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文檔簡(jiǎn)介

1、西安鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文設(shè)計(jì)韶山7E電力機(jī)車二系懸掛裝置及檢修工藝學(xué) 生 姓 名: 學(xué) 號(hào): 專 業(yè) : 班 級(jí): 指 導(dǎo) 教 師: 摘 要韶山7E型電力機(jī)車(SS7E),是中國(guó)國(guó)營(yíng)鐵路使用的干線客運(yùn)電力機(jī)車車型之一。韶山7E型電力機(jī)車是六軸、準(zhǔn)高速、干線客運(yùn)用機(jī)車,該型機(jī)車與韶山7D型電力機(jī)車一樣,同屬準(zhǔn)高速客運(yùn)電力機(jī)車。 為滿足中國(guó)鐵路大提速的需要,根據(jù)鐵道部下達(dá)的設(shè)計(jì)任務(wù)書,在中國(guó)北方機(jī)車車輛工業(yè)集團(tuán)公司組織下,由大同機(jī)車廠、大連機(jī)車車輛廠與株洲所聯(lián)合研制設(shè)計(jì)了韶山7E型電力機(jī)車,代號(hào)SS7E。首臺(tái)SS7E機(jī)車于2001年完工,2002年完成相關(guān)試驗(yàn),通過科技鑒定。韶山7E型機(jī)車最高

2、速度為170km/h。借鑒了韶山7D型電力機(jī)車的成熟技術(shù),但機(jī)車轉(zhuǎn)向架從韶山7型系列Bo-Bo-Bo軸式改為六軸Co-Co軸式。采用交直交輔助逆變器供電取代傳統(tǒng)的劈相機(jī),機(jī)車頭型進(jìn)行流線化設(shè)計(jì),車體側(cè)墻上部沿縱向設(shè)有立式百葉窗,采用獨(dú)立通風(fēng)結(jié)構(gòu),機(jī)車采用耐低溫設(shè)計(jì)可以在高寒地區(qū)運(yùn)用。另外,大同機(jī)車廠在韶山7E型機(jī)車基礎(chǔ)上進(jìn)行“標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、模塊化、信息化”升級(jí)改進(jìn)了模塊化韶山7E型機(jī)車。采用分布式網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng),由韶山型電力機(jī)車傳統(tǒng)的雙側(cè)走廊改為中間走廊。綜合以上結(jié)構(gòu)特點(diǎn),SS7E電力機(jī)車運(yùn)行可靠,保證了鐵路運(yùn)輸平穩(wěn)有序。轉(zhuǎn)向架直接承載車體自重和載重,引導(dǎo)機(jī)車車輛在線路上運(yùn)行,保證機(jī)車車輛順利

3、通過曲線,并具有減緩運(yùn)行時(shí)的振動(dòng)和沖擊作用,因此轉(zhuǎn)向架的設(shè)計(jì)直接決定了機(jī)車的穩(wěn)定性和舒適性。由于轉(zhuǎn)向架對(duì)機(jī)車有著如此重大作用,所以在運(yùn)行前、運(yùn)行中、運(yùn)行后以及時(shí)時(shí)刻刻都要保證轉(zhuǎn)向架的安全,對(duì)轉(zhuǎn)向架的檢修時(shí)尤為重要的。機(jī)車二系懸掛(locomotive secondary suspension)轉(zhuǎn)向架構(gòu)架與車體之間的懸掛裝置。二系懸掛的垂向剛度或靜撓度是很重要的參數(shù)。貨運(yùn)機(jī)車速度較低,但要求起動(dòng)時(shí)軸重轉(zhuǎn)移小,黏著性能好,故二系懸掛較硬,這樣機(jī)車懸掛裝置的總靜撓度主要由一系懸掛提供,其特點(diǎn)是一系軟、二系硬??瓦\(yùn)機(jī)車速度較高,為了提高車體的垂向平穩(wěn)性,要求二系懸掛較軟,機(jī)車懸掛裝置總靜撓度的70%左

4、右應(yīng)由二系提供,其特點(diǎn)是一系硬、二系軟。電力機(jī)車主要由車體、車底架、走行部、車鉤緩沖裝置、制動(dòng)裝置和一整套電氣設(shè)備組成。電力機(jī)車具有效率高、起動(dòng)快、速度高、功率大、爬坡能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),是當(dāng)今我國(guó)運(yùn)輸能力最大的機(jī)車,當(dāng)其電源來自于水利發(fā)電時(shí),更為經(jīng)濟(jì)。電力機(jī)車不用油、煤等燃料,可以廣泛使用各種能源,不污染空氣,勞動(dòng)條件好,運(yùn)行中噪音較低,是目前世界上公認(rèn)的機(jī)車發(fā)展方向。電力牽引系統(tǒng)便于吸收和使用電子、微機(jī)控制等不斷涌現(xiàn)的新技術(shù)、新材料、新工藝,易于達(dá)到技術(shù)進(jìn)步的目的。我將以SS7E電力機(jī)車轉(zhuǎn)向架的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與二系懸掛的檢修工藝進(jìn)行分析。關(guān)鍵詞:韶山7E型電力機(jī)車;轉(zhuǎn)向架;維護(hù);檢修目 錄 摘 要-

5、1 -目 錄- 2 -引 言- 1 -1 概 述- 2 -1.1 簡(jiǎn) 介- 2 -1.1.1 SS7E型電力機(jī)車的發(fā)展及特點(diǎn)- 2 -1.1.2 韶山7E型電力機(jī)車主要技術(shù)參數(shù)- 3 -1.1.3SS7E機(jī)車主要結(jié)構(gòu)參數(shù)- 3 -1.2 SS7E型電力機(jī)車特性- 3 -1.2.1機(jī)車速度特性- 4 -1.2.2機(jī)車牽引力特性- 4 -1.2.3機(jī)車電阻制動(dòng)特性- 5 -2 SS7E電力機(jī)車轉(zhuǎn)向架結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及性能- 7 -2.1 概述- 7 -2.1.1 轉(zhuǎn)向架的作用- 7 -2.1.2 SS7E型機(jī)車轉(zhuǎn)向架的主要特點(diǎn)- 8 -2.1.3 SS7E型機(jī)車轉(zhuǎn)向架與SS7型機(jī)車轉(zhuǎn)向架對(duì)比有以下不同點(diǎn):

6、- 8 -2.1.4 主要技術(shù)參數(shù)- 8 -2.2 構(gòu)架- 9 -2.2.1 構(gòu)架的組成- 9 -2.2.2 主要技術(shù)參數(shù)及技術(shù)要求- 10 -2.3 輪對(duì)電機(jī)組裝- 10 -2.3.1 組成- 11 -2.3.2 主要零部件結(jié)構(gòu)- 12 -2.3.3 主要技術(shù)參數(shù)- 19 -2.4 彈簧懸掛裝置- 19 -2.4.2 二系彈簧懸掛裝置- 22 -2.5 牽引裝置- 23 -2.5.1 結(jié)構(gòu)- 23 -2.5.2 主要參數(shù)- 24 -2.6 電機(jī)懸掛裝置- 24 -2.7 基礎(chǔ)制動(dòng)裝置- 25 -2.7.1 結(jié)構(gòu)- 25 -2.7.2 制動(dòng)器組成- 25 -2.7.3 XFD型單元制動(dòng)器技術(shù)參

