C_0_C_0轴式大功率货运电力机车牵引装置技术难点分析及对策
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铁道牵引供电系统问题及应对措施铁道牵引供电系统问题及应对措施引言:铁道牵引供电系统是现代铁路运输中不可或缺的关键设施,它为列车提供动力,确保铁路运输的安全和高效。
然而,由于各种原因,这一系统可能面临一些问题。
本文将深入探讨铁道牵引供电系统的问题,并提出相应的应对措施。
一、供电系统能力不足在铁路运输的高峰期,供电系统可能无法满足列车的能量需求。
这可能导致列车的速度下降,运力受限或者甚至停驶。
为了解决这一问题,可以采取以下措施:1.1 增加供电设备:增加供电站数量和分布,增加变电所容量,以提高供电系统的能力。
1.2 引入新技术:如采用高效能量转换设备,利用节能降耗的电力传输技术,以提高供电系统的能量转换效率。
1.3 增加能源来源:引入可再生能源,如太阳能、风能等,以增加供电系统的能源供给。
二、设备老化和故障铁道牵引供电系统中的设备使用寿命有限,容易受到外界因素的影响,如气候变化和环境污染等,从而导致设备的老化和故障。
为了解决这一问题,可以采取以下措施:2.1 定期检修维护:加强对供电设备的定期检修维护,及时发现并处理设备的老化和故障问题。
2.2 引入智能监测技术:利用物联网和大数据技术,对供电设备进行实时监测,提前预警并处理问题。
2.3 更新设备:定期更新供电设备,采用更加先进和可靠的设备,以提高供电系统的可靠性和稳定性。
三、线路电阻增加由于线路老化、腐蚀和损坏等因素,铁道牵引供电系统中的线路电阻可能会增加,进而降低供电系统的效率。
为了解决这一问题,可以采取以下措施:3.1 换线增容:对老化和损坏的线路进行更换和增容,以降低线路电阻。
3.2 引入新材料:采用高导电性的新材料,如铜铝合金线材,以降低线路电阻。
3.3 定期清洁和维护:定期对线路进行清洁和维护,消除因腐蚀等原因导致的线路电阻增加。
四、安全隐患铁道牵引供电系统存在一些安全隐患,如电弧、线路短路和过载等问题。
为了解决这一问题,可以采取以下措施:4.1 引入安全保护设备:安装电弧探测器、断路器和过载保护装置等设备,及时发现并切断故障电路,保护供电系统的安全。
华东交通大学成人教育学院毕业论文(科)毕业论文题目机车牵引电机常见故障分析及处理方法函授站华东交大福建函授站学生姓名专业学号指导老师职称【内容摘要】牵引电机是电力机车的重要组成部分,是为电力机车提供动力的重要设备,由于机车运用时,电机不仅受到振动、负荷振动以及气候条件的影响,而且在电机内部还存在摩擦、铜和铁的损耗。
绝缘受到影响,使电机各部发热。
其发生的故障复杂多样,它的故障会造成机车主接地保护动作、牵引无流,严重的可以引起火灾事故。
所以对电力机车的常见故障和原因进行分析、提出切实可行的技术措施,并做好日常检修、维护保养和提高牵引电机工作的可靠性有助于我们更好的减少事故的发生。
【关键词】牵引电机常见故障检修措施目录一、牵引电动机概述 (1)(一) 牵引电动机简介 (1)(二)牵引电机的工作特点 (1)二、直流电动机模型结构 (1)(一) 直流电机工作原理 (1)(二) 直流电动机的基本结构 (2)三、牵引电动机的传动与悬挂方式 (4)(一)个别传动 (4)(二)组合传动 (4)(三)抱轴式悬挂 (4)(四)架承式悬挂 (5)四、牵引电动机的常见故障原因及其处理办法 (5)(一)轴承故障 (5)(二)主附极和补偿绕组接地 (5)(三)主附极和补偿绕组联线及引出线断裂 (6)(四)定子、转子铁芯故障检修 (7)(五)电动机不能启动或带负载运行时转速低于额定值 (7)(六)电机有不正常的振动或响声 (8)(七)电机温升过高或冒烟 (8)(八)电机环火 (9)(九) 窜油 (9)(十) 电刷故障 (10)(十一) 磁极绕组过热 (10)五、牵引电动机的检查与维护 (11)(一)换向器的维护保养 (11)(二)电刷装置的维护保养 (11)(三)电枢轴承的维护保养 (12)总结 (1)参考文献 (1)一、牵引电动机概述(一) 牵引电动机简介牵引电动机是在机车或动车上用于驱动一根或几根动轮轴的电动机。
