牵引电动机悬挂
CRH2型动车组牵引电动机概述

CRH2型动车组牵引电动机概述CRH2型动车组采用MT205型三相鼠笼异步电动机,每辆动车配置4台牵引电动机(并联连接),一个基本动力单元共8台,全列共汁16台。
电动机额定功率为300kW。
最高转速6120r/min.最高试验速度达7040r/min。
牵引电动机由定子、转子、轴承、通风系统等组成.绝缘等级为200级。
牵引电动机采用转向架架悬方式,机械通风方式冷却,平行齿轮弯曲轴万向接头方式驱动。
外形如图7.62。
所有牵引电动机的外形尺寸、安装尺寸和电气特性相同,各动车的牵引电动机可以实现完全互换。
牵引电动机在车体转向架上的安装位置见图7.63。
同直流电动机相比,三相异步电动机有着显著的优越性能和经济指标,其持续功率大而体积小、质量轻。
具体地说有以下优点:(1)功率大、体积小、质量轻。
由于没有换向器和电刷装置,可以充分利用空间,同时在高速范围内因不受换向器电动机中电抗电势及片间电压等换向条件的限制,可输出较大的功率,再生制动时也能输出较大的电功率,这对于发展高速运输是十分重要的。
(2)结构简单、牢固,维修工作量少。
三相交流牵引电动机没有换向器和电刷装置,无需检查换向器和更换电刷,电动机的故障大大降低。
特别是鼠笼形异步电动机,转子无绝缘,除去轴承的润滑外,几乎不需要经常进行维护。
(3)良好的牵引特性。
由于其机械特性较硬,有自然防空转的性能,使黏着利用率提高。
另外,三相交流异步电动机对瞬时过电压和过电流不敏感(不存在换向器的环火问题),它在起动时能在更长的时间内发出更大的起动转矩。
合理设计三相交流牵引电动机的调频、调压特性,可以实现大范围的平滑调速,充分满足动车组运行需要。
(4)功率因数高,谐波干扰小。
其电源侧可采用四象限变流器,可以在较广范围内保持动车组电网侧的功率因数接近于1,电流波形接近于正弦波,在再生制动时也是如此,从而减小电网的谐波电流,这对改善电网的供电条件、减小通信信号干扰、改善电网电能质量和延长牵引变电站之间的距离十分有利。
电力牵引机操作方法

电力牵引机操作方法
电力牵引机是一种用电动机驱动的牵引设备,用于移动和牵引重物。
下面是电力牵引机的操作方法:
1. 了解牵引机的使用场合和要求。
在使用电力牵引机之前,首先要了解它的使用场合和要求,包括最大牵引力、工作速度、应用环境等。
2. 检查电力牵引机的工作状态。
在使用牵引机之前,要先检查电源线、控制线、传动装置、制动装置等工作状态是否正常。
3. 善用悬挂挡板。
通过悬挂挡板的位置调整,可以改变电力牵引机的牵引力大小和方向,确保牵引的物体能够顺利移动。
4. 启动电力牵引机。
打开电力牵引机的电源,按下启动按钮或拉动启动手柄,使电机开始工作。
5. 控制牵引机的运动。
通过操作控制器,调整电力牵引机的运动速度和方向。
一般有前进、后退和停止等控制按钮。
6. 牵引物体移动。
通过操作控制器,使电力牵引机驱动牵引装置,将要移动的物体连同牵引装置一起移动。
7. 停止电力牵引机。
在完成牵引操作后,及时停止牵引机的运动,关闭电源,保持牵引机处于停止状态。
需要注意的是,在使用电力牵引机时,要注意安全操作,遵守操作规程,确保人员和设备的安全。
另外,在操作过程中,应及时进行维护保养,确保牵引机的正常运行。
铁道部机车乘务员通用知识考试复习资料

铁道部机车乘务员通用知识考试复习资料一、填空题1、三相感应电动机的转子绕组分〔鼠笼式〕和绕线式两种。
2、一般电阻的阻值及〔导体长度〕成正比,及〔导体截面〕成反比。
