時(shí)間：2022-09-30 18:51:48
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電阻位置設(shè)置不當(dāng)：阻容電路的電阻一般安裝在功率補(bǔ)償柜上方，用石棉板隔熱，位置緊密又無強(qiáng)迫通風(fēng)，導(dǎo)致散熱不良。當(dāng)阻容電阻因各種原因?qū)е掳l(fā)熱而不能及時(shí)散熱時(shí)，極易引起燒損。
SS系列機(jī)車與和諧系列機(jī)車混跑：目前，鄭州機(jī)務(wù)段配屬3種和諧型電力機(jī)車，其中，HXD1B型130臺(tái)，HXD3型24臺(tái)，HXD3C型48臺(tái)；洛陽機(jī)務(wù)段配屬2種和諧型電力機(jī)車，其中，HXD1C型135臺(tái)，HXD3型135臺(tái)。在鄭州北站編組場的上到場、上發(fā)場、下到場、下發(fā)場4個(gè)場中，和諧型機(jī)車較為集中，造成鄭州北站編組場接觸網(wǎng)高次諧波增多，極易引起鄭州地區(qū)SS系列機(jī)車阻容電路的電阻過熱。
應(yīng)對(duì)措施
1避免和諧系列機(jī)車與SS系列機(jī)車混跑
針對(duì)機(jī)車運(yùn)用情況，鄭州鐵路局對(duì)各機(jī)務(wù)段配屬機(jī)型進(jìn)行了調(diào)整，將鄭州機(jī)務(wù)段的SS型電力機(jī)車調(diào)撥給洛陽機(jī)務(wù)段和新鄉(xiāng)機(jī)務(wù)段，鄭州機(jī)務(wù)段則接入和諧型電力機(jī)車，僅保留少量SS型電力機(jī)車。這樣，在京廣線、隴海線等鐵路干線以和諧型電力機(jī)車為主，在焦柳線、侯月線等鐵路支線則以SS型電力機(jī)車為主。通過上述調(diào)整，避免了因和諧型機(jī)車與SS型機(jī)車混跑造成的SS型機(jī)車阻容電路的電阻過熱燒損。
2嚴(yán)把采購關(guān)
鄭州鐵路安全監(jiān)督管理辦公室駐鄭州機(jī)務(wù)段驗(yàn)收室按照鐵道部《機(jī)車重要件定點(diǎn)驗(yàn)收目錄》的要求，嚴(yán)把阻容保護(hù)電路電阻的采購關(guān)，對(duì)下車的電阻全部換裝鐵道部定點(diǎn)廠家生產(chǎn)的電阻，保證電阻元件質(zhì)量，確保過電壓抑制裝置換裝的阻容電阻質(zhì)量過關(guān)。
3技術(shù)措施
技術(shù)部門制定了相關(guān)的技術(shù)改進(jìn)方案，將電阻的位置由功率補(bǔ)償柜上方移至制動(dòng)電阻柜側(cè)面，改善了通風(fēng)條件，使阻容電阻工作中產(chǎn)生的熱量能及時(shí)散出，降低了電阻因過熱引起的燒損。在大修、輕大修、中修、小輔修、臨碎修機(jī)車試驗(yàn)及頂輪檢測過程中，合主斷路器后必須開牽引通風(fēng)機(jī)（試驗(yàn)牽引風(fēng)速保護(hù)性能時(shí)除外），但要求合主斷路器后不開牽引通風(fēng)機(jī)的時(shí)間不能超過10min。五項(xiàng)專檢人員加強(qiáng)對(duì)主保護(hù)電阻、電線路及絕緣板的檢查，發(fā)現(xiàn)活件及時(shí)報(bào)修。檢修車間要及時(shí)修理或更換。
4針對(duì)機(jī)車試運(yùn)采取的措施
電力機(jī)車作為現(xiàn)今重要的使用器械之一，其在工作運(yùn)轉(zhuǎn)整個(gè)過程的實(shí)現(xiàn)是基于電器元件正常運(yùn)作的基礎(chǔ)上進(jìn)行的。在實(shí)際電器元件進(jìn)行工作的過程中，首先整個(gè)機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)產(chǎn)生熱量，然后熱量在一定的時(shí)間內(nèi)傳遞到水冷基板上，在經(jīng)過水冷基本將熱量傳遞到散熱器內(nèi)部，散熱器內(nèi)部有冷水泵的存在，冷水泵能夠?qū)⑸崞髑粌?nèi)的溫度傳遞到外部，在此過程基本完成后冷卻風(fēng)機(jī)再度進(jìn)行降溫冷卻，最后出現(xiàn)的效果則是冷卻的水仍然能夠回到冷卻板上再度循環(huán)利用。此過程的完成基本上達(dá)到了電力機(jī)車內(nèi)部的散熱需求，將電器元件運(yùn)轉(zhuǎn)工作產(chǎn)生的熱量充分的冷卻擴(kuò)散，達(dá)到了良好的散熱效果。所以，基于水冷基板散熱冷卻功能在電力機(jī)車中對(duì)電器元件起到很好的散熱效果的基礎(chǔ)上，對(duì)其設(shè)計(jì)研究進(jìn)行分析對(duì)于實(shí)際生產(chǎn)工作的進(jìn)行有著非常重要的意義。
1電力電器元件冷卻方式設(shè)計(jì)分析
1.1空氣自然冷卻
此種方式主要指的是通過空氣的自然對(duì)流和輻射作用的產(chǎn)生在時(shí)間差度的存在下，自然而然的將熱能散熱出去。其主要利用的是熱空氣產(chǎn)生的熱能密度差進(jìn)行的，這種散熱方式的工作機(jī)理簡單，但是其實(shí)際的散熱效率比較低。
1.2空氣強(qiáng)迫對(duì)流散熱
空氣強(qiáng)迫對(duì)流散熱在實(shí)際應(yīng)用中主要采用的是利用鼓風(fēng)機(jī)、風(fēng)扇等給空氣施加足夠大的壓力，以此通過空氣動(dòng)力的提高，降低熱能散熱的阻力，從而能夠提高散熱的效率。
1.3水冷散熱
①此種方式現(xiàn)今廣泛的應(yīng)用于電力機(jī)車的散熱系統(tǒng)中，其工作進(jìn)行的原理主要是在水冷基板散熱器的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，其屬于利用液體對(duì)大功率的散熱器進(jìn)行散熱的方式。此種散熱方式安裝在電力機(jī)車內(nèi)部其所占用的空間體積比較小、裝置小且散熱效率高，產(chǎn)生的噪音低。水冷基板散熱器冷卻電力機(jī)車的電器元件所選用的冷卻水系統(tǒng)中水質(zhì)的要求也比較高。而對(duì)水質(zhì)的要求則是主要針對(duì)水中的雜質(zhì)含量的控制度進(jìn)行設(shè)計(jì)分析的。如在選擇中性或堿性水的時(shí)候，其PH值最低不能低于7，最高不能超過9。而硝酸鹽和硫酸鹽的含量不得超過100ppm，而不溶解物質(zhì)的含量則不能超過250ppm。②在實(shí)際應(yīng)用水冷基板散熱器對(duì)電力機(jī)車進(jìn)行冷卻散熱工作的過程中，容易出現(xiàn)凝露問題，而這一問題如果不及時(shí)的處理，則可能發(fā)生漏電等不良現(xiàn)象。應(yīng)積極采取相應(yīng)的防護(hù)措施，即基板散熱器的溫度不能低于露點(diǎn)的溫度，具體而言可以通過切斷冷卻水，通過加熱的方式使基板散熱器的溫度高于露點(diǎn)的溫度。
2在電力機(jī)車中安裝水冷基板散熱器的設(shè)計(jì)條件分析
2.1壓合接觸表面的設(shè)計(jì)分析
在電力接車中，對(duì)于電器元件大功率的散熱效應(yīng)的出現(xiàn)，要求器件和散熱器接觸表面的光潔度和不平度等都應(yīng)控制在一定的范圍內(nèi)，以此做的目的則是最大限度的提高散熱器表面的輻射效果和，降低其受到外界大氣腐蝕現(xiàn)象的發(fā)生。據(jù)相關(guān)調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，一般在設(shè)計(jì)的過程中，將電器元件和散熱器表面的光潔度的設(shè)計(jì)為低于6，粗糙度不得超過0.001mm/mm。
2.2螺栓式器件與散熱器組裝的設(shè)計(jì)分析
在進(jìn)行具體的裝配工作前，工作人員要對(duì)螺栓式器件、散熱器表面及相關(guān)的導(dǎo)電板等進(jìn)行檢查，對(duì)因運(yùn)輸過程中產(chǎn)生的毛刺現(xiàn)象的電器元件進(jìn)行及時(shí)的處理。而且專家人員在進(jìn)行具體的設(shè)計(jì)工作中，為了能夠保證散熱器與電氣元件之間的接觸熱阻不能超過規(guī)定的值，一般都會(huì)在散熱器的表面或電器元件的表面涂抹一層硅油，以此做的目的則是最大限度的保護(hù)接觸表面，從而降低熱接觸阻。此外，此項(xiàng)工作的進(jìn)行要在保證接觸面干凈的基礎(chǔ)上進(jìn)行適當(dāng)?shù)墓栌偷耐磕ǎ瑖?yán)格控制硅油涂抹的控制量。最后，在螺栓式器件設(shè)計(jì)的過程中，設(shè)計(jì)人員要求鏈接螺栓式的結(jié)構(gòu)需要有防松圈的存在，而且要嚴(yán)格的控制螺母旋轉(zhuǎn)的力矩。
2.3水冷基板散熱器熱力性能控制的因素分析
①冷卻液入口溫度的設(shè)計(jì)控制因素。在實(shí)際散熱器件進(jìn)行工作的過程中，據(jù)相關(guān)調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)隨著水冷卻溫度的升高、散熱板的溫度也隨之升高，且其變化的幅度也是比較大。所以，冷卻液的溫度對(duì)于水冷卻基本散熱溫度的大小有著深刻的影響。而在實(shí)際工作進(jìn)行中，專業(yè)設(shè)計(jì)師應(yīng)合理的選擇冷卻液的初溫，初溫的控制對(duì)于整體的冷卻液的溫度是非常關(guān)鍵的。②冷卻液不同物性對(duì)散熱新能的影響。冷卻液本身作為一種化學(xué)混合液，其所選擇的不同物性對(duì)于水冷基板散熱器熱力性能有著重要的影響。如，在設(shè)計(jì)使用的過程中選擇水、乙二醇、水混合液體作為冷卻液進(jìn)行使用，則要嚴(yán)格對(duì)此混合冷卻液的導(dǎo)熱性能、粘性系統(tǒng)、比熱和密度等進(jìn)行控制，針對(duì)實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)工作的需求進(jìn)行參數(shù)的合理調(diào)整。此外，散熱器外形尺寸、內(nèi)部流道、外部環(huán)境等的不同設(shè)計(jì)都影響到散熱器的整體散熱效果。③冷卻液流速的不同設(shè)計(jì)對(duì)散熱器散熱效果的影響分析。一般而言、隨著冷卻液出口流速的增加，電器元件所產(chǎn)生的熱源表面的溫度都會(huì)有不同程度的降低，而冷卻液進(jìn)入口的流速變大，其所帶來的壓降也隨之增加，以此而來散熱器內(nèi)部的流動(dòng)阻力也會(huì)增加，這樣則會(huì)相應(yīng)的降低散熱器件的散熱效果。所以，在實(shí)際進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中要對(duì)冷卻液的水流速度進(jìn)行合理的控制，不能過大、也不能過小。
