城市軌道交通受流器檢修分析

上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）城市軌道車輛受流器檢修分析PAGEIII上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）城市軌道車輛受流器檢修分析PAGEI目錄摘要 1ABSTRACT 20緒論 40.1研究意義 40.2國內(nèi)外現(xiàn)狀 40.3研究內(nèi)容 50.4研究方法 51城市軌道交通受流方式分析 61.1接觸網(wǎng)式受流方式分析 61.2接觸軌式受流方式分析 92受流器結(jié)構(gòu)分析 122.1.受電弓受流器 122.1.1底架 122.1.2上框架 132.1.3弓頭 132.1.4升弓和降弓裝置 142.1.5掛鉤及最低位置指示器 152.2第三軌受流器 162.2.1集電靴 162.2.2端部彎頭 162.2.3接觸軌接頭 172.2.4防爬器 182.2.5絕緣底座和防護罩及支撐 193受流器故障分析 203.1受電弓受流器常見故障分析 203.1.1滑板磨耗 203.1.2弓網(wǎng)拉弧 203.1.3滑板偏磨 213.1.4刮弓 213.1.5升弓、降弓故障 223.2第三軌受流器常見故障分析 224受流器檢修分析 244.1受電弓受流器檢修分析 244.1.1預(yù)防性維護 244.1.2升弓和降弓裝置的操作檢查 244.1.3檢查接觸力 254.1.4檢查部件 274.1.5調(diào)節(jié)升弓降弓時間的檢查 274.1.6檢查操作壓力 284.1.7檢查最低位置指示器 284.1.8檢查碳滑板 304.2第三軌受流器檢修分析 314.2.1接觸軌檢修 314.2.2集電靴檢修 324.2.3連接板檢修 324.2.4隔離開關(guān)的檢修 334.2.5防爬器的檢修 334.2.6其他設(shè)備的檢修 345受電工靜態(tài)壓力檢測試驗 355.1檢測方案及裝置 355.2實驗 365.3接觸壓力故障及檢修分析 386總結(jié) 397參考文獻 408致謝 429譯文 4310原文說明 55上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）城市軌道車輛受流器檢修分析PAGE57上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）城市軌道車輛受流器檢修分析PAGE58摘要城市軌道交通車輛受流器是車輛及其重要的電器部件，用來將電能傳遞給車輛的重要組成部分，受流器的安全可靠工作是軌道交通車輛能夠正常運行的保證。所以必須對不同類型的軌道車輛受流器做深入的分析，了解其組成部分的結(jié)構(gòu)、控制方式及工作原理，對經(jīng)常出現(xiàn)的故障進行深入研究，分析總結(jié)出滿足要求的檢修方法，并能夠提出改進方法，對軌道交通車輛能夠正常運行具有重要的研究意義。本文在通過大量的查詢資料和調(diào)研基礎(chǔ)上，對城市軌道車輛受流器故障及檢修分析現(xiàn)狀進行了介紹，對城市軌道車輛受流器的結(jié)構(gòu)及組成，車輛受流器的各種故障，車輛受流器的檢修方法進行了研究。同時還設(shè)計了一種新型的受電弓靜態(tài)壓力檢測方案,并對1:1受電弓模型進行了實驗檢測。通過對城市軌道車輛受流器結(jié)構(gòu)原理的研究和分析，了解到受流器可能出現(xiàn)的故障以及出現(xiàn)故障的原因,有利于對受流器進行日常的保養(yǎng)和維護，與此同時在受流器出現(xiàn)故障時也能進行快速的檢查和維修，保證了城市軌道車輛的受流可靠性,從而提高了城市軌道交通車輛運行的可靠形和安全性。關(guān)鍵詞：受流器；受電弓；受流靴；故障檢修UrbanrailvehiclemaintenancebyflowisanalyzedABSTRACTThecollectorofurbanrailtransitvehicleisaveryimportantelectricalcomponentofthevehicle,whichisusedtopasselectricalenergytothevehicle.Asafeandreliablecollectoristheguaranteeofthenormaloperationofthevehicle.Itisnecessaryforustogiveanin-depthknowledgeofthedifferenttypesofcollector,understandingitsstructure,formsofcontrolandprincipleofoperation,conductinganin-depthresearchofthefrequentfailure,analyzingandsummarizingtheneedsoftherequirementsofmaintenanceandputforwardimprovedmethod.Therefore,ithasanimportantsignificanceonvehiclesrunning.Thisarticlewhichisbasedonamountsofinformationandresearchintroducedthetroubleshootingofcollector,andconductedaresearchonthestructure,composition,variousfailureandmaintenancemodesofthecollector.Italsodesignedanewtypeoftestingprogramofthestaticpressureofthepantographandhada1:1pantographmodelofexperimentaltesting.Throughtheresearchandanalysisofthestructuralprincipleofthecollector,learningaboutthepossiblefailuresorfaultsofcollectorisgoodforthedailymaintenanceofcollector.Atthesametime,whenthecollectorhasafailure,itcanalsoconductaquickinspectionandmaintenance.Itisnotonlyguaranteedbytheflowofurbanrailvehiclereliability,butalsoimprovesthereliabilityandsecurityofurbanrailtransitvehiclesrunning.Keywords:currentcollector,pantograph,Byflowboots,correctivemaintenance城市軌道車輛受流器檢修分析林鶴1044091250緒論0.1研究意義隨著城市軌道交通在國內(nèi)的迅速發(fā)展，對于城市軌道交通牽引供電受流裝置的可靠性、安全性提出了更高的要求[1]。列車高速運行，受流是一個很大的障礙。只有較好的受流，才能為列車提供足夠的電能。而受流性能受到許多因素的影響，如接觸懸掛的彈性系數(shù)、受電弓的性能、接觸線的材質(zhì)、抬升量、接觸懸掛類型以及列車的運行速度、加速度等。城市軌道交通車輛受流器是車輛及其重要的電器部件，用來將電能傳遞給車輛的重要組成部分，受流器的安全可靠工作是軌道交通車輛能夠正常運行的保證。所以必須對不同類型的軌道車輛受流器做深入的分析，了解其組成部分的結(jié)構(gòu)、控制方式及工作原理，對經(jīng)常出現(xiàn)的故障進行深入研究，分析總結(jié)出滿足要求的檢修方法，并能夠提出改進方法，對軌道交通車輛能夠正常運行具有重要的研究意義。0.2國內(nèi)外現(xiàn)狀國內(nèi)，地鐵公司車輛常規(guī)檢測時，是將受電弓升到最大工作高度后，工人師傅將一個測力計掛在弓頭橫管上，慢慢往下拉，并讀出接觸力的值,升弓和降弓的時間是用秒表來測量[2]。