电力机车受电弓顶弓装置

电力机车受电弓顶弓装置 电力机车受电弓顶弓装置 第31卷第5期 2008年9月20日 电力机车与城轨车辆 ElectrieLocomotives&MassTrashVehicles V0I.31No.5 Sep.20th,2008 ?运用检修? 电力机车受电弓顶弓装置 ' 刘诤 辽宁沈阳110001) (沈阳铁路局机务处, 摘要:在我国东北地区的冬季,电力机车在雨雪天气停留短备过程中,受电弓气囊, 弓头与底座之间,上下臂关节经 常会结一层冰罩而冻结.针对这一季节性故障,研制出受电弓顶弓装置,并在沈阳机务段装车运用,消除了故障隐患. 关键词:电力机车;受电弓;顶弓装置 中图分类号:U269.6文献标识码:B文章编号:1672—1187(2008)05-0059-02 1概述 电力机车自2002年在东北地区投入运用以来,冬季 每逢雨雪天气,机车因为短备停留过程中(或在运用过程 中非工作端)受电弓不升弓作业,受电弓气囊,弓头与底 座间,上下臂关节结冰罩冻结,导致机车无法升弓,不能 投入正常运用.每年冬季雨雪天气都要组织大量的人力 进行解冻,不利于机车使用和职工人身安全.沈阳机务段 配属SS9型机车91台,自2002年投入运用以来,冬季由 于受电弓冻结,临时串车91件,出库晚点38件,进行人 工解冻280余次,干扰了正常的生产秩序.处理受电弓冻 结故障,习惯做法是将故障机车拉至无网区(暖库内)登 顶解冻,该做法易造成机车出库晚点;或者在接触网下用 足够长的绝缘木杆捅车顶上受电弓弓头,这种做法因用 不上力,效果不好,且网下作业有安全隐患.为了解决冬 季受电弓冻结问题,保证电力机车在冬季雨雪天气下正 常使用,我们 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 研制了机车受电弓顶弓装置. 2受电弓顶弓装置 ? 2.1设计思路 在哈大电气化线路上运用的SS4,SS9型机车装用的 是DSA一200型受电弓,降弓状态下安装底座垂直于受电 弓弓头的位置上有6个直径6mm的原设计孔,利用其中 成正方形(75mm×75mm)~ylJ的4个孔安装顶弓装置, 装置的风缸在安装座与弓头之间(降弓,非工作状态),风 缸高80mm,上端面距离弓头10,20film,这样既不用改 变受电弓原设计,也不会损伤受电弓.当受电弓因外部有 冰罩冻结时,机车乘务员操纵安装在车内的手动开关,利 用总风缸(或辅助风缸)提供0.4MPa风压,将受电弓底座 收稿日期:2008—0331 和弓头(静态位置)之间的顶弓装置活塞在风缸中由原位 置向上顶起30mm,瞬间对弓头架提供一个作用力,使罩 在受电弓上的冰壳破开. 该装置仅需用风源驱动,在机车上较容易获得驱动 能源;而且具备安全切除功能,保证机车风路的安全. 2-2系统结构 本装置主要为气动机械连锁机构,主要包括活塞,风 缸体,顶弓管路,排风管路,手动阀,风源管路,安全泄压 装置等,如图1所示. 图l顶弓装置系统示意图 2.3系统部件设计 1)活塞:考虑低温工作环境,程活塞要求具有较高寿 命,活塞采用尼龙材质,能耐—40c【=低温,其纵断面为T 型设计. 2)风缸体:风缸体必须具有极高的抗腐蚀性及气密 性,采用LY12合金硬铝材质,能耐一60?低温,顶部为圆 柱体凹入设计,活塞的上盖部正好与风缸顶部凹人部分 相吻合,有效地保证了密闭性能. 3)手动阀;在机车内低压工作区设置顶弓用手动阀 (见图2),动作可靠性高,操作安全.手动装置需设升,降, 停止不同档位,以保证在受电弓冻结时操纵顶弓装置的 需要. 4)风管路:顶弓管路,风源管路,排风管路要求具备 - 59- 电力机车与城轨车辆?2008年第5期 .