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HXD3C型机车受电弓常见故障应对策略
作者：张春阳
来源：《中国科技博览》2016年第10期
[摘 要]根据HXD3C型电力机车受电弓运行现状和存在的问题，对其结构及常见故障进行了分析，提出了常见故障查找方法及防止常见故障的合理建议，达到指导现场生产检修与确保机车安全运用的目的。
[关键词]HXD3C型机车 受电弓 故障处理
中图分类号：TM 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）10-0022-01 1.HXD3C型机车受电弓简介
受电弓是电力机车从接触网获得电能的重要电气部件，通过支撑绝缘子安装在机车车顶上。受电弓弓头升级后使碳滑板与接触网导线接触，从接触网上集取电流，并将电流通过车顶母线传送到车内供机车使用。
HXD3C型电力机车采用DSA200 型单臂受电弓，在机车一、二端车顶盖上各安装一台。该型号受电弓采用气囊驱动方式升弓，主要用于干线电力机车，通过它直接与接触网接触，将电流从接触网上引入机车，供车内的电气设备使用，不用时处于折叠状态，运用时升起至与接触网接触。
DSA200型受电弓主要由底架、阻尼器、升弓装置、下臂、弓装配、下导杆、上臂、上导杆、弓头、滑板及升弓气源控制阀板等机构组成。升弓装置安装在底架上，通过钢丝绳作用于下臂。2受电弓故障的查找方法和原因分析
2.受电弓是电气控制的风动结构，因此查找故障必须从风、电两方面入手 2.1 电路
如果要使受电弓YV41（42）得电闭合，必须满足以下条件： ①开关SB41、（42）闭合，发出514/515（614/615）升弓信号
②TCMS接收到514/515（614/615）信号后，发出451（452）信号③高压隔离开关QS1（QS2）必须位于正常闭合位。
在实际工作中，由于升弓开关（SB41，SB42）和高压隔离开关（QS1，QS2） 故障而造成无法升弓的情况并不多见，且较易判断。根据东芝公司提供的TCMS 逻辑控制图，总结平
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时工作中的相关经验得出结论，除了满足上述条件，还要满足接地开关开启425信号和VCB开启431信号，TCMS在检测这两个信号正常（425为高电平，431为低电平）后才会发出451（452）升弓信号。 2.2 风路
受电弓风路结构虽然比较简单，但是在实际应用中出现的问题却相对较多。机车总风缸或辅助风缸压力满足升弓条件，受电弓供风塞门U98、U99在开启位，就可以升弓。当总风缸或辅助风缸风压低于480kPa时，辅助压缩机泵风，风压达到735kPa，风泵自动打风停止，图3所示为受电弓升弓风路示意图：
当机车遇到升不起弓或者自动降弓故障的时候，根据受电弓升弓风路示意图，结合实际运用过程中经常出现的故障，可以从以下几个方面逐一查找故障原因。 3.常见故障应对策略 3.1 受电弓电磁阀故障
受电弓电磁阀故障主要表现为得电后气路不通，气阀板上的压力表没有压力显示，导致机车升不起弓或者受电弓降不下来，更换升弓电磁阀后故障消失。
对故障电磁阀拆解检查，发现磁阀内部的润滑系统比较干燥，润滑油脂基本已经风干，这样增大了电磁阀内部的摩擦力。电磁阀的内部留存污垢杂物，形成电磁阀内部的摩擦力增加，导致电磁阀工作时出现卡滞现象，使得电磁阀不能正常工作。根据残留于电磁阀内部污垢杂物的情况分析来看，杂物有极少量原始产品加工时遗留的也有机车内部管道系统的污垢杂物随风源带入电磁阀内部的。
通过分析为减少受电弓电磁阀故障，我们向厂家反馈质量信息，要求其提高电磁阀的加工工艺和装配清洁工艺，使该电磁阀能够适应比较恶劣的工作环境以减少电磁阀的故障率，同时制订和完善电磁阀的检修规程和使用要求，加强对电磁阀的检查检修。 3.2 受电弓压力开关故障
在HXD3C型电力机车运用过程中， 受电弓压力开关故障主要表现为受电弓升弓未完全升起时，自动降弓动作，机车使用另一端受电弓维持运行，回段后通过调整该弓压力开关后重新升弓又可以正常升弓。压力开关是一种将气压信号转化为电信号的装置，由于HXD3C设置了升弓延时，如果受电弓在25秒内未升起（压力开关未动作），则机车TCMS判断受电弓故障，切断升弓电磁阀电源，受电弓自动降下。对3台HXD3C机车故障受电弓的压力开关进行检测发现，其中两个压力开关值已发生漂移，实际测试值为2.85-3.15bar，HXD3C受电弓压力开关设定值为2.6-3.0bar，当压力开关值上移时，闭合时间就会延长，造成机车受电弓未完全升起时，自动降弓动作。
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3.3 受电弓碳滑板故障
受电弓碳滑板除了正常的磨耗到限需要更换，其他故障主要变现为破损、断裂、掉块等严重损坏如图6所示，进而可能导致碳滑板空气泄漏，造成受电弓升弓不能保持自动降弓故障。出现此故障后，可以将通向碳滑板的空气管路接口旋转打开，用手堵住管路口然后升弓，若还是不能升起弓则可排除碳滑板空气泄漏故障，若能升起弓则证明是碳滑板有泄漏，可以更换碳滑板。
3.4 受电弓快速降弓阀故障
在HXD3C型电力机车运用过程中， 经常发生受电弓升弓过程中快速降弓阀排风不止和排风异常的故障现象， 重新拆解组装好快速降弓阀后， 受电弓气路又可以正常升降弓。 为分析其根本原因，首先拆解了快速降弓阀所示，在结合受电弓升弓风路示意图，当压缩气体经过气囊到达快速降弓阀后， 快速降弓阀又会将压缩气体分为两路： 一路给受电弓ADD关闭阀， 一路给压力开关。如果快速降弓阀之前的受电弓气路出现任何问题， 快速降弓阀都不会出现排风的现象，所以根据受电弓风路示意图，得出结论造成快速降弓阀异常排风的有两个方面的原因：一方面ADD 气路和压力开关出现气路泄漏，当气体泄漏量大于膜片上阻尼孔的气体补充量时，快速降弓阀下腔的气压就会大于上腔，导致膜片向上推动，下腔失去气体的密封性，气囊压缩气体就会通过下腔排出，进而导致受电弓自动降弓；另一方面气路杂质堵塞快速降弓阀膜片上的阻尼孔。阻尼孔被堵塞后，快速降弓阀下腔的气体不能通过阻尼孔进入上腔以及ADD气路和压力开关气路，同样导致快速降弓阀下腔的气压就会大于上腔，使下腔失去气密性，此时快速降弓阀就会迅速排气造成受电弓自动降弓。
经过对多台机车使用经验进行总结，发现快速降弓阀非正常排气的主要原因是由于快速降弓阀阻尼孔被杂质堵塞。主要采取措施有：①可以加强受电弓供风气路进行清洁排查，；②采取在快速降弓阀进气口增加过滤网，提高进入快速降弓阀的气体进行清洁度。为了进一步确保受电弓快速降弓阀的正常工作。 4.结束语
针对HXD3C型机车受电弓故障采取的措施，有效的降低了受电弓故障发生率，同时提出了故障查找方法，加快了机车抢修进度，缩短了机车检修时间，保证了机车的行车安全，效果明显。 参考文献
[1] 《HXD3C型大功率交流传动电力机车培训教材》 作者简介：