目前國內(nèi)的研究方案還有，使用的便攜式電力機車受電弓檢測儀，主要由平臺和主機兩部分組成[3]?，F(xiàn)場檢測時,首先把主機置于一端司機室內(nèi)，平臺置于該端受電弓弓頭下方的車頂大蓋上,然后用電纜把主機和平臺連接、主機與受電弓控制閥和110V電源連接。測試時，主機發(fā)出檢測命令，平臺內(nèi)置的電機與受電弓勻速同步動作。平臺內(nèi)的壓力傳感器和測高傳感器，把采集的信息通過電纜傳到主機，由主機進行數(shù)據(jù)收集、處理、顯示,并轉(zhuǎn)儲到班組計算機打印。此中技術(shù)尚不成熟，并且存在一定的缺陷。國外，接觸壓力檢測系統(tǒng)采取測量受電弓滑板支持機構(gòu)對滑板的反作用力的方法來測量在列車高速運行弓網(wǎng)動態(tài)接觸、接觸線在受電弓滑板上的接觸點上的接觸壓力。接觸線與滑板間的接觸壓力,通過滑板作用在滑板支持機構(gòu)上,滑板支持機構(gòu)對滑板產(chǎn)生反作用力,通過測量反作用力來測量接觸點處接觸壓力。0.3研究內(nèi)容（1）了解城市軌道車輛受流器故障及檢修分析現(xiàn)狀；（2）研究城市軌道車輛受流器的結(jié)構(gòu)及組成；（3）研究城市軌道車輛受流器的各種故障；（4）研究城市軌道車輛受流器的檢修方法；0.4研究方法通過調(diào)研，大量收集我國現(xiàn)在各個城市所采用的城市軌道交通受流器的種類，對每種受流器的組成結(jié)構(gòu)進行科學(xué)分析，針對每種受流器所可能出現(xiàn)的故障進行收集歸類，并進行深入的探討總結(jié)。并且針對于各種故障進行故障排查分類，結(jié)合現(xiàn)有的檢修方法檢修設(shè)備以及正在進行研究當(dāng)中的檢修方法和設(shè)備進行探究，得出更為優(yōu)化的方案。1城市軌道交通受流方式分析1.1接觸網(wǎng)式受流方式分析接觸網(wǎng)系統(tǒng)是將牽引變電所輸出的電能通過受電弓傳送給電客列車的輸電系統(tǒng)[4]。圖1.1接觸網(wǎng)受流方式原理接觸網(wǎng)的供電方式每個牽引站僅對其兩側(cè)區(qū)間供電，供電距離過長，電壓降也就越大，會使兩端電壓過低電能損耗過大；供電距離偏短，則牽引站數(shù)量增多，投資也增加。供電距離、接觸線截面與接觸網(wǎng)供電方式有關(guān)。接觸網(wǎng)的懸掛類型大致為三種：簡單懸掛，鏈形懸掛，剛體懸掛。不同的類型其電線粗細(xì)、條數(shù)、張力都是不一樣的。架空線的懸掛方式，要根據(jù)架線區(qū)的列車速度、電流容量等輸送條件以及架設(shè)環(huán)境進行綜合勘察來決定要采取什么方式。（1）簡單懸掛簡單懸掛方式結(jié)構(gòu)簡單，支柱高度低，支持裝置承受的負(fù)荷較輕，但是弛度大、彈性不均勻。為改善這一狀況，一般在懸掛點處增加一個倒Y形的彈性吊索，稱為彈性簡單懸掛，相應(yīng)改善了懸掛點處的彈性和運行狀況。由于彈性簡單懸掛建造費用低，施工方便維修簡單，城市電車或輕軌往往采用這種懸掛方式。地鐵為了減少隧道凈空，采用以彈性支座或弓形腕臂作支持部件的簡單彈性懸掛。（2）鏈形懸掛接觸線通過吊弦懸掛到承力索上的懸掛稱為鏈形懸掛。鏈形懸掛承力索懸掛于支柱的支持裝置上接觸線通過吊弦懸掛在承力索上，使接觸線增加了懸掛點，調(diào)節(jié)吊弦可以使整個跨距內(nèi)接觸線對軌面保持一致高度。由于接觸線是懸掛在承力索上的，因而基本上消除了懸掛點處的硬點，使懸掛線的彈性在整個跨度內(nèi)都比較均勻。顯然，鏈形懸掛比簡單懸掛性能好得多，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜、投資大、施工維修調(diào)整較為困難。鏈形懸掛的類型很多，可以按懸掛鏈數(shù)分為單鏈形懸掛、雙鏈形懸掛和多鏈形懸掛。按線索相對于線路中心的位置，又可以分為直鏈形接觸懸掛、半斜鏈形接觸懸掛、斜鏈形接觸懸掛。對城市\(zhòng)o"軌道交通"軌道交通，因其運行速度不太高，列車功率也不太大，一般多采用簡單鏈形懸掛，應(yīng)用速度可達100km/h以上。（3）剛性懸掛剛性懸掛又稱剛性接觸網(wǎng)，是一種區(qū)別于傳統(tǒng)柔性接觸網(wǎng)的供電方式。1962年日本東京營團地鐵日比谷線開通時，考慮可能發(fā)生斷線事故而要有保護措施、洞內(nèi)維修作業(yè)較復(fù)雜等問題，以及隧道斷面比三軌供電要大幅擴大的情況，開發(fā)了地鐵用的新的剛性懸掛方式?，F(xiàn)在通過10多個國家、30多條地鐵的運營，經(jīng)過不斷改進設(shè)計，剛性接觸網(wǎng)系統(tǒng)已日臻完善，非?？煽?。如營團地鐵南北線使用的剛體懸掛：采用鋁合金T型匯流排和鋁夾耳來夾持銅導(dǎo)線，設(shè)計簡單，施工容易；T型匯流排截流截面大，減少電阻40%以上，無須輔助饋電線，使得其結(jié)構(gòu)簡單緊湊，節(jié)省隧道凈空，節(jié)省投資；導(dǎo)電銅線不受張力，應(yīng)用可靠，耐磨性好；接觸網(wǎng)系統(tǒng)零部件少，大大降低了維護成本。（4）接觸網(wǎng)受流方式的優(yōu)缺點接觸網(wǎng)受流方式具有以下優(yōu)點：1）從安全角度來講，地面交通，在市區(qū)平交運行的有軌電車或輕軌車采用架空接觸網(wǎng)，牽引網(wǎng)壓等級較高時，保證了一定的絕緣距離，使之更為安全。2）接觸網(wǎng)所采用的直流1500V電壓相對于直流750V的第三軌供電，供電效率更高。3）從經(jīng)濟的角度，架空式接觸網(wǎng)由于接觸線的造價相對于第三軌叫便宜的很多，因此在前期工程中，接觸網(wǎng)頭次較少。4）傳輸功率與速度水平方面，較高的電壓在同等條件下能夠傳輸較大的功率。接觸網(wǎng)受流方式具有以下缺點：1）從維修的角度來看，架空式接觸網(wǎng)要定期進行檢查維護，洞內(nèi)維修作業(yè)需要專用的接觸網(wǎng)檢查車，維修周期短、費用高、備品備件需要量大。2）在城市環(huán)境的適應(yīng)性方面，架空式接觸網(wǎng)需要架設(shè)支柱，支持懸掛接觸網(wǎng)要安裝腕臂或橫跨，橫跨由金屬桁架或橫向承力索、上下定位繩組成。在城市中間密布支架和電線網(wǎng)，影響市容，有礙觀瞻。3）從經(jīng)濟效益方面，接觸網(wǎng)式受電弓雖然前期投入較少，但是后期維護成本較大，所需人力物力叫多，但目前其他城市新建的地鐵線路均采用剛性受流，在此方面可以減少一定的維修資本。1.2接觸軌式受流方式分析城市軌道交通的第三軌系統(tǒng)又稱鋼鋁復(fù)合接觸軌系統(tǒng)，是將電能傳輸?shù)匠鞘熊壍澜煌ㄏ到y(tǒng)電力牽引車輛上的裝置[5]。第三軌系統(tǒng)通過車輛的受流器將電能傳送給電力牽引車輛。第三軌一般是剛性、無偏轉(zhuǎn)地固定安裝在軌旁車輛限界之外的支架上。根據(jù)車輛受流器從接觸軌的取流方式不同，接觸軌的安裝方式可分為：上接觸、下接觸、側(cè)接觸三種方式。（1）上接觸式上接觸式接觸軌直接放在支持絕緣子上，安裝于走行軌的一側(cè)，車輛的集電靴從接觸軌上表面取流。接觸軌的上方和一側(cè)有防護罩保護，對人員接近和冰雪侵?jǐn)_有一定防護作用。（2）下接觸式下接觸式接觸軌向下安裝在特殊的防護罩的內(nèi)側(cè)，防護罩集防護和支持功能為一體，安裝在走行軌的一側(cè)。接觸軌的上方和兩側(cè)都被防護罩屏蔽，車輛的集電靴從接觸軌下表面取流。圖1.2下接觸式集電靴和第三軌的實物照片下接觸式接觸軌的主要缺點是比上接觸式接觸軌的運營維護工作量較大，相應(yīng)費用較高。下接觸式接觸軌向下安裝在防護罩的內(nèi)側(cè)，接觸軌重量對于整體結(jié)構(gòu)起不到穩(wěn)定作用的，因此對防護罩的結(jié)構(gòu)有特殊要求，否則其變形可能會引起接觸軌的變形，進而影響到車輛的受流。在檢查維護時，必須打開防護罩才能觀察到接觸軌機械連接和電氣接續(xù)部件的狀態(tài)。（3）側(cè)接觸式側(cè)接觸式接觸軌類似于上接觸式接觸軌，都是安裝在瓷絕緣子的上部，主要區(qū)別是接觸軌外形不同，對著車輛受流器的側(cè)立面較為平直。