[实用新型]弓网故障快速自动降弓装置

说明书

本实用新型涉及机电控制技术领域，特别涉及电力机车受电弓自动控制技术领域。

我国电气化铁路运行中，弓网故障较多，特别是在线叉、定位点小半径曲线、软横跨、分段和分相处，时常发生由于受电弓滑板非正常磨损形成的沟槽挂擦接触网以及机车在高速运行中受电弓被打偏、打翻、打坏而造成的大面积拉网事故。目前，我国电气化铁路运行中已有部分机车安装弓网故障动态检测装置(专利申请号：96117695.4)，它主要依靠安装在受电弓上的拉出值传感器和硬点冲击传感器，以及利用微型摄像机和监视器，实时监测接触网和受电弓的运行状态，当检测到弓网故障时，自动记录故障点公里标等相关信息，以便及时采取措施。随着铁路运行速度的提高，对机车运行安全要求提高，仅靠监测发现问题已不能满足要求。国外已有文献《电力牵引快报》1994.4.P18和US4413710报道了一种根据压缩空气释放原理来自动降下受电弓的装置，即由受电弓传动装置供给压缩空气，通过带气路的碳滑板和管道系统来控制专用的快速降弓阀，如果接触网将碳滑板损坏，由此打开压力管，使工作缸排气，降下受电弓。整个控制系统设置在高压端，检修时比较麻烦，由于带气路的碳滑板结构复杂，价格较高，同时，国外的受电弓结构与国内电力机车受电弓有着较大的差异，无法在国内电力机车上推广使用。

本实用新型的目的是提供一种弓网故障快速自动降弓装置，当电力机车在运行中发生弓网故障时，它能有效地实现自动快速降弓，从而避免弓网故障的扩大和保证行车安全。

本实用新型的目的可以由以下技术方案实现：弓网故障快速自动降弓装置，主要是在现有升弓、降弓机构中增加传感器和自动控制系统，由受电弓弓头及其弓架、自动降弓控制阀、连接头、电器控制箱、升弓气缸和输气管路组成，电器控制箱用螺钉固定在司机室中，电器控制箱面板上有一个自动降弓开关，不使用自动降弓装置时，自动降弓开关处于断开状态，此时，机车升、降弓机构完全与原来相同，不受自动降弓装置的控制和影响。机车受电弓气动控制回路中增加一个连接头和自动降弓控制阀，连接头位于机车顶上的缓冲阀与升弓气缸之间，缓冲阀输出端与连接头的一个输入连接，连接头的一个输出端用金属管路与车顶低电压侧的自动降弓控制阀的一个输入连接，自动降弓控制阀的一个输出端用金属管路与连接头的另一输入接通并连至升弓气缸，自动降弓控制阀的另一输出用管路与弓架超高限位排气阀和充气式传感器连接，自动降弓控制阀的另一输入与车内的电器控制箱通过四芯连接线插头连接。车内的压缩空气经电空阀和管路与车顶上的缓冲阀、连接头、自动降弓控制阀和升弓气缸连接，充气式传感器设在受电弓两侧，两端设有拉出值限位排气阀，超高限位排气阀设在弓架上。在机车运行过程中发生弓网故障，如充气传感器被打断、磨穿等，或者接触导线从拉出值限位排气阀上划过，打开限位排气阀，或者受电弓升弓高度超过限位打开超高限位排气阀或被严重打坏的时候，都将使自动降弓控制阀动作。首先切断从连接头来的压缩空气，同时，自动降弓控制阀工作，触发电器控制箱，由电器控制箱控制报警器和切断机车主断路器。同时，升弓气缸内的压缩空气迅速排空，气缸活塞杆在弹簧力作用下向后移动，受电弓降下，达到保护受电弓和接触网以及减少损失的作用。自动降弓控制阀与弓架的连接管路由绝缘材料聚四氟乙烯制成，可有效解决高、低电压隔离问题。

本实用新型与现有技术相比的效果和优点在于充气式传感器采用硬质、脆性铝材，通过安装螺钉固定在现有各型受电弓弓头上，不需要对机车和受电弓架进行改造即可安装，其安装在车顶及受电弓上的所有部件均防雨、防晒、防腐蚀，气动控制阀可在-20摄氏度～+80摄氏度范围内使用，适应于我国南、北方地区的气候，可自动控制切断主断路器，响应时间小于一秒，增加了拉出值超限保护和受电弓超高保护，功能更加完善，对受电弓和接触网的保护性更强。

本实用新型的附图说明如下：

图1为本实用新型结构示意图

图2为本实用新型自动降弓控制阀结构示意图

图3为本实用新型充气式传感器安装位置示意图

图4为本实用新型拉出值限位排气阀安装位置示意图

图5为本实用新型连接头正视剖视意图

图6为本实用新型电器控制箱电路原理图

本实用新型的实施例如下：弓网故障快速自动降弓装置，主要是在现有升弓、降弓机构中增加传感器和自动控制系统，带有传感器1的受电弓弓头及其弓架、自动降弓控制阀6、连接头5、电器控制箱16、升弓气缸2和输气管路3组成，电器控制箱16用螺钉固定在司机室中，电器控制箱16面板上有一个自动降弓开关7和指示灯8，不使用自动降弓装置时，自动降弓开关7处于断开状态，此时，机车升、降弓机构完全与原来相同，不受自动降弓装置的控制和影响。在机车内的电空阀4输出回路中增加一个连接头5和自动降弓控制阀6，连接头5位于机车顶上的缓冲阀9与升弓气缸2之间，缓冲阀9输出端与连接头5输入连接，连接头5的一个输出端用金属管路10与车顶低电压侧的自动降弓控制阀6连接，自动降弓控制阀6输出端用金属管路10与连接头5接通并连至升弓气缸2，自动降弓控制阀6的另一输出用聚四氟乙烯制成的管路11与弓架超高限位排气阀12和充气式传感器1连接，自动降弓控制阀6的另一输入与车内的电器控制箱16通过四芯连接线插头13连接。车内的压缩空气经电空阀4和管路14与车顶上的缓冲阀9、连接头5、自动降弓控制阀6和升弓气缸2连接。充气式传感器1设在受电弓两侧，两端设有拉出值限位排气阀15，超高限位排气阀12设在弓架上。在机车运行过程中发生弓网故障，如充气传感器1被打断、磨穿等，或者接触导线从拉出值限位排气阀15上划过，打开限位排气阀15，或者受电弓升弓高度超过限位打开超高限位排气阀12或被严重打坏的时候，都将使自动降弓控制阀6动作。首先切断从连接头5来的压缩空气，同时，自动降弓控制阀6工作，触发电器控制箱16，由电器控制箱16控制报警器17和切断机车主断路器，同时，升弓气缸2内的压缩空气迅速排空，气缸活塞杆在弹簧力作用下向后移动，受电弓降下，达到保护受电弓和接触网以及减少损失的作用。自动降弓控制阀6与弓架的连接管路11由绝缘材料聚四氟乙烯制成，可有效解决高、低电压隔离问题。