重慶軌道交通 2號線在國內**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)的接觸網采用的是軌道梁側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)國產化設計的接觸網系統(tǒng)在弓網配合方面出現(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?應與接觸線材質的選用、拉出值布置不均勻等方面有關。目前關于弓網材質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?接觸線經過一個完整正弦波后?在錨段關節(jié) ±ａ區(qū)間內?集電器滑塊與接觸線有一段產生了線性接觸?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的拉出值?因受國內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個車站的接觸網上?出現(xiàn)了不對稱的拉出值設置?產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。

由此可得出結論：接觸網拉出值分布不均勻?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驗和國外實地考察結果的研究?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的拉出值布置?原來是按國內電氣絕緣距離 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　**階段調整

對 2號線一期工程弓網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拉出值的施工圖布置做了調整設計?盡量避免一期工程運營中磨耗不均勻而造成接觸網弓網關系配合差的問題。在現(xiàn)場不斷調整的情況下?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　**階段調整

考慮到二期工程的調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 ）接觸網拉出值全線改造工程?對尚可調整的、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　結語

在運營后的重慶軌道交通 2號線一、二期接觸網系統(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)的國產化過程中?弓網配合關系是*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?接觸網的組合和零部件在國產化中存在工藝配合精度不夠、部件的材質和型式需要優(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驗?可保證供電接觸網與車輛的弓網配合關系良好?比 2號線的現(xiàn)狀有大幅度改進。