是电传动机车、车辆的主要部件之一。
铁道牵引供电系统存在的问题及其应对措施探讨发布时间:2021-08-01T04:21:27.378Z 来源:《电力设备》2021年第4期作者:曹志宇[导读] 轨道交通牵引供电系统主要包括电气化主供电系统、牵引变电站和牵引网三大部分。
(中国铁路上海局集团有限公司杭州供电段浙江省杭州市 310009)摘要:牵引供电系统在实际运行过程中,存在着诸多问题,严重制约了牵引供电系统的稳定、良好运行。
对此,相关技术人员在实际运行维护中应分析存在的问题,深入分析原因,采取有效措施加以解决,进一步提高牵引供电系统的运行效率。
关键词:铁道牵引供电系统;问题;应对措施1铁道牵引供电系统的组成轨道交通牵引供电系统主要包括电气化主供电系统、牵引变电站和牵引网三大部分。
牵引供电系统的作用是将变电所中产生的电能有效地供给线路上的机车运行。
高压三相交流电能主要通过电气化铁路的初级电源输送,低压电能主要用于电力机车。
牵引变电所的主要作用是将供电电源形成并运输的电能转化供给牵引网和列车的正常运行,牵引变电所的主要设备为牵引变压器,通常情况下会设备备用变压器。
牵引网主要由接触网、馈线、轨道、地线和回流线五部分组成。
铁路牵引网的主要功能是将牵引变电所的低压电能传输到电力机车上。
根据铁路机车所用的电力特性,铁路牵引供电系统可分为直流制和交流制两种。
在这些系统中,交流制又可分为两类:工频单相交流制和低频单相交流制。
在不同电流制下,其电力牵引供电系统设备存在很大差异。
2铁道牵引供电系统中存在的问题2.1谐波电流的问题铁路牵引供电系统作为一种交通工具,在交通系统中占有重要地位,由于铁路牵引供电系统是一个感性负荷系统,在其运行过程中,由于牵引电力机车、变压器等设备之间的非线形关系,往往会产生谐波电流,从而对线路、设备造成一定的影响,给铁路供电系统和人员的人身安全带来严重的后果。
比如谐波电流对变电站的影响,变电站是供电系统的中心部位,在谐波电流的作用下,会使变电站电压升高,电流增大,直接增加变压器的负荷,当超过变压器负荷能力范围时,会造成变压器烧毁;谐波电流会增加输电线路的功率,增加线路材料的电阻,增加线路的发热量,直接影响线路的使用寿命,甚至造成线路烧损现象,最终导致供电系统故障;谐波电流也会对继电保护装置产生影响,继电保护装置是供电系统中的安全卫士,是保证系统安全运行的主要设备,在谐波电流的影响下,会导致设备功能失常,失去供电系统的保护,给供电系统的运行带来严重的安全隐患。
重载货运电力机车关键技术研究及应用重载货运电力机车是近年来发展迅速的新兴交通工具,国内外的机车设计制造企业纷纷开发出各类重载货运电力机车,以满足社会对快速、高效、安全的货运需求。
由于重载货运电力机车的运营工作特点,电力机车所采用的技术和性能也要求更高。
本文综合剖析了重载货运电力机车的关键技术,包括乘员安全保护技术、换向技术、动力系统技术、车辆悬挂系统技术等方面的研究,重点介绍了技术研究进展与发展趋势,并分析了未来重载货运电力机车的关键技术研究领域和应用前景。
一、乘员安全保护技术乘员安全保护技术是重载货运电力机车的关键技术之一,它的核心是设计出一套能够有效保护乘员故意或者非故意受到车辆损害的安全应急机制,包括安全应急性能、安全应急功能和安全应急维护等等。
目前,国内外的机车设计制造企业已经采用了一系列安全保护技术来保护乘员,包括乘员安全气囊、乘员安全带系统、安全帽系统等,来防止乘员在事故中受到伤害。
二、换向技术换向技术是重载货运电力机车的一项重要技术,它的关键在于设计出一种能够有效控制机车的转角的换向系统,包括惯性换向系统、异步换向系统、多电机换向系统等等。
