动车组受电弓故障分析及改进设计

目录

第1章绪论 (1)

1.1 研究背景 (2)

1.2国内外高速动车组受电弓的发展 (2)

1.3 国内受电弓常见的故障 (3)

第2章受电弓概述 (5)

2.1 CRH2A型受电弓组成结构 (5)

2.2 CRH2A受电弓的工作原理 (7)

2.3CRH2A型受电弓特点及其特性 (7)

2.4 CRH2A型受电弓升降装置 (8)

第3章CRH2A型受电弓模型 (10)

3.1 CRH2A型受电弓的日常检查 ........................................................... 10‘

3.2 CRH2A型受电弓的故障 (11)

3.3 CRH2A型受电弓故障原因 (11)

3.4 CRH2A型受电弓故障分析及改 (12)

参考文献 (18)

致谢 (19)

摘要

世界上第一条高速铁路是1964年开通的日本东海岛新干线，发展至今已有53年。近年来国内高速铁路飞快发展，随着列车速度的提高，受电弓与接触网关系的问题日益突出。动车组是通过受电弓从接触网上获取电能，所以良好的弓网接触是保证列车取流的必要条件，受电弓的滑板成了重中之重，列车运行时如何减少受电弓滑板的损耗，提高受电弓滑板质量已经成为高速铁路技术的重要问题。

动车组受电弓滑板材料如今各国都在加紧研发，它所涉及的材料学问题是其解决受电弓滑板损耗的基础，早期接触网线多采用纯铜或铜合金材料，而在受电弓滑板方面，其材料经历了纯金属滑板、粉末冶金滑板、纯碳滑板、浸金属碳滑板等发展过程。

关键词：动车组；受电弓；安全

第1章绪论

1.1 研究背景

根据我国的基本国情，国内铁路提速是通过修建电气化铁路和对既有线路的改造实现的。而铁路的电气化和高速化已成为世界铁路运输发展趋势，只有实现电气化，才能实现铁路运输高速化目标。因此发展高速铁路是铁路是现代化建设的必然趋势，而高速铁路均采用电力牵引和电气化铁路技术，高速列车必须在高速运行条件下可靠地从接触网上取得电能，否则将影响列车运行和电气驱动系统的性能。

受电弓是电力机车的重要电气部件，属于高压电器，它直接与接触网接触，将电流从接触网上引入机车，供机车使用。随电力机车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，其基本要求有：滑板与接触导线接触可靠；磨耗小；升、降弓时不产生过分冲击；运行中受电弓动作轻巧、平稳、动态稳定性好等。而在高速铁路迅速发展的今天，受电弓故障频繁的发生严重制约了高速铁路的发展，因而研究受电弓的故障原因与其处理方法具有很大的现实意义，同时也顺应了高速铁路的发展。

电力机车获得电能主要是通过牵引供电系统，在牵引供电系统中向电力机车直接供电的是接触网。在电气化铁道中，接触网是架设在轨道上方，呈现重复“Z”形走向，沿线路线向机车提供的电力传输网。接触网上的电能是牵引供电所提供的，所以说在机车通过线路的时候，接触网上会一直有电，但是接触网上的电能不可能主动地输送到机车上。作为接触网和机车之间的过渡受流装置，受电弓的作用就是从接触网接触导线上受取电流供电力机车牵引车辆和照明生活使用的一种受流装置。在机车正常运行中，机车受电弓靠滑动接触而受流，是电力机车与固定供电装置之间的连接环节，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，并将其通过车顶母线传送至机车内部，供机车使用。如果没有受电弓的中间受流，电力机车就不可能从接触网上获得电力供牵引电机使用从而产生牵引力，所以受电弓的中间受流环节作用是电力机车获得电力的关键因素之一。

1.2国内外高速动车组受电弓的发展

随着铁路的发展和列车速度的提高，噪声问题日益严重。噪声传递到车内，使乘客的乘车舒适度大大降低;传递到车外，使铁路沿线两侧的居民深受其害，因此降低铁道车辆噪声具有很高的现实意义。目前，随着列车速度的提高，特别是动车组的投入运营，机械噪声退居次要地位，而气动噪声逐渐占据统治地位。原因是机械噪声源的散射平均按列车速度的3比率增加，而列车的空动噪声却按5到6的比率增大。动车组受电弓的气动噪声是主要噪声源之一。因此，国内外一些国家为了降低高速受电弓产生的气动噪声，而采取了相应的措施。

国内方面，在中国科技速发展的今天，动车具有清洁环保、高效节能等优点，在铁路运输中发展迅速，是今后铁路交通发展的一个重要方向。正是因为它的大力发展，也突显了受电弓的故障问题。

动车组安全运行的关键部件就是受电弓，它是动车组从接触网上传递能源并获取能源的装置。受电弓安装在动车的顶部，受电弓在使用的时候会上升，与接触网接触，将接触网上获取电流，然后将电流从动车的顶部向动车的底部传送，使动车可以正常的运转。在动车停止时，受电弓不会升起而是贴在动车的顶部。

受电弓是动车组与电流之间衔接桥梁，受电弓的好坏会影响动车组在运行过程中的安全问题，现在普遍在对动车进行提速，对于受电弓的性能也提出了比较高的要求，对于受电弓容易出现故障的原因，做出相关处理的措施，对受电弓定期的检测和故障处理，让动车组能够安全的运行。

1.3 国内受电弓常见的故障

受电弓故障的分析必须由专业的人员来进行，他们是受过专业的培训并具有良好的专业技术知识水平以及实事求是的科学态度和正确的指导思想，基本要求有：熟悉受电弓部件系统的结构原理相相互的控制关系，圆熟悉受电弓部件系窦茥菱的有关参数要求，圆掌握受电弓的运用知识。而对受电弓运用过程中各种故障进行检查的方法

（1）升不起弓或自动降弓。

（2）受电弓升起后放电。

（3）滑板条磨耗。

（4）途中受电弓破损严重或有异物。

（5）受电弓正常升起但MON未显示。

（6）滑板偏磨。

（7）受电弓部件损坏。

（8）受电弓无法升起。

（9）快速阀及ADD供风阀撞击。

（10）连接管接头处漏风。

（11）压力开关显示。

（12）弓头导流翼板、翼片遇阻。

（13）弓网拉弧。

本论文的主要工作在分析论证的基础上；着重对CRH2A受电弓故障进行分析，CRH2A的故障及其改进。分析以CRH2A受电弓为例，主要完成以下内容：（1）分析CRH2A型受电弓的组成结构。

（2）分析CRH2A型受电弓的工作原理。

（3）CRH2A型受电弓的特点及特性。

（4）CRH2A型受电弓的故障进行说明阐述。

（5）CRH2A型受电弓的日常检查。

（6）CRH2A型受电弓故障的原因。

（7）CRH2A受电弓故障进行分析，并其进行改进处理。