和谐机车（精选7篇）
和谐机车 篇1
摘要：本文主要对我国和谐型电力机车检修体制的探索, 阐明了和谐型电力机车实行等级检修体制的重要性和重要意义。通过对等级修制度的周期性和检修范围进行探索和实践, 希望能有助于我国和谐型电力机车检修体制的健全与完善。
关键词：检修体制,探索,周期性,范围
绪论
自2006年以来, 和谐型大功率交流传动机车的诞生及投入运用, 标志着我国铁路机车行业成功实现了由直流传动向交流传动的转化, 机车技术水平达到世界先进水平。
和谐型机车具有牵引性能优越、功率大、黏着利用率高、启动加速性能好等优点, 代表了世界先进铁路机车技术发展方向。以和谐型系列的机车为亮点的铁路重载货物运输, 显著地提高了运输能力, 在既有繁忙干线实现了5500~6000吨重载列车, 在大同到秦皇岛煤炭运输专用线上实现了单机牵引1万吨、双机牵引2万吨重载列车, 有力地促进了国民经济的发展。
然而电力机车在运用过程中, 由于运行速度高, 运用条件复杂, 会使机车的各零部件受到不同程度的振动、冲击、摩擦和腐蚀。机械部件出现磨损、变形、老化和损坏, 电气部件不断出现断线、接地、烧损、绝缘老化及破损, 都影响机车运行, 严重时威胁行车安全。所以一套机车的检修规程和检修制度是电力机车检修工作安全可靠、正常运行的基本保障。作为将替代韶山型电力机车作为主流的和谐型电力机车, 虽然制定了暂行的修制和修程, 但过于单一, 已不能适应当前的形势。因此, 制订一套健全、科学合理的和谐性电力机车检修体制迫在眉睫。
一电力机车检修概念
机车在实际运用中, 由于震动、摩擦、腐蚀、自然老化等原因使机车运用受到严重威胁, 机车的保养与维修能保证机车可靠的工作。
1、电力机车检修
电力机车检修是指根据机车运用状态及科学的检测结果在机车零部件损坏之前进行的计划预防修理, 从而减少和防止运用机车出现先期损坏的可能性, 达到保证行车安全和延长机车使用寿命的目的。电力机车检修工作始终坚持“安全第一, 质量至上, 修养并重, 预防为主”的检修方针, 实行“四按三化记名修”制度, 贯彻ISO9001标准规范机车检修管理, 不断提高机车检修质量。
电力机车在运用中, 由于震动、摩擦、腐蚀、自然老化等原因, 使机车处于自然磨损状态, 超过一定限度就会发生故障, 影响机车的正常运用, 所以要采取一系列的计划防御修理措施, 在机车各零部件损坏以前得到修理。
2、电力机车维修方式
维修方式是指对设备维修时机的控制。也就是说对维修时机的掌握是通过采用不同维修方法来实现的。目前的维修方式有三种:定期维修 (又称计划修) 、视情维修 (又称状态修) 和事后维修 (又称故障修) 。
(1) 定期维修
定期维修是以实用时间作为维修期限, 只要设备到了预先规定的时间, 不管其技术状态如何, 都要进行规定的维修工作, 这是一种强制性的预防修理。定期维修的关键是确定维修周期。正确的维修时机应该是偶然故障阶段的结束点, 即在故障率进入耗损故障期急剧上升之前。
(2) 视情维修
视情维修是指对设备参数值及其变化进行联系、间接或定期的监测, 以确定设备状态, 检测性能下降, 定位其故障和实效部位, 记录和追踪失效的过程和时间的一种维修。
视情维修认为, 大量的故障不是瞬间发生的, 而是有一个从发生到发展, 最后形成故障状态的过程, 总有一段出现异常的时间, 而且有征兆可寻, 因此如果找到跟踪故障迹象过程的方法, 将观察到的设备运行状态和规定的标准进行比较, 则可以采取措施预防故障发生或避免故障后果, 从而决定设备是继续使用下一个检查期还是需修理后使用, 或者进行零部件的更换或报废。
(3) 事后维修
事后维修是在机车发生故障之后才进行维修, 它不控制维修时间。实践证明, 有些机件即便发生故障也不会危及安全造成恶果, 它们或是故障规律不清, 属于偶然发生, 或是虽然属损耗性故障, 但不值得大动干戈, 事后维修更经济。
3、维修方式的选择
选择维修方式应该从设备发生故障后对安全和经济性的影响来考虑。
定期维修和视情维修均属于预防性维修, 可以预防故障的发生, 事后维修则是非预防性的, 多用于偶然故障或预防维修不经济的机件。定期维修是按时间标准送修, 视情维修时按实际状况标准, 而事后维修则不控制维修时间。
三种维修方式各有其适用范围, 从这个意义上讲, 它们本身并没有先进落后之分。然而应用是否恰当, 则有优劣之分, 问题的关键是应该根据维修的具体状况, 正确的选择维修方式。
在现代复杂设备上往往三种维修方式并存, 相互配合使用, 以充分利用各个机件的固有可靠性。
二和谐型电力机车检修修程和周期
根据铁道部运输局和谐型大功率机车原型车的检修周期及有关技术资料, 结合我国和谐型大功率机车长交路、轮乘制的运用实际, 并充分考虑机车主要部件的设计寿命、机车实际日走行公里、机车负荷率情况及橡胶件等部件的可靠性时间等因素, 将和谐型大功率机车检修修程分为:一级修、二级修、三级修和全面修四个等级。其中三级和全面修为基地修修程, 一级、二级修为段修修程。