7、數(shù)- 26 -2.7.4 閘瓦間隙調(diào)整- 27 -2.7.5 彈簧停車制動(dòng)器風(fēng)動(dòng)和手動(dòng)緩解操縱- 27 -2.8 附件裝配- 27 -3 SS7E二系懸掛- 28 -3.1 機(jī)車二系懸掛- 28 -3.1.1系懸掛概念及其功能- 28 -3.2 牽引電動(dòng)機(jī)懸掛方式- 29 -3.2.1懸掛方式- 29 -3.2.2系彈簧懸掛裝置- 30 -3.2.3油壓減震器- 32 -3.3 彈簧懸掛裝置的檢修- 32 -3.3.1 一、二系懸掛的檢修- 32 -結(jié) 論- 34 -致 謝- 35 -參考文獻(xiàn):- 36 - 3 -引 言SS7E型電力機(jī)車是為滿足我國(guó)鐵路客運(yùn)提速需求,依據(jù)鐵道部科技司20022

8、4號(hào)關(guān)于下達(dá)“SS7E型電力機(jī)車設(shè)計(jì)任務(wù)書”的通知研制開發(fā)的最高速度為170km/h的干線客運(yùn)電力機(jī)車。2002年10月,在大連機(jī)車車輛廠試制出第二臺(tái)SS7E型電力機(jī)車。2003年在機(jī)車第一次招、議標(biāo)中,大同機(jī)車廠獲得首批SS7E型電力機(jī)車45臺(tái)的批量生產(chǎn)任務(wù)。SS7E型電力機(jī)車還具有耐低溫功能,可以保證機(jī)車在高寒地區(qū)正常使用??梢韵嘈?,隨著我國(guó)鐵路不斷提速的需要,SS7型電力機(jī)車必將會(huì)有廣闊的應(yīng)用前景。SS7E0001號(hào)機(jī)車在西隴海線運(yùn)行考核期間,不間斷地承擔(dān)了寶雞西安鄭州間長(zhǎng)交路的客運(yùn)運(yùn)輸任務(wù)。從2002年2月22日至2002年9月20日,SS7E0001號(hào)機(jī)車運(yùn)行200183km。期間未

9、發(fā)生機(jī)破,僅產(chǎn)生臨修1件、碎修46件。該型機(jī)車在試運(yùn)行中取得良好考核指標(biāo)。期間機(jī)車還進(jìn)行了兩次輔修,一次小修。由于該車型采用的新技術(shù)在運(yùn)行考核期間得到充分的驗(yàn)證,并且顯示出它的先進(jìn)性、可靠性和優(yōu)越性。機(jī)車工作狀態(tài)穩(wěn)定,故障少、操作方便,牽引功率大,加速性能好,調(diào)速平穩(wěn)。SS7E型電力機(jī)車是廣泛適用于我國(guó)干線鐵路客運(yùn)提速的很好的備選車型,獲得領(lǐng)導(dǎo)和專家的認(rèn)可,深受用戶和司乘人員的歡迎。轉(zhuǎn)向架是電力機(jī)車的主要組成部分之一。它用來傳遞各種載荷;并利用輪軌間的黏著保證牽引力的產(chǎn)生;同時(shí)實(shí)現(xiàn)機(jī)車在線路上平穩(wěn)運(yùn)行。減小對(duì)軌道的橫向作用力,保證機(jī)車運(yùn)行的安全可靠;并盡可能緩和線路不平順對(duì)機(jī)車的沖擊,確保機(jī)車

10、運(yùn)行的平穩(wěn)性,減少運(yùn)行中的東作用力及其危害。對(duì)機(jī)車牽引性能、動(dòng)力學(xué)性能起著決定性作用。機(jī)車二系懸掛(locomotive secondary suspension)轉(zhuǎn)向架構(gòu)架與車體之間的懸掛裝置。二系懸掛的垂向剛度或靜撓度是很重要的參數(shù)。貨運(yùn)機(jī)車速度較低,但要求起動(dòng)時(shí)軸重轉(zhuǎn)移小,黏著性能好。故二系懸掛較硬,這樣機(jī)車懸掛裝置的總靜撓度主要由一系懸掛提供,其特點(diǎn)是一系軟、二系硬??瓦\(yùn)機(jī)車速度較高,為了提高車體的垂向平穩(wěn)性,要求二系懸掛較軟,機(jī)車懸掛裝置總靜撓度的70%左右應(yīng)由二系提供,其特點(diǎn)是一系硬、二系軟。1 概 述1.1 簡(jiǎn) 介1.1.1 SS7E型電力機(jī)車的發(fā)展及特點(diǎn)韶山7E型電力機(jī)車是根據(jù)

11、我國(guó)客運(yùn)提速的要求和鐵道部鐵科技函【2002】24號(hào)下達(dá)的韶山7E型客運(yùn)電力機(jī)車設(shè)計(jì)任務(wù)書的通知要求,在中國(guó)北方機(jī)車車輛工業(yè)集團(tuán)公司統(tǒng)一組織下,由集團(tuán)電力牽引研發(fā)中心牽頭,大同機(jī)車廠、大連機(jī)車車輛廠和株洲電力機(jī)車研究所共同努力、分工協(xié)作聯(lián)合開發(fā)出的新型持續(xù)功率4800KW,最高速度170km/h干線客運(yùn)電力機(jī)車。韶山7E型電力機(jī)車共分為7個(gè)室,以最重之設(shè)備主變壓器為中心,分室向兩端布置。兩端是寬大的司機(jī)室;雙邊走廊;設(shè)備斜對(duì)稱布置。電氣設(shè)備成套、屏柜化、單元化。平波電抗器、供電電抗器及輔助電抗器、高壓電流互感器全部裝在變壓器內(nèi)組成為組合式變壓器。中央端子板分設(shè)在兩端司機(jī)室后墻內(nèi),門開向司機(jī)室,

12、以便于布線、查線、處理故障。韶山7E客運(yùn)電力機(jī)車的主要特點(diǎn):1.主電路采用三段不等分橋相控整流、復(fù)勵(lì)電路、無級(jí)調(diào)速和無級(jí)磁場(chǎng)削弱。2.采用恒流起動(dòng)及準(zhǔn)恒速運(yùn)行的特性控制方式。3.采用微機(jī)控制及LCU邏輯控制單元。4.采用電機(jī)架承式全懸掛、輪對(duì)空心軸六連桿傳動(dòng)。5.采用獨(dú)立通風(fēng)系統(tǒng)。6.采用2C0轉(zhuǎn)向架,單側(cè)制動(dòng)。7.輔助系統(tǒng)采用輔助變流器供電模式。8.設(shè)有向列車供電及空調(diào)供電電源。9.采用雙管制供風(fēng)。1.為滿足軸重21t的要求,總體、車體、轉(zhuǎn)向架、變壓器等各主要部件均做了輕量化設(shè)計(jì)。11.耐低溫設(shè)計(jì),機(jī)車可以在高寒地區(qū)運(yùn)用。12.機(jī)車頭型進(jìn)行流線化設(shè)計(jì),司機(jī)室內(nèi)結(jié)構(gòu)按規(guī)范化設(shè)計(jì),充分應(yīng)用了人機(jī)

13、工程學(xué)原理。全新的室內(nèi)裝修并配以用先進(jìn)的操作控制設(shè)備,提高了整體的美觀性以及舒適性。件均做了輕量化設(shè)計(jì)。1.1.2 韶山7E型電力機(jī)車主要技術(shù)參數(shù) 電流制 交流單相工頻 電傳動(dòng)方式 交-直傳動(dòng) 工作電壓 額定值 25kV 最高值 29kV 最低值 19kV 機(jī)車功率(持續(xù)制) 4800kW 機(jī)車額定牽引力(持續(xù)制、輪輞半磨耗) 171kN 機(jī)車起動(dòng)牽引力 245kN 機(jī)車額定速度(持續(xù)制,半磨耗) 96km/h 最高速度 170km/h 恒功率速度范圍(牽引工況) 96160km/h 機(jī)車電制動(dòng) 制動(dòng)方式 加饋電阻制動(dòng) 輪周電制動(dòng)持續(xù)功率 4000kW 電制動(dòng)力(速度為1096km/h) 15