3、电机的效率为〔输出功率〕和〔输入功率〕之比。
4、通过某一平面面积为S的磁力线总根数叫〔磁通〕,用字母〔Φ〕表示。
5、机车电器按其执行机构的不同可分为〔有触电电器〕和〔无触电电器〕。
6、牵引电机的〔励磁电流〕和〔电枢电流〕之比,称为磁场削弱系数。
7、直流电机电枢绕组最根本的两种形式是〔单迭绕组〕和〔单波绕组〕。
8、变压器是根据〔互感〕原理制成的一种能把交流电从一个电压值转换为另一个不同电压值的静止电器。
9、正弦交变电流或电压,按正弦波完成一个正负变化所需的时间叫〔周期〕。
10、三相交流电机的定子绕组联接方法有〔星形接法〕和三角形接法两种。
11、在电阻制开工况时,通常要把牵引电机的励磁方式由串励改式为〔他励〕式。
12、电场内任意两点间的〔电位差〕,称为两点间的电压。
13、感应电动机的转子实际转速总〔低于〕定子旋转磁场的转速。
14、直流电动机的构造大致可分为定子和〔转子〕。
15、内燃、电力机车无需整备即可站折的叫做〔立即折返式〕。
16、环形运转方式适用于小运转列车,环城、〔城际〕列车,通勤列车和动车组等。
17、机车旅行时间是指机车牵引列车从〔始发站〕发车至到达终点站的全部时间。
18、铁路机车回送方式有:单机、专列、〔附挂〕和托运等4种。
19、机车牵引列车只在〔一个固定〕的牵引区段内往复运行,这个牵引区段就是机车交路。
20、牵引总重吨公里=牵引总重×〔实际走行公里〕。
21、油枪给油的方式可分为点式、弧形和〔线式〕。
22、〔温升〕是指电器部件温度及周围介质温度之差。
23、〔允许温升〕是由最高允许温度减去最高环境温度而得。
24、〔电弧〕就是在电器触头气隙空气中的强烈放电现象。
25、两个车钩连挂后,其两个车钩的中心线相差不得超过〔75mm〕。
牵引电机悬挂方式

牵引电机的三种悬挂方式动力车和机车的牵引电机是通过传动装置驱动轮对的,牵引电动机悬挂,是指牵引电动机的安装方式。
牵引电机和传动装置在动力车上有不同的悬挂方式,常用的悬挂方式有以下三种:抱轴式悬挂,车体悬挂,转向架悬挂。
轴悬式又称牵引电动机半悬挂,架悬式和体悬式又称牵引电动机全悬挂。
以下就这三种悬挂方式的结构、工作原理和优缺点进行介绍。
一、抱轴式悬挂1、定义牵引电动机抱轴式悬挂,或称半悬挂(traction motor semi-suspension):牵引电动机的一端通过抱轴承刚性抱合在车轴上,另一端弹性悬挂在转向架构架的横梁或端梁上的安装方式。
牵引电动机质量的一半支悬在构架上,为簧上质量,故称半悬挂。
牵引电动机的另一半质量压在车轴上,为簧下质量。
2、结构图左图为弹性轴悬式牵引电机1—牵引电动机;2—车轴;3—空心轴;4—抱轴承;5—大齿轮;6—弹性元件。
3、工作原理固装在牵引电动机电枢轴上的小齿轮与固装在车轴上的大齿轮组成一级减速装置,牵引电动机驱动车轴回转。
借助于抱轴承的定位作用,保证了牵引电动机电枢轴与车轴平行,且大小齿轮的中心距保持不变,保证了大小齿轮的正常啮合。
弹性轴悬式也属于牵引电动机半悬挂(轴悬式)。
弹性轴悬式的结构与刚性轴悬式相似,见上图。
牵引电动机的一端弹性支在转向架构架上,另一端通过抱轴承支承在空心轴上,此空心轴套装在车轴的外面,从动大齿轮固装在空心轴端部,空心轴两端通过弹性元件支承在轮心上,牵引电动机输出的力矩通过小齿轮传至大齿轮,通过空心轴、弹性元件传至轮对,空心轴与车轴一同旋转。
装在轮心上的弹性元件,既要支承牵引电动机约一半的重量和空心轴与大齿轮的全部重量,还要传递牵引电动机通过大齿轮传来的力矩。
