電力機車總體及走行部第二章課件

1、車體和設備布置 第二章車體和設備布置是電力機車總體結構、總體設計的重要組成部分。 車體是由底架、側墻、車頂和車頂蓋及司機室構成的殼形結構。 設備布置主要指車體內(nèi)及車頂?shù)脑O備和車外的輔助設備的布置。 本章除了對車體的功能、要求和類型作必要的闡述外，將重點介紹SS4G、HXD3型電力機車的結構特點和組成，并對車體的設備布置原則、布置特點以及設備布置作比較詳細的敘述。 第一節(jié) 車 體 一、車體的功能 車體是電力機車上部車廂部分，其功能有： （1）車體是乘務人員操縱、保養(yǎng)和維修機車的場所。 （2）安裝各種電氣、機械設備，并保護車內(nèi)設備不受外界風沙雨雪的侵蝕。 （3）傳遞垂直力。 （4）傳遞縱向力。 （

2、5）傳遞橫向力。第一節(jié) 車 體 二、對車體的要求由于車體的功能要求和工作時的受力復雜性、嚴重性，因此車體必須滿足：（1）有足夠的強度和剛度。 （2）為了提高機車的速度，必須適當減輕車體的自重，而且要求在各個方向上做到質量勻稱、重心低。 （3）車體結構必須保證設備安裝、檢查、保養(yǎng)以及檢修更換的便利。 （4）作為現(xiàn)代化的牽引動力，車體設計必須充分考慮改善乘務人員的工作條件，完善通風、采光、取暖、瞭望、隔音、隔熱等措施。 第一節(jié) 車 體（5）車體必須納入國家規(guī)定的機車車輛限界尺寸中。 （6）在滿足車體基本功能和空氣動力學車體外形的基礎上，應使車體外形設計美觀、大方，富有時代氣息。三、車體的類型 電力

3、機車的車體可謂形式多樣，下面分類說明。 1按不同用途分類 根據(jù)車體不同用途，其結構可分為下列幾種： （1）工業(yè)電力機車，是在工礦運輸或調(diào)車作業(yè)中使用的電力機車。 第一節(jié) 車 體第一節(jié) 車 體（2）干線運輸大功率電力機車，是一種在鐵路主干線承擔運輸任務的電力機車， 第一節(jié) 車 體2按車體車載結構分類根據(jù)車體不同的承載需要，其結構可分為下列幾種： （1）底架承載式車體。 （2）底架和側墻共同承載式車體（又稱側壁承載車體）。 第一節(jié) 車 體第一節(jié) 車 體（3）整體承載車體。整體式承載車體過去在客貨車輛中應用較多，電力機車應用較少。3高速機車車體 機車在運行中所受空氣阻力在中低速時往往并不明顯，但當速

4、度達到一定值時，空氣阻力就成為阻礙機車速度提高的重要制約因素。 四、SS4G型電力機車車體結構 1SS4G型機車車體結構特點第一節(jié) 車 體SS4G型電力機車是我國自行設計制造的大功率重載貨運機車，由兩節(jié)完全相同的機車組成。（1）SS4G型電力機車車體首次采用16Mn低合金高強度鋼板壓型梁與鋼板焊成整體承載式車體結構，既滿足了強度和剛度的要求，又達到了輕量化的目的。（2）吸收了國外電力機車的先進技術，在車體設計中采用了大頂蓋預布線預布管結構和推挽式牽引方式及橫移式密封側窗結構等。第一節(jié) 車 體（3）為便于制造和檢修，SS4G型機車車體較多地進行了標準化、系列化和通用化設計，使車體的一些主要參數(shù)和

5、零件結構盡量與SS4型、SS5型和SS6型車體通用。 （4）采用單端司機室和兩側多通式走廊，尾端有一橫走廊相通，后端上設有中間后端門及連掛風擋，把兩節(jié)機車連接起來。 2車體各部分主要結構 SS4G型機車車體主要由底架、側墻、后端墻、車頂蓋、司機室、臺架、排障器等組成， 第一節(jié) 車 體第一節(jié) 車 體1）底 架底架主要由兩根側梁、兩根枕梁、兩根牽引梁、兩根變壓器橫梁、兩根變壓器縱梁、一根臺架橫梁、一根隔墻梁和一些輔助梁焊接而成， 第一節(jié) 車 體 第一節(jié) 車 體（1）側梁。 （2）枕梁。 （3）牽引梁。 （4）縱橫變壓器梁。 （5）隔墻梁和縱橫輔助梁。 第一節(jié) 車 體第一節(jié) 車 體 第一節(jié) 車 體2

