电力机车论文

第一篇：电力机车论文

浅论电力机车的通风系统

院系：电气与电子工程学院

班级：电1304-2班 学号：20132607 姓名：周邦彦

引言：我国电力机车遵循大力发展电力牵引和内燃牵引，以电力牵引为主的方针，自第一条电气化铁路问世至今，实现了速度高、效率高、过载能力强、运输能力强、经济效果显著等优越性，按用途可分为客运电力机车、货运电力机车、客货两用电力机车、调车电力机车，按传动形式不同可分为具有个别传动的电力机车和具有组合传动的电力机车，按电流制不同可分为直流电力机车和交流电力机车。

机车先通过电弓从接触网（就是天上的电线）上受电，在经过机车上的牵引变压器，整流柜，逆变，然后传入牵引电机带动机车，最后通过车轮传入钢轨。形成一个巧妙的电路。电力机车的通风系统有：主变压器的油循环风冷系统、牵引电机和整流柜（有些车没有了）的离心通风机冷却系统和制动电阻带有制动风机冷却。

一﹑通风机的类型和特点:

按照工作原理，通风机可分为两大类型。

1.离心式：离心式的通风机又被称之为鼓风机，它是工业上采用最为广泛的一种类型的通风机，此类型通风机的结构包括蜗壳、叶轮、电动机。作用原理：当叶轮在蜗壳内作高速旋转时，叶片间的空气也被迫作高速旋转，在离心力的作用下，沿叶轮甩出来，以一定的速度速度沿蜗壳经出风口进入风道，由于叶轮间形成真空，外界空气不断从叶轮轴向进风口被吸入，把空气的流速转变为压强，使风道的风压得到升高。

2..轴流式：轴流式的通风机也经常被称之为风扇。这种类型通风机的结构：电动机、风道、叶片。作用原理：叶轮在电动机驱动下

高速旋转，由于叶片有一定的斜度，形成空气的轴向流动，叶轮背面形成真空，外界空气不断补入。

二、通风机在电力机车上的应用:

离心式和轴流式的通风机在电力机车通风系统中均有被采用。由各自类型的通风机的特点可以看出，在有一些距车体比较远的设备，例如常见的牵引电机，一般都是用离心式的通风机来进行冷却；而一些设备由于其位置的局限性，比如制动的电阻柜，经常都是用轴流式的通风机来冷却。

我国直流传动电力机车及动力车通风系统基本上是采用车体通风方式，如除SS7D和SS9改机车之外，所有SS型电力机车和DDJ1型（大白鲨）动力车都是采用这种通风方式。其具体过程是空气从侧墙大面积百叶窗进入，经过滤网进入车体机械室，然后由各通风支路风机送入各相应需要冷却的部件进行强迫通风冷却。K型电力机车采用惯性滤清进风方式，进风口百叶窗和惯性滤清器安装在车体侧墙后部的左右两侧。车体两侧走廊构成了车体冷却通风的支路，机车上所有的通风机都是从车体内吸风的，因此8K机车通风系统也属于车体通风方式。到2000年，大同机车厂研制了采用独立通风系统的SS 7 D型电力机车。其牵引通风系统是小顶盖独立通风方式。由于设备布置是双边走廊形式，采用两侧侧墙上部和斜面部分吸风，与独立通风方式相比有明显不同。这种设计方案要求风道横跨走廊，存在夹层通风方式的缺点，占了走廊高度部分空间；但是由于保留了进风面积大的特点，加上进风口防雨设计合理，风道路径长，一定程度上降低了系统进风

风速，有利于防水效果的提高。2002年8月，株洲电力机车厂也研制出厂了采用独立通风系统的直流机车——SS 9改。SS 9改机车采用了独立通风系统常用的中间走廊的设备布置方式。由于进风口风道短，防雨的难度大，因此，在设计上尽量保证进风面积足够大，进风风速足够小，加上进风口采用了比较先进的百叶窗和过滤网，故能有效地防止雨水的进入。