4、优缺点(1)优点:牵引电动机半悬挂由于结构简单、工作可靠、制造容易、成本低廉、维修方便等优点,在电传机车上得到广泛应用。
弹性轴悬式牵引电动机只要存在一点弹性,来自钢轨的硬性冲击,经过弹性元件的缓冲,使抱轴承与牵引电动机的垂向加速度大为减小,改善了牵引电动机的工作条件。
中国铁路机车乘务员通用知识考试试题及答案

中国铁路机车乘务员通用知识考试试题及答案一.填空题1、三相交变电机的定子绕组联接方法有(星形)接法和(三角形)接法两种。
2、内燃、(电力)机车无需整备即可站折的叫(立即折返式)。
3、机车牵引列车只在(一个固定)的牵引区段内往复运行,这个牵引区段就是机车(交路)。
4、油枪给油的方式可分为(点式)、弧形和(线式)。
5、温升是指(电器部件)温度与(周围介质)温度之差。
6、机车牵引电动机的悬挂形式分为(全悬挂)和(半悬挂)。
7、盘形制动基础制动装置不用(闸瓦)直接摩擦车轮踏面,可以(延长)车轮使用寿命。
8、更换制动软管时要求接头牢固地安装在(折角塞门)口内,不得有松动或(漏泄)。
9、当制动力大于轮轨间粘着力时,闸瓦抱住车轮使其(停止转动),车轮继续在钢轨上滑动,这种现象叫(滑行)。
10、向(钢轨)断断续续地进行撒砂的方式叫(点式)撒砂法。
二.选择题1、本务机车是牵引列车担当()的机车。
A、重连作业B、本务作业C、动力附挂答案:B2、使用短接铜线短接轨道电路时,将短接铜线两端接在两条钢轨上,使轨道电路短路,而使其信号人为的变为()灯光,起到防护作用。
A、绿色B、黄色C、红色答案:C3、为保障人身安全,除专业人员外,任何人员所携带的物件(包括长杆、导线等)与接触网设备的带电部分需保持()m以上的距离。
A、1B、2C、3答案:B4、温度降低时,润滑油的粘度()()。
A、变大B、变小C、不变答案:A5、二压力机构阀的车辆制动机在追加减压时可使制动缸的压力分阶段上升,得到()作用。
A、阶段制动B、阶段缓解C、一次制动答案:A6、如机车制动缸活塞行程变短,则制动力会()。
A、变大B、不变C、变小答案:B7、具有二、三压力混合机构阀自动制动机,将转换塞门置于“货车位”可实现()作用。
A、一次缓解B、阶段缓解C、阶段制动答案:A8、当车列或车辆停在有坡道的线路上时,用()()可以防止其发生溜走。
A、手制动机B、蓄能制动器C、弹簧止轮器答案:A9、动力制动包括()、再生制动和液力制动。
HXD3型电力机车参考复习题库

HXD3型机车参考复习题一、填空题1.HXD3型电力机车轴式为(C0-C0)。
型电力机车持续功率为(7200)kW。
2.HXD33.为了防止司机可能产生的误操作,司控器调速手柄与换向手柄之间设有(机械联锁)装臵。
4.DSA-200受电弓正常工作风压为(340~380)kPa 。
5.主变压器设有(两)个潜油泵,强迫变压器油进行循环冷却。
型电力机车持续制速度(65)km/h。
6.25t轴重的HXD37.25t轴重的HXD型电力机车起动牵引力为 (570)kN 。
38.25t轴重的HXD型电力机车恒功率速度范围为(65~120)km/h 。
39.HXD型电力机车电制动方式为(再生制动)。
310.主电路主要由(网侧)、主变压器、主变流器及牵引电动机等电路组成。
11.牵引变流器输入回路过流故障,在3分钟内连续发生两次,故障将被锁定,必须切断(CI)控制电源,才能恢复正常。
12.辅助变流器过载时,向微机控制系统发出跳开(主断)信号,该故障消除后10s内能自动复位。
