关键词：动车组；受电弓；原理；调试
A brief analysis of the working principle and debugging of pantograph of CRH3 emu
Abstract：The model CRH3 pantograph is a current receiving device from the contact network.The pantograph receives the current by sliding contact, which is the link between the emu and the fixed power supply device.With the continuous improvement of the running speed of emu, higher and higher requirements are put forward for the pantograph performance and the working principle of the debugging process.
Keyword:EMU;Pantograph;The principle;debugging
引言
受电弓是利用车顶接触网获取和传递电流的机械组成。受电弓由气囊组成的气动平衡系统控制，该气囊的压力空气由气动控制单元提供。在压力空气作用下气囊产生扭矩，通过凸轮及弹性连接轴作用在下臂的铰链处，从而使受电弓根据设定速度升弓。通过气动控制单元调整压缩空气的压力，在该压力作用下不断改变升弓的升弓高度，使弓头和接触线之间保持一定的接触力，如果压力空气供应中断或者低压电源供应发生故障，受电弓会自动降弓。降弓的控制方式是随着气囊内的压力空气排空后由重力作用自动实现。
1 受电弓的结构组成
受电弓主要由绝缘子，金属框架，铰链系统，受流头，平衡系统，减震器，供风系统，ADD自动降弓系统，气动控制单元组成。
绝缘子：绝缘子对在车顶平台上的受电弓进行机械支撑，并且实现了受电弓的电气绝缘。
框架：联合悬挂系统，阻尼器，平衡系统
铰链系统：由焊接钢管组成，并包括：下臂，下拉杆，上臂，上拉杆，这些组件确保了弓头的垂向运动。
受流头：受流头由带有弓头装置的铰链组成。该弓头能实现为受电弓传递电流的功能，并保证碳滑板在运动状况下与接触网接触。
平衡系统：平衡系统由气囊组成，气囊通过下臂的凸轮/弹性连接轴传递扭矩作用。该平衡系统的一侧安装在支架上，另一侧悬挂在下臂（在弹性连接轴水平上）的凸轮上。该系统的实现平衡联接，确保受电弓与接触网之间保持持续的接触力。
减震器：作用是提高电流传输给受电弓碳滑板的质量，同时在降弓时会起到缓冲作用。
APIM装置：为受电弓提供升弓压缩空气，同时具有电气绝缘的能力。
ADD系统：碳滑板正常磨损或意外损坏，ADD系统可以使受电弓自动快速地降弓。降弓之后，如果碳滑板未修复或更换，受电弓则不能升弓。压力开关提供碳滑板（低电流接触）损坏的信息，气囊压力下降，受电弓自动降弓。
电子气动控制单元：执行受电弓升弓降弓命令；调节受电弓升弓降弓速度；节受电弓的接触压力；过滤供给气动控制单元的压力空气。
2 受电弓的技术参数及标准
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3 受电弓控制原理
升弓原理：见气路控制原理图，大于8.5bar干燥纯净的压缩空气，首先通过过滤器，此时如果司机发出升弓命令，升弓电磁阀得电，风通过升弓电磁阀来到调压阀，调压阀输出的压力风源传给压力传感器，升弓气囊，碳滑板，ADD阀，受电弓状态压力开关。当升弓气囊充风达到一定压力（2.7bar左右）后，受电弓升起。
降弓原理：司机发出降弓命令，升弓电磁阀失电，升弓电磁阀截断为升弓气囊供风风源，同时排出升弓电磁阀和调压阀之间的风，调压阀排出受电弓气囊的风，受电弓落下。
受电弓接触力控制原理：车辆运行时，受电弓碳滑板与接触网的接触是动态的，受电弓与碳滑板接触力随着车速的变化而变化的，假定车辆速度为0km/h，即车辆处于静止状态，此时碳滑板与接触网压力为60N，根据理论计算和实际试验，编写受电弓接触力控制软件。车辆运行时，由电子控制单元控制充风阀和排风阀来对气囊压力进行微调。压力传感器对气囊压力进行闭环控制。当压力传感器检测到的气囊压力与软件目标值出现偏差时，电子控制单元控制充风阀和排风阀进行气囊压力调整。气囊压力大小决定了受电弓碳滑板与接触网的压力大小。
升弓时间控制原理：气囊充风的快慢会决定受电弓升弓时间的长短，气囊压力的大小决定受电弓碳滑板与接触网的接触力。在升弓电磁阀和过滤器的风路前端安置有可微调的节流阀，调整节流阀空气流量，进而控制气囊充风快慢，达到控制升弓速度的目的。
ADD快速降弓控制原理：当列车紧急断电环路断开时，列车此时紧急断电降弓，此时ADD快速降弓电磁阀动作，得电排风，排风的后果导致ADD动作，ADD排风量大，导致气囊压力迅速下降，受电弓快速脱离接触网。
4 控制阀板校正
在受电弓第一次安装到牵引系统上或者更换电气控制单元时，必须执行该步骤。（受电弓静态接触力必须已经调整完毕）该操作只能用列车空气和控制执行（即只能在 列调时完成）。此步骤必须在受电弓静态接触力已经良好调整后进行。
按照下面指示进行：
当双击 Start 按钮，并将变量 0 更改为 1 起，调整开始。步骤 1~6 下按钮不需双击，其显示为调整受电弓状态。绿色显示为各步骤正常，随着调整的进行，绿色依次闪亮，其代表含义如下：
步骤 1 为显示受电弓控制阀板调整开始；
步骤 2 显示在调整开始是受电弓必须降弓，且在最低点；
步骤 3 显示升弓命令发出，受电弓开始升弓；
步骤 4 显示等待调整过程，并会显示调整已完成；
步骤 5 显示受电弓降弓指令发出后，受电弓降弓；
步骤 6 显示受电弓控制阀板调整是否成功，绿色代表成功了，红色则代表失败。
在完成第六步后，该受电弓控制阀板完成校正。
结论
受电弓的主要作用是获取车辆上方的接触网25KV AC交流电，并将交流电通过主断路器传给车辆的主变压器。通过对受电弓组成介绍，以及标定过程，工作原理的讲解，可以让大家更细致的了解受电弓这个部件，正确的了解各种指标示数，发生常见故障时，缩短解决故障的时间。从而提升工作效率。
参考文献
[1]李益民，张维．动车制动系统[M]．成都：西南交通大学出版社， 2009.
论文作者:姜航, 阴昀, 刘陆, 李尚宇
论文发表刊物:《科学与技术》2019年第22期
论文发表时间:2020/4/28
标签：气囊论文; 压力论文; 滑板论文; 系统论文; 车组论文; 步骤论文; 单元论文; 《科学与技术》2019年第22期论文;