轴重转移
电力机车发展史
电力机车发展史中国电力机车的发展中国最早使用电力机车在1914年，是抚顺煤矿使用的1500V直流电力机车。
1958年中国成功地生产出第一台电力机车，从采用引燃管整流器到硅整流器，机车性能不断改进和提高，到1976年制成韶山l型（SS1型）131号时已基本定型。
截止到1989年停止生产，SSl型电力机车总共制造了926台，成为中国电气化铁路干线的首批主型机车。
1966年SS2型机车制成，1978年研制成功的SS3型机车，不仅改善了牵引性能，还把机车的小时功率从4200kW提高到4800kW，截止到1997年底，共生产了987台，成为中国第二种主型电力机车。
1985年又研制成功了SS4型8轴货运电力机车，它是国产电力机车中功率最大的一种（6400kW），已成为中国重载货运的主型机车。
以后又陆续研制成功了SS5、SS6和SS7型电力机车。
1994年研制成功了时速为160km的准高速四轴电力机车等。
至此，中国干线电力机车已基本形成了4，6，8轴和3200kW、4800kW和6400kW功率系列。
1999年5月26日，中国株洲电力机车厂生产出第一台时速超过200km的DDJ1型“子弹头”电力机车，标志着中国铁路电力牵引已跻身于国际高速列车的行列。
为追踪世界新型“交-直-交”电力机车新技术，从20世纪70年代末开始，中国铁路一直在进行中小功率变流机组的地面试验研究和大功率的交-直-交电力机车的研制，也已取得了阶段性成果。
中国电力机车的研制开始于1958年。
当时的铁道部田心机车车辆工厂，也就是现在的株洲电力机车工厂在协助湘潭电机厂制造工矿电力机车的同时，设计并试制铁路干线电力机车。
1958年初，铁道部、第一机械工业部组织考察团赴苏联考察学习。
当时，苏联基本定型的是使用20千伏工频单相交流制的Н60型电力机车，与中国决定采用的25千伏工频单相交流制不尽相同，于是对Н60型电力机车进行了大胆地技术改造，其中重大修改达78处。
轮箍加装扣环机车轮对的有限元分析
２ 有 限元模 型 的建立
（）疲劳强度分析及评定 ２ 由于车轮的转动 ，其上各点的应 力呈三 向交变的
应力状况，本次采用等效应力幅及等效平均应力对 车 轮各点关键点进行疲劳强度校核。疲劳强度满足要 求
轮对是机车走行部中最重要的部件 ，在我 国广泛 使用装配式车轮 ，其 由车轴、轮辋和轮箍组 成，如图
１ 所示 。
‘
轮惘与轮箍的配合面变短 ，轮辋受力 中心外移 ；扣环 槽部不可避免会有应力集中。机车轮对轮箍加装 扣环 后导致的上述变化 ，对轮对在运用过程 中的应力及其
ｌ
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轮箍 加 装 扣环 机 车轮 对 的有 限元 分 析
黄继雄 ，莫易敏 ，张 伟 ，文汉云 ，李述松 （ 武汉理工大学 机电工程学院，湖北武汉 ４０７ １ ３００ ２ 武汉铁路局 武 昌南机务段，湖北武汉 ４０７） ３０４
维普资讯
第１ 期
轮箍加装扣环 机车轮对 的有 限元 分析
５
机车在通过弯道时会因为轨道超高和离心惯性力 的作用 ，以及侧风的作用而使 同一 车轴上两 车轮 的轮
重 发生变 化 。
ｄ ：
＿ ■ ａ
＿ ＿２ 二 ＿
作用在轮对上的载荷还有牵引齿轮传递给车轴上
分布状态有何影响？对轮箍 的踏面和轮缘使用可靠性
是否发生改变？因此 ，必须对加装扣环后的车轮进行
分析研究 ，为保证铁路机车运行安全提供理论依据 。
电力机车介绍解读
