受电弓

受电弓王金花武汉铁路职业技术学院机车车辆系Email：[e-mail]：549879265Blog：受电弓作业：1.受电弓的工作特点是什么？2.简述SS400+型单臂受电弓的基本结构及主要部件作用？3.标注图中SS400+型单臂受电弓各部件名称？4.简述SS400+型单臂受电弓日常检修标准？一.概述受电弓是电力机车\电动车组从接触网接触导线上受取电流的一种受流装置。它通过绝缘子安装在电力机车\电动车组的车顶上，当受电弓升起时，其滑板与接触网导线直接接触，从接触网导线上受取电流，通过车顶母线\电缆传送到机车内部\高压机器箱，供机车\电动车组使用。受电弓靠滑动接触而受流，是电力机车\电动车组与固定供电装置之间的连接环节，其性能的优劣直接影响到电力机车\电动车组工作的可靠性。随着电力机车\电动车组运行速度的不断提高，对其受流性能也提出了越来越高的要求。二.受电弓的工作特点:靠滑动接触而受流。要求滑板与接触导线接触可靠，磨耗小，升、降弓不产生过分冲击。升弓时滑板离开底架要快，贴近接触导线要慢，防弹跳。降弓时脱离接触导线要快，以防拉弧；落在底架上要慢，以防对底架有过分的机械冲击。受电弓目前，电力机车上采用有各种型号的受电弓：SS1型、SS3B型机车采用的TSG1-600/25型受电弓，SS4G型机车采用的TSG1-630/25型和LV260-2型受电弓，SS6型机车上采用的TSG3-630/25型单臂受电弓，SS9型机车上采用的DSA－200型受电弓，CRH系列动车组采用DSA－250、SS400+型受电弓。各型受电弓的某些零部件虽略有不同，但其基本结构有许多相似之处。受电弓受电弓如果首选受电弓被禁用或出现故障（例如，切断线路安全开关或空气压力损失），则可使用下列受电弓配置：受电弓三、TSG3型受电弓TSG3-630／25型受电弓是一种通过利用压缩空气来进行操作控制的电器。当压缩空气进入传动风缸时，将压缩风缸弹簧，解除风缸对下臂的约束，此时两组升弓弹簧将使受电弓升起，并使受电弓弓头与接触网保持接触状态。受电弓在工作时，其传动风缸一直被供以压缩空气，受电弓可随接触网的高度变化而变化，保持与接触网的接触。切除供风，受电弓会自动地降弓。TSG3－630/25型单臂受电弓受电弓（一）主要技术参数额定工作电压………………25kV额定工作电流………………630A最大运行速度………………170km/h静态接触压力……………(90±10)N工作高度…………………500～2250mm最大升弓高度……………2600mm折叠高度…………………228mmTSG3－630/25型单臂受电弓弓头总长度………………2085mm滑板长度…………………1250mm传动气缸工作气压………520～1000kPa从0～1800mm间升弓时间………6～8s从1800～0mm间降弓时间………5～7s降弓位保持力……………………80N受电弓TSG3－630/25型单臂受电弓TSG3－630/25型单臂受电弓结构简图1－绝缘子；2－纵梁；3－推杆支座；4－调整螺栓；5－下臂杆；6－弧形调整板；7－挂绳；8－升弓弹簧；9－弓头；10－弹簧盒；11－升弓弹簧调整杆；12－横梁；13－转轴；14－阻尼器；15－上部框架；16－推杆；17－中间铰链座；18－平衡杆；19－转臂；20－U形连杆；21－拉杆绝缘子；22－传动气缸；23－缓冲阀受电弓TSG3－630/25型单臂受电弓1—滑板弓头；2—弓头支承装置；3—平衡杆；4—上框架；5—推杆；6—下臂杆；7—缓冲阀；8—传动风缸；9—活塞；10—降弓弹簧；11—拉杆绝缘子；12—滑环；13—扇形板；14—拐臂；15—转轴；16—升弓弹簧；17—底架；18—升弓弹簧调整螺母；19—支持绝缘子；20—铰链座受电弓TSG3－630/25型单臂受电弓受电弓TSG3－630/25型单臂受电弓铰链部分弓头部分传动机构底架受电弓TSG3－630/25型单臂受电弓（二）基本结构及主要部件作用TSG3-630/25型单臂受电弓由底架、铰链机构、弓头部分、传动机构、控制机构等组成。