第六章 受電弓、主變器及機械部分

1、第六章第六章 受電弓、主變器及機械部分受電弓、主變器及機械部分6.1 6.1 電力機車受電弓電力機車受電弓6.3 6.3 電力機車轉(zhuǎn)向架電力機車轉(zhuǎn)向架 6.4 6.4 電力機車車體電力機車車體 6.2 6.2 電力機車牽引變壓器電力機車牽引變壓器 6.1 電力機車受電弓電力機車受電弓 一、受電弓基本知識一、受電弓基本知識 受電弓是電力機車上一個重要的電氣部件，通過它直接與受電弓是電力機車上一個重要的電氣部件，通過它直接與接觸網(wǎng)接觸。它是是一種鉸接式機械構(gòu)件，通過絕緣子安裝接觸網(wǎng)接觸。它是是一種鉸接式機械構(gòu)件，通過絕緣子安裝在機車（動車）頂部。在機車（動車）頂部。作用作用：受電弓：受電弓升起升起

2、后，集電頭（滑板）與接觸網(wǎng)導線接觸后，集電頭（滑板）與接觸網(wǎng)導線接觸取流取流引入機車，引入機車，供供車內(nèi)的車內(nèi)的電電氣設(shè)備使用。氣設(shè)備使用。安裝位置安裝位置：它安裝在：它安裝在車頂上車頂上，不用時處于折疊狀態(tài)，運用時升，不用時處于折疊狀態(tài)，運用時升起與接觸網(wǎng)接觸。起與接觸網(wǎng)接觸。運行運行： 司機操控司機操控TCMS（機車微機控制管理系統(tǒng)），通過（機車微機控制管理系統(tǒng)），通過壓縮空壓縮空氣升氣升起或降下受電起或降下受電弓弓。注意注意：機車：機車正常正常運行時只運行時只升后弓升后弓，當其中一受電弓故障時，可，當其中一受電弓故障時，可經(jīng)高壓隔離開關(guān)隔離，機車可使用另一受電弓繼續(xù)牽引。經(jīng)高壓隔離開關(guān)隔

3、離，機車可使用另一受電弓繼續(xù)牽引。6.1 電力機車受電弓電力機車受電弓受電弓結(jié)構(gòu)示意圖受電弓結(jié)構(gòu)示意圖6.1 電力機車受電弓電力機車受電弓DSA200 DSA200 型受電弓外形圖型受電弓外形圖6.1 電力機車受電弓電力機車受電弓DSA200 DSA200 型受電弓主要技術(shù)參數(shù)型受電弓主要技術(shù)參數(shù)v 額定電壓額定電壓/ /電流電流: 25kV/1000A: 25kV/1000Av 額定運行速度額定運行速度: 200km/h: 200km/hv 最大運行速度最大運行速度: 220km/h: 220km/hv 靜態(tài)接觸壓力（不帶阻尼器）靜態(tài)接觸壓力（不帶阻尼器）: 70: 7010N10N（可調(diào)）

4、（可調(diào)）v 落弓位保持力落弓位保持力: 120N: 120Nv 輸入空氣壓力輸入空氣壓力: 0.4: 0.41MPa1MPav 額定工作氣壓額定工作氣壓 : : 約約0.36 Mpa0.36 Mpa（可調(diào)）（可調(diào)）v 升高到升高到 2m 2m 的升弓時間（自絕緣子底面）：的升弓時間（自絕緣子底面）： 5.4s5.4s（可調(diào)）（可調(diào)）v 從從 2m 2m 高的降弓時間（至絕緣子底面）：高的降弓時間（至絕緣子底面）： 4s4s（可調(diào)）（可調(diào)）6.1 電力機車受電弓電力機車受電弓要求要求：（1 1）受電弓各）受電弓各鉸接鉸接部分應(yīng)轉(zhuǎn)動部分應(yīng)轉(zhuǎn)動靈活靈活。（2 2）受電弓氣囊、空氣管路及各接頭連接處）

5、受電弓氣囊、空氣管路及各接頭連接處不不得有得有漏氣漏氣現(xiàn)象?，F(xiàn)象。（3 3）所有緊固件應(yīng)緊固到位，各導電軟連線應(yīng)）所有緊固件應(yīng)緊固到位，各導電軟連線應(yīng)安裝良好安裝良好，無斷無斷裂裂或破損現(xiàn)象。或破損現(xiàn)象。（4 4）滑板滑板不得有嚴重缺損，安裝牢固，接縫處應(yīng)平整、密貼。不得有嚴重缺損，安裝牢固，接縫處應(yīng)平整、密貼?；逋屑肮菬o裂損、變形。滑板托頂面平整，不得有嚴重滑板托及弓角無裂損、變形?；逋许斆嫫秸?，不得有嚴重銹蝕。弓角與滑板之間應(yīng)平滑過渡，間隙不得超限。滑板支銹蝕。弓角與滑板之間應(yīng)平滑過渡，間隙不得超限。滑板支架活動部分在任何高度均能動作靈活。架活動部分在任何高度均能動作靈活。（5 5）

6、各）各彈簧件彈簧件無裂損、銹蝕。無裂損、銹蝕。6.1 電力機車受電弓電力機車受電弓型號型號：TSG15B型型 應(yīng)用在應(yīng)用在HXD1C上上氣囊組裝氣囊組裝弓頭弓頭弓頭電流連接弓頭電流連接上框架上框架平衡桿平衡桿拉桿拉桿下臂桿下臂桿肘接電流連接肘接電流連接6.1 電力機車受電弓電力機車受電弓DSA250DSA250受電弓受電弓： 在在CRH2CRH2等動車組上運用。等動車組上運用。 工作高度：工作高度： 5300mm 5300mm5600mm5600mm6.1 電力機車受電弓電力機車受電弓受電弓是受電弓是DSA350S:DSA350S: 專門開發(fā)專門開發(fā)用于高速列車用于高速列車。 搖臂結(jié)構(gòu)可搖臂結(jié)

