動(dòng)車組檢修技術(shù)及設(shè)備

1、動(dòng)車組牽引傳動(dòng)系統(tǒng)檢修技術(shù)組員：郭 帥1018040104張雙宇1018040110王卓玉1018040114黃琰羚1018040128目錄一、簡述動(dòng)車組牽引傳動(dòng)裝置一、簡述動(dòng)車組牽引傳動(dòng)裝置三三、我國牽引傳動(dòng)技術(shù)展望、我國牽引傳動(dòng)技術(shù)展望二、牽引傳動(dòng)系統(tǒng)檢修技術(shù) 簡述動(dòng)車組牽引傳動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)車的關(guān)鍵是牽引傳動(dòng)裝置。牽引傳動(dòng)系統(tǒng)主要由受電弓、真空斷路、牽引變壓器、牽引變流機(jī)和牽引電動(dòng)機(jī)組成。受電弓作為電網(wǎng)接觸裝置將25KV的高壓交流電輸送到客車的牽引變壓器，降壓成1500V的交流電，然后輸入到牽引變流器進(jìn)行技術(shù)處理，使之變成電壓和頻率可控的三相交流電，輸送給牽引電動(dòng)機(jī)工作以驅(qū)動(dòng)列車運(yùn)行。牽 引 逆

2、 變 器主 變 壓 器牽 引 逆 變 器高 壓 側(cè) 變 流 器運(yùn)行速度等級(jí)車載牽引功率動(dòng)力配置方式。牽引傳動(dòng)制式。牽引控制系統(tǒng)小結(jié)牽引技術(shù)的現(xiàn)狀牽引技術(shù)的現(xiàn)狀牽引傳動(dòng)制式牽引傳動(dòng)制式分為直流傳動(dòng)制式和交流傳動(dòng)制式。目前我國干線鐵路使用的電力機(jī)車仍以直流傳動(dòng)制式為主，交流傳動(dòng)機(jī)車雖然已經(jīng)有了運(yùn)用，但在電力牽引動(dòng)力中所占的比重很小。由于交流傳動(dòng)機(jī)車性能的優(yōu)越性，國外的主要機(jī)車生產(chǎn)商早已停止了直流傳動(dòng)機(jī)車的生產(chǎn)，基本上都是采用交流傳動(dòng)方式的牽引技術(shù)。我國鐵路牽引的交流傳動(dòng)技術(shù)應(yīng)用才剛剛開始，技術(shù)上遠(yuǎn)未達(dá)到成熟的程度。牽引動(dòng)力配置方式按牽引動(dòng)力配置方式可以分為動(dòng)力集中方式和動(dòng)力分散方式。動(dòng)力集中方式就

3、是傳統(tǒng)的機(jī)車牽引方式，這是我國目前電力牽引的主要模式，也是我國鐵路運(yùn)用比較成熟的牽引模式。動(dòng)力分散型動(dòng)車組是日本首創(chuàng)的，動(dòng)力分散方式是城市地鐵牽引模式的進(jìn)化和發(fā)展，是一種發(fā)展迅速的牽引模式。歐洲國家近年來也紛紛采用動(dòng)力分散型動(dòng)車組的模式。目前我國也已經(jīng)有了這種牽引模式的動(dòng)車組，如“中原之星”動(dòng)車組,“先鋒”號(hào)動(dòng)車組以及CRH系列動(dòng)車組，但無論在技術(shù)上還是在運(yùn)用管理上都只是剛剛起步。運(yùn)行速度等級(jí) 我國已經(jīng)有了120kmh及以下等級(jí)、160kmh等級(jí)、200kmh等級(jí)、250kmh等級(jí)以及300kmh的電力機(jī)車或動(dòng)力分散型動(dòng)車組。160kmh及其以下等級(jí)的機(jī)車在技術(shù)上已經(jīng)比較成熟，也有了較為成熟的

