CN208149090U - 一种机车受电弓升弓风压降低后的降弓保护装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种机车受电弓升弓风压降低后的降弓保护装置，包括风源和气囊，风源和气囊之间依次通过第一管路连接有升弓电空阀、空气过滤器、升弓节流阀、调压阀、压力表、降弓节流阀和安全阀，所述气囊通过第二管路与碳滑板连接，所述气囊还通过支路与快速降弓阀连接，气囊与碳滑板之间设有ADD关闭阀；还包括压力开关，所述压力开关通过第三管路与碳滑板连接，所述第三管路上还设有压力变送器和排风电容阀并与压力开关并联连接，还包括控制面板。其优点在于：(1)能对当滑板破裂、磨损到限或管路泄露时进行了自动降弓保护，从而达到快速降弓的目的；(2)对风源系统压力下降后能提供有效保护，以避免受电弓举升无力引起接触网烧断的问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种电气化铁路机车的受电弓保护装置，特别是一种铁路机车受电弓在升弓状态下，当风压降低后能使受电弓自动降弓保护的装置。
背景技术
受电弓是电力机车从接触网获得电能的重要电气部件，通过支持绝缘子安装在机车车顶上。受电弓弓头升起后使得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，受电弓升弓时，升弓电空阀得电，气路打开，压缩空气进入升弓气囊，构成升弓气路，使受电弓升起，受电弓降弓时，升弓电空阀失电，升弓气路关闭，精密调节阀上的快速排气阀启动，受电弓靠自重降弓。
所述的受电弓，其结构为，底架(1)上设有支撑臂(3)，所述支撑臂(3)包括下臂(4)与上臂(5)，所述下臂(4)与上臂(5)活动连接，上臂(5)上设有弓头(6)，弓头(6)上设有碳滑板(7)，气囊(2)与碳滑板(7)通过管路连接。
DSA-200型受电弓是一种采用气囊驱动升弓的单臂式受电弓，它装有阻尼器和自动降弓装置，所述装置结构存在缺陷，在实际运行中会发生弓网故障。当受电弓与接触网之间的接触压力低，处于一种若即若离的状态，在反复短时接触与断开后高电压放电，带负载降弓产生拉弧，常态接触网线处于受拉状态，一旦其中有一处因烧损等原因无法承受拉应力，就会发生网线断裂。这是造成接触网烧断的直接原因。
当滑板破裂、磨损到限或管路泄露时，受电弓ADD气路的压力下降，快速降弓阀打开通往大气的通路，受电弓压力快速下降，导致受电弓快速降弓；但是，当受电弓升弓后，如果由于风源系统风压不足，包括压缩机不工作或管路系统漏风，造成升弓气囊的压力不足以维持受电弓与接触网正常接触的压力时(静态接触压力70N+10N)，就会在受电弓与接触网之间产生火花，直至接触网被烧断，造成铁路弓网C类事故，显然现有的快降保护装置缺乏对风源系统降低后的保护。
发明内容
本实用新型的目的在于，为解决上述技术问题，本实用新型的目的在于提供一种控制装置，能够实现受电弓自动降弓，达到防止铁路事故的目的。
一种机车受电弓升弓风压降低后的降弓保护装置，包括风源和气囊，风源和气囊之间依次通过第一管路连接有升弓电空阀、空气过滤器、升弓节流阀、调压阀、压力表、降弓节流阀和安全阀，所述气囊通过第二管路与碳滑板连接，所述气囊还通过支路与快速降弓阀连接，气囊与碳滑板之间设有ADD关闭阀；还包括压力开关，所述压力开关通过第三管路与碳滑板连接，所述第三管路上还设有压力变送器和排风电容阀并与压力开关并联连接；还包括控制面板，所述控制面板与压力变送器与排风电容阀电连接。
所述压力开关通过ADD关闭阀与碳滑板连接；所述第一管路和第三管路上均设有空气绝缘软管；风源与升弓电空阀之间设有压力监控器；ADD试验阀与碳滑板连接并设于ADD关闭阀与碳滑板之间。
本实用新型所述的一种机车受电弓升弓风压降低后的降弓保护装置，其有益效果是：
(1)弥补了现有机车设计上的不够完善，当管路泄露量不大时，也能实现快速降弓保护；