主要優(yōu)缺點也與上部受流方式基本相同。接觸軌式受流方式具有以下優(yōu)點：（1）第三軌安裝在軌道梁上，電動車輛取流靴與第三軌接觸面大且對其磨損極小。由于其單位電阻值低，因此可減少牽引變電所的數(shù)量和投資，降低能耗。對城市軌道交通而言，運輸密度大，間隔小，在夜間停運很短的時間內(nèi)進行定期檢修比較困難。維修工作不均衡會造成勞動力組織的困難與浪費，因此基礎(chǔ)設(shè)施的少維修化具有非常重要的意義。第三軌作業(yè)不需要專門的觸網(wǎng)作業(yè)車，這項也能夠節(jié)約很大的成本投入。（2）采用第三軌方式供電，即通過集電靴（鋼鋁復(fù)合材料）供電，用電時放下集電靴，不用時收起集電靴（猶如飛機的起落架）。（3）采用第三軌供電，盡管建設(shè)階段造價較高，但節(jié)省了架電桿、土方、用材、施工、維修等大量工程和費用，而今后的可靠性高，維修費用低，設(shè)計使用期長達30年，其經(jīng)濟效益不可估量。而且，第三軌供電具有免于維修、景觀美麗、節(jié)能環(huán)保等優(yōu)點。（4）接觸軌安裝直接在地面進行，安裝簡便易行，相比接處網(wǎng)、剛性懸掛等地鐵受流方式均更便于安裝及維護。初期投資相對接觸網(wǎng)、剛性懸掛略高，但就長期價值進行比對，具有后續(xù)維護量小、維護簡便的優(yōu)點。（5）第三軌供電與公路交通相比，具有沒有尾氣，噪音小，擁有獨立的通道和路線，便于集中管理，占地面積小，節(jié)能減排等優(yōu)勢，提高了土地使用率，大大節(jié)約了土地使用面積。接觸軌式受流方式具有以下缺點：（1）從技術(shù)角度來講,由于集電靴在高速之下難以準(zhǔn)確地抓緊帶電軌，故采用第三軌供電的線路速度不能太高。理論上來講，采用軌道供電系統(tǒng)的列車的時速上限是160公里（2）在設(shè)備搶修時，因為第三軌靠近搶修現(xiàn)場，而停電進行作業(yè)不太現(xiàn)實，若在施工過程中，工具如果誤碰第三軌，就可能造成人員傷亡、財產(chǎn)損失的惡性事件?？傊捎玫谌壒╇姾螅诰€路上進行的設(shè)備維護、施工、保養(yǎng)等作業(yè)，必須在第三軌停電的情況下方可進行。特別是運營時間內(nèi)的設(shè)備搶修，對于行車組織非常麻煩，停電不合實際，不停電又存在一定的安全隱患（3）對于運營其他部門來講，備用車司機、車輛檢修人員進出折返線，因接觸軌就在旁邊，存在觸電的可能性；當(dāng)遠(yuǎn)動遙控線岔無法實現(xiàn)，需要站務(wù)人員手搖道岔接發(fā)列車時，因不可能停電，所以也存在觸電可能性；（4）大風(fēng)、雨雪天氣，乘客的雨傘等金屬物品吹落軌道，因為金屬短路，造成跳閘（武漢發(fā)生過一次乘客雨傘觸碰第三軌）等事件；而且對于乘客跳軌、物品落入軌道等事件，處理起來也相對較麻煩，當(dāng)然安裝屏蔽門的線路就不會不存在此現(xiàn)象。2受流器結(jié)構(gòu)分析2.1.受電弓受流器受電弓受流器是城市軌道車輛較普遍采用的受流器之一，按照外形結(jié)構(gòu)可分單臂弓和雙臂弓兩種，按照傳動方式可分為氣動式受電弓和電動式受電弓兩種，按照傳動設(shè)備有可分為彈簧式受電弓和氣囊式受電弓[6]。受電弓的主要結(jié)構(gòu)都是由底架、上框架、弓頭、升弓和降弓裝置、掛鉤、最低位置指示器幾部分組成，本文中我們以SBE920型單臂受電弓來進行介紹。2.1.1底架1.下臂桿支點2.升弓和降弓裝置的連接點3.下部導(dǎo)桿的支點4.電源電纜的連接點5.緩沖器6.最低位置指示器的連接點7.掛鉤的連接點8.底架9.絕緣子10.沖擊支座圖2.1底架底架與絕緣子一起安裝在車輛頂蓋上。它由方形空心管、角鋼和焊接板組成。底架支撐下臂桿樞軸，升弓和降弓裝置的連接點，以及下部導(dǎo)桿的樞軸點。電源電纜連接點位于底架上且鍍了銅。另外，最低位置指示器以及銷鉤的連接點焊到底架上。為了吸收受電弓的沖擊力，沖擊支座和緩沖器分別安裝在底架上。2.1.21.底架2.絕緣子3.下臂桿4.下部導(dǎo)桿5.上臂桿6.上部導(dǎo)桿7.弓頭圖2.2受電弓側(cè)視圖上框架是一個多角形的鉸鏈，而移動中的弓頭連在一個稍微彎曲的垂線之后。上框架由以下部件組成：下臂桿下部導(dǎo)桿上臂桿上部導(dǎo)桿。2.1.3弓頭弓頭是直接與接觸網(wǎng)接觸的元件。其質(zhì)量與支撐框架比較已經(jīng)減到最低限度。弓頭由4塊帶羊角的碳滑板組成，且與弓頭支架用螺栓連接。弓頭懸掛由4個帶螺旋狀壓縮彈簧的彈簧盒組成，在30mm1.碳滑板2.端角3.彈簧盒4.橫向管5.上臂桿6.掛鉤7.張力線圖2.3受電弓前視圖2.1.4升弓裝置控制受電弓把弓頭上升至與架空接觸線接觸，而降弓裝置控制受電弓把弓頭下降脫離與架空接觸線的接觸[7]。如圖2.2所示，所要求的上升力由張力簧產(chǎn)生，下降力由彈簧力制動缸產(chǎn)生。兩個平行的張力簧作用在下臂桿軸的杠桿上。彈簧懸掛的杠桿的有效長度根據(jù)調(diào)節(jié)螺絲的變化而變化，在連接片中，在某種程度上，整個工作范圍都有一個恒力。一個帶反彈簧的彈簧力制動缸安裝在底架上，它由處于下臂桿軸上的活塞桿和杠桿啟動。通過活塞桿在活塞導(dǎo)管中松弛地引導(dǎo)，受電弓升弓和降弓不受影響。1.上臂桿2.張力簧3.彈簧力制動缸4.下臂桿軸5.風(fēng)箱圖2.4受電弓俯視圖（受電弓處于降弓位置）2.1.5掛鉤及最低位置指示器（1）掛鉤掛鉤用螺絲固定在底架上，并把受電弓鎖在最低位置[8]。如圖2.3所示，掛鉤在開始維護之前使用。在開始維護之前，必須有一個人來把弓頭緊固在底架上，這樣在受電弓上工作時，受電弓不能移動。維護工作結(jié)束之后，掛鉤必須解開。（2）最低位置指示器如圖2.1所示，最低位置的顯示器的連接點用螺栓與底架相連接。當(dāng)受電弓處于最低位置時，它把電信號傳遞到控制系統(tǒng)。2.2第三軌受流器2.2.1集電靴集電靴是指安裝在列車轉(zhuǎn)向架上，為列車從剛性供電軌（第三軌）進行動態(tài)取流（采集電流），滿足列車電力需求的一套動態(tài)受流設(shè)備[9]。通過對城軌列車的運行姿態(tài)、鋼鋁復(fù)合供電軌排布方式與特點、動態(tài)受流的技術(shù)要求、電氣絕緣要求、動態(tài)受流的摩擦副匹配要求等系統(tǒng)性的研究基礎(chǔ)上，科學(xué)合理地選取擺動桿件的運動范圍、受流摩擦副的接觸正壓力、受流滑靴的材料，科學(xué)合理地設(shè)計受流組件的結(jié)構(gòu)以及絕緣結(jié)構(gòu)，滿足列車的動態(tài)受流的工況要求，減少集電靴的維護需求，實現(xiàn)列車的動態(tài)穩(wěn)定與可靠地受流，為列車的穩(wěn)定運行提供電源保障。2.2.2端部彎頭端部彎頭是安裝在接觸軌斷口處與接觸軌相連接，用于引導(dǎo)受電靴可靠過渡或平穩(wěn)離開接觸軌的受流面的部件。為了保證集電靴從一個錨段順利過渡到另一個錨段，而安裝在接觸軌錨段兩端、向上翹起的特制鋼鋁復(fù)合軌。分為正線和車場線兩種，正線長度為5.2m。車場線彎頭長度為3.4m圖2.5端部彎頭實物2.2.3接觸軌接頭接觸軌接頭分為普通接頭、膨脹接頭和絕緣接頭三種。（1）普通接頭普通接頭即相鄰的兩根接觸軌的連接固定。普通接頭采用鋼制魚尾板進行各段導(dǎo)電軌的連接，要求接頭與支撐點的距離不小于600mm。每一套普通接頭配有緊固件4套，每套包括M16型螺栓、碟形彈墊各一個，螺母、平墊各兩個，采用雙螺母可防松。碟形彈墊和平墊為不銹鋼材質(zhì)。普通接頭本體上有四個Φ17孔，且對稱分布。1接觸軌2連接螺栓3魚尾板圖2.6普通接頭連接形式（2）膨脹接頭膨脹接頭是連接兩段接觸軌，用于補償接觸軌因熱脹冷縮產(chǎn)生的長度變化的部件。這種接頭分成三段接觸軌，中間軌較短，兩側(cè)軌較長，長軌與短軌之間通過魚尾板連接，以保證集電器能夠順利通過膨脹接頭，膨脹接頭的總長為1775～1995mm，小于接觸軌的支撐間距。膨脹接頭的安裝位置在接觸軌兩支架之間任意安裝，但應(yīng)距支撐點不小于600圖2.7膨脹接頭的安裝效果圖（3）絕緣接頭絕緣接頭起電分段的作用，它是用櫸木魚尾板代替普通接頭的鋼制魚尾板，將兩接觸軌端頭進行緊密連接。