1．底架部分底架由纵梁和横梁组成，用型材组焊成“T”字形。它是受电弓的基础部分，通过三个绝缘子固定在机车顶盖上，因此整个受电弓具有耐受一定电压的电气性能。为了使受电弓不发生变形而影响其性能，要求刚性底架有一定的机械强度。纵梁上组焊有推杆支座，此外，底架上还装有两组升弓弹簧，一套铰链机构和一付阻尼器等部件。升弓弹簧由外圈和内圈两组弹簧套装而成，其一端与纵梁相连，另一端与下臂杆的底部相连。阻尼器用于有效地吸收机车高速运行时产生的冲击和振动，保证滑板与接触导线良好的接触，其一端与下臂杆铰链，另一端与推杆支座铰链。受电弓TSG3－630/25型单臂受电弓2．铰链机构铰链机构是用来实现弓头升降运动的机构，它包括有下臂杆、上部框架、推杆、平衡杆、中间铰链座等。这些部件由无缝钢管组焊而成，通过铰链座铰链，各铰链处都装有滚动轴承，并采用金属软编织线进行短接，防止电流对轴承的电蚀。上部框架其一端与弓头弹簧盒的上铰链用螺栓连接，另一端借助于压板用螺栓装在中间铰链座上。上部框架上装有平衡杆，其功能是保证弓头滑板面在受电弓整个工作高度范围内，始终保持水平状态。下臂杆用无缝钢管组焊成“T”字形构件，在转轴一端有两组升弓弹簧,与升弓弹簧连接的挂绳紧贴着弧形调整板，这样受电弓在工作高度范围内，尽管升弓弹簧拉力有变化，但所产生的升弓转矩，足以维持弓头的接触压力基本不变。阻尼器一端与下臂杆铰链，另一端与推杆支座铰链，当机车高速运行时，弓头滑板与接触导线跟随性更好。调节螺栓的伸出量，便可改变弧形调整板上的倾角，也就改变了压力特性的摆动趋向。铰链座平衡杆调整滑板在各运动高度均处于水平上框架支承弓头重量，保证受电弓工作高度推杆用以调整最大升弓高度和滑板的运动轨迹下臂杆支承受电弓重量，传递升降弓力矩受电弓TSG3－630/25型单臂受电弓3．弓头部分弓头部分由滑板框架、羊角、滑板、弹簧盒、固体润滑剂等组成。滑板框架用钢板压制后镀锌而成，羊角为铸铝件。羊角与滑板框架组装，连接成整个弓头外形。在滑板框架上装有两排粉末冶金滑板和两排固体润滑剂。滑板是直接与接触导线接触受流的部件，它是受电弓故障率较高的部件之一，最常见的故障是磨耗到限和拉槽。目前采用的滑板有碳滑板、钢滑板、铝包碳滑板、粉末冶金滑板等。碳滑板较软，滑板自身磨耗较大，需经常更换，适用于铜接触导线；钢滑板较硬，对接触网磨耗较大，适用于钢铝接触导线；粉末冶金滑板的主要成分是铁、铜和润滑油，它有较好的自润滑性和一定的机械强度，电阻率也较小，与接触网导线接触受流性能良好，既能同时适用于铜接触导线和钢铝接触导线，又有助于减少因滑板损坏而造成的刮弓事故，是目前较为理想的滑板材料。SS8型电力机车上采用的TSG3-630/25型单臂受电弓使用的就是粉末冶金滑板，其初始厚度为10mm，磨损至3mm后必须更换。弹簧盒使弓头与铰链机构进行弹性连接，保证机车运行时，弓头能随着接触网导线高度和驰度的变化而作前后点头、上下动作，以便改善受流质量。受电弓TSG3－630/25型单臂受电弓滑板框架羊角弹簧盒弓头结构受电弓TSG3－630/25型单臂受电弓4．传动机构传动机构是用来传递力矩，实现对受电弓的升、降运动的控制，它与受电弓为电绝缘。传动机构由传动气缸、拉杆绝缘子、U形连杆、转臂等组成。拉杆绝缘子连接在传动气缸与U形连杆之间，U形连杆与转臂连接，转臂再与下臂杆转轴连接在一起。传动气缸是受电弓的动力装置，进气时升弓，排气时降弓，其缸体与水平面成15°仰角，安装在机车顶盖上。传动气缸连杆绝缘子U形连杆转臂缓冲阀进气口受电弓TSG3－630/25型单臂受电弓受电弓TSG3－630/25型单臂受电弓5．