近年来,许多机车设计制造企业纷纷采用了多电机换向系统,以保证机车在弯道运行时的更好的把握性和操控性。
三、动力系统技术重载货运电力机车也采用了相应的混合动力系统技术,它主要是利用发动机和储能装置组合,提高机车的动力性能和燃料经济性。
目前,国内外的机车设计制造企业均采用了混合动力技术来提高车辆动力性能,目前应用较多的技术有混合动力油电双怠速技术、油电混合动力技术和混合式插电式混合动力技术等。
四、车辆悬挂系统技术由于重载货运电力机车的运营特点,悬挂系统的技术研究也成为关键技术之一。
目前,国内外的机车设计制造企业纷纷采用了一系列悬挂系统技术来提高车辆整体性能,例如地上悬挂技术和地下悬挂技术,具体的技术包括波簧弹性悬挂、联轴器弹性悬挂、摆动式悬挂等技术。
五、未来应用前景随着社会经济的发展,大量的城乡物流和货物运输需求将产生,而重载货运电力机车系是一种特殊的机车,它的运营特点让它更适合于大量的城乡物流和货物运输。
铁矿牵引供电系统存在的问题和对策分析一、牵引在铁路牵引供电系统中,变电所、供电系统以及牵引网是重要的三个组成部分。
其中供电所是牵引系统的核心。
在整个牵引供电系统的运行中,我们要注重问题的排除,保证系统的安全运行。
二、牵引供电系统雷害分析牵引供电系统绝大部分裸露于自然环境中且没有备份、需要采用必要的大气过电压防护措施。
如果缺少防护措施或措施不当,可造成接触网停止供电、接触网跳闸、变电所事故及跳闸、接触网上绝缘子击穿、瓷瓶击穿、避雷器爆炸以及断路器、电流互感器等设备损坏的故障,中断行车。
据统计,目前雷击事故比较频繁,防雷工作的重要性、迫切性、复杂性大大增加,雷电的防御已从直击雷防护到系统防护。
所以应重视牵引供电系统的防雷设计,以系统优化、综合防护、防雷减灾的原则进行接触网防雷设计。
三、铁矿牵引供电系统的问题分析1、谐波电流方面的问题分析从系统负载的角度上来看,电力机车的负载指标呈现出了相对随机以及感性的变化规律。
电力机车所对应的基波电流滞后于电压一定角度。
同时,受到变压器、牵引电机等相关设备所具有非线性调节功能因素的影响,进而导致电力机车当中的电流内含有一定比例的谐波成分。
同时发现,相对于整个三相供电系统而言,这部分谐波成分的分布呈现出了相对不对称的状态。
2、负序电流方面的问题分析在铁矿牵引供电系统的运行过程当中,牵引变电所所选取的连接方式主要包括单向连接式、单和形连接式和一形连接式。
通过上述连接方式,均可实现对电压等级的有效变化。
结合实践工作经验来看,单相牵引负载对三相供电系统的影响与牵引变电所所选取连接形式的不同,是存在一定相关性关系的。
在牵引变电所采取上述三类连接形式的情况下,均不可避免的在电力系统内形成一定的负序电流。
3、供电电源不完善有些铁矿供电系统只是采用单电源单回路供电,且无备用电源或备用发电机,或双回路来自同一区域电网,这是非常冒险的。
因为如果供电电网发生故障,导致突然停电,则必将导致主抽风机、瓦斯抽放泵、升降人员提升机等重要设备停止停运。
既有牵引变电所改造施工难点及对策分析随着铁路运输的快速发展,对铁路牵引变电所的需求也越来越大。
为了适应新的运输需求和提高运输效率,既有牵引变电所的改造工程也日益增多。
在改造施工过程中,往往会遇到各种困难和挑战,需要及时有效地进行分析和解决。
本文将对既有牵引变电所改造施工中的难点进行分析,并提出相应的对策,以期为相关工程提供一定的参考和指导。
1. 施工期限短在铁路运输中,停工时间对运输业务会造成一定的影响,因此既有牵引变电所的改造施工期限往往会比较短。
这就对工程施工进度提出了很高的要求,一旦延误可能会对铁路运输产生不良影响。
2. 设备老化既有牵引变电所的设备大多数属于老化设备,性能不佳,运行效率低下。
因此在改造施工中需要对设备进行全面升级和替换,而这一过程需要充分的技术准备和施工经验。
3. 施工场地狭窄由于铁路牵引变电所一般建设在铁路沿线,因此施工场地狭窄,不利于大型施工设备的进出和作业。