检修周期:和谐型电力机车检修周应按机车走行公里来确定, 和谐型电力机车各部分零件寿命及使用期限都高于韶山型机车, 其修期如下:
一级修:4万~8万k m;
二级修:1 6万~3 2万k m;
三级修:8 0万~1 2 0万k m;
全面修:320万~360万km;
各修程关系如下:
三和谐型电力机车检修范围
1、段修范围
段修检修范围参照厂方提供的机车《维修保养手册》要求的检修、保养、化验范围执行, 更换到期风表、风管, 同步进行全面保养、保洁作业。两年修以下修程的检修范围、探伤范围、验收范围、配件互换范围及定量、主要部件检修工艺。
趟检:为日常入库整备, 突出机车走行部、制动机、车顶高压电气设备三项专检, 完成机车保养、保洁和临碎修活件的修复。
月检:主要目的是重要部件检查、检测、性能试验, 机车保养、保洁。
季检:主要目的是维持机车基本性能, 重点部件的检查、检测, 基本性能试验, 部分或全面保养、保洁, 原则上要求机车扣车入库进行检修。
半年检:主要目的是恢复机车基本性能, 互换配件检修, 部件的全面检查、检测, 性能试验, 全面保养、保洁, 要求机车扣车入库进行检修。
年检:主要目的是恢复机车主要性能, 互换配件检修, 部件的全面检查、检测, 性能试验, 全面保养、保洁, 要求机车扣车入库进行检修。
其中趟检、月检、季检为一级检修范围, 半年检、年检为二级检修范围。
2、基地检修范围
基地修是对机车各部件全方位的检查、修理或更换、使机车性能达到检修内的最高标准, 保证机车稳定可靠的工作。
两年检:机车主要部件检查修理, 恢复其可靠使用的质量状态
四年检:车体和设备/车内设备的中修;转向架的更换和维修, 更换车轮。
八年检:车体和设备/车内设备的大修;转向架的更换和大修;驱动和制动单元的大修。
十六年检:整个机车的全面大修, 所有磨耗部件的更换/重造, 如果需要, 重新喷漆。
计划外维修:计划维修以外发生的所有维修活动, 均属于计划外维修。如果维修工作不能划分在维修计划的时间框架中而又必须实施, 这些维修工作应归入计划外维修。
其中两年检、四年年检为三级检修范围, 八年检、十六年检为全面检修范围。
计划外维修是机车在维修计划外对机车进行修复性维修, 故障维修和改善维修均属于计划外维修。
四结论
通过理论与实践的紧密结合探索出了一套适合我国和谐型电力机车的检修体制。根据机车检修范围可将修程划分为一级修、二级修、三级修、全面修。其一、二级修可在机务段检修 (即段修修程) , 三级修、全面修在检修基地进行检修 (即基地修修程) 。根据机车的各个零部件的寿命及使用期限, 唯有按机车走行公里来制定检修的修程及周期才是最合理、最能反映机车的实用性能。
参考文献
[1]张曙光.HXD3型电力机车.中国铁道出版社.2009年
[2]解书全, 王建立.电力机车检修与规程.中国铁道出版社.2008年
[3]张中央.电力机车检修基础.中国铁道出版社.2008年
和谐机车 篇2
车体车间——****
面对生产中的严峻形势，车间召开大会，以公司工作会、职代会会议精神为契机，使全体员工明确公司2011年面临的形势和任务，增强责任感和使命感。
车体车间广大员工发扬团结协作精神，全力拼抢，确保生产任务保质保量地按计划兑现，到2月28日，****机车车体交验13台，累计到99台；****机车车体交验9台，累计151台。
2月份，车体车间生产任务繁重，又赶上过春节，*****机车两种车型共同生产。车间高度重视，层层动员，讲清了形势，讲明任务，调员工积极性与主动性。
生产组根据生产进度与来料情况，合理安排作业班次，小组人员跟班现场服务，及时解决生产环节中出现的问题，确保各工序、各工段生产有序进行。技术组认真做好工艺文件与程序文件的编制，质量人员每天工作在生产现场，及时服务生产一线，加强产品质量过程控制，严格控制每道工序自检、交检合格率。
和谐型机车受电弓故障分析与处理 篇3
1 受电弓的结构及升降工作原理
受电弓安装在机车的车顶部, 通过各种软连线 、支持绝缘 子等进行 连接 。以HXD3型机车为例, 该车的受电弓型号为DSA200。该受电弓有以下关键部件组成:底架、ADD系统、升弓装置、阻尼器、下导杆、上臂、碳滑板等。其他类型的受电弓组成都大同小异[1]。
当要升起受电弓的时候, 升弓电磁阀工作, 进气通路打开, 压缩空气进入升弓气囊, 产生体积变化, 使钢索产生动作, 带动受电弓弓头升起。当要收起受电弓的时候, 升弓电磁阀阀芯向反方向运动, 是升弓气囊与大气相连接, 气囊排气, 受电弓的弓头依靠自重下降会原位置。
2 受电弓常见故障分析与处理
对于受电弓来说, 与接触网的连接、支承系统、受电弓的自动升降系统等关键系统在机车运行过程中必须时刻保持在工作状态, 如果某一部分发生故障, 那么带来的后果是难以预计的。因此, 下文将阐述和谐型机车受电弓在运行过程中易发生的一些常见故障, 并对其进行分析处理。