控制机构TSG3-630/25型受电弓的控制机构由缓冲阀和升弓电空阀组成，安装在机车内部，以便在机车内部调整升、降弓时间。缓冲阀结构示意图1－缓冲阀排气口；2－快排阀快排口；3－快排阀活塞；4－气室；5－快排阀反力弹簧；6－快排阀调节螺钉；7－节流阀调节螺钉；8、9－暗道；10－进气口；11－电空阀缓冲阀实际上是一个流量控制阀，它借助改变通流管路的截面大小来调节气流量，满足受电弓升、降弓过程先快后慢的动作要求，减小对接触网和车顶的冲击和振动，避免降弓时的拉弧现象。它由快排阀和节流阀两部分组成，主要包括气室、快排阀活塞、快排阀反力弹簧、快排阀调节螺钉、节流阀调节螺钉、暗道等。缓冲阀的进气口与升弓电空阀下方的进气口相连，压缩空气经缓冲阀阀体内的小孔，通过不同截面的暗道，分别送入节流阀和快排阀。缓冲阀的排气口与受电弓传动气缸的进风口相连。（三）动作原理升弓时，司机按下受电弓按键开关，升弓电空阀得电，压缩空气经缓冲阀的节流阀进入传动气缸，推动活塞克服降弓弹簧的作用力，带动拉杆绝缘子和U形连杆右（外）移，解除了对下臂杆的约束力，升弓弹簧拉动下臂杆和推杆顺时针转动，推杆推动铰链座和上部框架逆时针旋转，带动受电弓弓头升起。降弓时，司机恢复受电弓按键开关，受电弓电空阀失电，传动气缸内的压缩空气经快排阀、电空阀排向大气，在降弓弹簧的作用下，活塞带动U形连杆左（内）移，当U形连杆与下臂杆转轴接触后，迫使转轴向下移动，强制下臂杆做逆时针转动，最终使弓头下降到落弓位。受电弓TSG3－630/25型单臂受电弓1、升弓原理：电空阀得电压缩空气通过缓冲阀进入传动气缸活塞压缩降弓弹簧转臂约束力解除下臂杆和推杆作顺时针转动铰链上移弓头升起受电弓TSG3－630/25型单臂受电弓受电弓TSG3－630/25型单臂受电弓受电弓TSG3－630/25型单臂受电弓受电弓TSG3－630/25型单臂受电弓2、降弓动作原理电空阀失电传动气缸的气体排出降弓弹簧作用带动转臂降弓受电弓TSG3－630/25型单臂受电弓受电弓TSG3－630/25型单臂受电弓3、升降弓动作要求升、降弓由传动风缸进行控制，传动风缸由缓冲阀控制，而缓冲阀由电磁阀控制。该控制气路可保证：1)受电弓无振动而有规律地升起，直至最大工作高度；2)受电弓弓头从开始上升算起，最多在8s内无异常冲击地抵达接触网线上；3)从任意高度上(包括工作区间)的降弓都应迅速；4)实现不会使受电弓及其他车顶设备受到任何损坏的完全降弓。受电弓TSG3－630/25型单臂受电弓受电弓TSG3－630/25型单臂受电弓（四）性能要使受电弓弓头滑板与接触网导线正常接触，可靠的受流，受电弓必须具备如下性能：一.静态接触压力受电弓是靠滑动接触来传导电流的，弓头滑板与接触网导线形成摩擦偶件。为了保证可靠的电接触，其问必须保持一定的接触压力，静态接触压力就是受电弓主要技术参数之一，它包括三个部分。1．额定静态接触压力它是指在静止状态下，受电弓弓头滑板在工作高度范围内对接触网导线的压力。该值的大小，直接影响受流质量。压力值偏小，受流时离线率高，离线瞬间所产生的电弧，影响着正常的受流，而且使滑板和接触网导线间的表面光滑度恶化，从而加剧摩擦偶件的磨损。此外，接触压力偏小，接触电阻就大，在机车未运动时传导较大电流，会在接触网导线和滑板间产生高温，从而损坏接触导线或滑板。压力值偏大，机械摩擦增大，磨损也随之增加，影响接触网导线和滑板的使用寿命。试验证明：静态接触压力值70N是最佳值。并规定了压力值的允许偏差为±10N。受电弓TSG3－630/25型单臂受电弓2．同高压力差它是指受电弓弓头在同一高度下，上升和下降时的静态接触压力差。该值的大小，表征了受电弓各运动铰接部分的摩擦力大小。由于摩擦力始终与运动方向相反，因此当接触网导线向下倾斜而要求弓头滑板跟随着下降时，该摩擦力使接触压力增加。同理，上升时接触压力小。所以为了减小摩擦力，在受电弓中的