14、0kN 恒功率速度范圍(制動(dòng)工況) 96160km/h 制動(dòng)機(jī) DK-1型電空制動(dòng)機(jī)1.1.3SS7E機(jī)車主要結(jié)構(gòu)參數(shù) 軸式 C0C0機(jī)車前、后車鉤中心距離 22016 mm機(jī)車車體長(zhǎng)度 20800 mm機(jī)車車體寬度 3105 mm機(jī)車在落弓狀態(tài)滑板頂面距軌面高度 新輪 (4700630)mm車鉤中心線距軌面高度 (880610)mm1.2 SS7E型電力機(jī)車特性 電力機(jī)車特性是指在一定電壓下,機(jī)車速度、牽引力與電樞電流之間關(guān)系及機(jī)車牽引力與速度、機(jī)車制動(dòng)力與速度之間的關(guān)系。1.2.1機(jī)車速度特性 機(jī)車速度特性是描述機(jī)車運(yùn)行速度(代表符號(hào)v)與牽引電動(dòng)機(jī)電樞電流(代表符號(hào)Ia)之間的關(guān)系v=f

15、(Ia)。韶山7E型電力機(jī)車速度特性計(jì)算的基本條件是:電網(wǎng)電壓25kV,牽引電動(dòng)機(jī)由晶閘管調(diào)壓供電既電機(jī)電壓由整流電壓確定,機(jī)車動(dòng)輪直徑半磨耗D=1200mm。是:電網(wǎng)電壓25kV,牽引電動(dòng)機(jī)由晶閘管調(diào)壓供電既電機(jī)電壓由整流電壓確定,機(jī)車動(dòng)輪直徑半磨耗D=1200mm。(一)機(jī)車工作在各種限制范圍內(nèi)時(shí)由特性控制的機(jī)車速度特性,按下列函數(shù)控制 100N Ia = 900N - 90v (A) (1-1) 1320 式中 N - 牽引級(jí)位,N = 018級(jí); v- 機(jī)車速度,km/h。 Ia取三項(xiàng)中最小值,如機(jī)車手柄在5級(jí)位時(shí)(N =5)啟動(dòng),則(1-1)式函數(shù)控制如下: 100X5=500 (1

16、) Ia = 900X5-90v (2) (1-2) 1320 (3)此時(shí)Ia由500A起動(dòng),隨著速度增加(2)式中Ia隨之變化,當(dāng)v/44.4km/h時(shí)(準(zhǔn)恒速初值),Ia500A,式(1)=(2)機(jī)車進(jìn)入準(zhǔn)恒速區(qū)。當(dāng)v=50km/h時(shí),Ia=0。即司機(jī)控制器手柄在5級(jí)位起動(dòng)機(jī)車,機(jī)車最高速度50km/h(準(zhǔn)恒速終值)。44.450km/h區(qū)為準(zhǔn)恒速區(qū)。他勵(lì)電流按下式控制: 32 It = (A) (1-3) 0.2234Ia1.2.2機(jī)車牽引力特性 機(jī)車牽引力特性是描述機(jī)車輪周牽引力(代表符號(hào)F)與牽引電動(dòng)機(jī)電樞電流Ia之間關(guān)系的特性曲線F=f(Ia),計(jì)算中F的單位kN(千牛),Ia單位

17、A(安)。韶山7E型電力機(jī)車牽引力特性是按特性控制運(yùn)行。 機(jī)車工作在各種限制范圍內(nèi)時(shí)的特性控制。在一定的級(jí)位下電機(jī)電樞電流Ia按本級(jí)位起動(dòng)電流恒流運(yùn)行,此時(shí)機(jī)車牽引力恒定。當(dāng)機(jī)車速度達(dá)到準(zhǔn)恒速點(diǎn)后,機(jī)車功率達(dá)本級(jí)位最大值,機(jī)車牽引力隨著電流下降線性下降直到零。如司機(jī)控制器在5級(jí)起動(dòng),則Ia按500A恒流起動(dòng),相對(duì)應(yīng)的機(jī)車牽引力不變,當(dāng)機(jī)車速度達(dá)到44.4km/h時(shí),機(jī)車牽引力開始線性下降。1.2.3機(jī)車電阻制動(dòng)特性機(jī)車電阻制動(dòng)特性是描述機(jī)車輪周制動(dòng)力(代表符號(hào)B)與機(jī)車速度的關(guān)系B=f(v)。1.2.3.1機(jī)車電阻制動(dòng)工作范圍受下列限制: 1、最大勵(lì)磁電流限制,韶山7E型電力機(jī)車最大勵(lì)磁電流限

18、制在250A 2、最大制動(dòng)電流限制,韶山7E型電力機(jī)車最大制動(dòng)電流限制在760A。當(dāng)電機(jī)勵(lì)磁電流及制動(dòng)電流均達(dá)到最大時(shí),為達(dá)到擴(kuò)大低速制動(dòng)力范圍,韶山7E型電力機(jī)車采用加饋電阻制動(dòng)方式。 3、電機(jī)功率限制 4、粘著限制 5、換向限制,機(jī)車在高速下,以大制動(dòng)力制動(dòng)時(shí),電機(jī)轉(zhuǎn)速高、電流大,電機(jī)電抗電勢(shì)有可能超出允許限度,特別在勵(lì)磁電流較小的情況下,會(huì)發(fā)生火花。 6、機(jī)車最高速度限制1.2.3.2純電阻制動(dòng)機(jī)車進(jìn)入電制動(dòng)時(shí),牽引電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)為發(fā)電機(jī)狀態(tài),電機(jī)在車輪帶動(dòng)下旋轉(zhuǎn)。當(dāng)電機(jī)勵(lì)磁繞組由另一可調(diào)電源供電時(shí),發(fā)電機(jī)通過制動(dòng)電阻產(chǎn)生電流,獲得制動(dòng)力。在一定速度下,機(jī)車制動(dòng)電流Iz越大,制動(dòng)力B越大,反之

19、機(jī)車制動(dòng)力B越小。在機(jī)車低速下由于電機(jī)制動(dòng)電流和勵(lì)磁電流都有限制,機(jī)車制動(dòng)力仍較低。為產(chǎn)生較大的制動(dòng)力,機(jī)車采用加饋電阻制動(dòng)。(1)電阻加饋制動(dòng) 當(dāng)機(jī)車速度降低時(shí),制動(dòng)力減小,要保持大的制動(dòng)力。在制動(dòng)電路中串入一段可控橋,其原理如下:電動(dòng)機(jī)狀態(tài):在外電壓U作用下,電機(jī)內(nèi)通過電流,如設(shè)電機(jī)順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)并產(chǎn)生反電勢(shì),電機(jī)電流方向與電機(jī)反電勢(shì)方向相反,見圖1.1(a)所示。 (a) (b) (c) 圖1.1 電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)原理發(fā)電機(jī)狀態(tài):在外力帶動(dòng)下,電機(jī)作為發(fā)電機(jī)運(yùn)行,產(chǎn)生電磁反力矩,抵消外力能量。機(jī)車上電機(jī)由電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)為發(fā)電機(jī)狀態(tài)時(shí),電機(jī)必須保持原順時(shí)針旋轉(zhuǎn)。因此電路上必須改變勵(lì)磁電流方向或改變電