在兩軌端頭留有50mm的間隙，以空氣為絕緣介質(zhì)。2.2.4防爬器防爬器即中心錨結(jié)，它是防止接觸軌因溫度變化或其他原因而產(chǎn)生縱向爬行的一種固定裝置[10]。其類型有普通防爬器和錨結(jié)用防爬器兩種。（1）普通防爬器普通防爬器的作用是將接觸軌與絕緣支架進行固定，防止接觸軌長軌向兩側(cè)不均勻竄動。普通防爬器設(shè)置在錨段的中部，每處安裝兩套普通防爬器，分別位于絕緣支撐的兩側(cè)，夾住絕緣支撐，從而限制接觸軌在順線路方向上的滑動。每套普通防爬器由一對梯形截面鋁塊組成，用兩套緊固件安裝固定。圖2.8安裝效果圖（2）錨結(jié)用防爬器錨結(jié)用防爬器除了將接觸軌與絕緣支架進行固定外還把接觸軌與地面固定物進行固定，使固定更可靠堅固。錨結(jié)用防爬器安裝在曲線部位絕緣支架的兩側(cè)，下錨固定。2.2.5絕緣底座和防護罩及支撐（1）絕緣底座絕緣底座是支撐并固定接觸軌、起支撐及絕緣作用的裝置。下磨式接觸軌的安裝底座一般采用絕緣式整體安裝底座。整體底座一般安裝在軌道整體道床或?qū)Ｓ没A(chǔ)上，如圖2.9所示。圖2.9接觸軌絕緣底座實物圖（2）防護罩及支撐防護罩和防護罩支撐均采用玻璃纖維增強樹脂材料，該材料具有絕緣、低煙、無鹵、不生銹、不易燃燒等特性。其采用材質(zhì)和制造工藝與整體絕緣支架基本相同。3受流器故障分析3.1受電弓受流器常見故障分析3.1.1滑板磨耗滑板磨耗過快，是受電弓常見故障之一，一般在新建線路磨耗叫嚴(yán)重，造成滑板跳磨耗過快的根本原因有兩條[11]：機械磨耗。新建線接觸網(wǎng)底部是圓弧形，而且接觸網(wǎng)表面有比較堅硬的毛刺，這是滑板條極具磨耗的主要原因。電器磨耗。新開線路接觸導(dǎo)線毛刺多，并且前一段時間內(nèi)由于暴露于空氣中，表面污染，但與受電弓滑板接觸時接觸不佳，點火花往往都比較大，電器磨耗自然突出。3.1.2弓網(wǎng)拉弧弓網(wǎng)之間要求始終有一定的接觸壓力以保證機車受流狀況良好，當(dāng)接觸壓力過小甚至為零時，受電弓滑板會脫離接觸網(wǎng)而發(fā)生離線。雖然中、小離線不會對機車運行造成影響，但在離線瞬間產(chǎn)生的火花或電弧會增加接觸導(dǎo)線和受電弓滑板的磨損，縮短使用壽命。大離線則十分有害，甚至使機車的運行和安全受到威脅。因此，不論事從演唱接觸導(dǎo)線和受電弓滑板壽命角度，還是從機車運行安全角度考慮，應(yīng)盡可能避免離線。3.1.3滑板偏磨滑板偏磨也是影響滑板壽命的重要原因之一[12]。機車發(fā)生刮弓故障有可能就是由于滑塊條偏磨過度的原因。也存在偏磨使滑板磨透，不能正常與接觸網(wǎng)接觸，是滑板行成溝豁卡滯接觸線從而造成刮弓。根據(jù)理論計算及實際經(jīng)驗，當(dāng)受電弓發(fā)生偏磨時，可將受電弓提到滑板至下臂桿轉(zhuǎn)軸中心1.5m高度處，通過調(diào)整平衡機構(gòu)使吊桿成垂直滑板托架擺成水平，以保證受電弓滑板在工作區(qū)間處于最佳。3.1.4刮弓引起刮弓原因概括起來主要有以下兒點：（1）與接觸網(wǎng)質(zhì)量狀態(tài)有關(guān)。接觸網(wǎng)質(zhì)量狀態(tài)不穩(wěn)定,不能經(jīng)常保持良好的工作狀態(tài)。尤其是在曲線、道岔、隧道出入口處,經(jīng)常出現(xiàn)吊弦脫落和之字拉出值超限等現(xiàn)象。（2）與有關(guān)部門工作不協(xié)調(diào)有關(guān)。為了防止刮弓,實際上要求供電段、工務(wù)段、電力機務(wù)段、機務(wù)科、安全監(jiān)察室和運輸管理等部門工作要互相配合,互相協(xié)調(diào)。例如當(dāng)工務(wù)段進行線路維修、換鋼軌、曲線調(diào)高和撥道等作業(yè)時,事先要與供電段取得聯(lián)系,使其對接觸網(wǎng)作相應(yīng)調(diào)整運輸管理部門要細(xì)心指揮行車,避免機車誤入無電區(qū),使受電弓升天等。（3）與電力機務(wù)段檢修和運用管理不善有少關(guān)。如乘務(wù)員超速行車,忽視了望接觸網(wǎng)機車檢修質(zhì)量不良,受電弓關(guān)節(jié)不靈活等。這些都是造成刮弓的潛在隱患。3.1.5升弓、降弓故障（1）造成受電弓無法正常升弓的主要原因1）受電弓控制電源自動脫扣開關(guān)在斷開位；；2）線圈燒損或接線斷及電路中常閉觸指虛接；3）高室門未關(guān)好或門聯(lián)鎖柱塞犯卡；4）升、降弓電空閥故障或接線斷；5）升弓風(fēng)缸膜板破損或傳動桿脫落，或升弓彈簧斷；6）調(diào)壓閥無調(diào)整壓力或風(fēng)壓過低，或塞門在關(guān)閉位；7）升管系泄漏較大；（2）造成受電弓無法正常降弓的主要原因：1）琴鍵開關(guān)觸點燒結(jié)或犯2）電空閥犯卡或排風(fēng)口堵；3）受電弓機械故障；3.2第三軌受流器常見故障分析（1）接觸軌故障列車在高速運行時，由于普通接頭連接松動、電連接中間接頭松動和過載等原因，將會造成接觸軌過熱，當(dāng)接觸軌過熱時有可能會導(dǎo)致接觸軌變形和摩擦嚴(yán)重等[13]。另外，由于受電靴與接觸軌未對準(zhǔn)，會造成接觸軌不銹鋼接觸面的不均勻磨損，使接觸軌和受電靴磨耗加劇。這些故障將直接影響到機車的受流。（2）集電靴故障在高速運行的列車，集電靴不斷的變位，供電摩擦等將會照成集電靴的磨耗過重，另外由于機械和電氣等原因都會引起集電靴的無法正長起升和回落。是機車在受流性能方面造成嚴(yán)重的影響。集電靴上的零件損壞、緊固件松動等原因，還會造成集電靴的脫落[14]。（3）接頭故障由于軌間連接松動、電連接板接觸不良、過載等原因?qū)粘膳蛎浗宇^過熱，此時會造成有膨脹接頭連接的接觸軌之間間隙加大，甚至?xí)菇佑|軌產(chǎn)生一定的彎曲，直接影響接觸軌和集電靴的配合，影響第三軌的受流性能。此外，由于軌間的連接松動，也會使在軌間的連接處產(chǎn)生微小的彎曲，從而影響到正常受流。（4）防爬器故障列車在高速運行時，由于集電靴和接觸軌相互摩擦，所以集電靴會給接觸軌一個縱向力，長時間運行時，將會早長防爬器的螺栓松動，而其不到防止接觸軌竄動的效果[15]。（5）絕緣支架故障整體絕緣支架作為地鐵工程使用的結(jié)構(gòu)部件,不僅對其整體結(jié)構(gòu)有較高要求,也對其自身材料性能有許多特殊要求。整體絕緣支架結(jié)構(gòu)的任一點能承受60KV的工頻干閃電壓,并在工作條件下可承受2000N垂直載荷。在這種條件下，檢查絕緣支架緊固螺栓極易松動造成支架本身的不穩(wěn)定。另外長期運行的線路上絕緣支架還會出現(xiàn)表層剝落、裂紋及其它異?，F(xiàn)象，絕緣支架底座鍍鋅層脫落、銹蝕現(xiàn)象。在這種情況下，該設(shè)備會起不到絕緣的作用，會導(dǎo)致供電線路直接接地故障。4受流器檢修分析4.1受電弓受流器檢修分析4.1.1預(yù)防性維護在受電弓的檢修當(dāng)中，預(yù)防性維護時十分必要的，進行預(yù)防性維護可以減少事故的發(fā)生。一般預(yù)防性維護只要是對受電弓外部可見部分進行維護，當(dāng)單臂受電弓在頂蓋上的螺絲松動時，需要用扭力140Nm扭力扳手重新緊固。如果受電弓有變形、可看到的裂紋或開裂之類的損壞則需更換單臂受電弓。若觀察到弓頭的碳滑板上有摩傷或深槽之類可看見的損傷，則需更換碳滑板，更換碳滑板當(dāng)支撐架的頂邊和碳滑板的頂邊的距離小于2mm[16]橋接絞合線也會導(dǎo)致故障，當(dāng)其表面腐蝕或碰傷之類的損傷，更換相應(yīng)的橋接絞合線。對于檢查彈簧盒動作的靈活性的檢查，盡量壓彈簧盒，然后使彈簧盒彈回到原來狀態(tài)。若盤不在支撐周圍，分別更換左右彈簧盒。當(dāng)緩沖器和沖擊支撐有諸如裂紋或裂溝之類的損傷，也應(yīng)更換相應(yīng)部件。最后緊固所有部件，再緊固相應(yīng)的連接件。此外，還需檢查安裝在底架上的標(biāo)簽的清晰度。若有損壞，更換相應(yīng)標(biāo)簽。