三﹑我国交流传动电力机车及动力车通风系统

我国交流传动技术的发展，促进了机车通风方式的变革，丰富了机车通风方式的内容和型式，为独立通风方式和车顶夹层通风方式在电力机车及动力车上的应用创造了有利的条件。与直流传动机车相比，交流传动机车的通风系统具有以下两个特点：（1）要进行通风冷却的部件相对较少，通风系统比较简单。交流传动机车需要通风冷却的部件主要是牵引电动机和主冷却器（即主变流器水散热器和主变压器油散热器的合成）；而直流传动机车需要进行通风冷却的部件通常还有硅整流机组、电抗器、制动电阻柜等。很明显，直流传动机车的通风系统更复杂，而且要求更苛刻。（2）风冷却的部件对冷却空气的清洁度、含水量的要求相对宽松。交流传动牵引电机允许含水滴状的空气进入其内部，对空气的清洁度要求也相对宽松；而直流牵引电机严格禁止水滴进入牵引电机内部，因为换向器对空气中的灰尘比较敏感，冷却空气的含尘量过多或灰尘颗粒过大将直接影响到牵引电机的正常工作。另外，由于交流传动机车变流器的冷却采用水冷系统，水的散热是通过散热器进行的，冷却空气中的尘、雨水不与变流器元

件直接接触，所以不会直接影响变流器元件运用；而直流传动的硅整流器是直接风冷方式，冷却空气中的尘、雨水将会直接损害整流器件的可靠性。基于以上特点，交流传动机车的通风系统一般采用独立通风方式（如AC4000和DJ1机车）或者车顶夹层通风方式（如DJJ1型和DJJ2型动力车﹑DJ型和DJ2型电力机车）。

A、SS4改型电力机车采用车体通风方式: 分为三大通风系统：

1.牵引通风系统（两台离心式通风机）：车外冷空气→侧墙百叶窗→滤尘网

①1号硅机组→1号PFC电容柜→1号牵引通风机→1、2位牵引电动机→车底大气。

②2号硅机组→2号PFC电容柜→2号牵引通风机→3、4位牵引电动机→车底大气。

2.主变压器通风系统（1台轴流式风机）：主变压器通风系统通常只有一个通风的支路，冷却的对象是主变压器和平波电抗器（二者共同使用同一个油箱），采用的是轴流式通风机，切每节的机车配有1台，其冷却的通路可表示为：

车外冷空气→侧墙百叶窗→滤尘网→主变压器油散热器→变压器通风机→车顶百叶窗→车顶大气。

3.制动通风系统2台（2台轴流式风机）：制动通风系统每一节机车都拥有两个完全相同但两者相互独立的通风支路，冷却的对象主要为制动电阻柜，所用的是轴流式通风机，每一节机车总共有2台。

其冷却的通路为：车底冷空气→进风口（不过滤）→I（Ⅱ）端制动通风机→风道→I（Ⅱ）端制动电阻柜→车顶百叶窗→大气。

共设置2台离心式风机、3台轴流式风机。

B、SS9型电力机车通风系统

SS9改型电力机车常用独立通风系统，即车外空气不直接进入车体，而是通过各自独立的风道对各部件进行冷却。按照被冷却对象分为3大通风系统：牵引通风系统、制动通风系统和主变压器通风系统。全车采用4台离心式通风机、5台轴流式的通风机。

C、SS7E型电力机车通风系统：

SS7E型电力机车也采用独立通风方式。机车通风系统由牵引电机通风系统、主变压器通风系统、变流装置通风系统、制动电阻通风系统等四大通风系统组成。全车共采用2台离心式、9台轴流式通风 机。

D、CRH1动车组的通风系统：

CRH1动车组采用分体式空调装置(原型车为整体式空调，设置于车辆的端部)，空气处理单元设在车顶中部，供风由两边的矩形主风道，经消音器和散流器流入客室。

排风单元设置于每节客车车厢端部的车顶和天花板之间。

四、电力机车通风系统发展趋势：

①可进一步提高通风机的气动、装置及其使用的效率，用来减少电能消耗；

②未来可能将用动叶可调的轴流式通风机代替大型的离心式通

风机；

③可减轻通风机的噪音；

④能够提高用于排烟、排尘通风机叶轮及其机壳的耐磨性； ⑤充分实现可变转速的调节和自动化的调节。

五、而电力机车通风系统常见的问题：

最重要的是通风机耐磨的性能以及耐磨的处理：因为大量的通风机被工厂、矿井、隧道等的通风和排尘等所应用，所以通风机的叶轮和机壳两者都有着不同程度的损坏，且有些地方会直接影响到生产是否能够顺利的进行，因此对通风机的耐磨性能的要求非常之高。

如今最经常使用的耐磨处理方式包括堆焊、喷涂、喷焊、涂覆高分子耐磨材料等，这些措施可相对的延长通风机使用的寿命。最近这几年，我们国家从国外引入了一种较为有效的耐磨处理方式，就是在叶轮或者是蜗壳便面粘贴亦或是镶嵌能够耐磨的陶瓷，因为这种耐磨陶瓷有着非常良好的耐磨性能，所以可以大大增强分机的耐磨性能。且如若粘贴了耐磨陶瓷片，此通风机在维护方面也比较便利，于是这种方法在我们国家的相关行业中得到了较为广泛的推广应用。

