福州地鐵車輛受電弓ADD 控制箱故障處理

南玉才

（福州地鐵集團有限公司運營分公司車輛中心，福建福州 350001）

0 引言

福州地鐵車輛受電弓ADD（快速降弓）控制箱作為受電弓整體中的一個重要組成部分，其作用相當重要，它實時檢測氣囊、弓頭碳滑板中的氣壓，在受電弓碳滑板磨耗到限或弓頭遇到外力損壞時，受電弓能以大于1 m/s 的速度做快速降弓動作，有效的保護受電弓和接觸網(wǎng)的安全。這就要求ADD 控制箱須具有很高的可靠性和穩(wěn)定性。

1 ADD 控制箱結(jié)構(gòu)原理

ADD 控制箱位于受電弓后端，通過升弓氣囊與弓頭之間的氣壓差控制ADD 裝置的觸發(fā)，通過釋放升弓氣囊內(nèi)風壓，從而達到自動降弓目的。ADD 控制箱中的兩個壓力開關(guān)分別實現(xiàn)對受電弓升弓/降弓到位和弓頭碳滑板氣壓的檢測，其中升/降弓位置信號反饋至列車網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)，用于列車司機室相關(guān)界面顯示（顯示屏及指示燈），弓頭碳滑板氣壓信號反饋至牽引系統(tǒng)，用于觸發(fā)自動斷開主斷。

2 ADD 控制箱漏氣故障分析

福州地鐵2016 年5 月開通試運營，至2017 年1 月，列車未出現(xiàn)過受電弓ADD 控制箱漏氣現(xiàn)象；而2017 年2 月—2018 年2 月，共發(fā)生了8 起漏氣故障。隨著車輛使用時間的延長，受電弓ADD 控制箱的故障逐漸增多，具體表現(xiàn)為使用一段時間后ADD 控制箱出現(xiàn)漏氣故障。

2.1 故障情況

統(tǒng)計發(fā)生的8 起ADD 控制箱漏氣故障中，氣管破損占2起、直角快擰接頭損壞占5 起、壓力繼電器損壞占1 起。其中繼電器故障處理后未再出現(xiàn)過類似故障，判斷為個例，解決故障的方向主要為氣管及直角快擰接頭。

2.2 故障處理

2.2.1 氣管類故障處理

2017 年8 月28 日，0101 車雙周檢發(fā)現(xiàn)2 車ADD 控制箱有漏氣聲，經(jīng)檢查氣管與ADD 電磁閥頂部有接觸的部位破裂，長度約3 mm，破裂處的氣管表面泛黃，有明顯老化現(xiàn)象，如圖1和圖2 所示。

圖1 氣管與電磁閥頂部接觸

圖2 氣管破裂處泛黃、老化

因電磁閥工作溫度能達到50 ℃左右，氣管若與電磁閥表面接觸或距離太近，長時間受熱后將出現(xiàn)老化、破裂，導(dǎo)致氣管漏氣；針對此故障，組織對福州1 號線所以電客車的ADD控制箱進行開箱檢查，未發(fā)現(xiàn)氣管與電磁閥接觸問題，結(jié)合普查還對距離近的隱患氣管進行了重新布置，后續(xù)未再出現(xiàn)因氣管受熱老化破裂導(dǎo)致的漏氣故障。

2.2.2 直接快擰接頭故障處理

ADD 控制箱中，共有6個直角快擰接頭，其直角接頭部分可360°旋轉(zhuǎn)，該特性也決定了其密封要求比普通接頭要高很多。6 個快擰接頭分別被安裝在ADD 控制箱的進氣口、兩個壓力繼電器的進氣孔、膜片閥出氣口以及ADD電磁閥的進/出氣口處。發(fā)生的5 起直角快擰接頭損壞導(dǎo)致ADD 控制箱漏氣故障中，僅1 起發(fā)生在壓力繼電器上，另4 起均在ADD 電磁閥上。對漏氣的快擰接頭進行通氣檢查，發(fā)現(xiàn)漏氣點均為接頭可旋轉(zhuǎn)的位置，其他如螺紋部位、接管部位均正常，未出現(xiàn)泄漏，如圖3 所示。

圖3 故障快擰接頭漏氣檢查

ADD 電磁閥安裝的直角快擰接頭是大批量生產(chǎn)的產(chǎn)品，該接頭由螺紋接頭體、接管接頭體裝配組合而成。將接頭解體后發(fā)現(xiàn)，裝配位置起密封作用的密封圈表面不平整，密封不嚴導(dǎo)致漏氣。對于密封圈表面不平整的原因，可能與裝配時密封圈沒有被安裝到位有關(guān)，而ADD 電磁閥的工作溫度較高，促進了密封圈的變形進程。

經(jīng)研究探討，把快擰接頭的接管接頭體處密封圈由1 個升級為2 個，如圖4 所示。既能減小密封圈未被安裝到位的概率（兩個密封圈同時未安裝到位才可能漏氣），也能進一步提高正常組裝接頭體的密封性能。福州1 號線車輛受電弓ADD 控制箱電磁閥處的直角快擰接頭，自2018 年5 月23 日更換為新型接頭后，至今未再新增ADD 控制箱漏氣故障。

圖4 整改前后的接頭體

3 結(jié)束語

受電弓是地鐵車輛的關(guān)鍵部件，其ADD 控制箱多次出現(xiàn)漏氣故障，影響列車的正常運行；若漏氣進一步擴大，可能引發(fā)自動降弓等一系列惡性故障，給正線運營帶來重大安全隱患。

通過優(yōu)化ADD 控制箱內(nèi)的氣管布置、快擰接頭的技術(shù)改造，大大提高了ADD 控制箱的可靠性和穩(wěn)定性，從根本上解決了漏氣故障。