6、）側 墻 側墻在車體兩側，作為整體承載式車體，側墻是SS4G型機車車體的主要承載結構之一。 第一節(jié) 車 體 第一節(jié) 車 體3）后端墻 后端墻的端板、頂板與側墻外板和頂板對接組焊，與車體其他部件共同組焊成整體承載結構。 4）車頂蓋 車頂蓋由4個頂蓋和3根活動橫梁組成。 5）司機室 由于司機室對外形、強度和安全性的特殊要求， 第一節(jié) 車 體第一節(jié) 車 體司機室外形制成多平面組成的菱形多面體，既美觀又使風阻小。 6）臺 架臺架是為安裝車內(nèi)除變壓器以外的其他電氣和機械設備而設置。第一節(jié) 車 體第一節(jié) 車 體第一節(jié) 車 體 第一節(jié) 車 體7）排障器 排障器距軌面的高度為(11010)mm，其主要作用是排

7、除線路上的障礙物。8）其 他 司機室前端及兩側距軌面1540mm高度上設有前踏板，在司機室前窗和側窗下側的外殼上焊有扶手。五、HXD3型電力機車車體結構 1概 述 HXD3型電力機車車體的設計是為滿足鐵路運輸日益增長的需要而研制開發(fā)的大功率交流傳動、軸功率1600kW、最高運用速度120km/h的6軸重載貨運機車車體。 第一節(jié) 車 體2機車主要特點（1）電傳動系統(tǒng)為交直交傳動，有起動（持續(xù)）牽引力大、恒功率速度范圍寬、黏著性能好、功率因數(shù)高等特點。 （2）每組牽引變流器內(nèi)集成一臺由中間直流回路供電的輔助變流器， （3）采用分布式微機網(wǎng)絡控制系統(tǒng)，實現(xiàn)了邏輯控制、自診斷功能，而且實現(xiàn)了機車的網(wǎng)絡

8、重聯(lián)功能。（4）機械間內(nèi)設有高壓柜， （5）車體采用整體承載的框架式焊接結構，有利于提高車體的強度和剛度。 第一節(jié) 車 體（6）轉向架采用滾動抱軸承半懸掛結構，（7）采用下懸式一體化多繞組牽引主變壓器， （8）機車頂蓋設有密閉風腔， （9）采用了集成化氣路的空氣制動系統(tǒng)，具有空電制動功能。 （10）采用預布線、預布管技術， 3機車車體結構 HXD3型大功率交流傳動貨運機車車體為整體承載結構，主要由司機室裝配、底架裝配、側墻裝配、頂蓋以及連接橫梁等結構組成， 第一節(jié) 車 體第一節(jié) 車 體1）底架裝配底架是機車的主要承載部件，它不但承受車體本身的質量和車內(nèi)所有設備的質量，同時還傳遞牽引力和制動力以

9、及復雜的動應力。 第一節(jié) 車 體（1）端梁。 （2）旁承梁。 （3）中梁。 （4）邊梁。 第一節(jié) 車 體第一節(jié) 車 體第一節(jié) 車 體第一節(jié) 車 體2）司機室 根據(jù)司機室小流線外形特點，鋼結構采用傳統(tǒng)的板、梁組合結構， 第一節(jié) 車 體3）側 墻 側墻承擔了大部分的垂直載荷，側墻立柱都與底架邊梁相連。 第一節(jié) 車 體4）頂蓋HXD3型電力機車有3個可拆卸的活動頂蓋，分別為端側頂蓋、中央頂蓋、端側頂蓋。5）其他 排障器安裝在機車車體前端下部，主要用于排除機車運行前方的障礙物，對機車的安全運行起保護作用。 前圍板位于車體底架前端下部排障器上方，為底架、司機室與排障器的過渡部件，它主要由2.5mm厚的蒙

10、皮和8mm厚的縱橫板梁骨架組焊而成。 第二節(jié) 車體設備布置 一、概 述電力機車上的設備眾多，重量大小不一，有些設備因通高壓電而危及人身安全。 （1）必須保證重量分配均勻。 （2）要充分滿足設備的安裝、拆卸、檢查和檢修的方便，特別是易損的設備要易于拆裝。 （3）應注意節(jié)約導線、電纜和壓縮空氣、冷卻空氣管路。 第二節(jié) 車體設備布置二、SS4G型電力機車設備布置 1設備布置的特點 SS4G型電力機車的設備布置具有下列特點： （1）除牽引電機外，所有的電氣設備都布置在車體上，其中絕大部分布置在車體內(nèi)，安全可靠，運行中便于檢查。 （2）機車為單節(jié)單端司機室，兩節(jié)完全相同，單節(jié)機車共分5個室。 （3）繼承