中国早期电力机车的研发中国最早使用电力机车在1914年，是抚顺煤矿使用的1500V直流电力机车。
中国电力机车的研制始于1958年。
当时的铁道部田心机车车辆工厂，也就是现在的株洲电力机车工厂在协助湘潭电机厂制造工矿电力机车的同时，设计并试制铁路干线电力机车。
1958年初，铁道部、第一机械工业部组织考察团赴苏联考察学习。
当时，苏联基本定型的是使用20千伏工频单相交流制的Н60型电力机车，与中国决定采用的25千伏工频单相交流制不尽相同，于是对Н60型电力机车进行了大胆地技术改造，其中重大修改达78处。
年12月28日，中国第一台干线铁路电力机车试制成功，命名为6Y1型。
“6”指机车有6根车轴（6对车轮），“Y”则是引燃管（一种整流方式）的“引”字汉语拼音首字母。
机车持续功率3410kW，最高速度100km/h。
1968年，经过对6Y1型10年的研究改进，在中国半导体工业发展的条件下，将引燃管整流改为大功率半导体硅整流器，试制出韶山1型，代号SS1。
1 969年开始批量生产，到1976年SS1型131号时已基本定型，截止到1989年停止生产，共制造了926台。
机车持续功率3780kW，最大速度90km/h，车长19 400mm，轴式C0-C0，电流制为单相工频交流。
韶山1型电力机车获全国科学大会奖，成为中国电气化铁路干线的首批主型机车。
1969年，株洲电力机车研究所和株洲电力机车工厂联合研制了韶山2型电力机车试验车，代号SS2。
主电路采用高压侧调压、硅半导体桥式整流集中供电线路。
1971年和1974年又先后进行了两次重大技术改造，应用了大功率可控硅元件和电子技术，实现无级调速；采用他励牵引电动机等，从而大大改善了机车牵引性能，为中国电力机车的发展积累了宝贵的经验。
机车持续功率达到46 20kW，最大速度100km/h，车长20000mm，轴式C0-C0，电流制为单相工频交流。
株洲电力机车工厂1978年设计试制韶山3型大功率客货两用干线电力机车，代号SS3。
机车组装调试与运用维护(模块三)
任务3
[知识目标]
机车运用维护保养
掌握电力机车运用维护保养的要求。
[能力目标]
会按要求对电力机车进行运用维护保养。
[素质目标]
养成精简细修、以质量保安全的职业规范。
机车运用维护保养
机车运用与维护保养是不可分
检查
HXD3型机车转向架总装工序（新造）
30
35
40
45
50
55
60
65K
安装减振器 轮缘润滑装配 扫石器装配 接地线装配 轴箱止档装配、砂箱盖安装 铭牌装配 转向架称重
检查、交验
HXD3B型机车总组装
HXD3B型机车总组装后的试验项目
1.超高压试验，受电弓与线分别耐压；
主要结构参数
车体长度、车体宽度、机车落弓高度、
车钩中心线间距、车钩中心线高度、 转向架重量、空气压缩机能力、总风 缸容量、砂箱容量
轴（列）式、转向架固定轴距、两转
向架中心距、机车全轴距、转向架牵 引点高度、齿轮传动比、轮径（动轮 直径）、通过最小曲线半径
轴列式
表示机车走行部结构特点的一种方式，分
技术参数比较
转向架技术参数 整机结构参数 整机性能参数
任务2
[知识目标]
机车总组装与调试
掌握电力机车中修组装调试的技术要求。
[能力目标]
会按中修要求对电力机车进行组装与调试。
[素质目标]
养成精简细修、以质量保安全的职业规范。
构架清整 铭牌装配 转向架称重 系悬挂系统组装 安装减振器 转向架落轮组装
率（持续制）、机车速度（持续/最 高）、机车牵引力（持续/起动）、特 性控制方式、电制动方式、轮轨润滑 方式 牵引电机悬挂方式、（齿轮）传动方 式、牵引（杆）方式、Ⅰ系悬挂静扰 度、Ⅱ系悬挂静扰度、基础制动方式、 制动倍率