7、構(gòu)可優(yōu)化優(yōu)化與高與高架線之間的架線之間的滑動接觸情滑動接觸情況況。剛性。剛性構(gòu)架構(gòu)架和和搖臂搖臂結(jié)結(jié)構(gòu)由構(gòu)由鋁合金鋁合金制成。兩個制成。兩個滑動觸點由鋁制成，其滑動觸點由鋁制成，其頂部覆有碳。頂部覆有碳。6.1 電力機車受電弓電力機車受電弓二、高速受電弓二、高速受電弓受流技術(shù)受流技術(shù)： 受流技術(shù)主要受流技術(shù)主要研究接觸網(wǎng)與受流器之間接觸狀態(tài)、受流特研究接觸網(wǎng)與受流器之間接觸狀態(tài)、受流特性及其影響因素性及其影響因素。 弓網(wǎng)關(guān)系弓網(wǎng)關(guān)系是輪軌（電氣化）交通系統(tǒng)是輪軌（電氣化）交通系統(tǒng)最重要最重要的兩個關(guān)系之的兩個關(guān)系之一（另一個是一（另一個是輪軌關(guān)系輪軌關(guān)系）。）。 當列車高速當列車高速運行運行時

8、，弓網(wǎng)在擾動力的作用下，將產(chǎn)生各種時，弓網(wǎng)在擾動力的作用下，將產(chǎn)生各種周期或非周期性振動周期或非周期性振動，進而使弓網(wǎng)之間的接觸壓力發(fā)生變化，進而使弓網(wǎng)之間的接觸壓力發(fā)生變化。當。當接觸壓力增加接觸壓力增加時，會時，會增加增加運動運動阻力阻力和弓網(wǎng)和弓網(wǎng)磨耗磨耗，使接觸，使接觸導線截面積減小，導線截面積減小，單位阻抗壓降增加單位阻抗壓降增加。反之反之，會會使弓、網(wǎng)使弓、網(wǎng)分分離離，從而產(chǎn)生，從而產(chǎn)生火花或電弧火花或電弧。6.1 電力機車受電弓電力機車受電弓1 1、高速受電特點、高速受電特點（1 1）波動特性影響受電）波動特性影響受電 受電弓沿接觸導線移動速度大，受電弓沿接觸導線移動速度大，接觸

9、接觸網(wǎng)與受電弓的網(wǎng)與受電弓的波動波動特特性變化，影響受電。性變化，影響受電。（2 2）空氣動態(tài)力影響受電）空氣動態(tài)力影響受電 高速列車空氣阻力很大，空氣動態(tài)力影響大。高速列車空氣阻力很大，空氣動態(tài)力影響大。（3 3）受流功率大）受流功率大 高速列車功率大，需要解決受電弓從接觸網(wǎng)大功率受電問高速列車功率大，需要解決受電弓從接觸網(wǎng)大功率受電問題。題。2 2、高速受電弓的要求、高速受電弓的要求（1 1）受電弓滑板與接觸導線間接觸壓力恒定）受電弓滑板與接觸導線間接觸壓力恒定6.1 電力機車受電弓電力機車受電弓（2 2）盡可能減輕受電弓運動部分重量）盡可能減輕受電弓運動部分重量 目的是保證與接觸網(wǎng)可靠接

10、觸。目的是保證與接觸網(wǎng)可靠接觸。（3 3）受電弓結(jié)構(gòu)設(shè)計）受電弓結(jié)構(gòu)設(shè)計 力求使作用在滑板上的空氣阻力由別的零件來承擔，力求使作用在滑板上的空氣阻力由別的零件來承擔，使滑使滑板板在垂直工作范圍內(nèi)在垂直工作范圍內(nèi)保持水平保持水平位置，減小甚至位置，減小甚至消除空氣阻力消除空氣阻力對滑板與接觸導線間接觸壓力的對滑板與接觸導線間接觸壓力的影響影響。（4 4）滑板材料、形狀、尺寸滿足要求）滑板材料、形狀、尺寸滿足要求 目的是保證目的是保證良好良好的的接觸接觸狀態(tài)、更高的狀態(tài)、更高的耐磨耐磨性能。性能。（5 5）升降弓時先快后慢）升降弓時先快后慢 先快后慢，先快后慢，升升弓時弓時減小減小對接觸網(wǎng)和底架的

11、對接觸網(wǎng)和底架的沖擊載荷沖擊載荷，且，且降降弓時可弓時可快速斷弧快速斷弧。6.2 電力機車牽引變壓器電力機車牽引變壓器 我國鐵道電氣化采用我國鐵道電氣化采用25kV25kV單相工頻單相工頻50H50HZ Z供電制，則供電制，則交交- -直直、交交- -直直- -交交電力機車都電力機車都需需要要牽引變壓器牽引變壓器。 電力牽引系統(tǒng)由牽引變壓器、牽引變流器、牽引電動機三電力牽引系統(tǒng)由牽引變壓器、牽引變流器、牽引電動機三大部分組成。大部分組成。牽引變壓器功能牽引變壓器功能 一是將機車供電系統(tǒng)與接觸網(wǎng)相一是將機車供電系統(tǒng)與接觸網(wǎng)相隔離隔離，二是將接觸網(wǎng)高壓，二是將接觸網(wǎng)高壓變壓變壓成牽引系統(tǒng)所需的壓電

12、，三是為變流器提供成牽引系統(tǒng)所需的壓電，三是為變流器提供續(xù)流電感續(xù)流電感，抑制諧波電流和鉗制短路電流抑制諧波電流和鉗制短路電流，缺保機車安全、可靠運行。，缺保機車安全、可靠運行。牽牽引引系系統(tǒng)統(tǒng)牽引變壓器牽引變壓器牽引變流器牽引變流器牽引電動機牽引電動機6.2 電力機車牽引變壓器電力機車牽引變壓器 不但交不但交- -直、交直、交- -直直- -交電力機車的變壓器有別，就是交直交電力機車的變壓器有別，就是交直交中的交中的CRHCRH、HXDHXD也有不同，故主要以也有不同，故主要以HXDHXD的變壓器作簡介。的變壓器作簡介。一、牽引變壓器的幾個技術(shù)問題一、牽引變壓器的幾個技術(shù)問題 “交交- -直

