重慶軌道交通 2號線在國內(nèi)**采用了單軌跨座式軌道交通系統(tǒng)?該工程按較場口—動物園段、動物園—新山村段兩期工程建設投運?至 2006年底?上述一、二期工程已完成?并相繼通車運行。

單軌交通系統(tǒng)的接觸網(wǎng)采用的是軌道梁側(cè)面剛性接觸懸掛方式?電壓等級為直流1500Ｖ?接觸懸掛位于ＰＣ梁中部并被車體完全包絡?其接觸線安裝在鋁合金Ｔ型匯流排上?用匯流排及夾板取代了柔性接觸網(wǎng)中的承力索?整個接觸軌順線路 ＰＣ梁方向呈之字形布置?以保證車輛集電器均勻磨耗。在 2號線中?該系統(tǒng)已全部實現(xiàn)國產(chǎn)化?所有零部件及配套設備均由中國制造。

在運營中?發(fā)現(xiàn)國產(chǎn)化設計的接觸網(wǎng)系統(tǒng)在弓網(wǎng)配合方面出現(xiàn)了集電器滑塊磨耗不均勻的問題?為此組織了專門研究的攻關小組?針對此現(xiàn)象進行了研究改造?達到了比較滿意的效果。

1　初期磨耗現(xiàn)象

2005年?在已建成運營的 2號線一期工程投運半年后?更換下來的集電器滑塊發(fā)現(xiàn)了磨耗極不均勻的現(xiàn)象 （見圖 1）。

此現(xiàn)象在運營中主要在兩個方面有較大影響：

（1） 滑塊利用率低?運營成本增加。該滑塊為日本部件?在日本可運行 6萬 ｋｍ?滑塊磨痕如圖 2所示?但在重慶軌道交通 2號線上僅運行了 1．8萬 ｋｍ。

造成進口的日本滑塊在重慶軌道交通 2號線中運行公里數(shù)較短的原因?應與接觸線材質(zhì)的選用、拉出值布置不均勻等方面有關。目前關于弓網(wǎng)材質(zhì)方面的研究工作仍在進行中?本文不再另加敘述。

（2） 在通過道岔、分段絕緣器等處時?由于滑塊的凹槽不均勻?與接觸線的配合出現(xiàn)了輕微撞擊現(xiàn)象?造成接觸線上出現(xiàn)凹痕。

2　產(chǎn)生原因分析

對現(xiàn)場情況進行了分析?收集了較多不均勻磨損的滑塊?研究后發(fā)現(xiàn)問題集中在拉出值和特殊布置**面。

2．1　接觸網(wǎng)錨段關節(jié)處的拉出值布置影響

在 2號線一期工程中?接觸網(wǎng)中心錨節(jié)處的拉出值均為 ±ａｍａｘ的極限值?其全線錨段關節(jié)處的拉出值均為 ±ａ（ａ為一個固定值?ｍｍ）?如圖 3所示。

從圖 3可以看出?接觸線經(jīng)過一個完整正弦波后?在錨段關節(jié) ±ａ區(qū)間內(nèi)?集電器滑塊與接觸線有一段產(chǎn)生了線性接觸?接觸次數(shù)為 4次；在 ±ａｍａｘ兩個極限點位置?集電器滑塊與接觸線各產(chǎn)生 1次點接觸；在＋ａ～＋ａｍａｘ和 —ａ～—ａｍａｘ兩個區(qū)間?集電器滑塊與接觸線各產(chǎn)生 2次點接觸。因此?可分析出這種布置方式使集電器滑塊中部受磨次數(shù)相對較多?集電器中部磨耗明顯大于其他部分。

2．2　車站負極側(cè)車體接地板處接觸線拉出值布置影響

車站負極車體接地板處接觸網(wǎng)的拉出值?因受國內(nèi)電氣絕緣標準設置的限制?未布置到 ＋ａｍａｘ的位置上?因此?在全線 14個車站的接觸網(wǎng)上?出現(xiàn)了不對稱的拉出值設置?產(chǎn)生了滑塊的不對稱磨耗 （見圖 4）。

根據(jù)上述分析?攻關小組建立了相關的直方圖?對設計現(xiàn)狀逐點進行統(tǒng)計。從 2號線一期接觸網(wǎng)懸掛點處的正、負極拉出值統(tǒng)計 （見圖 5和圖 6）可看出?＋ａ和 —ａ兩處的拉出值*為集中。