3小結(jié)
綜上所述，水冷基板散熱器冷卻電力機(jī)車的效應(yīng)是在基于水冷散熱的基礎(chǔ)上進(jìn)行此項(xiàng)工作的，而在實(shí)際進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中應(yīng)能夠從壓合接觸表面、螺栓式器件與散熱器件的接觸表面以及水冷基板散熱器冷卻性能的控制等進(jìn)行科學(xué)的設(shè)計(jì)與控制。
參考文獻(xiàn)：
中圖分類號(hào)：TD 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914x（2014）26-01-01
一、引言
隨著礦山機(jī)電設(shè)備自動(dòng)化程度的不斷提高，礦山機(jī)電設(shè)備逐漸成為影響礦山生產(chǎn)運(yùn)營的重要因素。目前，科學(xué)技術(shù)日新月異，礦山生產(chǎn)技術(shù)裝備不斷更新，傳統(tǒng)的礦山機(jī)電設(shè)備逐漸被先進(jìn)的電力設(shè)施所代替。
在各種礦山機(jī)電設(shè)備中，礦山機(jī)車是放在首位的，可以說，沒有礦山機(jī)車，就無法維持礦山的生產(chǎn)作業(yè)。礦山機(jī)車主要包括蒸汽機(jī)車、內(nèi)燃機(jī)車和電力機(jī)車三種形式，此外各種機(jī)車又分成不同的種類，在選用礦山機(jī)車時(shí)，要根據(jù)礦山的作業(yè)環(huán)境、供電能力、生產(chǎn)能力以及投資能力等方方面面進(jìn)行斟酌和對(duì)比，最終選擇最符合礦山投資的機(jī)車設(shè)備。同時(shí)，在惡劣的礦山作業(yè)環(huán)境中，要不斷加強(qiáng)安全管理，實(shí)現(xiàn)“安全生產(chǎn)”的安全目標(biāo)。
二、礦山電力機(jī)車概述
（一）礦山電力機(jī)車簡介
在礦山系統(tǒng)中，電力機(jī)車設(shè)施具有非常重要的作用，它是當(dāng)前我國礦山系統(tǒng)的主要運(yùn)輸工具。礦山電力機(jī)車系統(tǒng)主要包括機(jī)車軌道、機(jī)車車體、牽引裝置以及輔助設(shè)備等，它與耙礦設(shè)備、裝礦設(shè)備、帶式輸送機(jī)等礦山設(shè)施共同構(gòu)成一條完整的礦山運(yùn)輸系統(tǒng)。礦山電力機(jī)車主要用于井下運(yùn)輸大巷和地面的長距離運(yùn)輸，它相當(dāng)于鐵路運(yùn)輸中的電氣機(jī)車頭，牽引著由礦車或人車組成的列車，完成對(duì)煤炭、矸石、設(shè)備以及人員的運(yùn)送任務(wù)。機(jī)車運(yùn)輸是組織生產(chǎn)、決定礦山生產(chǎn)能力的主要因素，其主要作業(yè)流程是：將礦石（或廢石）通過運(yùn)輸巷道運(yùn)至地下儲(chǔ)礦倉、井底車場，再將井底車場處的各種物資和人員運(yùn)送到選礦場，經(jīng)選礦作業(yè)后將廢石運(yùn)至排土場。
（二）礦山電力機(jī)車組成
概括地說，礦山電力機(jī)車由機(jī)械部分和電氣部分組成。其中，機(jī)械部分包括車架、輪對(duì)、軸承箱、彈簧托架、制動(dòng)裝置、撒砂裝置、連接緩沖裝置等，電氣部分包括直流串激電動(dòng)機(jī)、控制器、電阻箱、受電弓、空氣自動(dòng)開關(guān)或隔爆插銷等，有的還包括蓄電池設(shè)備。簡單地說，車架是機(jī)車的主體部分，由厚鋼板焊接而成。整個(gè)機(jī)車系統(tǒng)，除了輪對(duì)和軸承箱以外的所有機(jī)械零部件和電氣裝置都安裝在車架上，整個(gè)車架通過彈簧托架支承在軸承箱上，軸承箱與輪對(duì)兩端的軸頸配合安裝，這樣就構(gòu)成了一個(gè)完整的電力機(jī)車。礦山電力機(jī)車采用齒輪傳動(dòng)，主要有兩種型式：一種是單級(jí)開式齒輪傳動(dòng)，另一種是兩級(jí)閉式齒輪減速箱。由于開式傳動(dòng)方式傳動(dòng)效率低，而且傳動(dòng)比較小，再考慮到礦山系統(tǒng)相對(duì)惡劣的作業(yè)環(huán)境，不宜選擇開式齒輪傳動(dòng)形式。另外，閉式齒輪箱不僅能夠適應(yīng)較為復(fù)雜的工作環(huán)境，而且具有較高的傳動(dòng)效率，齒輪的整體使用壽命也相對(duì)比較長。
三、礦山電力機(jī)車的選型
礦山機(jī)車主要包括蒸汽機(jī)車、內(nèi)燃機(jī)車和電力機(jī)車三種形式，也可以說它們依次是礦山機(jī)車的三個(gè)時(shí)代：蒸汽機(jī)車逐步淘汰，內(nèi)燃機(jī)車僅僅適用于地上部分的運(yùn)輸作業(yè)，電力機(jī)車是目前礦山機(jī)車的主流運(yùn)輸工具。
第一種，架線式電力機(jī)車。
架線式電力機(jī)車的主要工作原理是：高壓交流電經(jīng)牽引變流裝置進(jìn)行降壓、整流處理，將其正極連接到架空線上、負(fù)極連接到鐵軌上，隨后電力機(jī)車上的受電弓與架空線充分接觸，將整定后的電流引入機(jī)車內(nèi)部，再依次經(jīng)過空氣自動(dòng)開關(guān)、控制器、電阻箱等電氣元器件進(jìn)入牽引電動(dòng)機(jī)，驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)之后，通過機(jī)械傳動(dòng)裝置，帶動(dòng)車輪轉(zhuǎn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)車的牽引過程。在電力機(jī)車正常工作的過程中，從電動(dòng)機(jī)流出的電流經(jīng)軌道流流裝置，從而在機(jī)車內(nèi)部形成一個(gè)閉環(huán)電路。架線式電力機(jī)車的優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單，維護(hù)方便；成本較低，速度較快；機(jī)車的用電效率高，運(yùn)輸能力大，應(yīng)用范圍廣。但是，架線式電力機(jī)車也存在著下述缺點(diǎn)：首先，必須有整流和架線設(shè)施，不夠靈活；第二，工作過程中容易產(chǎn)生火花，因此應(yīng)避開瓦斯嚴(yán)重區(qū)域；第三，初期建設(shè)投資較大，投資回報(bào)周期較長。
第二種，蓄電池式電力機(jī)車。
顧名思義，蓄電池式電力機(jī)車就是用蓄電池供給電能，需要有配套的蓄電池充電設(shè)施。對(duì)于電力機(jī)車而言，每臺(tái)機(jī)車需要至少配備2-3套蓄電池組。這種電力機(jī)車的優(yōu)點(diǎn)是：無須架線，作業(yè)靈活，適用于產(chǎn)量小、巷道不規(guī)則的運(yùn)輸系統(tǒng)；作業(yè)過程中不產(chǎn)生火花，能夠在有瓦斯的礦井使用。其缺點(diǎn)是：需要配置足夠的充電設(shè)備，因此初期投資比較大；在生產(chǎn)作業(yè)過程中，用電效率較低，運(yùn)輸費(fèi)用較高。
第三種，架線-蓄電池式電力機(jī)車。
這種電力機(jī)車是在架線式電力機(jī)車與蓄電池式電力機(jī)車相結(jié)合的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)出來的，這種電機(jī)車上有自動(dòng)充電器，可利用架線電源隨時(shí)對(duì)車載蓄電池自動(dòng)充電。在工作過程中，它既能從架線取得電能工作，同時(shí)能夠在不便裝設(shè)架線的區(qū)域依靠蓄電池進(jìn)行供電。架線-蓄電池式電力機(jī)車具備了架線式與蓄電池式電力機(jī)車的共同優(yōu)點(diǎn)，提高了機(jī)車的利用率，甚至能夠用于直接開進(jìn)開拓掘進(jìn)巷道。
第四種，架線-電纜式電力機(jī)車。
架線-電纜式電力機(jī)車是將架線式電力機(jī)車與電纜相結(jié)合的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)出來的。當(dāng)其在運(yùn)輸大巷工作時(shí)，可以直接從架線吸取電能；在不方便裝設(shè)架線的區(qū)域行使時(shí)，可以采用電纜供電。
四、礦山電力機(jī)車的安全管理
電力機(jī)車等機(jī)電設(shè)備的安全運(yùn)行是礦山安全生產(chǎn)的重要組成部分。近年來，因機(jī)電設(shè)備造成的安全事故和人身傷害案例時(shí)有發(fā)生，給企業(yè)和個(gè)人帶來巨大的經(jīng)濟(jì)損失和心理傷害。因此，分析查找事故原因，采取有效的預(yù)防措施，最大限度減少或杜絕此類事故的發(fā)生是礦山企業(yè)義不容辭的責(zé)任。
做好礦山電力機(jī)車的安全管理，主要應(yīng)從兩個(gè)方面著手：第一，要建立健全包括全體員工、各個(gè)方位、全過程的安全信息網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)，并制定和健全科學(xué)的行之有效的安全信息管理工作程序，使安全工作檢查經(jīng)?；?；第二，要形成制度化的安全教育和培訓(xùn)工作，應(yīng)該建立專門的安全監(jiān)督監(jiān)察部門，主管安全教育培訓(xùn)，寧轉(zhuǎn)原來安全培訓(xùn)多頭管理的現(xiàn)象。
為了提高礦山機(jī)電設(shè)備安全管理的效率，礦山企業(yè)應(yīng)該順應(yīng)時(shí)代潮流，在電力機(jī)車的控制和管理上應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)。現(xiàn)代化大規(guī)模的生產(chǎn)方式要求礦山企業(yè)重視對(duì)井下安全信息的交流，以保證隨時(shí)作出正確的決策進(jìn)行安全管理。從目前情況來看，我國從大部分礦井安全信息中心站反映出來的情況中，比較突出的問題是信息中心站每天收集到反映安全狀況的大量信息，靠人工方法在短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行全面的信息登記，分析和處理是比較困難的，并且在這個(gè)過程中還容易出現(xiàn)差錯(cuò)，這就需要借助于現(xiàn)代化的信息處理工具來實(shí)現(xiàn)，而計(jì)算機(jī)就是適合參與并完成這項(xiàng)工作的輔助設(shè)備。