13、直- -交交”電力機車牽引變壓器，其實是電力機車牽引變壓器，其實是次邊多繞組次邊多繞組的單相變壓器的單相變壓器，具有許多的特殊性。，具有許多的特殊性。1、運行特點、運行特點（1）空載工況下）空載工況下特點特點： 網(wǎng)壓變化大網(wǎng)壓變化大；電壓波形畸變電壓波形畸變；直流偏磁直流偏磁。研究解決研究解決： 勵磁勵磁涌流涌流（幅值大，（幅值大，6 68 8的的I IN N，甚至幾十倍；時間長）問，甚至幾十倍；時間長）問題；題；過電壓過電壓問題；問題；鐵心飽和鐵心飽和及及發(fā)熱發(fā)熱問題；問題；線圈機械線圈機械及及電氣穩(wěn)電氣穩(wěn)定性定性問題等。問題等。6.2 電力機車牽引變壓器電力機車牽引變壓器（2）負載工況下）

14、負載工況下 因牽引變壓器負載為變流器及牽引電動機，則因牽引變壓器負載為變流器及牽引電動機，則次邊電壓次邊電壓、電流、電流不是標準正弦波，發(fā)生不是標準正弦波，發(fā)生畸變畸變，使變壓器的負載工況分，使變壓器的負載工況分析變得異常復雜，目前，析變得異常復雜，目前，國內(nèi)外無成熟、完整的分析理論國內(nèi)外無成熟、完整的分析理論。（原（原“南車南車”電機在該領(lǐng)域進行了探索性研究）電機在該領(lǐng)域進行了探索性研究）特點特點： 電流電流、電壓電壓波形波形畸變畸變，諧波含量大諧波含量大；空間；空間漏磁場強漏磁場強，磁，磁力線局部集中；力線局部集中；發(fā)熱發(fā)熱及冷卻技術(shù)及冷卻技術(shù)復雜復雜。研究解決研究解決： 漏磁場問題；基波

15、及諧波的發(fā)熱與冷卻問題；空間結(jié)構(gòu)漏磁場問題；基波及諧波的發(fā)熱與冷卻問題；空間結(jié)構(gòu)件在磁場中渦流發(fā)熱問題；線圈短路能力問題。件在磁場中渦流發(fā)熱問題；線圈短路能力問題。6.2 電力機車牽引變壓器電力機車牽引變壓器2、諧波含量、諧波含量 經(jīng)計算，諧波含量經(jīng)計算，諧波含量 總的總的諧波損耗諧波損耗占變壓器總損耗的比例為占變壓器總損耗的比例為16.5%16.5%，即變壓器，即變壓器設(shè)計時要事先考慮設(shè)計時要事先考慮16.5%16.5%的的冷卻容量富余冷卻容量富余，線圈溫升相應(yīng)要考，線圈溫升相應(yīng)要考慮慮諧波造成溫升諧波造成溫升的增加，同時的增加，同時還應(yīng)考慮集膚效應(yīng)還應(yīng)考慮集膚效應(yīng)。6.2 電力機車牽引變壓

16、器電力機車牽引變壓器3、 對變壓器的影響對變壓器的影響（略）（略）4 4、牽引變壓器的技術(shù)處理、牽引變壓器的技術(shù)處理（1 1）鐵芯結(jié)構(gòu)的選擇）鐵芯結(jié)構(gòu)的選擇鐵心磁密選取鐵心磁密選取。保證網(wǎng)壓。保證網(wǎng)壓31kV31kV時，鐵芯時，鐵芯磁密磁密不不至于至于飽和飽和。鐵芯柱采取整體包扎鐵芯柱采取整體包扎。因變壓器采取。因變壓器采取臥臥式式安裝，鐵芯柱需安裝，鐵芯柱需承受承受其本身和其本身和繞組繞組的的重量重量以及機車運行時以及機車運行時各個方向的沖擊力各個方向的沖擊力，所以對鐵芯柱的，所以對鐵芯柱的強度和剛度要求高強度和剛度要求高，故整體包扎。（見右圖）故整體包扎。（見右圖）鐵芯、夾件及其它鋼結(jié)構(gòu)件

17、可靠接地鐵芯、夾件及其它鋼結(jié)構(gòu)件可靠接地，避免變壓器內(nèi)部出現(xiàn)環(huán)流和懸浮電位。避免變壓器內(nèi)部出現(xiàn)環(huán)流和懸浮電位。dtdu6.2 電力機車牽引變壓器電力機車牽引變壓器（2 2）線圈結(jié)構(gòu)的選擇）線圈結(jié)構(gòu)的選擇繞組盡量設(shè)計成瘦高型繞組盡量設(shè)計成瘦高型，滿足變壓，滿足變壓器繞組器繞組疏耦合疏耦合的要求。的要求。高壓繞組出線方式按高壓繞組出線方式按A A、X X、X X、A A、A A、X X布置布置，滿足降低鐵心窗高和牽，滿足降低鐵心窗高和牽引繞組出線方便。引繞組出線方便。高壓繞組導線采用漆包高壓繞組導線采用漆包NomexNomex紙包紙包扁銅線扁銅線，以提高高壓繞組端部的絕，以提高高壓繞組端部的絕緣強

