SS7E型电力机车设计论文

兰州交通大学博文学院毕业设计(论文)1目录第一章概述……………………………………………………………………2第一节简介……………………………………………………………2第二节SS7E型电力机车特性……………………………………………5第二章SS7E型电力机车车体及走行部………………………………………8第一节概述……………………………………………………………8第二节SS7E型电力机车车体结构………………………………………9第三节车钩及缓冲装置…………………………………………………14第三章SS7E型电力机车整备、操纵与检查………………………………15第一节SS7E型电力机车的整备…………………………………………15第二节机车正常运行准备与操纵………………………………………21第三节机车正常运行操纵………………………………………………23第四节机车正常运行检查………………………………………………30第四章设备布置…………………………………………………………50第一节简介……………………………………………………………50第二节设备布置…………………………………………………………52第三节司机室设备布置…………………………………………………53第四节辅助室设备布置…………………………………………………55第五章SS7E型电力机车风源系统…………………………………………54第一节概述………………………………………………………………54第二节风源系统管路……………………………………………………55第三节通风系统…………………………………………………………57第六章CRH1型动车组………………………………………………………58第一节概述………………………………………………………58第二节动车组总体及走向部…………………………………………59兰州交通大学博文学院毕业设计(论文)2摘要：韶山7E型电力机车既是我国铁路客货运干线上的主要运力车型之一，也是我国铁路提速的主力车型之一，因此，对其性能和运营状况进行分析研究就显得尤其重要了。本文就是针对韶山7E型电力机车而进行的，主要对其结构参数、特点、转向架、风源系统应用和车体结构等方面进行了阐述，另外还对其操作、检查和整备等方面进行了较详细的介绍。不仅如此，面对高铁时代，本文还对CRH1型动车组的总体结构进行了简单的介绍。关键词：电力机车、车体结构、整备、操纵Abstract:shaoshan7EtypeelectriclocomotivesisoneofthemaintransportcapacityofChinarailwayKeHuoYunline,thatisalsooneofthemainmodelsspeedChinarailwayvehicles,therefore,itsperformanceandoperationconditionisstudiedespeciallyimportant.Thispaperisaimedatshaoshan7Etypeelectriclocomotivesandundertake,itsstructureparameters,maincharacteristics,bogie,aresystemapplicationandbodyworkstructurewereexpounded,andalsotoitsoperation,checkandservicing,etcareintroducedindetail.Notonlysuch,facingthehighironage,thispaperalsobrieflyintroducethegeneralstructureoftheemuofCRH1type.Keywords:electriclocomotive,carbodystructure,servicingandmanipulate第一章概述第一节简介一、SS7E型电力机车的发展及特点韶山7E型电力机车是根据我国客运提速的要求和铁道部铁科技函【2002】24号下达的《韶山7E型客运电力机车设计任务书》的通知要求，在中国北方机车车辆工业集团兰州交通大学博文学院毕业设计(论文)3公司统一组织下，由集团电力牵引研发中心牵头，大同机车厂、大连机车车辆厂和株洲电力机车研究所共同努力、分工协作联合开发出的新型持续功率4800KW，最高速度170km/h干线客运电力机车。韶山7E型电力机车共分为7个室，以最重之设备主变压器为中心，分室向两端布置。两端是宽大的司机室；双边走廊；设备斜对称布置。电气设备成套、屏柜化、单元化。平波电抗器、供电电抗器及辅助电抗器、高压电流互感器全部装在变压器内组成为组合式变压器。中央端子板分设在两端司机室后墙内，门开向司机室，以便于布线、查线、处理故障。韶山7E客运电力机车的主要特点：1、主电路采用三段不等分桥相控整流、复励电路、无级调速和无级磁场削弱。2、采用恒流起动及准恒速运行的特性控制方式。3、采用微机控制及LCU逻辑控制单元。4、采用电机架承式全悬挂、轮对空心轴六连杆传动。5、采用独立通风系统。6、采用2C0转向架，单侧制动。7、辅助系统采用辅助变流器供电模式。8、设有向列车供电及空调供电电源。9、采用双管制供风。10、为满足轴重21t的要求，总体、车体、转向架、变压器等各主要部件均做了轻量化设计。11、耐低温设计，机车可以在高寒地区运用。12、机车头型进行流线化设计，司机室内结构按规范化设计，充分应用了人机工程学原理。全新的室内装修并配以用先进的操作控制设备，提高了整体的美观性以及舒适性。