《机车总体结构及设计》06机车辅助系统
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机车总体概述:韶山7C型电力机车是交—直传动4800kW,最高运用速度120km/h的6轴客运电力机车。
机车主要特点是:1采用两段桥相控(全控+半控)和它复励电路,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采用电机滚动抱轴承鼻式悬挂、低位斜牵引拉杆方式;6采用B0-B0-B0转向架及单侧制动;7电制动采用再生制动;8设有列车取暖及空调的供电电源;9采用双管制供风;10为满足轴重22吨的要求,总体、车体、转向架、变压器等各主要部件均做了轻量化设计;1 机车总体结构韶山7C型电力机车车体内设备布置见图1.1所示。
机车总体布置遵照分室斜对称布置,机车中间为变压器室。
由变压器室向两端对称布置有高压室、辅助室、司机室。
双侧走廊,车内各室中留有较宽的检查通道。
机车顶部设置25kV高压电器。
机车下部为转向架及其他设备。
1.1车顶设备变压器室顶盖装有高压电压互感器、支持瓷瓶;Ⅰ端高压室顶盖装有主断路器、避雷器、放电间隙、支持瓷瓶;Ⅱ端高压室顶盖上装有人孔天窗和小盖接地装置、支持瓷瓶;两个辅助室盖顶上装有受电弓,支持瓷瓶;每端司机室顶端设有高音风笛和低音风笛各一个。
1.2司机室机车设有两个司机室。
司机室两侧各设有1扇通向车外的门,后墙设有2扇通向车内机械间的门。
司机操纵台上装有司机控制器、电空制动控制器(大闸)和空气制动阀(小闸)、调速手柄等,还设有故障指示灯、监控显示屏及相关仪表。
前窗玻璃的内外侧分别安装遮阳帘、刮雨器。
刮雨器具有喷水功能,其控制开关安装在司机台面上(靠近正、副司机)。
司机室设正、副司机座椅。
司机室各窗采用安全防爆玻璃,前窗玻璃具有电加热功能。
侧窗为活动侧窗。
司机室顶装有空调装置(冷、热一体)。
机车每端设有前照灯;二个副照灯和两个标志灯。
司机室后墙安装有中央端子排、手动紧急放风阀、多功能饮水机、灭火器、添乘座椅、衣帽钩、紧急放风阀手柄、后墙暖风机。
第五章辅助传动装置辅助传动装置的作用是起动柴油机,并在机车运用中驱动辅助机械及电气设备进行工作。
辅助传动装置采用机械传动、液压传动及直流电机驱动三种传动方式。
牵引电动机通风机、同步主发电机通风机、励磁机、起动发电机采用机械传动;冷却风扇采用液压传动;其余机车辅助机械如空气压缩机、起动机油泵、燃油泵等采用直流电机直接驱动。
下面主要介绍机械传动装置和液压传动装置。
第一节机械传动装置一、前变速箱(一)结构与原理前变速箱为单级对称型带惰轮圆柱直齿齿轮传动变速箱,如图5-1所。
它有五根轴,中间轴为主动轴,与万向轴(一)刚性连接,经两根惰轮轴分别带动两根从动轴。
左从动轴前端经传动法兰(尼龙绳连轴器)与前转向架通风机相连;后端经传动法兰(弹性柱销连轴6-过渡齿轮;7-从动齿轮;8-中间轴;9-主动轴;10-各种法兰。
流柜通风机相连;后端经传动法兰(弹性柱销连轴器)与感应子励磁机相连。
各轴与输入、输出法兰均为1:50锥度配合。
各轴与法兰、齿轮、密封圈之间均采用过盈配合。
并在各法兰、齿轮或轴上设有相同的专门的拆卸用的M12×1.5螺纹孔。
拆卸时,经此孔注入高压油后, 法兰一般可自行脱落, 各齿轮与轴的圆柱面过盈配合处,注压力油后,还需一定的轴向力配合,方可分解。
变速箱采用飞溅式润滑,各轴伸处与箱体之间的密封,采用逆向螺旋挡圈和迷宫圈两道密封结构。