20、樞電流方向。韶山7E型電力機(jī)車采用后者方式。此時(shí)發(fā)電機(jī)電勢(shì)和電流方向相同,見圖1.1(b)。加饋狀態(tài):當(dāng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速下降時(shí),電流下降,電磁反力矩減小,為增大反力矩,在電路中串入可控橋,補(bǔ)充制動(dòng)電流。見圖1.1(c)特別注意的是:當(dāng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速下降到零時(shí),發(fā)電機(jī)電勢(shì)等于零。電機(jī)僅由可控橋供電,電機(jī)由發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)為電動(dòng)機(jī)運(yùn)行,電機(jī)將改變旋轉(zhuǎn)方向,使機(jī)車反向。2 SS7E電力機(jī)車轉(zhuǎn)向架結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及性能2.1 概述SS7E電力機(jī)車是2Co軸式最高運(yùn)行速度170km/h的客運(yùn)電力機(jī)車。其走行步由兩個(gè)完全相同的“目”字形轉(zhuǎn)向架組成,如圖2.1所示。每個(gè)轉(zhuǎn)向架由構(gòu)架、輪對(duì)電機(jī)組裝、一系懸掛裝置、二系懸掛裝置、牽引裝置

21、、牽引電機(jī)懸掛裝置、基礎(chǔ)制動(dòng)裝置和附件等主要部件組成。牽引電機(jī)架承式懸掛、雙側(cè)六連桿輪對(duì)空心軸驅(qū)動(dòng)、高圓簧與橡膠件組合的二系支承以及新型制動(dòng)器的采用,減輕了機(jī)車簧下重量,從而獲得了良好的動(dòng)力學(xué)運(yùn)行品質(zhì)。圖 2.1 轉(zhuǎn)向架1-輪對(duì)電機(jī)組裝;2-構(gòu)架組裝;3-系懸掛裝置;4-二系懸掛裝置; 5-牽引裝置;6-電機(jī)懸掛裝置; 7-基礎(chǔ)制動(dòng)裝置 ; 8-轉(zhuǎn)向架附件組裝2.1.1 轉(zhuǎn)向架的作用(1)承重:通過二系懸掛裝置承受車體以及所安裝設(shè)備的重量,并傳給轉(zhuǎn)向架構(gòu)架,然后通過一系懸掛裝置傳給軸箱,經(jīng)由輪對(duì)作用于鋼軌,從而獲得一定的黏著重量;(2)傳力:包括機(jī)車的牽引力和踏面制動(dòng)力。牽引力的傳遞路線:牽引

22、電動(dòng)機(jī)所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩通過齒輪傳動(dòng)裝置(六連桿輪對(duì)空心軸傳動(dòng)裝置)使輪對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng),輪對(duì)與鋼軌之間由于黏著而產(chǎn)生輪周牽引力,再經(jīng)由軸箱、軸箱拉桿傳給構(gòu)架,構(gòu)架通過牽引裝置將牽引力傳給車體,最夠經(jīng)由車鉤牽引列車運(yùn)行;踏面制動(dòng)力的傳遞:(3)實(shí)現(xiàn)機(jī)車在直線和曲線上的平穩(wěn)運(yùn)行,減小對(duì)軌道的橫向作用力,保證機(jī)車曲線運(yùn)行的安全可靠;(4)盡可能緩和線路不平順對(duì)機(jī)車的沖擊,確保機(jī)車運(yùn)行的平穩(wěn)性,減少運(yùn)行中的動(dòng)作用力及其危害。2.1.2 SS7E型機(jī)車轉(zhuǎn)向架的主要特點(diǎn)(1)采用Co式轉(zhuǎn)向架,固定軸距長(zhǎng),運(yùn)行穩(wěn)定性高;(2)在每個(gè)轉(zhuǎn)向架設(shè)置抗蛇行減震器,實(shí)現(xiàn)機(jī)車高速運(yùn)行穩(wěn)定性能;(3)采用六連桿輪對(duì)空心軸傳動(dòng)方式,實(shí)現(xiàn)

23、電動(dòng)機(jī)架承式懸掛,大大減輕了簧下重量;(4)轉(zhuǎn)向架采用水平拉桿式牽引方式,保證了機(jī)車有良好的黏著性能;(5)兩轉(zhuǎn)向架完全相同,可以實(shí)現(xiàn)相互調(diào)換,有利于簡(jiǎn)單統(tǒng)一化;(6)車輪采用整體碾鋼車輪;(7)軸箱軸承采用100CrMo7材料制成的高速重載軸箱軸承;(8)一、二系彈簧均采用簧條磨光技術(shù),去掉軋制過程中的脫碳層,提高其疲勞強(qiáng)度;(9)基礎(chǔ)制動(dòng)采用單側(cè)粉末冶金閘瓦單元制動(dòng)裝置。2.1.3 SS7E型機(jī)車轉(zhuǎn)向架與SS7型機(jī)車轉(zhuǎn)向架對(duì)比有以下不同點(diǎn):(1)軸式不同,SS7E型機(jī)車為2C0式轉(zhuǎn)向架,SS7型機(jī)車為3B0式轉(zhuǎn)向架;(2)SS7E型機(jī)車傳動(dòng)采用雙側(cè)六連桿輪對(duì)空心軸傳動(dòng)方式;(3)軸箱軸承采

24、用100 CrMo7材料制成的高速重載軸向軸承;(4)一、二系彈簧均采用簧條拉光(磨光)技術(shù),去掉軋制過程中的脫碳層,提高其疲勞強(qiáng)度;(5)每個(gè)轉(zhuǎn)向架增設(shè)了抗蛇行減震器;(6)牽引電機(jī)懸掛方式采用架懸式;(7)基礎(chǔ)制動(dòng)采用粉末冶金閘瓦單側(cè)單元制動(dòng)裝置。2.1.4 主要技術(shù)參數(shù)軸式 C0C0軸距 (2150+2150)mm轉(zhuǎn)向架中心距 11 570mm同一軸兩軸箱中心距 2 110mm輪徑 1 250mm(新造)軸重 2 t牽引力傳遞方式 低位2水平拉桿牽引方式牽引電機(jī)懸掛方式 架懸式傳動(dòng)方式 雙側(cè)六連桿輪對(duì)空心軸傳動(dòng)齒輪傳動(dòng)比 75/32一系懸掛靜撓度 52mm二系懸掛靜撓度 96mm啟動(dòng)工況

25、粘著重量利用率 0.94踏面制動(dòng)緊急制動(dòng)率 41%儲(chǔ)能制動(dòng)制動(dòng)率 8%儲(chǔ)砂容量 8×0.034m3轉(zhuǎn)向架質(zhì)量 30.4 t構(gòu)架相對(duì)車體橫動(dòng)量 30mm基礎(chǔ)制動(dòng)方式 單側(cè)單元制動(dòng)停車制動(dòng)方式 彈簧儲(chǔ)能制動(dòng)2.2 構(gòu)架構(gòu)架是轉(zhuǎn)向架的主體,是連接轉(zhuǎn)向架其他組成部分的骨架。它不僅承受機(jī)車上部所有設(shè)備的重量,而且承受和傳遞機(jī)車在運(yùn)行中產(chǎn)生的各種不同方向和隨機(jī)運(yùn)行中經(jīng)常變化的動(dòng)作用力。因此,構(gòu)架是一個(gè)受力復(fù)雜的結(jié)構(gòu)部件。為了保證輪對(duì)、牽引裝置、懸掛裝置及制動(dòng)裝置可靠工作,要求構(gòu)架不僅有足夠的強(qiáng)度和剛度,同時(shí)應(yīng)具有足夠的相互尺寸的精度要求,以保證轉(zhuǎn)向架其他組成部分在其上的正確安裝。為保證構(gòu)架具有足