4、運(yùn)用和管理經(jīng)驗(yàn)；但對(duì)于250kmh及其以上等級(jí)機(jī)車的應(yīng)用才剛剛開始，技術(shù)上也還不夠成熟。車載牽引功率 車載功率可以從總功率和單軸功率兩個(gè)方面來看：我國直流傳動(dòng)機(jī)車的車載總功率最大為6400kW(SS4型機(jī)車)，單軸功率最大為900kW(SS8型機(jī)車)；交流傳動(dòng)機(jī)車的車載總功率最大為7200kw(SSJ3型機(jī)車)，單軸功率最大為1200kW(“中華之星”動(dòng)車組)。作為單軸1200kW的交流傳動(dòng)機(jī)車來說，已經(jīng)達(dá)到了較高的水平，只是在技術(shù)上還不夠成熟。牽引控制系統(tǒng) 我國鐵路機(jī)車已經(jīng)普遍采用微機(jī)作為牽引控制系統(tǒng)，但在直流傳動(dòng)機(jī)車上仍有相當(dāng)數(shù)量的模擬電子控制系統(tǒng)。動(dòng)車組上已經(jīng)開始使用列車和車廂的通信網(wǎng)絡(luò)

5、實(shí)現(xiàn)控制和信息交換，初步形成了分布式控制的雛形。但目前還沒有我們自己的、成熟可靠的微機(jī)控制系統(tǒng)產(chǎn)品，控制網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用尚待完善。小結(jié) 以上諸方面的關(guān)系是相互交叉和相容的。根據(jù)上述分析，可以說我國鐵路在牽引的技術(shù)方面已經(jīng)基本達(dá)到或接近國際先進(jìn)水平，只是在技術(shù)的成熟度和產(chǎn)品的可靠性方面需要進(jìn)一步提高?？偟膩碚f目前在牽引系統(tǒng)方面，“中華之星”和“先鋒”號(hào)動(dòng)車組的技術(shù)含量相當(dāng)高，已經(jīng)試驗(yàn)運(yùn)行了50多萬km，有很多經(jīng)驗(yàn)可以借鑒，而作為中國鐵路第六次大提速上線運(yùn)行的動(dòng)車組和諧號(hào)動(dòng)車組的技術(shù)，可以作為我國牽引動(dòng)力技術(shù)最高水平的代表。牽引傳動(dòng)系統(tǒng)檢修技術(shù)受電弓的檢修受電弓的檢修受電弓動(dòng)態(tài)檢測系統(tǒng)受電弓動(dòng)態(tài)檢測系統(tǒng)

6、變壓器檢修變壓器檢修電機(jī)檢修電機(jī)檢修受電弓故障原因受電弓故障如何處理動(dòng)車組對(duì)受電弓的基本要求動(dòng)車組對(duì)受電弓的基本要求 滑板與接觸導(dǎo)線接觸可靠，磨耗小；升、降弓時(shí)不產(chǎn)生過分沖擊；運(yùn)行中受電弓動(dòng)作輕巧、平穩(wěn)、動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性好。為此，在接觸導(dǎo)線高度容許變化的范圍內(nèi)，要求受電弓滑板對(duì)接觸導(dǎo)線有一定的接觸壓力，且升、降弓過程具有先快后慢的特點(diǎn)，即升弓時(shí)滑板離開底架要快，貼近接觸導(dǎo)線要慢，以防彈跳；降弓時(shí)滑板脫離接觸導(dǎo)線要快，落在底架上要慢，以防拉弧及對(duì)底架有過分的機(jī)械沖擊。受電弓故障原因 首先是接觸網(wǎng)與受電弓的不匹配產(chǎn)生的問題。 其次是動(dòng)車組在高速運(yùn)行中空氣的摩擦力對(duì)于受電弓的影響。 第三是受電弓與動(dòng)車頂端

