受電弓-教案2

1、目錄 三、三、TSG3TSG3型受電弓型受電弓 四、受四、受電電弓分弓分類類 概述概述 受受電電弓是弓是電電力機(jī)力機(jī)車車、 、電動車輛電動車輛從接觸網(wǎng)從接觸網(wǎng)導(dǎo)導(dǎo)線線上受取上受取電電流的一種受流裝置。流的一種受流裝置。 受受電電弓按其桿臂的弓按其桿臂的結(jié)結(jié)構(gòu)形式可分構(gòu)形式可分為為雙臂受雙臂受電電弓和弓和單單臂受臂受電電弓兩種。弓兩種。 電電力機(jī)力機(jī)車車上裝有兩臺受上裝有兩臺受電電弓，正常運行弓，正常運行時時只升后弓，前弓只升后弓，前弓備備用。用。工作特點 靠滑動接觸而受流。要求滑板與接觸導(dǎo)線接觸可靠，磨耗小，升、降弓不產(chǎn)生過分沖擊。 升弓時滑板離開底架要快，貼近接觸導(dǎo)線要慢，防彈跳。 降弓時脫

2、離接觸導(dǎo)線要快，以防拉??；落在底架上要慢，以防對底架有過分的機(jī)械沖擊。 目前運用最廣泛的是目前運用最廣泛的是TSG-3型受型受電電弓和弓和DSA型型 高速受高速受電電弓。弓。TSG3TSG3型受電弓型受電弓 TSG3TSG3型受電弓介紹型受電弓介紹 結(jié)構(gòu)組成結(jié)構(gòu)組成 受電弓工作原理受電弓工作原理 性能性能一、一、TSG3TSG3型受電弓型受電弓 TSG3-63025型受型受電電弓是一種通弓是一種通過過利用利用壓縮壓縮空氣來空氣來進(jìn)進(jìn)行操作控制的行操作控制的電電器。受器。受電電弓在工作弓在工作時時，其，其傳動風(fēng)傳動風(fēng)缸一缸一直被供以直被供以壓縮壓縮空氣，受空氣，受電電弓可隨接觸弓可隨接觸網(wǎng)的高度

3、網(wǎng)的高度變變化而化而變變化，保持與接觸網(wǎng)化，保持與接觸網(wǎng)的接觸。切除供的接觸。切除供風(fēng)風(fēng)，受，受電電弓會自弓會自動動地地降弓降弓。二、結(jié)構(gòu)組成二、結(jié)構(gòu)組成TSG3-63025型受電弓TSG3型受型受電電弓弓結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)組組成成動態(tài)動態(tài)演示演示滑板框架羊角彈簧盒1、升弓原理、升弓原理 當(dāng)壓縮空氣進(jìn)入傳動風(fēng)缸時，壓縮風(fēng)缸彈簧，解除風(fēng)缸對下臂的約束，此時兩組升弓彈簧將使受電弓升起，并使受電弓弓頭與接觸網(wǎng)保持接觸狀態(tài)。三、受三、受電電弓工作原理弓工作原理2、升降弓升降弓動動作要求作要求 升、降弓由升、降弓由傳動風(fēng)傳動風(fēng)缸缸進(jìn)進(jìn)行控制，行控制，傳動風(fēng)傳動風(fēng)缸由缸由緩緩沖沖閥閥控控制，而制，而緩緩沖沖閥閥由一

4、由一電電磁磁閥閥控制。控制。該該控制氣路可?？刂茪饴房杀ＷC證： ： 1) 受受電電弓無振弓無振動動而有而有規(guī)規(guī)律地升起，直至最大工作高律地升起，直至最大工作高度；度； 2) 受受電電弓弓弓弓頭頭從開始上升算起，最多在從開始上升算起，最多在8s內(nèi)無異常內(nèi)無異常沖沖擊擊地抵達(dá)接觸網(wǎng)地抵達(dá)接觸網(wǎng)線線上；上； 3) 從任意高度上從任意高度上(包括工作區(qū)包括工作區(qū)間間)的降弓都的降弓都應(yīng)應(yīng)迅速；迅速； 4)實現(xiàn)實現(xiàn)不會使受不會使受電電弓及其他弓及其他車頂設(shè)備車頂設(shè)備受到任何受到任何損損壞壞的完全降弓。的完全降弓。3、 升弓氣路原理4、降弓氣路原理降弓氣路原理四、性能四、性能 要使受要使受電電弓弓弓弓頭頭

5、滑板與接觸網(wǎng)滑板與接觸網(wǎng)導(dǎo)線導(dǎo)線正常接觸正常接觸，可靠的受流，受，可靠的受流，受電電弓必弓必須須具具備備如下性能：如下性能： (1) 靜靜態(tài)態(tài)接觸接觸壓壓力力 1 額額定靜定靜態(tài)態(tài)接觸接觸壓壓力力 2同高同高壓壓力差力差 3同向同向壓壓力差力差 升弓靜態(tài)接觸壓力曲線降弓靜態(tài)接觸壓力曲線 (2) 工作高度工作高度 工作高度工作高度應(yīng)應(yīng)在距在距軌軌面高度面高度52006500mm之之間間。 。(3) 最高升弓高度最高升弓高度 受受電電弓最高升弓高度弓最高升弓高度2400mm。 。 (4) 升、降弓升、降弓時間時間 升弓升弓時間時間 8s，且，且對對接觸網(wǎng)接觸網(wǎng)導(dǎo)線導(dǎo)線無有害沖無有害沖擊擊。降弓。降