结语：为了能够满足铁路提速发展的迫切需求，电力机车从发明到如今都在不断的发展。我们国家的电力机车特别是电力机车通风系统的研制历程是模仿制造-独立自主的研制-批判性的消化吸收引进国外技术，以致可以自主的设计制造出更高水平的电力机车。目前我国已经研制出了 SS8、SS6B、SS4B 等多种类型的产品。相信随着科技的发展与社会的进步，电力机车通风系统会有更大的改善，且电力

机车会有更加广阔的发展前景。

第二篇：电力机车

湖南铁路科技职业技术学院讲课提纲

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第三篇：电力机车

1.1．一台机车空压机故障，利用另一台机车充风的方法

（1）开放155无火塞门，关闭113总风塞门；

（2）连接制动软管，开放折角门；

（3）控制风缸达450kPa以上时，升弓合闸打风，总风达到500kPa时，开放113总风塞门，关闭155无火塞门；

（5）如SS4型机车相互窜风时，直接接上总风管取消第（2）项的操作。

1.2．电空制动控制器手柄置紧急位，不紧急制动的原因及处理方法

原因：

（1）电空制动控制器接点不良，804线不得电；

（2）电动放风阀膜板破损。

处理：遇紧急情况，迅速开放121塞门。

1.3．主压缩机泵风时，空载放风电空阀排风不止的处理

可将空载放风阀247YV的电源线拆掉，并包好绝缘。

1．4．机车窜车时的处理

A/B组一架窜车：（1）紧45#、46#插头；（2）若无效切除两故障电机。A/B组—节窜车：（1）检查532KT衔铁是否下垂。（2）无效时切除—个单节。

A/B组两节窜车：（1）主司控故障或司控插头松，紧司控插头无效，用副台维持。（2）操纵节556KA卡劲，人为闭合。（3）（159#、160#机车）非操纵端钥匙未断，各司控器不在0位。N105、N106插座接触不良时紧固。

1．5．主台“牵引电机”灯亮，副台某牵引电机灯亮，牵引电机过载，跳主断或窜车时的处理

（1）重新合闸；

（2）仍跳主断时，转换电子柜A/B组；

（3）切除故障电机；

（4）仍无效，拔45#、46#插头，切除相应的牵引电机闸刀；

（5）切除功补67#插头。

1．6．“励磁过流”灯亮，“牵引电机”灯亮，电阻制动自动切除时的处理（电制无流或电制系统故障）

（1）转换A/B组。

（2）重新合闸后再给电阻制动。

（3）甩45#插头，切除相应牵引电机闸刀。

（4）如果无效则不使用电阻制动，维持故障运行。

1．7．两位置转换开关不转换的处理

（1）确认调速手轮回到“零”位，“零位”灯亮；

（2）确认141、142塞门开放，51调压阀压力达到500kPa；

（3）先将换向手柄置所需位置；

1．8．双机重联连接置联线时，对制动机的处理

（1）两台机车连挂好后，分别将制动主管、总风管、两根平均管连好，开放折角塞门；

（2）93重联阀，操纵节置“本机位”，非操纵节包括重联机车的两节车均置补机位；

（3）非操纵节包括重联机车的两节车，电空制动控制器手柄由重联位取出，空气制动阀手柄由运转位取出；

（4）进行制动机机能试验，确认各部作用正常后方可进行重联运行。

1．9．DK-1型制动机重联时，中继阀排风不止的处理

原因：

（1）电空制动控制器801线无电；

（2）电空制动控制器821线无电；

（3）259YV重联控制电空阀故障。

处理：

（1）电空制动控制器置“运转”位，手按483SB消除按钮，259YV重联阀能吸合为故障第（2）、（3）项；

（2）处理相应接点或将中继阀制动管塞门115关闭。

1．10．中立电空阀253YV故障时的处理

（1）电空制动控制器置运转位，253YV不失电或卡位，电空位和空气位制动管均不充风，应关闭157塞门，以排尽屏柜中总风余风，使遮断阀复位，或敲打遮断阀体使其复位。均无效时，则应抽出遮断阀以维持运行，回段更换；

（2）中立位保压时253YV不得电，相当于有补风功能。可不必处理，维持运行，但必须注意掌握好制动时机及追加减压，防止补风造成车辆缓解。

1．11．排风电空阀254YV故障时的现象及处理

（1）该电空阀不失电或卡住、泄漏造成电空制动控制器减压，机车不能制动；运行中，若非单机运行，则可不必处理。需单机制动时，可推空气制动阀至制动位，以保持一定的制动力。在单机运行时，为确保安全必须作相应的处理，可在254YV阀座后面加胶皮以堵住排风口。机车单缓可用下压空气制动阀手把来实现；