26、夠的強(qiáng)度和剛度,組成韶山7E型電力機(jī)車構(gòu)架的各梁體采用大截面薄板箱形焊接形式。梁上各支座的焊縫避免用橫向焊縫,以提高梁體焊縫截面的許用應(yīng)力。構(gòu)架各梁全部用低合金鋼板16Mn壓型或板材制造,焊接后的構(gòu)架進(jìn)行退火處理,以消除焊接應(yīng)力。退火后的構(gòu)架進(jìn)行噴丸處理,清除氧化皮,消除內(nèi)應(yīng)力,然后進(jìn)行整體加工,以保證各定位尺寸的加工精度。2.2.1 構(gòu)架的組成轉(zhuǎn)向架構(gòu)架主要由側(cè)梁(左)(右)、橫梁(一)(二)、前端梁和后端梁等組成。轉(zhuǎn)向架構(gòu)架結(jié)構(gòu)如圖2.2:圖2.2 轉(zhuǎn)向架構(gòu)架1-前端梁;2-側(cè)梁(左);3-橫梁(一); 4-側(cè)梁(右);5-后端梁 ;6-橫梁(二)2.2.2 主要技術(shù)參數(shù)及技術(shù)要求(1)技

27、術(shù)參數(shù)外形尺寸 6 800mm×3 010mm×1 015mm兩側(cè)梁橫向中心距 2 110mm構(gòu)架總重 5 156kg二系圓彈簧中心距 2 110mm制動(dòng)座中心距 1 528mm(2)技術(shù)要求焊縫斷面尺寸允許誤差-1+2;構(gòu)架四個(gè)角的高度差不大于5;為了消除內(nèi)應(yīng)力,構(gòu)架組焊后進(jìn)行退火處理,然后進(jìn)行整體加工;重要焊縫進(jìn)行X射線和超聲波探傷檢查。2.3 輪對(duì)電機(jī)組裝輪對(duì)電機(jī)組裝是機(jī)車走行部最關(guān)鍵的部件之一,它不僅支承機(jī)車全部重量,同時(shí)通過輪對(duì)與鋼軌的粘著產(chǎn)生牽引力和制動(dòng)力。由于機(jī)車運(yùn)行時(shí)輪對(duì)承受很大的靜載荷、軸承組裝應(yīng)力、制動(dòng)產(chǎn)生的熱應(yīng)力和通過曲線、道岔、鋼軌接頭產(chǎn)生的各向動(dòng)作

28、用力,因此,要求輪對(duì)必須有足夠的強(qiáng)度。同時(shí),隨著機(jī)車運(yùn)行速度的提高,要求盡可能減輕機(jī)車簧下重量,減小輪軌見動(dòng)作用力,以獲得較理想的動(dòng)力學(xué)運(yùn)行品質(zhì)。為此韶山7E型電力機(jī)車輪對(duì)組裝采用雙側(cè)六連桿輪對(duì)空心軸結(jié)構(gòu),通過牽引電機(jī)架懸減輕簧下重量,以滿足機(jī)車在最高運(yùn)行時(shí)對(duì)動(dòng)力學(xué)性能的要求。2.3.1 組成SS7E機(jī)車有6組相同的輪對(duì)電機(jī)組裝,每一臺(tái)轉(zhuǎn)向架順置組裝3組。每組輪對(duì)電機(jī)組裝主要由牽引電機(jī)、主動(dòng)齒輪、軸箱組裝、軸箱拉桿、驅(qū)動(dòng)軸承、齒輪箱和輪對(duì)等組成。其中輪對(duì)由車軸、主車輪裝配、車輪、空心軸套、從動(dòng)齒輪裝配??招妮S、傳動(dòng)盤、連桿、連桿銷和橡膠關(guān)節(jié)等組成。牽引電動(dòng)機(jī)通過止口定位,用螺栓與空心軸套聯(lián)結(jié),

29、通過螺栓與齒輪箱聯(lián)結(jié),空心軸套通過支座、螺栓與齒輪箱連接,組成剛性閉式框架結(jié)構(gòu)??招妮S套上有兩列短圓柱滾動(dòng)軸承支撐從動(dòng)齒輪齒輪心。傳動(dòng)裝置采用一級(jí)直齒齒輪傳動(dòng),把牽引電機(jī)輸出軸的轉(zhuǎn)矩,通過從動(dòng)齒輪上的6個(gè)連桿銷傳至六連桿空心軸,再通過主車輪的6個(gè)連桿銷傳到輪對(duì)。電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩傳遞路線如下:主動(dòng)齒輪從動(dòng)齒輪連桿銷橡膠關(guān)節(jié)連桿連桿銷橡膠關(guān)節(jié)空心軸傳遞盤傳動(dòng)盤橡膠關(guān)節(jié)連桿銷連桿橡膠關(guān)節(jié)連桿銷主車輪車軸車輪。制動(dòng)扭矩傳遞的線路:主車輪連桿銷橡膠關(guān)節(jié)連桿傳動(dòng)盤連桿銷橡膠關(guān)節(jié)連桿橡膠關(guān)節(jié)連桿銷從動(dòng)齒輪主齒輪電機(jī)輸出軸。輪對(duì)電機(jī)組裝結(jié)構(gòu)如圖2.3所示, 圖2.3 輪對(duì)電機(jī)組裝1-牽引電機(jī) ;2-主動(dòng)齒輪; 3-

30、齒輪箱; 4-車輪 ;5-車軸 ;6-軸箱拉桿7-從動(dòng)齒輪裝配 8-支座 9-空心軸套 10-空心軸11-傳動(dòng)盤 12-連桿 13-橡膠關(guān)節(jié) 14-軸箱組裝 15-連桿銷 16-主車輪SS7E機(jī)車傳動(dòng)裝置采用牽引電動(dòng)機(jī)架懸式輪對(duì)空心軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu),其主要特點(diǎn)是將牽引電動(dòng)機(jī)固裝在轉(zhuǎn)向架構(gòu)架上,因而牽引電機(jī)屬于簧上部分保證了盡可能小的簧下重量,以獲得良好的動(dòng)力學(xué)性能。雙側(cè)六連桿傳動(dòng)保證了系統(tǒng)在振動(dòng)及通過曲線時(shí)盡可能小的動(dòng)載荷及附加應(yīng)力,從而獲得完善的運(yùn)動(dòng)學(xué)性能。由于機(jī)構(gòu)大大減輕簧下重量,從而不僅減小了輪對(duì)與線路間的動(dòng)作用力。還改善了牽引電機(jī)及傳動(dòng)系統(tǒng)的工作條件,延長(zhǎng)了系統(tǒng)的使用壽命。在系統(tǒng)設(shè)計(jì)上,為了

31、減小由于運(yùn)動(dòng)回轉(zhuǎn)而引起的離心力及附加應(yīng)力,保證運(yùn)動(dòng)學(xué)及動(dòng)力學(xué)性能,對(duì)連桿、橡膠關(guān)節(jié)、各銷等增加配重要求;對(duì)空心軸、傳動(dòng)盤、齒輪、輪對(duì)等進(jìn)行靜平衡要求。并嚴(yán)格控制系統(tǒng)各件的重量及加工精度,由于系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜,與傳統(tǒng)式軸懸式驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)相比,必須保證相對(duì)較長(zhǎng)的檢修周期及使用壽命,為此,在驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中,保證了各件的強(qiáng)度及壽命,關(guān)鍵螺栓選用高強(qiáng)度合金螺栓,并涂螺紋鎖固膠,以做到系統(tǒng)在正常運(yùn)行中的免維護(hù)。2.3.2 主要零部件結(jié)構(gòu)(1)傳動(dòng)齒輪主動(dòng)齒輪采用低碳合金鋼20Cr2Ni4A表面淬火處理,淬硬深度為22.4 mm,表面硬度為5862HRC,為了避免齒輪傳動(dòng)嚙合沖擊及齒向修形。主齒輪內(nèi)孔采用1:10錐

