ZK10-600/250V电机车受电器的改进

1 概述

使用单位矿石转运由窄轨铁路运输，用 ZK10- 600/250V电机车牵引。运输距离长，速度快，中间还有多条公路与铁路平面交叉，公路上方无架空线，靠电机车惯性滑行冲过窄轨铁路与公路平面交叉口。原电机车受电器为前后两副单架支撑的受电器，如图 1 所示，图中，其单副受电器是由一个 φ50mm 铜

棒、一个铜线鼻、导线机支撑架组成，铜棒在摩电线上滑动。这种前后两副受电器的结构是为了适应电机车改变运行方向的需要，电机车平时向前运行时一般使用前受电器接触摩电线以给电机车传递动力，而在电机车向后运行时则由司机进行手动拉绳转换前后受电器，使用后受电器接触摩电线以给电机车传

递动力。电机车在经过交叉口时靠原惯性运行，由于原电机车受电器大架过高，再加上操作工人在过交叉路口时容易产生紧张情绪，故对电机车受电器的损坏很大。据不完全统计，在电机车受电器撞坏故障中有 80%均发生在窄轨铁路与公路交叉处，过公路平交路口时司机需要用拉绳手动将两受电器都拉下来，

滑行冲过路口，由于路口人、车较复杂，经常发生受电器刮拉摩电线的事故，对人身安全、生产安全具有很大的影响并且严重制约了生产。

2 问题的提出及改进方法

经多次在窄轨铁路与公路处观察电机车的运行情况时发现电机车原受电器损坏的原因主要有以下几点：

（1）电机车支撑架结构强度不够，操作工人在转换前后受电器时容易拉偏使受电器不能平行接触摩电线，致使受电器铜棒偏移摩电线而发生受电器铜管刮拉摩电线的事故。操作工人在过窄轨铁路与公路平交口时，一旦人、车过多就容易产生紧张情绪。此时对前后受电器的转换就容易操作失误，这时*容

易发生人、车较大的事故。操作司机用的受电器手动拉绳为柠麻材质，日晒雨淋，日久天长容易腐烂，操作工人在操作过程中容易拉断。这样前后受电器均无法放下的情况下*容易损坏受电器和摩电线。

（2）其他原因引起的摩电线和受电器损坏。经过反复摸索试用后决定将前后两副受电器改成平行上下升降单受电器，并将与摩电线作相对滑动的铜棒改为铜滚筒接触受电，这样一来降低了受电器与摩电线运行阻力，二来降低了铜质受电器的磨损，大大节约了电机车的运行成本，减少了受电器刮拉摩电线的发生率。

改进后受电器外形如图 2，受电器作用就是保证电机车在运行当中能够连续无间断地从电网（摩电线）获取电能。而摩电线与钢轨间的距离又不可能是一致的。这就要求受电器要随着摩电线与钢轨间距离的变化而升降自如。为了达到这一目的，改进后的受电器采用平行四边行伸缩机构，只不过将下面的一

个顶点移开变成两点，加装平衡杆和压缩弹簧，使受电器的支撑架结构稳固且不会向一边倾斜。

具体改造结构如下说明：

（1）底板 10 中间用螺杆与本体大架相固定，外侧用 4 套绝缘组合件 9 与底架 8 固定。两根转轴支架 5 对称安装在 4 套转轴座 6 内后再与底架 8 固定。

（2）两组压缩弹簧 11 对称安装在两根转轴 5 上，平衡杆7 装在两根转轴中间，使转轴动支架对称张开与合拢，也就保证了受电器平行上升与下降，并且不向一边倾斜。两组支架 4分别用连接件与两组转轴支架 5 对称连接并与滚筒底板 3 连接，各连接处用圆柱销连接并用开口销锁定，保证各连接处活动自如。

（3）为了保证滚筒底板 3 在上升与下降过程中保持水平状态，在滚筒底板 3 与支架 4 之间加装 4 个滚筒平衡弹簧 12，以保证滚筒底板 3 的平衡。受电滚筒 1 装在两个羊角座 2 内与滚筒底板 3 固定，保证滚筒 1 在羊角座 2 内转动自如。羊角座2 是为了使受电器在通过叉线时能顺利通过，而不刮拉摩电

线。滚筒底板 3 下系有绝缘皮绳，保证过路口时操作工人将受电器拉下来电机车用原惯性力滑行过交叉路口。

3 受电器使用材料

滚 筒 1 使 用 φ50mm 铜 管 或 铜 棒 ， 两 端 车 削 有φ17~20mm 轴颈来减轻受电器重量和节约制造成本，羊角座2 使用铸铜件或铸铁件也可车削焊接羊角而成。使用铜件可加工与轴颈相配合的孔。使用铸铁也可加工轴承位安装滚动轴承。滚筒底板 3 使用 12mm 厚钢板。转轴座为铸铁件，平衡杆 7用 φ12～16mm 弹簧钢制作。上升弹簧 11 用 φ5mm 弹簧钢丝挠成 φ55 长 180mm 弹簧一端用钩连接，一端用专用螺母连接调节螺杆，可以调整受电器的上升力，滚筒平衡弹簧 12 用φ2mm 弹簧钢丝挠成 φ20mm 长 200mm 弹簧两端用钩连接。

4 实际使用中的效果

改进后的受电器推广到 10 台电机车运行，从近 1 年的运行效果来看，受电器和摩电线的磨损大大减少，使用寿命得到很大的提高。购买一个新的电机车受电器铜棒需要 270 元，夏季每台电机车每周需要更换一个，全矿 10 台电车每月需要几万元，改进后每台电机车每月只需更换一个。为了更加节省投

入，将回收的旧铜棒头、废铜通过铸造制成受电器铜棒，并将原来的圆柱形改为两头细中间粗的橄榄形，加大了中间易损部分的直径，延长了铜棒的使用寿命。