4.1.2升弓和降弓裝置的操作檢查升弓和降弓裝置的檢查，在開始操作檢查之前卸下掛鉤，合上MCB受電弓控制來接通受電弓的電源，壓縮氣體必須隨時可用[17]。按下升弓按鈕，通過安裝在底架上的張力簧的彈力驅(qū)動受電弓上升，在這個步驟中，活塞桿可以自由滑動。然后通過檢查聲音來檢查管路或氣路軟管是否漏氣。若有損壞，則更換相應(yīng)的管路或氣路軟管。按下降弓按鈕，壓縮空氣減少，氣缸中的反彈簧的力量減緩，活塞桿被壓出來。受電弓克服張力簧的反作用力下降，直到保持在最低位置。1.連接氣源2.減壓閥3.節(jié)流止回閥4.迅速打開排氣閥5.節(jié)流止回閥6.制動氣缸彈簧力圖4.1調(diào)節(jié)上升和下降時間4.1.3檢查接觸力在受電弓升到最大工作高度時，用一個測力計掛在弓頭橫管上，慢慢往下拉，并讀出接觸力的值。如果讀書不在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)，通過旋轉(zhuǎn)兩個張力簧把接觸力根據(jù)要求的高度調(diào)節(jié)至120Nm（見接觸力檢查表）。預(yù)拉緊張力簧直到兩個平行運行的張力簧長度相同，連接片的調(diào)節(jié)止動螺絲和六角螺絲有從頂部到底部的拉伸，必須相應(yīng)于第二個人調(diào)節(jié)，并以調(diào)解阿連接片中的止動螺絲（離張力簧最遠(yuǎn)）開始，把調(diào)節(jié)止動螺絲向外旋，可增加接觸力，這與增加連接片和杠桿上的止擋之間的距離道理是一樣的。1.彈簧盒2.六角螺母3.六角螺母4.止擋螺釘5.六角螺釘6.連接片7.連接片8.六角螺母9.螺母圖4.2拉升彈簧只有當(dāng)上工作區(qū)的接觸力滿足與第一個調(diào)節(jié)螺栓對的調(diào)節(jié)時，第二個調(diào)節(jié)螺絲對將調(diào)節(jié)至同樣的長度，這樣兩個張力簧的伸展長度相等。在調(diào)節(jié)之后，調(diào)節(jié)六角螺母，與吊環(huán)螺栓上的六角螺母分別相對。表4.1接觸力檢查表指令從絕緣子下部邊緣開始的上升高度公稱值公差12,475mm120N+15N/-15N21,900mm120N+10N/-10N31,500mm120N+10N/-10N41,150120N+10N/-10N5800mm120N+10N/-10N6400mm120N+15N/-15N7800mm120N+10N/-10N81,900mm120N+10N/-10N4.1.4檢查部件對受電弓上部件的檢查也是十分重要的。絕緣子部件表面應(yīng)沒有雜物，沒有裂縫或剝落等損壞，若有損壞，更換相應(yīng)的絕緣子。單臂受電弓部件比如底架、上框架、張力簧或弓頭應(yīng)確保安裝牢固，且沒有諸如變形、生銹、裂開或磨損印記。若有損壞則更換單臂受電弓。檢查張力線的固定情況，沒有生銹等。若張力線松了，則旋螺絲扣來緊固張力線。若有損害，更換相應(yīng)的張力線。4.1.5調(diào)節(jié)升弓降弓時間的檢查升弓時間為7±1s.這個時間是在受電弓第一次動作至到達最大高度為2,860mm之間的測量值2,860mm。若節(jié)流止回閥的可變阻塞門進一步打開，則氣缸能更快達到須要的氣量，升弓時間相應(yīng)縮短。降弓時間為7±升弓檢測操作步驟：（1）單臂受電弓必須在最低位置且壓縮空氣源關(guān)閉。（2）按升弓按鈕并用秒表來檢查受電弓升至最高位置的時間，如果升弓時間為7±1s則沒有必要進一步調(diào)節(jié)。（3）必要的話用節(jié)流止回閥來調(diào)節(jié)升弓時間。降弓檢測操作步驟：（1）單臂受電弓應(yīng)升到的高度為2,860mm（2）按降弓按鈕來降弓并用秒表來測量受電弓降至最低位置的時間。（3）檢查降弓時間。若降弓時間與默認(rèn)值相符，則沒有必要再調(diào)節(jié)。4.1.6檢查操作壓力檢查操作壓力應(yīng)該保持受電弓在最低位置，并關(guān)閉隔離旋塞。拆下減壓閥的絕緣插頭并安裝一個壓力表到連接片上，然后打開隔離旋塞，并按“升弓”按鈕，使受電弓緩緩升到最大工作高度位置。受電弓到達最高位置以后，檢查壓力表的值，操作壓力必須為4–4.5Bar。如果接觸壓力的值不在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)，可以通過旋轉(zhuǎn)減壓閥的調(diào)節(jié)螺絲來調(diào)節(jié)操作壓力。調(diào)整好以后，降弓并關(guān)閉氣源。拆下壓力表，把絕緣插頭連接到減壓閥上，打開隔離旋塞。4.1.7檢查最低位置指示器最低位置指示器的檢查之前，應(yīng)把單臂受電弓移到最低位置并用掛鉤保護。觀察接近開關(guān)和安裝在弓頭橫管上的接觸板之間的距離，這個距離必須是8mm，如果不是，則必須調(diào)節(jié)這個距離。因此上面的六角螺母或者下面的六角螺母必須旋松，接近開關(guān)必須向上或向下移動，以得到這個距離8mm。然后按“降弓”按鈕來檢查最低位置指示器的功能。若兩個受電弓都在最低位置，按鈕指示燈亮則說明沒有諸如指示器線纜絕緣問題的損害，若絕緣有問題則立即修理。1.接觸板2.六角螺母3.接近開關(guān)4.六角螺母圖4.3最低位置開關(guān)表4.2受電弓常見故障及解決辦法故障可能原因糾正措施不能升或降受電弓。車?yán)餂]有壓縮空氣。壓縮空氣供應(yīng)檢查。檢查所有的閥。受電弓過度內(nèi)摩擦。檢查受電弓是否損壞。維修找到的任何損壞。更換有缺陷的軸承。張力彈簧有缺陷。更換張力彈簧。受電弓不能降到最低位置。無操作壓力。檢查操作壓力?？焖倥艢忾y未調(diào)節(jié)。調(diào)節(jié)減壓閥，調(diào)節(jié)節(jié)流止回閥。若有缺陷，更換快速排氣閥。受電弓不能升到最高位置。無操作壓力。檢查操作壓力，調(diào)節(jié)減壓閥?？焖倥艢忾y未調(diào)節(jié)。調(diào)節(jié)快速排氣閥，必要時對有缺陷的閥門更換以新的。主簧拉伸的上升力沒有。調(diào)節(jié)接觸力。在最高或最低位置受電弓太快。在最高或最低位置受電弓太慢。上升和下降時間調(diào)節(jié)錯誤。調(diào)節(jié)節(jié)流閥“升-降”。電源輸送受到不斷干擾。接觸壓力設(shè)定太低。檢查和調(diào)節(jié)接觸壓力。受電弓的內(nèi)摩擦過度。檢查受電弓是否損壞。維修任何找到的損壞。更換有缺陷的軸承。碳滑板出現(xiàn)嚴(yán)重?fù)p壞或斷裂。更換碳滑板。沒有或很少弓頭彈簧起作用。更換彈簧盒。上導(dǎo)桿錯誤安裝。調(diào)節(jié)弓頭的旋轉(zhuǎn)范圍。碳滑板磨損不平。碳滑板或碳滑板支撐錯位。更換碳滑板或碳滑板支撐。更換損壞的弓頭部件。上導(dǎo)桿安裝錯誤。調(diào)節(jié)弓頭的旋轉(zhuǎn)范圍。從受電弓（底架）至車（頂蓋）出現(xiàn)閃絡(luò)電流。底架和車頂蓋之間的絕緣子污染。清潔或更換底架和車頂蓋之間的絕緣子。4.1.8檢查碳滑板檢查碳滑板是否磨損不平（目測，可用直尺），凹槽<5mm當(dāng)安裝新的碳滑板時，須確保碳滑板和端角之間過渡平滑。在緊固碳滑板之前，平放碳滑板，使之處于同一層面?？梢杂盟膫€扁鋼夾住碳滑板（通過四個螺絲夾）使他們在同一層面。如果弓頭已經(jīng)預(yù)先組裝好，則將受電弓安裝到車頂是很容易的。檢查所有部件是否已經(jīng)固定好。必須確保彈簧盒彈性良好。1.碳滑板2.弓頭3.六角螺釘4.六角螺釘5.墊片6.六角螺母7.六角螺釘8.彈簧墊片9.彈簧盒右10.彈簧盒右圖4.4碳滑板安裝4.2第三軌受流器檢修分析4.2.1接觸軌檢修接觸軌的日常維護，要對接觸軌及普通接頭等進行全面詳細(xì)檢查，對不符合要求的進行維護處理。全面詳細(xì)檢查、測量各絕緣支架點處的接觸軌受流面至軌面的垂直高度、接觸軌受流面中心線至軌面中心線的水平距離，對不合要求的點進行維護處理，確保各參數(shù)符合要求。檢查鋼鋁復(fù)合軌、普通接頭等有無燒傷、變色現(xiàn)象。檢查普通接頭連接有無松動，導(dǎo)電油脂涂層是否均勻足夠，接頭處鋼帶接觸面過渡是否平滑。