（中车长春轨道客车股份有限公司 130000）
摘要：研制一种适合地铁受电弓静态接触力检测设备，能够方便、快捷、准确的检测地铁受电弓升、降弓状态下不同高度的静态接触力值，并自动生成静态接触力曲线报表，通过曲线报表能够快速评判检测受电弓静态接触力是否符合IEC60494-2标准。
关键词：地铁受电弓；IEC60494-2标准；静态接触力特性曲线；静态接触力允差值
Abstract：To develop a suitable for metro pantograph static contact force testing equipment，which can be convenient，fast and accurate measure static force of different height，during raising and lowering.The equipment can be automatic generate static contact force characteristic curve report，and by which quickly judge the testing metro static contact force is in line with the IEC60494-2 standard.
Key words：Pantograph IEC60494-2 standard Static contact force characteristic curve Static contact force tolerance values
城市轨道交通车辆是通过车辆顶部受电弓从接触网取流来驱动牵引电机运行的，因此受电弓的性能好坏直接影响轨道交通车辆运行的可靠性和效率[1]。对受电弓的技术诊断是保证车辆运营可靠性方面作用不可忽视。受电弓技术诊断作用是对经过一个辅修期运行后的受电弓性能进行检测和调整，使得受电弓在下一个辅修期内具有良好的性能，保证车辆安全、可靠的运行。其中受电弓静态接触力检测室受电弓技术诊断中一个重要检测指标。
受电弓静态接触力指受电弓滑板在工作高度范围内对接触线的压力。它的大小直接影响受电弓受流质量。若偏小，易引起弓网离线燃弧；偏大，增加机械磨损。
《IEC_60494-2铁路铁路应用-车辆受电弓：特性和试验_第2部分_地铁和轻轨用受电弓》标准中，规定了受电弓的标称静态接触力特性曲线例行试验要求【2】。
目前检测受电弓静态接触力特性曲线方法有两种[3]：一是人工使用弹簧拉力计手动检测，这种检测技术效率低、精度低、准确性差、记录不方便；二是简单的受电弓检测仪设备，这种设备体积大、接线多、软件功能简单，多运用于国家铁路线路上运行的受电弓检测，很少运用在城市轨道交通受电弓检测上。
本文在现有受电弓静态接触力检测仪检测原理基础上，优化机械结构，开发检测软件新功能，研制出一种适合城市轨道交通受电弓检测的受电弓静态接触力检测设备。该设备不需要拆卸受电弓，可在车顶直接检测，检测后数据以曲线报表形式存储，可为检测人员提供更好的安全性和更高效的工作效率。
1 检测设备机械结构
受电弓静态接触力检测设备主要传感器及部件有倍福模块、伺服电机、激光位移传感器、测力传感器、滑轮、绞盘、钢丝绳和挂钩组成。
整个检测设备机械结构如下图1所示。
图1 检测设备机械结构图
1--传动箱 2--绞轮 3--压线机构
4--定滑轮 5--钢丝绳 6--悬挂箱
7--激光位移传感器 8--固定框架
9--挂钩 10--测力传感器 11--伺服电机
检测设备工作原理是：设备通过部件8固定框架固定在受电弓底架上，用部件9挂钩连接受电弓弓头滑板；测力传感器两端连接钢丝绳，其中一端与挂钩相连接，另一端固定绞盘上；然后通过倍福模块中PLC可编程控制模块驱动伺服电机匀速旋转带动绞盘旋转，通过钢丝绳连接传递，带动受电弓匀速升、降运动，控制其在速度0.05m/s±10%；测力传感器通过挂钩直接连接受电弓弓头滑板，其测得数据就是受电弓静态接触力；激光位移传感器测定受电弓的升、降高度值。
2 检测设备操作流程
本文研制的地铁受电弓静态接触力检测设备以人机界面对话框形式操作，其操作流程简单方便。
检测设备操作流程：
1、检测前，将挂钩挂在受电弓上，调节钢丝绳，使其处于绷紧状态，按照受电弓说明书要求调节受电弓升弓气压，受电弓落在降弓位置。
图2 静态接触力特性曲线图
通过静态接触力特性曲线图，能够准确快捷评判所检测的受电弓静态接触力是否符合标准要求。
3 结 论
本文研制了一款适合地铁受电弓静态接触力检测的检测设备。检测设备具有可视化人机界面，其操作简单、方便可靠。检测设备自动绘制静态接触力特性曲线，通过曲线报表能够快速评判其是否满足IEC60494-2标准中关于静态接触力要求。
参考文献：
[1] 黄犀才.德国高速铁路受电弓的发展[J].上海铁道科技，1999（2）：47-49.
[2] IEC_60494-2_2002 铁路应用-车辆受电弓：特性和试验_第2部分_地铁和轻轨用受电弓第6.3.1条规定.
[3] 赵明桂.便携式受电弓检测仪的研制[D].北京：北京交通大学，2010.
论文作者:郭英强
论文发表刊物:《电力设备》2017年第26期
论文发表时间:2017/12/31
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