基础设施较为复杂,如管线、电缆等,会增加施工难度。
4. 安全风险高在牵引变电所改造施工过程中,电气设备施工的安全风险较高,一旦发生事故可能会导致较大的损失。
在改造施工过程中,安全风险的控制非常重要。
二、对策分析1. 合理制定施工计划针对施工期限短的难点,可以通过合理制定施工计划来提高工程进度。
首先要根据具体的改造内容和范围,结合各项工作的时间节点和工序要求,制定详细的施工计划,确保施工进度的合理安排和实时监控。
2. 培训施工人员针对设备老化的难点,可以通过组织施工人员进行相关设备的培训和技能提升,以确保他们能够熟练操作新设备,提高施工效率和质量。
3. 精细化施工管理针对施工场地狭窄的难点,可以采用精细化施工管理的方法,例如通过制定合理的施工方案,采用合理的施工方法和施工工艺,以及对施工现场的细致管理,来减少施工现场的混乱和交叉作业,从而保证施工的有序进行。
4. 加强安全管理针对安全风险高的难点,可以加强安全管理工作,增加安全监管人员的数量,加强施工人员的安全教育和培训,实行施工现场的24小时监控等措施,以确保施工安全。
HXD3C型机车故障处理与分析摘要:本文针对微机屏报出牵引电机小齿轮弛缓故障进行了故障分析及其处理措施,总结出有效避免HXD3C型机车牵引电机小齿轮弛缓日常运用中的注意事项。
以作参考。
关键词:HXD3C型机车;小齿轮弛缓;故障处理前言:HXD3C型机车是国内目前运用广泛的一种轴式为C0-C0的大功率客货两用交流传动6轴的机车。
该类机型自从投入运用以来,其中因机车运行过程中发生牵引电机小齿轮弛缓而引起的电机固死达15起。
每次机车出现这种情况时,与其关联的轮对无法转动,处理时需切割掉致使机车故障电机的小齿轮,这会使得事故现场的救援机难以对事故列车直接进行作业,进而严重影响到铁路运输的正常秩序。
一、故障概述2014年3月19日凌晨时分,武汉局配属的HXD3C型1213机车,在牵引K122次旅客列车运行的途中,机车工况屏显示的是“2轴小齿轮弛缓故障”,并自动将第二牵引电机直接进行了切除。
司机虽快速采取了微机复位,同时恢复了第二牵引机,但是故障并未得到恢复,机车工况屏显示的依然是“2轴小齿轮弛缓故障”,司机只好即刻停车,在检查无果后只能被迫请求救援(2)。
这毫无疑问严重影响到了铁路正常的运输秩序,且已构成铁路交通D21事故。
在专业人员赶到现场并进行相应检查后,得知主要是由第二牵引电机的速度传感器故障引发的事故。
更换速度传感器后,微机工况屏上的故障信息随之消失。
二、故障原因分析HXD3C型机车的主变留器控制系统是通过采集6台牵引电机的转速,传送到TCMS微机系统,在经过对速度信号进行逻辑性的对比及处理后,确定出每个电机的运行状态。
在单轴电机转子频率和其它轴电机转子频率的差异在30HZ以上,且持续保持500ms时,TCMS微机系统会误认为小齿轮弛缓故障,从而自动切除相应的CI,以确保机车正常运行。
此自动切除在30分钟内无法恢复,只能将TCMS微机系统进行重启,或是于故障发生的30分钟后,微机主机在确认转速信号正常后,自行采集电机转速信号。
铁道牵引供电系统存在的问题及其应对措施1. 引言铁道牵引供电系统是铁路运输中至关重要的一环。
然而,如今存在一些问题,影响了系统的正常运行和可靠性。
本文将对铁道牵引供电系统存在的问题进行全面、详细、完整且深入地探讨,并提出相应的应对措施,旨在改善系统运行效果。
2. 问题一:老化设备2.1 问题描述铁道牵引供电系统的某些设备已经使用多年,随着时间的推移,设备出现老化现象,导致其性能下降,甚至无法正常工作。
老化设备的存在对系统的可靠性和安全性带来了潜在风险。
2.2 应对措施为解决老化设备问题,可以采取以下措施: - 定期维护检修设备,延长设备的使用寿命; - 制定设备更新计划,及时替换老化设备; - 引入新技术设备,提高设备的性能和可靠性。