手动开关 图2手动阀置示意图 极高的可靠性,保证接头及连接部位的密封性,同时要求 与机车各空气管路基本通用,保证管路检修的可互换性. 考虑到车顶高压环境,顶弓装置车顶部分的风管采用耐 高电压,耐腐蚀的高压绝缘塑管. 5)安全泄压装置:在升弓装置出现故障无法使用的 情况下,要使整套装置有效地切除及隔离,以保证机车供 风系统的正常使用.一旦发生活塞顶起后降不下来的情 况,也可使用简单的操作使活塞内部空气迅速释放,达到 泄压的目的. 2.4工作原理 电力机车受电弓顶弓装置由机车总风或辅助风缸经 压力调整输出0.4MPa气压作为动力;由输出的0.4MPa 气压输入到安全阀,打开安全阀,经导管输入手动开关, (上接第56页)从而加快接触器动静触头分断速度, 降低触头拉弧时间,提高了动静触头开断能力.另外,为 使电弧迅速进人灭弧室内,在灭弧室组件上加一对永久 磁钢,保证触头分断时,电磁力将电弧吹进灭弧室内,在 灭弧栅片间断裂,冷却,熄灭,从而有效提高了灭弧能力. 3)导套与衔铁相互接磨是由于导套与衔铁组装时, 很难保证导套与衔铁的中心在同一轴线上,并且机车在 运行过程中振动频繁,所以衔铁在导套中运动时容易发 生互相接磨.为解决接触器导套与衔铁接磨的问题,将衔 铁的导套改造为固体润滑轴承导套(石墨镶嵌导套),导 套内部均匀地镶嵌了石墨材料.试验证明,固体润滑轴承 导套可以有效降低衔铁和导套之间的磨损,提高衔铁动 作的灵活性以及运动部件的反应能力,基本上解决了导 套和衔铁的磨损卡滞问题,大大降低接触器因机械卡滞 而造成的故障. 4)针对电磁接触器启动电流较大,容易出现机车 LCU逻辑控制单元控制插件输出电路保险电阻过流保护 的问题,通过与电磁接触器及LCU生产厂家共同协商, 由电磁接触器生产厂将电磁接触器电子开关控制接入保 经开关的打开方向,通过顶弓风路输入风缸内,将风缸的 活塞顶起30mm高,活塞将受电弓顶起做功.然后将手动 开关手柄扳到降位时,气压通过排风管路下降,风缸内的 活塞回到原位置.完成升降工作后将手动阀的手柄扳至 停位处,全部做功结束.如系统有泄压现象,可关闭安全 阀来保证整机车动力安全. 3结论 2005年电力机车受电弓顶弓装置研制成功后,通过 在SS90031,SS90047两台机车上一个冬天的运用考核,达 到了解决受电弓冻结这个惯性问题的效果,目前在沈阳 机务段配属的SS9型电力机车上普遍安装使用.顶弓装 置设计简单,操作轻便,简捷,在方便运用检修人员处理 故障的同时,也提供了可靠的安全保障. 参考文献: …1张有松,朱龙驹.韶山4型电力机车[MI.北京:中国铁道出版社 1998. 【2】2余卫斌.韶山9型电力机车[M】.北京:中国铁道出版社,2006. 持电阻的电压下限由85V改为8OV,使之与机车控制电 压的有关规定保持一致;由LCU逻辑控制单元生产厂家 将控制插件输出电路保险电阻保护电流值提高为0.8A. 通过此项技术改进,基本上杜绝了由于LCU逻辑控制单 元控制插件输出电路保险电阻过流保护而导致接触器不 吸合故障的发生. 4改进效果 自2006年底对装有新型电磁接触器的机车进行技术 改造至今,从一年多的运用情况来看,效果是良好的,由 于电磁接触器故障导致的机车机破,临修故障明显减少, 因接触器触头粘结或不动作造成的机车碎修活项也大幅 减少. 参考文献: (1】刘友梅.韶山3型4OOO系电力机车【M】_北京:中国铁道出版社, 2oo1. [2】马库斯J.电子电路大全[M】.北京:计量出版社.1986. 【3】《机械工程师手册》编辑委员会.机械工程师手册[蜘.北京:机械工 ,I出版社.1989.