HXD3型电力机车运用检修工艺设计Word格式.docx
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图1-1HXD3型电力机车外观图
1.2国内外电力机车运用检修
电力机车具有效率高、启动快、速度高、爬坡能力强等特点,运输能力很大,电源来自于水力发电,更为经济。
但电力机车在运行过程中由于高速运行收到冲击振动、摩擦及腐蚀,经过一段时间的运行后,各部分构件都会发生磨耗、变形、老化或者损坏。
而经常处于运动状态是,运动配合之间的构件或系统都有其出其故障极端、稳定工作阶段和磨耗损失阶段。
当机车的零部件出现耗损失效时,便会发生故障,影响机车的正常使用,严重者甚至会影响行车安全。
因此,为了保证机车正常工作,延长机车使用期限,对机车进行日常保养和检修是十分必要的。
电力机车的日常维护保养是把机车处于萌芽状态的故障现象及时发现并处理,目前,电力机车的维修制度有两种。
一种是定期检查,根据机车运行的走行公里或者时间来安排检修周期和修程。
这种修程制度有利于检修部门有计划地组织生产,按照事先规定好的检修范围进行检修,便于管理;
缺点是检修中盲目性很大,浪费人力、材料、设备较多。
另一种是状态修,其主要依据是机车的实际技术状态,根据不同的技术状态确定检修周期和修程,这种检修制度的检修针对性强,能够节约检修成本,但必须有一个准确、及时的质量信息反馈系统,其管理难度也较高。
我国电力机车的发展速度较快,但运用检修较为落后。
机车发展成熟国家均已采用状态修,而目前在我国铁路各个机务段中主要采用的是定期检修制度,也有少数单位试行状态修制度。
不过随着机车故障诊断记录系统的不断成熟以及机车功能模块化的逐步推广,配合更加全面的机车信息管理系统,我国未来逐步采取状态修的检修制度应该是完全可行的,它代表了机车检修管理发展的方向。
1.3HXD3型电力机车的运用检修特点
HXD3型电力机车是我国铁路普遍缺乏大功率电力机车时应运而生的,其运用检修和以往我国电力机车检修大部相同,但也有略微差异。
根据铁道部运输局和谐型大功率机车原型车的检修周期及有关技术资料,结合我国和谐型大功率机车长交路、轮乘制的运用实际,并充分考虑机车主要部件的设计寿命、机车实际日走行公里、机车负荷率情况及橡胶件等部件的可靠性时间等因素,将HXD3型大功率电力机车检修修程分为:
一级修、二级修、三级修和全面修四个等级。
其中三级和全面修为基地修修程,一级、二级修为段修修程。
检修周期:
和谐型电力机车检修周应按机车构造特点、运用条件、实际技术状态、走行公里和当时的生产技术水平及经验来确定,和谐型电力机车各部分零件寿命及使用期限都高于韶山型机车,其修期如下:
一级修:
4万~8万km;
二级修:
16万~32万km;
三级修:
80万~120万km;
全面修:
320万~360万km。
各修程关系如下:
全面修三级修三级修三级修全面修
三级修二级修二级修二级修三级修
二级修一级修一级修一级修二级修
图1-2HXD3机车修程关系
1.4研究课题的内容及意义
随着我国铁路的不断发展,高速重载列车已经成为发展的一个趋势,而HXD3型电力机车作为大功率电机牵引机车的产生则迎合了这个趋势,其运用检修则成为一个新的课题出现在我们视线。
通过此次对HXD3型电力机车运用检修的设计,简单编制出HXD3型电力机车的检修手册和运用保养说明书,从而较为深入的了解机车车辆的故障理论及我国机车检修体制的优缺点,熟悉电力机车的检修规程,为以后走上工作岗位打下基础。
2.HXD3型电力机车简介
2.1HXD3型电力机车主要特点
HXD3型电力机车是用于干线牵引的货用电力机车,其最高速度为120km/h。
其主要特点如下:
1.轴式为C0-C0,电传动系统为直流传动采用IGBT水冷变流机组,1250kW大转矩异步电动机,具有启动(持续)牵引力大、持续速度高、黏着性能好、功率因数高等特点。
2.每组变流柜内集成一台由中间直流回路供电的辅助变流器。
整车提供2组VVVF和1组CVCF三相辅助电源,对辅助机组进行分类供电。
该系统冗余性强,一组辅助变流器故障后可以由另一组辅助变流器对全部辅助机组供电。
3.采用分布式微机网络控制系统,具备了完整的故障保护、故障记忆及显示功能,并具有一定程度上的故障自排除、自动切换和故障处理指导功能,实现了机车的网络重联功能。
4.总体设计采用高度集成化、模块化的设计思路,极大降低了雾、雪、粉尘等条件下的高压设备的故障率,提高机车的可靠性。
5.车体采用整体承载的框架式焊接结构,有利于提高车体的强度和高度。
6.转向架采用滚动抱轴承半悬挂结构,二系采用高圆螺旋弹簧,推挽式低位斜牵引技术,整体轴箱,小齿轮双端支撑驱动装置。
7.采用下悬式一体化多绕组牵引主变压器,除牵引绕组外,还集成3台谐振电抗器,冷却方式为强迫导向油循环风冷。
8.机车采用独立通风冷却技术,机车顶盖设有密闭风腔。
每个转向架的3台牵引电机由1台通风机冷却;
主变流器水冷和主变压器油冷采用水、油复合式冷却塔;
另外还设置了车体通风机来保证机械间的微正压通风,以减少尘埃进入机械间。
9.采用了集成化气路的空气制动系统,具有空电制动功能。
机械制动采用轮盘制动。
10.采用预布线、预布管技术,车内中间走廊的下层排列制动管路,中间层和上层排列动力电缆,控制导线及光缆排布在侧墙的线槽内。
动力电缆和控制导线的分别布设可降低电磁干扰,提高控制系统可靠性。
11.采用了新型的模式空气干燥器,有利于压缩空气的干燥,减少制动系统阀件的故障率。
2.2机车主要技术参数
2.2.1工作电源
电流制˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙单相交流50HZ
额定电压˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙25kV
在22.5kV~31kV之间时,机车能发挥出额定功率,在22.5kV~17.5kV和17.5kV~17.2kV范围内机车功率按不同斜率线性下降,在17.2kV时功率为0;
