城轨车辆电器的维护保养故障处理与检修毕业论文Word文档下载推荐.docx
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客运能力N(人次/h)
运营速度V(km/h)
适用范围
A型车辆
车长:
24.4m/22.8m车宽:
3.0m;
定员:
310人;
线路半径:
≥300m;
线路坡度:
≤35‰
N:
4.0-7.5万
V:
≥35
高运量;
适用于地下、地面或高架
B型车辆
19.52m车宽:
2.8m;
230-245人;
≥250m;
3.0-5.0万
V:
≥35
大运量;
直线电机B型车辆
(17.2m)16.8m车宽:
215-240人;
≥100m;
≤60‰
2.5-4.0万
适用于地面高架或地下
地铁车辆都是以车组的形式固定编组,与常见的铁路有机车和车辆的区分,它都称车辆。
地铁车辆有动车和拖车、带司机室和不带司机室等多种形式。
图1-1为广州地铁二号线车辆的外观图。
图1-1广州地铁二号线车辆
(A型车,1500V接触网受电,交流传动,铝合金车体)
广州地铁二号线列车布置是由两个单元车组组合在一起构成6辆车的列车编组:
-A*B*C=C*B*A-(“-”:
全自动车钩;
“=”:
半自动车钩;
“*”:
半永久车钩)
A车是带有司机室的拖车,包括车钩在内长度为24,390mm,自重36t。
B车是带受电弓的动车,包括车钩在内长度为22,800mm,自重38.3t。
C车是没有受电弓的动车,其长度和自重与B车相同。
B车通过半永久牵引杆与A车和C车连接,C车是通过半自动车钩连接的。
列车的两端都装有全自动车钩。
这样就能保证所编列车首尾两节车均带有司机室,中间各节车之间均为贯通,以使乘客沿全列车中均匀分布,也有利于在列车发生意外事故时让乘客有秩序地沿此通道经司机室前段安全撤离。
图1-2为广州地铁二号线车辆编组平面图。
图1-2广州地铁二号线车辆编组平面图
广州地铁车辆在月台水平面有三米宽,带有56个座位,在正常状态下可站254人。
但在客流高峰期当负载增加时可站376人,即最大客容量(超员载荷)为432名乘客。
一辆六节列车在额定载荷时可容纳1860名乘客,超员载荷时可容纳2592名乘客。
广州地铁二号线的车辆和一号线现有的车辆并不匹配,它们不可以混合操作。
但是可以通过它们的全自动车钩在任何牵引或拖拉的条件下将二号线和一号线车辆联挂。
1.3城市轨道交通车辆的组成
一般城市轨道车辆由以下几部分组成:
车体、转向架、牵引缓冲连接装置、制动装置、受流装置、车辆内部设备、车辆电气系统等。
车体
分有司机室车体和无司机室车体两种。
它是容纳乘客和司机室驾驶(对于有司机室的车辆)的地方,又是安装与连接其他设备和部件的基础。
近代城市轨道车辆车体均采用整体承载的钢结构或金属结构,以达到在最轻的自重下满足强度的要求。
一般均有底架、端墙及车顶等。
转向架
它装置于车体与轨道之间,用来牵引和引导车辆沿着轨道行驶和承受与传递来自车体及线路的各种载荷并缓和其动力作用,它是保证车辆运行品质的关键部件。
转向架一般由构架、弹簧悬挂装置、轮对轴箱装置和制动装置等组成。
对于动力转向架还装设有牵引电机及传动装置。
牵引缓冲连接装置
车辆编组成列运行必须借助于连接装置,即所谓车钩。
为了改善列车纵向平稳性,一般在车钩的后部装设缓冲装置,以缓和列车冲动。
另外还必须连接车辆之间的电气和空气的管路。
制动装置
它是保证列车安全运行所必不可少的装置。
不仅在动车上设制动装置,而且在拖车上也要设制动装置,这样才能使运行中的车辆按需要减速或在规定的距离内停车。
城市轨道车辆制动装置除常规的空气制动装置外,还有电制动包括再生制动、电阻制动和磁轨制动等。
受流装置
从接触导线(接触网)或导电轨(第3轨)将电流引入动车的装置称为受流装置或受流器。
