1 概述
使用單位礦石轉運由窄軌鐵路運輸，用 ZK10- 600/250V電機車牽引。運輸距離長，速度快，中間還有多條公路與鐵路平面交叉，公路上方無架空線，靠電機車慣性滑行沖過窄軌鐵路與公路平面交叉口。原電機車受電器為前后兩副單架支撐的受電器，如圖 1 所示，圖中，其單副受電器是由一個 φ50mm 銅
棒、一個銅線鼻、導線機支撐架組成，銅棒在摩電線上滑動。這種前后兩副受電器的結構是為了適應電機車改變運行方向的需要，電機車平時向前運行時一般使用前受電器接觸摩電線以給電機車傳遞動力，而在電機車向后運行時則由司機進行手動拉繩轉換前后受電器，使用后受電器接觸摩電線以給電機車傳
遞動力。電機車在經過交叉口時靠原慣性運行，由于原電機車受電器大架過高，再加上操作工人在過交叉路口時容易產生緊張情緒，故對電機車受電器的損壞很大。據不完全統計，在電機車受電器撞壞故障中有 80%均發生在窄軌鐵路與公路交叉處，過公路平交路口時司機需要用拉繩手動將兩受電器都拉下來，
滑行沖過路口，由于路口人、車較復雜，經常發生受電器刮拉摩電線的事故，對人身安全、生產安全具有很大的影響并且嚴重制約了生產。
2 問題的提出及改進方法
經多次在窄軌鐵路與公路處觀察電機車的運行情況時發現電機車原受電器損壞的原因主要有以下幾點：
（1）電機車支撐架結構強度不夠，操作工人在轉換前后受電器時容易拉偏使受電器不能平行接觸摩電線，致使受電器銅棒偏移摩電線而發生受電器銅管刮拉摩電線的事故。操作工人在過窄軌鐵路與公路平交口時，一旦人、車過多就容易產生緊張情緒。此時對前后受電器的轉換就容易操作失誤，這時*容
易發生人、車較大的事故。操作司機用的受電器手動拉繩為檸麻材質，日曬雨淋，日久天長容易腐爛，操作工人在操作過程中容易拉斷。這樣前后受電器均無法放下的情況下*容易損壞受電器和摩電線。
（2）其他原因引起的摩電線和受電器損壞。經過反復摸索試用后決定將前后兩副受電器改成平行上下升降單受電器，并將與摩電線作相對滑動的銅棒改為銅滾筒接觸受電，這樣一來降低了受電器與摩電線運行阻力，二來降低了銅質受電器的磨損，大大節約了電機車的運行成本，減少了受電器刮拉摩電線的發生率。
改進后受電器外形如圖 2，受電器作用就是保證電機車在運行當中能夠連續無間斷地從電網（摩電線）獲取電能。而摩電線與鋼軌間的距離又不可能是一致的。這就要求受電器要隨著摩電線與鋼軌間距離的變化而升降自如。為了達到這一目的，改進后的受電器采用平行四邊行伸縮機構，只不過將下面的一
個頂點移開變成兩點，加裝平衡桿和壓縮彈簧，使受電器的支撐架結構穩固且不會向一邊傾斜。
具體改造結構如下說明：
（1）底板 10 中間用螺桿與本體大架相固定，外側用 4 套絕緣組合件 9 與底架 8 固定。兩根轉軸支架 5 對稱安裝在 4 套轉軸座 6 內后再與底架 8 固定。
（2）兩組壓縮彈簧 11 對稱安裝在兩根轉軸 5 上，平衡桿7 裝在兩根轉軸中間，使轉軸動支架對稱張開與合攏，也就保證了受電器平行上升與下降，并且不向一邊傾斜。兩組支架 4分別用連接件與兩組轉軸支架 5 對稱連接并與滾筒底板 3 連接，各連接處用圓柱銷連接并用開口銷鎖定，保證各連接處活動自如。
（3）為了保證滾筒底板 3 在上升與下降過程中保持水平狀態，在滾筒底板 3 與支架 4 之間加裝 4 個滾筒平衡彈簧 12，以保證滾筒底板 3 的平衡。受電滾筒 1 裝在兩個羊角座 2 內與滾筒底板 3 固定，保證滾筒 1 在羊角座 2 內轉動自如。羊角座2 是為了使受電器在通過叉線時能順利通過，而不刮拉摩電
線。滾筒底板 3 下系有絕緣皮繩，保證過路口時操作工人將受電器拉下來電機車用原慣性力滑行過交叉路口。
3 受電器使用材料
滾 筒 1 使 用 φ50mm 銅 管 或 銅 棒 ， 兩 端 車 削 有φ17~20mm 軸頸來減輕受電器重量和節約制造成本，羊角座2 使用鑄銅件或鑄鐵件也可車削焊接羊角而成。使用銅件可加工與軸頸相配合的孔。使用鑄鐵也可加工軸承位安裝滾動軸承。滾筒底板 3 使用 12mm 厚鋼板。轉軸座為鑄鐵件，平衡桿 7用 φ12～16mm 彈簧鋼制作。上升彈簧 11 用 φ5mm 彈簧鋼絲撓成 φ55 長 180mm 彈簧一端用鉤連接，一端用專用螺母連接調節螺桿，可以調整受電器的上升力，滾筒平衡彈簧 12 用φ2mm 彈簧鋼絲撓成 φ20mm 長 200mm 彈簧兩端用鉤連接。
4 實際使用中的效果
改進后的受電器推廣到 10 臺電機車運行，從近 1 年的運行效果來看，受電器和摩電線的磨損大大減少，使用壽命得到很大的提高。購買一個新的電機車受電器銅棒需要 270 元，夏季每臺電機車每周需要更換一個，全礦 10 臺電車每月需要幾萬元，改進后每臺電機車每月只需更換一個。為了更加節省投
入，將回收的舊銅棒頭、廢銅通過鑄造制成受電器銅棒，并將原來的圓柱形改為兩頭細中間粗的橄欖形，加大了中間易損部分的直徑，延長了銅棒的使用壽命。