国产化HXD2型电力机车牵引无流原因分析及处理
国产化HXD2型电力机车牵引无流原因分析及处理作者：杜利斌来源：《中国科技纵横》2016年第03期【摘要】本文根据国产化HXD2型电力机车“网侧电路、四象限整流电路、直流环节电路、牵引逆变电路、库内动车电路”等主电路组成中的电路特点，从两个方面对国产化HXD2型电力机车发生牵引无流故障进行原因分析，提出了国产化HXD2型电力机车牵引无流故障处理方法及处理故障需注意的问题，及时解决了国产化HXD2型电力机车牵引无流故障频繁发生的问题，确保了铁路运输秩序的良性运行。
【关键词】国产化HXD2型机车牵引无流原因分析及故障处理1 问题的提出自国产化HXD2型电力机车配属包西机务段投入运用以来，先后多次出现牵引无流故障，严重影响铁路运输秩序，为防止机车故障的重复发生，确保铁路运输生产有序，特编写本文，供同行参考。
2 国产化HXD2型电力机车主电路电气系统原理（如图1）国产化HXD2型电力机车的牵引逆变器是由IGBT元件组成的PWM逆变单元，每节机车的4个牵引逆变器分别向4台牵引电动机供电。
由于牵引逆变器采用矢量控制模式，使异步牵引电动机具有快速反应的动态性能，实现了机车每个牵引电动机的独立控制。
由于机车车采用轴控方式，当整台机车的8个轴的轮径差、轴重转移及空转等可能引起的负载分配不均匀时，均可以通过牵引变流器的控制进行适当的补偿，以实现最大限度地发挥机车牵引力。
国产化HXD2型电力机车主电路电气系统主要由网侧电路、四象限整流电路、直流环节电路、牵引逆变电路、库内动车电路等相关电路组成。
整台机车的牵引电路包含有原理和结构相同的4 套牵引变流器装置，分置2 个柜体。
每套牵引变流器装置是由1 个四象限整流器、1 个中间电路和1 个三相PWM 逆变器组成，每套装置驱动一台三相异步牵引电机，实现整台机车的轴控驱动方式。
网侧电路：接触网电流通过受电弓进入机车，经主断路器，通过高压电流互感器进入车内，经25kV高压电缆与主变压器原边A端子相连，经过主变压器原边，从X端子流出，通过低压电流互感器和4个并联的回流装置，从轮对回流至钢轨。
电力机车专业知识题库题库(110道)
电力机车专业知识题库1、在没有电源和气源的情况下，高压隔离开关( )状态。
——[单选题]A 维持原有B 自动处于开放C 自动处于关闭正确答案：A2、制动盘摩擦面不允许有明显的台阶与沟槽、拉伤，但允许有1mm深的擦伤和小于( )mm 的凹面。
——[单选题]A 1B 2C 3正确答案：B3、辅助变流器采用( )方式。
——[单选题]A 强制水冷B 强制风冷C 强迫油循环风冷正确答案：B4、为提高装置小型化及冷却性能，牵引变流器采用强制循环( )冷方式。
——[单选题]A 水B 油C 油水正确答案：A5、受电弓降弓时，从2m高度落下的降弓时间(至绝缘子底面)：( )s。
——[单选题]A ≤4B ≤4．5．C ≤5．0正确答案：A6、和谐型电力机车主断路器机械寿命( )万次。
——[单选题]A 15B 25C 35正确答案：B7、( )参与对机车轴重转移进行补偿。
——[单选题]A 主变流器控制装置B 辅助变流器控制装置C 电源充电控制装置正确答案：A8、为防滑系统提供速度信号的传感器为( )。
——[单选题]A 牵引电机速度传感器B 车轴速度传感器C 双针表速度传感器正确答案：B9、干燥器前后各有一个高压安全阀，干燥器前高压安全阀的控制压力为( )kPa。