受流装置按其受流方式可分为:
杆形受流器、弓形受流器、侧面受流器、轨道式受流器、受电弓受流器等5种形式。
车辆内部设备
车辆内部设备包括服务于乘客的车体内的固定附属装置和服务于车辆运行的设备装置。
属于前者的有:
照明、通风、取暖、空调、座椅、拉手等。
服务于车辆运行的设备装置大多吊挂于车底架,如蓄电池箱,继电器箱,主控制箱,电动空气压缩机组,总风缸,电源变压器,各种电器开关和接触器箱等。
车辆电气系统
车辆电气包括车辆上的各种电气设备及其控制电路。
按其作用和功能可分为主电路系统、辅助电路系统和电子与控制电路系统3个部分。
1.4城市轨道交通车辆的运用和检修的流程
城市轨道交通车辆的运用和检修工作的流程图见图2.1-1,图中虚线框属于车辆检修单位(部门)的工作范围,点划线框中程序属于车辆运用单位(部门)的工作范围。
运营公司根据客流情况并统筹考虑公司车辆配属量及车辆检修需要制定乘客运输计划,确定列车运行图,确定列车的需用计划。
就进入车辆检修和运用部门的工作程序。
图1-3为城市轨道交通车辆的运用和检修工作流程图。
图1-3城市轨道交通车辆的运用和检修工作流程
1.5地铁车辆的维修制度
维修程序有两个目标,一方面是保持所有设备良好的运行状态,另一方面是当出现故障时尽快排除故障,从而实现车辆的最大化利用率。
实现这两个目标,需要由受过培训的合格人员使用适当的工具、试验设备及及维修设备来完成。
城市轨道交通车辆的计划维修从日检至大修,一般分日检、双周检、双月检、定修(运营1年或100000km)、架修(运营5年或500000km)、大修(运营10年或1000000km)六级修程。
各级修程内容的制定应遵循高一级修程包含低一级修程内容的原则,且在对各类磨损件限度标准的制定上,必须要保留足够的使用余量至下一修程。
下表1.3-1为广州地铁二号线的检修制度的各个修程的时间间隔。
内容
序号
修程
间隔
备注
1
检查1(周检):
2周或4000km
2
检查2(月检):
3个月或30000km
3
检查3(定修):
1年或120000km
4
大修1(架修):
5年或600000km
5
大修2(大修):
10年或1200000
表1-2广州地铁二号线检修制度的各个修程的时间间隔
1.6本章小结
本章主要讲述了我国城市轨道交通车辆的类型主要包括A型、B型和直线电机B型;
城市轨道交通车辆以“-A*B*C=C*B*A-”形式进行6节编组;
城市轨道车辆主要由车体、转向架、牵引缓冲连接装置、制动装置、受流装置、车辆内部设备、车辆电气系统等组成;
第2章地铁车辆受电弓的检修
2.1引言
受电弓是列车将外部电源引入车辆电源系统的重要设备。
本章以TSG18D型受电弓为例,介绍了受电弓的结构及组成、受电弓的检修、绝缘子更换、炭条更换和电客列车受电弓压力调整工艺。
2.2TSG18D型受电弓的结构及组成
受电弓按其杆臂的结构形式可分为双臂受电弓和单臂受电弓两种,在驱动上可分为气动型和电动型。
在这里,主要介绍TSG18D型受电弓--广州2号线。
受电弓通过绝缘子安装在B车车辆的车顶上,是一种铰接式的机械构件。
下图2-1是TSG18D型的基本结构图。
图2-1TSG18D型受电弓的基本结构图
TSG18D型受电弓应用于广州地铁二号线车辆上,由底架、铰链系统、弓头、平衡杆、弓阻尼器、气阀箱等组成。
受电弓底架是一个由矩形钢管焊接而成的口字形钢结构,在受电弓的升降弓过程中,底架是不运动的,它只是起到一个固定支撑的作用。
底架上的电流接线板(14)是受电弓对外的电接口。
电流接线板采用不锈钢材料;
支撑架上Φ18mm的通孔用于安装支持绝缘子的安装螺钉M16×
35;
支撑板上安装有受电弓对外的气路接口,支撑板采用不锈钢材料。
铰链系统包括下臂杆(图2.1-1序2),上框架(图2.1-1序3)和拉杆(图2.1-1序4)。