檢查不銹鋼帶受流面的磨損是否均勻。對以上各項不合要求處作好記錄，及時整修和反饋。接觸軌要進行清掃維護，這個過程當(dāng)中要檢查接觸軌和支架上因運行產(chǎn)生的白色粉狀物，這種粉狀物可能會形成對地的導(dǎo)電通路。處理方法是先用蒸餾水清洗，再用壓縮空氣吹干。對于膨脹接頭銅板上灰塵要用布擦去，脹接頭處堆積的鐵屑會導(dǎo)致性能降低，用壓縮空氣清理鐵屑，不用拆除保護罩。對于接觸軌因磨擦產(chǎn)生的鐵屑，清除軌腰處因氧化產(chǎn)生的污物。如果鐵屑太多，就用壓縮空氣吹去軌腰處的鐵屑。支架處堆積的鐵屑，先用蒸餾水清洗，再用壓縮空氣吹干，或者直接用壓縮空氣吹掃。支架上堆積的鐵屑可能會在正負(fù)極之間形成導(dǎo)電的通路。如果電弧比較明顯，須更換支架。4.2.2集電靴檢修集電靴和受電弓同屬于受流器的只要部分，其本質(zhì)上的原理也大致相同，之要是受流位置不一樣，形狀不同所以出現(xiàn)故障的位置也不一樣，但是所現(xiàn)故障的原因基本上都是由于磨損、污垢和機械損壞等等[18]。因此集電靴的檢修首先要觀察集電靴是否損壞，若損壞則進行整體更換。然后檢查集電靴上接觸刷的磨耗情況，若接觸刷磨耗嚴(yán)重時應(yīng)進行更換。檢查集電靴是否能正常的起升和回落，若無法正常工作，則檢查氣門閥是否正常。最后對集電靴上所有緊固件進行加固。4.2.3連接板檢修連接板的檢修先要觀察連接板，如果發(fā)現(xiàn)焊接處有油污，先用棉紗將油污擦凈，然后用打磨機砂輪片的外沿有順序的從上到下一行一行打磨，保證焊接面無油、無污、平整、光亮。將連接板及放熱焊接模具與接觸軌可靠固定，然后扣緊模具把手，并將金屬盤放入模具內(nèi)。把焊接金屬放入模具內(nèi)，將引燃劑撒在焊劑及模具邊緣。蓋上模具蓋子并點燃引燃劑，待金屬凝固后打開模具。接線板焊接牢固后，用鋼絲刷對焊縫處進行焊渣清理，然后在焊縫處進行兩遍防銹漆、一遍富鋅漆涂刷的防腐處理[19]。4.2.4隔離開關(guān)的檢修首先，觀察隔離開關(guān)的本體外觀是否有明顯的損壞，絕緣子是否完好、清潔，隔離開關(guān)的1500V直流電纜連接是否正確規(guī)整。電動隔離開關(guān)的電源和控制回路接線要正確，在允許電壓波動范圍內(nèi)能正確、可靠動作。有連鎖要求的開關(guān)，連鎖關(guān)系正確可靠。機構(gòu)的分、合閘指示與開關(guān)的實際分、合位置一致。其次，隔離開關(guān)合閘時閘刀應(yīng)該水平位置，其中心線應(yīng)與靜觸頭的中心線相吻合；合閘時應(yīng)接觸良好，以0.05毫米×10毫米的塞尺檢查刀閘的接觸點，應(yīng)塞不進去。開關(guān)在打開時，刀口距接地體、洞壁最小距離不應(yīng)小于150毫米。隔離開關(guān)觸頭帶電部分至頂部距離應(yīng)該最后，運行中的隔離開關(guān)，每年要用2500V的兆歐表測量一次絕緣電阻，并與最近的前一次測量結(jié)果比較，不應(yīng)有顯著降低。新安裝的隔離開關(guān)，在投入運行前，要按規(guī)定進行交流耐壓試驗。4.2.5防爬器的檢修接觸軌普通防爬器是用于防止接觸軌長軌向兩側(cè)不均勻竄動的固定連接件，安裝在長軌的中部，一套普通防爬器由一對鋁制防爬器本體、兩根螺栓、兩個平墊、兩個彈墊、兩個螺母組成。通常在一個安裝位置安裝兩套普通防爬器，分別位于絕緣支撐的兩側(cè)。防爬器的建筑之要是將所有配合表面清理干凈，使用干凈的墊子或中粒度磨料鋼絲刷打磨，并在防爬器本體的界面連接表面處涂上一層極薄的接觸油脂。將防爬器本體安裝到接觸軌的已經(jīng)鉆好空的軌腹處，并將2根螺栓擰緊。再次檢查接觸表面，將接頭處多余的油脂擦干凈，完成后將工作地點的廢棄物清除。4.2.6其他設(shè)備的檢修（1）絕緣支架檢修對絕緣支架、支架底座進行全面詳細(xì)檢查，包括緊固螺栓、支架底座、絕緣支架及連接螺栓等，對松動、不符合要求的進行維護處理[20]。絕緣支架緊固螺栓是否緊固，有無松動。絕緣支架有無變色、表層剝落、裂紋及其它異?，F(xiàn)象。絕緣支架底座有無鍍鋅層脫落、銹蝕現(xiàn)象。絕緣支架與接觸軌的對正情況。（2）防護罩的檢修對防護罩支撐卡、防護罩（包括支架防護罩、電纜接線板防護罩、錨結(jié)防護罩）等進行全面詳細(xì)檢查。查看防護罩有無變色、表層剝落、裂紋及其它異?，F(xiàn)象。檢查防護罩上警示標(biāo)志是否清晰、有無脫落。檢查防護罩、支撐卡與接觸軌的結(jié)合狀態(tài)，特別是膨脹接頭、防爬器、電纜接線板處的防護罩，不影響接觸軌的自由伸縮。對不合要求的防護罩進行更換。（3）接地扁鋁的檢修檢查接地扁鋁與支架底座間、接地扁銅接頭處接觸是否良好，螺栓是否緊固。接地扁鋁有無裂紋、過熱變色、燒傷痕跡，沿線布置平順、不應(yīng)落于道床面上。接地跳線與底座及接地扁鋁的連接是否牢固可靠，接地跳線的固定是否穩(wěn)固。5受電工靜態(tài)壓力檢測試驗5.1檢測方案及裝置本文設(shè)計方案是由電葫蘆通過固定銷固定在受電弓底架上，電葫蘆的吊鉤與測力儀的測試掛鉤相勾連，而測力儀是通過自制的掛鉤掛在受電弓碳滑板下面的橫梁上，至此，從剖面上形成了個封閉的三角形。組裝好進行檢測時，受電弓處于升弓到最高位狀態(tài)，此時，控制電葫蘆，使其勻速拉下受電弓弓頭，測力計動態(tài)測量的拉力即為受電弓的靜態(tài)力，根據(jù)生產(chǎn)的實際情況，只需選取三個高度，分別為2m，1.5m，1m，在這三個高度時分別讀出顯示數(shù)據(jù)，或直接用測力儀的內(nèi)部存儲功能進行記憶，測試完成，操作電葫蘆使受電弓自由勻速升到最高位置，取下檢測設(shè)備，結(jié)束檢測。圖5.1檢測方案示意圖微型電葫蘆可以使設(shè)計的檢測設(shè)備體積小、重量輕，搬動便攜，使用可靠，并且采用220V的單相電源，應(yīng)用方便。電葫蘆還帶有限位器，確保操作的安全性。測力儀的選用可以給檢測儀的實現(xiàn)提供高精度高分辨率，其示數(shù)誤差僅為0.1N，足以滿足檢測的需要。測力儀的數(shù)據(jù)記憶功能方便了操作人員的數(shù)據(jù)記錄，只需簡單的操作，即可使測試的數(shù)據(jù)自動存儲到儀器內(nèi)部，儲存的記憶資料在關(guān)機后也可保存，且機器可存儲128個數(shù)據(jù)，實現(xiàn)多次測量，然后再進行數(shù)據(jù)輸出。此種方案的檢測方式，還可以提供比較是檢測，即設(shè)定上下兩個極限值，檢測時，超過整定值時，測力儀會自動報警，此為簡化的檢測方式。方案中的同步檢測為設(shè)備未來的擴展提供了可能，將測力儀連接到電腦上，使用電腦上的同步顯示測試力曲線軟件，可保存、打印，做各種分析。5.2實驗為進一步掌握測量儀器的使用性能，防止可能突發(fā)的意外狀況；同時也為了使分析結(jié)果更加客觀并更具有說服力，忽略在檢測過程中牽引電機的震動，假設(shè)受電弓下降過程為勻速運動，對1:1受電弓模型進行靜態(tài)壓力測量，校驗設(shè)備的準(zhǔn)確性、可靠性和穩(wěn)定性。上海地鐵運行檢修車間在進行受電弓靜態(tài)壓力檢測時，只選取三個固定高度點來測量，三個固定高度點分別為2m、1.5m、1m.彈簧測力計鉤住受電弓下拉，依次到達三個固定高度點，若所測力均在120QUOTE±±7N范圍內(nèi)，則表明受電弓靜態(tài)壓力正常。反之，受電弓需進行調(diào)整。根據(jù)以上原理，在覆蓋原有檢測點的基礎(chǔ)上，選取五個固定高度點來進行測量，五個高度點分別為2.0m、1.7m、1.5m、1.3m、1.0m.從而使測量結(jié)果更準(zhǔn)確，受電弓在實際運行中更可靠。