一、概述
電氣化鐵路的牽引動(dòng)力是電力機(jī)車,機(jī)車本身不帶能源,所需能源由電力牽引供電系統(tǒng)提供。牽引供電系統(tǒng)主要是指牽引變電所和接觸網(wǎng)兩大部分。變電所設(shè)在鐵道附近,它將從發(fā)電廠經(jīng)高壓輸電線送來的電流,送到鐵路上空的接觸網(wǎng)上。接觸網(wǎng)是向電力機(jī)車直接輸送電能的設(shè)備,是電氣化鐵路的動(dòng)脈。我國電氣化鐵路的牽引供電制式從一開始就采用單相工頻(50赫)25KV交流制。
電力機(jī)車?yán)密図數(shù)氖茈姽瓘慕佑|網(wǎng)獲得電能,牽引列車運(yùn)行。因此,受電弓是電力機(jī)車從接觸網(wǎng)接觸導(dǎo)線上受取電流的一種受流裝置。它通過絕緣子安裝在電力機(jī)車的車頂上,是一種鉸接式的機(jī)械構(gòu)件。當(dāng)受電弓升起時(shí),其滑板與接觸網(wǎng)導(dǎo)線直接接觸,從接觸網(wǎng)導(dǎo)線上受取電流,并將其通過車頂母線傳送至機(jī)車內(nèi)部,供機(jī)車使用。
受電弓靠滑動(dòng)接觸而受流,是電力機(jī)車與固定供電裝置之間的連接環(huán)節(jié),其性能的優(yōu)劣直接影響到電力機(jī)車工作的可靠性。隨著電力機(jī)車運(yùn)行速度的不斷提高,對其受流性能也提出了越來越高的要求。
其基本要求是:滑板與接觸導(dǎo)線接觸可靠;磨耗小;升、降弓時(shí)不產(chǎn)生過分沖擊;運(yùn)行中受電弓動(dòng)作輕巧、平穩(wěn)、動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性好。
為此,在接觸導(dǎo)線高度允許變化的范圍內(nèi),要求受電弓滑板對接觸導(dǎo)線有一定的接觸壓力,且升、降弓過程具有先快后慢的特點(diǎn),即升弓時(shí)滑板離開底架要快,貼近接觸導(dǎo)線要慢,以防彈跳(彈跳會產(chǎn)生弓網(wǎng)間的拉弧造成弓網(wǎng)的燒損);降弓時(shí)滑板脫離接觸導(dǎo)線要快(以防拉弧造成燒損),落在底架上要慢(防止對底架有過分的機(jī)械沖擊)。
電力機(jī)車上安裝有兩臺受電弓,正常運(yùn)行時(shí)一般只升后弓,前弓備用。按結(jié)構(gòu)形式分,受電弓分為雙臂受電弓和單臂受電弓兩種。雙臂受電弓結(jié)構(gòu)對稱,側(cè)向穩(wěn)定性好,但結(jié)構(gòu)復(fù)雜,調(diào)整困難。單臂受電弓結(jié)構(gòu)簡單,尺寸小,重量輕,調(diào)整容易,具有良好的動(dòng)特性,高速時(shí)動(dòng)態(tài)跟隨性及受流特性較好,故而被現(xiàn)代電力機(jī)車廣泛采用。
目前,電力機(jī)車上采用有各種型號的受電弓,如SS1型、SS3B型機(jī)車采用的TSG1-600/25型受電弓,SS4改型機(jī)車采用的TSG1-630/25型和LV260-2型受電弓,SS6型機(jī)車上采用的TSG3-630/25型單臂受電弓,SS9型機(jī)車上采用的DSA-200型受電弓等。各型受電弓的某些零部件雖略有不同,但其基本結(jié)構(gòu)有許多相似之處。本節(jié)以SS8型和SS9型電力機(jī)車上采用的受電弓為例加以介紹。
二、TSG3-630/25型單臂受電弓

圖7-2 TSG3-630/25型單臂受電弓外形