13.制动显示屏LCDM位于司机室操纵台,通过它可进行CCBⅡ系统(自检),故障查询等功能的选择和应用。
14.自动制动手柄位臵包括运转位、初制动、全制动、抑制位、重联位、紧急位。
初制动和全制动之间是(常用)制动区。
型电力机车带载制动时,自阀制动后单阀应在运转位向(右)压,以缓解机车闸缸压力。
15.HXD3型电力机车换向手柄至于中立位,各辅机(停止)工作。
16.HXD3型电力机车进入“定速控制”状态后,司机控制器调速手柄的级位变化超过(1)级以上17.HXD3时,机车“定速控制”状态自动解除。
18.ERCP发生故障时,自动由(16CP)和13CP来代替其功能。
型电力型机车采用IGBT水冷变流机组和1250kW大转矩(异步)牵引电动机。
19.HXD320.HXD型电力机车总体设计采用高度集成化、(模块化)的设计思路。
3型电力机车采用带有中梁的、整体承载的(框架)式车体结构,有利于提高车体的强度和21.HXD3刚度。
HXN5型内燃机车交流牵引电机横装工艺探讨
HXN5型内燃机车交流牵引电机横装工艺探讨【摘要】HXN5型内燃机车的牵引电动机的型号是5GEB32,与与青藏线用内燃机车的配套电机5GEB32同属于一个系列。
5GEB32交流牵引电动机为铸钢机座的6极异步电动机,悬挂为滚动抱轴承鼻式悬挂方式,采用齿轮轴单边直齿传动,传动轴承采用传动齿轮箱油润滑。
此类交流牵引电机一般采用竖装方式完成电机定转子的装配,本文基于直流电机的横装工艺基础之上探讨带齿轮轴的交流牵引电机的横装工艺的可行性,并在HXN5机车两年检的工艺上得到了实施验证,取得了良好的效果。
【关键词】HXN5型内燃机车;交流牵引电机;横装1 问题的提出2011年初南车戚墅堰机车有限公司与GE公司合作的HXN5型内燃机车开始进入二年检修程,由电机电器公司承接交流牵引电机的二年检工作。
随着机车两年检项目的逐步深入,必须对牵引电机进行拆检电枢转子、更换轴承等,并再次进行组装。
由于5GEB32型牵引电机是由成都机车车辆有限公司引进消化,我公司采购装车使用,因此公司当时不具备交流牵引电机的拆装能力。
美国GE公司和成都机车车辆有限公司都采用的竖拆、竖装工艺,所用工艺装备制作费用高、周期长,短时间内满足不了二年检的生产需求。
如电机发回成都公司检修,期间运费高,检修周期长,同时需要增加电机互换品,大大增加了检修成本。
于是公司提出设想:将直流电机横装工艺推广到交流电机组装工艺上。
此方法成本低,周期短,大大提高了电机的检修效率。
2 工艺分析由于此型号的交流牵引电机转子齿轮轴为一体式结构,与以往齿轮与轴分体结构不同,因此需要解决转子横吊时必须保持水平的问题;同时还需要解决转子与定子装配时不能发生擦碰,避免定转子受损。
由于采用横装,转子零部件热套时容易发生轴向定位不到位,竖装则不纯在此问题,竖装时由于部件本身的重力因素,在加热套装后不需任何固定装置及导向结构即可保证套装到位。
因此横装时需要解决零部件的轴向定位问题和套装时的导向问题。
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。
铁路机车车辆驾驶人员考试模拟题含答案
铁路机车车辆驾驶人员考试模拟题含答案1、电力机车在有接触网终点的线路上调车时,应控制速度,机车距接触网终点标应有( ) m 的安全距离。
A、10B、20C、30答案:A2、牵引变流器的( )在四象限整流器与逆变器之间的。