二、韶山7E型电力机车主要技术参数电流制交流单相工频电传动方式交-直传动工作电压额定值25kV最高值29kV兰州交通大学博文学院毕业设计(论文)4最低值19kV机车功率（持续制）4800kW机车额定牵引力（持续制、轮辋半磨耗）171kN机车起动牵引力245kN机车额定速度（持续制，半磨耗）96km/h最高速度170km/h恒功率速度范围（牵引工况）96～160km/h机车电制动制动方式加馈电阻制动轮周电制动持续功率4000kW电制动力（速度为10～96km/h）150kN恒功率速度范围（制动工况）96～160km/h制动机DK-1型电空制动机三、SS7E机车主要结构参数轴式C0—C0机车前、后车钩中心距离22016mm机车车体长度20800mm机车车体宽度3105mm机车在落弓状态滑板顶面距轨面高度新轮（470030）mm车钩中心线距轨面高度（88010）mm受电弓滑板距轨面工作高度5200～6500mm传动齿轮箱底面距轨面高度120mm机车前、后端转向架中心距11570mm机车整备质量126（1+3%-1%）t轴重21t机车传动方式轮对空心轴六连杆传动传动比75/32=3.34375动轮直径（新轮）1250mm（半磨耗）1200mm兰州交通大学博文学院毕业设计(论文)5表1-1牵引电动机主要参数符号名称数值D机车动轮（半磨耗）直径1200mmi机车齿轮传动比75/32z机车齿轮传动效率0.975Un牵引电动机额定电压910VIn牵引电动机额定电流940AUmax牵引电动机最高恒功电压1030VImin牵引电动机最高恒功电流830AP极对数3a电枢绕组并联支路数3N电机绕组总有效导体数744R电机总串联电阻0.03433a电机额定效率0.935第二节SS7E型电力机车特性电力机车特性是指在一定电压下，机车速度、牵引力与电枢电流之间关系及机车牵引力与速度、机车制动力与速度之间的关系。一、机车速度特性机车速度特性是描述机车运行速度（代表符号v）与牵引电动机电枢电流（代表符号Ia）之间的关系v=f(Ia)。韶山7E型电力机车速度特性计算的基本条件是：电网电压25kV，牵引电动机由晶闸管调压供电既电机电压由整流电压确定，机车动轮直径半磨耗D=1200mm。（一）、机车工作在各种限制范围内时由特性控制的机车速度特性，按下列函数控制100NIa=900N-90v（A）（1-1）兰州交通大学博文学院毕业设计(论文)61320式中N----牵引级位，N=0～18级；v----机车速度，km/h。Ia取三项中最小值，如机车手柄在5级位时（N=5）启动，则（1-1）式函数控制如下：100X5=500………（1）Ia=900X5-90v………（2）（1-2）1320………………（3）此时Ia由500A起动，随着速度增加（2）式中Ia随之变化，当v44.4km/h时（准恒速初值），Ia≦500A，式（1）=（2）机车进入准恒速区。当v=50km/h时，Ia=0。即司机控制器手柄在5级位起动机车，机车最高速度50km/h（准恒速终值）。44.4～50km/h区为准恒速区。他励电流按下式控制：32It=（A）(1-3)0.2234Ia二、机车牵引力特性机车牵引力特性是描述机车轮周牵引力（代表符号F）与牵引电动机电枢电流Ia之间关系的特性曲线F=f（Ia），计算中F的单位kN（千牛），Ia单位A（安）。韶山7E型电力机车牵引力特性是按特性控制运行。（一）、机车工作在各种限制范围内时的特性控制在一定的级位下电机电枢电流Ia按本级位起动电流恒流运行，此时机车牵引力恒定。当机车速度达到准恒速点后，机车功率达本级位最大值，机车牵引力随着电流下降线性下降直到零。如司机控制器在5级起动，则Ia按500A恒流起动，相对应的机车牵引力不变，当机车速度达到44.4km/h时，机车牵引力开始线性下降。三、机车电阻制动特性机车电阻制动特性是描述机车轮周制动力（代表符号B）与机车速度的关系B=f（v）。兰州交通大学博文学院毕业设计(论文)7（一）、机车电阻制动工作范围受下列限制：1、最大励磁电流限制，韶山7E型电力机车最大励磁电流限制在250A2、最大制动电流限制，韶山7E型电力机车最大制动电流限制在760A。当电机励磁电流及制动电流均达到最大时，为达到扩大低速制动力范围，韶山7E型电力机车采用加馈电阻制动方式。3、电机功率限制4、粘着限制5、换向限制，机车在高速下，以大制动力制动时，电机转速高、电流大，电机电抗电势有可能超出允许限度，特别在励磁电流较小的情况下，会发生火花。6、机车最高速度限制（二）、纯电阻制动机车进入电制动时，牵引电动机转为发电机状态，电机在车轮带动下旋转。当电机励磁绕组由另一可调电源供电时，发电机通过制动电阻产生电流，获得制动力。在一定速度下，机车制动电流Iz越大，制动力B越大，反之机车制动力B越小。在机车低速下由于电机制动电流和励磁电流都有限制，机车制动力仍较低。为产生较大的制动力，机车采用加馈电阻制动。1、电阻加馈制动当机车速度降低时，制动力减小，要保持大的制动力。在制动电路中串入一段可控桥，其原理如下：（1）电动机状态：在外电压U作用下，电机内通过电流，如设电机顺时针方向旋转并产生反电势，电机电流方向与电机反电势方向相反，见图1-1（a）所示。（a）（b）兰州交通大学博文学院毕业设计(论文)8（c）图1-1电机运行状态原理（2）发电机状态：在外力带动下，电机作为发电机运行，产生电磁反力矩，抵消外力能量。机车上电机由电动机转为发电机状态时，电机必须保持原顺时针旋转。因此电路上必须改变励磁电流方向或改变电枢电流方向。韶山7E型电力机车采用后者方式。此时发电机电势和电流方向相同，见图1-1（b）。（3）加馈状态：当发电机转速下降时，电流下降，电磁反力矩减小，为增大反力矩，在电路中串入可控桥，补充制动电流。见图1-1（c）特别注意的是：当发电机转速下降到零时，发电机电势等于零。电机仅由可控桥供电，电机由发电机转为电动机运行，电机将改变旋转方向，使机车反向。第二章SS7E型电力机车车体及走行部第一节概述电力机车车体是机车主要承载部件之一，在机车运行中，承受着垂直载荷、水平冲击载荷和侧向力的作用，并向车钩传递牵引力和制动力，所以车体结构必须具有足够的强度和刚度，以保证机车运行的安全性和稳定性；不仅如此，车体还为车内设备提供足够的安装空间，以保证机车