电力机车总体及走行部第一章
电力机车总体及走行部-HXD3型电力机车转向架
2004年，中国铁道部招标大功率交流传动电力机车，大连机车车辆和东芝的合资公司顺利中标。 DJ3型电力机车：整车进口（SSJ3型电力机车的演变体）
“神龙1型”（SL1）
SSJ3型电力机车
DJ3型电力机车 HXD3型电力机车
“神龙1型”（SL1）
HXD 3
和谐 电力机车代号
大连机车厂生产
HXD3型电力机车转向架
HXD3型电力机车转向架
HXD3型电力机车的前世今生
在和谐型电力机车 之前，我国铁路货 运列车只有采用内 重联的SS4型电力 机车整车功率可以 达到6400kw，重 载货运列车严重缺 乏。
2001年，中国铁道部明确提出要研制最高时速120公里、采用交流传动技术的货运电力机车。
2003年，由大连机车车辆有限公司和日本东芝公司联合研制的SSJ3型电力机车
Co-Co轴式 两架六轴
单轴功率1200kw 整车功率为7200kw 最高运营速度120km/h 机车轴重 23+2t
牵引拉杆 后端梁
构架
左侧梁
牵引横梁
横梁 右侧梁
前端梁
前端梁不悬挂电机
牵引电机采用内顺置布置
轮对
传动大齿轮
车轮装配
车轴
滚动抱轴箱装配
制动轮盘
车轮踏面为JM3磨耗型踏面，新轮直径1250mm。
Ⅱ端司机室
后转向架
4
56
前转向架
32
1
Ⅰ端司机室
思考：既然HXD3型电力机车转向架有前后之分，那么你能总结出判断转向架前后的方 法有哪些吗？
齿轮箱 小齿轮位置
齿轮传动比101/21
齿轮箱 抱轴箱
轴箱装配
垂向减振器
一系弹簧
电力机车总体与走行部（1-5）
电⼒机车总体与⾛⾏部（1-5）绪论铁路诞⽣以来，轨道运输技术不断发展与之相适应的牵引动⼒,出现了蒸汽机车、内燃机车、电⼒机车、动车组及城市轨道⽤车，它们⼴泛⽤于⼲线铁路运输、城市交通及⼯矿运输。
它们都依赖于车轮与钢轨的互相作⽤，钢轨依然限制了机车车辆的运动范围，⾃由度⼩，但其运量⼤、速度快、能耗省、运费低、占地少、污染⼩的特点，因⽽成为世界各国主要的运输⼿段。
第⼀章列车牵引理论第⼀节动轮与钢轨间粘着电传动的机车由牵引电动机通过传动机构（齿轮）将电机的转矩传递给轮对，这种传递能量的车轮称为轮对。
机车以速度V 在平直线路上运⾏时⼀个动轮的受⼒情况（忽略内部各种摩擦阻⼒）如图i F '——作⽤于O 点（轮轴⼼）的⼒ i R ——动轮半径在i G 的作⽤下，车轮和钢轨的接触部分压紧在⼀起。
切向⼒i F 使车轮上O '具有向左运动的趋势，因i G 及接触处摩擦的作⽤，车轮与钢轨间产⽣静摩擦⼒i f 。
钢轨作⽤于车轮的⼒i f ，其反作⽤⼒i f '为车轮作⽤于钢轨的⼒，显然i f '=i f ，将i f 称轮周牵引⼒。
当车轮与钢轨未产⽣滑动时，车轮上O '点受到两个相反⽅向的⼒i F 、i f ，且i F=i f '，此时O '点保持相对静⽌，轮轨之间⽆相对滑动，在⼒i F '的作⽤下，动轮对绕O '点作纯滚动运动。
动轮与钢轨接触处由于正压⼒⽽出现的保持轮轨接触处相对静⽌⽽不相对滑动的现象称之为“粘着”。
粘着状态下的静⽌摩擦⼒i f ⼜称为粘着⼒。
当驱动转矩i M 增⼤时，产⽣的切向⼒i F 也增⼤，粘着⼒i f 亦随之增⼤，并保持与i F 相等。
当切向⼒i F 增⼤到某⼀数值时，粘着⼒i f 达到最⼤值。
若使切向⼒i F 继续增⼤，i f 反⽽迅速减⼩。