現(xiàn)代化的礦山機(jī)電設(shè)備安全管理系統(tǒng)是一個(gè)綜合性很強(qiáng)的項(xiàng)目，這其中不僅僅涉及到礦山電力機(jī)車等重要的機(jī)電設(shè)備設(shè)施，還涵蓋了整個(gè)礦山生產(chǎn)中的方方面面，比如礦山企業(yè)的人、機(jī)、料、法、環(huán)等諸多的環(huán)境因素。
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1 在節(jié)能方面電力機(jī)車展現(xiàn)的優(yōu)勢
1.1 實(shí)現(xiàn)了能源的多元化利用且熱效率較高
電力機(jī)車牽引所使用的電能是二次能源，具有多種轉(zhuǎn)化方法，因此能夠?qū)崿F(xiàn)綜合利用資源的效果，尤其是可利用的水利資源、天然氣資源以及核能資源等，即便供電方位火力發(fā)電站，也可選擇劣質(zhì)的煤或是重用多次的油來使用。因此能源的利用具備了多元化的特征，為電力牽引的節(jié)能奠定了無可比擬的基礎(chǔ)與優(yōu)勢，如果將液壓傳動(dòng)部分出現(xiàn)的損失或電力傳動(dòng)損失考慮其中，那么內(nèi)燃機(jī)車的平均熱效率大約為26%，電力機(jī)車的平均熱效率為28%，如果采用核能或是太陽能進(jìn)行發(fā)電的電力機(jī)車平均熱效能將達(dá)到更高的值。由此可見，加強(qiáng)能源的高效利用，盡可能地減少熱損，并開發(fā)電力機(jī)車牽引，對(duì)我國鐵路運(yùn)輸在節(jié)能降耗方面的工作有著重大的價(jià)值與意義。
1.2 “再生制動(dòng)”技術(shù)為電氣化鐵路帶來的節(jié)能效應(yīng)
再生制動(dòng)技術(shù)是通過轉(zhuǎn)變牽引電動(dòng)機(jī)為發(fā)電機(jī)發(fā)出電能，通過第三軌或是接觸線反饋至鐵路的供電系統(tǒng)，而這些反饋電能還可以供給其他的機(jī)車使用。與傳統(tǒng)機(jī)械化的制動(dòng)方式進(jìn)行比較，再生制動(dòng)系統(tǒng)和交流調(diào)速具有更多的優(yōu)勢，比如降低制動(dòng)的噪音，可將能源再生利用、環(huán)保效應(yīng)更好。在能效的利用率上，再生制動(dòng)與內(nèi)燃機(jī)車通常使用的空氣制動(dòng)方法相比，能效利用率高出很多，比如常見的和諧號(hào)動(dòng)車組，如果動(dòng)車從200公里的時(shí)速下降到90公里，這個(gè)過程是需要電機(jī)的反向旋轉(zhuǎn)進(jìn)行制動(dòng)，很好地利用了動(dòng)車的慣性動(dòng)力使發(fā)電機(jī)產(chǎn)生電能，電能輸入電網(wǎng)形成降速。一旦速度降到90公里以下時(shí)，所采用的剎車屬于機(jī)械剎車，而這時(shí)的剎車又不會(huì)產(chǎn)生尖銳的噪音，也不會(huì)發(fā)生列車晃動(dòng)等情況，因此帶來的效果是雙重性的。
1.3 機(jī)車直供電帶來的節(jié)能效益
電力機(jī)車直供電系統(tǒng)電力工作原理是從機(jī)車變壓器交流電輸出，再經(jīng)過整流濾波后輸出的電壓為DC600V+5%電壓，供電需要包括了客車車廂中的照明、取暖以及車廂空調(diào)設(shè)備的使用，這就取代了傳統(tǒng)的柴油發(fā)電車。電力機(jī)車的取電方式是直通電網(wǎng)，通過變壓整流以后為列車供電，屬于一種環(huán)保能源的直供，具有損耗少，且能源利用率大大提高的優(yōu)勢。傳統(tǒng)的柴油發(fā)電車主要是依靠燃燒柴油，并通過在化學(xué)能或是熱能等多種能源的轉(zhuǎn)換而形成，因此傳統(tǒng)柴油發(fā)電車能源利用率較低，且損耗非常大。
2 在環(huán)保方面電力機(jī)車展現(xiàn)的優(yōu)勢
2.1 控制廢氣污染
內(nèi)燃機(jī)車在當(dāng)前鐵路的運(yùn)輸中還有一些價(jià)值得以運(yùn)用，但也成為了鐵路運(yùn)輸業(yè)中產(chǎn)生廢氣的主要?jiǎng)討B(tài)污染源，它對(duì)環(huán)境造成的污染影響了整個(gè)鐵路覆蓋區(qū)內(nèi)的生態(tài)系統(tǒng)，對(duì)周邊植物、人體、氣候等都造成較大的影響。有相關(guān)資料顯示，每噸的柴油燃燒所排出的有害氣體需要依靠新鮮空氣進(jìn)行稀釋的體積為1.34萬立方米，需要大量的空氣稀釋才能保證范圍內(nèi)的空氣質(zhì)量達(dá)標(biāo)，但應(yīng)用在電力機(jī)車上，需要依靠接觸網(wǎng)傳送的電能以獲取動(dòng)力，其本身不帶原動(dòng)機(jī)，不依靠燃油，也不會(huì)排放或是產(chǎn)生廢油與有害氣體，因此不會(huì)對(duì)鐵路覆蓋區(qū)域造成環(huán)境污染，還能在很大程度上改善機(jī)車乘務(wù)員以及周邊沿線養(yǎng)路工作人員的勞動(dòng)環(huán)境與勞動(dòng)條件。在丁魏對(duì)《電力機(jī)車的節(jié)能減排實(shí)效分析》中局內(nèi)實(shí)施以電代油的措施后，每年所減少的機(jī)車使用柴油達(dá)到4萬多噸，以這個(gè)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，那么每年能夠有效減少氮氧化物排放量達(dá)到760噸，二氧化氮減少量達(dá)到128噸，煙塵減少量達(dá)到608噸。由此可見，電力機(jī)車在運(yùn)行時(shí)對(duì)環(huán)保工作有著巨大的作用。
2.2 控制機(jī)車司機(jī)室的噪聲污染
鐵路所產(chǎn)生的噪音主要包括如下五種，即機(jī)車的動(dòng)力噪聲、機(jī)車鳴笛噪聲、列車運(yùn)行輪軌噪聲、空氣動(dòng)力噪聲以及其他機(jī)械性噪聲。在內(nèi)燃機(jī)車或是電力機(jī)車運(yùn)行過程中，其時(shí)速非常接近，在都不進(jìn)行機(jī)車鳴笛的前提下，運(yùn)行所產(chǎn)生的噪聲也大致相同。但內(nèi)燃機(jī)車的機(jī)車柴油運(yùn)轉(zhuǎn)則會(huì)產(chǎn)生更大的噪聲，并且噪聲與柴油機(jī)功率成正比，也就是說，柴油機(jī)功率越大，噪聲也就越大，但在電力機(jī)車運(yùn)行時(shí)，因?yàn)樵诮Y(jié)構(gòu)上電力機(jī)車本身不帶任何原動(dòng)機(jī)，所以動(dòng)力產(chǎn)生的噪音是可控范圍內(nèi)最小的，運(yùn)行中的噪聲大概在82～87dB之間，在同等條件下的內(nèi)燃機(jī)車司機(jī)室噪音在100～108dB之間，相比之下電力機(jī)車的機(jī)車噪聲明顯較小。由此可見，電力機(jī)車司機(jī)室噪聲較小的優(yōu)勢也符合了我國在鐵路建設(shè)方面提出的“以人為本，構(gòu)建和諧鐵路”的理念，是對(duì)環(huán)保觀念的落實(shí)，也很好地改善了鐵道交通運(yùn)輸生產(chǎn)時(shí)的司機(jī)作業(yè)環(huán)境。
2.3 振動(dòng)控制優(yōu)勢
鐵路列車在運(yùn)行的過程中輪軌激勵(lì)產(chǎn)生鐵路振動(dòng)，影響因素包括了列車軸重、軌道質(zhì)量與結(jié)構(gòu)以及列車的運(yùn)行速度等，不同鐵路交通運(yùn)輸在軌道質(zhì)量結(jié)構(gòu)、線路以及運(yùn)行速度均相同的前提下，因?yàn)閯?dòng)車組和電力機(jī)車軸重輕的優(yōu)勢，與內(nèi)燃機(jī)車相比產(chǎn)生的環(huán)境振動(dòng)更小。有相關(guān)調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，如果運(yùn)行條件相同，而列車運(yùn)行的時(shí)速為160公里，那么動(dòng)車組中心軌道30米產(chǎn)生的Z振級(jí)與內(nèi)燃機(jī)車相比，降低的幅度在10～20dB之間，由此可見，電力機(jī)車對(duì)振動(dòng)的控制也具備了很大的優(yōu)勢。
2.4 機(jī)車檢修時(shí)的環(huán)保優(yōu)勢
檢修內(nèi)燃機(jī)車的工作中，其產(chǎn)生的含油廢水成為了鐵路運(yùn)輸固定的污染源。有相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，每一年中機(jī)車檢修產(chǎn)生的化學(xué)需要氧量以及石油類的污染物占據(jù)了總污染排放量的40%以上，而在使用了電力機(jī)車以后，檢修工作上污染因素明顯減少，特別是石油類的污染物更是大量減少。另外，還有數(shù)據(jù)類報(bào)告指出，電力機(jī)車檢修過程產(chǎn)生的脂類、柴油遠(yuǎn)遠(yuǎn)少于內(nèi)燃機(jī)車的檢修。
3 應(yīng)用電力機(jī)車后所產(chǎn)生的節(jié)能減排實(shí)效分析
電氣化鐵路的開通在我國鐵路交通中實(shí)施已有一定的時(shí)間，為了更科學(xué)地研究電力機(jī)車應(yīng)用后所產(chǎn)生的節(jié)能減排實(shí)際效果，本文以數(shù)據(jù)對(duì)比的方法針對(duì)我國某城市鐵路局的相關(guān)資料進(jìn)行分析，共同探討應(yīng)用電力機(jī)車后在數(shù)據(jù)的顯示上所帶來的節(jié)能效果。
3.1 引入電力牽引，有效控制能耗增幅