(一)主要技術(shù)參數(shù)
額定工作電壓………………………………………………………………………25kV
額定工作電流………………………………………………………………………630A
最大運(yùn)行速度…………………………………………………………………170km/h
靜態(tài)接觸壓力 ………………………………………………………………(90±10)N
工作高度…………………………………………………………………500~2 250mm
最大升弓高度 …………………………………………………………………2 600mm
折疊高度 …………………………………………………………………………228mm
弓頭總長度 ……………………………………………………………………2 085mm
滑板長度 ………………………………………………………………………1 250mm
傳動(dòng)氣缸工作氣壓 ……………………………………………………520~1 000kPa
從0~1 800 mm間升弓時(shí)間 ……………………………………………………6~8s
從1 800~0mm間降弓時(shí)間………………………………………………………5~7s
降弓位保持力 ………………………………………………………………………80N
(二)基本結(jié)構(gòu)及主要部件作用
TSG3-630/25型單臂受電弓應(yīng)用于韶山8型電力機(jī)車,由底架部分、鉸鏈機(jī)構(gòu)、弓頭部分、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和控制機(jī)構(gòu)等組成,其基本結(jié)構(gòu)如圖7-3所示,現(xiàn)分述如下。
1.底架部分
底架部分是整個(gè)受電弓的基座部分。
底架由縱梁2和橫梁12組成,用型材組焊成“T”字形。作為受電弓的基礎(chǔ),通過三個(gè)絕緣子固定在機(jī)車頂蓋上,因此整個(gè)受電弓具有耐受一定電壓的電氣性能。為了使受電弓不發(fā)生變形而影響其性能,要求剛性底架有一定的機(jī)械強(qiáng)度。
縱梁2上組焊有推桿支座3,此外,底架上還裝有兩組升弓彈簧8,一套鉸鏈機(jī)構(gòu)和一副阻尼器14等部件。升弓彈簧由外圈和內(nèi)圈兩組彈簧套裝而成,其一端與縱梁相連,另一端與下臂桿的底部相連。阻尼器用于有效地吸收機(jī)車高速運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的沖擊和振動(dòng),保證滑板與接觸導(dǎo)線良好的接觸,其一端與下臂桿鉸鏈,另一端與推桿支座鉸鏈。
2.鉸鏈機(jī)構(gòu)
鉸鏈機(jī)構(gòu)是用來實(shí)現(xiàn)弓頭升降運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)。
它包括下臂桿5、上部框架15、推桿16、平衡桿18、中間鉸鏈座17等。這些部件由無縫鋼管組焊而成,通過鉸鏈座鉸鏈,各鉸鏈處都裝有滾動(dòng)軸承,并采用金屬軟編織線進(jìn)行短接,防止電流對軸承的電蝕。
上部框架15其一端與弓頭彈簧盒10的上鉸鏈用螺栓連接,另一端借助于壓板用螺栓裝在中間鉸鏈座17上。
上部框架上還裝有平衡桿18,其功能是保證弓頭滑板面在受電弓整個(gè)工作高度范圍內(nèi),始終保持水平狀態(tài)。