因此粘着⼒i f 的最⼤值m ax i f 与动轮对的正压⼒i G 成正⽐。
即max i f =µi G µ=ii G f m ax称为粘着系数。
电力机车总体及走行部第一章
株 洲 电 力 机 车 有 限 公 司 生 产 的 HXD1 、 HXD1B 、
HXD1C、HXD1D型电力机车； 大连机车车辆有限公司和北京二七轨道交通装备有 限责任公司生产的HXD3型电力机车；
大连机车车辆有限公司生产的HXD3B、HXD3C、 HXD3D、HXD3E型电力机车和HXN3型内燃机车； 戚墅堰机车有限公司生产的HXN5型内燃机车。
转向架之间。
4．牵引缓冲装置 牵引缓冲装置包含车钩等装置，它是机车与列车的连接装 置，用于缓和连挂和运行时机车与车列间的冲击。
三、机车轴列式
所谓轴列式是指用数字或字母表示机车走行结构特点的
一种简单方法。
1．数字表示法 数字表示每台转向架的动轴数，注脚“0”表示每一动轴 为单独驱动。 2．字母表示法
四机械部分的主要技术参数五我国电力机车的发展史和展望从1958年研制成第一台国产单相工频电力机车至今我国电力机车走过了近60年的历程
第一章
电力机车概述
一、电力机车在现代轨道交通运输中的重要地位
电力机车与其他牵引动力装置相比具有不可比拟的优 （1）功率大，速度快。 （2）热效率高，成本低。 （3）综合利用资源，降低能源消耗。 （4）清洁无污染。 （5）维修便利，成本低。 （6）工作条件舒适。 （7）适应能力强。
即用英文字母表示每台转向架的动轴数。
四、机械部分的主要技术参数
五、我国电力机车的发展史和展望
从1958年研制成第一台国产单相工频电力机车至今，
我国电力机车走过了近60年的历程。 进入90年代后期，电力机车最高运行速度实现了由 100km/h到160km/h准高速的飞跃。 和谐型大功率交流传动机车主要包括：势：Fra bibliotek
电力机车总体及走行部-HXD3型电力机车的通风冷却系统
通风系统总图
1—牵引电动机通风系统
3—辅助变流器通风冷却
2—冷却塔通风冷却系统
4--机械间通风系统
1、牵引电机的通风冷却
车外大气 → 百叶窗 → 夹层风道 → 弯管 → 牵引通风机组 →惯性过滤器 →风机底座 → 车体 风道
排尘器
车外 旁风口 过滤网
→ 连接软管 → 牵引电机→车底 大气
机车内 车体出风口
• 其次是向空气压缩机提供所需的清洁空气； • 第三是带走机械间电器设备所散发的热量。
5、司机室通风
采用顶置单元式空调机组，安装在两端司机室顶部。
• 司机室降温通风支路：
司机室内循环空气→ 空调回风道（滤尘网）→ 空调通 风机→空调内蒸发器→空调出风口→ 风删→司机室 • 司机室升温通风支路： 司机室内循环空气→ 空调回风道（滤尘网）→ 空调 通风机→空调内电加热器→空调出风口→ 风删→司 机室HXD3型电力机车的通风冷 系统SS4G型电力机车
车外大气进入车内的通道
HXD3型电力机车
进风位置：离心沉降过滤器
通风系统的组成部分：
1）牵引电动机通风冷却； 2）冷却塔通风冷却（复合冷却通风）； 3）辅助变流器通风冷却； 4）机械间通风； 5）司机室通风； 6）卫生间通风。
通风系统总图：
通风设备及数量 6台离心式风机 2台轴流式风机 2台离心式风机 2台轴流式风机 2台空调机组 1台轴流式风机
位置 Ⅰ端和Ⅱ端机械室 中央机械室 中央机械室 机械室 司机室 机械室
车外