铰链系统与底架一起构成了受电弓的四杆构,该四杆机构保证了上框架中顶管的运动轨迹呈一条近似铅垂的直线。
下臂杆是由无缝钢管组焊而成的“工”字形钢结构,在底架轴承管(序1)上焊接有连接升弓气囊和阻尼器的扇形调整板,肘接轴承管上焊接有平衡杆连接块。
下臂杆的两端分别与底架和上框架采用轴承联接,与底架联接的轴承安装在下臂杆的底架轴承管内,与上框架联接的轴承安装在下臂杆的肘接轴承管内。
轴承具有良好密封能力,而且在其使用期内免维护。
受电弓升降弓运动时其绕着底架上的固定点做圆周运动。
上框架是由顶管、阶梯铝管和肘接处的连接管组焊而成铝合金框架结构;
上框架上安装有对角线杆,用于增加上框架的刚度。
上框架通过轴承分别与拉杆、下臂杆及弓头联接。
拉杆构成四杆机构的闭环。
可以通过调节拉杆上螺母和螺杆的相对位置来改变拉杆长度,从而实现对四杆机构的几何尺寸进行调整以修正偏差。
弓头是与接触导线直接接触的部件。
为了保证弓头与接触线能够保持良好的恒定接触,弓头具有尽可能小的惯性质量。
如上图,弓头分两部分:
与网线接触的部分及与上框架连接的部分,前者主要包括滑板、弓角;
后者主要包括弓头悬挂装置。
弓头悬挂装置的应用使得弓头具有一定的自由度,同时弓头集电时,弓头与网线之间的高频振动可以通过弓头悬挂装置吸收缓冲。
弓角位于弓头端部,用以保证接触线与弓头的平滑过渡。
平衡杆主要由平衡杆导杆(序和止挡杆组焊组成。
平衡杆导杆一端与下臂杆上的平衡杆连接块连接,另一端与上框架连接。
受电弓阻尼器一头安装在底架上,另一头与受电弓下臂杆连接,在受电弓的下降过程中起到缓冲的作用,以避免受电弓降弓时对底架上的部件造成冲击损坏。
阻尼器在受电弓出厂时已经设定好,不允许调整。
受电弓气阀箱是由空气过滤器、单向节流阀、精密调压阀、安全阀等几部分组装。
空气过滤器:
将机车压缩空气中的水雾分离出来,保证提供的压缩空气是干燥而且纯净的。
2.3TSG18D型受电弓的检修
由于受电弓安装在B车车顶,并且安装区域是开放式的,所以受电弓的工作环境相当恶劣。
因此在日常检修作业中,受电弓是需要重点检查的部件之一。
同时,每隔5年,应对受电弓进行大修。
将受电弓从车顶拆卸下之前,应该使用固定挂钩将上部支撑固定在底部框架上。
落车后,需要一专用平台来检修受电弓。
在分解受电弓之前应松开张力弹簧,然后依次拆除电桥连线、弓头、上部撑杆、下部撑杆及气阀箱。
组装按相反的顺序进行。
(一)部件清洁
受电弓分解完毕后,应清洗所有部件。
在清洗时,选用中性清洁剂,并且小心清洗,以避免框架变形造成部件损坏。
(二)部件检修
(1)受电弓框架
受电弓的上部框架及下部撑杆需要在专用平台进行测量,如果发现有变形或弯曲的受电弓支撑部分,应采用冷整形方式维修,如果无法整形,则应该更换新的框架
(2)轴承
轴承拆下后,应检查轴承是否有锈蚀或点蚀现象。
如果发现有这些现象须更换轴承。
对于大修作业来说,应更换所有的轴承。
受电弓组装完成后,应对所有的轴承进行润滑。
(3)电桥连接线
电桥连接线一般用多股铜导线编织而成,在检修中应检查连接线是否有断股现象。
对于断股的连接线应予以更换。
对于电桥连接线的接线端子,需清洁并打磨接触面。
在安装电气连接线时,在接线端及框架上的安装区域涂抹含铜油脂,以保证接触面的导电性能。
在大修作业中,应更换所有的电桥连接线。
(4)滑板
滑板是受电弓上最易磨损的部件。
滑板直接与接触网接触,为了最大限度的减小接触导线的磨损,滑板的材质较接触导线软。
同时,列车在高速经过两个供电区段的继电器时,也较易对滑板造成损伤。
所以在检修中主要检查滑板的磨损及损伤情况。
当滑板磨损到最大磨损界限时,一般为底部离上部槽口2-3mm,或者滑板上有较大的缺口时,必须更换滑板。
对于弓角来说,主要检查弓角的磨损。
如磨损较大,则必须更换弓角
(5)气阀箱