下臂桿5用無縫鋼管組焊成“T”字形構(gòu)件,在轉(zhuǎn)軸13一端有兩組升弓彈簧8,與升弓彈簧連接的掛繩7緊貼著弧形調(diào)整板6,這樣受電弓在工作高度范圍內(nèi),盡管升弓彈簧拉力有變化,但所產(chǎn)生的升弓轉(zhuǎn)矩,足以維持弓頭的接觸壓力基本不變。阻尼器14一端與下臂桿5鉸鏈,另一端與推桿支座3鉸鏈,當(dāng)機(jī)車高速運(yùn)行時(shí),弓頭滑板與接觸導(dǎo)線跟隨性更好。
調(diào)節(jié)螺栓4的伸出量,便可改變弧形調(diào)整板6上的傾角,也就改變了壓力特性的擺動(dòng)趨向。

圖7-3 TSG3-630/25型單臂受電弓結(jié)構(gòu)簡圖
1-絕緣子;2-縱梁;3-推桿支座;4-調(diào)整螺栓;5-下臂桿;6-弧形調(diào)整板;
7-掛繩;8-升弓彈簧;9-弓頭;10-彈簧盒;11-升弓彈簧調(diào)整桿;12-橫梁;
13-轉(zhuǎn)軸;14-阻尼器;15-上部框架;16-推桿;17-中間鉸鏈座;18-平衡桿;
19-轉(zhuǎn)臂;20-U形連桿;21-連桿絕緣子;22-傳動(dòng)氣缸;23-緩沖閥。
3.弓頭部分
弓頭部分由滑板框架、羊角、滑板、彈簧盒、固體潤滑劑等組成,如圖7-3(c)所示。
滑板框架用鋼板壓制后鍍鋅而成,羊角為鑄鋁件。羊角與滑板框架組裝,連接成整個(gè)弓頭外形。在滑板框架上裝有兩排粉末冶金滑板和兩排固體潤滑劑。
滑板是直接與接觸導(dǎo)線接觸受流的部件,它是受電弓故障率較高的部件之一,最常見的故障是磨耗到限和拉槽。目前采用的滑板有碳滑板、鋼滑板、鋁包碳滑板、粉末冶金滑板等。其中,碳滑板較軟,滑板自身磨耗較大,需經(jīng)常更換,適用于銅接觸導(dǎo)線;鋼滑板較硬,對接觸網(wǎng)磨耗較大,適用于鋼鋁接觸導(dǎo)線;粉末冶金滑板的主要成分是鐵、銅和潤滑油,它有較好的自潤滑性和一定的機(jī)械強(qiáng)度,電阻率也較小,與接觸網(wǎng)導(dǎo)線接觸受流性能良好,既能同時(shí)適用于銅接觸導(dǎo)線和鋼鋁接觸導(dǎo)線,又有助于減少因滑板損壞而造成的刮弓事故,是目前較為理想的滑板材料。SS8型電力機(jī)車上采用的TSG3-630/25型單臂受電弓使用的就是粉末冶金滑板,其初始厚度為10mm,磨損至3mm后必須更換。
彈簧盒使弓頭與鉸鏈機(jī)構(gòu)進(jìn)行彈性連接,保證機(jī)車運(yùn)行時(shí),弓頭能隨著接觸網(wǎng)導(dǎo)線高度和馳度的變化而作前后點(diǎn)頭、上下動(dòng)作,以便改善受流質(zhì)量。
4.傳動(dòng)機(jī)構(gòu)
傳動(dòng)機(jī)構(gòu)是用來傳遞力矩,實(shí)現(xiàn)對受電弓的升、降運(yùn)動(dòng)的控制,它與受電弓為電絕緣。
傳動(dòng)機(jī)構(gòu)由傳動(dòng)氣缸22、連桿絕緣子21、U形連桿20、轉(zhuǎn)臂19等組成。連桿絕緣子連接在傳動(dòng)氣缸與U形連桿之間,U形連桿與轉(zhuǎn)臂連接,轉(zhuǎn)臂再與下臂桿轉(zhuǎn)軸連接在一起。
傳動(dòng)氣缸是受電弓的動(dòng)力裝置,進(jìn)氣時(shí)升弓,排氣時(shí)降弓,其缸體與水平面成15°仰角,安裝在機(jī)車頂蓋上,如圖7-3所示。
5.控制機(jī)構(gòu)
控制機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)對受電弓的升、降弓運(yùn)動(dòng)的控制。