2 . 1受电弓磨损断裂严重
在机车的实际运行过程中, 受电弓的整体形态 在其特殊 的空气动 力特性影 响下, 能够保持相对的稳定。但是对于其中的局部构件, 例如升弓阀板和软连线等磨损情况较为严重。需要定期的进行更换, 而且更换周期较短, 大大增加了劳动量与生产运行投入, 使受电弓的长时间稳定运行程度大打折扣。因此有必要来分析一下受电弓中发生磨损的原因。
在机车运行过程中, 经常会发生硬点现象。硬点现象是一种危害性较大的物理现象。它产生于在机车高速运行的时候, 受电弓的弓头由于振动或者其他原因, 与接触网的线路发生剧烈碰撞、摩擦。硬点会加速受电弓弓头处的异常磨损, 形成凹痕, 并且恶性循 环, 大大缩减 受电弓的 寿命 。而且, 车速越高, 硬点带来的危害就越大。
受电弓软连线的横截面形状现在大都采用扁平矩形的结构。经试验研究表明, 当横截面相同, 周围所处的空气动力场分布相似的时候, 扁平矩形结构能够受到较高的压力值。而从材料力学角度来分析, 扁平矩形结构的抗弯曲和剪切许用应力值又较小, 同时边缘部位又存在一定的应力集中, 非常容易造成软连线的断股现象[2]。发生断股之后, 连接线的横截面积总体减小, 单位面积通过的电流就会增大, 从而电阻发热效应就比较明显。使软连线长时间处于高温的工作状态, 降低了耐磨性, 同时也缩短了其使用寿命。
经过上述分析, 要想减少或者避免受电弓的磨损断裂, 可以从两个方面着手解决。第一就是减少硬点的发生。在高速运行的机车中, 硬点危害巨大。必须要加强对硬点的检测。在布置接触网线路的时候, 要对线路进行多次的调整、检查, 将硬点的数量降到最低。同时减少机车的振动, 使受电弓与接触网线路可以稳定连接。第二就是调整软连线的横截面形状。扁平矩形不适合作为软连线的横截面, 建议改成圆形。圆形截面的空气流场比较稳定, 正压区面积较小, 使得软连线可以保持相对稳定的工作状态, 而且不容易产生疲劳破坏, 可以延长其使用寿命。
3 受电弓无法升起或者自动降弓
总的来说, 受电弓是一种气动结构, 而且受到电气系统的控制。当受电弓的运动动作发生故障, 不能完成要求动作的时候, 可以从它本身的气动系统及控制系统进行分析。
在受电弓的气动管路中, 结构虽然简单, 但是在实际的运行中却是故障频发。该系统的运动部件较多, 需要多个动作同时完成, 因此对气动系统的可靠性要求比较高。从电磁阀来说, 如果电磁阀发生故障, 阀芯不能运动, 进气和排气管路均无法畅通, 升弓和降弓的要求也就无法顺利完成。在电磁阀的内部, 阀芯是主要的活动部件, 对阀芯的润滑就显得特别重要。故障电磁阀内, 共同的都是阀芯的润滑油脂都没有了, 或者已经风干, 起不到任何润滑的作用。同时阀体内部残留有杂质颗粒物, 影响了电磁阀的气闭性能, 使管路的压力存在损失。
受电弓内部的压力开关是自动检测是否完成升弓动作的部件。如果压力开关发生故障, 系统就会对升弓动作判断失误, 从而发出错误的指令。例如, 发出升弓动作指令, 并延时25s之后, 如果压力开关的气压信号有问题, 系统就会认为该受电弓故障, 并进行降弓, 启动备用弓。但是在实际运行过程中, 会有诸多因素导致压力开关判断失误。例如压力开关的传感器发生漂移, 实测值与设定值误差较大;外界环境温度较低的时候, 升弓时间延长, 25s内无法完成升弓动作。这些都会导致受电弓的自动降弓。
快速降弓阀发生排风故障。在需要升弓或者保持弓升起状态的时候, 如果ADD气路或者压力开关出现泄漏, 在降弓阀的阀腔内部 如果下腔 的压力大 于上腔的 压力, 那么膜片就会向上运动, 下腔的气密性就会遭到破坏, 此时压缩气体就会顺着下腔排除, 使受电弓失去压力的支承, 导致自动降弓[3]。此外, 如果快速降弓阀膜片上面的阻尼孔被杂质颗粒物堵塞, 下腔内的空气就无到达上腔, 同样会导致下腔压力升高, 发生自动降弓。
经过上述分析, 在遇到无法升弓或者自动降弓的问题时, 可以从以下几个方面入手:1更换或者选用性能更好的气动电磁阀。保证其具有良好的气密性、润滑性以及动作可靠性。2更换或者选用性能更好的压力开关。其传感器的精度是一个非常重要的参数, 尽量避免测量数据的漂移, 提高数据反馈速度。3延长压力开关的延时时间, 避免因为环境因素导致升弓时间延长, 从而让压力开关产生误判。4对受电弓的气动管路进行定期的清洗、检查, 消除小细颗粒带来的危害。5在快速降弓阀进气口增加过滤网, 提高进入快速降弓阀的气体清洁度, 防止膜片的阻尼孔被堵塞。
4 结语
受电弓是机车的重要电器元件, 担任着电能传输的使命, 其重要性毋庸置疑。加强对受电弓常见故障的分析, 并找出其处理办法, 可以起到防患于未然的作用。在发生紧急情况的时候, 采取相应的预案, 最大程度保护乘客的生命、财产安全。
参考文献
[1]张振明.HX_D2B型电力机车受电弓故障原因分析[J].黑龙江科技信息, 2015 (9) :39.