6、弓時時間間 7s，且，且對對受受電電弓底架無有害沖弓底架無有害沖擊擊。 。(5) 弓弓頭頭運行運行軌軌跡跡 弓弓頭頭在工作高度范在工作高度范圍圍內(nèi)內(nèi)應(yīng)該應(yīng)該始始終處終處于機(jī)于機(jī)車轉(zhuǎn)車轉(zhuǎn)向架向架的回的回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)中心上。中心上。受受電電弓分弓分類類 雙臂式雙臂式 單單臂式臂式 垂直式垂直式 石津式石津式一、雙臂式一、雙臂式 雙臂式集電弓乃最傳統(tǒng)的集電弓，亦可稱“菱”形集電弓，因其形狀為菱形。但現(xiàn)因保養(yǎng)成本較高，加上故障時有扯斷電車線的風(fēng)險，目前部分新出廠的鐵路車輛，已改用單臂式集電弓；亦有部分鐵路車輛（例如新干線300系列車）從原有的雙臂式集電弓，改造為單臂式集電弓二、二、單單臂式臂式 除了雙臂式，其

7、后亦有單臂式的集電弓，亦可稱為“之”（Z）（）字形的集電弓。此款集電弓的好處是比雙臂式集電弓噪音為低，故障時也較不易扯斷電車線，為目前較普遍的集電弓類型。而依據(jù)各鐵路車輛制造廠的設(shè)計方式不同，在集電弓的設(shè)計上會有些許差異。三、垂直式三、垂直式 除了上述兩款集電弓，還有某些集電弓是垂直式設(shè)計，亦可稱成“T”字形（亦叫作翼形）集電弓，其低風(fēng)阻的特性特別適合高速行駛，以減少行車時的噪音。所以此款集電弓主要用于高速鐵路車輛。但是由于成本較高，垂直式集電弓已經(jīng)沒有使用（日本新干線500系改造時由垂直式集電弓改為單臂式集電弓）。受電弓的參數(shù)km/h受電弓的參數(shù)： 設(shè)計速度 300 km/h 落弓位伸展長度

8、 約2640 mm 最大升弓高度（包括絕緣子） 3000 mm 落弓位高度（包括絕緣子） 588 mm 弓頭長度 1950 mm 額定電壓 25 kV 額定電流 1000 A 接觸壓力 70 120 N（可調(diào)） 驅(qū)動類型 氣囊驅(qū)動機(jī)構(gòu) 升弓時間 5.4 秒（可調(diào)） 降弓時間 4 秒 （可調(diào)）受流受流質(zhì)質(zhì)量量負(fù)荷電流通過接觸線和受電弓滑板接觸面的流暢程度，它與滑板與接觸線間的接觸壓力、過渡電阻、接觸面積有關(guān)，取決于受電弓和接觸網(wǎng)之間的相互作用。 為保證牽引電流的順利流通，受電弓和接觸線之間必須有一定的接觸壓力。弓網(wǎng)實際接觸壓力由四部分組成：受電弓升弓系統(tǒng)施加于滑板，使之向上的垂直力為靜態(tài)接觸壓力

9、（一般為70N或90N）；由于接觸懸掛本身存在彈性差異，接觸線在受電弓抬升作用下會產(chǎn)生不同程度的上升，從而使受電弓在運行中產(chǎn)生上下振動，使受電弓產(chǎn)生一個與其本身歸算質(zhì)量相關(guān)的上下交變的動態(tài)接觸壓力；受電弓在運行中受空氣流作用產(chǎn)生的一個隨速度增加而迅速增加的氣動力；受電弓各關(guān)節(jié)在升降弓過程中產(chǎn)生的阻尼力。 弓網(wǎng)接觸壓力能直觀的反映受電弓滑板和接觸線間的接觸情況，它必須符合正態(tài)分布規(guī)律，在一定范圍內(nèi)波動。如果太小，會增加離線率；如果太大，會使滑板和接觸線間產(chǎn)生較大的機(jī)械磨耗。為保證受電弓具有可靠的受流質(zhì)量，應(yīng)盡量減小受電弓的歸算質(zhì)量，增加接觸懸掛的彈性均勻性?；宓馁|(zhì)量和機(jī)電性能對受流質(zhì)量影響很大