7、鏈接不當(dāng)受電弓故障如何處理受電弓絕緣子閃絡(luò)升不起弓機(jī)械部件損壞受電弓離線受電弓常見問題標(biāo)題升不起弓 動(dòng)車組升不起弓原因是由于傳動(dòng)風(fēng)缸里的氣壓不足。 解決方法：可在傳動(dòng)風(fēng)缸某處安裝一個(gè)壓力傳感器，將傳感器的輸出送信號(hào)板處理，在氣壓低于升弓氣壓的最小值時(shí)，系統(tǒng)報(bào)警。正常工作時(shí)氣缸氣壓為520-1 000 kPa。受電弓絕緣子閃絡(luò) 受電弓絕緣子在車頂起支撐、絕緣的作用，原因：由于工作環(huán)境惡劣，長期經(jīng)受高電壓負(fù)載、污染物沉積、冷熱變化等作用，瓷瓶可能出現(xiàn)開裂，發(fā)生絕緣電阻下降甚至降為零，嚴(yán)重時(shí)會(huì)發(fā)生絕緣子閃絡(luò)，使動(dòng)車組處于無流狀態(tài)。 解決方法：可采用泄露電流傳感器對(duì)其泄漏電流的大小進(jìn)行在線監(jiān)測，將測得

8、的絕緣子泄漏電流與給定值（給定值通過檢測已壞絕緣子的泄漏電流實(shí)驗(yàn)來確定）相比較，如果小于給定值，則說明絕緣子處于正常狀態(tài)；如果大干給定值，則說明絕緣子已處于故障狀態(tài)。機(jī)械部件損壞 影響：若某一機(jī)械部件損壞，會(huì)影響升降弓的正常完成。 解決方法：通過測量升降弓時(shí)間能反應(yīng)各個(gè)部件是否正常工作。升弓時(shí)間可通過檢測受電弓電磁閥線圈兩端電壓和網(wǎng)壓的變化來測量，起始量為受電弓電磁閥線圈兩端電壓，線圈得電，升弓開始；終止量為網(wǎng)壓，升弓結(jié)束，升弓時(shí)間正常為58 s。受電弓離線(1) 離線現(xiàn)象在動(dòng)車組運(yùn)行過程中，受電弓與接觸阿是處于一種動(dòng)態(tài)接觸狀態(tài)，離線是指弓、網(wǎng)脫離接觸，因而在離線狀態(tài)下，動(dòng)車組內(nèi)網(wǎng)壓表會(huì)顯示為

9、。由于弓、網(wǎng)接觸是動(dòng)態(tài)接觸，因此，瞬時(shí)的離線是容許的，也是不可避免的，但是，長時(shí)間的離線就會(huì)嚴(yán)重影響受流狀態(tài)，從而影響動(dòng)車組的正常運(yùn)行。離線一般是以最大離線時(shí)間和單位時(shí)間內(nèi)的離線次數(shù)來衡量。(2) 離線的特征離線發(fā)生時(shí)伴隨著以下特征： 離線時(shí)伴有高頻電磁渡產(chǎn)生。 測量用受電弓（不受流的受電弓）離線時(shí)產(chǎn)生火花，火花電流變化陡峭。 測量用受電弓離線時(shí)，受電弓與接觸線間的電阻變大。 受電弓和接觸線之間的接觸壓力趨近于0。 受電弓在牽引狀態(tài)下離線時(shí)，會(huì)產(chǎn)生電弧并發(fā)出強(qiáng)烈的紫外光。受電弓動(dòng)態(tài)檢測系統(tǒng) 動(dòng)車組在運(yùn)行中，受電弓的運(yùn)行狀態(tài)在不斷變化。由于外部因素或受電弓本身質(zhì)量會(huì)造成受電弓變形（如受電弓托架翻

10、轉(zhuǎn)、左右不平衡、上框架變形等），從而造成弓網(wǎng)故障，輕則刮壞受電弓，重則造成接觸網(wǎng)停電或刮斷接觸網(wǎng)。因此，需要對(duì)受電弓工作狀態(tài)進(jìn)行動(dòng)態(tài)檢測。受電弓動(dòng)態(tài)檢測系統(tǒng)的功能 及時(shí)采集受電弓弓頭的變化信息，即在車頂上能夠檢測運(yùn)行時(shí)弓頭是否保持水平，前后、左右移動(dòng)是否超出其工作面等。 對(duì)檢測信息及時(shí)進(jìn)行處理、顯示、報(bào)警。 自動(dòng)降下故障受電弓，同時(shí)升起另一受電弓以保證機(jī)車?yán)^續(xù)運(yùn)行。 將受電弓的檢測、監(jiān)視信號(hào)同時(shí)傳輸?shù)角昂笏緳C(jī)室，使乘務(wù)員能夠直接觀察到受電弓的運(yùn)行情況。電力變壓器故障類型外部故障：外部故障：油箱：焊接質(zhì)量不好，密封填圈質(zhì)量油箱：焊接質(zhì)量不好，密封填圈質(zhì)量不好；電壓分接開關(guān)傳動(dòng)裝置：機(jī)械操作部分、