[2]赵晓明.CRH3型动车组受电弓故障分析及改进措施[J].机车电传动, 2009 (1) :74-75.
和谐机车 篇4
关键词：故障树,牵引封锁,顶事件,可靠性
0引言
和谐1 型机车自上线运用以来, 先后发生多起牵引封锁故障。根据故障原因的不同, 牵引封锁可能导致机车发生临修、机破甚至D21 事故, 严重干扰铁路运用秩序。利用故障树 ( FTA) 方法分析机车牵引封锁故障, 采用的是自上而下的逻辑演绎法, 从顶事件分析到基本的零部件故障, 从故障后果分析故障原因, 能方便地找出引起牵引封锁故障的所有可能原因和原因组合, 找出产品薄弱环节, 帮助进行故障诊断, 改进使用维修方案以及进行事故调查及责任判定。
1FTA的一般步骤
FTA的一般步骤如图1 所示。
2确定顶事件
顶事件是建立故障树的基础, 确定的顶事件不同, 则建立的故障树也不同。本文以牵引封锁故障作为故障树的顶事件。
3故障树逐层分析
根据和谐1 型机车控制原理以及在段运用数据统计分析, 引起机车牵引封锁故障的主要原因有主变压器油温超限、主逆变器水温超限、主逆变器水压低、牵引电机过热、网压异常、原边电流或回流电流超限、机车控制异常等。再逐层由上向下严格按层次分析引起上述故障 ( 即中间事件) 的直接原因, 并通过合理的逻辑将这些故障原因联系起来, 就可以建立牵引封锁的故障树。
如主变压器油温超限主要由油泵故障、冷却塔油路故障、布赫继电器故障引起。故障树逐层原因分析的过程见表1。
4建立故障树
根据表1 利用故障树中提供的逻辑门建立机车牵引封锁的故障树, 如图2 所示。
说明:该故障中仍有一些未发展事件, 可以根据实际需要和掌握的数据进行更进一步分析, 以便于利用故障树进行故障诊断。
5定性分析
定性分析的目的在于寻找导致顶事件发生的原因和原因组合, 识别导致顶事件发生的所有故障模式, 即求故障树最小割集。定性分析的结果可以帮助设计人员判明潜在的故障, 以便改进设计; 用于指导机车故障诊断, 改进运用和维修方案。
5. 1求最小割集
使用下行法求出牵引封锁故障树的所有割集, 过程如表2所示。
最小割集是{ S1} , { S2} , { S3} , { S4} , { S5} , { S6} , { S7} , { S8} , { S9} , { S10} , { S11} , { S12} , { S13} , { S14} , { S15} , { S16} , { S17} 。
5. 2最小割集分析
在求得全部最小割集后, 可以初步进行最小割集的定性比较, 以便判断哪些底事件对顶事件的影响较大。因所有底事件阶数都是1, 故所有底事件是同等重要。
6定量分析
定量分析的主要任务是在底事件相互独立和已知其发生概率的条件下, 计算顶事件发生概率和底事件重要度等定量指标。一般来说, 复杂系统的定量计算比较困难, 一般可以借助软件进行。
6. 1求顶事件发生概率
实际计算时常用以下公式近似求顶事件发生概率:
即顶事件发生概率等于最小割集发生率之和。在牵引封锁故障树中, 最小割集是各底事件。因此顶事件发生概率P ( T) 即为各底事件发生概率之和。
对于各底事件的发生概率, 可以通过统计的和谐I型机车机破临修数据进行分析。代入上述公式即可求得顶事件的发生概率。
6. 2重要度计算
底事件对发生顶事件的贡献称为该底事件的重要度。一般用底事件概率重要度来衡量底事件的重要度。计算公式如下:
式中: Iip—第i个底事件的概率重要度;
Fs—故障树的故障概率函数 ( 即顶事件发生概率表达式) , = P ( T) ;
Fi—第i个底事件的发生概率。
代入上式计算, 可以求得各底事件的重要度。
由于该故障树每一个底事件都是一个最小割集, 代入上式求解重要度都是1, 因此所有底事件对顶事件的贡献一样。但必须认识到, 每一个底事件的发生率是不一样的, 不同原因引起的牵引封锁故障后果也不同。因此对该故障树, 可以认为发生率较高的底事件对顶事件影响较大, 重要度较高, 导致后果更严重的底事件重要度也更高。如主逆变器模块故障、TCU故障发生率较高, 因此重要度更高。
7 结论与建议
根据故障树分析, 我们找到了引起机车牵引封锁故障的主要原因。根据故障树, 主逆变器水压低、水温超限及主变压器油温超限都与冷却塔故障有关, 因此冷却塔故障 ( 含水路和油路故障) 是牵引封锁的重要底事件, 必须引起重视且从设计选型上确保冷却塔的可靠性, 同时在冷却塔结构设计与设备布置时必须考虑维护的简便性。
对于机车用户而言, 可以利用该故障树建立故障诊断流程图, 并针对每一种故障原因制定相应的故障处理措施, 便于在机车出现牵引封锁故障后能迅速判别故障原因, 然后根据预先指定的维修措施及时处理故障以迅速恢复机车使用。
参考文献
[1]EN 50126《铁路设施可靠性、有效性、维修性和安全性 (RAMS) 规范及示例》[S].
