韶山7E电力机车二系悬挂装置及检修工艺.doc
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1、韶山7E电力机车二系悬挂装置及检修工艺学 生 姓 名: 孟令恒 学 号: 100627 专 业 : 铁道机车车辆 班 级: 302818 指 导 教 师: 都丽杰 摘 要型之一。韶山7E型电力机车是六轴、准高速、干线客运用机车,该型机车与韶山7D型电力机车一样,同属准高速客运电力机车。 为满足中国铁路大提速的需要,根据铁道部下达的设计任务书,在中国北方机车车辆工业集团公司组织下,由大同机车厂、大连机车车辆厂与株洲所 联合研制设计了韶山7E型电力机车,代号SS7E。首台SS7E机车于2001年韶山7E型电力机车(SS7E),是中国国营铁路使用的干线客运电力机车车完工,2002年完成相关试验,通过
2、科技鉴定。韶山7E型机车最高速度为170km/h。借鉴了韶山7D型电力机车的成熟技术,但机车转向架从韶山7型系列Bo-Bo-Bo轴式改为六轴Co-Co轴式。采用交直交辅助逆变器供电取代传统的劈相机,机车头型进行流线化设计,车体侧墙上部沿纵向设有立式百叶窗,采用独立通风结构,机车采用耐低温设计可以在高寒地区运用。另外,大同机车厂在韶山7E型机车基础上进行“标准化、系列化、模块化、信息化”升级改进了模块化韶山7E型机车。采用分布式网络制系统,由韶山型电力机车传统的双侧走廊改为中间走廊。机车二系悬挂(locomotive secondary suspension)转向架构架与车体之间的悬挂装置。二系
3、悬挂的垂向刚度或静挠度是很重要的参数。货运机车速度较低,但要求起动时轴重转移小,黏着性能好,故二系悬挂较硬,这样机车悬挂装置的总静挠度主要由一系悬挂提供,其特点是一系软、二系硬。客运机车速度较高,为了提高车体的垂向平稳性,要求二系悬挂较软,机车悬挂装置总静挠度的70%左右应由二系提供,其特点是一系硬、二系软。电力机车主要由车体、车底架、走行部、车钩缓冲装置、制动装置和一整套电气设备组成。电力机车具有效率高、起动快、速度高、功率大、爬坡能力强等优点,是当今我国运输能力最大的机车,当其电源来自于水利发电时,更为经济。电力机车不用油、煤等燃料,可以广泛使用各种能源,不污染空气,劳动条件好,运行中噪音
4、较低,是目前世界上公认的机车发展方向。电力牵引系统便于吸收和使用电子、微机控制等不断涌现的新技术、新材料、新工艺,易于达到技术进步的目的关键词:二系悬挂、客运、运输能力最大、技术进步。目录摘 要2第一章 概 述5第一节 简 介5第二节 SS7E型电力机车特性8第二章 SS7E二系悬挂11第一节 机车二系悬挂11第二节 牵引电动机悬挂方式12第三章 机车正常运行检查17第一节 检查注意事项17第二节 机车的检查方法17第三节 机车司机检查顺序19第四章 机车的检查步骤20致 谢36附页一:37参考文献:37引 言韶山7E型电力机车既是我国铁路客货运干线上的主要运力车型之一,也是我国铁路提速的主力
5、车型之一,因此,对其性能和运营状况进行分析研究就显得尤其重要了。本文就是针对韶山7E型电力机车而进行的,主要对其结构参数、特点、转向架、风源系统应用和车体结构等方面进行了阐述,另外还对其操作、检查和整备等方面进行了较详细的介绍。机车二系悬挂(locomotive secondary suspension)转向架构架与车体之间的悬挂装置。二系悬挂的垂向刚度或静挠度是很重要的参数。货运机车速度较低,但要求起动时轴重转移小,黏着性能好目前,电力机车的检修制度有两种。一种是定期检修,根据机车运行的走行公里或者时间来安排检修周期和修程。这种检修制度有利于检修部门有计划地组织生产,按照事先规定好的检修范围