3. 问题二:电能质量不稳定3.1 问题描述电能质量不稳定是铁道牵引供电系统的一个常见问题。
电能质量问题包括电压波动、谐波扰动和电能短时中断等,不稳定的电能会影响到系统的供电质量和牵引设备的正常运行。
3.2 应对措施为解决电能质量不稳定问题,可以采取以下措施: - 安装电能质量监测装置,实时监测电能质量,并及时发现问题; - 加装谐波滤波器,降低谐波扰动; - 配备稳压装置,保持电压的稳定性; - 增加备用电源,以应对电能中断问题。
4. 问题三:故障难以定位和排除4.1 问题描述铁道牵引供电系统的故障难以定位和排除是一个常见但严重的问题。
故障发生时,往往需要大量的时间和资源来寻找出故障点,并进行排除,给系统的维护和恢复带来了很大的困难。
4.2 应对措施为解决故障难以定位和排除的问题,可以采取以下措施: - 建立故障定位和排除专家团队,提高故障定位和排除的效率; - 引入智能检测技术,提高故障的自动诊断能力; - 完善故障排查记录,形成故障数据库,为以后的故障处理提供参考。
5. 问题四:系统可维护性差5.1 问题描述铁道牵引供电系统的可维护性差是一个需要解决的问题。
系统中的某些设备布置不合理,维护操作复杂,给系统维护和保养工作带来了困难,且容易导致维护错误。
C 0-C 0轴式大功率货运电力机车牵引装置技术难点分析及对策李冠军(南车株洲电力机车有限公司,湖南株洲412001)摘要:目前货运电力机车正朝着重载大功率方向发展,其中C 0-C 0六轴大功率货运电力机车又是重点发展的车型。
大功率货运电力机车要求牵引装置具有低的牵引点高度、更高的结构强度。
同时,大功率牵引电机的尺寸大,底部限界的要求也限制了牵引装置的设计空间。
文章结合HX D 1B 型电力机车牵引装置,重点分析了该结构是如何满足六轴大功率货运电力机车要求的。
关键词:C 0-C 0轴式;大功率货运机车;牵引装置;技术难点;对策中图分类号:U260.332文献标识码:A文章编号:1672-1187(2009)05-0010-03Technical difficulty and countermeasure of traction device forC 0-C 0high-power and heavy-duty freight electric locomotiveLI Guan-jun(CSR Zhuzhou Electric Locomotive Co.,Ltd.,Zhuzhou 412001,China )Abstract :The freight electric locomotive is developing toward high-power and heavy-haul ,however ,C 0-C 0high-power and heavy-duty freight electric locomotive is the emphases developing direction.High-power and heavy-haul height electric locomotives require that traction device have a lower traction height and a more strong structure.At the same time ,the big traction motor restricts the design dimension of the traction device.This paper analyses how the traction device satisfies the requirement of C 0-C 0high-power and heavy-duty freight electric locomotive ,based on the traction device of type HX D 1B electric