18、度。緣強度。注：注：NomexNomex（諾梅克斯），稱芳族聚酰胺，特（諾梅克斯），稱芳族聚酰胺，特點是耐熱性好，強度高。點是耐熱性好，強度高。6.2 電力機車牽引變壓器電力機車牽引變壓器（3 3）油箱結(jié)構(gòu)的選擇）油箱結(jié)構(gòu)的選擇油箱以油箱以HXHXD D1B1B變壓器油變壓器油箱為原型，根據(jù)變壓箱為原型，根據(jù)變壓器器身尺寸和安裝位器器身尺寸和安裝位置變化進行調(diào)整，置變化進行調(diào)整，箱箱蓋蓋根據(jù)變壓器出線和根據(jù)變壓器出線和強度要求進行強度要求進行調(diào)整調(diào)整。油箱強度和剛度油箱強度和剛度，根據(jù)，根據(jù)計算（有限元計算）計算（有限元計算）和實測（應(yīng)力測試）和實測（應(yīng)力測試）結(jié)果進行結(jié)果進行設(shè)計優(yōu)化設(shè)計優(yōu)化

19、。 6.2 電力機車牽引變壓器電力機車牽引變壓器（4 4）冷卻方式的選擇）冷卻方式的選擇 變壓器冷卻方式，變壓器冷卻方式，采用采用強迫導向油循環(huán)強迫導向油循環(huán)風冷風冷（ODAFODAF），雙冷），雙冷卻回路和強度要求進卻回路和強度要求進行調(diào)整。行調(diào)整。 變壓器冷卻示意圖變壓器冷卻示意圖6.2 電力機車牽引變壓器電力機車牽引變壓器二、二、HXHXD D1C1C牽引變壓器牽引變壓器（簡介）（簡介） HXHXD D1C1C牽引變壓器采用牽引變壓器采用臥式臥式結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu), ,強迫油循環(huán)冷卻強迫油循環(huán)冷卻方式。方式。特點特點：短路阻抗高、牽引繞組間全解耦、機械強度高、容量大、：短路阻抗高、牽引繞組間全解耦

20、、機械強度高、容量大、體積小、重量輕、效率高以及環(huán)保等特點。體積小、重量輕、效率高以及環(huán)保等特點。實物圖實物圖：牽引變壓器如下圖所示。：牽引變壓器如下圖所示。6.2 電力機車牽引變壓器電力機車牽引變壓器 安裝位置安裝位置： 牽引變壓器安裝在機車車底轉(zhuǎn)向架之間和牽引變壓器安裝在機車車底轉(zhuǎn)向架之間和兩個風缸之間。兩個風缸之間。 等效電路圖等效電路圖： 次邊有六個牽引繞組，分別經(jīng)變流器驅(qū)動次邊有六個牽引繞組，分別經(jīng)變流器驅(qū)動6 6臺牽引電機。臺牽引電機。 變壓器等效電路變壓器等效電路6.2 電力機車牽引變壓器電力機車牽引變壓器三、三、HXHXD D3C3C牽引變壓器牽引變壓器型號型號：貨運貨運機車采

21、用機車采用JQFP2-9000/25JQFP2-9000/25（DLDL）型主變壓器；）型主變壓器； 客運客運機車采用機車采用JQFP-10160/25 JQFP-10160/25 型主變壓器。型主變壓器。安裝安裝：采用下懸式安裝方式的一體化多繞組變壓器。：采用下懸式安裝方式的一體化多繞組變壓器。冷卻方式冷卻方式：采用強迫導向油循環(huán)風冷。：采用強迫導向油循環(huán)風冷。 采用全密封結(jié)構(gòu)。采用全密封結(jié)構(gòu)。1 1、主要設(shè)計特點、主要設(shè)計特點（兩種主變壓器相同）（兩種主變壓器相同）（1 1）采用）采用下懸式安裝下懸式安裝，強迫導向油循環(huán)風冷方式強迫導向油循環(huán)風冷方式；主變壓器；主變壓器與與儲油柜一體化儲油

22、柜一體化，冷卻裝置分開布置。，冷卻裝置分開布置。（2 2）采用心式）采用心式臥放臥放結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)，A A級絕緣級絕緣，普通，普通礦物油礦物油；6.2 電力機車牽引變壓器電力機車牽引變壓器 變壓器及油循環(huán)系統(tǒng)均采用變壓器及油循環(huán)系統(tǒng)均采用真空注油真空注油，儲油柜，儲油柜封入高純度氮封入高純度氮氣氣，是與空氣完全隔離的全封閉結(jié)構(gòu)。，是與空氣完全隔離的全封閉結(jié)構(gòu)。（3 3）高阻抗繞組結(jié)構(gòu)高阻抗繞組結(jié)構(gòu)，使變壓器內(nèi)部空間磁場很強，大量采用，使變壓器內(nèi)部空間磁場很強，大量采用無磁結(jié)構(gòu)件。無磁結(jié)構(gòu)件。（4 4）油箱采用）油箱采用磁屏蔽磁屏蔽的方式，避免漏磁干擾外部信號。的方式，避免漏磁干擾外部信號。（5 5

23、）線圈導線采用）線圈導線采用NomexNomex紙絕緣紙絕緣，具有耐熱等級高，機械強度，具有耐熱等級高，機械強度大的特點。大的特點。（6 6）全）全鋁板翅式冷卻器鋁板翅式冷卻器，兩路油循環(huán)系統(tǒng)。，兩路油循環(huán)系統(tǒng)。（7 7）高壓高壓端子采用采用端子采用采用NexansNexans公司公司M400 AR-3 M400 AR-3 端子端子。低壓端子。低壓端子與與HXD3 HXD3 電力機車主變壓器采用的端子一致。電力機車主變壓器采用的端子一致。 （ Nexans Nexans：耐克森，總部設(shè)在巴黎，全球電纜制造及工程專家，全球十大綜合：耐克森，總部設(shè)在巴黎，全球電纜制造及工程專家，全球十大綜合布線品