前变速箱三维拆装图(二)主要技术参数⒈外形尺寸及质量外形尺寸(mm) 1118×495×675重量(kg) 476⒉齿轮技术参数安装位置模数齿数分度圆直径修正系数精度7-6-6 从动轴 6 23 138 0.3974惰轮轴 6 33 198 0.32487-6-67-6-6 主动轴 6 62 372 0.0172⒊滚动轴承(mm)安装位置轴承型号主要尺寸(dDB) 径向游隙主动轴6317/p5 85×180×41 0.012~0.036惰轮轴NJ2213m/c3 65×120×31 0.06~0.09从动轴5313/p5 65×140×33 0.008~0.028 (三)原形尺寸及限度(mm)序号名称原形中修限度1 齿轮啮合间隙 0.25~0.45 0.702 轴承盖与轴承外圈间隙 0.3~0.63 轴承外圈与箱体孔径向过盈量 0.006~0.0384 轴承盖内孔与挡圈径向间隙 0.340~0.507 0.655 主动轴与大齿轮过盈量 0.124~0.1686 其余各齿轮与轴过盈量 0.083~0.1217 主动轴与输入法兰过盈量 0.120~0.1718 起动发电机传动法兰与输出轴过盈量 0.10~0.139 其余各法兰与轴过盈量 0.05~0.0810 轴及法兰的锥度1:5011 主动轴与挡圈迷宫圈过盈量 0.036~0.09312 从动轴与挡圈迷宫圈过盈量 0.023~0.072(四)主要工装设备及工具磨合试验台、变速箱拆装专用架、轮轴存放架、电阻炉、压力机、拔出器、气动扳手、专用扳手和常用测量工具。
2机车总体2.1概述HX D2B型电力机车是一种6轴、轴式为(Co-Co)的大功率(9600kW)交流传动货运电力机车,集成了当今世界大功率交流传动电力机车的高端和前沿技术,是目前世界上技术最先进、单轴功率最大的铁路牵引动力装备之一。
2.2 HX D2B型机车技术优势2.2.1系统集成的技术特色HX D2B型电力机车是一种全面采用国际先进技术、现代化的重载货运机车。
机车的系统集成全面贯彻铁道部提出的“先进、成熟、经济、实用、可靠”的指导方针和“模块化、系列化、标准化和信息化”的基本原则,机车整车及各子系统的可靠性、可使用性、可维护性以及安全性能力得以大幅提升。
2.2.1.1 模块化设计机车结构设计的最大特点是采用国际上先进的以功能体系为基础的模块化设计方法,即将合同技术规范或标准技术数据表的要求系统定义为机车产品的不同功能分类,再按照功能划分为多个层次的子功能,将各子功能用形式关系加以表达,从而建立对应的产品体系结构。
机车总体结构的模块化设计提高了产品形式的可塑性,拓展了产品种类并加快了新产品的更新速度,有利于提高产品的标准化、系列化、可维护性和可使用性程度,完全符合铁道部对机车车辆装备现代化提出的指导方针和基本原则。
HX D2B机车的模块化结构见图2.1。
图2.1 HX D2B型机车的模块化结构2.2.1.2以维修为导向的设计在HX D2B机车整车通用技术规范和部件产品技术规范中,均对产品的可靠性、可用性、可维护性和安全性和运用综合物流支持作出明确要求并对供应商满足这些要求的能力通过产品的设计和试验进行验证;其次,设计宽787mm维修门,为维修部件和维修设备的取送提供方便;宽700mm的走廊,增加了所有设备的易接近性;变流模块采用易拆卸技术还带有定位针,防止不同模块的错插;第三,基于车体有限元强度计算结果对车内各屏柜安装螺栓强度进行分析计算,以保证安装螺栓的可靠性。
通过以上措施,贯彻以维修为导向的设计理念和全寿命周期管理,设计流程见图2.2所示。
第五章辅助电机的设计第三节 机车交流辅助传动系统电机的设计机车辅助传动系统的作用内燃机车辅助传动系统的作用:保障柴油机、牵引电动机、牵引电器正常的工作环境及工作条件,带走他们工作过程中产生的热量,提供其工作所需的风压、机油和燃油等及向控制系统提供电源,起动柴油机及给牵引发电机提供励磁。