我國很多的大中型城市大約于10年前陸續(xù)開通了電氣化鐵路，將電力機(jī)車牽引成功引入并應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了對(duì)內(nèi)燃機(jī)車運(yùn)輸工作的替代，并出現(xiàn)了各種跨段機(jī)車交通。在電氣化普及以前，我國很多城市的機(jī)車使用能源較為統(tǒng)一，結(jié)構(gòu)單一，基本依靠柴油，且消耗量非常大。某城市鐵路局在10年前上半年中機(jī)車使用的柴油量達(dá)到了33萬噸，牽引工作僅為1500多萬公里，標(biāo)準(zhǔn)煤消耗約為48萬噸。引入電力機(jī)車至今，牽引工作量的完成度較之前增長了15%，標(biāo)準(zhǔn)煤消耗足足少了3萬噸，這得益于電力機(jī)車的節(jié)能減排功能，同時(shí)也是鐵路交通在運(yùn)輸結(jié)構(gòu)性方面的調(diào)整，電力機(jī)車節(jié)能的優(yōu)越性在數(shù)據(jù)上突出明顯。有相關(guān)文獻(xiàn)統(tǒng)計(jì)指出，電力機(jī)車平均牽引總重每列均比內(nèi)燃機(jī)車高出500噸，而能源的消耗卻僅僅為內(nèi)燃機(jī)車的三分之一，可見在每公里的運(yùn)行中，電力機(jī)車所消耗的標(biāo)準(zhǔn)煤約少于內(nèi)燃機(jī)車的60%。由此可見，以電代油以后，不但增加了工作量，還實(shí)現(xiàn)了節(jié)能降耗的效果。
3.2 加強(qiáng)牽引比重，降低節(jié)能減排指標(biāo)
我國鐵路的六次大提速中最后一次出現(xiàn)在2007年，當(dāng)時(shí)已基本實(shí)現(xiàn)了電力機(jī)車的普及，和諧號(hào)動(dòng)車組的運(yùn)營實(shí)現(xiàn)了鐵路客運(yùn)公交化，同時(shí)也帶來了節(jié)能減排的效果。在當(dāng)時(shí)，我國已有個(gè)別城市在鐵路運(yùn)輸工作上全面實(shí)現(xiàn)了2億人發(fā)送量，以2億為標(biāo)準(zhǔn)，周算約為21萬噸公里，與未提速前相比提高了2%，而能源消耗量降幅約為7%。在環(huán)保方面，據(jù)研究二氧化硫與化學(xué)需氧量均實(shí)現(xiàn)了減排，能源的高效使用使得電力機(jī)車總耗能降低，在節(jié)能減排上實(shí)現(xiàn)了重大的突破。很多城市的節(jié)能減排標(biāo)志正是以10年前采用電力機(jī)車牽引為轉(zhuǎn)折點(diǎn)，通過電氣化建設(shè)，徹底改變了機(jī)車的能耗結(jié)構(gòu)，最終實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排與經(jīng)濟(jì)效益的雙指標(biāo)達(dá)標(biāo)。
4 電力機(jī)車節(jié)能減排的展望
引言
HXD1(深度國產(chǎn)化)電力機(jī)車是中國中車株洲電力機(jī)車有限公司與德國西門子合作，引進(jìn)消化技術(shù)，并深度國產(chǎn)化的新一代交流傳動(dòng)貨運(yùn)電力機(jī)車。HXD1(深度國產(chǎn)化)電力機(jī)車由于其優(yōu)異的動(dòng)力特性和穩(wěn)定可靠的安全性深受客戶青睞，目前，該車型主要運(yùn)行在國內(nèi)的大秦鐵路、大包鐵路等。顧名思義，電力機(jī)車是完全依賴電氣線路供電才能運(yùn)行的機(jī)車。機(jī)車線纜作為電力機(jī)車電力傳輸和信息傳輸?shù)妮d體，其性能直接影響著電力機(jī)車安全可靠的運(yùn)行。因此，性能優(yōu)良的機(jī)車線纜是制作高質(zhì)量電力機(jī)車的必要條件。線纜長度對(duì)于控制機(jī)車制造成本是一個(gè)重要因素，線纜長度過長一方面直接增加了原材料的使用，使得機(jī)車投入成本升高;另一方面在下線的時(shí)候線纜裁剪過長對(duì)于后續(xù)人員作業(yè)帶來了很大困難，增加了工作量和勞動(dòng)強(qiáng)度，降低作業(yè)效率。線纜過短則不能達(dá)到設(shè)計(jì)要求或者在機(jī)車運(yùn)行過程中容易被扯斷繼而影響電力機(jī)車的行車安全。目前，線纜在下線制作過程中通常是采取比較保守的策略，即下線的長度比實(shí)際所需要長，留有一定裕度?，F(xiàn)機(jī)車中采用的裕度值過于寬泛，線纜浪費(fèi)比較嚴(yán)重，同時(shí)也增加了作業(yè)人員的工作難度和勞動(dòng)強(qiáng)度，降低電力機(jī)車的制造效率，這些最終轉(zhuǎn)化為了電力機(jī)車的制造成本增加上。過寬的裕度值使得線纜在電力機(jī)車裝配完畢后盤繞過多影響信號(hào)傳輸效率，綁扎多余的線纜也影響電力機(jī)車布線美觀。由此可見，電力機(jī)車線纜制作工藝進(jìn)行優(yōu)化對(duì)降低制造成本提高公司經(jīng)濟(jì)效益有積極的作用。尋求一套行之有效解決方案對(duì)線纜制作工藝進(jìn)行優(yōu)化成為迫切的需要。
1線纜半成品制作概述
1.1電力機(jī)車線纜簡介
電力機(jī)車電路線纜按功能劃分可分為主電路線纜、輔助電路線纜、控制電路線纜以及各類接地線纜。主電路線纜主要用于傳輸電力能源，包括高壓受電電路線纜、主變壓器電路線纜、主變流器電路線纜以及牽引電機(jī)電路線纜。簡而言之，主電路線纜與機(jī)車運(yùn)行直接相關(guān)。輔助電路線纜主要為機(jī)車的各種輔助設(shè)備供電。如為牽引風(fēng)機(jī)、屏柜風(fēng)扇、油泵水泵空氣壓縮供電，以及屏柜加熱、暖風(fēng)機(jī)、空調(diào)等取暖設(shè)備的供電，還包括車上供電插座、空氣壓縮機(jī)電機(jī)等處的供電。輔助電路線纜并不直接參與機(jī)車運(yùn)行或者牽引，而是為對(duì)主電路設(shè)備的正常運(yùn)行提供輔助服務(wù)，調(diào)節(jié)和改善機(jī)車輔助設(shè)備的工作環(huán)境溫度，使其能夠長期穩(wěn)定可靠高效運(yùn)行?？刂齐娐肪€纜主要實(shí)現(xiàn)機(jī)車上各種設(shè)備的控制信號(hào)傳遞。控制電路線纜還為車上的部分簡單設(shè)備如車上照明燈等進(jìn)行閉合或斷開控制。此外，電力機(jī)車上一些數(shù)字模塊模擬模塊等信息采集模塊以及由給類控制器控制的設(shè)備提供電源，通常這類設(shè)備的所需電壓值比較小。接地線纜主要有以下兩方面的作用:一是在電路中器安全保護(hù)作用，在漏電的情況下，用電人員和接電線并聯(lián)，由于接地線電阻小，電流經(jīng)過它迅速流入大地，使用電人員避免觸電;二是防止電磁輻射干擾。機(jī)車線纜線型由材料、耐壓等級(jí)和標(biāo)稱橫截面積三部分組成組成。
1.2線纜半成品制作工藝流程及要求
1.2.1線纜制作流程線纜制作工藝流程包括了下線、剝線、套線號(hào)和熱縮套管、壓接接線頭、吹線號(hào)套管和熱縮套管等步驟，如圖1所示。
1.2.2線纜制作注意事項(xiàng)線纜在制作過程中應(yīng)當(dāng)按照工藝文件要求執(zhí)行，保證線纜制作合格，見表1所示。
2線纜制作現(xiàn)狀分析
本文對(duì)線纜現(xiàn)現(xiàn)狀分析主要針對(duì)線纜制作對(duì)機(jī)車成本的影響上。目前，機(jī)車線纜制作過程預(yù)留的裕度過大加大了廢線的產(chǎn)出，另外預(yù)留線纜裕度大在設(shè)備接線過程中增加了作業(yè)人員作業(yè)的難度和工作量這就延長了生產(chǎn)周期，導(dǎo)致機(jī)車制作成本上升。針對(duì)這個(gè)情況，本文對(duì)線纜制作過程產(chǎn)生的廢線做了數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)。見表2所示。線纜制作過程中，裕度值過大現(xiàn)象主要出現(xiàn)在輔助電路線纜和控制電路線纜上。由于主電路線纜在機(jī)車上用量相對(duì)較少、分布也比較集中，在下線之前容易測量，所以工藝文件上給出線纜長度比較準(zhǔn)確，在接線工序中基本不需要再裁剪。主電纜線纜在機(jī)車制制造過程中產(chǎn)生的廢線數(shù)量極少。然而輔助電路線纜和控制電路線纜在機(jī)車上分布廣泛而且用量巨大，另外這兩種線纜基本都是與機(jī)車上的各類輔助設(shè)備和控制設(shè)備相連，各種設(shè)備在裝配到機(jī)車上之前，無法測量到接入線纜長度的準(zhǔn)確值，通常是跟根據(jù)經(jīng)驗(yàn)并加大預(yù)留兩端線纜的裕度，保證線纜可用不至于報(bào)廢。線纜的長度拋量過大，一方面增加了線纜的用量導(dǎo)致線纜成本升高;另一方面過長的線纜給接線的作業(yè)人員增加了難度，原本1個(gè)工時(shí)可以完成工作量，由于線纜過長，現(xiàn)在1個(gè)工時(shí)的工作需要花1．5個(gè)工時(shí)甚至更長。降低了作業(yè)的效率，最終是導(dǎo)致電力機(jī)車制作成本增加。線纜拋量過大主要是由工藝人員定長時(shí)，依據(jù)三段定長法給出線纜兩端與設(shè)備相連處的長度。目前生產(chǎn)的HXD1(深度國產(chǎn)化)電力機(jī)車上使用的各類接地線纜有360根，總長度超過了120m。接地線主要有這幾種線型:6軟銅絞線TJRX3、10軟銅絞線TJRX3、16軟銅絞線TJRX3、25軟銅絞線TJRX3、50軟銅絞線TJRX3、TJRX3－120、TJRX3－185。各線型在機(jī)車上使用的數(shù)量和長度不盡相同，同一線型也有不同長度值。機(jī)車上由于使用的接地線線型和數(shù)量很多，如果制作過程出現(xiàn)異常，效率低下將會(huì)影響機(jī)車組裝。接地線制作現(xiàn)在是根據(jù)工藝文件中的代號(hào)編碼逐一裁剪制作，這樣雖然保證了不會(huì)遺漏，但是嚴(yán)重影響效率，尤其是目前生產(chǎn)任務(wù)異常繁重情況下，接地線制作效率有待提高。
3改善方案
針對(duì)目前電力機(jī)車線纜制作情況，由于線纜裕度過于寬泛，需要作出合理改善優(yōu)化，依據(jù)“122”定額管理原則，對(duì)線纜實(shí)際使用定額進(jìn)行及時(shí)的修訂，在保證質(zhì)量的前提下，盡可能降低機(jī)車制造成本。
3.1針對(duì)線纜制作過程中線纜浪費(fèi)情況的改善優(yōu)化
1)采用三段定長法計(jì)算中央線槽中的線纜長度，并到現(xiàn)場進(jìn)行核實(shí)計(jì)算長度，預(yù)留一定裕度。2)設(shè)備兩端線纜長度首次采用三段定長法預(yù)留一定裕度(初次可以寬泛點(diǎn))。3)待首臺(tái)車下線布線接線完畢，再度數(shù)據(jù)進(jìn)行審核，并進(jìn)行比較分析，對(duì)裕度值進(jìn)行優(yōu)化，如此反復(fù)，將優(yōu)化后的結(jié)果再運(yùn)用到后續(xù)車輛上。4)重復(fù)上面步驟3～5次，得到最優(yōu)結(jié)果。