32、度,與電機(jī)軸過盈套裝。為了便于拆卸小齒輪,并保證軸與孔的表面不受損傷,在與主動(dòng)齒輪配合的電機(jī)軸頸上嵌有油槽,此油槽與軸端的螺孔相通。主動(dòng)齒輪結(jié)構(gòu)如圖2.4所示:圖2.4 主動(dòng)齒輪從動(dòng)齒輪采用齒圈、齒輪心分體結(jié)構(gòu),主要有齒圈、齒輪心和連桿銷等組成。齒圈和齒輪心通過圓錐銷和螺栓聯(lián)結(jié),在齒輪心上裝有連桿銷,聯(lián)結(jié)方式為過盈聯(lián)結(jié)。齒圈采用低碳合金鋼15CrNi6表面滲碳淬火處理制成,淬硬深度為22.4,表面硬度為5862HRC,為了避免齒輪傳動(dòng)嚙合沖擊,對(duì)輪齒進(jìn)行了齒廓修緣。從動(dòng)齒輪結(jié)構(gòu)如圖2.5所示:圖2.5 從動(dòng)齒輪1-齒圈 ;2-齒輪芯; 3-連桿銷; 4-定位銷傳動(dòng)齒輪參數(shù)見表2.1。表2.1

33、傳動(dòng)齒輪參數(shù)名 稱主動(dòng)齒輪從動(dòng)齒輪齒數(shù)3275傳動(dòng)比2.34375模數(shù)12壓力角22.5°中心距(mm)650齒寬124120精度等級(jí)666LN666KM(2)空心軸和傳動(dòng)盤空心軸和傳動(dòng)盤是輪對(duì)空心軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)傳遞扭矩的主要零件。通過空心軸和傳動(dòng)盤將電機(jī)輸出的轉(zhuǎn)矩傳給主車輪??招妮S由軸頭(相當(dāng)于傳動(dòng)盤)和軸身兩部分組焊而成。焊后熱處理并精加工,空心軸結(jié)構(gòu)如圖2.6所示??招妮S及傳動(dòng)盤材料均采用35號(hào)鋼,其熱處理后的機(jī)械性能如下:a300N/mm2;b560N/mm2;s19%;48%;k60J/cm2。(3)連桿連桿是輪對(duì)空心軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)傳力的主要零件,采用35CrMo鋼鍛造加工。(4)

34、空心軸套空心軸套現(xiàn)在為C級(jí)鋼鑄件,它是驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)傳動(dòng)支撐件,通過驅(qū)動(dòng)軸承支撐從動(dòng)齒輪及齒輪箱,止口與電機(jī)連接,實(shí)現(xiàn)主從動(dòng)齒輪的正確嚙合以及驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的懸掛要求。(5)橡膠關(guān)節(jié)橡膠關(guān)節(jié)是輪對(duì)電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置中唯一的彈性元件。根據(jù)裝置的功能需要,它必須有足夠大的徑向剛度,而軸向剛度和偏轉(zhuǎn)剛度小一些,這樣才能夠保證整個(gè)驅(qū)動(dòng)裝置良好地發(fā)揮其功能,且具有極強(qiáng)的粘滑振動(dòng)穩(wěn)定性。橡膠關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)如圖2.7。橡膠關(guān)節(jié)物理機(jī)械性能:抗拉強(qiáng)度19.6 N/mm2斷裂伸長(zhǎng)率350%橡膠與金屬結(jié)合強(qiáng)度3.92 N/mm2組裝狀態(tài)下的靜態(tài)性能:徑向強(qiáng)度:徑向壓力P=35kN時(shí),變形量為(0.7±0.1)mm回轉(zhuǎn)剛度:軸向

35、扭矩為550N·m時(shí),扭矩角為5°±1°徑向載荷能力:Pmax3.92kN圖2.6 空心軸圖2.7 橡膠關(guān)節(jié)1-外環(huán); 2-橡膠 ;3-內(nèi)環(huán)橡膠關(guān)節(jié)壓裝在傳動(dòng)盤和連桿上。橡膠關(guān)節(jié)與連桿銷配合為0.010.086mm的間隙配合,其壓入連桿孔直徑壓縮量為2mm。由于橡膠關(guān)節(jié)在工作狀態(tài)下徑向預(yù)壓縮2mm,受徑向載荷時(shí)不會(huì)出現(xiàn)間隙。且徑向剛度大,則空心軸兩端傳動(dòng)盤的軸線幾乎不發(fā)生錯(cuò)拉(相對(duì)于車軸軸線),使空心軸旋轉(zhuǎn)平衡精度變化很小。車軸相對(duì)于空心軸套的徑向運(yùn)動(dòng)靠車軸和內(nèi)空心軸的傾斜補(bǔ)償,兩端傳動(dòng)盤以軸線為中心徑向錯(cuò)位。當(dāng)驅(qū)動(dòng)車輪垂向跳動(dòng)時(shí),該車輪與傳動(dòng)盤一起跳起

36、,傳動(dòng)盤徑向位移,兩端傳動(dòng)盤傾斜。當(dāng)非驅(qū)動(dòng)車輪徑向跳動(dòng)時(shí),車軸傾斜,傳動(dòng)盤間錯(cuò)位,空心軸傾斜。當(dāng)車軸相對(duì)于空心軸套的軸向移動(dòng)時(shí),靠?jī)?nèi)空心軸兩端連桿的同向傾斜,內(nèi)空心軸橫移來補(bǔ)償。橡膠關(guān)節(jié)在連桿銷處于傾斜位時(shí),橡膠在徑向很小的壓縮量下,就能使銷和連桿由較大的傾斜,使兩端傳動(dòng)盤產(chǎn)生較大的橫移,實(shí)現(xiàn)車軸相對(duì)空心軸套的橫移補(bǔ)償;也使兩端傳動(dòng)盤在徑向和軸向的平面角位移,實(shí)現(xiàn)車軸相對(duì)空心軸套的徑向和橫向跳動(dòng)補(bǔ)償。橡膠關(guān)節(jié)的扭矩剛度很小,使空心軸橫動(dòng)和扭轉(zhuǎn)的阻力就小。兩端傳動(dòng)盤上的6個(gè)連桿是按對(duì)聯(lián)的方式布置的。連桿受拉力,不但在軸向相互抵消。而且,每個(gè)力對(duì)軸線的力矩也能相互抵消,不會(huì)產(chǎn)生附加力矩,實(shí)現(xiàn)六連桿

37、的三個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)解耦。(6)車軸車軸不僅承受著壓力,而且還承受著牽引力、制動(dòng)力、車軸驅(qū)動(dòng)裝置的反作用力以及通過曲線時(shí)的橫向作用于輪緣的導(dǎo)向力,同時(shí)還承受著驅(qū)動(dòng)裝置的附加扭轉(zhuǎn)應(yīng)力,以及各個(gè)方向的沖擊作用。由于主要的應(yīng)力都是交變的,產(chǎn)生的破壞多為疲勞破壞,因此在車軸的設(shè)計(jì)及制造時(shí),應(yīng)盡可能避免應(yīng)力集中,同時(shí)采取車軸表面強(qiáng)化等有效的工藝措施,以提高車軸的疲勞強(qiáng)度。SS7E電力機(jī)車機(jī)車車軸采用35CrMo鋼鍛造。調(diào)質(zhì)后,機(jī)械性能如下:a647N/mm2;b421N/mm2;s17%;53%;k68J/cm2。車軸結(jié)構(gòu)如圖2.8:圖2.8 車軸(7)主車輪和車輪SS7E電力機(jī)車機(jī)車主車輪和車輪采用鐵路機(jī)