TSG3-630/25型受電弓的控制機(jī)構(gòu)由緩沖閥和升弓電空閥組成,安裝在機(jī)車內(nèi)部,以便在機(jī)車內(nèi)部調(diào)整升、降弓時(shí)間。

圖7-4 緩沖閥結(jié)構(gòu)示意圖
1-緩沖閥排氣口;2-快排閥快排口;3-快排閥活塞;4-氣室;5-快排閥反力彈簧;
6-快排閥調(diào)節(jié)螺釘;7-節(jié)流閥調(diào)節(jié)螺釘;8、9-暗道;10-進(jìn)氣口;11-電空閥。
緩沖閥實(shí)際上是一個(gè)流量控制閥,它借助改變通流管路的截面大小來調(diào)節(jié)氣流量,滿足受電弓升、降弓過程先快后慢的動(dòng)作要求,減小對接觸網(wǎng)和車頂?shù)臎_擊和振動(dòng),避免降弓時(shí)的拉弧現(xiàn)象。它由快排閥和節(jié)流閥兩部分組成,如圖7-4所示,主要包括氣室4、快排閥活塞3、快排閥反力彈簧5、快排閥調(diào)節(jié)螺釘6、節(jié)流閥調(diào)節(jié)螺釘7、暗道8和9等部件。緩沖閥的進(jìn)氣口10與升弓電空閥下方的進(jìn)氣口相連,壓縮空氣經(jīng)緩沖閥閥體內(nèi)的小孔,通過不同截面的暗道,分別送入節(jié)流閥和快排閥。緩沖閥的排氣口1與受電弓傳動(dòng)氣缸的進(jìn)風(fēng)口相連。
圖7-5的(a)、(b)、(c)圖分別表示了受電弓升弓、快速降弓、緩慢降弓的動(dòng)作原理示意圖。

圖7-5 緩沖閥動(dòng)作原理示意圖
(a)升弓過程;(b)快速降弓過程;(c)緩慢降弓過程。
升弓過程是壓縮空氣壓縮降弓彈簧的過程,節(jié)流閥口的大小,直接控制著壓縮空氣進(jìn)入傳動(dòng)氣缸的快慢。當(dāng)節(jié)流閥口調(diào)好后,升弓初始,降弓彈簧的壓力最小,克服該力所需要的氣壓較小,節(jié)流閥口的進(jìn)出氣壓差最大,此時(shí)傳動(dòng)氣缸中活塞的移動(dòng)較快,升弓迅速;隨著弓頭的逐漸上升,降弓彈簧的壓力逐漸增大,克服該力所需要的氣壓也逐漸增大,因此,節(jié)流閥口的氣壓差逐漸減小,進(jìn)入氣缸的氣流逐漸減慢,升弓的速度也逐漸減慢。這就實(shí)現(xiàn)了受電弓升弓時(shí)先快后慢的動(dòng)作要求,減小了對接觸網(wǎng)的沖擊和振動(dòng)。
降弓時(shí),電空閥失電,傳動(dòng)氣缸內(nèi)的壓縮空氣經(jīng)節(jié)流閥、電空閥排向大氣。降弓初始,傳動(dòng)氣缸內(nèi)氣壓較大,作用于快排閥上方的力大于快排閥下方彈簧所產(chǎn)生的力,快排閥閥口打開,傳動(dòng)氣缸內(nèi)的壓縮空氣通過快排閥閥口大量排向大氣,使受電弓弓頭迅速脫離接觸網(wǎng)。隨著傳動(dòng)氣缸內(nèi)氣壓的逐漸下降,在快排閥內(nèi)彈簧作用下,快排閥閥口關(guān)閉,氣缸內(nèi)的殘余氣體從節(jié)流閥口徐徐排出,受電弓下降的速度減慢。這就保證了弓頭迅速脫離接觸網(wǎng)避免了拉弧現(xiàn)象,后變成緩慢下降,不會對受電弓底架和車頂產(chǎn)生有害沖擊。
緩沖閥的閥體上有兩個(gè)成錐形的調(diào)節(jié)螺釘,如圖7-4所示,上面的是降弓時(shí)間調(diào)節(jié)螺釘,下面的是升弓時(shí)間調(diào)節(jié)螺釘。順時(shí)針旋轉(zhuǎn)升弓時(shí)間調(diào)節(jié)螺釘時(shí),節(jié)流閥閥口進(jìn)風(fēng)量減小,升弓時(shí)間延長;反之,則升弓時(shí)間縮短。同理,可以調(diào)整降弓時(shí)間。