（2）该电空阀不吸合，机车不缓解，可维持运行回段处理，但需随时观察制动缸压力，及时用空气制动阀缓解位或下压手把握解机车制动缸压力。

1．12．制动电空阀257YV故障时的处理

（1）该电空阀不失电，均衡风缸只能有40kPa左右的减压量，可转空气位运行回段处理；

（2）该电空阀不得电或卡位漏泄，使中立位制动管不保压，且空气压力继续下降，转空气位运行，回段处理。

1．13缓解电空阀258YV故障时的处理

（1）该电空阀不得电，电空制动控制器运转位、过充位均衡风缸不充风；

（2）258YV失电后下阀口关不严，制动后中立位不保压，均衡风缸回风。以上两种现象均应转空气位操纵，回段检修。

1．14．重联电空阀259YV故障时的处理

（1）259YV不失电或下阀口漏泄，在运转位连挂车辆10辆以上充不起风；制动时均衡风缸压力下降非常缓慢，甚至均衡风缸只排风而压力不下降，可转控气位操纵，回段检修；

（2）259YV不吸合，若机车重联时，作为补机有此故障的同时，中继阀遮断阀在开位不复位，将造成本务机减压，补机充风的险性后果；作为本务机牵引列车时，不影响运行，可不作处理。在重联牵引时，补机必须关闭115塞门。

第四篇：§9.2 电力机车

湖南铁路科技职业技术学院

学期授课计划 §9.2 电力机车 的章节顺序：

授

与课要目求的：

1、了解电力机车的发展概况；

2、掌握交一直型、交流传动电力机车传动方式及特点；

课 堂 类 型： 讲授

授课主要教具：

新课重点与难点：

重点：电力机车传动方式及特点

难点： 电力机车传动方式及特点

课外作业（练习题或思考题）：

任课教师： 张灵芝

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第五篇：SS4G电力机车

第二章牵引电动机的一般概念

一.牵引电动机的传动与悬挂方式

牵引电机的安装和一般常见的电机不同，不是用地脚螺丝钉固定在基础上，而是用悬挂的方式安装在机车上，并通过齿轮传动装置驱动机车轮对使机车行驶。因此，必须考虑到机车结构特点和运输要求，合理的选择传动和悬挂方式。同时传动和悬挂方式也对牵引电动机的总体结构和外形尺寸起着制约作用。

牵引电动机的传动方式通常可分为个别传动和组合传动两种。

1.个别传动

个别传动是目前国内外应用最广泛的传动方式。所谓个别传动是指一台牵引电动机只驱动一个轮对，它是借助电机轴上的小齿轮驱动轮对轴上的大齿轮来实现机车牵引运行的。个别传动有抱轴式悬挂、架承式悬挂两种悬挂方式。

（1）抱轴式悬挂

抱轴式悬挂是指牵引电动机一侧通过滑动轴承抱在机车动轴承上，另一侧通过弹性缓冲装置悬挂在机车转向架的横梁上。这种悬挂的牵引电动机，其重量约般是直接压在机车动轮轴上，称为簧下重量；另一半通过转向架经轴箱弹簧压在轮轴上，称为簧上重量。故这种悬挂方式有时也称为半悬挂。

抱轴式悬挂结构简单、检修方便、成本较低。但由于这种悬挂方式牵引电动机一般重量直接压在机车动轮轴上，呈刚性连接，使机车与钢轨之间的动力作用直接传到牵引电动机，影响牵引电动机的正常工作。此外齿轮传动比由于受电机轴和轮轴之间中心距离的限制，使电机尺寸也不能任意选择，限制了机车功率和速度的提高，一般适用于速度不超过120km的客、货两用机车

（1）架承式悬挂

所谓架乘式悬挂就是将牵引电动机完全固定在转向架上，这样，牵引电动机的全部重量都成为转向机减震弹簧上的重量。因此线路动力作用对牵引电动机工作的不良影响将大大减少，克服了抱轴式悬挂的缺点。但这种悬挂方式由于牵引电动机是簧上部分，在机车运行过程中牵引电动机的转轴中心线与机车动轮轴中心线会产生较大的相对移动。为此必须改变传动结构，牵引电动机转轴和机车动轮轴之间装置弹性的或联轴节式的传动构件。通常不再将小齿轮（主动齿轮）直接装在电机转轴上，而是通过两个滚柱轴承装在齿轮箱上，并与装在机车动轮轴上的大齿轮相啮合。这时，牵引电动机的转轴和小齿轮之间必须采用联轴节传动 1 采用球面齿式连接轴的架乘式悬挂