[2]李良巧.可靠性工程师手册[M].北京:中国人民大学出版社, 2006.
和谐机车 篇5
1 和谐内5型机车轮缘磨耗特点
和谐内5型机车在轮缘的磨耗方面也是有不同特点的, 主要表现出来的是四位轮轮缘的机车是磨耗最严重的一种机车, 五位轮轮缘的机车在磨耗方面几乎是很少的, 六位轮轮缘的机车是没有磨耗的, 而且随着踏面磨耗轮缘的厚度不断增加, , 磨耗不会减少而是会逐渐上涨, 所以六位轮踏面的磨耗是和六位轮轮缘的磨耗是相同的。
2 目前主要采取的对策
针对目前出现的机车轮缘的非正常磨耗相关的人员提出了一些解决的对策, 只要有可以将前后转向架进行对调, 可以对单条轮对进行更换, 在准备一些电机轮的备品, 在需要的时候可以进行更换。但是这些对策并不能从根本上解决轮缘的非正常磨耗, 为了更好的解决这个问题, 还是要对原因进行分析, 通过分析原因找到最根本的解决对策。
3 轮缘非正常磨耗的原因分析
机车的轮缘出现非正常的磨耗是与轮轨之间的摩擦有很大关系的, 但是轮轨之间的摩擦机理是非常复杂的, 而且轮轨之间的磨损是受到很多原因影响的。轮轨的质量就是影响轮轨之间磨损的重要原因, 轮轨的质量越好, 磨损就会越小。还有就是机车要行驶的路线的状况也是会影响到轮轨之间的磨损的, 行驶的路线的坡度的大小, 行驶路面的质量以及行驶时轮轨的钢轨的刚度都是会影响磨损大小的。同时机车的构造也是会影响机车的轮轨之间磨损的, 这主要体现的是设计方面的问题。通过对影响轮轨之间磨损原因的分析, 就可以得到导致轮缘非正常磨耗的主要原因, 轮缘的磨耗主要来自以下几方面因素的影响, 首先是转向架的影响;其次是轮对横动量的影响;再次是标准型踏面形状的影响;最后是轮对硬度的影响。在机车轮缘的磨耗是受转向架以及轮对横动量的影响较大的, 在寻找解决的方法时可以主要针对这两个方面来进行。
4 转向架对机车轮对轮缘磨耗的影响
机车轮缘的非正常磨耗在很大程度上是受机车转向架的影响, 机车的转向架一般都是有两种的, 一种是普通的, 另外一种是径向的。轮对和转向架的定位方式也是两种, 一种是刚性定位, 一种是弹性定位。机车的车轮是要具有很大刚度的, 这是更好的进行定位所必须的, 同时也是为了更好的传递纵向的牵引力。转向架内的车轴是要一直保持平衡的, 在车轮进行爬轨的时候就会导致轮缘的磨耗增加。机车的转向架在机车行驶的时候要将轮周上的牵引力都从车轴上传递到转向架的架构上, 这都是要经过轮对定位的纵向刚度来传递的, 所以在传递的时候是要要求轮对定位的刚度是要很大的, 不然的话, 是无法传递牵引力的。定位的纵向刚度越大, 轮对就无法向径向位置偏斜, 这样就会导致机车的径向转向无法实现。在牵引力和机车的导向上通常是存在着矛盾的, 机车的径向转向架是机车导向的机理, 在进行设计的时候已经经过了多年经验的积累, 为了更好的解决这一矛盾就要在设计的时候解决这一问题。和谐内5型机车轴箱采用比较落后的导框式刚性定位方式, 转向架与车体采用了三个叠层的承载架支撑着垂直负荷并允许其在机车和转向架之间做横向和蛇形运动。两个蛇形停止装置安装于转向架构架的顶部, 正是这种传统的车轮与转向架刚性连接方式, 造成了车轮不能适应曲线。其轮缘与钢轨侧面咬合, 使两个金属面部受到磨损, 加速了轮缘磨损。
5 轮对横动量对机车轮缘磨耗的影响
造成机车在小半径曲线上轮缘磨耗的因素为:轮缘与钢轨侧面的摩擦系数值、轮缘的耐磨性、轮缘力及轮缘与钢轨侧面的摩擦速度等, 而轮缘力、轮缘与钢轨侧面摩擦速度是造成轮缘磨耗的主要原因。摩擦速度又与轮缘在钢轨侧面的接触点至车轮瞬时转动中心的距离成正比。认真研究轮缘力、控制轮缘力是降低机车车轮缘磨耗、防止车轮爬越钢轨的重要途径。为了降低三轴转向架第一轮对外轮的的轮缘力, 应给予三轴转向架一位轮对以适当的横动量, 使中间轮在小半径曲线上直接贴靠外轨, 参与导向, 能使第一轮对外轮轮缘力有所降低。对于一、三位轮横动量较小的机车, 在通过站区小曲线半径时, 由于机车限速要求速度较低, 轮缘与外轨的磨擦力也有所降低, 所以影响不大。而正常情况下机车高速通过曲线时, 由于速度较高外轮对外轨的磨擦力也较大。此时, 如果横动量较小就不能减缓外轮对外轨的冲击, 同时也不能有效地将一、三位轮的导向力传给二、五位轮。如果一、三位轮横轮量过小或无横动量危害性也是较大的, 容易造成机车轮对爬轨, 轮对踏面不能在钢轨上做蛇行运动, 造成轮对踏面磨耗不均现象等。
6 和谐内5型机车轮缘及踏面非正常磨耗原因