24、牌之一）布線品牌之一）6.2 電力機車牽引變壓器電力機車牽引變壓器2 2、主變壓器循環(huán)冷卻原理、主變壓器循環(huán)冷卻原理 兩種主變壓器相同。兩種主變壓器相同。 主變壓器有主變壓器有兩個油循環(huán)回路兩個油循環(huán)回路。 油箱內(nèi)被隔板分隔成二個區(qū)，油箱內(nèi)被隔板分隔成二個區(qū)，一端為進油區(qū)，另一端為出油區(qū)一端為進油區(qū)，另一端為出油區(qū)。出油區(qū)的熱油被油泵抽出，經(jīng)。出油區(qū)的熱油被油泵抽出，經(jīng)蝶閥、油流繼電器送入油冷卻器蝶閥、油流繼電器送入油冷卻器，通過散熱翅片與冷卻空氣進行，通過散熱翅片與冷卻空氣進行熱交換后，油管和蝶閥由油箱進熱交換后，油管和蝶閥由油箱進油側(cè)進入線圈，在線圈內(nèi)部流動油側(cè)進入線圈，在線圈內(nèi)部流動、冷

25、卻，由線圈排油側(cè)流出到油、冷卻，由線圈排油側(cè)流出到油箱的出油區(qū)，如此往復循環(huán)。箱的出油區(qū)，如此往復循環(huán)。6.2 電力機車牽引變壓器電力機車牽引變壓器3 3、保護功能、保護功能（兩種主變壓器相同）（兩種主變壓器相同）（1 1）油溫保護）油溫保護 主變壓器具有油溫檢測功能，設(shè)主變壓器具有油溫檢測功能，設(shè)1 1個個溫度繼電器溫度繼電器，檢測油，檢測油溫，當油溫溫，當油溫超過超過100100時，溫度時，溫度繼電器動作繼電器動作，主變流器封鎖主變流器封鎖，停止輸出功率。停止輸出功率。（2 2）油流保護）油流保護 有兩路油循環(huán)冷卻支路，各設(shè)一個油流繼電器對油流情況有兩路油循環(huán)冷卻支路，各設(shè)一個油流繼電器對

26、油流情況進行監(jiān)測。若進行監(jiān)測。若一油流一油流繼電器繼電器檢測檢測到到無油循環(huán)無油循環(huán)，則該冷卻支路，則該冷卻支路對應(yīng)的對應(yīng)的3 3組牽引變流器組牽引變流器和和1 1組輔助變流器禁止組輔助變流器禁止功率輸出，機車功率輸出，機車的牽引功率下降的牽引功率下降50%50%；若兩個油流若兩個油流繼電器均檢測到繼電器均檢測到無無油循環(huán)，油循環(huán)，則則斷開主斷路器斷開主斷路器。6.2 電力機車牽引變壓器電力機車牽引變壓器（3 3）壓力保護壓力保護 安裝壓力釋放閥安裝壓力釋放閥，當變壓器內(nèi)部壓力達到當變壓器內(nèi)部壓力達到959515kPa15kPa 時，時，壓力壓力釋放閥動作釋放閥動作，釋放壓力，同時在微機顯示屏

27、上顯示。，釋放壓力，同時在微機顯示屏上顯示。6.3 電力機車轉(zhuǎn)向架電力機車轉(zhuǎn)向架一、概述一、概述 電力機車（動車）一般由電力機車（動車）一般由車體車體和和轉(zhuǎn)向架轉(zhuǎn)向架兩部分組成兩部分組成, ,通過通過支承裝置彈性連接，將車體支承在轉(zhuǎn)向架上。支承裝置彈性連接，將車體支承在轉(zhuǎn)向架上。轉(zhuǎn)向架：轉(zhuǎn)向架： 把兩個或多個把兩個或多個輪對輪對用一定的用一定的結(jié)構(gòu)連接起來結(jié)構(gòu)連接起來、并設(shè)相關(guān)輔助、并設(shè)相關(guān)輔助裝置組成的一個裝置組成的一個小車小車稱為轉(zhuǎn)向架（稱為轉(zhuǎn)向架（bogiebogie），又稱為走行部、），又稱為走行部、走行裝置（走行裝置（running gearrunning gear） 。目的：目的：

28、 提高提高車輛車輛曲線通過能力曲線通過能力； 增加增加車輛車輛載重載重。6.3 電力機車轉(zhuǎn)向架電力機車轉(zhuǎn)向架1 1、轉(zhuǎn)向架的作用、轉(zhuǎn)向架的作用 （1 1）轉(zhuǎn)向架）轉(zhuǎn)向架相對車體相對車體可以可以自由轉(zhuǎn)動自由轉(zhuǎn)動； （2 2）使較長的車輛能夠）使較長的車輛能夠通過較小曲線半徑通過較小曲線半徑的曲線，的曲線，減減小運小運行行阻力阻力和和噪聲噪聲，提提高運行高運行速速度；度； （3 3）采用轉(zhuǎn)向架可以）采用轉(zhuǎn)向架可以增加車輛長度增加車輛長度、載重載重和容積；和容積； （4 4）便于）便于安裝減振裝置安裝減振裝置，使車輛具有較好的動力性能和運，使車輛具有較好的動力性能和運行品質(zhì)；行品質(zhì)； （5 5）支承

29、車體支承車體，使重力分配均勻；，使重力分配均勻； （6 6）便于）便于安裝安裝牽引牽引電機電機和和制動裝置制動裝置；便于維護和互換。；便于維護和互換。6.3 電力機車轉(zhuǎn)向架電力機車轉(zhuǎn)向架2 2、轉(zhuǎn)向架的分類、轉(zhuǎn)向架的分類（1 1）按有無動力分）按有無動力分 動力轉(zhuǎn)向架，非動力轉(zhuǎn)向架；動力轉(zhuǎn)向架，非動力轉(zhuǎn)向架；（2 2）按動力傳動方式分）按動力傳動方式分單獨傳動單獨傳動： 每一動軸由一臺牽引電機傳動。每一動軸由一臺牽引電機傳動。組合傳動組合傳動： 每臺轉(zhuǎn)向架上只裝每臺轉(zhuǎn)向架上只裝一臺一臺牽引牽引電機電機，通過齒輪鏈來，通過齒輪鏈來驅(qū)動驅(qū)動該轉(zhuǎn)該轉(zhuǎn)向架上的向架上的所有輪對所有輪對。注意注意：單獨傳