由此可得出結(jié)論：接觸網(wǎng)拉出值分布不均勻?是導致單軌車集電器滑塊磨損后形狀不規(guī)則的主要原因。

3　解決方法研究

通過對一期工程運營經(jīng)驗和國外實地考察結(jié)果的研究?在和日本專家反復討論解決方案后?考慮按如下原則對接觸網(wǎng)平面布置進行優(yōu)化。

（1） 將錨段關節(jié)處的拉出值由原來的 ±ａ變?yōu)殡S全線拉出值正弦波形式循環(huán)布置?具體為 （＋ａ1?—ａ3）→ （＋ａ2?—ａ4）→ （＋ａ3?—ａ1）→ （＋ａ4?—ａ2）?4個錨段為一個循環(huán)?避免了在一期工程中只有 ±ａ的情況 （見圖 7）。

（2） 在車站?負極車體接地板處接觸網(wǎng)的拉出值布置?原來是按國內(nèi)電氣絕緣距離 150ｍｍ的要求設計?后考慮其特殊性?改為按日本單軌絕緣距離要求進行設計?可將拉出值布置到 ＋ａｍａｘ的極限 （見圖 8）?以改變在車站部分負線處一個位置上磨耗的現(xiàn)狀。

4　實際改造過程

4．1　**階段調(diào)整

對 2號線一期工程弓網(wǎng)配合按磨耗均勻的目標研究并確定方案?在后續(xù)的二期工程建設過程中?按上述方法對接觸網(wǎng)拉出值的施工圖布置做了調(diào)整設計?盡量避免一期工程運營中磨耗不均勻而造成接觸網(wǎng)弓網(wǎng)關系配合差的問題。在現(xiàn)場不斷調(diào)整的情況下?使一、二期混合運行后的滑塊磨耗有了一定的改善 （見圖 9）。

4．2　**階段調(diào)整

考慮到二期工程的調(diào)整尚不能完全校正全線拉出值布置的問題?2007年5月—2008年6月?重慶軌道公司啟動了 2號線一期 （較動段 ）接觸網(wǎng)拉出值全線改造工程?對尚可調(diào)整的、拉出值影響重要的部位進行了現(xiàn)場校正?目前實體工程已完成。

5　改造后的效果

5．1　拉出值分布情況

在工程完成后?再次將全線接觸網(wǎng)系統(tǒng)的現(xiàn)狀拉出值參數(shù)逐點進行分析?并對 2號線一期接觸網(wǎng)懸掛點處的正、負極拉出值進行統(tǒng)計 （見圖 10和圖 11）?對比改造前的分布圖 （見圖5和圖6）?拉出值分布已趨向平均。

5．2　集電器滑塊磨損現(xiàn)狀

2008年 9月?在車輛上獲取了改造工程后安裝并磨損的集電器滑塊試樣 （見圖 12）?對比改造前的滑塊可明顯看到?磨痕已有明顯的變化?趨向均勻。

6　結(jié)語

在運營后的重慶軌道交通 2號線一、二期接觸網(wǎng)系統(tǒng)中?通過對拉出值分布、零部件、安裝工藝等的不斷改善?車輛集電器滑塊磨痕已有明顯改變?達到了弓網(wǎng)配合良好、磨耗均勻的改造預期效果?這是值得肯定的方面。在單軌系統(tǒng)的國產(chǎn)化過程中?弓網(wǎng)配合關系是*難解決的一個關鍵問題。通過現(xiàn)場不斷對比、摸索、研究?對單軌系統(tǒng)的接觸網(wǎng)設計和施工有了較深入的了解和認識?為今后單軌系統(tǒng)在中國的發(fā)展獲得了經(jīng)驗。

改造仍有不足之處?如滑塊中段以外的部分仍然偏厚?有再改造的必要。在實際工作中?針對這個問題也討論了很長時間?但各種方案均受制于現(xiàn)場實際條件而無法實施?如何再加利用是將來需要深入研究的課題。另外?接觸網(wǎng)的組合和零部件在國產(chǎn)化中存在工藝配合精度不夠、部件的材質(zhì)和型式需要優(yōu)化等問題?值得更進一步研究。值得欣慰的是?在重慶軌道交通 3號線的設計中?已吸取 2號線一期拉出值改造的經(jīng)驗?可保證供電接觸網(wǎng)與車輛的弓網(wǎng)配合關系良好?比 2號線的現(xiàn)狀有大幅度改進。