2、冷却塔的通风（复合冷却通风）
冷却塔主要由通风机组和散热器两部分组成，通风机位于冷却塔的上部， 下部是由水散热器和油散热器两部分组成的复合式散热器。
3、辅助变流器通风
电力机车介绍
电力机车总体第一章绪论本章重点电力机车总体的组成和各部分的作用机车轴列式一、电力机车的优点电力机车是一种通过外部接触网或轨道供给电能，由牵引电动机驱动的现代化牵引动力。
其优点是：1.清洁无污染。
2.功率大，速度快。
3.热效率高，成本低。
4.综合利用资源，降低能源消耗。
5.维修便利，成本低。
6.工作条件舒适。
7.适应能力强。
二、电力机车总体的组成和各部分的作用电力机车由电气部分、机械部分和空气管路系统三大部分组成。
电气部分包括牵引电动机、牵引变压器、整流硅机组等各类电气设备。
作用：通过它们把取自接触网的电能转变为机械能，同时实现对机车的控制。
机械部分包括车体、转向架、车体与转向架的连接装置和牵引缓冲装置。
空气管路系统包括风源系统、制动机管路系统、控制管路系统和辅助管路系统。
电力机车机械部分各部分的作用如下：1.车体车体是电力机车上部车箱部分。
可分为：（1）司机室：乘务人员操纵机车的工作场所。
（2）机械间：用于安装各种电气和机械设备。
2.转向架转向架是机车的走行部分，它是电力机车机械部分中最重要的组成部分，主要包括：（1）构架：是转向架的基础受力体，也是各种部件的安装基础。
（2）轮对：是机车在线路上的行驶部件，由车轴、车轮及传动大齿轮组成。
（3）轴箱：用以固定轴距，保持轮对正确位置，安装轴承等。
（4）轴箱悬挂装置：也称一系弹簧。
缓冲轴箱以上部分的振动，减小运行中的动力作用。
（5）齿轮传动装置：通过降低转速，增大转矩，将牵引电动机的功率传给轮对。
（6）牵引电动机：将电能变成机械能转矩，传给轮对。
（7）基础制动装置：是机车制动机制动力的部分，主要由制动缸、传动装置，闸瓦等组成。
3.车体与转向架连接装置车体与转向架连接装置也称二系弹簧悬挂，设置在车体和转向架之间。
它是转向架与车体之间的连接装置，又是活动关节，同时承担各个方向力的传递以及减振作用。
4.牵引缓冲装置牵引装置即指车钩，它是机车与列车的连接装置，为了缓和连挂和运行中的冲击，还设置有缓冲器。
电力机车总体及走行部-认识车体
车体结构概述
3.车体的作用
认识车体
车体要求
车体的要求：
1. 有足够的强度和刚度。 2. 为了提高机车的速度，必须适当减轻车体的自重，而且要求在各个方向上做到重 量匀称、重心低。 3. 车体结构必须保证设备安装、检查、保养以及检修更换的便利。 4. 作为现代化的牵引动力，车体设计必须充分考虑改善乘务人员的工作条件，完善 通风、采光、取暖、瞭望、隔音、隔热等措施。 5. 车体必须纳入国家规定的机车车辆限界尺寸中。 6. 在满足车体基本功能和空气动力学车体外形的基础上，应使车体外形设计美观、 大方，富有时代气息。。
车体分类
3. 高速机车车体： 为了使机车在高速运行中的
气流和压力分布最佳，减少运 行阻力，在机车外形设计上采 用 （1）减少空气空气阻力—— 流线形。如采用抛物线形、子 弹头形车体外形。
车体分类
3. 高速机车车体： (2)减轻车体自重——轻型材料.国内外高速机车车体在减轻其自重时除采用整 体式承载结构，减轻其结构重量外，选用轻型材料，如铝合金车体、纤维增强
车体概述
是机车的骨架，是各种设备，如柴油机、传动装置、大型电气设备 和各种辅助机组的安装基础。