38、車用粗制整體碾鋼車輪。主車輪、車輪與車軸裝配采取注油加裝,過盈量為0.250.30mm。要求保證輪轂內(nèi)、外側(cè)面均突出車軸輪座,輪轂兩側(cè)突懸,可減小微動(dòng)磨損影響對(duì)車軸的及將輪對(duì)壓裝的拉應(yīng)力從輪座轉(zhuǎn)移到軸肩圓弧處,可有效地提高輪座的疲勞強(qiáng)度。主車輪、車輪材質(zhì)均為車輪鋼2.機(jī)械性能如下:a294N/mm2;b490N/mm2;s22%;45%;k59J/cm2。主車輪與車輪主要結(jié)構(gòu)上的區(qū)別:主車輪輻板上有6個(gè)連桿銷安裝孔,而非驅(qū)動(dòng)車輪上沒有。主車輪結(jié)構(gòu)如圖2.9所示:圖2.9 主車輪(8)齒輪箱與齒輪潤(rùn)滑SS7E電力機(jī)車齒輪傳動(dòng)采用閉式傳動(dòng),為了使齒輪在傳動(dòng)過程中得以潤(rùn)滑,防止塵土、砂石和污物等的侵

39、襲,將大小齒輪密閉封在齒輪箱內(nèi)。齒輪箱采用鋼板焊接結(jié)構(gòu),齒輪箱由上箱和下箱兩部分組成。初級(jí)倫箱與從動(dòng)齒輪裝配間的密封采用不接觸的迷宮密封結(jié)構(gòu),與電機(jī)靜止部分的密封采用橡膠圈靜壓密封結(jié)構(gòu)。上、下箱之間用螺栓固定,為了防止合箱面漏油,在上、下箱面之間采用雙道彈性平面密封,在上箱上設(shè)有通氣器孔,下箱設(shè)有油尺和排油孔,其結(jié)構(gòu)如圖2.10所示。齒輪潤(rùn)滑油為N15高速機(jī)車牽引齒輪油,齒輪箱用油量約為7L。使用要使齒輪箱潤(rùn)滑油位位于油尺的上下刻度之間,以保證齒輪的正常潤(rùn)滑和齒輪箱的密封良好。(9)軸箱組裝軸向組裝是將車輪的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)車相對(duì)鋼軌作直線運(yùn)動(dòng)的承載部件。它將機(jī)車的重量經(jīng)過輪對(duì)傳遞給鋼軌,并將

40、來自輪對(duì)的牽引力、制動(dòng)力、橫向力等傳遞給轉(zhuǎn)向架。SS7E電力機(jī)車轉(zhuǎn)向架軸向組裝采用無導(dǎo)框式彈性拉桿定位結(jié)構(gòu),它與轉(zhuǎn)向架構(gòu)架之間沒有相對(duì)摩擦。一、三位車軸與軸箱的橫動(dòng)量為1mm,總橫定量為2 mm。二、五位車軸與軸箱的橫動(dòng)量為8mm,總橫動(dòng)量為16mm。圖2.10 齒輪箱軸箱組裝主要由軸箱體、軸箱軸承、潤(rùn)滑脂、軸圈、密封圈和前后蓋等組成。軸箱組裝結(jié)構(gòu)見圖2.11,軸箱體與前后蓋分別用6條M20螺栓,連接成一體,兩者之間由密封。后蓋與靠近輪對(duì)側(cè)的內(nèi)擋油環(huán)組成迷宮式的封油裝置。軸箱軸承采用鋰基脂進(jìn)行潤(rùn)滑,一個(gè)軸箱約1.0kg的潤(rùn)滑脂。SS7E電力機(jī)車采用我國(guó)研制的新型鐵路機(jī)車軸箱軸承,型號(hào)為:NJ2

41、232WBY、NU2232WB和NUHJ2232WBY1。其特點(diǎn)是:采用斜面擋邊套圈和球面端頭滾子。標(biāo)準(zhǔn)滾子軸承滾子端頭與套圈擋邊均為平面。軸承滾動(dòng)時(shí),兩者相對(duì)摩擦滾動(dòng),加以潤(rùn)滑不易發(fā)熱燒損,因而限制了滾子軸承軸面承載能力。改進(jìn)后的滾子端頭做成球面,套圈擋邊具有斜坡,當(dāng)滾子傾斜時(shí),滾子端頭與擋邊仍能形成潤(rùn)滑油楔,潤(rùn)滑良好,減少摩擦熱量,從而提高了軸承的軸向承載能力。內(nèi)外套圈和滾子材料采用貝式體淬火的100CrMo7。貝氏體淬火的100CrMo7與GCr15鋼相比,其沖擊韌度提高約56%,抗彎強(qiáng)度提高12.9%,大幅度地提高了軸承的計(jì)算與使用壽命。保持架設(shè)計(jì)成雙兜孔。保持架的兜孔具有內(nèi)外兩個(gè)圈心

42、。在組裝的軸承中,滾子處于兜孔的外圈,而當(dāng)內(nèi)圈分離后,滾子即可移至兜孔內(nèi)側(cè),離開外圓滾道,并處于比外圈擋邊內(nèi)徑稍小的直徑范圍內(nèi)。于是,滾子即可連同保持架軸向移出外圈,但滾子仍留在保持架兜孔內(nèi),以免散落和損傷。保持架采用大鉚釘?shù)睦溏呫T。不僅使保持架兜孔能容納充足的潤(rùn)滑脂,而且提高了保持架的剛度和強(qiáng)度。由于軸箱所處位置的不同,雖然箱體結(jié)構(gòu)相同,而前蓋則不同。前蓋分為接地裝置用、速度監(jiān)控裝置用。圖2.11 軸箱組裝1-軸箱體;2-后蓋;3-軸承;4-前蓋;5-接地裝置(10) 軸箱拉桿軸箱拉桿不但將牽引力、制動(dòng)力和橫向力等由軸箱傳遞給構(gòu)架,而且允許軸箱與構(gòu)架有一定的相對(duì)位移,當(dāng)機(jī)車通過不平順的線路時(shí)

43、,軸箱相對(duì)于構(gòu)架產(chǎn)生上下垂直位移,使軸箱拉桿相對(duì)構(gòu)架轉(zhuǎn)動(dòng)一角度,而這種轉(zhuǎn)動(dòng)靠軸箱拉桿中橡膠件的變形。軸箱拉桿結(jié)構(gòu)見圖2.12。在牽引或制動(dòng)時(shí),軸箱縱向軸箱拉桿的強(qiáng)度很大,所以相對(duì)構(gòu)架的縱向位移很小。當(dāng)機(jī)車通過曲線時(shí),靠軸箱拉桿中橡膠的變形,軸箱相對(duì)于構(gòu)架產(chǎn)生橫向(沿車軸方向)位移。軸箱對(duì)構(gòu)架的位移,全靠軸箱拉桿橡膠件的變形獲得,所以沒有因摩擦引起的磨損及噪音,也不需要潤(rùn)滑。另外,橡膠件減振性能好,不需要任何維護(hù)。只是隨著使用時(shí)間的延長(zhǎng),橡膠件會(huì)逐漸失去彈性而損壞。但這是逐漸產(chǎn)生的,不會(huì)突然損壞,只需注意檢查,更換配件。圖2.12 軸箱拉桿1-拉桿組件;2-止塊;3-端蓋;4-拉桿;5-橡膠墊2