11、了韶山系列電力機車的傳統(tǒng)特點，采用雙邊走廊，分室斜對稱布置。 第二節(jié) 車體設備布置（4）除軸流式通風機組外，其他設備為平面單層布置，設備拆裝，互不影響。（5）根據(jù)單端司機室的特點，將噪聲較大的劈相機、主壓縮機等輔助機組安裝在遠離司機室的端輔助室內(nèi)，使司機室的噪聲大大低于SS1和SS3型機車。（6）在布線和布管結構設計上，首次采用控制電路的預布線和機車管路的預布管機構新工藝。 （7）平波電抗器采用油冷方式，且與主變壓器共用油箱和油散熱器風冷系統(tǒng)，提高了平波電抗器在冷卻系統(tǒng)故障時的可靠性，是國產(chǎn)電力機車在總體布置上的一大進步 。 第二節(jié) 車體設備布置2各室及設備布置 1）司機室設備布置 司機室左側

12、為正司機工作區(qū)域，設有正司機操縱臺和調(diào)車控制器等； 第二節(jié) 車體設備布置第二節(jié) 車體設備布置（1）正司機操縱臺。（2）學習司機操縱臺。 2）端電器室設備布置 端電器室與司機室相鄰。 3）變壓器室設備布置 變壓器室主要設備包括：機車主變壓器和PFC開關柜，機車保護、測量和控制用的3種交流電流互感器等。 4）端電器室設備布置端電器室布置的主要設備包括：上車頂梯、二號硅機組、PFC電容柜、二號高壓電器柜、制動電阻柜、二號低壓電器柜和牽引通風機組。第二節(jié) 車體設備布置 第二節(jié) 車體設備布置第二節(jié) 車體設備布置5）輔助室設備布置輔助室布置的主要設備包括：電子電源柜、空氣制動柜、劈相機、壓縮機組、空氣干燥

13、器、起動電容柜、二號端子柜和綜合柜，柜頂安裝有輪滑潤滑控制器和電阻制動記錄儀。第二節(jié) 車體設備布置第二節(jié) 車體設備布置6）車頂設備布置車頂主要設備包括：受電弓、主斷路器、金屬氧化物避雷器、高壓電流互感器、高壓電壓互感器、高壓連接器及車頂母線與支持瓷瓶等。 第二節(jié) 車體設備布置7）車底設備布置車底輔助設備包括主電路庫用插座2個、輔助電路庫用插座1個、控制電路庫用插座1個、行燈插座2個、重聯(lián)插座、自動信號裝置的接收線圈、蓄電池柜、總風缸、接地棒、照明燈和標志燈等。8）機車布線 三、HXD3型電力機車設備布置 HXD3型電力機車的兩端各設一個司機室，中間為機械室。 第二節(jié) 車體設備布置第二節(jié) 車體設

14、備布置第二節(jié) 車體設備布置1司機室設備布置司機室的結構和設備布置按規(guī)范化司機室要求設計，按照人機工程學理論設計司機的座椅位置、腿部空間及司機的瞭望視野。 （1）司機室設備布置。 第二節(jié) 車體設備布置第二節(jié) 車體設備布置（2）操縱臺。 第二節(jié) 車體設備布置第二節(jié) 車體設備布置（6）轉向架采用滾動抱軸承半懸掛結構，（7）采用下懸式一體化多繞組牽引主變壓器， （8）機車頂蓋設有密閉風腔， （9）采用了集成化氣路的空氣制動系統(tǒng)，具有空電制動功能。 （10）采用預布線、預布管技術， 3機車車體結構 HXD3型大功率交流傳動貨運機車車體為整體承載結構，主要由司機室裝配、底架裝配、側墻裝配、頂蓋以及連接橫梁

15、等結構組成， 第二節(jié) 車體設備布置（6）轉向架采用滾動抱軸承半懸掛結構，（7）采用下懸式一體化多繞組牽引主變壓器， （8）機車頂蓋設有密閉風腔， （9）采用了集成化氣路的空氣制動系統(tǒng)，具有空電制動功能。 （10）采用預布線、預布管技術， 3機車車體結構 HXD3型大功率交流傳動貨運機車車體為整體承載結構，主要由司機室裝配、底架裝配、側墻裝配、頂蓋以及連接橫梁等結構組成， 第二節(jié) 車體設備布置（6）轉向架采用滾動抱軸承半懸掛結構，（7）采用下懸式一體化多繞組牽引主變壓器， （8）機車頂蓋設有密閉風腔， （9）采用了集成化氣路的空氣制動系統(tǒng)，具有空電制動功能。 （10）采用預布線、預布管技術， 3機車車體結構 HXD3型大功率交流傳動貨運機車車體為整體承載結構，主要由司機室裝配、底架裝配、側墻裝配、頂蓋以及連