——[单选题]A 1100B 1000C 950正确答案：A10、主断路器开断容量( )MVA。
——[单选题]A 200B 400C 600正确答案：C11、和谐型电力机车警惕装置动作，发出( )指令。
——[单选题]A 紧急制动B 常用制动C 卸载正确答案：B12、当原边网压高于32kV且持续( )ms，四象限脉冲整流器和逆变器的门极均被封锁，输入回路中的工作接触器断开，同时向微机控制系统发出原边过电压信息。
——[单选题]A 1B 5C 10正确答案：C13、闭合蓄电池开关，若控制电源柜上电压表显示( )V时，机车无法升弓。
——[单选题]A 77B 96C 110正确答案：A14、当停放制动风缸中风压达到( )kPa以上，弹停装置缓解后允许行车。
地铁转向架牵引装置设计探讨
根据 公式 可知，若想减 小 △Ｇ ，就要使 Ｌ或者 ｈ尽量降低 ，尽量 减少车辆 中心距 与牵 引点的高度。因此，在改善地铁性能的时候， 应 当从 这 两 方 面 入 手 。 ． ２地铁 转向架牵引装置的结构形式 不 同的地铁都有 不同的需求，在设计 过程中所要遵 循的条件也 不 同。一般情况下 ，包括下面三种 结构形式 。 ２ ． １ “ Ｚ ”字型牵引拉杆 中心销式 牵引装 置 这种结构形式 的牵 引装 置设置 于转向架的中间，主 要包括二系 横 向止档 、中心 销组装 、横 向止档座 、连杆销 、牵 引座之类 的零件 。 此类结构形式与其他相 比最大 的优势 就是对称性好 、灵 活性高，并 且能够增添起 吊限位作用与空气弹簧 防过充 作用 。但是也有一定的 局 限性： 占地面积大 ，不好安置 。当今 ，在 北上广 的多条 地铁 线上 使用了这种结构形式 ，比如上海 的 ｌ 、２ 、４号地铁 线。 ２ ． ２ 单拉杆牵 引装置 这种结构形式相对 比较简单 ，一般包括牵 引座 与牵 引杆组 装。 前者直接安装在车身 ，而后者用于连接构架横梁上 的牵 引杆安装 座 与牵引座 。一般情况下 ，后者包括一根牵 引杆 以及两个牵 引橡胶 关 节 。橡胶 的材料特性使得转 向架能够很好地适应 了车身 的运动 。这 种结构形式简单易行、体积小。但是 由于在牵 引杆长度方面有要求 ， 而且安装的高度不好下 降，对于地铁运行性 能的提 高有 限制 。所 以 在实际应用中不如 “ ｚ ”字型牵引拉杆 中心销式牵 引装置 多，比如在 上海 ｕ 号线有使用 。 ２ ． ３ 中心销板式牵引装置 这种结构形式把 中心销设置到 了车身下面 ，利用 中心销板 中的 橡 胶复合 弹簧 使其联接到中心销板上 ，这样很好地使转 向架能够适 应 车身在 行驶 中遭受的碰撞，从而降低 了噪音 。这种结构形式和单 拉杆牵 引装置一样简单、 占地面积小 ，然而也是牵 引点难 降低 ，造 成 性能难 以提 升。现 在这种结构 已经很少看见 了，在早期 的车辆实 际中有运 用。 ３ 地铁转 向架牵 引装置 的强度校核计算 对 于地铁 转 向架 的牵引装置是否能够投入使用 ，应 当先实施强 度 的校核 ，以确 保符合 使用的要求。一般情况下 ，是分别对其 中的
HXD1C型机车自学与故障处理
HXD1C型机车自学与故障处理一、和谐机车牵引特性：（牵引力与机车运行速度的关系）例：当手柄给定的目标速度为120KM/h时，在速度为0～10KM/h时，机车将发挥最大功率570KN，当机车速度为20KM/h时机车只能发挥535KN的功率。
结论：手柄位置一定时，随着速度的增加，能发挥的最大牵引力将逐渐减小。