采用球面齿式连接轴的架乘式悬挂这种传动方式应用在我国地铁电动车辆上。牵引电动机全部悬挂在机车转向架上，他是在牵引电动机机座一侧的上方有两个悬臂，下方有一个支承，均用螺钉固定在转向架上，呈三边半悬挂，牵引电动机转轴传动端与球面齿式联轴节相连，及电机转轴上安装球面齿轮，该球面齿轮传动联轴节内齿圈，内齿圈又传动小齿轮轮轴上得球面齿轮，再传动小齿轮（装在齿轮箱内），最后传动大齿轮以驱动机车行驶。这种传动方式的优点不仅仅解决了机车运行过程中牵引电动机的转轴相对于机车动轮轴有位面移动的问题，同时由于小齿轮不直接装在电机转轴上，故小齿轮和它的轴可以做成一个整体，从而减少小齿轮的齿数以提高机车的速度和减轻电动机的重量。这种传动方式的缺点是由于联轴节占用了空间使电机轴向尺寸缩短，故不适用于大功率干线机车中的牵引电动机。

2.采用空心轴传动的架乘式悬挂

大功率牵引电动机可采用空心轴传动的架乘式悬挂，空心轴传动可分为电枢空心轴和动轮空心轴两类。

采联轴节用电枢空心轴传动的架乘式悬挂方式是将电动机的转轴做成空心的，该空心轴通过球面齿式与动轮轴相连，传动轴穿过空心轴的内腔，将转矩传给小齿轮（装在齿轮箱

内）。由于利用了电机空心轴内腔的空间，节省了联轴节所占据的电机轴向空间，故电机可以充分利用轴向长度尺寸，以提高牵引电动机的功率。

电枢空心轴传动方式适用于车速不超过160km的准高速客运机车。

采用轮轴空心轴传动的架乘式悬挂方式由套在轮轴外的空心轴及两端的六连杆万向节组成，牵引电动机是全悬挂，安装在转向架横向中线线上，小齿轮热套在电机轮轴上，大齿轮通过滚动轴承装在空心轴的轮套上。电动机的转矩传送到大齿轮上后，由万向节1通过空心轴和万向节2传递给车轮2，再经车轴传给车轮1，驱动机车行驶。

这种传动装置结构复杂，但传动功率大，工作可靠。由于传动齿轮箱支承在转向架构架上，簧上重量显著减轻。轮轴空心轴传动方式适用于车速在220~250km的高速客运机车

个别传动的主要特点是当一台牵引电动机发生故障时，可以单独切除，不会影响其他电机工作，而且充分利用了机车下部空间，所以得到广泛应用。但是，由于各轮轴间没有直接的机械联系，个别轮对容易空转，从而使机车的黏着牵引力降低。

2.组合传动

组合传动就是每个转向架上只安装一台牵引电动机（这种转向架称为单电机转向架），通过变速齿轮装置驱动该转向架的每一根动轮轴，组合传动装置的结构比个别传动装置复杂，但由于组合传动具有其特点而受到重视，干线电力机车随着铁路运输重载高速的不断发展，充分要求利用机车每一轮对的黏着重量，以实现最大的黏着牵引力，在这种情况下，就倾向采用组合传动。组合传动还有利于降低牵引电机单位功率的重量，因此组合传动相当于把几个轮对上的较小功率的牵引电动机合并为一台大功率的牵引电机，电机功率越大，其重量指标（即每kw功率的重量）越低，在相同容量下，电机的造价也将降低。此外，采用组合传动还可以将传动齿轮进行不同的搭配来改变传动比，这样就可以实现同一台机车既可以成为高速客运列车，也可以作为牵引力大的低速货运机车，使机车和牵引电机具有通用性。

2.牵引电动机的主要工作特点

第三章 牵引电动机的日长维护与检查

（一）检修基本技术要求

1基座 端盖 轴承检修要求磁极检修要求

刷架检修要求

电枢检修要求

电机组装要求

二 检修周期与范围

检修周期

检修范围

三 检修准备检修材料及备件的准备检修专用维修工具与器材

3ZD105A型电机检修尺寸

四 牵引电机不拆卸检修刷盒与电刷的检查

张紧螺栓装置与定位件

换向器的检查

电枢轴承

五 牵引电机拆卸解体

1.牵引电机的拆卸

2.解体前的检查

3.小齿轮的拆卸