3.2針對(duì)接地線制作過程中效率低下情況的改善優(yōu)化
前言
歪頭山礦是一九七零年國家投資興建的大型黑色金屬礦山，經(jīng)過四十余年的開采，目前是深部開采，擔(dān)負(fù)著礦巖運(yùn)輸任務(wù)的主要設(shè)備是直流150噸電力機(jī)車雙側(cè)傳動(dòng)，隨著開采時(shí)間的延長，備件資金等方面的影響，各種修理難以得到保證，外加運(yùn)輸線路不規(guī)范，致使電機(jī)車各種事故頻發(fā)，影響到電機(jī)生產(chǎn)效率，也影響到生產(chǎn)任務(wù)的完成，反映的眾多問題集中在牽引電機(jī)上，電機(jī)整流不好，燒前壓環(huán)，小齒輪脫緩及折斷，已引起各方面的關(guān)注，目前正積極努力采取措施消除不良的隱患，確保設(shè)備的良好。
1 工礦電機(jī)的工作條件
1.1 鐵道條件，礦山的鐵道路基較差，彎道半徑小，采場及排土場多是移動(dòng)線路，水平較差，上下波動(dòng)大，鐵路上常有礦石影響，使電車受到巨大的沖擊和振動(dòng)，反映到齒輪的傳動(dòng)上，處在最惡劣的條件下工作，按照設(shè)計(jì)規(guī)范150噸電車最小曲線半徑r=80米，而我礦山由于條件所限達(dá)不到80米，有的地方曲線半徑65-70米，這樣電車在曲線上，小齒輪軸向串動(dòng)使側(cè)嚙合力不同，往往影響使用壽命或造成齒的折斷，有時(shí)往往把電機(jī)軸折斷，這是我主要的論述重點(diǎn)。
1.2 接觸網(wǎng)的條件：礦山鐵道多是采用臨時(shí)接觸網(wǎng)，電機(jī)車受電條件較差，尤其是在裝卸區(qū)只使用旁弓與接觸網(wǎng)產(chǎn)生不良接觸，使電機(jī)電器受到有害電流的沖擊，電機(jī)及電源接觸器的燒損都與此因素有直接的聯(lián)系。
1.3 電源條件：由于牽引變電所負(fù)載變化大，電車與變電所的距離加大，致使接觸網(wǎng)電壓波動(dòng)也大，這樣在裝卸區(qū)頻繁冒弓使得無論對(duì)電器與機(jī)械沖擊都是非常嚴(yán)重的。
直流電力機(jī)車牽引電壓波動(dòng)范圍規(guī)定額定值的67-120%，而我礦最低到800-900伏，還有環(huán)境條件、限界條件、運(yùn)行條件等，因此，工礦電力機(jī)車工作環(huán)境相當(dāng)惡劣。所以，要求在產(chǎn)品設(shè)計(jì)及制造必須符合這些要求，在檢修及維護(hù)上應(yīng)盡力改善條件。隨著礦山向深部開采和采掘量的增加，礦山鐵道運(yùn)輸?shù)钠碌肋\(yùn)距運(yùn)量都相應(yīng)增大，因此，采用更大機(jī)車牽引力保證良好機(jī)車性能。
2 在檢修中應(yīng)注意的問題
在工礦電機(jī)車運(yùn)行過程中，小齒輪是電力機(jī)車牽引力傳遞的主要部件，但是，由于受運(yùn)行條件的影響經(jīng)常造成小齒輪折斷及失效而頻繁更換，給生產(chǎn)和檢修帶來很大麻煩。主要原因有以下幾點(diǎn)：
2.1 齒的磨損
我們知道齒輪產(chǎn)生磨損主要原因由于雜質(zhì)金屬以及塵土等進(jìn)入齒的工作面，齒的光潔度不夠或油不足也是造成研磨的主要原因。齒面的磨損，將降低齒的工作強(qiáng)度，由于磨損所造成的齒形誤差，將使運(yùn)動(dòng)不平穩(wěn)，從而產(chǎn)生附加載荷及噪音，開式齒輪傳動(dòng)使磨損比較嚴(yán)重，雖然電機(jī)車是閉式齒輪傳動(dòng)，但是運(yùn)行中齒輪盒經(jīng)常受到鐵道內(nèi)的巖石磨損，經(jīng)常進(jìn)入齒輪盒內(nèi)部部分雜質(zhì)，造成齒輪磨損。
2.2 齒的折斷
齒輪象一個(gè)懸臂梁，受載以后齒根處彎曲應(yīng)力最大，再加上齒根過渡部分尺寸發(fā)生急劇變化，以及沿齒寬方向留下的加工刀痕，引起應(yīng)力集中。
如果齒工作時(shí)產(chǎn)生的彎曲應(yīng)力的數(shù)量值和應(yīng)力循環(huán)次數(shù)超過一定限度時(shí)，就會(huì)在應(yīng)力集中的根部產(chǎn)生疲勞裂紋，疲勞裂紋的擴(kuò)展導(dǎo)致齒的折斷。嚴(yán)重的過載或沖擊載荷也可能導(dǎo)致齒輪的折斷，尤其是在曲線半徑小，移動(dòng)線路水平距離高低差較大，齒輪基本上是在這兩種載荷狀態(tài)下運(yùn)行，所以齒折斷的機(jī)會(huì)更大。由于齒輪軸和支座的變形或制造安裝的偏差使載荷集中齒的某一部分也可能造成齒的折斷。
2.3 齒的狀況
良好的閉式齒輪傳動(dòng)常見于齒表面失效形式為點(diǎn)蝕，即迷疲勞磨損。反映到我車間電車檢修時(shí)也是經(jīng)常出現(xiàn)所見的點(diǎn)蝕僅為大大小小的磨點(diǎn)，最后聯(lián)成一片，形成明顯的損傷。
2.4 小齒輪傳統(tǒng)安裝工藝
我們知道齒輪與支座的變型或制造安裝偏差都會(huì)造成齒輪載荷不均，針對(duì)此情況我們提出改進(jìn)裝配工藝，傳統(tǒng)辦法是從動(dòng)齒輪裝好后，落入主電機(jī)上，從動(dòng)輪一側(cè)大齒輪與主電機(jī)一側(cè)小齒輪嚙合正常作標(biāo)準(zhǔn)，而另一側(cè)小齒輪與從動(dòng)輪大齒輪的嚙合是小齒輪加熱沿大齒輪螺旋角裝入，這樣來保證兩側(cè)大小齒輪嚙合角相同，使齒輪傳動(dòng)時(shí)，同時(shí)進(jìn)入嚙合區(qū)，防止兩側(cè)進(jìn)入嚙合受力不均，缺點(diǎn)是：如果小齒輪軸
有傷，推裝不到位，僅憑經(jīng)驗(yàn)是看不出來的，這樣嚙合面保證不了，而且大齒輪齒廊磨損，延著螺旋角旋入也很難保證組裝的精度。
另外，大齒輪與電機(jī)小齒輪組裝后需把大齒輪用輪箱固定在電機(jī)上，這時(shí)工作人員往往忽略了一點(diǎn)就是齒輪箱的止口是否完好，硬性用螺栓固定往往使齒受力加上在曲線受到?jīng)_擊很易折斷。
所以，小齒輪與電機(jī)組裝時(shí)，軸必須光滑無損傷，無斑痕，這樣保證足夠接觸面，有時(shí)做不到這一點(diǎn)受到外力的小齒輪就會(huì)遲緩脫落，造成電機(jī)軸和小齒輪報(bào)廢。而且情況是比較嚴(yán)重的。
3 問題解決方法
3.1 只將一主動(dòng)小齒輪加熱套在牽引電機(jī)器電樞軸上，然后將電機(jī)吊入專用工具臺(tái)上，以套好主動(dòng)小齒輪溝定位，熱套另一主動(dòng)齒輪。
3.2 熱套前只將另一主動(dòng)小齒輪松套在電樞上進(jìn)行調(diào)節(jié)定位，通過象限儀側(cè)及另端小齒輪偏差角相等后，將該小齒輪退出并加熱待升到規(guī)定溫度再放入專用工具臺(tái)套裝（專用工具臺(tái)放在專用定位支架上，在支承架上作平行移動(dòng)的方向旋入，經(jīng)象限儀定好度，主動(dòng)齒輪也可以采用標(biāo)準(zhǔn)輪對(duì)的方法安裝，即以雙邊壓好從動(dòng)輪的輪對(duì)作標(biāo)準(zhǔn)來安裝，這種方法簡單而且提高工作效率。但當(dāng)齒輪螺旋角較大時(shí)，熱套裝需要沿螺旋角扭動(dòng)來裝入，此工藝是湘潭電機(jī)廠專利，我車間有一臺(tái)仿型設(shè)備需改進(jìn)的，參照電機(jī)工程手冊第六卷及有關(guān)機(jī)械零件教科書）此種方法是采用定位側(cè)量方法，保證了齒輪的嚙合精度，保證兩側(cè)齒輪同時(shí)進(jìn)入嚙合區(qū)使每個(gè)齒受力相等，也能避免折齒現(xiàn)象發(fā)生。通過幾年的生產(chǎn)與實(shí)踐，我認(rèn)為齒輪的折斷主要是礦山生產(chǎn)條件特殊性，需要我們不斷提高認(rèn)識(shí)，從各個(gè)方面采取措施，使檢修工藝不斷改進(jìn)，采用先進(jìn)工藝確保齒輪裝配精度也是避免齒輪折斷主要方法，這是我們在設(shè)備檢修過程中的粗淺認(rèn)識(shí)。
3.3 由于電力機(jī)車的工作條件十分惡劣，為了減少齒輪的磨損，我們讓電力機(jī)車司機(jī)交接班時(shí)隨時(shí)檢查電機(jī)車的每個(gè)齒輪盒是否完好。有破損的，及時(shí)回庫更換，每班認(rèn)真檢查齒輪盒是否漏油或缺油現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)時(shí)及時(shí)處理。檢修更換小齒輪時(shí)，認(rèn)真檢查小齒輪表面光潔度，光潔度不夠的禁止使用。
3.4 在電力機(jī)車的使用中，嚴(yán)格控制司機(jī)啟動(dòng)機(jī)車時(shí)啟動(dòng)過快，要逐級(jí)增速。正反向運(yùn)行時(shí)，不要?jiǎng)幼鬟^快，等電機(jī)車停穩(wěn)后再反向提速。在加工工藝上，限制加工小齒輪時(shí)的根切現(xiàn)象。
4 實(shí)際效果
以上幾個(gè)簡單的改進(jìn)方法，經(jīng)過一段時(shí)間的運(yùn)行，效果很好，更換小齒輪的頻次由原來的月更換變成了一季度更換，大大減輕了檢修人員的檢修強(qiáng)度，減少了電力機(jī)車的回庫修時(shí)間，提高了電力機(jī)車的開動(dòng)率。
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隨著我國鐵路新設(shè)備、新技術(shù)、新工藝、新材料的廣泛應(yīng)用,和諧內(nèi)3、和諧電3等新型電力機(jī)車的不斷投入使用,現(xiàn)有的電力機(jī)車司機(jī)一時(shí)間已經(jīng)很難適應(yīng)當(dāng)前新的現(xiàn)場形勢。為了適應(yīng)新的工作條件,必須對(duì)電力機(jī)車司機(jī)進(jìn)行適時(shí)的培訓(xùn),使這些新的內(nèi)容在他們手中得到應(yīng)用。
在新的歷史形勢下,如何把培訓(xùn)辦成學(xué)員的培訓(xùn)、鐵路企業(yè)的培訓(xùn),如何使培訓(xùn)教學(xué)更好的服務(wù)于社會(huì),更好的服務(wù)于鐵路企業(yè),如何更好的樹立自己培訓(xùn)品牌,已經(jīng)成為當(dāng)前亟需解決的問題,而在整個(gè)培訓(xùn)工作中,培訓(xùn)教學(xué)的質(zhì)量至關(guān)重要。下面以沈陽鐵路機(jī)械學(xué)校去年承擔(dān)四期沈陽鐵路局的電力機(jī)車等級(jí)司機(jī)脫產(chǎn)培訓(xùn)教學(xué)談幾點(diǎn)體會(huì)。