在31kV~31.3kV范围内机车功率线性下降至0。
其功率输出曲线如图2-1。
2.2.2功率因数
当机车发挥10%及以上功率时功率因数≥0.98。
μHOM—额定工况的调制度。
PHOMΨHOM—额定工况的功率和角度。
额定网压下,在牵引工况发挥持续功率时的机车总效率≥0.85。
图2-1HXD3型机车功率特性曲线
2.2.3牵引性能参数
电传动方式˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙交—直—交传动
持续功率˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙7200kW
机车速度:
持续制速度˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙70km/h(23t轴重)
˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙65km/h(25t轴重)
最高速度˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙120km/h
启动牵引力˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙520kN(23t轴重)
˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙570kN(23t轴重)
持续牵引力(半磨耗轮)˙˙˙˙˙˙˙˙370kN(23t轴重)
˙˙˙˙˙˙˙˙400kN(25t轴重)
恒功率范围˙˙˙˙˙˙˙˙˙70km/h~120km/h(23t轴重)
˙˙˙˙˙˙˙˙˙65km/h~120km/h(25t轴重)
动力制动性能参数:
电制动方式˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙再生制动
电制动功率˙˙˙˙˙7200kW(70km/h~120km/h)(23t轴重)
˙˙˙˙˙7200kW(65km/h~120km/h)(25t轴重)
最大电制动力˙˙˙˙˙370kN(15km/h~70km/h)(23t轴重)
˙˙˙˙˙400kN(15km/h~65km/h)(25t轴重)
机车牵引特性为准恒速、恒牵引力控制(见图2-2)机车制动特性为恒制动力、准恒速特性控制(见图2-3)
图2-2牵引控制特性曲线(25t轴重)
图2-3制动特性控制曲线(25t轴重)
2.2.4主要结构尺寸
轨距˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙1435mm
轴式˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙C0-C0
机车总重˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙138t(23t轴重)
˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙150t(25t轴重)
轴重˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙23+2t
机车前、后车钩中心距˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙20846mm
车体底架长度˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙19630mm
车体宽度˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙3100mm
车体高度˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙4100mm(新轮)
机车全轴距˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙14700mm
转向架固定轴距˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙2250+2000mm
车轮直径˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙1250mm(新轮)
˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙1200mm(半磨耗)
˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙1150mm(全磨耗)
受电弓落下时,滑板顶面距轨面高度˙˙˙˙4775±
30mm
受电弓滑板距轨面的工作范围˙˙˙˙˙˙5200~6500mm
车钩中心线距轨面高度(新轮)˙˙˙˙˙˙880±
10mm
排障器距轨面高度˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙110±
HXD3型电力机车主要技术参数见下表:
表1HXD3型电力机车主要参数
HXD3型电力机车
动力种类
电力
车辆建造
大连机车、东芝、北京二七轨道交通装备
型号
HXD3
UIC轴式
C0-C0
轨距
1,435mm
轴重
23/25t
总重量
138/150t
电力系统
交流25kV;
50Hz
牵引电动机
东芝/永济VJ85Ax6
传动
交—直—交
最高速度
132km/h(试验)
120km/h(营运)
输出功率
7,200Kw
牵引力
520/570kN
370/400kN
3HXD3型电力机车运用的常见故障及处理方法
3.1受电弓故障
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- HXD3 电力机车 运用 检修 工艺 设计