locomotive.Key words :C 0-C 0;high-power freight electric locomotive ;traction device ;technical difficulty ;countermeasure电力机车与城轨车辆Electric Locomotives &Mass Transit Vehicles研究开发第32卷第5期2009年9月20日Vol.32No.5Sep.20th ,2009收稿日期:2009-04-07作者简介:李冠军,高级工程师,1999年获湘潭大学材料物理专业硕士学位,一直从事电力机车转向架的设计开发工作。
◆◆0引言牵引装置用来连接车体和转向架,传递二者之间的牵引力和制动力,容许车体和转向架之间的相对运动,其中包括转向架相对车体的横动、在水平面内的回转、转向架相对车体的浮沉振动、点头振动及侧滚振动。
牵引装置设计的合理与否决定着机车黏着利用率的高低,关系到机车牵引力的发挥,影响到机车能够牵引的列车重量,这直接关系到运营企业的效益。
另外,牵引装置还将影响到机车的动力学性能以及机车的运行安全性。
1牵引装置的结构分类按牵引装置的结构形式,牵引装置主要可分为:中心销牵引方式、Z 字型牵引拉杆中心销式、双侧低位平拉杆式、中央推挽式、Z 字型低位斜拉杆式、端部拉压杆式、中心销短拉杆式等。
这些结构形式的牵引装置各有优缺点,文献[1]对这些牵引装置的优缺点作了较详细的介绍,在这里就不再一一细叙。
2C 0-C 0轴式大功率货运电力机车牵引装置的难点分析我们现在所说的C 0-C 0轴式大功率货运电力机车是指轴功率达1600kW ,单机启动牵引力达570kN 的六轴货运电力机车。
这是我国货运电力机车的发展方向,也是为了解决我国铁路货物运输繁忙,提高运输效率而提出来的。
其牵引装置的技术难点如下。
-10-李冠军·C0-C0轴式大功率货运电力机车牵引装置技术难点分析及对策·2009年第5期2.1对机车的黏着利用率提出了更高要求对于现代C0-C0轴式机车,为了使机车有更好的动力学性能,一般采用弹性二系悬挂结构,于是要使机车具有最高的黏着利用率就要求转向架牵引点高度尽量低,最好为零。
由于牵引点与轨面间存在高度差,轮轨间作用力将对转向架产生附加力矩,使机车出现轴重转移;在小雨冰雪天气或轨面不清洁时,还将造成机车动轮空转,严重时甚至将造成坡停或动轮擦伤。
于是C0-C0轴式大功率货运电力机车要求牵引装置具有较低的牵引点,较高的黏着利用率。
理论上讲,C0-C0轴式电力机车利用机械方法能得到的最大黏着利用率可达94%~95%。
实践当中,我们认为C0-C0轴式大功率货运电力机车的实测黏着利用率应不低于90%。
2.2不应对机车的运行安全性造成影响牵引装置连接车体和转向架,机车通过曲线时,转向架要相对车体发生转动和横移,这时牵引装置将与转向架纵向中心线产生一定的夹角,牵引杆传递的牵引或制动力将产生一个横向分力,并作用于转向架牵引座上。
牵引杆越短,产生的夹角越大,作用于转向架上的横向分力也越大。
这个横向分力将影响到机车的脱轨安全性。
对于大功率的C0-C0轴式的货运电力机车,由于牵引列车的重量大,牵引和制动时产生的冲击力很大,如果牵引杆长度短,那么这个冲击力导致的横向力也会很大,所以要求机车通过曲线时,牵引杆与转向架的纵向中心线的夹角要小,这就要求牵引杆具有足够的长度。
端部拉压杆方式由于受结构空间的影响,端部拉压杆不能设计得太长。
同时,由于端部拉压杆直接与构架端梁连接,牵引制动及冲击力产生的横向分力直接作用在构架端梁上,这给机车的运行安全性带来一定的负面影响。
另外,当转向架相对车体旋转时,构架端梁中点处扫过的位移比中间梁中点扫过的位移要大得多,由此引起的牵引杆转角也要比牵引杆布置在中间梁上要大得多,进而由牵引杆引起的横向力也要大得多。
所以除非端部拉压杆能设计得足够长,否则一般不建议大功率货运电力机车采用端部拉压杆牵引方式。