(2)对风源系统压力下降后能提供有效保护，经过改造后，当风源系统压力下降，升弓压力不足以维持受电弓与接触网之间的接触压力时，能避免受电弓与接触网之间产生火花，甚至烧断接触网现象的发生；
(3)能解决受电弓存在的举升无力，降弓不能快速降落的问题，此时受电弓已存在隐患，在这种情况下受电弓已无法实施快速降弓保护；所加装的压力变送器和电空阀能及时检测并处理，以实现对ADD气路风压的监测与排放，并通过控制板使电空阀动作，实现受电弓自动降弓，以达到防止铁路事故的目的；
(4)在风源系统中安装一个压力监控器，使升弓电磁阀增加一个得电的条件，可以合理的地控制升弓电磁阀的得电与失电。
附图说明
图1是受电弓的机械结构示意图；
图2是降弓保护装置气路及电路原理示意图。
图中标号说明：
1.底架，2.气囊，3.支撑臂，4.下臂，5.上臂，6.弓头，7.碳滑板，8.风源，9.第一管路，10.升弓电空阀，11.空气过滤器，12.升弓节流阀，13.调压阀，14.压力表，15.降弓节流阀，16.安全阀，17.第二管路，18.支路，19.快速降弓阀，20.ADD关闭阀，21.压力开关，22.第三管路，23.排风电空阀，24.压力变送器，25.控制面板，26.空气绝缘软管，27.压力监控器，28.ADD试验阀。
具体实施方式
为详细说明本实用新型之技术内容、构造特征、所达成目的及功效，以下兹例举实施例并配合附图详予说明。
如图1、2所示的一种机车受电弓升弓风压降低后的降弓保护装置，包括风源8和气囊2，风源8和气囊2之间依次通过第一管路9连接有升弓电空阀10、空气过滤器11、升弓节流阀12、调压阀13、压力表14、降弓节流阀15和安全阀16，所述气囊2通过第二管路17与碳滑板7连接，所述气囊2还通过支路18与快速降弓阀19连接，气囊2与碳滑板7之间设有ADD关闭阀20；还包括压力开关21，所述压力开关21通过第三管路22与碳滑板7连接，所述第三管路22上还设有压力变送器23和排风电空阀24并与压力开关21并联连接；还包括控制面板25，所述控制面板25与压力变送器23与排风电空阀24电连接。
所述压力开关21通过ADD关闭阀20与碳滑板7连接，所述第一管路9和第三管路22上均设有空气绝缘软管26，风源8与升弓电空阀10之间设有压力监控器27，ADD试验阀28与碳滑板7连接并设于ADD关闭阀20与碳滑板7之间。
ADD试验阀28接在ADD关闭阀20后面，用于检测受电弓自动降弓装置的功能是否完好。ADD关闭阀置“闭”位时，将切断试验阀功能和通往滑板的气路。机车正常运行时，ADD关闭阀置“开”位，ADD试验阀置“工作状态”位。
工作原理：当受电弓升弓板钮在闭合状态下，升弓电空阀须在风源压力在480Kpa以上的条件下得电。以保证受电弓与接触网有良好的接触。当DSA-200受电弓的调压阀之后有滑板破裂、磨损到限或管路泄露时，受电弓ADD气路的压力下降，快速降弓阀19打开通往大气的通路，受电弓压力快速下降，导致受电弓快速降弓。与此同时，压力开关21由于气压下降而动作发送电信号(高电平)给机车，由机车微机系统发出分断主断路器指令，以保证在受电弓降弓之前，机车能够先行切断机车电源，避免受电弓带电拉弧。
根据DSA200受电弓的设计原理，在机车风源气压不小于400KPa情况下，调压阀输出气压在360-380kPa。此时受电弓能升到工作高度范围且滑板接触压力为70±10N；当受电弓升弓回路风压调压阀后低于280～320kPa时，压力开关21开始动作，由机车微机系统发出分断主断路器指令，以保证在受电弓降弓之前，机车能够先行切断机车电源，
如果在调压阀13之前的管路有漏泄，由于机车控制回路不断提供压缩空气，只要其压力不低于400kPa，仍然能保证受电弓接触压力满足要求：如果在调压阀13之后的管路有漏泄，即使调压阀13能输出规定的360-380kPa风压，当泄漏量大于调压阀的充风量，第三管路22的压力值大于280～320kPa，但小于规定的360～380kPa。由于调压阀每10kPa的压力变化将导致10N的接触力变化。此时受电弓尚能升起，且也不能快速降落，但与接触网接触压力已小于规定值，同样造成受电弓接触压力不能满足要求。因此在设计上存在一段无法保护的盲区，此时的受电弓已存在隐患，压力不能满足正常的工作压力。