电力机车辅助传动系统的作用:保障变压器、牵引电动机、牵引电器正常的工作环境及工作条件,带走他们工作过程中产生的热量,提供其工作所需的风压及向控制系统提供电源。
机车辅助传动系统的组成首先介绍一下传统的机车辅助传动系统的构成,对于内燃机车和电力机车分别如下:对于传统的内燃机车,其辅助传动系统主要包括由机械传动、静液压传动和由直流电动机直接驱动三种形式组成。
由辅助传动装置传递动力的辅助设备,有励磁机、启动发电机、前后通风机、测速发电机、冷却风扇及由直流电动机直接驱动的空气压缩机、机油泵、燃油泵等。
以东风 为例,其辅助传动装置的组成如下:在柴油机输出端,由柴油机曲轴经牵引发电机转子轴和弹性法兰、万向轴与起动变速箱相连。
起动变速箱共有两个输出轴分成四个输出端;经两个弹性套柱联轴器分别带动起动发电机和励磁机;经尼龙绳联轴器带动通风机;经三角皮带带动测速发电机。
在柴油机自由端,由柴油机曲轴经传动轴直接带动静液压变速箱。
通过静液压变速箱两测输出轴的内花键,直接带动静液压泵,然后由静液压系统管路将泵打出的高压油输送给静液压马达,直接带动冷却风扇。
静液压变速箱中间轴下部的输出轴,经尼龙绳连接轴带动后通风机。
我国目前电力机车上的辅助电源大多数仍为旋转式的劈相机。
劈相机的电动相绕组( 相、 相绕组)连接到主变压器辅助绕组的次边,发电相绕组( 相)则与负载相连。
三相负载的 相电流和 相电流直接从单相电网获得, 相电流则通过异步劈相机获得。
劈相机将单相电源劈成三相电源,供给机车辅助电路的所有三相异步辅助电动机。
在电力机车上,除了辅助压缩机组电动机为直流电动机外,所有辅助电动机均为三相异步电动机。
机车总体及走行部本文将着重介绍机车的总体结构和走行部分。
机车作为一种交通工具,应用范围较广,同时也涉及到了很多相关技术和知识点。
因此,本文尽可能的详细介绍,希望能对读者有所帮助。
一、机车总体结构机车是由车架、机器室、电气室、驾驶室、牵引室、制动室、缓冲装置和机车司控装置等部分组成的。
下面分别介绍这些部分的结构和作用。
1.车架:机车的车架是机车基本体系的支撑部分,它主要承载着机车的各个组件和零部件。
同时,车架还具有一定的弹性和稳定性,可以承受机车在行驶过程中的一些不稳定因素。
车架通常由两根长条形钢管,以及纵向拉杆和横向梁等部件组成。
2.机器室:机器室是机车内部的核心部分,它主要安装着机车的动力系统,如发电机组、空气压缩机、水泵、水箱、燃料箱等。
在机器室中,需要考虑动力系统的安全和可靠性,保证其正常工作。
3.电气室:电气室是机车的电气部分集中的地方。
主要由变压器、整流器、逆变器、电容器等组成。
电气室的作用是处理来自电源的电能,把电能转换成各种电压和频率的电力供给车上各种电器设备使用。
4.驾驶室:驾驶室是机车司机驾驶机车的工作区域,司机在这里掌控着机车所有的控制台,对机车进行操作。
驾驶室的主要设备有速度表、转速表、仪表盘、按键控制器、气制动手柄、机车司控器等。
5.牵引室:牵引室是机车上用于连接货车的设备之一,用于牵引货车。
牵引室通常配有牵引控制器、牵引力计、调速阀等设备,以及各种供电插头和连接器。
6.制动室:制动室是机车上用于停车或减速的设备之一,主要包括空气制动系统、机械制动系统、电制动系统等。
机车行驶过程中,司机必须熟练掌握制动室的各种设备,对制动进行合理掌控。
7.缓冲装置:缓冲装置通常设置在机车的前后两端,用于衔接机车和货车之间的连接器。
缓冲装置主要由包括吸能器、碰撞杆和机车和货车的连接器等。
8.机车司控装置:机车司控装置是司机对机车各项指令的输入和控制中心,司机通过这个设备对机车进行牵引、制动、调速等操作。