2.3要求结构简单、便于维护C0-C0轴式大功率货运电力机车是我国今后的主型货运电力机车,批量非常之大,这要求牵引装置结构要简单,维护要方便。
Z字型低位斜拉杆式牵引装置,当车轮踏面磨耗后需要对其牵引点高度进行调整,检修维护工作量大,不能满足此要求。
结构简单,一方面体现在牵引装置本身,另一方面也体现在不要给与之相连的结构件的结构设计带来太大的麻烦。
端部拉压杆牵引方式,由于端梁要承受很大的牵引力,故对端梁以及构架的结构设计带来难度。
2.4对牵引装置的强度和刚度提出了更高要求C0-C0轴式大功率货运电力机车,其牵引力大,每个转向架启动牵引力为285kN,持续牵引力也有210kN。
另外,C0-C0轴式大功率货运电力机车每个转向架的质量也较大,一般在30t以上。
根据UIC615-1标准的要求,牵引装置应能承受转向架重量的3倍冲击而不屈服,承受转向架重量的5倍冲击而不断裂。
而且牵引装置还必须满足承受转向架重量的5倍冲击力而不失稳,承受启动牵引力而不产生疲劳。
显然这给牵引装置的强度和刚度提出了更高的要求。
2.5机车下部限界要求给牵引装置的设计带来了困难C0-C0轴式大功率货运电力机车牵引电机的功率大,其体积相应也比一般的电机体积大得多,牵引电机下方的空间小。
向上应考虑与牵引电机底部留有足够的间隙,确保机车运行过程中平牵引杆与牵引电机不发生干涉;向下应考虑车轮磨耗到限时,平牵引杆满足GB146.1-83《标准轨距铁路机车车辆限界》规定的下部限界的要求(牵引装置为转向架上的弹簧承载部分,当车轮磨耗到限时与轨面间隙不小于70mm)。
另外,横向应确保机车通过最小曲线半径时不与齿轮箱发生干涉。
为了满足两个方向间隙的要求,牵引装置截面尺寸必然受到限制。
3解决方案根据以上难点分析,结合HX D1B型机车,我们提出了一种适合C0-C0轴式大功率货运电力机车的牵引装置方案。
该牵引装置采用中央推挽式结构,如图1所示,主要由斜牵引杆、平牵引杆、摆杆、牵引销、滑环、滑套以及牵引橡胶关节等组成。
斜牵引杆与平牵引杆通过牵引销相连,牵引销与平牵引杆为过盈配合,斜牵引杆与牵引销之间则为间隙配合,斜牵引杆可绕牵引销上下旋转。
该牵引装置具有以下一些特点。
1—斜牵引杆;2—摆杆;3—平牵引杆;4—牵引橡胶关节;5—滑环;6—滑套;7—牵引销。
图1C0-C0轴式大功率货运电力机车牵引装置-11-3.1低的牵引点高度斜牵引杆与轨面的夹角设计为4.3°,斜牵引杆延长线与转向架第2轴中心线所在竖直面的交点即牵引点距轨面的高度为零,此时机车具有最佳的黏着利用率,机车启动时的黏着利用率为94.2%。
这种牵引装置斜牵引杆的倾斜角度可以在较大范围内调整,很容易使机车具有最小的轴重转移。
3.2小的附加横向力当转向架相对车体横移时,牵引装置将与转向架纵向中心线形成一定的夹角。
此牵引装置中摆杆只限制平牵引杆垂直方向的位移,而不限制平拉杆横向的位移。
因此,转向架相对车体横移时,斜牵引杆连同平牵引杆一同绕构架牵引座旋转,这相当于牵引杆的总长度变为斜牵引杆与平牵引杆长度之和,达3557mm。
同时,牵引装置与构架的连接点也设置在靠近转向架回转中心的中间横梁上。
这些因素都减小了机车运行过程中因转向架横移或转动导致的牵引杆与转向架纵向中心线的夹角,减小了由牵引装置引起的附加横向力,从而可以减小轮轨横向力和脱轨系数。
3.3免维护设计牵引销采用不锈钢材质9Cr18M oVA制造,表面粗糙度不低于0.8。
与之配合的平牵引杆销孔内装有滑套,滑套由Glacier Deva-BM合成材料制成。
在不锈钢基体表面上烧结着一层先进的粉末冶金材料,金属基体内均匀地弥散着干的固体润滑剂,该材料为自润滑轴承材料,使用过程中无须润滑,具有较强的抗腐蚀性和咬合性,能够承受高的静载荷和动载荷。
当销套间隙在一定范围内时,这种牵引销套的设计可以实现免维护运行。
3.4足够的刚度和强度牵引杆由优质低温容器板焊接而成箱形结构,具有良好的抗失稳能力。