一次。日常检查要点主要有：保持受电弓的清洁;受电弓各部分连接紧密;碳滑板平整光滑;弓头弓角有有效的自由度，不出现活动受限情况;升弓的钢丝绳完整、润滑;升降弓的时间正常;受电弓不存在漏气现象;受电弓上升压力正常。在对受电弓进行日常保养和维护后，可以有效的减少其故障产生率，延长受电弓的使用寿命，提高整个车辆的安全性和稳定性。在进行维护时，技术人员应注意自身安全，如果受电弓和接触网出现问题，在进行维修时一定要保证断电情况，另外在车顶进行工作时，要做好保护措施，避免出现工作人员受伤的情况。

4 结语

受电弓作为地铁的核心部件，本文对其原理进行了简单说明，在地铁车辆的使用过程中，受电弓也会出现一些问题，所以需要不断进行保养和维护，在进行保养时，工作人员需要按照标准认真进行检修，同时也要注意自身安全，保证提高整个地铁的稳定性和安全性。

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