11、不好；電壓分接開關(guān)傳動(dòng)裝置：機(jī)械操作部分、控制部分等問題；冷卻裝置：風(fēng)扇、輸油泵控制部分等問題；冷卻裝置：風(fēng)扇、輸油泵.控制控制設(shè)備等問題；附件：絕緣套管、溫度計(jì)、油位計(jì)設(shè)備等問題；附件：絕緣套管、溫度計(jì)、油位計(jì)、各種繼電器等問題。、各種繼電器等問題。內(nèi)部故障：內(nèi)部故障：繞組：絕緣擊穿、斷線、變形；繞組：絕緣擊穿、斷線、變形；鐵芯：鐵芯疊片之間絕緣不好，接地不好，鐵芯：鐵芯疊片之間絕緣不好，接地不好，鐵芯兩點(diǎn)或多點(diǎn)接地及鐵芯螺栓絕緣擊穿；鐵芯兩點(diǎn)或多點(diǎn)接地及鐵芯螺栓絕緣擊穿；內(nèi)部的裝配、設(shè)備質(zhì)量問題內(nèi)部的裝配、設(shè)備質(zhì)量問題電壓分節(jié)開關(guān)控電壓分節(jié)開關(guān)控制不到位制不到位引線絕緣層薄弱，絕緣油老化。

12、引線絕緣層薄弱，絕緣油老化。（1）直流電阻檢測（2）絕緣電阻檢測（3）介質(zhì)損耗檢測（4）繞組變形監(jiān)測電氣檢測通過變壓器油中氣體的色譜分析，對(duì)發(fā)現(xiàn)變壓器內(nèi)部的某些潛伏性故障及其發(fā)展程度的早期診斷非常靈敏有效化學(xué)檢測紅外成像檢測 電力變壓器在線檢測方法電機(jī)的檢修（1）定子鐵芯短路（2）定子鐵芯松動(dòng)常見的電磁及機(jī)械故障定子鐵芯的故障（1）絕緣故障現(xiàn)象（2）電機(jī)繞組故障繞組絕緣破損匝間短路絕緣電阻降低電機(jī)繞組故障（1）斷條（2）端環(huán)開裂異步電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組故障 定子鐵芯短路 這類故障大部分發(fā)生在齒頂部分。 交流電機(jī)定子鐵芯中磁通是交變的，鐵芯中的磁滯損耗、渦流損耗及表面磁通脈振損耗都使鐵芯發(fā)熱，為了減少定

13、-T鐵出的鐵損， 解決方法：通常都將定于沖片兩邊涂有絕緣隔離層，以減少鐵損。 因此大容量的和暈要的交流電機(jī)，在定于鐵芯疊裝后必須進(jìn)行鐵損試驗(yàn)，檢查硅鋼片的質(zhì)量和鐵芯是否存在局部過熱現(xiàn)象。而異步電機(jī)定、轉(zhuǎn)子氣隙小，由于裝配不當(dāng)，軸承磨損，轉(zhuǎn)軸彎曲及單邊磁拉力等原因，郡可能造成定、轉(zhuǎn)子摩擦，使定子鐵芯局部區(qū)域齒頂上絕緣層被磨去，并因毛刺而使片間相連，致使渦流損耗增大而局部過熱。定子鐵芯松動(dòng) 起因：定子鐵芯松動(dòng)往往是由于制造時(shí)鐵芯壓裝不緊，或定子鐵芯緊同件松脫或失效時(shí)發(fā)生，其主要征兆是電磁噪聲增加，特別是在起動(dòng)過程中的電磁噪聲，振動(dòng)大是鐵芯松動(dòng)的另一征兆。鐵芯松動(dòng)故障使電機(jī)發(fā)出噪聲，并導(dǎo)致繞組絕緣因