6、进行检修,便于管理;缺点是检修中盲目性大,浪费人力、材料、设备较大。另一种是状态修,它的主要依据是机车的实际技术状态,根据不同的技术状态确定检修周期和修程,这种检修制度的检修针对性强,能够节约检修成本,但它必须有一个准确、及时的质量信息反馈系统,其管理难度也较高。目前在我国铁路各个机务段中主要是采用定期检修制度,也有少数单位试行状态修制度。不过随着机车故障诊断记录系统的不断成熟以及机车功能模块化的逐步推广,配合更加全面的机车信息管理系统,我国未来逐步采取状态修的检修体制应该是完全可行的,毕竟它代表了机车检修管理发展的方向。第一章 概 述第一节 简 介一、SS7E型电力机车的发展及特点韶山7E型
7、电力机车是根据我国客运提速的要求和铁道部铁科技函【2002】24号下达的韶山7E型客运电力机车设计任务书的通知要求,在中国北方机车车辆工业集团公司统一组织下,由集团电力牵引研发中心牵头,大同机车厂、大连机车车辆厂和株洲电力机车研究所共同努力、分工协作联合开发出的新型持续功率4800KW,最高速度170km/h干线客运电力机车。韶山7E型电力机车共分为7个室,以最重之设备主变压器为中心,分室向两端布置。两端是宽大的司机室;双边走廊;设备斜对称布置。电气设备成套、屏柜化、单元化。平波电抗器、供电电抗器及辅助电抗器、高压电流互感器全部装在变压器内组成为组合式变压器。中央端子板分设在两端司机室后墙内,
8、门开向司机室,以便于布线、查线、处理故障。韶山7E客运电力机车的主要特点:1、 主电路采用三段不等分桥相控整流、复励电路、无级调速和无级磁场削弱。2、 采用恒流起动及准恒速运行的特性控制方式。3、 采用微机控制及LCU逻辑控制单元。4、 采用电机架承式全悬挂、轮对空心轴六连杆传动。5、 采用独立通风系统。6、 采用2C0转向架,单侧制动。7、 辅助系统采用辅助变流器供电模式。8、 设有向列车供电及空调供电电源。9、 采用双管制供风。10、 为满足轴重21t的要求,总体、车体、转向架、变压器等各主要部件均做了轻量化设计。11、 耐低温设计,机车可以在高寒地区运用。12、 机车头型进行流线化设计,
9、司机室内结构按规范化设计,充分应用了人机工程学原理。全新的室内装修并配以用先进的操作控制设备,提高了整体的美观性以及舒适性。二、 韶山7E型电力机车主要技术参数 电流制 交流单相工频 电传动方式 交-直传动 工作电压 额定值 25kV 最高值 29kV 最低值 19kV 机车功率(持续制) 4800kW 机车额定牵引力(持续制、轮辋半磨耗) 171kN 机车起动牵引力 245kN 机车额定速度(持续制,半磨耗) 96km/h 最高速度 170km/h 恒功率速度范围(牵引工况) 96160km/h 机车电制动 制动方式 加馈电阻制动 轮周电制动持续功率 4000kW 电制动力(速度为1096k
10、m/h) 150kN 恒功率速度范围(制动工况) 96160km/h 制动机 DK-1型电空制动机三、SS7E机车主要结构参数 轴式 C0C0机车前、后车钩中心距离 22016 mm机车车体长度 20800 mm机车车体宽度 3105 mm机车在落弓状态滑板顶面距轨面高度 新轮 (4700630)mm车钩中心线距轨面高度 (880610)mm受电弓滑板距轨面工作高度 52006500 mm传动齿轮箱底面距轨面高度 /120 mm 机车前、后端转向架中心距 11570 mm机车整备质量 126(1)t轴重 21t机车传动方式 轮对空心轴六连杆传动传动比 75/32=3.343 75动轮直径(新轮