和谐内5型机车轮缘及踏面非正常磨耗主要有下面两方面原因:一方面, 在机车转向架设计上, 没有采用比较先进的径向转向架技术, 而是在轴箱与转向架定位上采用了比较落后的导框式刚性定位方式。这种转向架在通过曲线时, 机车转向架的导向和回转能力都很差, 造成机车轮对轮缘加速磨损, 给机车正常运用、检修带来了很大困难。另一方面, 由于和谐内5型机车一、四位轮横动量小, 造成机车高速通过曲线时轮缘磨耗力不能有效得到缓冲, 并将导向力引向二、五位轮而磨耗加快, 使一、四位轮缘磨耗快速到限, 而二、五位轮不参与导向轮缘磨耗较小。由于和谐内5型机车是单端缲纵机车, 三、六位轮始终不参与导向, 并且三、六位轮横动量较小, 造成轮对踏面不能在轨面上做蛇形运动, 轮对踏面在钢轨上滚动始终局限在一个位置, 磨耗时间长了就会在踏面上形成一个钢轨轨面形状的深沟并且轮缘加厚。这个深沟对走行部是有危害的, 由于和谐内5型机车牵引中心销位于转向架第二位电机的前部, 中心销到三位轮的距离比到一位轮的要长, 力矩也大。在机车通过曲线时由于三位轮对被踏这条沟固定, 不能做蛇形运动, 随着转向架在曲线上旋转, 钢性不好的轴箱弹簧就会被掰断。六位轮与三位轮是一个道理。从以上分析可以看出轮对横动量这个参数是多么重要, 必须引起高度重视。否则更大的后果会加速钢轨的磨耗, 甚至会引起机车轮对轮缘爬轨。
7 结束语
在机务段配置机车可以提高员工的工作效率, 为此, 和谐内5型机车成为了首选, 这主要是因为这种机车是技术较先进的, 而且功率大、油耗低、污染低, 在使用的时候也是非常容易操作的, 但是在使用的过程中, 这种机车也在不断的暴露出一些缺陷, 主要的缺陷就是这种机车的轮缘非正常磨耗特别的严重, 轮缘的非正常磨耗给机车的正常使用和机车的检修都带来了很大问题, 为了保证机车的使用效果, 一定要对产生轮缘非正常损耗的原因进行分析, 找到解决的方法, 使得机车可以更好的为人们提供便利。
参考文献
[1]机车转向架技术.[1]机车转向架技术.
和谐机车 篇6
1.1国内A端子使用情况。高压A端子由环氧树脂浇注而成, 其主绝缘为环氧浇注而成。高压A端子斜向下安装在河蟹交流机车牵引变压器的侧面, 空气侧连接高压电缆T型头, 油侧与牵引变压器内部的高压引线相连。其作用是将网侧25k V高压电传输至牵引变压器内部。现在, 国内机车和动车牵引变压器用高压A端子主要有三种型号:36k V/630A、M400AR-3和750S1。
1.2现状综述。近年来, 和谐1型机车牵引变压器高压A端子发生多起烧损故障, 其故障主要表现A端子本身有炸裂、掉块痕迹, 严重的中心铜导电杆熔毁后呈凹陷状。因此, 需要引进新型高压A端子, 以增加机车运行的可靠性。
2电气性能及安装接口分析
2.1技术性能。三种A端子的技术性能对比如表1。三种A端子均符合主要车型技术要求。和谐1型机车目前均采用36k V/630A。因此, 需要对M400AR-3和750S1进行研究。
2.2接口分析
2.2.1高压A端子与T型头安装接口。36k V/630A和M400AR-3型高压A端子采用C型截面, 具体如图1所示, 750S1型高压A端子采用E型截面, 具体如图2所示。由于, 两种接口的截面尺寸不同, 须采用不同的T型接头与之相配;高压A端子须采用配套的T型接头使用。
2.2.2高压A端子与牵引变压器高压引线安装装接口分析。750S1型A端子油箱的升高座法安装方式调整为法兰安装方式, 油侧环氧体长度为75mm, 内部环氧体较短, 对高压引线布线影响不大。M400AR-3型A端子与油箱的升高座法兰安装方式不变, 与36KV/630A一致, 均按DIN42538标准自制安装部件, 卡箍安装, 但内部环氧体较长, 为154mm, 考虑内部电气空间, 合理调整升高座的尺寸和位置, 合理布置高压引线。
3高压A端子实际装车研究
3.1国产化HXD1和HXD1F型机车。方案1采用750S1型A端子。安装750S1型高压A端子需要调整升高座尺寸和安装方式, 采用直径190mm升高座后能满足使用750S1的各项电压间距要求, 变压器内部高压引线布局可与原来保持一致, 变压器自身满足尺寸要求。但如果安装T型头, 如图3所示, 在原65°的角度变为55°时, 加之升高座尺寸变化, T型头将会和油泵干涉, 此方案不能实行。
方案2采用M400AR-3型A端子。车安装M400AR-3型A端子, 为获得足够的安全电压间距, 对升高座尺寸进行调整 (采用HXD1B升高座) 来满足要求, 尽管变压器自身能满足尺寸要求, 但如果安装T型头, 如图4所示, 在原65°的角度变为55°时, 加之升高座尺寸变化, T型头将会和油泵干涉, 此方案不能实行。