一、強(qiáng)化對(duì)電力機(jī)車司機(jī)培訓(xùn)的認(rèn)識(shí)、充分掌握電力機(jī)車司機(jī)的現(xiàn)狀
隨著鐵道部培訓(xùn)會(huì)議的召開,沈陽鐵路局已經(jīng)將2009年確定為職工、干部培訓(xùn)年,為提升電力機(jī)車司機(jī)的培訓(xùn)力度,機(jī)務(wù)系統(tǒng)將原來的單司機(jī)輪乘制培訓(xùn)納入到機(jī)車等級(jí)司機(jī)培訓(xùn)工作當(dāng)中,這充分顯示路局對(duì)機(jī)車等級(jí)司機(jī)培訓(xùn)的高度重視,例如2009年的四期機(jī)車等級(jí)司機(jī)學(xué)員60%以上具有大專學(xué)歷,且安全行車均在萬公里以上,在沈局干線繁忙的情況下,沈局所屬的站段能抽調(diào)如此多的司機(jī),充分的說明現(xiàn)場的高度重視。
電力機(jī)車等級(jí)司機(jī)培訓(xùn),顧名思義,也就是經(jīng)過嚴(yán)格的理論和實(shí)作培訓(xùn)后,按照兩者的培訓(xùn)成績,將經(jīng)過培訓(xùn)的機(jī)車司機(jī),劃分成若干個(gè)等級(jí)(沈局司機(jī)劃分成三個(gè)等級(jí))。一般情況下,培訓(xùn)時(shí)間為一個(gè)月,在一定的意義上,這種培訓(xùn)是競爭是培訓(xùn)。
當(dāng)前的司機(jī)在沒有經(jīng)過機(jī)車等級(jí)司機(jī)培訓(xùn)均為三等司機(jī),經(jīng)過一個(gè)月的培訓(xùn)后,將產(chǎn)生20%的一等司機(jī),30%的二等司機(jī),其余的還是三等司機(jī)。一方面這些司機(jī)普遍而迫切的想更新知識(shí),提高自身的業(yè)務(wù)能力,以適應(yīng)當(dāng)前激烈競爭的需要。另一方面,經(jīng)過的一個(gè)月的培訓(xùn),他們普遍人均減少三千員左右的經(jīng)濟(jì)收入,即使評(píng)上二等司機(jī),僅僅使收入持平,兩者在一定程度上存在著矛盾。因此,作為任課教師應(yīng)該作到充分的理解,作好他們的思想工作,使他們放下思想包袱,全身心的投入到學(xué)習(xí)中。
二、掌握電力機(jī)車司機(jī)的現(xiàn)場應(yīng)用實(shí)際,有針對(duì)性的精心選擇教學(xué)內(nèi)容
當(dāng)前的電力機(jī)車司機(jī)不同于以往的機(jī)車乘務(wù)員培訓(xùn),尤其是電力機(jī)車等級(jí)司機(jī)培訓(xùn)。由于鐵路運(yùn)輸?shù)男枰?電力機(jī)車司機(jī)培訓(xùn)時(shí)間短、任務(wù)重,因此,任課教師必須對(duì)所使用教材認(rèn)真研讀,精心選擇。在選擇教材時(shí),不能按傳統(tǒng)的內(nèi)容和格式來定。同時(shí)也要選擇合適的講解方法,使電力機(jī)車司機(jī)在短時(shí)間內(nèi)學(xué)到更多更實(shí)用的知識(shí)。
一方面要?jiǎng)h繁就簡,基礎(chǔ)性內(nèi)容以“應(yīng)用”為目的,以“必須”、“夠用”為度,去掉難懂的理論原理講解,把講理論原理的時(shí)間用到進(jìn)一步幫助司機(jī)理解規(guī)章、新的監(jiān)控新模式,以及講解故障分析及處理方法上,以解決電力機(jī)車司機(jī)在實(shí)際工作中遇到的問題。在各專業(yè)課教學(xué)中,教師應(yīng)刪去難懂難學(xué)的理論原理,以“理論夠用”原則,增加實(shí)踐教學(xué),這對(duì)任課教師提出了更高的要求,增加授課難度。作為任課教師首先必須對(duì)自己所任課程非常熟悉,對(duì)每個(gè)章節(jié)都非常了解,能夠用非常短的時(shí)間將課程的主要內(nèi)容和重點(diǎn)講述清楚,并使學(xué)員理解和記憶,因此在每次上課之前,任課教師需做大量的準(zhǔn)備工作,還必須有雄厚的知識(shí)積累,才能很好地完成教學(xué)工作。
另一方面作為任課教師應(yīng)該掌握機(jī)車等級(jí)司機(jī)心理,根據(jù)他們的興趣和愛好及需要講解,同時(shí)也要適當(dāng)?shù)貙?duì)他們施加一定壓力,加強(qiáng)課堂練習(xí)是應(yīng)采取的方法之一,每次在講新課之前進(jìn)行適當(dāng)課堂練習(xí),對(duì)上一次課所講的內(nèi)容進(jìn)行復(fù)習(xí),為新課的講解作鋪墊。每隔一段時(shí)間還要對(duì)以前所講的內(nèi)容進(jìn)行集中的綜合練習(xí),以鞏固所學(xué)知識(shí)。
三、采用靈活多樣的培訓(xùn)教學(xué)方式方法
由于電力機(jī)車司機(jī)的理論水平普遍偏低;年齡普遍偏大;知識(shí)結(jié)構(gòu)參差不齊;雖然長期的從事機(jī)車操縱的單一工作,但操縱的車型具有多樣性;因此這些司機(jī)很難長時(shí)間、高效率的在教室里專注的聽任課教師傳統(tǒng)的理論授課,所以,電力機(jī)車司機(jī)培訓(xùn)教學(xué)更應(yīng)注重培訓(xùn)教學(xué)方法方式的靈活性和多樣性,在培訓(xùn)中,教師除了應(yīng)用常規(guī)的課堂教學(xué)方法外,更應(yīng)當(dāng)運(yùn)用諸如學(xué)員討論;學(xué)員提問,學(xué)員或教師回答;經(jīng)驗(yàn)介紹;觀看事故案例分析、故障分析處理錄象;多媒體、課件教學(xué);實(shí)驗(yàn)室及現(xiàn)場教學(xué)等多種教學(xué)方式及手段。
四、加強(qiáng)實(shí)作、實(shí)訓(xùn)等現(xiàn)場教學(xué),注重故障分析與處理能力的提高
1. 引言
HXD3型交流傳動(dòng)電力機(jī)車由大連機(jī)車車輛有限公司與日本東芝公司合作，以大連機(jī)車車輛有限公司研制的SSJ3型交流傳動(dòng)電力機(jī)車和日本東芝公司生產(chǎn)的EH500型電力機(jī)車為技術(shù)平臺(tái)，為在中國主干線上進(jìn)行大型貨運(yùn)牽引為目的而設(shè)計(jì)、研發(fā)的。
機(jī)車采用交流傳動(dòng)、PWM矢量控制等新技術(shù)，能夠滿足環(huán)境溫度在-40～40℃、海拔高度在2500m以下適應(yīng)在中國全境范圍內(nèi)運(yùn)行，并盡量考慮對(duì)環(huán)境的保護(hù)。機(jī)車可以4臺(tái)重聯(lián)控制運(yùn)行。
HXD3型電力機(jī)車每臺(tái)機(jī)車裝有兩臺(tái)變流裝置，每臺(tái)變流裝置內(nèi)含有三組牽引變流器和一組輔助變流器，使其結(jié)構(gòu)緊湊，便于設(shè)備安裝。參見圖1。每組牽引變流器主要由四象限脈沖變流器、中間直流環(huán)節(jié)、PWM（脈沖寬度調(diào)制）逆變器等組成。
2. 四象限變流器與相控整流器的比較分析
HXD3型電力機(jī)車的牽引變流器中的整流器不再是相控整流器，而是采用了四象限變流器。下面分別對(duì)相控整流器（常用三段不等分半控橋式整流器）和四象限變流器的原理加以分析說明。
2.1.三段不等分半控橋式整流器的工作原理
目前擔(dān)當(dāng)運(yùn)營任務(wù)的韶山系列電力機(jī)車普遍采用半控橋式整流電路作為整流器電路。其中以三段不等分半控橋式整流器（SS4改型，SS3B型等電力機(jī)車采用）最為典型。其電路主要由二極管和晶閘管組成。其原理圖見圖2。
網(wǎng)側(cè)25KV（50Hz）單相交流電壓經(jīng)主變壓器降壓后，各段繞組的電壓為：
第Ⅰ段：a2x2-T5T6D3D4工作，大橋調(diào)壓，晶閘管的控制角為α1，T1～T4晶閘管封鎖，即第Ⅱ段橋晶閘管的控制角α2和第Ⅲ段橋晶閘管的控制角α3均為π。負(fù)載電流流過a2x2、T5T6、D3D4、L、M、D1D2。整流輸出電壓的平均值為：
牽引傳動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)入工作時(shí)，主斷路器閉合，從電網(wǎng)獲得25KV（50Hz）的單相交流電壓，經(jīng)過牽引變壓器降壓后作為網(wǎng)側(cè)四象限變流器的交流輸入；剛得電時(shí)，只有充電接觸器閉合，經(jīng)過充電電阻給直流母線支撐電容充電；充電完成之后，閉合線路接觸器，并斷開充電接觸器，網(wǎng)側(cè)四象限變流器進(jìn)入PWM（脈沖寬度調(diào)制）整流狀態(tài)。該狀態(tài)下，直流母線電壓迅速提升至額定電壓，隨后電機(jī)側(cè)逆變器投入工作，輸出變壓變頻三相交流電壓，驅(qū)動(dòng)三相異步電動(dòng)機(jī)工作。
網(wǎng)側(cè)變流器連接于牽引變壓器副方繞組輸出端，具有H全橋電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，每個(gè)橋臂上、下開關(guān)器件均是IGBT（帶有反并聯(lián)快速恢復(fù)二極管）并聯(lián)構(gòu)成。網(wǎng)側(cè)四象限變流器輸出端同直流母線環(huán)節(jié)電路相連接。上述系統(tǒng)中牽引變壓器經(jīng)過特殊設(shè)計(jì)，能夠提供適當(dāng)?shù)穆└校鳛樗南笙拮兞髌魍負(fù)浣Y(jié)構(gòu)中的輸入電感。中間直流環(huán)節(jié)的支撐電容主要功能是支撐直流母線電壓穩(wěn)定，限制電壓紋波在允許的范圍內(nèi)。
根據(jù)上述實(shí)際系統(tǒng)中的四象限變流器結(jié)構(gòu)，建立等效的電路拓?fù)?，如圖4所示。
穩(wěn)態(tài)情況下，電路各個(gè)電量之間可以用矢量圖來表示彼此關(guān)系。其中 為交流電網(wǎng)電壓矢量； 為四象限變流器輸入端電壓矢量； 為交流電感電壓矢量； 為交流側(cè)電流矢量。
穩(wěn)態(tài)矢量關(guān)系圖見圖6。
3. 結(jié)論