11、) 1250 mm (半磨耗) 1200 mm 表1-1 牵引电动机主要参数符 号名 称数 值D机车动轮(半磨耗)直径1200 mmi机车齿轮传动比75/32hz机车齿轮传动效率0.975Un牵引电动机额定电压910VIn牵引电动机额定电流940AUmax牵引电动机最高恒功电压1030VImin牵引电动机最高恒功电流830AP极对数3a电枢绕组并联支路数3N电机绕组总有效导体数744SR电机总串联电阻0.03433ha电机额定效率0.935第二节 SS7E型电力机车特性电力机车特性是指在一定电压下,机车速度、牵引力与电枢电流之间关系及机车牵引力与速度、机车制动力与速度之间的关系。一、机车速度特
12、性 机车速度特性是描述机车运行速度(代表符号v)与牵引电动机电枢电流(代表符号Ia)之间的关系v=f(Ia)。韶山7E型电力机车速度特性计算的基本条件是:电网电压25kV,牵引电动机由晶闸管调压供电既电机电压由整流电压确定,机车动轮直径半磨耗D=1200mm。(一)机车工作在各种限制范围内时由特性控制的机车速度特性,按下列函数控制 100N Ia = 900N - 90v (A) (1-1) 1320 式中 N - 牵引级位,N = 018级; v- 机车速度,km/h。 Ia取三项中最小值,如机车手柄在5级位时(N =5)启动,则(1-1)式函数控制如下: 100X5=500 (1) Ia
13、= 900X5-90v (2) (1-2) 1320 (3)此时Ia由500A起动,随着速度增加(2)式中Ia随之变化,当v/44.4km/h时(准恒速初值),Ia500A,式(1)=(2)机车进入准恒速区。当v=50km/h时,Ia=0。即司机控制器手柄在5级位起动机车,机车最高速度50km/h(准恒速终值)。44.450km/h区为准恒速区。他励电流按下式控制: 32 It = (A) (1-3) 0.2234Ia二、机车牵引力特性 机车牵引力特性是描述机车轮周牵引力(代表符号F)与牵引电动机电枢电流Ia之间关系的特性曲线F=f(Ia),计算中F的单位kN(千牛),Ia单位A(安)。韶山7
14、E型电力机车牵引力特性是按特性控制运行。 机车工作在各种限制范围内时的特性控制在一定的级位下电机电枢电流Ia按本级位起动电流恒流运行,此时机车牵引力恒定。当机车速度达到准恒速点后,机车功率达本级位最大值,机车牵引力随着电流下降线性下降直到零。如司机控制器在5级起动,则Ia按500A恒流起动,相对应的机车牵引力不变,当机车速度达到44.4km/h时,机车牵引力开始线性下降。三、机车电阻制动特性机车电阻制动特性是描述机车轮周制动力(代表符号B)与机车速度的关系B=f(v)。(一)、机车电阻制动工作范围受下列限制: 1、最大励磁电流限制,韶山7E型电力机车最大励磁电流限制在250A 2、最大制动电流
15、限制,韶山7E型电力机车最大制动电流限制在760A。当电机励磁电流及制动电流均达到最大时,为达到扩大低速制动力范围,韶山7E型电力机车采用加馈电阻制动方式。 3、电机功率限制 4、粘着限制 5、换向限制,机车在高速下,以大制动力制动时,电机转速高、电流大,电机电抗电势有可能超出允许限度,特别在励磁电流较小的情况下,会发生火花。 6、机车最高速度限制(二)、纯电阻制动机车进入电制动时,牵引电动机转为发电机状态,电机在车轮带动下旋转。当电机励磁绕组由另一可调电源供电时,发电机通过制动电阻产生电流,获得制动力。在一定速度下,机车制动电流Iz越大,制动力B越大,反之机车制动力B越小。在机车低速下由于电
