浅析地铁车辆受电弓检修工艺

摘 要：受电弓是地铁车辆电气设备的重要组成部件。通过对北京、上海、广州等典型城市地铁车辆受电弓的定修和架修修程的系统研究和分析，针对不同地区受电弓修程中各个检修工序进行对比分析，总结出具有概括性和代表性的受电弓检修工艺流程，为地铁车辆受电弓检修间的工艺设计提供了参考。

关键词：地铁车辆;受电弓;检修工艺;工艺流程

前言

目前，我国地铁车辆大部分采用受电弓或第三轨受流的方式来为车辆提供电能，且受电弓作为车辆从外部获取电能的唯一部件，其检修过后检修质量的好坏直接影响行车安全[1]。为了提高地铁车辆场段设计者的设计效率，同时确保受电弓检修工艺流畅，收集具有代表性的城市的受电弓检修流程进行全面分析，总结出具有概括性的受电弓定修及架修工序内容及工艺流程显得至关重要。

除受电弓异常损坏需更换外，受电弓的落车检修仅在定修及架修中才会存在[2]。因此收集和调研北京、上海、广州、天津、成都、郑州等地的地铁车辆定修及大架修中的受电弓检修工艺，在受电弓检修工艺规程的基础上，结合现场经验对受电弓的检修工艺进行分析[3]。

1 受電弓结构概述

受电弓是车顶电气设备的重要组成部分，其核心工作原理是通过压缩空气来控制受电弓的升降弓动作，既通过气路来控制电路，同时又通过气路来监测受电弓的异常[4]。

受电弓主要由机械部分、电路部分和气路部分三大部分组成[5]，其主体结构如图1。

2 受电弓定修工艺

2.1定修工艺流程

北京地铁1号线车辆的定修里程为10万公里或一年，成都地铁1号线车辆的定修里程为12.5～15万公里，天津地铁津滨轻轨定修里程为25万公里，且定修时不会对受电弓进行拆解。

定修中，对碳滑板等磨耗易损件进行检查，当不满足要求时进行打磨或更换;针对上臂杆、弓头平衡杆等主要部件进行检查，发现缺陷部件后进行更换。检修完成后，对受电弓进行气密性、升降弓等调试试验[6]。

2.2定修工序

2.2.1清洁及检查

将受电弓从车顶拆卸下来后，对弓头（除碳滑板）、上框架、平航干、拉杆、下臂杆、底架、支撑绝缘子、钢丝绳等主体部件进行清洁和除锈，清洁后要求受电弓目视检查无油垢、积碳和尘埃。

对碳滑板检查的标准是：滑板表面光滑，无电腐蚀、无空洞及凹凸不平等，滑条与铝托架间无黑色开胶现象，滑板无沿列车运行方向的纵向裂纹，滑板边沿缺陷的长、宽不超过接触网线的直径。

机械部分的检修主要包括：检查弓头、平衡杆、上下臂杆等机械零部件无变形、损坏、裂纹等缺陷;确认各部件连接处无损坏，紧固件无松动等。

电路部分的检修主要包括：检查支撑绝缘子无裂纹，表面无电弧灼伤，表面缺陷面积不超过25mm2;所有导流线固定螺栓无松动，断股数不超过10等。

气路部分的检修主要包括：检查ADD气路软管无破损、无灼伤，ADD控制箱内各阀外观正常;升弓装置气囊无漏气、表面无龟裂。

2.2.2调试和试验

气密性试验：将受电弓气囊与容积为1L的储气缸连接，充以额定气压后关闭气源，经保压10分钟后，检查气路压力下降不超过起始气压的5%。

升降弓试验：升、降弓功能正常，弓头可以自由转动，不与平衡杆干涉;升弓时间：5～8s，弓头与接触网无频繁冲击回跳;降弓时间：5～7s，弓头与接触网快速分离，无砸弓损坏冲击。

自动降弓试验：断开至碳带的ADD气管，进行升弓操作，受电弓应不升起;接通至碳带的ADD气管，进行升弓操作，受电弓应升起;弓升好后，断开至碳带的ADD气管，受电弓应立即自动降弓。

碳滑板接触力试验：用弹簧秤测量，在工作范围内最高点、中间点和最低点三个点测试静态接触压力，静态压力值（120±10）N。

3 受电弓架修工艺

3.1架修工艺流程

上海地铁车辆的架修里程为100万公里，广州地铁3号线架修里程为120万公里或10年，郑州地铁1号线车辆的架修里程为50万公里，天津地铁津滨轻轨架修里程为50万公里，架修时对受电弓进行拆解，对各个部件分别进行检修。

架修中，对导流线及绝缘软管进行更新，对碳滑板进行检查，当不满足要求时进行打磨或更换;对绝缘子和避雷器分别单独进行测试;针对上臂杆、弓头平衡杆等主要焊接部件进行脱漆探伤，发现缺陷后进行维修;将检修完成后的各零部件进行组装。组装完成后，对受电弓进行气密性试验、升降弓试验和带电试验。

3.2定修工序

3.2.1拆解及清洁

拆除弓头、上框架、平衡杆、拉杆、下臂杆和底部框架之间连接。清洁拆解后的各部件，应使其清洁度达到目视检查无油垢、积碳和尘埃。

3.2.2零部件检修

为了提高碳滑板的利用效率，架修中仅对磨耗到极限或有不可修复缺陷的碳滑板进行更换，碳滑板的检修标准同2.1.1中一致。

机械部分检修主要包括：对上框架焊缝、拉杆、钢丝压板安装焊缝、固定座焊缝、降弓装置连接安装座焊缝等受力部位进行脱漆探伤等。

电路部分检修主要包括：更新电流连接导流线;检查绝缘子，测量对地绝缘电阻，应保证电压等级 DC2500V，绝缘阻值>200MΩ等。

气路部分检修主要包括：气囊表面无破损，无龟裂、泄露及变形;更新钢丝绳，两根钢丝绳张紧程度须一致;更新绝缘软管等。

3.2.3组装及试验

受电弓组装：受电弓脱漆部分用油漆喷涂均匀;更新所有拆下的紧固件，用扭矩扳手按规定力矩将紧固件拧紧，涂防松标记等。

升降弓试验、自动降弓试验、气密性试验和碳滑板接触力试验同2.1.2中一致。

4 结语

目前，国内主要城市的地铁车辆大部分已达到了第一次架修规定的期限。受电弓作为直接影响动车组安全运行的重要部件，其检修显得至关重要[7]。本文深入研究国内多个城市地铁车辆的定修及架修修程中关于受电弓部分的规定，并结合对受电弓检修的现场经验，总结出具有概括性的定架修流程和工序，这对国内其余城市地铁车辆受电弓检修的检修工作具有重要的参考价值。

参考文献：

[1]南玉才.福州地铁车辆受电弓检修探析[J].机电工程技术，2020，49（03）：216-217+226.

[2]吴凡.机车走行部及受电弓日常整备及检修问题整改[J].铁道运营技术，2020，26（01）：39-40.

[3]顾卫东.完善受电弓检修中调试工艺的措施[J].电力机车技术，1996（04）：38-40.

[4]韩建平. 基于机器成像的动车受电弓及走行部故障检测系统的设计与实现[D].北京交通大学，2018.

[5]姜红，邓艳俊.CRH380AL型动车组受电弓四级检修技术研究[J].机械工程师，2014（09）：249-250.

作者简介：

黄晓华（1994～），男，工学硕士，中国铁路设计集团有限公司，主要从事铁路车辆、城轨车辆基地的设施设计及研究。

（中国铁路设计集团有限公司机环院，天津  300251）