10、。(一一) 靜靜態(tài)態(tài)接觸接觸壓壓力力1 額額定靜定靜態(tài)態(tài)接觸接觸壓壓力力 它是指在靜止?fàn)钏侵冈陟o止?fàn)顟B(tài)態(tài)下，受下，受電電弓弓弓弓頭頭滑板滑板在工作高度范在工作高度范圍圍內(nèi)內(nèi)對對接觸網(wǎng)接觸網(wǎng)導(dǎo)線導(dǎo)線的的壓壓力。力。該值該值的大小，直接影響受流的大小，直接影響受流質(zhì)質(zhì)量。量。壓壓力力值值偏偏小，受流小，受流時時離離線線率高，離率高，離線線瞬瞬間間所所產(chǎn)產(chǎn)生的生的電電弧，影響著正常的受流，而且使滑板和接觸弧，影響著正常的受流，而且使滑板和接觸網(wǎng)網(wǎng)導(dǎo)線間導(dǎo)線間的表面光滑度的表面光滑度惡惡化，從而加化，從而加劇劇摩摩擦偶件的磨擦偶件的磨損損。此外，接觸。此外，接觸壓壓力偏小，接觸力偏小，接觸電電阻就大

11、，在機(jī)阻就大，在機(jī)車車未運未運動時傳導(dǎo)較動時傳導(dǎo)較大大電電流，流，會在接觸網(wǎng)會在接觸網(wǎng)導(dǎo)線導(dǎo)線和滑板和滑板間產(chǎn)間產(chǎn)生高溫，從而生高溫，從而損損壞接觸壞接觸導(dǎo)線導(dǎo)線或滑板?；蚧?。壓壓力力值值偏大，機(jī)械摩偏大，機(jī)械摩擦增大，磨擦增大，磨損損也隨之增加，影響接觸網(wǎng)也隨之增加，影響接觸網(wǎng)導(dǎo)線導(dǎo)線和滑板的使用壽命。和滑板的使用壽命。試驗證試驗證明：靜明：靜態(tài)態(tài)接觸接觸壓壓力力值值70N是最佳是最佳值值。并。并規(guī)規(guī)定了定了壓壓力力值值的允的允許許偏差偏差為為10N。 。(一一) 靜靜態(tài)態(tài)接觸接觸壓壓力力 2同高同高壓壓力差力差 它是指受它是指受電電弓弓弓弓頭頭在同一高度下，上升和下降在同一高度下，上升和

12、下降時時的靜的靜態(tài)態(tài)接觸接觸壓壓力差。力差。該值該值的大小，表征了受的大小，表征了受電電弓各運弓各運動鉸動鉸接部分的摩擦力大小。由于摩擦力始接部分的摩擦力大小。由于摩擦力始終終與運與運動動方方向相反，因此當(dāng)接觸網(wǎng)向相反，因此當(dāng)接觸網(wǎng)導(dǎo)線導(dǎo)線向下向下傾傾斜而要求弓斜而要求弓頭頭滑板滑板跟隨著下降跟隨著下降時時， ，該該摩擦力使接觸摩擦力使接觸壓壓力增加。同理，上力增加。同理，上升升時時接觸接觸壓壓力小。所以力小。所以為為了減小摩擦力，在受了減小摩擦力，在受電電弓中弓中的各的各鉸鉸接部分均裝有接部分均裝有滾動軸滾動軸承。承。TSG型受型受電電弓弓規(guī)規(guī)定定同高同高壓壓力差力差 15N。 。 (一一)

13、 靜靜態(tài)態(tài)接觸接觸壓壓力力 3同向同向壓壓力差力差 它是指在工作高度范它是指在工作高度范圍圍內(nèi)，受內(nèi)，受電電弓上升弓上升時時和和下降下降時時的最大靜的最大靜態(tài)態(tài)接觸接觸壓壓力差。力差。該值該值的大小表征的大小表征了受了受電電弓的弓的總總體體調(diào)調(diào)整水平。整水平。TSG型受型受電電弓弓規(guī)規(guī)定定該值該值不大于不大于10N。 。(三三)最高升弓高度最高升弓高度 它是指受它是指受電電弓按其弓按其結(jié)結(jié)構(gòu)所能升起的最高限度構(gòu)所能升起的最高限度。通常。通常該值該值小些，可以小些，可以縮縮小受小受電電弓的弓的總總體尺寸。體尺寸。但但實際實際上，從弓上，從弓頭頭高度高度為為1900mm時時的的額額定定壓壓力力到最高升弓高度到最高升弓高度時時的零的零值壓值壓力，是逐力，是逐漸變漸變化的，化的，不可能突不可能突變變，所以此，所以此變變化化過過程所需要的高度是必程所需要的高度是必不可少的。不可少的。TSGI型受型受電電弓最高升弓高度弓最高升弓高度2400mm。 。 (五五) 弓弓頭頭運行運行軌軌跡跡 弓弓頭頭在工作高度范在工作高度范圍圍內(nèi)內(nèi)應(yīng)該應(yīng)該始始終處終處于機(jī)于機(jī)車轉(zhuǎn)車轉(zhuǎn)向向架的回架的回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)中心上，中心上，這樣這樣當(dāng)機(jī)當(dāng)機(jī)車車在彎道運行在彎道運行時時，使弓，使弓頭頭相相對對于于軌軌道中心的偏移量最小，以避免弓道中心的偏移量最小，以避免弓頭頭滑板滑板偏離接