16、机制动电流和励磁电流都有限制,机车制动力仍较低。为产生较大的制动力,机车采用加馈电阻制动。1、 电阻加馈制动 当机车速度降低时,制动力减小,要保持大的制动力。在制动电路中串入一段可控桥,其原理如下:(1)电动机状态:在外电压U作用下,电机内通过电流,如设电机顺时针方向旋转并产生反电势,电机电流方向与电机反电势方向相反,见图1-1(a)所示。 (a) (b) (c) 图1-1 电机运行状态原理(2)发电机状态:在外力带动下,电机作为发电机运行,产生电磁反力矩,抵消外力能量。机车上电机由电动机转为发电机状态时,电机必须保持原顺时针旋转。因此电路上必须改变励磁电流方向或改变电枢电流方向。韶山7E型电
17、力机车采用后者方式。此时发电机电势和电流方向相同,见图1-1(b)。(3)加馈状态:当发电机转速下降时,电流下降,电磁反力矩减小,为增大反力矩,在电路中串入可控桥,补充制动电流。见图1-1(c)特别注意的是:当发电机转速下降到零时,发电机电势等于零。电机仅由可控桥供电,电机由发电机转为电动机运行,电机将改变旋转方向,使机车反向。第二章 SS7E二系悬挂第一节 机车二系悬挂一、二系悬挂概念及其功能机车二系悬挂(locomotivesecondarysuspension)转向架构架与车体之间的悬挂装置。二系悬挂的垂向刚度或静挠度是很重要的参数。货运机车速度较低,但要求起动时轴重转移小,黏着性能好。
18、机车二系悬挂(locomotive secondary suspension)转向架构架与车体之间的悬挂装置。二系悬挂的垂向刚度或静挠度是很重要的参数。货运机车速度较低,但要求起动时轴重转移小,黏着性能好,故二系悬挂较硬,这样机车悬挂装置的总静挠度主要由一系悬挂提供,其特点是一系软、二系硬。客运机车速度较高,为了提高车体的垂向平稳性,要求二系悬挂较软,机车悬挂装置总静挠度的70%左右应由二系提供,其特点是一系硬、二系软。机车的横向平稳性是高速运行的主要障碍。为了改善机车横向平稳性,应在车体与转向架之间设置横向弹性连接装置,或称横动装置,使车体相对转向架能够弹性横动。横动装置的作用犹如在垂向设置
19、弹簧装置一样,在横向分隔了车体与转向架的质量,使车体不直接参与转向架的横向振动,从而提高了转向架蛇行稳定性,并降低了车体的横向振动加速度。如果车体与转向架之间不能相对弹性横动,则车体与转向架一同发生蛇行振动,机车蛇行开始失稳的临界速度要比有横动装置者低得多。时速在120km以上的机车通常都设置横动装置。近些年来,车体与转向架之间的弹簧装置兼作横动装置获得了广泛的应用。车体质量通过转向架构架左右两侧的弹住旁承支承于转向架上。弹性旁承由圆弹簧或橡胶堆组成,成为二系悬挂,利用弹性旁承的横向弹性位移起横动装置的作用。橡胶堆旁承的垂向刚度大,静挠度较小,因此只适用于速度不很高的货运机车,利用橡胶堆的剪切
20、变形起横动装置的作用。橡胶堆的剪切变形还可使转向架通过曲线时相对车体回转。橡胶堆的剪切刚度较小,因此转向架相对车体的横动和回转都比较灵活。对于速度较高的客运机车,多采用高圆簧加减振器,用来衰减车体的横向振动。为了控制转向架的蛇行振动,在快速及高速机车上,广泛应用抗蛇行油压减振器,沿纵向布置在转向架中部两侧。抗蛇行减振器的结构及特性与一般油压减振器不同。一般油压减振器的阻尼力与振动速度成正比,而转向架蛇行振动的振幅及频率均不大,振动速度很小,装设一般油压减振器时,其阻尼力很小,减振效果不明显。抗蛇行油压减振器的特点是对振动速度非常敏感,振动速度稍有增加,其阻尼力会很快上升,起到明显的减振效果。二
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