A、中间直流环节B、辅助滤波C、列供答案:A3、时速160公里动力集中动车组动力车高压接地开关与主断路器QF1、QF2集成在一起,具有高压电路接地保护功能,并处于动力车高压安全连锁系统中,它只能在( )并且切断受电弓气源之后才能操作。
A、降弓B、升弓C、升、降弓答案:A4、一般的讲,机车最大运行速度不超过120km/h时,应采用( )牵引电动机悬挂装置。
A、轴悬式B、架悬式C、体悬式答案:A5、进站信号机应设在距进站最外方道岔尖轨尖端(顺向为警冲标)不小于( )的地点。
A、400 mB、200 mC、50 m答案:C6、列车接入站内尽头线时,自进入该线起速度不得超过( )km/h。
A、15B、30C、20答案:B7、自动闭塞区段,出站信号机故障时发出列车,列车进入闭塞分区的行车凭证为( )。
A、绿色许可证B、路票C、调度命令答案:A8、在发生供电故障的情况下,也可以使用脉冲电磁阀的手动装置对停放制动装置进行手动操作。
在系统无风的情况下,可以使用停放制动单元的手动缓解装置( 位于制动缸夹钳上)缓解停放制动。
手动缓解后,不能再次实施停放制动。
如果需要重新实施停放制动,必须使系统总风压力达到( )以上,方可实施停放制动。
A、500kPaB、600kPaC、450kPa答案:C9、制动机进行简略试验时,自阀减压( )kPa并保压1min,检查制动主管贯通状态,司机检查制动主管漏泄量,每分钟不得超过20kPa。
A、最大有效减压量B、100C、50答案:B10、FXD3-J动力车110V电源装置的输入电源短路过载保护,每组辅助变流器,均可向控制电源装置提供AC380V电源,输出电源回路通过空气断路器( )进行短路过载保护。
牵引电动机有何特点
牵引电动机有何特点
牵引电动机
牵引电动机是指产生机车或动车牵引动力的电动机。
牵引电动机种类繁多,但它们都有一个对应机车和动车的牵引力和速度关系的特性,即基本牵引特性,它们既可以代表机车或动车的性能,也可以通过车辆的动轮轮径和传动比的关系转换成牵引电动机的转矩和转速的关系。
牵引电动机的特点
(1)由于机车既要求有大的牵引力,又要求能高速运行,因此加到电动机上的电压与电流变动幅度较大,故要求电动机能适应较大的调压比,并有一定深度的磁场削弱能力。
(2)牵引电动机在露天工作,环境恶劣,经常受到风沙、雨雪的侵袭,运用地区海拔高度、环境温度的差别很大,空气中的湿度、盐分(海滨区热季)和含尘量也不相同,这些都能使电动机绝缘变差。
因此,牵引电动机的绝缘材料和绝缘结构应具有较好的防尘、防潮能力。
(3)由于牵引电动机在运行中经常启动、制动、过载和磁场削弱,且机车运行时电动机受到冲击和振动都比普通电动机严重,因此,无论是电。
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牵引电动机悬挂
牵引电动机悬挂是牵引电动机的一种安装方式。
分为轴悬式、架悬式、体悬式三类。
轴悬式又称牵引电动机半悬挂,架悬式和体悬式又称牵引电动机全悬挂。
轴悬式悬挂:牵引电动机的一端用抱轴承支在车轴上,牵引电动机约一半质量属簧下质量;另一端弹性吊在转向架构架上,牵引电动机约一半质量属簧上质量。
轴悬式又称半悬挂式,由于簧下质量较大,只适用于最大速度不超过120km/h的中低速机车。
轴悬式又分刚性轴悬式和弹性轴悬式。
牵引电动机的抱轴直接支在车轴上者称为刚性轴悬式,应用广泛。
如果在结构上略加改变,使牵引电动机的抱轴支于空心轴上,此空心轴包在车轴的外面,弹性支于轮心上,这样抱轴载荷弹性地支于车轮上,就不是簧下质量,称为弹性轴悬式,适用于机车最大速度120km/h~160km/h。