(手柄目标速度与牵引力百分比关系图)从上图可以看出，运行速度一定的情况下，手柄目标速度的选择决定着机车功率的发挥。
如：当速度为0，手柄给的的目标速度为15KM/h 时，机车牵引力发挥为14%，即：570X14%=79.8KN ；将手柄给定的目标速度提至120KM/h 时，机车牵引力发挥为100%，即：570 X100%=570KN 。
结论：速度一定时，手柄给定目标速度越高，牵引力发挥越大。
二、坡道运行调速手柄级位选择：从上表看，实际运行中列车所需要的牵引力并不是一定数值，即当牵引3500T 的列车运行在10‰的坡道上，需要的牵引力为385KN ，，牵引3800T 的列车运行在11‰的坡道上，则需要456KN 牵引力，即可保持列车速度。
所以，运行时，当列车速度达到一定值时，调速手柄不宜放得过高，只要机车所发挥的牵引力大于列车所需要的牵引力即可。
（如果牵引过程中手柄位置太高，就会造成控制系统按手柄给定的目标速度进行控制，致使机车不断进行加载、减载，影响列车运行的平稳性和机车操纵的合理性）HXD1c机车防坡停、运缓操纵提示卡1、天气不良时要加强对机车的沙箱存沙量进行检查，出库前必须对机车砂管撒沙量进行检查。
（注意沙箱盖是否拧好，因为和谐的撒沙方式是通过压力撒沙方式，盖拧不紧会不出沙）2、雨雪天气，列车在坡底时应该将列车速度抢到最大值，一般手柄级位只能高于实际速度值2公里左右，并随着列车速度降低而适当降低手柄级位，防止空转。
3、和谐机车应采用线式撒沙方式为主，雨天闯坡时机车输出功率达到35~40%时机车容易出现空转，应该将机车功率控制在30~35%之间，将IDU画面调至“牵引数据”页面，以便观察机车各牵引电机工作情况，发现机车有空转预兆时及时减低机车牵引力，并密切注意监听轮对是否是有空转前兆的声音，将空转杜绝在整车发生之前。
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54
01电乘
§
6-1 机车轴重转移
1、掌握机车轴重转移的原因
2、掌握机车轴重转移的影响
难点、重点：机车轴重转移的原因，讲授。
讲授
驱动机构组成
2分 5分 3分 10分 5分 5分 10分 5分 组织教学:点名、填日志
复习旧课
导入新课：通过提问学生回答问题，导入本节课
内容，
§6-1 机车轴重转移
一 粘着重量
轴重：机车 在静止状态时每个轮对作用于钢轨
的重量。
粘着重量：机车在静止状态时每个轮对各轴重之
合。
二 轴重转移
机车在牵引工况时，所形成的轴荷重的变化称为
轴重转移。
1 由于作用在机车上的外力——轮固牵引力和
车钩牵引力不是作用面一高度，形成力偶。使前
后转向架各轴载荷发生变化。
2 对于架内力对轴重的影响，电机悬挂一般采用
轴悬式。
作用于构架的力为 Z，车轴为Z，
Z=Z，=FkiD/2a
D为轴轮直径
图示
分析
简介
讲授
板书
10分 10分 10分 5分 10分 a为电动机两悬挂年的距离。
思考：电机在后，力的方向。
三 粘着重量利用率
η =(Ui-ΔUi/Ui)×100%
Ui——轴重
ΔUi——轴重减载量（减载最多的轴）要充分发
挥机车的牵引力，必须设法提高重量的利用率。
四 影响机车粘着重量利用率的因素
1 弹簧悬挂方式
2 转向架轴距
3 两转向架中心距
4 电动机布置方式
等等很多因素
SS4改η=92.5%
小结
讲授
板书
讲授
板书
1、机车轴重转移的原因
2、机车轴重转移的影响
什么轴重转移？
曹国志
本节内容较难，可以降低要求。