综上所述, 750S1型高压A端子和M400AR-3型A端子, HXD1和HXD1F型机车的A端子安装角度由65°更改为55°后, T型头会与变压器油泵干涉, 所以不具备可行性。
3.2 HXD1C (高原) 型机车和HXD1D型机车。方案1采用750S1A端子。更换此A端子后, 虽然升高座安装法兰直径变大, 由170mm增至200mm, 但如果按照螺栓中心位置保持不变, 变压器自身不会干涉, 且法兰的加大后, 升高座与车体间距离仍有120mm-15mm=105mm的距离, 不会干涉, 同时对于A端子前部的管路, 高压电缆连接处与电缆留有错位, 也不存在干涉, 所以文中方案1中升高座位置不变的方案可行。其中, HXD1D型机车升高座抬高30mm的方案由于变压器本身无法实现, 此处不再分析变压器与外部接口的干涉情况。
方案2采用M400AR-3高压A端子。为提高变压器高压引线对螺杆的最小油路电压距离, 将上移升高座, 升高座上移后, 升高座与车体间距离仍有120mm-30mm=90mm, 不会干涉;与管路的分析同方案1。
综上所述, 750S1型高压A端子和M400AR-3型A端子, HXD1C (高原) 和HXD1D的这两种机车A端子变压器高压端子具有可行性。
4结论
4.1 750S1型A端子须采用与E型接口配套的T型接头, M400AR-3高压A端子可采用与原T型接头。
4.2 750S1型A端子对高压引线布线影响不大, 但须法兰安装方式, M400AR-3高压A端子不须法兰安装方式, 但要合理布置高压引线。
4.3升高座尺寸进行调整时, 仅HXD1C (高原车) 和HXD1D可以使用采用750S1型高压端子A端子和M400AR-3型高压A端子, 不改变升高座时, 均可使用。
综上所述, M400AR-3型高压A端子在和谐1型机车牵引变压器中具有更广泛的替代可行性。
摘要：针对和谐1型机车牵引变压器高压A端子故障率比较高, 对其他种类的高压A端子进行适用性分析。
关键词：机车,高压A端子,适用性
参考文献
[1]DIN42538-1969, 变压器;套管的紧固[D].
[2]刘子玉.电气绝缘结构设计原理[M].北京:机械工业出版社, 2000.
和谐机车 篇7
1 HXN5型机车轮缘磨耗特点
1.1 1、4位轮轮缘磨耗快。
1.2 2、5位轮磨耗较少。
1.3 3、6位轮轮缘不磨耗, 随踏面磨耗轮缘厚度不减少反而上长。
1.4 1-6位轮踏面磨耗基本相同。
2 目前主要采取的对策
2.1 对调前后转向架
2.2 对轮缘踏面超限后整车削旋。。
2.3 更换单条轮对
2.4 配备一定量电机轮对备品
3 造成轮缘非正常磨耗的原因分析
轮轨之间的摩擦机理是比较复杂的。轮轨之间磨损量的大小受到诸多因素的影响。一般说来, 有轮轨材质的影响;有线路状态的影响 (包括曲线半径、线路坡度、路基质量、钢轨横向刚度等) ;有机车构造的影响 (包括转向架型式、车轮断面的几何形状等) 。此外, 还与机车轴重、运行速度、润滑方式有关。虽然影响轮缘磨耗的因素有许多, 但是下面四个方面的因素是起主要作用的。
a.转向架的影响
b.轮对横动量的影响
c.标准型踏面形状的影响。
d.轮对硬度的影响。
由于机车踏面形状、轮对硬度受钢轨条件限制, 对机车轮缘磨耗影响不大。对此下面不再分析, 主要分析转向架、轮对横动量对机车轮缘磨耗的影响。
4 转向架对机车轮对轮缘磨耗的影响
机车的转向架设计对轮缘磨耗有很大影响, 机车转向架分为普通转向架和径向转向架, 按轮对和转向架定位方式又分为刚性定位和弹性定位2种方式。机车轮对定位的纵向钢度很大, 这是为了传递纵向的牵引力所必须的。因此, 转向架内的几根车轴总是保持平行, 即使进入曲线也是如此。图1为普通三轴转向架通过曲线的情况, 第1轴的车轮平面与轮轨接触点轨道切线的夹角称为前轴的冲角。由于冲角的存在, 增大了轮轨间的横向作用力、使车轮易于爬轨, 而且使轮缘和轨侧磨耗增加。图2为径向三轴转向架通过曲线的情况, 前轴和后轴都向曲线半径方向偏斜而占径向位置, 使冲角为零, 故称之为径向转向架, 冲角为零的好处是减少了轮缘的磨耗, 减小了轮轨横向作用力, 减小了车轮爬轨的危险性, 减少了踏面与轨面间的滑动, 从而改善曲线上机车的粘着性能。