(三)動(dòng)作原理
升弓時(shí),司機(jī)按下受電弓按鍵開關(guān),升弓電空閥得電,氣路打開,壓縮空氣經(jīng)緩沖閥的節(jié)流閥進(jìn)入傳動(dòng)氣缸,推動(dòng)活塞克服降弓彈簧的作用力,帶動(dòng)連桿絕緣子和U形連桿右(外)移,解除了對下臂桿的約束力,升弓彈簧拉動(dòng)下臂桿和推桿順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),推桿推動(dòng)鉸鏈座和上部框架逆時(shí)針旋轉(zhuǎn),帶動(dòng)受電弓弓頭升起。
降弓時(shí),司機(jī)恢復(fù)受電弓按鍵開關(guān),受電弓電空閥失電,供風(fēng)口通大氣,傳動(dòng)氣缸內(nèi)的壓縮空氣經(jīng)快排閥、電空閥排向大氣,在降弓彈簧的作用下,活塞帶動(dòng)U形連桿左(內(nèi))移,當(dāng)U形連桿與下臂桿轉(zhuǎn)軸接觸后,迫使轉(zhuǎn)軸向下移動(dòng),強(qiáng)制下臂桿做逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),最終使弓頭下降到落弓位。
三、DSA-200型受電弓
SS9型電力機(jī)車上安裝有兩架DSA-200型受電弓,它是一種采用氣囊驅(qū)動(dòng)升弓的單臂式受電弓,主要應(yīng)用于干線電力機(jī)車,該受電弓裝有阻尼器和ADD自動(dòng)降弓裝置。
(一)主要技術(shù)參數(shù)
主要技術(shù)參數(shù)
額定工作電壓…………………………………………………………………………25 kV
額定工作電流………………………………………………………………………1 000 A
設(shè)計(jì)速度…………………………………………………………………………200 km/h
靜態(tài)接觸壓力 …………………………………………………………70 N±10 N,可調(diào)
最低工作高度(包括絕緣子)………………………………………………………888 mm
最高工作高度(包括絕緣子)……………………………………………………2 800 mm
最大升弓高度(包括絕緣子)……………………………………………………3 000 mm
折疊高度(包括絕緣子)……………………………………………………………588 mm
集電頭總長度……………………………………………………………………1 950 mm
集電頭寬度 ………………………………………………………………………580 mm
滑板總長度………………………………………………………………………1 576 mm
碳滑板……………………………………………………………………………1 250 mm
輸入空氣壓力 ………………………………………………………………0.4~1 MPa
接觸壓力為70 N時(shí)空氣壓力 ……………………………………約0.36~0.38 MPa
(二)結(jié)構(gòu)及作用
DSA-200型受電弓的結(jié)構(gòu)如圖7-7所示(包括閥板,在機(jī)車內(nèi),圖中未標(biāo)出)。

圖7-7 DSA200型受電弓
