張予生

(鄭州鐵路局鄭州機(jī)務(wù)段，河南 鄭州 450000)

1 問(wèn)題的提出

電力機(jī)車受電弓是一種高壓電器，它是電力機(jī)車的受流裝置，如果發(fā)生質(zhì)量問(wèn)題，輕則電力機(jī)車不能正常牽引列車而發(fā)生機(jī)故，嚴(yán)重的會(huì)燒損接觸網(wǎng)而中斷鐵路運(yùn)輸，造成運(yùn)輸事故。鄭州鐵路局將電力機(jī)車大頂受電弓部位列為五項(xiàng)專檢項(xiàng)目，通過(guò)提高專檢的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)減少受電弓的故障。鄭州機(jī)務(wù)段于2010年8月27日和10月14日接連發(fā)生兩起受電弓上導(dǎo)桿球關(guān)節(jié)脫落的故障，影響了運(yùn)輸安全。事故概況如下:

2010年8月27日，SS7E型0054機(jī)車牽引K235次旅客列車，列車編組19輛，總重1056噸，換長(zhǎng)45.6米。南京站15∶21接車，機(jī)車乘務(wù)員按規(guī)定檢查機(jī)車，一切正常。15∶38南京站開(kāi)車，一路運(yùn)行正常。23∶48開(kāi)封站3道停車后，機(jī)車乘務(wù)員按規(guī)定檢查機(jī)車走行部及受電弓狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)二端受電弓上導(dǎo)桿下部球關(guān)節(jié)脫落，機(jī)車乘務(wù)員立即降弓卻發(fā)現(xiàn)受電弓降不下來(lái)，上導(dǎo)桿下部撐住了受電弓弓頭，于是在要求接觸網(wǎng)停電后，上大頂綁扎處理，然后維持運(yùn)行回段處理。

2010年10月14日，SS8型0093機(jī)車牽引T69次旅客列車，列車編組18輛，總重1010噸，換長(zhǎng)42.9米。北京西18∶36正點(diǎn)開(kāi)車，當(dāng)列車運(yùn)行至淇縣站出站549km+500m左右時(shí)，機(jī)車突然跳主斷，網(wǎng)壓表無(wú)網(wǎng)壓顯示，機(jī)車狀態(tài)顯示屏顯示欠壓，同時(shí)見(jiàn)列車外有電弧光反射。機(jī)車乘務(wù)員立即斷開(kāi)主斷路器扳鈕、受電弓扳鈕，并采取停車措施。停車后機(jī)車乘務(wù)員立即檢查機(jī)車大頂，發(fā)現(xiàn)運(yùn)用端受電弓上導(dǎo)桿上部球關(guān)節(jié)脫落，受電弓上導(dǎo)桿夾在機(jī)車受電弓頭內(nèi)，于是立即對(duì)受電弓進(jìn)行隔離處理，并用大頂絕緣檢測(cè)裝置對(duì)機(jī)車大頂部件進(jìn)行絕緣測(cè)試，絕緣值正常后，升起非運(yùn)用端受電弓維持運(yùn)行回段處理。