文中采用了對(duì)比的方法（將三段不等分半控橋整流器和四象限變流器進(jìn)行比較），使大家對(duì)交流傳動(dòng)技術(shù)有一個(gè)比較深入的認(rèn)識(shí)和理解。在實(shí)際應(yīng)用中，交流傳動(dòng)技術(shù)具有很多優(yōu)點(diǎn)，例如：黏著性能好，功率大、牽引力大，可靠性高、維修簡便，效率高、利用率高、使用靈活性強(qiáng)，節(jié)能、功率因數(shù)高等?？梢灶A(yù)見，交流傳動(dòng)機(jī)車不久之后將會(huì)全面取代采用直流傳動(dòng)技術(shù)的韶山系列電力機(jī)車，成為今后較長一段時(shí)間內(nèi)機(jī)車的主要形式，交流傳動(dòng)技術(shù)也將成為今后的主要研究和發(fā)展方向。
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電力機(jī)車在運(yùn)行中通過車頂電網(wǎng)供電，機(jī)車從電網(wǎng)上受電的裝置稱為機(jī)車受電弓。電力機(jī)車依靠“弓網(wǎng)作用”滑動(dòng)取流，其工作過程承受滑動(dòng)、摩擦、熱、電和化學(xué)等綜合因素，是一個(gè)比較復(fù)雜的過程。中國電氣化鐵路目前仍存在著弓網(wǎng)事故多，停電時(shí)間長等問題，據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計(jì)，我國電氣化鐵路停電、停運(yùn)事故中弓網(wǎng)事故占事故的80%左右，特別是隨著鐵路向重載、高速、和信息化方向的發(fā)展，如何防止弓網(wǎng)事故顯得尤為重要。
1、弓網(wǎng)故障因素
1.1 接觸網(wǎng)因素
1.1.1 地理環(huán)境因素
接觸網(wǎng)是露天架設(shè)無備用設(shè)備，受地理、地域、自然環(huán)境的影響特別大，突出表現(xiàn)在溫度、風(fēng)力、工業(yè)污染等方面。
1.1.2 接觸網(wǎng)工藝
接觸網(wǎng)勘察設(shè)計(jì)的開始，就決定了接觸網(wǎng)質(zhì)量的先天性，設(shè)計(jì)不合理，甚至錯(cuò)誤，往往會(huì)造成接觸網(wǎng)的“硬傷”運(yùn)行，并給檢修帶來難以消除的隱患，隨著不良狀態(tài)的持續(xù)積累，在一定條件下就可能形成弓網(wǎng)故障的直接原因。
1.1.3 線岔
線岔的作用是在轉(zhuǎn)轍的地方，當(dāng)一組交叉懸掛的接觸線被受電弓抬高時(shí)，另一組懸掛的接觸線也能同時(shí)被抬高，從而使它與另一組接觸線產(chǎn)生高差。線岔容易引起鉆弓和刮弓事故。
1.1.4 接觸網(wǎng)硬點(diǎn)
硬點(diǎn)是接觸懸掛中一種有害的物理現(xiàn)象，是對(duì)接觸懸掛中由于質(zhì)量（質(zhì)量分布不均）或彈性突變（彈性不均）可能改變機(jī)車受電弓運(yùn)行狀態(tài)的處所的統(tǒng)稱，是一種不可消除的客觀存在。當(dāng)機(jī)車受電弓高速通過接觸網(wǎng)硬點(diǎn)時(shí)，由于受電弓與硬點(diǎn)在線路方向上是正面沖擊，相對(duì)速度較高，當(dāng)沖擊發(fā)生時(shí)，輕則影響機(jī)車取流，重則會(huì)打壞機(jī)車受電弓，造成弓網(wǎng)事故，嚴(yán)重影響安全運(yùn)輸。
1.2 受電弓因素
（1）滑板條磨耗?；鍡l磨耗過快是電氣化區(qū)段運(yùn)營初期的正常現(xiàn)象，其磨耗分為：機(jī)械磨耗和電器磨耗。
（2）弓網(wǎng)拉弧。弓網(wǎng)之間要求始終有一定的接觸壓力以保證機(jī)車受流狀況良好，當(dāng)接觸壓力過小甚至為零時(shí)，受電弓滑板會(huì)脫離接觸網(wǎng)而發(fā)生離線。雖然中、小離線不會(huì)對(duì)機(jī)車造成行車影響，但在離線瞬間產(chǎn)生的火花或電弧，會(huì)增加接觸導(dǎo)線和受電弓滑板的電磨損，縮短其使用壽命。大離線則十分有害，甚至使機(jī)車的運(yùn)行和安全受到影響。
（3）滑板偏磨。滑板偏磨也是影響滑板壽命的重要原因之一?；迤ナ够迥ネ?，不能正常與接觸網(wǎng)接觸，甚至使滑板形成溝壑卡滯接觸線從而造成刮弓。
（4）刮弓。刮弓是接觸網(wǎng)和受電弓的重大故障。有時(shí)運(yùn)輸指揮部門錯(cuò)誤也會(huì)導(dǎo)致刮弓，如果車站錯(cuò)給信號(hào)將電力機(jī)車放入無電線路，機(jī)車乘務(wù)員發(fā)現(xiàn)不及時(shí)，沒采取降弓措施就容易形成刮弓。
（5）瓷瓶。電力機(jī)車受電弓支持瓷瓶是目前牽引供電系統(tǒng)中最薄弱的環(huán)節(jié)，一旦瓷瓶發(fā)生問題，往往造成很大損失。瓷瓶常見故障有破裂閃絡(luò)造成電網(wǎng)直接接地、機(jī)車車頂瓷瓶發(fā)生接地故障直接造成機(jī)車故障。
（6）受電弓部件損壞。機(jī)車高速運(yùn)行時(shí)，受電弓受力復(fù)雜，加上惡劣的工作環(huán)境，使受電弓的部件容易發(fā)生各類為題，如不及時(shí)發(fā)現(xiàn)處理將造成隱患。
1.3 其它因素
由于接觸網(wǎng)、受電弓處于露天架設(shè)，且工作環(huán)境惡劣等，其自然災(zāi)害、人為損壞等不可控因素，也是造成弓網(wǎng)故障的一個(gè)原因。
2、受電弓實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)車載監(jiān)控系統(tǒng)目標(biāo)
根據(jù)受電弓故障原因的分析和對(duì)現(xiàn)有受電弓檢測系統(tǒng)的分析比較，我們提出實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)車載監(jiān)控系統(tǒng)，該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)目標(biāo)如下：
（1）檢測范圍：受電弓工作狀態(tài)，車頂圖像，包括接觸網(wǎng)狀態(tài)，能有效檢測機(jī)車受電弓滑板條丟失、受電弓傾斜、受電弓無法升起等故障；（2）實(shí)時(shí)圖像監(jiān)控：支持2路D1分辨率圖像實(shí)時(shí)監(jiān)控，錄像存儲(chǔ)、檢索；（3）高分辨率抓拍：為滑板磨損和變形分析提供可靠數(shù)據(jù)；（4）3G傳輸：提供遠(yuǎn)程監(jiān)控和告警信息傳送；（5）GPS定位：為故障修復(fù)和救援提供支持；（6）全天候設(shè)計(jì)：高性能LED補(bǔ)光，確保圖像質(zhì)量；（7）抗惡劣環(huán)境：支持IP67以上防護(hù)設(shè)計(jì)、抗電磁干擾和防震設(shè)計(jì)；（8）良好的擴(kuò)展性：預(yù)留外部數(shù)據(jù)和告警信息輸入。
3、系統(tǒng)設(shè)計(jì)
電力機(jī)車受電弓實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)車載監(jiān)控系統(tǒng)由6個(gè)子系統(tǒng)組成，包括攝像、電源、照明、傳輸、監(jiān)控主機(jī)以及本地顯示系統(tǒng)。
3.1 攝像系統(tǒng)
攝像系統(tǒng)由彩色低照度工業(yè)攝像機(jī)和全天候防護(hù)罩及支架構(gòu)成。攝像系統(tǒng)主要完成對(duì)電力機(jī)車受電弓和車頂圖像的實(shí)時(shí)采集和高分辨率圖像抓拍。
在電氣化鐵道安裝攝像機(jī)進(jìn)行監(jiān)控，重點(diǎn)是強(qiáng)電磁場干擾和惡劣環(huán)境問題。攝像機(jī)在室外車頂架設(shè)，其工作環(huán)境較為惡劣，環(huán)境工作溫度-30攝氏度～60攝氏度，灰塵雨水較大，攝像機(jī)距離接觸網(wǎng)不足3M，受到強(qiáng)電磁場的干擾。因此，在攝像機(jī)和護(hù)罩等配置需充分考慮下述因素。
（1）攝像機(jī)要求：支持自動(dòng)光圈鏡頭；自動(dòng)白平衡；自動(dòng)背光補(bǔ)償；最低照度不大于0.001LUX。
（2）護(hù)罩和支架要求：支持IP67以上防護(hù)要求；抗電磁干擾；防護(hù)罩內(nèi)置可調(diào)節(jié)的攝像機(jī)安裝板；自動(dòng)溫控：控制風(fēng)扇和加熱器的開啟和關(guān)閉；支架采用鋼質(zhì)重型支架，用于固定整個(gè)攝像機(jī)。
（3）攝像系統(tǒng)安裝：攝像機(jī)的安裝需根據(jù)火車的結(jié)構(gòu)以及受電弓位置來決定，根據(jù)韶山系列電力機(jī)車的勘察，火車車頂距離上方接觸電網(wǎng)的距離約為2.6米，受電弓受電長度約為1.3米，為了使監(jiān)控畫面比較直觀，實(shí)際監(jiān)控區(qū)域需在受電弓受電長度上略微增加，約為2米的范圍區(qū)域。
攝像機(jī)固定在距離受電弓2米左右的前端車頂上，這塊區(qū)域大致位于司機(jī)室正上方，此處在進(jìn)行車體檢修時(shí)不會(huì)被拆離，故安裝攝像設(shè)備不存在后期隱患。
攝像機(jī)安裝時(shí)，與水平線保持40度左右的角度，并且攝像機(jī)鏡頭開角需要大于20度。
以同樣的方式在火車尾部的受電弓安裝攝像機(jī)。
3.2 電源系統(tǒng)
電源系統(tǒng)負(fù)責(zé)攝像機(jī)、監(jiān)控主機(jī)和燈光系統(tǒng)的供電。
電源系統(tǒng)可通過從機(jī)車內(nèi)電源引出DC110V，接上穩(wěn)壓裝置將輸入的DC110V直流電轉(zhuǎn)換成穩(wěn)定可調(diào)的DC6～24V直流電輸出，為整個(gè)實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)提供電源。
3.3 照明系統(tǒng)
照明系統(tǒng)主要由LED紅外補(bǔ)光燈及可控開關(guān)構(gòu)成，主要負(fù)責(zé)在光線不足的情況下對(duì)攝像系統(tǒng)進(jìn)行補(bǔ)光。
（1）照明范圍設(shè)計(jì)：根據(jù)韶山系列機(jī)車受電弓位置情況，LED紅外補(bǔ)光燈照明范圍需要大于攝像機(jī)所捕捉圖像的范圍，即光照范圍大于2M。
（2）LED功率設(shè)計(jì)：根據(jù)受電弓頂端補(bǔ)光后最低照度需達(dá)到10～15LUX，因此LED紅外補(bǔ)光燈功率設(shè)計(jì)為10W～15W。