1-底架;2-下臂桿;3-導(dǎo)桿;4-上部框架;5-集電頭;6-集電頭導(dǎo)向裝置;
7-驅(qū)動(dòng)裝置;8-氣路組裝;9-阻尼器;10-編織線。
1.底架部分
剛性底架由型材(鋼材)組焊而成,它是整個(gè)受電弓的基座部分,并通過絕緣子固定在機(jī)車車頂上。底架上裝有升弓氣囊、一套鉸鏈機(jī)構(gòu)和一副受電弓的阻尼器等。升弓氣囊和阻尼器一端安裝在底架上,另一端均安裝在鉸鏈機(jī)構(gòu)中的下臂桿上。
2.鉸鏈機(jī)構(gòu)
鉸鏈機(jī)構(gòu)是實(shí)現(xiàn)集電頭升降運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu),包括有上框架、下臂桿、拉桿和平衡桿等,它們通過各種鉸鏈座鉸接。上框架是由壓型鋁合金型材和板材焊接而成,下臂桿是由管材組焊而成,拉桿和平衡桿為不銹鋼材料。各鉸接處都裝有滾動(dòng)軸承并采用金屬軟編織線進(jìn)行短接,以防止電流對軸承的燒損,平衡桿的作用是保證集電頭滑板面在受電弓整個(gè)工作高度范圍內(nèi),始終保持基本水平狀態(tài)。
3.集電頭部分
集電頭部分包括集電頭支撐和集電頭。集電頭是直接與接觸導(dǎo)線接觸受流的部分,其上裝有碳滑板。集電頭支撐垂懸在4個(gè)拉簧下方,兩個(gè)扭簧安裝在集電頭和上臂間,克服橫向偏移,這種結(jié)構(gòu)使滑板在機(jī)車運(yùn)行方向上移動(dòng)靈活,而且能夠吸收橫向方向上的沖擊,達(dá)到保護(hù)滑板的目的。
動(dòng)態(tài)接觸壓力(隨速度的變化增加或減少)可以通過安裝集電頭翼片來對不同速度等級的機(jī)車進(jìn)行調(diào)節(jié)(如用戶需要)。
滑板中有氣腔,通有壓縮空氣,如果滑板出現(xiàn)磨損到極限或斷裂時(shí),受電弓會迅速自動(dòng)降下,更換滑板后,自動(dòng)降弓裝置重新啟動(dòng)。
4.升弓裝置和氣路組裝
升弓裝置傳遞、實(shí)現(xiàn)對受電弓升降運(yùn)動(dòng)的控制,升弓裝置包括氣囊組裝、矩形管、支架組焊、螺桿、四聯(lián)體等組成。升弓裝置一頭安裝在底架上,另一端通過鋼絲繩與螺栓固定在下臂桿的調(diào)整板上。
氣路組裝是由閥板和提供壓縮氣體的管路組成,閥板安裝于機(jī)車內(nèi),通過調(diào)節(jié)節(jié)流閥開口的大小來控制升降弓時(shí)間,管路一端和升弓裝置的氣囊連接,另一端與絕緣軟管連接,由機(jī)車供風(fēng)斷風(fēng),從而實(shí)現(xiàn)升降弓控制。
(三)動(dòng)作原理
帶自動(dòng)降弓裝置的氣囊驅(qū)動(dòng)式受電弓的氣路原理如圖7-8所示,包括空氣過濾器11、單向調(diào)速閥(升弓)12、調(diào)壓閥13、氣壓表14、單向調(diào)速閥(降弓)15、穩(wěn)壓閥16、氣囊17、氣控快排閥18、截止閥19、試驗(yàn)閥20、帶有氣腔的碳滑板21及管路。
DSA-200型受電弓由空氣回路進(jìn)行控制。升弓時(shí)電磁閥得電,氣路打開,壓縮空氣通過空氣過濾器11、單向調(diào)速閥(升弓)12、調(diào)壓閥13、氣壓表14、單向調(diào)速閥(降弓)15、穩(wěn)壓閥16,進(jìn)入氣囊17,同時(shí)壓縮空氣通過管路經(jīng)氣控快排閥18向具有氣腔的受電弓碳滑板21供氣,從而由壓縮空氣管路及氣囊中的壓縮空氣驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)升弓。