14、振動(dòng)火而加速損壞。絕緣故障現(xiàn)象 電機(jī)各部分絕緣都是由不同絕緣材料經(jīng)過各種處理組合成的，各部分的絕緣結(jié)構(gòu)組成了電機(jī)的絕緣系統(tǒng)；但是，無論是機(jī)械強(qiáng)度、耐熱件、對(duì)環(huán)境的抵抗鈍力以及耐久性等方面，絕緣系統(tǒng)都是電機(jī)結(jié)構(gòu)中較薄弱的環(huán)節(jié)，其發(fā)生故障的幾率也較高，老化，磨損、過熱、受潮、污染和電暈都會(huì)造成絕緣故障 電機(jī)繞組故障繞組絕緣破損：它是由于絕緣收縮和電動(dòng)力的作用造成的，其伴隨的征兆是槽楔竄位，綁扎墊塊脫落，端部綁扎松弛，端部振動(dòng)增大，檢查時(shí)可發(fā)現(xiàn)絕緣電阻降低，泄漏電流增加，耐壓水平明顯降低。絕緣破損通常是線圈受到了碰撞，或轉(zhuǎn)子部件脫落、碰刮導(dǎo)致絕緣局部損傷，運(yùn)行時(shí)往往表現(xiàn)為對(duì)地?fù)舸?匝間短路：高壓定

15、子繞組為了減少附加銅耗，通常在股線間需要換位。在制造過程中，線圈的壓型和換位工序操作不當(dāng)時(shí)，易造成匝間短路。 絕緣電阻降低：多數(shù)情況是由于繞組吸潮或?qū)щ娊滴镔|(zhì)粘在線圈表面瓢或滲入絕緣層的裂紋所致。往往需要拆卸電機(jī)，用專用清洗劑清洗、烘干、浸漆后方能恢復(fù)異步電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組故障 鼠籠式異步電機(jī)在起動(dòng)時(shí)，繞組內(nèi)短時(shí)間流過很大電流，不僅承受很大沖擊力，而且溫升很快，產(chǎn)生熱應(yīng)力，端環(huán)還需要承受較大離心應(yīng)力。反復(fù)起動(dòng)、運(yùn)行、停轉(zhuǎn)，使導(dǎo)條和端環(huán)受到循環(huán)熱應(yīng)力和變形，由于各部分位移量不同，受力不均勻，會(huì)使導(dǎo)條和端環(huán)因應(yīng)力分布不均勻而斷裂。另外，從電磁力矩來看，起動(dòng)時(shí)的加速力矩、丁作時(shí)的驅(qū)動(dòng)力矩是由導(dǎo)條產(chǎn)生的，減速時(shí)導(dǎo)條叉承受制動(dòng)力矩，由于負(fù)載變化和電壓波動(dòng)時(shí)導(dǎo)條要受到交變負(fù)荷的作用，容易產(chǎn)生疲勞。當(dāng)籠型繞組鑄造質(zhì)量、導(dǎo)條與端環(huán)的材質(zhì)和焊接質(zhì)量存在問題時(shí)，導(dǎo)條和端環(huán)的斷裂、開焊更易發(fā)生。導(dǎo)條、端環(huán)斷裂的征兆足電機(jī)起動(dòng)時(shí)間延長、轉(zhuǎn)差率增大、力矩減小，同時(shí)也將出現(xiàn)電機(jī)振動(dòng)和噪聲增加等現(xiàn)象。我國牽引傳動(dòng)技術(shù)展望 我國機(jī)車電傳動(dòng)技術(shù)已走過50余年的發(fā)展里程，取得了巨大進(jìn)步，鐵路運(yùn)輸從速度和功率已被用到技術(shù)極限的交-直傳動(dòng)邁入速度更快、功率更高的交流傳動(dòng)的階段，但這項(xiàng)技術(shù)的創(chuàng)新和開拓是永無止境的，它必將隨著相關(guān)技術(shù)的發(fā)展而不斷提高到更新的水平上。通過貫徹“引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)，