2 原因分析

這兩起受電弓事故發(fā)生后，鄭州機(jī)務(wù)段領(lǐng)導(dǎo)高度重視，立即組織相關(guān)技術(shù)人員上車勘察，發(fā)現(xiàn)SS7E0054機(jī)車的受電弓型號(hào)是北京賽德公司生產(chǎn)的DSA－200型，受電弓導(dǎo)桿下部脫落部位球面燒損，球關(guān)節(jié)內(nèi)有鐵屑，檢查導(dǎo)桿上部球關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)不靈活，原因認(rèn)定由于保養(yǎng)不認(rèn)真，小輔修時(shí)未給油潤(rùn)，造成球關(guān)節(jié)干磨，在運(yùn)行途中震動(dòng)損壞脫落。SS80093機(jī)車的受電弓是洛陽(yáng)鑫迪公司生產(chǎn)的XD－200型(仿制DSA－200型受電弓)，受電弓脫落部位是上導(dǎo)桿上部，檢查發(fā)現(xiàn)，上導(dǎo)桿上部球關(guān)節(jié)變色，轉(zhuǎn)動(dòng)部位有電弧燒損痕跡，檢查弓頭與轉(zhuǎn)軸連線，也有燒損放電痕跡，打開(kāi)連線，發(fā)現(xiàn)接觸面有油漆，原因分析是該機(jī)車中修時(shí)按規(guī)定進(jìn)行了噴漆處理，但在安裝弓頭支架的連線時(shí)未除漆，造成受電弓弓頭從接觸網(wǎng)受流后不能從連線傳遞到上框架，而是從導(dǎo)桿上部球關(guān)節(jié)經(jīng)上導(dǎo)桿、上導(dǎo)桿下部球關(guān)節(jié)向下傳遞，由于上部球關(guān)節(jié)有電流通過(guò)，球關(guān)節(jié)發(fā)熱，潤(rùn)滑脂受熱碳化，球關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)不靈活，造成球關(guān)節(jié)受力損壞脫落。分析兩起故障，脫落處均在上導(dǎo)桿的球形關(guān)節(jié)處，可見(jiàn)上導(dǎo)桿的轉(zhuǎn)動(dòng)球形關(guān)節(jié)是上導(dǎo)桿的薄弱環(huán)節(jié)，存在一定的隱患，于是立即對(duì)全段配屬的電力機(jī)車受電弓上導(dǎo)桿進(jìn)行了普查整修，發(fā)現(xiàn)受電弓的上導(dǎo)桿有變形、球關(guān)節(jié)潤(rùn)滑不良等問(wèn)題，于是根據(jù)普查出的問(wèn)題對(duì)受電弓上導(dǎo)桿的故障分析歸納如下:

(1)材質(zhì)的問(wèn)題。受電弓上導(dǎo)桿的作用是調(diào)整受電弓弓頭的平衡，在日常維修中需要調(diào)整上導(dǎo)桿的長(zhǎng)度來(lái)調(diào)整弓頭的平衡，在機(jī)車運(yùn)用過(guò)程中要承受接觸網(wǎng)的高低變化沖擊確保受電弓弓頭的粘網(wǎng)性，因此上導(dǎo)桿長(zhǎng)期使用變形，調(diào)整螺栓外伸的越多，螺栓強(qiáng)度越弱，接觸網(wǎng)高低變化對(duì)上導(dǎo)桿的沖擊等是發(fā)生上導(dǎo)桿故障的主要原因。

(2)保養(yǎng)的問(wèn)題。上導(dǎo)桿的球關(guān)節(jié)在受電弓工作時(shí)要根據(jù)受電弓與接觸網(wǎng)的接觸不停地調(diào)整平衡，如果保養(yǎng)不好，缺少潤(rùn)滑脂或潤(rùn)滑脂不良，長(zhǎng)期工作會(huì)造成球形關(guān)節(jié)磨損嚴(yán)重，進(jìn)而導(dǎo)致上導(dǎo)桿脫落。

(3)組裝的問(wèn)題。正常時(shí)受電弓弓頭與上框架間由軟連接線進(jìn)行導(dǎo)流，但是當(dāng)軟連接線的固定螺絲松動(dòng)時(shí)，就會(huì)造成大電流通過(guò)上導(dǎo)桿球形關(guān)節(jié)，引起連接關(guān)節(jié)處過(guò)熱燒損、脫落。另外，當(dāng)軟連接線的固定部位存在異物時(shí)(主要是油漆)，電流通過(guò)上導(dǎo)桿球形關(guān)節(jié)，會(huì)造成連接球關(guān)節(jié)的發(fā)熱燒損脫落。

3 改進(jìn)措施

針對(duì)上導(dǎo)桿可能脫落的各類原因，經(jīng)過(guò)分析及實(shí)踐驗(yàn)證，鄭州機(jī)務(wù)段采取了以下措施進(jìn)行預(yù)防:

(1)嚴(yán)格卡控工藝，杜絕不合格配件上車。對(duì)受電弓整體及受電弓各零部件的質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格控制，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題禁止上車。大、中、小、輔修嚴(yán)格執(zhí)行受電弓部位工藝，各項(xiàng)技術(shù)數(shù)據(jù)測(cè)試合格后才能允許交驗(yàn)，從源頭上確保受電弓質(zhì)量。

(2)做好保養(yǎng)工作，避免關(guān)節(jié)磨損。在小輔修修程內(nèi)重點(diǎn)檢查上導(dǎo)桿連接處的上下球關(guān)節(jié)的油潤(rùn)情況，并做好油潤(rùn)記錄，同時(shí)規(guī)范潤(rùn)滑油脂，盡力減少球關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)工作時(shí)的應(yīng)力。在庫(kù)內(nèi)機(jī)車“五項(xiàng)專檢”時(shí)，重點(diǎn)檢查球關(guān)節(jié)的油潤(rùn)情況，及時(shí)補(bǔ)充潤(rùn)滑脂，保證上導(dǎo)桿球關(guān)節(jié)作用良好。

(3)認(rèn)真檢查確保各部螺栓緊固無(wú)松動(dòng)。對(duì)受電弓各部軟連接線緊固螺栓進(jìn)行普查，并按照要求打螺栓防緩線，對(duì)大中修機(jī)車相關(guān)部位進(jìn)行除漆處理，確保軟連線接觸良好。同時(shí)要求五項(xiàng)專檢人員加大對(duì)螺栓的檢查力度，發(fā)現(xiàn)有防緩線錯(cuò)位、變色的螺栓及時(shí)進(jìn)行處理。

(4)采取防護(hù)措施避免發(fā)生事故。針對(duì)上導(dǎo)桿球關(guān)節(jié)脫落部位及脫落后的實(shí)際情況，經(jīng)過(guò)分析及多次實(shí)驗(yàn)?zāi)７买?yàn)證，技術(shù)人員采取一種簡(jiǎn)單易行的預(yù)防措施，即上導(dǎo)桿中部半定位防搭地措施。如圖1所示。先在上框架上(對(duì)應(yīng)上導(dǎo)桿中部位置)固定死一個(gè)喉箍，在上導(dǎo)桿中部相應(yīng)位置也用喉箍把上導(dǎo)桿懸浮固定到上臂上，懸浮固定上導(dǎo)桿的喉箍不能過(guò)緊，要保證上導(dǎo)桿在工作時(shí)不與喉箍發(fā)生摩擦，也不能過(guò)于松動(dòng)，否則起不到防脫的作用，間隙以10～15mm為宜。通過(guò)改造，完全可以解決上導(dǎo)桿脫落后搭接在機(jī)車大頂上的問(wèn)題。

圖1 上導(dǎo)桿固定的方式和位置示意圖

4 結(jié)論

通過(guò)對(duì)受電弓上導(dǎo)桿脫落事故案例的分析，找出了事故發(fā)生的原因，鄭州機(jī)務(wù)段及時(shí)制定了相應(yīng)的預(yù)防措施，有針對(duì)性地對(duì)所有電力機(jī)車受電弓進(jìn)行了預(yù)防改造。改造以后杜絕了因受電弓上導(dǎo)桿脫落而造成的運(yùn)輸事故，從2010年年底至今沒(méi)發(fā)生過(guò)此類事故。實(shí)踐證明，該項(xiàng)預(yù)防改造是一個(gè)可行、經(jīng)濟(jì)的措施，效果非常明顯，而且改造成本非常低。

［1］楊永林.韶山7E型電力機(jī)車［M］.北京:中國(guó)鐵道出版社，2004.

［2］張曙光.HXD3型電力機(jī)車［M］.北京:中國(guó)鐵道出版社，2009.