为解决上述降弓不力的问题，从两个方面着手：(一)提高风源系统的风压，保证升弓电空阀在风源系统的压力在480Kpa以上的情况下得电，以保证调压阀的输出的压力在360～380kPa的范围，保证受电弓与接触网的压力在为70±10N，即在风源系统中安装一个压力监控器。使升弓电磁阀增加一个得电的条件，即压力在480Kpa以上得电。(二)通过在压力开关21的回路上加装压力变送器24和排风电空阀23，并通过一控制面板25读取压力变送器24的压力值，检测压力开关21回路的起始压力。一段时间后，当风源压力下降到某一值时，起始压力与下降后的压力两者压差大于规定的压力时，排风电空阀23得电动作，将受电弓滑板侧的压力排空，使快速降弓阀19动作，从而达到快速降弓的目的，实现对ADD气路风压的监测与排放，达到防止铁路事故的目的。
其有益效果是：(1)弥补了现有机车设计上的不够完善，能对当滑板破裂、磨损到限或管路泄露时进行了自动降弓保护，通过压力变送器24进行检测，并通过排风电空阀23排掉受电弓滑板侧的压力，使快速降弓阀19动作，从而达到快速降弓的目的；(2)对风源系统压力不足能提供有效保护。经过改造后，当风源系统压力下降、管路泄露，升弓压力不足以维持受电弓与接触网之间的接触压力时，能避免受电弓与接触网之间产生火花，甚至烧断接触网现象的发生；本实用新型所加装的压力变送器24和排风电空阀能23能实现对ADD气路风压的监测与排放，实现受电弓自动降弓，以达到防止铁路事故的目的；(4)在风源系统中安装一个压力监控器，使升弓电磁阀增加一个得电的条件，即压力在480Kpa以上得电，保证调压阀的输出气压在正常360-380Kpa范围内，使受电弓与接触网的压力符合规定的压力。
综上所述，仅为本实用新型之较佳实施例，不以此限定本实用新型的保护范围，凡依本实用新型专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰，皆为本实用新型专利涵盖的范围之内。
Claims (5)
1.一种机车受电弓升弓风压降低后的降弓保护装置，包括风源(8)和气囊(2)，风源(8)和气囊(2)之间依次通过第一管路(9)连接有升弓电空阀(10)、空气过滤器(11)、升弓节流阀(12)、调压阀(13)、压力表(14)、降弓节流阀(15)和安全阀(16)，其特征在于：所述气囊(2)通过第二管路(17)与碳滑板(7)连接，所述气囊(2)还通过支路(18)与快速降弓阀(19)连接，气囊(2)与碳滑板(7)之间设有ADD关闭阀(20)；
还包括压力开关(21)，所述压力开关(21)通过第三管路(22)与碳滑板(7)连接，所述第三管路(22)上还设有排风电空阀(23)和压力变送器(24)并与压力开关(21)并联连接；
还包括控制面板(25)，所述控制面板(25)与排风电空阀(23)与压力变送器(24)电连接。
2.根据权利要求1所述的一种机车受电弓升弓风压降低后的降弓保护装置，其特征在于：所述压力开关(21)通过ADD关闭阀(20)与碳滑板(7)连接。
3.根据权利要求1所述的一种机车受电弓升弓风压降低后的降弓保护装置，其特征在于：所述第一管路(9)和第三管路(22)上均设有空气绝缘软管(26)。
4.根据权利要求1所述的一种机车受电弓升弓风压降低后的降弓保护装置，其特征在于：风源(8)与升弓电空阀(10)之间设有压力监控器(27)。
5.根据权利要求1所述的一种机车受电弓升弓风压降低后的降弓保护装置，其特征在于：ADD试验阀(28)与碳滑板(7)连接并设于ADD关闭阀(20)与碳滑板(7)之间。
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