大齿轮也固装在空心轴上,大小齿轮啮合,大齿轮的扭矩由空心轴通过弹性装置传到轮心上。
架悬式悬挂:牵引电动机固装在转向架构架上,牵引电动机全部是簧上质量,故又称全悬挂式。
牵引电动机架悬式由于簧下质量小,适用于快速和高速机车(υmax>120 km/h)。
架悬式牵引电动机和转向架构架一起振动,与电枢轴上的小齿轮相啮合的大齿轮也必须随构架振动,使大小齿轮的中心距保持不变。
把从动大齿轮上的力矩传到轮对的驱动装置上是架悬式的关键技术。
该驱动装置必须是弹性的,以适应转向架构架相对于轮对各方向的振动位移。
体悬式悬挂:对于时速超过200km的动力集中型高速动车组,动力车置于列车两端,中间为拖车,要求动力车具有很大的功率,其牵引电动机车较大,如果采用架悬式,则转向架构架质量增加很多,簧间质量(构架质量位于一二系之间,称为簧间质量)过大,对机车动力学性能、特别是对转向架的蛇行稳定性不利,须设法减小。
为此,把牵引电动机挂在车体底部,使牵引电动机成为二系悬挂之上的车体质量,谓之体悬式,也属于全悬挂。
此时,牵引电动机电枢轴输出的力矩经减速装置传到轮对上产生牵引力,该驱动装置要适应车体与轮对之间各方向的相对位移,该相对位移比架悬式驱动装置要求的相对位移量要大得多。
因此,体悬式牵引电动机的驱动机构最为复杂,只有必要时才采用体悬式。
当高速电动车组为动力分散型时,动车组中有数辆动力车,每辆动力车的功率较小,牵引电动机较小,可以采用架悬式,以简化结构。
半体悬式悬挂牵引电动机的一端与车体相联结,另一端吊在转向架构架上,牵引电动机及驱动装置的大部分质量由车体承担,小部分质量由转向架承担。
这种装置结构较复杂,其动力学性能与体悬式接近。
牵引电动机全悬挂
牵引电动机全悬挂(traction motor full-suspension)牵引电动机的安装方式,包括牵引电动机架悬式和体悬式两类,把牵引电动机悬挂在转向架构架上,位于一系悬挂之上,二系悬挂之下,称为架悬式;把牵引电动机装在车体底部,位于二系悬挂之上,称为体悬式。
牵引电动机架悬式广泛应用于世界各国速度较高的机车和动车上,其主要特点是将牵引电动机固装在转向架构架上,因此牵引电动机全部质量等于簧上质量。
牵引电动机输出轴与轮对之间的驱动装置需要采用能适应各方向相对位移的弹性联轴器作为中间联接装置并传递扭矩。
弹性联轴器在结构上可以采用弹性元件(钢弹簧或橡胶块),也可以采用具有橡胶衬套的连杆关节机构。
牵引电动机架悬式的优点是:牵引电动机全部是簧上质量,因而簧下质量较小,轮轨垂向动荷载较小,有利于高速运行。
因线路不平顺和轮轨冲击所引起的轮对垂向和横向加速度,不会直接传到牵引电动机和牵引齿轮副,例如当车轮的垂向加速度为10g时,牵引电动机的垂向加速度只有0.5g,牵引电动机及牵引齿轮副的工作条件大为改善,故障率减少,工作寿命延长。
机车速度愈高,上述优点愈明显。
通常认为,机车最大运用速度超过120km/h就应采用牵引电动机架悬式。
架悬式驱动机构,按弹性联轴器的结构和布置方式不同,可分为电机空心轴驱动装置和轮对空心轴驱动装置两大类。
电机空心轴驱动装置特点是牵引电动机固装在转向架构架上,而牵引齿轮箱是轴悬的。
牵引电动机的电枢轴是空心的,传递扭矩的丑轴从空心电枢轴中穿过。
牵引电动机空心电枢轴的输出超矩,经齿形联结器、扭轴、弹性联轴器、小齿轮、大齿轮驱动轮对转动。
扭杆端的齿形联结器和扭轴与空心电枢轴之间的间隙,允许扭杆倾斜,以适应牵引电动机与轮对之间各个方向的相对位移。
见图1。
图1 电机空心轴驱动装置示意图