机车转向架必须把轮周上的牵引力由车轴传递到转向架构架。这通常是由轮对定位的纵向方向来传递的, 因而轮对定位的纵向刚度通常都很大, 否则无法传递牵引力。定位纵向刚度大, 轮对就无法向径向位置偏斜, 机车径向转向就难以实现。这就是通常所说的牵引和导向的矛盾。所谓导向, 这里是指使轮对占径向位置, 利于通过曲线。机车径向转向架的导向机理、设计方法以及结构形式远经过长时间的技术积累, 到20世纪80年代末90年代初, 机车径向转向架的技术出现了突破, 德国、瑞士、南非、奥地利等国家相继在电力机车转向架上采用了径向调节技术。值得特别提出的是, 美国GM公司与德国西门子公司于1992~1993年联合开发了新一代的SD60M-AC及SD70M-AC内燃机车, 其特征为交流传动、微机控制及径向转向架, 被称为径向交流机车。该机车取得了极大的成功, 达到了前所未有的轮轨粘着水平和牵引能力, 并可用于过去三轴转向架难以涉足的多小半径曲线的困难区段, 扩大了三轴转向架的应用范围。为铁路带来了意想不到的费用节省, 车轮修型的里程延长一倍而且修型时的切削量减少。更换车轮的里程也延长一倍。
HXN5型机车轴箱采用比较落后的导框式刚性定位方式, 转向架与车体采用了三个叠层的承载架支撑着垂直负荷并允许其在机车和转向架之间做横向和蛇形运动。两个蛇形停止装置安装于转向架构架的顶部。正是这种传统的车轮与转向架刚性连接方式, 造成了车轮不能适应曲线。其轮缘与钢轨侧面“咬合”, 使两个金属面部受到磨损, 加速了轮缘磨损。
5 轮对横动量对机车轮缘磨耗的影响
造成机车在小半径曲线上轮缘磨耗的因素为:轮缘与钢轨侧面的摩擦系数值、轮缘的耐磨性、轮缘力及轮缘与钢轨侧面的摩擦速度等, 而轮缘力、轮缘与钢轨侧面摩擦速度是造成轮缘磨耗的主要原因。摩擦速度又与轮缘在钢轨侧面的接触点至车轮瞬时转动中心的距离 (即超前量) 成正比。认真研究轮缘力、控制轮缘力是降低机车车轮缘磨耗、防止车轮爬越钢轨的重要途径。为了降低三轴转向架第一轮对外轮的的轮缘力, 应给予三轴转向架一位轮对以适当的横动量, 使中间轮在小半径曲线上直接贴靠外轨, 参与导向, 能使第一轮对外轮轮缘力有所降低。
对于一、三位轮横动量较小的机车, 在通过站区小曲线半径时, 由于机车限速要求速度较低, 轮缘与外轨的磨擦力也有所降低, 所以影响不大。而正常情况下机车高速通过曲线时, 由于速度较高外轮对外轨的磨擦力也较大。此时, 如果横动量较小就不能减缓外轮对外轨的冲击, 同时也不能有效地将一、三位轮的导向力传给二、五位轮。如果一、三位轮横轮量过小或无横动量危害性也是较大的, 容易造成机车轮对爬轨, 轮对踏面不能在钢轨上做蛇行运动, 造成轮对踏面磨耗不均现象等。
HXN5型机车轮对相对构架的横动量比较小, GE规定1、3、4、6位轮导框横向间隙为5mm (报废极限9mm) , 2、5位轮横向间隙为14mm (报废极限18mm) 。实际测量的数据要比规定的小得多, 并且是单端缲纵的机车。
6 HXN5型机车轮缘及踏面非正常磨耗原因
通过上述分析不难看出HXN5型机车轮缘及踏面非正常磨耗主要有下面两方面原因:一方面, 美国人在HXN5型机车转向架设计上, 没有采用比较先进的径向转向架技术, 而是在轴箱与转向架定位上采用了比较落后的导框式刚性定位方式。这种转向架在通过曲线时, 机车转向架的导向和回转能力都很差, 造成机车轮对轮缘加速磨损, 给机车正常运用、检修带来了很大困难。
另一方面, 由于HXN5型机车1、4位轮横动量小, 造成机车高速通过曲线时轮缘磨耗力不能有效得到缓冲, 并将导向力引向二、五位轮而磨耗加快, 使1、4位轮缘磨耗快速到限, 而2、5位轮不参与导向轮缘磨耗较小。由于HXN5型机车是单端缲纵机车, 3、6位轮始终不参与导向, 并且3、6位轮横动量较小, 造成轮对踏面不能在轨面上做蛇形运动, 轮对踏面在钢轨上滚动始终局限在一个位置, 磨耗时间长了就会在踏面上形成一个钢轨轨面形状的深沟并且轮缘加厚。这个深沟对走行部是有危害的, 由于HXN5型机车牵引中心销位于转向架第2位电机的前部, 中心销到3位轮的距离比到1位轮的要长, 力矩也大。在机车通过曲线时由于3位轮对被踏这条沟固定, 不能做蛇形运动, 随着转向架在曲线上旋转, 钢性不好的轴箱弹簧就会被掰断。6位轮与3位轮是一个道理。从以上分析可以看出轮对横动量这个参数是多么重要, 必须引起高度重视的。否则更大的后果会加速钢轨的磨耗, 甚至会引起机车轮对轮缘爬轨。
摘要：HXN5型机车在哈局投入运用以来, 机车车轮轮缘非正常磨耗非常严重, 给机车正常运用和检修带来了巨大的困难。本文对HXN5型机车轮轮缘非正常磨耗的原因进行了深入的分析和探讨。
关键词：HXN5型机车,轮缘磨耗,转向架,轮对横动量,分析探讨
参考文献
[1]机车转向架技术.