车体概述
车体是由若干纵向、横向梁和立柱组成骨架(钢结构)，再装上(内、 外)墙板、地板、顶板，必要时还要安装门窗、隔热材料等结构。骨架 为车体的承力结构，因为被墙板、地板等“衣服”裹着，所以我们平 时坐车时是看不到的。
车体结构概述
4.车体的分类
认识车体
车体分类
车体结构分类：
1.按不同用途分类：工业电力机
车、
干线运输大功率电力机车。
干线运输大功率电力机车
工业电力机车
干线运输大功率电力机车
电力机车总体及走行部-电机悬挂装置
车轴 空心轴 大齿轮 抱轴承
弹性轴悬式
牵引电动机→小齿轮→大齿轮→空心轴→弹性元件→轮对
一、轴悬式（抱轴式悬挂）——适用范围 机车最大运用速度不超过120km/h，可以采用牵引电动机刚性轴悬式。 弹性轴悬式因为有弹性元件的缓冲作用，最大速度为120km/h～160km/h的机车可以采用。
抱轴端采用滚动抱轴承
二、架悬式——电机空心轴驱动 牵引电动机空心电枢轴
弹性联轴器 小齿轮
牵引电动机 扭轴
齿轮箱 轮对
齿形联结器
大齿轮 牵引电动机空心电枢轴→齿形联结器→扭轴→弹性联轴器→小齿轮→大齿轮→轮对
二、架悬式——电机空心轴驱动—— 弹性齿轮联轴器工作动画 作为力矩传递关键部件的弹性联轴器必须适应转向架构架相对于轮对各方向的振动位移。
电机悬挂装置
电机悬挂：牵引电机在机车上的安装方式。
电机悬挂方 式分类
轴悬式 架悬式 体悬式
半悬挂 全悬挂
一、轴悬式（抱轴式悬挂）——刚性轴悬式
抱轴承
车轴
齿轮箱
牵引电动机 弹性悬挂
构架 刚性轴悬式
牵引电动机电枢轴→小齿轮→大齿轮→车轴→轮对
一、轴悬式（抱轴式悬挂）——弹性轴悬式
牵引电动机 小齿轮
轴悬式 架悬式 体悬式
2.轴悬式结构简单，但其簧下质量过大，因此适用于运行速度不高的货运机车。 3.客运机车和高速动车组因为运行速度较快，因此广泛采用架悬式的电机悬挂方式。 4.体悬式牵引电动机的驱动机构最为复杂，因此很少采用，我国CRH5型动车组采用 了这种悬挂方式。
连杆盘
传动销（一级） 连杆（一级） 连杆盘
空心轴套
连杆（二级）
SS8型电力机车、SS9型电力机车、HXD3D型电力机车等客运机车都采用。
电力机车总体及走行部复习要点
电力机车总体及走行部（ML制作）第一章概论1电力机车有电气部分、机械部分和空气管路系统3大部分组成。
2机械部分包括车体、转向架、车体与转向架连接装置和牵引缓冲装置。
3转向架包括①构架②轮对③轴箱④弹簧悬挂装置⑤齿轮传动装置⑥牵引电机⑦基础制动装置。
4机车轴列式：2（B0—B0），两台机车，每车两台两轴转向架，动轴为单独驱动。
5国产电力机车参数车型项目SS3B SS4G SS8 SS9 轴列式C0—C0 2(B0—B0) B0—B0 C0—C0 轴重（T）23 23 22 21中心线高度880±10880±10 880±10 880±10 牵引点高度460 235 460车轮直径1250 1250 1250 1250 机车速度100 170 170 170传动方式双侧刚性斜齿传动双侧刚性斜齿传动单边直齿六连杆空心轴弹性传动单边直齿传动六连杆空心轴传动电机悬挂抱轴式半悬挂抱轴式半悬挂全悬挂全悬挂牵引方式牵引杆中间斜拉杆推挽式中间推挽式牵引拉杆双侧低位平拉杆6高速列车一系弹簧挠度小。
第二章电力机车车体和设备布置1车体的功能:⑴安装电器、机械设备，从而保护车内设备不受外界风沙、雨雪侵蚀。