44、.3.3 主要技術(shù)參數(shù)齒輪傳動(dòng)比 75:32車軸與空心軸間隙 32(傳動(dòng)端),14(非傳動(dòng)端)mm齒輪側(cè)隙 0.4550.72mm輪對(duì)內(nèi)側(cè)距 (1351±1)mm輪軸注油壓裝過盈 0.250.30mm踏面型式 JM3磨耗型踏面輪徑 1 250mm(新造)2.4 彈簧懸掛裝置機(jī)車在線路上行走,由于線路不平順、鋼軌接縫和道岔以及車輪踏面磨耗不均勻,踏面擦傷等各種因素的影響,輪對(duì)都會(huì)上到來自線路的沖擊和振動(dòng)。若這些沖擊和振動(dòng)全部剛性地傳給轉(zhuǎn)向架和車體,將使機(jī)車上的各種電氣設(shè)備以及機(jī)械零件松動(dòng)和損壞;使乘務(wù)員的工作環(huán)境惡化;同時(shí)對(duì)線路也有很大的破壞作用,因此,機(jī)車必須設(shè)置彈簧懸掛裝置,來減輕

45、不利因素的影響,另外給各軸分配適當(dāng)?shù)闹亓俊S7E電力機(jī)車彈性懸掛裝置包括:轉(zhuǎn)向架與軸箱之間的一系懸掛裝置和車體與轉(zhuǎn)向架之間的二系懸掛裝置:一系懸掛裝置由螺旋圓彈簧加橡膠墊和并聯(lián)垂向減振器組成;二系懸掛裝置由螺旋圓彈簧系統(tǒng)、橡膠彈性元件和垂向、橫向減振器及抗蛇行減振器組成。2.4.1 一系彈簧懸掛裝置一系懸掛裝置采用獨(dú)立彈簧懸掛結(jié)構(gòu),結(jié)構(gòu)如圖2.13所示。每個(gè)軸箱上有四個(gè)螺旋彈簧和兩個(gè)橡膠墊承載,螺旋彈簧和橡膠墊串聯(lián)安裝在軸箱的上部。為了達(dá)到衰減振動(dòng)和吸收振動(dòng)能量的目的,1、3、4、6位軸向彈簧并聯(lián)了一系垂向油壓減振器。圖2.13 一系懸掛裝置1-垂向減震器; 2-減振器座; 3-彈簧上壓蓋;

46、 4-彈簧 ;5-彈簧下壓蓋; 6-橡膠墊(1)主要結(jié)構(gòu)螺旋圓彈簧彈簧是利用受附加載荷時(shí)產(chǎn)生的彈性變形,將振動(dòng)沖擊能量轉(zhuǎn)化為變形的位能,然后將位能釋放出來,形成元件及簧上部分逐漸衰減的振動(dòng)。在振動(dòng)過程中,沖擊能量轉(zhuǎn)化為熱量而散發(fā)掉,使簧上部分的振動(dòng)加速度和動(dòng)作用力大大降低,輪軌間的沖擊載荷明顯減輕。優(yōu)點(diǎn):結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、形體小、制造修理比較容易、成本低、工作靈敏性高、靜撓度較大;缺點(diǎn):幾乎無吸振能力,振動(dòng)衰減慢。SS7E電力機(jī)車一系圓彈簧材料為60Si2MnA?;蓷l采用拉光(磨光)技術(shù),一次加熱成型,從而獲得較小的脫碳層,提高了抗疲勞性能。主要參數(shù)如表2.2所示。橡膠墊橡膠墊由兩層鋼板中間夾著橡膠硫

47、化而成,結(jié)構(gòu)見2.14。橡膠墊剛度為20.3Kn/mm(工作高度下的剛度)。橡膠墊可實(shí)現(xiàn)不使所設(shè)計(jì)的圓彈簧高度太大的情況下獲得較小的橫向剛度,同時(shí)利用彈簧和橡膠墊的變形降低圓簧應(yīng)力。圖2.15 橡膠墊接地裝置接地裝置采用端面承壓接觸式,型號(hào)為:JT3。每臺(tái)機(jī)車安裝6套接地裝置,安裝在6根車軸軸頭上。油壓減振器SS7E電力機(jī)車油壓減振器,有垂向、橫向和抗蛇行3種。垂向包括一系垂向減振器和二系垂向減振器。其阻力特性如圖2.16。圖2.16 阻力特性(2)主要技術(shù)參數(shù)一系軸箱定位剛度 垂向2 618N/mm 橫向8 060N/mm 縱向16 000N/mm一系垂向減振器阻尼系數(shù) 60kN·

48、S/m一系彈簧靜撓度 48.5mm2.4.2 二系彈簧懸掛裝置二系彈簧懸掛裝置由高柔螺旋圓彈簧、橡膠彈性元件和垂向、橫向減振器及抗蛇行減振器組成。每側(cè)由三個(gè)螺旋圓彈簧(其串聯(lián)橡膠墊)并聯(lián),再并聯(lián)一個(gè)垂向油壓減振器。在每個(gè)彈簧上下各設(shè)一個(gè)橡膠墊。結(jié)構(gòu)如圖2.17所示:(1)主要結(jié)構(gòu)螺旋圓彈簧二系圓彈簧材料為50CrVA,簧條采用;拉光(磨光)技術(shù),一次加熱成型,從而獲得較小的脫碳層,提高其抗疲勞性能。橡膠墊與一系橡膠墊結(jié)構(gòu)相同,只是尺寸比一系橡膠墊大一些,其剛度為26.5kN/mm。(2)主要技術(shù)參數(shù)二系懸掛彈簧靜撓度 92mm垂向減振器阻尼 40 kN·S/m橫向減振器阻尼 88 k

49、N·S/m抗蛇行減振器阻尼 1 200 kN·S/m圖2.17 二系懸掛裝置1-二系垂向減振器 ;2-二系橫向減振器;3-彈簧座;4-二系彈簧;5-抗蛇行減振器2.5 牽引裝置牽引裝置是傳遞機(jī)車牽引力和制動(dòng)力的機(jī)械裝置。SS7E機(jī)車的牽引裝置采用低位水平拉桿牽引機(jī)構(gòu)。2.5.1 結(jié)構(gòu)在牽引機(jī)構(gòu)中,每根牽引銷與車架側(cè)梁上的牽引座相連,另一端用銷子與構(gòu)架上的拐臂用連接桿相連,以保證左右牽引桿的同步作用。球形節(jié)軸承用于牽引桿與車體上牽引座及轉(zhuǎn)向架上的拐臂的聯(lián)接,以適應(yīng)機(jī)車運(yùn)行時(shí),車體相對(duì)于轉(zhuǎn)向架的上下、左右運(yùn)動(dòng)。結(jié)構(gòu)如圖218所示:圖2.18 牽引裝置1-牽引桿組裝; 2-防塵圈

50、 ;3-牽引桿銷 ;4-隔套(一); 5-螺栓; 6-墊圈;7-螺母 ;8-擋板 ;9-連接桿組裝 ;10-連接桿銷 ;11-拐臂組裝; 12-螺栓 ;13-墊圈;14-止板 ;15-拐臂銷 ;16-拐臂座銷套 ;17-螺栓 ;18-止動(dòng)墊片; 19-托板;20-防塵圈擋板 ;21-芯軸 ;22隔套(二) ;23-潤(rùn)滑脂 ;24-螺紋鎖固膠。2.6 電機(jī)懸掛裝置SS7E電力機(jī)車牽引電機(jī)采用架懸式。結(jié)構(gòu)如圖2.19所示。牽引電動(dòng)機(jī)與空心軸套通過止口定位,用螺栓聯(lián)結(jié)固定。在空心軸套一側(cè),通過懸掛臂與構(gòu)架端梁聯(lián)結(jié),電機(jī);另一側(cè)通過懸掛座、關(guān)節(jié)軸承、心軸固定在構(gòu)架橫梁上。通過以上3點(diǎn)將牽引電機(jī)系統(tǒng)完全懸掛在構(gòu)架上。圖2.19 電機(jī)懸掛裝置1-心軸(一) ;2-托板

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