30、動單獨傳動時，在數(shù)字或時，在數(shù)字或字母字母的的右下角注以右下角注以“0 0” ，采用組，采用組合傳動時不注。合傳動時不注。 6.3 電力機車轉(zhuǎn)向架電力機車轉(zhuǎn)向架（3 3）按軸數(shù)分）按軸數(shù)分 二軸轉(zhuǎn)向架（二軸轉(zhuǎn)向架（B B0 0-B-B0 0），三軸轉(zhuǎn)向架（），三軸轉(zhuǎn)向架（C C0 0-C-C0 0）等。）等。（4 4）按牽引電機懸掛方式分）按牽引電機懸掛方式分半懸掛半懸掛：也叫抱軸式懸掛或軸支承式懸掛。：也叫抱軸式懸掛或軸支承式懸掛。 特點特點：牽引：牽引電機電機的的一側(cè)一側(cè)通過滑動或滾動的抱軸軸承直接通過滑動或滾動的抱軸軸承直接扣壓扣壓在在車軸車軸上，上，另一側(cè)另一側(cè)則通過懸掛裝置彈性的則通

31、過懸掛裝置彈性的懸掛懸掛在在轉(zhuǎn)向架構(gòu)架轉(zhuǎn)向架構(gòu)架的的橫梁橫梁上。上。全懸掛全懸掛：又稱架承式懸掛。：又稱架承式懸掛。 特點特點：牽引：牽引電機電機通過懸掛裝置完通過懸掛裝置完全固定在轉(zhuǎn)向架構(gòu)架全固定在轉(zhuǎn)向架構(gòu)架上（也有上（也有懸掛在懸掛在車體車體上的）。上的）。6.3 電力機車轉(zhuǎn)向架電力機車轉(zhuǎn)向架3 3、轉(zhuǎn)向架關(guān)鍵參數(shù)、轉(zhuǎn)向架關(guān)鍵參數(shù)v 軌距軌距：我國鐵路標準軌距：我國鐵路標準軌距1435mm1435mm；v 輪對內(nèi)側(cè)距：標準輪對輪對內(nèi)側(cè)距：標準輪對135313533mm 3mm ，快速輪對，快速輪對135313532mm2mm；v 固定固定軸距軸距：同轉(zhuǎn)向架最前位與最后位車軸中心線間的距離，

32、：同轉(zhuǎn)向架最前位與最后位車軸中心線間的距離，我國規(guī)定客車一般取我國規(guī)定客車一般取2.42.42.6m2.6m；v 最高運行速度；最高運行速度；v 車輪直徑車輪直徑：我國鐵路：我國鐵路客車客車標準輪徑標準輪徑915mm915mm，貨車貨車輪徑輪徑840mm840mm，電力機車電力機車輪徑輪徑1250mm1250mm，動車動車組組860mm860mm。v 軸重軸重（Axle loadAxle load）：每個輪對施加到軌道上的載荷，包括軸）：每個輪對施加到軌道上的載荷，包括軸上承受的載荷與輪對自身重量；上承受的載荷與輪對自身重量；v 轉(zhuǎn)向架重量：不宜大于轉(zhuǎn)向架重量：不宜大于7t7t；v 通過最小曲

33、線半徑通過最小曲線半徑：我國規(guī)定對于客車轉(zhuǎn)向架通過最小曲線：我國規(guī)定對于客車轉(zhuǎn)向架通過最小曲線半徑為連掛半徑為連掛145m145m，單車調(diào)車，單車調(diào)車100m100m；6.3 電力機車轉(zhuǎn)向架電力機車轉(zhuǎn)向架動車組、客車的軸重：動車組、客車的軸重：v 200km/h200km/h及以上及以上動力分散動力分散動車組動車：動車組動車：17t17t；v 200km/h200km/h及以上及以上動力集中動力集中動車組動車：動車組動車：21t21t；v 200km/h200km/h及以上動車組及以上動車組拖車拖車：16t16t；v 200km/h200km/h客車：客車： 15.5t15.5t；v 160k

34、m/h160km/h客車：客車： 16.5t16.5t；v 120km/h120km/h客車：客車： 18t18t；v 200km/h200km/h客運機車：客運機車： 22t22t；6.3 電力機車轉(zhuǎn)向架電力機車轉(zhuǎn)向架二、動車組（高速）轉(zhuǎn)向架二、動車組（高速）轉(zhuǎn)向架1、動車組轉(zhuǎn)向架的、動車組轉(zhuǎn)向架的基本基本要求要求v 良好的運行穩(wěn)定良好的運行穩(wěn)定性性和舒適感（動力學）和舒適感（動力學）v 簡單的結(jié)構(gòu)和輕量簡單的結(jié)構(gòu)和輕量化化（可靠性）（可靠性）v 方便出色的維修保養(yǎng)方便出色的維修保養(yǎng)性性v 防止脫軌的防止脫軌的安全性安全性（動力學）（動力學）6.3 電力機車轉(zhuǎn)向架電力機車轉(zhuǎn)向架國外國外高速轉(zhuǎn)

35、向架的試驗高速轉(zhuǎn)向架的試驗研究證明研究證明，當車輛的運行速度，當車輛的運行速度超過超過200km/h時時，有，有可能可能出現(xiàn)這種不穩(wěn)定的出現(xiàn)這種不穩(wěn)定的蛇行運動蛇行運動。 高速運行時的穩(wěn)定性、平穩(wěn)性和良好的曲線通過性能等關(guān)鍵高速運行時的穩(wěn)定性、平穩(wěn)性和良好的曲線通過性能等關(guān)鍵技術(shù)問題技術(shù)問題。穩(wěn)定性主要是蛇行運動。穩(wěn)定性主要是蛇行運動。輪對的蛇行運動輪對的蛇行運動：6.3 電力機車轉(zhuǎn)向架電力機車轉(zhuǎn)向架高速轉(zhuǎn)向架發(fā)展概況高速轉(zhuǎn)向架發(fā)展概況： 20世紀世紀5080年代，一些國家開始將列車速度提高到年代，一些國家開始將列車速度提高到140160200km/h。 日本日本東海道新干線列車所用的東海道新