當(dāng)受電弓正常降弓時(shí),啟動(dòng)裝置在壓縮空氣輸入端前端的電控排氣閥進(jìn)行排氣,受電弓靠自重落弓。
當(dāng)受電弓滑板破裂、磨損到極限或管路發(fā)生泄漏時(shí),則換向閥打開,氣囊17及管路中的壓縮空氣經(jīng)過換向閥的排氣口排放到大氣中。同時(shí),帶有觸點(diǎn)開關(guān)的空氣壓力繼電器將動(dòng)作,通過電器信號通知機(jī)車在管路系統(tǒng)中出現(xiàn)壓力下降,在受電弓與接觸網(wǎng)脫離之前,主斷路器可以先切斷。從而保證受電弓不會在帶電負(fù)載的情況下從接觸網(wǎng)線脫開。

圖7-8 DSA200受電弓升弓裝置和氣路裝置原理圖
11-空氣過濾器;12-單向調(diào)速閥(升弓);13-調(diào)壓閥;14-氣壓表;15-單向調(diào)速閥(降弓);
16-穩(wěn)壓閥;17-氣囊;18-氣控快排閥;19-截止閥;20-試驗(yàn)閥;21-碳滑板(2件)。
四、靜特性
在靜止?fàn)顟B(tài)下,受電弓滑板在工作高度范圍內(nèi)對接觸網(wǎng)導(dǎo)線的壓力稱為受電弓的靜態(tài)接觸壓力。該值的大小直接影響受電弓受流的質(zhì)量。靜態(tài)接觸壓力偏小,則接觸電阻增大,功率損耗增加,機(jī)車運(yùn)行時(shí)易產(chǎn)生離線和電弧,從而導(dǎo)致接觸導(dǎo)線和滑板的電磨損增加;壓力偏大,則機(jī)械磨損增加,甚至造成滑板局部拉槽,進(jìn)而造成接觸導(dǎo)線彈跳拉弧,以致刮弓。因此,要求受電弓在其工作高度范圍內(nèi)有一個(gè)較為合適的、基本不變的接觸壓力,這個(gè)接觸壓力由受電弓機(jī)械結(jié)構(gòu)和各部分參數(shù)決定。適當(dāng)?shù)撵o態(tài)接觸壓力可以使受電弓與接觸網(wǎng)導(dǎo)線正常接觸,減少離線,克服風(fēng)和高速氣流及輪軌傳來的機(jī)械振動(dòng)的影響,保證良好的受流特性。
受電弓的靜態(tài)接觸壓力與工作高度之間的關(guān)系稱為受電弓的靜特性,它可以用受電弓的靜態(tài)特性曲線來表示,如圖7-9所示。
由圖7-9可以看出以下三點(diǎn):
1.在工作高度范圍內(nèi),受電弓的靜態(tài)接觸壓力變化不大。這是因?yàn)楫a(chǎn)生接觸壓力的升弓彈簧在升弓高度變化時(shí)變形不大和弧形調(diào)整板的作用所致。
2.受電弓上升過程與下降過程的靜態(tài)特性曲線不重合。其原因是受電弓活動(dòng)關(guān)節(jié)存在著摩擦力。由于該摩擦力始終與運(yùn)動(dòng)方向相反,因此,在升、降弓過程的靜態(tài)特性曲線之間的接觸壓力差約為兩倍的摩擦力。當(dāng)接觸網(wǎng)導(dǎo)線向下傾斜而要求弓頭滑板跟隨下降時(shí),該摩擦力使接觸壓力增加;同理,當(dāng)接觸網(wǎng)導(dǎo)線向上傾斜而要求弓頭滑板跟隨上升時(shí),該摩擦力使接觸壓力減小。所以,為了減小摩擦力,在受電弓的各鉸接部分均裝有滾動(dòng)軸承。
3.調(diào)整弧形調(diào)整板的傾角,可以改變受電弓靜態(tài)接觸壓力的大小。傾角減小,靜態(tài)特性曲線的下端左移,反之則右移。