由于气阀箱内装有预紧弹簧,所以需要有专用夹具进行拆装。
气缸分解后,检查活塞部件的磨损情况,更换所有的橡胶密封件。
气缸组装后,应通气检查气缸工作情况。
对于缓冲阀检修一般在大修时进行,主要是检查部件的磨损情况及更换橡胶密封件。
(6)绝缘子
在检修中,主要检查绝缘子外观是否有裂纹及损伤。
如绝缘子表面有碳粉等污垢堆积,无法清除时,可采用抛光方式处理。
对于表面有裂纹、有损伤的绝缘子应予以更换。
在绝缘子检查完毕后还应测试绝缘子耐压及绝缘电阻。
(三)油漆
受电弓组装完毕后,应进行油漆作业。
在涂油漆是,应注意对电桥连接线安装点铰链处进行遮盖保护,以免影响轴承的工作及连接线的导电效果。
(四)受电弓调整
在受电弓组装完毕后,需要调整受电弓框架位置并检查集电头与接触网导线的接触压力。
框架位置调整是先调节下部导向杆,在最低位置时,下部成功过应为水平。
中间的铰链部分不能高于滑板的上部边缘或低于底部框架下部边缘。
如果中间的铰链位置太低,下部工作区的接触力的上升将受影响。
在下部导向杆和接触力调整后,再调节上部导向杆长度,使得滑板的上部边水平处于受电弓中间工作位置。
框架位置调整完成后,可通过调节主张力弹簧长度调整接触压力。
由于在整条线路上,接触网的高度是不同的,这要求受电弓在整个工作高度范围内的接触压力基本一致。
此外,根据不同季节的温度的改变,也需调整接触压力。
下面再根据几个具体部件的更换编写了工艺文件
2.4受电弓绝缘子更换、受电弓碳条更换
2.3.1、受电弓绝缘子更换工艺
(一)安全注意事项
(1)悬挂禁动牌
(2)输入前请注意不要打开牵引箱其它盖板
(3)注意别人移动列车
(二)需要的工具材料及准备工作
(1)M10-M16的叉型扳手
(2)扭力扳手
(3)4个底座式绝缘子
(4)1个电动降弓设备上的绝缘子
(5)4+2个锁紧垫圈
(三)作业人员的要求
(1)穿带安全防护服装
(2)防止其他人员误操作而使设备投入使用.
(四)主要部件定义
(1)受电弓:
供给列车电源,使列车能够移动的设备
(2)绝缘支座:
使带电的受电弓与车体绝缘的设备
(五)检修工序及内容(下文括号内的数字与图2-3对应)
图2-3受电弓各安装零件的编号
(1)卸下受电弓,从车顶卸下绝缘子.
1)卸下螺栓(70)、平垫片(90)和缩紧垫片(80)。
2)卸下绝缘子
(2)在平顶上安装绝缘子
1)用平垫圈(90)和新的锁紧垫圈(80)和螺钉(70)将绝缘子安装到车顶上。
2)用148N.m的紧固力矩紧固螺钉(70)。
3)安装受电弓
(3)卸下电动降弓设备上的绝缘子。
1)卸下螺钉(80)、平垫圈(100)和锁紧垫圈(90)。
2)为拆下支承(70)先卸下开口销(50)和轴(60)。
3)卸下开口销(110)和轴(120)。
4)卸下螺钉(140)、平垫圈(160)和锁紧垫圈(150),平垫圈(160)不可再次使用。
5)卸下支承(170)、缓解水平杆(130)、弹簧阻尼器(180)、垫圈(190)、插销(210)和锁紧垫圈(220)。
6)卸下绝缘子(200)并不可再次使用。
(4)安装电动降弓设备上的绝缘子
1)安装锁紧垫圈(220)、新的绝缘子(200)、插销(210)、垫圈(190)、弹簧阻尼器(180)、支承(170)、缓解水平装置(130)、平垫圈(160)和锁紧垫圈(150),并拧紧六角螺母(140)。
2)在基础支承架上安装绝缘子(10),安装垫圈(400)、新的锁紧垫圈(30),拧紧六角螺母(20)。
3)在绝缘子(10)上用垫圈(100)、新的锁紧垫圈(90)、六角螺母(80)安装支承(70),拧紧六角螺母(80)。
4)安装开口销(50)和轴(60)。
2.3.2电客车受电弓碳条更换
(1)列车回库进行作业时,检修人员凭检修轮值调度发出的《车辆维修记录单》工作。
(2)检修人员按列车作业流程图,先无电作业,后有电作业。