36、干線列車所用的DT200型轉(zhuǎn)向架，最高運營型轉(zhuǎn)向架，最高運營速度為速度為210km/h； 法國法國于于1973年正式生產(chǎn)年正式生產(chǎn)Y32型轉(zhuǎn)向架，其最高運營速度為型轉(zhuǎn)向架，其最高運營速度為200km/h； 德國德國于于1974年開始生產(chǎn)年開始生產(chǎn)MD52型轉(zhuǎn)向架，最高運營速度也型轉(zhuǎn)向架，最高運營速度也是是200km/h。 法國法國1990年年5月的月的TGV轉(zhuǎn)向架提高到轉(zhuǎn)向架提高到515.3km/h。2007年年TGV時速達時速達574.8km/h。6.3 電力機車轉(zhuǎn)向架電力機車轉(zhuǎn)向架2、動車組轉(zhuǎn)向架主要分類、動車組轉(zhuǎn)向架主要分類 分類原則分類原則 因車輛用途不同、運行條件差異、制造維修方法等

37、具體因因車輛用途不同、運行條件差異、制造維修方法等具體因素的影響，以及對轉(zhuǎn)向架的性能、結(jié)構(gòu)、參數(shù)和采用的材料素的影響，以及對轉(zhuǎn)向架的性能、結(jié)構(gòu)、參數(shù)和采用的材料工藝等要求的差別，出現(xiàn)了多種型式的轉(zhuǎn)向架。工藝等要求的差別，出現(xiàn)了多種型式的轉(zhuǎn)向架。各種轉(zhuǎn)向架各種轉(zhuǎn)向架的主要區(qū)別的主要區(qū)別在于：在于：彈簧懸掛彈簧懸掛系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與參數(shù)，系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與參數(shù)，垂向載荷垂向載荷的的傳遞方式，傳遞方式，軸箱定位軸箱定位方式，方式，制動裝置制動裝置的類型與安裝，的類型與安裝，構(gòu)架的構(gòu)架的結(jié)構(gòu)型式結(jié)構(gòu)型式以及以及作用原理作用原理等諸方面。因此，可等諸方面。因此，可按按轉(zhuǎn)向架轉(zhuǎn)向架作用原作用原理理及及結(jié)構(gòu)型結(jié)構(gòu)型式式

38、分類分類。6.3 電力機車轉(zhuǎn)向架電力機車轉(zhuǎn)向架（1）按作用原理分類）按作用原理分類 ETR460ETR460470470480(480(瑞典瑞典) ) LANZADERAS LANZADERAS（西班牙）西班牙） ICT ICT（德國），（德國），SM3 SM3 （芬蘭）（芬蘭） 中國中國 IC2000-ALARIS IC2000-ALARIS（西班牙）（西班牙） CDT-680 CDT-680（捷克）捷克） NEW PENDOLINO( NEW PENDOLINO(瑞典瑞典) ) CP CP型和型和SZSZ型等型等高 速 轉(zhuǎn) 向 架 系 列 產(chǎn) 品擺式轉(zhuǎn)向架非擺式轉(zhuǎn)向架注注：擺式可提高曲線限

39、速的（：擺式可提高曲線限速的（25254040）% %6.3 電力機車轉(zhuǎn)向架電力機車轉(zhuǎn)向架（2）按軸箱定位方式分類）按軸箱定位方式分類軸箱定位裝置軸箱定位裝置 定義定義： 約束輪對與構(gòu)架之間相對運動的機構(gòu)。約束輪對與構(gòu)架之間相對運動的機構(gòu)。 作用作用： 軸箱定位方式?jīng)Q定動車組轉(zhuǎn)向架結(jié)構(gòu)型式軸箱定位方式?jīng)Q定動車組轉(zhuǎn)向架結(jié)構(gòu)型式。 意義意義： 適宜的軸箱彈性定位，以避免車輛在運行速度范圍內(nèi)發(fā)生適宜的軸箱彈性定位，以避免車輛在運行速度范圍內(nèi)發(fā)生激烈的振動，保證車輛在曲線上運行時具有良好的導向性能激烈的振動，保證車輛在曲線上運行時具有良好的導向性能，減小輪對與鋼軌之間的沖擊和側(cè)壓力，減輕車輪輪緣與鋼，

40、減小輪對與鋼軌之間的沖擊和側(cè)壓力，減輕車輪輪緣與鋼軌的磨耗，確保車輛運行的安全性和平穩(wěn)性。軌的磨耗，確保車輛運行的安全性和平穩(wěn)性。6.3 電力機車轉(zhuǎn)向架電力機車轉(zhuǎn)向架基本要求基本要求： 縱向縱向和和橫向橫向具有適宜的具有適宜的彈性定位剛度彈性定位剛度，其值，其值 是該裝置主是該裝置主要參數(shù)；要參數(shù)； 結(jié)構(gòu)形式結(jié)構(gòu)形式應(yīng)能保證良好地實現(xiàn)彈性定位作用，應(yīng)能保證良好地實現(xiàn)彈性定位作用， 性能穩(wěn)定，性能穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)簡單可靠，無磨耗或少磨耗，結(jié)構(gòu)簡單可靠，無磨耗或少磨耗， 制造檢修方便，重量輕，制造檢修方便，重量輕，成本低等。成本低等。結(jié)構(gòu)方式結(jié)構(gòu)方式： 板彈簧式、板彈簧式、 IS式（拉板式的一種）、拉板