圖7-9 受電弓的靜態(tài)特性曲線
1-正常壓力的靜態(tài)特性曲線;2-弧形調(diào)整板傾角小時(shí)的靜態(tài)特性曲線;
3-弧形調(diào)整板傾角大時(shí)的靜態(tài)特性曲線。
a-受電弓上升的靜態(tài)特性曲線;b-受電弓下降時(shí)的靜態(tài)特性曲線。
五、維護(hù)與調(diào)整
(一)維護(hù)
使用前,應(yīng)檢查所有的緊固件狀態(tài)是否良好;軟編織導(dǎo)線是否完整,有斷股嚴(yán)重的應(yīng)及時(shí)更換;絕緣子不允許有裂痕,并應(yīng)保持其干凈清潔;弓頭滑板應(yīng)保持平整,連接平滑,對已磨耗到限的滑板和潤滑劑應(yīng)及時(shí)更換。
(二)調(diào)整
調(diào)試必須由兩個(gè)人來進(jìn)行(一人在司機(jī)室,一人在車頂部)。在進(jìn)行調(diào)試工作之前,受電弓應(yīng)進(jìn)行兩、三次升弓和降弓操作。使用專用的受電弓試驗(yàn)臺或測量范圍在0~100N的彈簧秤進(jìn)行測試。
1.靜態(tài)接觸壓力的調(diào)整
一般調(diào)整時(shí),在受電弓弓頭上加掛一90N的重物,正常情況下,弓頭在任意工作高度上應(yīng)能停留。若弓頭在工作高度的上限段不能停留,則應(yīng)調(diào)整升弓彈簧調(diào)節(jié)螺釘,即改變升弓彈簧的變形量,加大或減小升弓力;然后檢查弓頭在工作高度的下限段,若弓頭在工作高度的下限段不能停留,則調(diào)整螺栓4,改變弧形調(diào)整板的傾角,也就是通過改變升弓彈簧組的工作高度之間的變形量來使其滿足要求。
這只是粗略進(jìn)行調(diào)整,精細(xì)地對靜態(tài)接觸壓力的調(diào)整必須采用專用的實(shí)驗(yàn)臺進(jìn)行。
2.升、降弓時(shí)間的調(diào)整
升、降弓時(shí)間是指在額定工作氣壓下,以落弓位滑板的頂部為參考點(diǎn),受電弓由0 mm升到1800mm或由1800mm降到0mm所需要的時(shí)間。
一般先調(diào)升弓時(shí)間,調(diào)整節(jié)流閥調(diào)節(jié)螺釘,通過改變節(jié)流閥口大小就可初步調(diào)整升弓時(shí)間。然后再調(diào)整快排閥調(diào)節(jié)螺釘,通過調(diào)節(jié)快排閥彈簧的壓縮量,改變快排的時(shí)間長短,從而調(diào)整降弓時(shí)間。這種調(diào)試過程要反復(fù)進(jìn)行多次,相互兼顧,以便滿足受電弓的升、降弓時(shí)間和先快后慢的動(dòng)作要求。
3.弓頭的調(diào)整
受電弓弓頭的調(diào)整包括弓頭平衡的調(diào)整和彈簧盒的調(diào)整。檢查弓頭在工作范圍內(nèi)任一高度的前后擺動(dòng)量,若不為水平對稱,則應(yīng)調(diào)整平衡桿,通過改變平衡桿的長度,保持弓頭滑板面的水平。弓頭彈簧盒內(nèi)裝有彈簧盒桿和弓頭彈簧。彈簧盒桿應(yīng)上下活動(dòng)自如,無阻滯現(xiàn)象,否則應(yīng)對弓頭進(jìn)行詳細(xì)的檢查,找出影響盒桿運(yùn)動(dòng)的原因。因?yàn)楣^受到來自于接觸網(wǎng)上硬點(diǎn)的沖擊,常伴隨有弓頭的變形,所以此項(xiàng)調(diào)整較為復(fù)雜。若為盒桿內(nèi)彈簧的原因,則應(yīng)更換彈簧。