⑵机车乘务人员操纵、保养和维修机车的场所。
⑶传递垂向力。
车体各部分重量经车体和支承传给转向架。
⑷传递纵向力。
转向架传来的牵引力、制动力经车体传给车钩和缓冲器。
⑸传递横向力。
机车运行中车体承受如离心力、风力等横向作用力。
2对车体的要求：⑴有足够的刚度和强度。
⑵为了提高机车运行速度，车体必须减轻自重，还要在各方向重量分配匀称、重心低。
⑶车体结构设计必须保证设备安装、检查、保养以及检修更换的便利，还应改善乘务人员多方面工作条件。
⑷车体机构尺寸须纳入国家规定的机车车辆限界尺寸中。
⑸满足车体基本功能和空气动力学车体外形基础上，应使车体外观设计美观、大方，富有时代气息。
3车体的类型（承载结构）1底架承载式2侧墙和底架共同承载式、3整体承载式（SS4、SS8、SS9）4Q345与16Mn为同种材料，属于不同国标。
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转向架之间。
4．牵引缓冲装置 牵引缓冲装置包含车钩等装置，它是机车与列车的连接装 置，用于缓和连挂和运行时机车与车列间的冲击。
三、机车轴列式
所谓轴列式是指用数字或字母表示机车走行结构特点的
一种简单方法。
1．数字表示法 数字表示每台转向架的动轴数，注脚“0”表示每一动轴 为单独驱动。 2．字母表示法
株 洲 电 力 机 车 有 限 公 司 生 产 的 HXD1 、 HXD1B 、
HXD1C、HXD1D型电力机车； 大连机车车辆有限公司和北京二七轨道交通装备有 限责任公司生产的HXD3型电力机车；
大连机车车辆有限公司生产的HXD3B、HXD3C、 HXD3D、HXD3E型电力机车和HXN3型内燃机车； 戚墅堰机车有限公司生产的HXN5型内燃机车。
第一章
电力机车概述
一、电力机车在现代轨道交通运输中的重要地位
电力机车与其他牵引动力装置相比具有不可比拟的优 （1）功率大，速度快。 （2）热效率高，成本低。 （3）综合利用资源，降低能源消耗。 （4）清洁无污染。 （5）维修便利，成本低。 （6）工作条件舒适。 （7）适应能力强。
势：
பைடு நூலகம்
二、电力机车机械部分组成和各部分的功能
电力机车由电气部分、机械部分和空气管路系统3大部
电气部分包括牵引电动机、牵引变压器、整流硅机组、 机械部分包括车体、转向架、车体与转向架连接装置和 空气管路系统包括风源系统、制动机管路系统、控制管 下面简要叙述机械部分各部分的功能：
分组成。 各类电器等。
牵引缓冲装置。
路系统和辅助管路系统。
1．车 体 车体是电力机车上部车厢部分，由车厢体和底架组成。 （1）司机室。 （2）机器间。 2．转向架 转向架即机车走行部分，它是机车机械部分最重要的
组成部分，主要包括：
（1）构架： （2）轮对： （3）轴箱：
（4）弹簧悬挂装置： （5）齿轮传动装置： （6）牵引电动机： （7）基础制动装置： 3．车体与转向架连接装置 车体与转向架连接装置也称二系弹簧悬挂，设置在车体和
即用英文字母表示每台转向架的动轴数。
四、机械部分的主要技术参数
五、我国电力机车的发展史和展望
从1958年研制成第一台国产单相工频电力机车至今，
我国电力机车走过了近60年的历程。 进入90年代后期，电力机车最高运行速度实现了由 100km/h到160km/h准高速的飞跃。 和谐型大功率交流传动机车主要包括：