1—轮对;2—齿轮箱;3—小齿轮;4—弹性联轴器;5—牵引电动机;6—扭轴;7—齿形联结器。
此处的牵引齿轮箱是承载部件,比较重。
小齿轮轴用轴承支承在齿轮箱上,齿轮箱的一端用滚动抱轴承支承在车轴上,另一端弹性吊挂在转向架构架上。
大齿轮固装在车轴上。
大齿轮的全部质量和齿轮箱约2/3的质量由车轴支承,为簧下质量,小齿轮的全部质量和齿轮箱约1/3的质量为簧上质量。
电机空心轴驱动装置布置紧凑、尺寸小、重量轻,其缺点是簧下质量较大、牵引电动机长度缩短,对提高功率不利。
另外,整个传动系统的扭转刚度较小,如果各弹性元件的刚度选择及匹配不恰当,会使轮轨间的黏滑振动增大,容易诱发空转,影响机车黏着牵引力的正常发挥。
轮对空心轴驱动装置特点是大齿轮用滚动轴承支承在空心轴套上,而空心轴套紧固在牵引电动机的机体上。
在空心轴套内又贯穿一根空心轴,包在车轴外面,此空心轴是转动的,用来传递牵引电动机的扭矩。
空心轴是一端通过连接盘、弹性元件与大齿轮相一端通过连接盘、弹性元件与大齿轮相连。
另一端通过连接盘、弹性元件与轮心相连。
牵引电动机扭拒由小齿轮、大齿轮,经弹性元件、空心轴,传至空心轴另一端的弹性元件,传递给车轮,再经车轴传至另一侧的车轮。
这种驱动装置称为轮对空心轴两级弹性驱动装置。
见图2。
中国的东风11 型客运内燃机车、韶山8型客运电力机车等采用这种装置。
空心轴两端的弹性元件为弹性六连杆机构,分别与大齿轮及轮心相连,用来传递扭矩,并且有良好的运动学性能。
轮对空心轴两级弹性驱动装置的优点是:簧下质量轻,轮对与牵引电动机之间得到两级弹性隔离,因此有较好的动力学性能,弹性六连杆机构的径向刚度很大,与车轴保持同心,不产生离心力而形成附加载荷和应力。
其缺点是结构比较复杂。
图2 轮对空心轴驱动装置示意图
1—弹性元件;2—空心轴;3—轮对;4—轴承;5—牵引齿轮;6—牵引电动机;7—空心轴套。
牵引电动机体悬式高速动车组的最高运行速度为200 km/h~350 km/h,当动车组为动力集中式时,即动车组的两端为动力车,中间为拖车,则动力车的功率较大,牵引电动机较大、轻重。
如果把牵引电动机置于转向架构架上,则转向架的质量及转
动惯量增大,难于保证高速时转向架的蛇行稳定性。
此时,必须把牵引电动机悬挂在车体的底部,使其成为二系簧以上的质量,这就称为牵引电动机体悬式。
与架悬式相比,体悬式转向架的质量及转动惯量大为减小,高速时转向架的蛇行稳定性较好。
当速动车组为动力分散式时,即动车组中有多辆动车,则每辆动车的功率较小,牵引电动机较小、较轻,则不一定要采用牵引电动机体悬式,有可能仍采用结构较简单的牵引电动机架悬式,高速时转向架的蛇行稳定性仍可得到保证。
牵引电动机体悬式驱动装置牵引电动机悬挂在车体上,其输出扭矩通过齿轮箱(装在车体上)、万向轴、小齿轮、大齿轮传至轮对。
牵引电动机体悬式驱动装置必须适应车体与转向架之间的相对运动以及转向架与轮对之间的相对运动。
图3 中的关键部件关节联轴器就是用来适应车体与轮对之间的相对运动的,包括垂向、横向及各个回转方向的相对位移。
传递扭矩的万向轴的长度必须能够灵活伸缩,以适应车体与轮对之间较大的相对运动。
牵引电动机半体悬式牵引电动机体悬式的另一种形式。
牵引电动机的一端与车体相联接,另一端吊挂在转向架构架上。
牵引电动机输出扭矩通过轮对空心轴两级弹性驱动装置传至轮对。
牵引电动机及驱动装置的大部分质量由车体承担,小部分质量由转向架承担。
这种置结构复杂,其动力学性能与体悬式接近。
图3 牵引电动机体悬式驱动装置。