測量結(jié)果如下：表格5.1受電弓1:1模型測量數(shù)據(jù)（單位：N）次數(shù)高度123452.0m123.2128.1124.5126.7125.31.7m123.9120.2122.4121.9120.91.5m125.5124.7125.2123.8125.61.3m128.3127.2127.5126.5127.71.0m123.0119.8122.4120.1122.5注：高度為受電弓碳滑塊下橫梁與受電弓底座間的距離表格5.2受電弓1:1模型測量數(shù)據(jù)（單位：N）次數(shù)高度6789102.0m118.4127.7123.3121.7126.51.7m121.7125.4123.5120.5127.41.5m126.5126.3120.8121.7123.31.3m123.2120.0121.4119.4124.31.0m127.1121.2125.6117.3125.2注：高度為受電弓碳滑塊下橫梁與受電弓底座間的距離對以上數(shù)據(jù)進行分析，數(shù)據(jù)總體范圍在117.3N-128.3N之間，基本都能符合受電弓靜態(tài)壓力要求，但出現(xiàn)8個“硬點”，即數(shù)值大于127N,硬點率達到16%，可能原因如下：（1）操作不熟練，受電弓勻速下降過程控制不到位，在個別點上出現(xiàn)抖動現(xiàn)象；（2）在彈簧和壓縮氣缸的配置上，模型與真實受電弓間存在差異；（3）受電弓模型長時間閑置，缺乏維護，需要調(diào)整。雖然硬點率偏高，但并不對測量的準(zhǔn)確性產(chǎn)生影響。因為測量的目的是通過顯示的具體數(shù)據(jù)判斷受電弓是否需要調(diào)整：若數(shù)據(jù)在合理范圍120QUOTE±±7N內(nèi)，則不需要調(diào)整；反之，則需要進行調(diào)整。5.3接觸壓力故障及檢修分析（1）檢測時升降弓過程升弓時，當(dāng)壓縮空氣經(jīng)緩沖閥進入升弓氣缸后，氣缸內(nèi)活塞移動帶動活塞桿縮回，降弓彈簧受壓。同時活塞桿拉動下桿下端，下臂桿上端沿順時針方向向上升起，處于壓縮狀態(tài)的升弓彈簧釋放壓力，進一步推動下臂桿作順時針轉(zhuǎn)動，帶動活動構(gòu)架升起。檢測時降弓過程為被動，在弓頭施加以向下的壓力，受電弓活動構(gòu)架在外力作用下落下，迫使下臂桿下端做逆時針轉(zhuǎn)動，從而使活塞桿推動活塞，降弓彈簧被迫暫時釋放壓力。（2）靜態(tài)壓力超出偏差范圍主要原因1）季節(jié)性溫度變化比較大。熱脹冷縮等現(xiàn)象比較明顯，致使彈簧工作狀態(tài)不穩(wěn)定。應(yīng)采取的措施是，檢查調(diào)整彈簧拉伸力。2）車頂受電弓固定螺栓未緊固。由于受電弓固定在B車的車頂?shù)墓潭菟ㄎ垂潭ㄗ?，從而螺栓隨著車輛的震動而松動，使受電弓的接觸壓力超出所要求的范圍。應(yīng)采取的措施是，轉(zhuǎn)動調(diào)節(jié)螺釘，使接觸壓力在正確的范圍。3）受電弓內(nèi)部摩擦太高。在檢測降弓時，活塞，軸承，彈簧等部件的摩擦力過大，使測量的靜態(tài)壓力值超過正確的范圍。應(yīng)采取的措施是，檢查受電弓的損壞情況，更換損壞零部件，清洗軸承并加潤滑脂，或更換有故障軸承。4）最低位置受電弓靜態(tài)壓力超出公差范圍。上升和下降速度突然變化。調(diào)節(jié)節(jié)流閥“升-降”，使工作壓力正常。5）受電弓在低位壓力增大或不能下降到最低。靜止位下降控制桿的調(diào)節(jié)螺絲沒緊固好。轉(zhuǎn)動調(diào)節(jié)螺絲，使控制桿的螺絲固定。6總結(jié)城市軌道交通受流器的性能好壞直接影響到車輛的安全運行，而受流器上面各個所出現(xiàn)的故障將會直接或間接地影響受流。因此要求不僅能對受流器進行維修，還要能定期的進行維護，排除故障隱患，這要求對受流器的結(jié)構(gòu)和性能較為熟知，對每個部件可能出現(xiàn)的故障十分了解。本文對城市軌道交通的受流器進行了前面細(xì)致的分析，無論是上海地鐵所采用的受電弓受流器，還是北京地鐵所采用的第三軌受流器，都從受流器的受流方式、結(jié)構(gòu)、常見故障和故障檢修方面進行了分析。對于未來將要開放地鐵的城市，只要采用的是受電弓受流器，剛性接觸網(wǎng)與之配合，本文中也有說明，隨著地鐵在國內(nèi)的發(fā)展，科技的進步，對于受流器的維護和檢修方案還要進一步進行優(yōu)化和改進。7參考文獻[1]南振群.便攜式受電弓檢測儀的技術(shù)改進[J].鄭鐵科技通訊,2007(4)：10-12.[2]PierpaoloBoffi,GianlucaCattaneo,MarcoBocciolone.OpticalFiberSensorstoMeasureCollectorPerformanceinthePantograph-CatenaryInteraction[J]IEEESENSORSJOURNAL,2009,9(6):635-640.[3]鄧明麗，吳廣寧,張雪原，等.電力機車受電弓發(fā)展綜述[J].電氣化鐵道，2008（1）:43-47.[4]陳聯(lián)彬.地鐵第三軌及其受流器的測量系統(tǒng)[J].現(xiàn)代城市軌道交通，2005（1）:52-55.[5]蔣曉東，夏鴻飛.采用1500V第三軌受流的地鐵車輛在車輛段的受流模式分析[J].機車電傳動，2010（4）：55-59.[6]小野寺正之，新井博之.日本的受電弓發(fā)展史[J].電氣牽引,2006(2)：29-34.[7]劉凱.關(guān)于接觸式受電弓動態(tài)檢側(cè)系統(tǒng)盲在問題及解決對策[J].西鐵科技，2008（4）:1-2.[8]盧紅.對上海地鐵受電弓的分析[J].電力機車技術(shù)，2000（2）：18-20.[9]郭京波，楊紹普，高國生.高速鐵路接觸網(wǎng)一受電弓系統(tǒng)受流穩(wěn)定性[J].動力學(xué)與控制學(xué)報，2004,2（3）:60-63.[10]郭其一.城市機道車輛供電制式的分析研究[J].電氣化鐵道，2011（1）:1-4.[11]王寧，單圣熊.受電弓接觸網(wǎng)間接觸壓力的分析[J].電氣化鐵道，2000（2）：22-24.[12]朱飛雄.接觸網(wǎng)彈性鏈形懸掛的弓網(wǎng)關(guān)系檢測[J].電氣化鐵道，2003（1）:15-17.[13]卓紅俞，王黎，高曉蓉，等.電力機車受電弓的壓力檢測裝置[J].機車電傳動，2004（5）：54-57.[14]香坂，秀一.受電弓自動監(jiān)視裝置的研制[J].變流技術(shù)與電力牽引，2000（3）:36-38.[15]劉浩，王黎，高曉蓉.電力機車受電弓離線檢測技術(shù)的現(xiàn)狀及展望[J].機車車輛工藝，2004（6）：1-4.[16]BenedettoAllotta,LucaPugi,FabioBartolini.DesignandExperimentalResultsofanActiveSuspensionSystemforaHigh-SpeedPantograph[J]IEEESENSORSJOURNAL,2008,13(5):548-557.[17]劉芳，王黎，高曉蓉，等.受電弓與接觸網(wǎng)間的接觸壓力檢測研究[J].電力機車與城軌車輛，2006,29（6）:19-22.[18]王兆慧,董鵬,王海龍.接觸軌玻璃鋼整體絕緣支架的研制[J].纖維復(fù)合材料報，2006（2）:31-32.[19]董霖，陳光雄，朱旻昊,等.地鐵鋼鋁復(fù)合式第三軌受電靴載流摩擦磨損特性研究[J].摩擦學(xué)學(xué)報，2007,27（3）：274-278.[20]安慶升,楊松.接觸軌玻璃鋼防護罩研制[J].復(fù)合材料報，2005（1）:44-45.8致謝在本論文的撰寫完成之際，我首先要感謝我的導(dǎo)師師蔚。之前我申請的大學(xué)生自主創(chuàng)新項目便是由師蔚老師指導(dǎo)的，在她細(xì)致耐心的指導(dǎo)下，我的創(chuàng)新項目也已將做好準(zhǔn)備結(jié)題了。她不僅學(xué)識淵博，給了我許多的指導(dǎo)和教誨，在生活方面也給予了我無微不至的關(guān)懷。這次師蔚老師作為我的畢業(yè)論文導(dǎo)師，從論文的選題、資料收集、數(shù)據(jù)處理以及理論深度的把握等方面更是給予我悉心的指導(dǎo)，整篇論文的完成也凝聚了老師的心血，在此謹(jǐn)向師蔚老師表示誠摯的敬意！