(3)作业人员应按规定插好防护红灯,挂好司机手柄禁动牌。
(4)作业人员应按规定穿戴好安全防护用品。
(5)所有作业完成后,拆除禁动牌和防护红灯,填写《车辆定修记录单》并向检修调度交车。
(6)作业前按要求备好工器具及材料。
(1)作业材料及工器具(详见表2-1)
名称
型号
数量
套筒扳手
1套
钢直尺
150
1把
一字螺丝刀
水平直尺
十字螺丝刀
压缩空气
4罐
开口扳手
M6-M8
白棉布
2公斤
M10
毛刷
受电弓钥匙
清洁剂
7070
2罐
扭力扳手
酒精
1瓶
棘轮扳手
乐泰胶
Loctite270胶
表2-1
(2)作业前的准备
1)进行受电弓检查时1500V接触网必须断电,按规定挂好接地棒。
2)停止用车间电源向车辆供电。
3)司机台升降弓选择开关旋转至“落弓”位,悬挂“禁动牌”。
(三)作业人员的要求
(1)作业人员须穿戴好劳保用品方能登高作业。
(2)作业人员须经过专业培训考核通过方能作业。
(3)作业完毕后确认所携带的检修工具齐全,未遗留在车上。
(4)作业完毕后认真填写《作业记录表》。
(四)主要部件定义
(1)每个受电弓有2个受流碳条。
(2)受流碳条安装在受流碳条支承架上。
(五)更换工序及内容
(1)拆卸
1)卸下弓角螺母和螺钉。
2)拿开弓角,卸下受流碳条。
(2)安装
1)将新的受流碳条安装在受流碳条支承上。
2)安装螺钉并紧固六角螺母。
3)安装弓角。
4)螺母紧固后须打防松色标。
(3)调整受流碳条的平行度
1)通过调整螺钉校准。
2)用水平直尺验证校准的结果后,按规定扭力拧紧锁紧螺母。
(六)检验和记录
(1)检查碳条磨耗及支承架固定状态。
(2)安装后碳条的位置必须检查,必要时必须重新调整。
(3)碳条表面应无裂纹,当碳刷条磨耗到3毫米刻线时,必须成对更换。
(4)正确填写好更换及调整记录(见表2-2)。
表2-2更换受电弓碳条记录表
车号
时间
工作者
碳条更换原因
平行度
部位
B
2.5电客车受电弓压力调整
(一)安全注意事项
(二)需要的工具材料及准备工作
(1)作业材料及工器具(见表2-3)
表2-3作业材料及工器具
秒表
1块
润滑脂
TOP2000
1公斤
弹簧秤
200N
M16
1个
SCHUNK接触压力测量仪
KM11
1台
(2)作业前的准备
1)进行受电弓检查时1500V接触网必须断电,按规定挂好接地棒;
2)停止用车间电源向车辆供电;
(1)受电弓压力系指受电弓与接触网的接触压力。
(2)压力值1:
缓慢将受电弓从最高位降到最低停止位时测量的接触压力。
(3)压力值2:
缓慢将受电弓从最低停止位升到最高位时测量的接触压力。
(4)压力值=(压力值1+压力值2)/2=平均值=接触压力
(5)摩擦力:
接触压力值1和压力值2之差(理想值不超过10N)。
(五)调整工序及内容
(1)调整接触压力
1)在每次更换受流碳条后都必须进行基础压力调整及验证。
2)平均接触压力整定值为120±
10N。
3)用一个弹簧秤钩住弓头中部测量压力值1及压力值2,并计算出平均值,是否符合要求。
4)如果摩擦力超过30N,应找出原因,并纠正之。
当调整接触压力时,保护好驱动弹簧防止其扭转,调整完成以后紧固锁紧螺母。
(2)调整接触压力曲线
1)拧松二个连接螺钉。
2)通过调整下部支承架上的螺钉和凸轮进行校准。
3)顺时针方向旋转=接触压力增加。
4)反时针方向旋转=接触压力降低。
5)调整接触压力直到受电弓在工作高度范围内接近常数。
用SCHUNK接触压力测量仪KM11和弹簧秤验证调整结果。
6)完成调整后,拧紧锁紧螺母和螺钉连接。
(六)检验和记录
(1)检验受电弓与接触网的接触压力,用弹簧秤测量,取上升和下降测量值的平均值
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