41、式（支撐板式）式（拉板式的一種）、拉板式（支撐板式）、麥弗遜式、軸箱導框架式、麥弗遜式、軸箱導框架式 （普通客車及機車用）、圓柱導（普通客車及機車用）、圓柱導軌式、拉桿式軌式、拉桿式 、圓錐疊層橡膠式、轉(zhuǎn)臂式等、圓錐疊層橡膠式、轉(zhuǎn)臂式等6.3 電力機車轉(zhuǎn)向架電力機車轉(zhuǎn)向架6.3 電力機車轉(zhuǎn)向架電力機車轉(zhuǎn)向架3、動車組轉(zhuǎn)向架的結(jié)構(gòu)及其作用、動車組轉(zhuǎn)向架的結(jié)構(gòu)及其作用結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)： 輪對軸箱裝置、構(gòu)架、彈性懸掛裝置、牽引裝置、基礎(chǔ)制輪對軸箱裝置、構(gòu)架、彈性懸掛裝置、牽引裝置、基礎(chǔ)制動裝置。動裝置。 動車轉(zhuǎn)向架：增加驅(qū)動裝置。動車轉(zhuǎn)向架：增加驅(qū)動裝置。（1）輪對）輪對組成組成：車軸、車輪：車軸、車輪車

42、輪車輪： 我國動車組采用我國動車組采用整體輾鋼車輪整體輾鋼車輪； 車輪由踏面、輪緣、輪輞、輻板、輪轂等部分組成；車輪由踏面、輪緣、輪輞、輻板、輪轂等部分組成； 踏面踏面形狀：形狀：錐形錐形、磨耗形。、磨耗形。車軸車軸：承受彎矩、扭矩，載荷有交變的，還有突加的。：承受彎矩、扭矩，載荷有交變的，還有突加的。 由車軸鋼鍛造而成。高速列車采用空心軸。由車軸鋼鍛造而成。高速列車采用空心軸。6.3 電力機車轉(zhuǎn)向架電力機車轉(zhuǎn)向架（2）軸箱）軸箱作用：作用：v 連接輪對與構(gòu)架，將車輪繞其軸線、沿軌道方向的轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)化連接輪對與構(gòu)架，將車輪繞其軸線、沿軌道方向的轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)化為車輛沿軌道方向的平動；為車輛沿軌道方向的平動

43、；v 承受載荷與沖擊，傳遞各向力；承受載荷與沖擊，傳遞各向力；注意注意：軸箱裝置需要保證良好的潤滑與密封。：軸箱裝置需要保證良好的潤滑與密封。（3）構(gòu)架）構(gòu)架結(jié)構(gòu)形式結(jié)構(gòu)形式： H形、口字形、目字形、日字形形、口字形、目字形、日字形，常用，常用H H形。形。要求要求：強度強度：靜強度、疲勞強度；：靜強度、疲勞強度； 剛度剛度6.3 電力機車轉(zhuǎn)向架電力機車轉(zhuǎn)向架（4）中央懸掛）中央懸掛 即中央彈簧。通常為即中央彈簧。通常為螺旋圓彈簧螺旋圓彈簧、橡膠彈簧橡膠彈簧或或空氣彈簧空氣彈簧?？諝鈴椈桑嚎諝鈴椈桑涸谌嵝悦荛]容器中充入壓力空氣，利用空氣的可壓在柔性密閉容器中充入壓力空氣，利用空氣的可壓縮性實現(xiàn)

44、彈性作用的非金屬彈簧稱為空氣彈簧，由本體、附縮性實現(xiàn)彈性作用的非金屬彈簧稱為空氣彈簧，由本體、附加空氣室和高度調(diào)整閥組成，同一轉(zhuǎn)向架兩側(cè)的空氣彈簧還加空氣室和高度調(diào)整閥組成，同一轉(zhuǎn)向架兩側(cè)的空氣彈簧還需要設(shè)置差壓閥。需要設(shè)置差壓閥。優(yōu)點優(yōu)點：大柔度大柔度、小剛度；、小剛度； 在任何載荷下在任何載荷下保持車輛高度不變保持車輛高度不變； 在任何載荷下保持車輛在任何載荷下保持車輛自振頻率不變自振頻率不變； 吸收高頻振動、降低噪音吸收高頻振動、降低噪音效果好；效果好； 具有良好的具有良好的非線性剛度特性非線性剛度特性。6.3 電力機車轉(zhuǎn)向架電力機車轉(zhuǎn)向架4、典型動車組轉(zhuǎn)向架、典型動車組轉(zhuǎn)向架CRH2型

45、（四方型（四方/川崎）動車組轉(zhuǎn)向架川崎）動車組轉(zhuǎn)向架6.3 電力機車轉(zhuǎn)向架電力機車轉(zhuǎn)向架動力轉(zhuǎn)向架動力轉(zhuǎn)向架 由構(gòu)架、由構(gòu)架、 輪對軸箱、牽引裝置、基礎(chǔ)制動裝置、二系懸掛輪對軸箱、牽引裝置、基礎(chǔ)制動裝置、二系懸掛裝置、牽引電機、驅(qū)動裝置組成。裝置、牽引電機、驅(qū)動裝置組成。 每節(jié)動力每節(jié)動力車廂車廂下有下有兩個兩個動力動力轉(zhuǎn)向架轉(zhuǎn)向架。每臺動力轉(zhuǎn)向架有兩。每臺動力轉(zhuǎn)向架有兩根動力軸，電機采用架懸方式，降低了簧根動力軸，電機采用架懸方式，降低了簧 下質(zhì)量，改善了動下質(zhì)量，改善了動力學性能。力學性能。拖車轉(zhuǎn)向架拖車轉(zhuǎn)向架 與動車轉(zhuǎn)向架組成結(jié)構(gòu)基本一致，但與動車轉(zhuǎn)向架組成結(jié)構(gòu)基本一致，但沒沒 有牽引電機和驅(qū)動有牽引電機和驅(qū)動裝置裝置。 拖車下是拖車轉(zhuǎn)向架。拖車下是拖車轉(zhuǎn)向架。6.3 電力機車轉(zhuǎn)向架電力機車轉(zhuǎn)向架轉(zhuǎn)向架結(jié)構(gòu)概要