其次，我要感謝我的班主任潘海澤老師，在大學(xué)期間，潘老師一直非常關(guān)心我們，在論文撰寫期間，我更是多次找他進行詢問，潘老師給了我很多具有建設(shè)性的建議，使我少走了很多彎路。同時，在我的畢業(yè)論文撰寫過程中軌道交通學(xué)院的其他老師也給了我很大幫助，他們一絲不茍的治學(xué)風(fēng)范我同樣牢記在心，在此一并表示感謝。此外，還要感謝與我同組的其他同學(xué)，在論文完成過程中我們互幫互助，共同進行討論與學(xué)習(xí)，他們在剛性接觸網(wǎng)的性能分析方面和地鐵供電系統(tǒng)方面給予我的幫助使我受益匪淺。最后，對在大學(xué)期間關(guān)心與幫助過我的所有老師、同學(xué)及朋友表示感謝，對我的父母、親人多年來給予我學(xué)業(yè)上和生活上的關(guān)心、鼓勵和支持表示感謝!上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）城市軌道車輛受流器檢修分析上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）城市軌道車輛受流器檢修分析9譯文用光纖傳感器來測量弓網(wǎng)間的相互作用摘要：光纖傳感器檢測靜態(tài)和動態(tài)高速鐵路受電弓進行無電收集尺寸，和實現(xiàn)應(yīng)變抗電磁干擾。在邁克爾遜實施計劃基礎(chǔ)上的3×3耦合器的干涉允許局部應(yīng)變測量，在溫度變化時不敏感，具有較高的可靠性，保證就業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的1550nm波長的光通信組件。是試驗臺進行模擬受電弓接觸網(wǎng)的接觸力傳感器的性能較典型的測實驗。關(guān)鍵詞:光纖干涉儀，高速鐵路，光學(xué)傳感器，受電弓的采集品種，3×3光耦合器。1.導(dǎo)言隨著高速鐵路的發(fā)展，由于安全性和可靠性的更高需求，要求研發(fā)新的在線監(jiān)測裝置。面臨的問題之一是受電弓與架空線（接觸網(wǎng)）之間的相互作用，對于確保一個適合當(dāng)前范圍內(nèi)車輛正常運行的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)是非常重要的。以前證明之間的接觸力方法的實驗測試，是采集地帶和接觸線影響當(dāng)前范圍質(zhì)量在很寬的頻率范圍內(nèi)，至少有大約高達到100赫茲。接觸力導(dǎo)致高變化增加集電極帶和接觸線的水平[1]-[3]。電弧和連續(xù)火花的發(fā)生率的高低與受力相關(guān)，導(dǎo)致環(huán)境強電磁和噪聲以及電動引起的磨損，而接觸力的高值主要由機械磨損造成的，她是由于采集器和接觸網(wǎng)的摩擦效應(yīng)。此外，接觸力的高值一般都出現(xiàn)在架空線奇點的地方（如重疊連續(xù)兩個法規(guī)之間的路段），或當(dāng)接觸線的失調(diào)，由于導(dǎo)管長度或位置錯誤，而接觸力的量化和平衡臂位置差錯等研究，因此，重要的是探討當(dāng)前的采集質(zhì)量的影響，也為了獲得上目前使用的接觸測量系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)的架空線路的維護狀態(tài)的跡象可以考慮低頻（可達20赫茲），這是機械領(lǐng)域的特點，但為了找到一個更好的相關(guān)性與接觸損失和連續(xù)的火花，以及更好地確定當(dāng)?shù)氐钠纥c的接觸網(wǎng)，它也考慮吸引力的更高的頻率。重力傳感器或應(yīng)變計，電子設(shè)備等的使用，已解決由于環(huán)境的特點，其中包括一個非常高的電噪音和隔離問題的存在的一些困難。此外，另外一個額外的重力采集器也因此在增加動力的影響，導(dǎo)致接觸力的影響要收集的電流質(zhì)量值的變化，引進相關(guān)的問題安裝本身的影響與其他傳感器技術(shù)相比，光纖傳感器具有顯著的優(yōu)勢，如完整的抗電磁干擾，化學(xué)惰性，非電進行，體積非常小。這些屬性使光纖傳感器，特別適合于在線監(jiān)測也[4]。主要采用應(yīng)變光纖傳感器測量的兩種方法：第一個采用光纖光柵（光纖光柵），第二個是基于干涉計劃。光纖光柵反射或傳輸?shù)牟ㄩL的變化需要一個準(zhǔn)確的檢測。這意味著通常是復(fù)雜和昂貴的審訊方法的使用[5]-[6]。此外，光纖傳感器，并考慮應(yīng)用程序之間的關(guān)系需要一個強烈的光柵定制和專用的硬件。另一方面，在光纖傳感器的基礎(chǔ)上的干涉計劃，獲得應(yīng)變信息通過正弦輸出功率實現(xiàn)，布局本質(zhì)上是簡單和廉價的，并且是靈敏度非常高的信號的相位檢測。最近，采用一個3×3光電耦合器的光纖干涉?zhèn)鞲衅饕呀?jīng)被提出[7]-[8]。在本文中，我們采用新型干涉光纖應(yīng)變傳感器測量受電弓和接觸網(wǎng)之間的接觸力的運作。不同于使用超過了全范圍采集器，一個單一的馬赫-曾德爾光纖干涉儀，以實現(xiàn)一個分布式測量[9]，建議的解決方案是采用一個基于緊湊的邁克爾遜的干涉，一個3×3光纖耦合器，并提供溫度不敏感的應(yīng)變測量，以前的實驗在一個地方點。幾個光纖傳感器可放置于集熱器，同時為了獲得一個完整的性能分析，接觸網(wǎng)受電弓互動。動態(tài)和靜態(tài)相互作用都檢測到該設(shè)備中。傳感系統(tǒng)的使用標(biāo)準(zhǔn)，在所謂的光通信（1550納米）的第三個窗口，利用這種應(yīng)用保證高可靠性的電信組件。在行為上所建議的光纖傳感器與接觸網(wǎng)的相互作用評估泛圖的試驗臺已在位于米蘭理工大學(xué)力學(xué)系得到使用[2]-[3]。該采集器的目的是在音響的動態(tài)行為受電弓和接觸網(wǎng)之間的接觸力發(fā)生在列車加速以及勻速運動?！笆褂霉饫w和電氣試驗已進行傳感器，即電氣為靜態(tài)電阻應(yīng)變計測量確保動態(tài)測量的加速度計?！苯Y(jié)果隨后被比較，以評估光纖傳感器的計量技能。2.光纖傳感器邁克爾遜干涉儀光纖傳感器已通過全光纖，利用內(nèi)3×3個光學(xué)耦合器，如圖1所示。兩三個把耦合器的纖維構(gòu)成的邁克爾遜干涉儀的傳感和參考手臂，而第三纖維處理，以避免光線的反射。連續(xù)光輻射進入通過以下三種傳纖維感器輸入3×3光纖耦合器。其他兩個輸入纖維用于表示收集從傳感器輸出信號的關(guān)系[7]-[8]。圖1基于光學(xué)邁克爾遜干涉儀的光纖傳感器的示意圖在公式（1）中，B和C是常數(shù)依賴耦合器，是由兩個干涉臂感覺到不同的溫度和不同相位應(yīng)變變化誘導(dǎo)相區(qū)別。為了使傳感器的溫度變化不敏感，參考臂應(yīng)變微弱。這樣，不同的相位只依賴于應(yīng)變變化感根據(jù)有關(guān)的手臂檢測[7]-[8]。在公式（2）中，為光輻射的波長，n為折射率，v為泊松比，Pij為光纖應(yīng)變光纖張。（1）（2）對接收器的計劃解調(diào)是必要的，以獲得不同的相位。在我們的計劃已經(jīng)提出的各種方法[10]-[14]，接收到的信號（B和C常數(shù)減少后）添加（ISIN=I1+I2）和減去（ICOS=I1-I2），和之間的比例計算反正切,相角在有限的反正切函數(shù)值中進行。一個合適的算法是當(dāng)發(fā)生大應(yīng)變時，通過補償相角相跳躍，是差分計算的措施和相關(guān)的起始值。（3）圖2實現(xiàn)了光纖傳感器對于我們的實驗，光纖通信應(yīng)用嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)組件，在所謂的第三光學(xué)窗口（周圍=1.55um）已使用過的，利用其高可靠性。兩三個商業(yè)3×3耦合器，輸出光纖已切7厘米長，在一個合適的金屬折射到底部的鏡像實現(xiàn)干涉。為了使參考ARM應(yīng)變昏迷，纖維是封裝入一個金屬圓柱體，在里面的纖維仍然是完全的。而構(gòu)成的裸光纖傳感臂第三纖維已縮短，并進入折射率匹配液中浸泡。硅膠外殼保護所有干涉