（3）LED紅外補(bǔ)光工藝：根據(jù)LED的光照范圍和功率，LED紅外補(bǔ)光系統(tǒng)采用小開角設(shè)計(jì)工藝，外置安裝，制造工藝為COB方式，由于COB方式會(huì)造成集中發(fā)熱的問題，需要在LED紅外補(bǔ)光燈后加裝散熱設(shè)備避免LED本身損壞、達(dá)到延長壽命的目的。
（4）照明系統(tǒng)安裝：外置安裝，LED紅外補(bǔ)光燈安裝在攝像機(jī)旁，固定角度與水平線保持40度左右，并且LED紅外補(bǔ)光燈燈頭開角角度在20度～25度之間。
（5）照明系統(tǒng)防護(hù)：LED紅外補(bǔ)光燈光源部分采用IP66以上防護(hù)等級(jí)設(shè)計(jì)，護(hù)罩采用IP67以上防護(hù)等級(jí)設(shè)計(jì)，LED紅外補(bǔ)光燈不受電磁場干擾影響。
3.4 監(jiān)控主機(jī)
監(jiān)控主機(jī)是檢測系統(tǒng)的核心，主要負(fù)責(zé)圖像的編碼、存儲(chǔ)，同時(shí)提供高分辨率抓拍、GPS定位和3G無線傳輸。
（1）圖像編碼：系統(tǒng)支持4路D1（720X576）H.264編碼；（2）高分辨率抓拍：支持1080P分辨率抓拍；（3）圖像存儲(chǔ)：D1（720X576）：每路圖像1.5Mb/s存儲(chǔ)到本地硬盤當(dāng)中，1路視頻1天存儲(chǔ)視頻大小大約為192×3600×24×1÷0.9=17.57G；（4）其他功能：GPS定位；支持電信或聯(lián)通3G無線傳輸：傳輸圖像為CIF（352X288）
3.5 本地顯示系統(tǒng)
本地顯示系統(tǒng)主要通過司機(jī)室的液晶監(jiān)視器，直觀地觀察被監(jiān)控區(qū)域的圖像信息，必要時(shí)還可將某一路圖像放大到全屏幕以便更細(xì)致的觀察。
液晶監(jiān)視器采用10規(guī)格，外加機(jī)殼固定，機(jī)殼上設(shè)置操作按鍵，可進(jìn)行圖像的檢索和放大。
中圖分類號(hào)：U269
文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A
文章編號(hào)：1009-2374（2012）25-0099-03
在鐵路跨越式發(fā)展的今天，各大干線經(jīng)過了六次大提速，牽引定數(shù)在不斷提高，鐵路專用機(jī)車在不斷更新?lián)Q代，新技術(shù)新裝備的不斷運(yùn)用，使得、機(jī)車的科技含量越來越高，從SS3型電力機(jī)車開始，機(jī)車電子柜或微機(jī)柜均設(shè)置了微機(jī)防空轉(zhuǎn)系統(tǒng)，當(dāng)機(jī)車發(fā)生空轉(zhuǎn)時(shí)，系統(tǒng)以適當(dāng)?shù)乃俣燃疤匦曰謴?fù)電機(jī)電流及機(jī)車粘著系數(shù)，減少牽引力的損失。但機(jī)車發(fā)生空轉(zhuǎn)故障時(shí)，容易造成電流卸載、輪軌擦傷、坡停等，危害相當(dāng)嚴(yán)重。下面針對(duì)電力機(jī)車空轉(zhuǎn)故障成因、空轉(zhuǎn)故障判斷及檢測、處理辦法以及解決措施進(jìn)行分析，為機(jī)務(wù)各級(jí)部門了解和防止電力機(jī)車空轉(zhuǎn)提供一定的理論依據(jù)。
1 電力機(jī)車空轉(zhuǎn)故障的原因分析
1.1 司機(jī)操作不當(dāng)
電力機(jī)車在運(yùn)行中，司機(jī)操作不當(dāng)，手柄指令過高，容易發(fā)生真空轉(zhuǎn)。因此，機(jī)車在雨天或坡道上起車或行使時(shí)，指令不應(yīng)一次給得太高，當(dāng)速度起來后再繼續(xù)追加電流。當(dāng)發(fā)生真空轉(zhuǎn)或滑行時(shí)，司機(jī)應(yīng)適當(dāng)降低手柄級(jí)位，待速度起來后再追加電流，抑制真空轉(zhuǎn)發(fā)生。
1.2 電力機(jī)車輪緣噴油裝置噴油量太大、線路道岔油潤過多等
電力機(jī)車輪緣噴油裝置噴油量太大、線路道岔油潤過多等也會(huì)引起機(jī)車真空轉(zhuǎn)，伴隨空轉(zhuǎn)燈亮、撒砂、減載等。這種情況下，機(jī)車檢修部門應(yīng)適當(dāng)調(diào)節(jié)輪緣噴脂裝置的噴油量或改為干式輪緣裝置，防止真空轉(zhuǎn)。
1.3 電力機(jī)車發(fā)生假空轉(zhuǎn)的原因
1.3.1 光電傳感器故障引起假空轉(zhuǎn)。電力機(jī)車上目前使用的光電傳感器大部分是TQG15B型傳感器，當(dāng)傳感器芯片燒損或絕緣破損、傳感器引出線絕緣破損，線路開路、短路或接觸不良等，瞬間無速度信號(hào)輸出或速度信號(hào)受干擾，都會(huì)引起假空轉(zhuǎn)。
1.3.2 光電傳感器接線盒進(jìn)水，引起線路接地或短路將引起假空轉(zhuǎn)。
1.3.3 機(jī)車轉(zhuǎn)向架到司機(jī)室端子排的光電傳感器接線開路或絕緣破損，引起速度信號(hào)異常，導(dǎo)致假空轉(zhuǎn)。
1.3.4 司機(jī)室端子到電子柜接線不良或電子柜微機(jī)防空轉(zhuǎn)插件故障也會(huì)引起空轉(zhuǎn)。
2 電力機(jī)車發(fā)生空轉(zhuǎn)或電流電壓波動(dòng)等現(xiàn)象的故障判斷和檢測方法
2.1 普通故障的排除
機(jī)車在運(yùn)行中經(jīng)常會(huì)發(fā)生空轉(zhuǎn)、滑行或電流電壓波動(dòng)等現(xiàn)象。發(fā)生大空轉(zhuǎn)時(shí)，空轉(zhuǎn)燈亮、自動(dòng)撒砂、電流電壓波動(dòng)頻繁，而且電流電壓波動(dòng)弧度大。發(fā)生小空轉(zhuǎn)時(shí)有時(shí)空轉(zhuǎn)燈不亮、不下砂，只是電流電壓在小范圍內(nèi)波動(dòng)。這種情況下，機(jī)車乘務(wù)員只需切除電子柜上方或微機(jī)防空轉(zhuǎn)上的“空轉(zhuǎn)保護(hù)”開關(guān)即可或?qū)㈦娮庸竦笲組維持運(yùn)行。
2.2 利用動(dòng)態(tài)檢測儀進(jìn)行庫內(nèi)檢測
機(jī)車在運(yùn)行中發(fā)生空轉(zhuǎn)故障回段報(bào)修時(shí)，由于庫內(nèi)缺乏動(dòng)車檢測機(jī)車速度信號(hào)的條件，因此，我們研制了光電傳感器動(dòng)態(tài)檢測儀。光電傳感器動(dòng)態(tài)檢測儀簡單來說是一個(gè)在機(jī)車靜止的狀態(tài)下，能給光電傳感器提供勻速的速度信號(hào)，并且能實(shí)時(shí)觀察速度及頻率大小、變化情況，速度信號(hào)輸出波形的檢測設(shè)備。利用該設(shè)備，可以在庫內(nèi)對(duì)機(jī)車光電傳感器及相關(guān)線路進(jìn)行檢測，可以較準(zhǔn)確地判斷出造成空轉(zhuǎn)故障的故障點(diǎn)，并在庫內(nèi)做相應(yīng)的處理，大大提高了處理空轉(zhuǎn)故障的效率，同時(shí)減少了機(jī)車試運(yùn)，減少了檢修或技術(shù)人員跟車處理的頻次，節(jié)約了人力資源，提高了機(jī)車的運(yùn)用效率。在庫內(nèi)進(jìn)行檢測無結(jié)果的就要跟車用便攜式示波器進(jìn)行動(dòng)態(tài)檢測。
2.3 跟車進(jìn)行動(dòng)態(tài)檢測
對(duì)于極少數(shù)機(jī)車空轉(zhuǎn)故障，是由于機(jī)車在運(yùn)行中產(chǎn)生劇烈振動(dòng)時(shí)，空轉(zhuǎn)保護(hù)系統(tǒng)某些線路瞬間接觸不良，引起速度信號(hào)瞬間丟失，從而造成空轉(zhuǎn)。對(duì)于這類故障在庫內(nèi)機(jī)車靜止的情況下很難檢測到故障點(diǎn)，因此，必須派人跟車使用攜式示波器進(jìn)行動(dòng)態(tài)檢測，另外也可用示波器檢測。當(dāng)速度信號(hào)受干擾，信號(hào)發(fā)生畸變，同樣會(huì)造成機(jī)車電流電壓波動(dòng)或小空轉(zhuǎn)。此時(shí)仍然能夠點(diǎn)亮微機(jī)防空轉(zhuǎn)插件上的“速度傳感器速度信號(hào)指示燈”。在這種情形下，只有通過檢測空轉(zhuǎn)插件上的2A、3A、4A、5A孔（對(duì)應(yīng)Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ軸）速度信號(hào)來判斷故障點(diǎn)。一般情況下機(jī)車速度在0～100km/h運(yùn)行時(shí)，速度信號(hào)頻率應(yīng)在0～1400Hz之間變化，并且四個(gè)軸的速度信號(hào)頻率變化相差不應(yīng)超過20Hz。檢測中若發(fā)現(xiàn)有某軸的速度信號(hào)頻率變化大于20Hz（經(jīng)驗(yàn)值）或輸入的電壓信號(hào)波形不是規(guī)則的方波、時(shí)有時(shí)無等，該軸位傳感器信號(hào)則判斷為故障，可通過進(jìn)一步檢測傳感器及線路來查找具體的故障點(diǎn)。
3 空轉(zhuǎn)故障的處理方法
3.1 光電傳感器故障的檢測及處理
電力機(jī)車光電傳感器可以通過車下檢測設(shè)備進(jìn)行檢測，確定傳感器故障后，則可更換光電傳感器。故障的光電傳感器檢修時(shí)，要對(duì)傳感器芯片進(jìn)行更新，組裝傳感器部件時(shí)用環(huán)氧樹脂做防水處理。光電傳感器在安裝上車時(shí)，傳感器與軸箱之間要加防水膠墊，同時(shí)傳感器引出線應(yīng)斜向下，防止進(jìn)水，同時(shí)要避免引出線過度彎曲。光電傳感器接線插頭與接線盒插接應(yīng)牢固，用絕緣粘膠帶包扎好，防止進(jìn)水。
3.2 光電傳感器信號(hào)線故障的檢測及處理
若在司機(jī)室端子上檢測到某軸位傳感器信號(hào)不良，而光電傳感器下車檢測又正常的情況下，可以判定為該位傳感器的信號(hào)線故障。表現(xiàn)在線路開路、短路、接地?？梢酝ㄟ^數(shù)字萬用表進(jìn)行檢測線路的通斷，用250V兆歐表檢測其線路絕緣狀態(tài)。確定線路不良時(shí)，必須進(jìn)行換線才能徹底處理。換線時(shí)應(yīng)注意不要損傷插頭及線，接線時(shí)應(yīng)按照接線表對(duì)應(yīng)接線，防止接錯(cuò)線。
3.3 空轉(zhuǎn)插件故障判斷及處理
一般情況下，通過在空轉(zhuǎn)插件上檢測四軸速度信號(hào)均正常時(shí)，運(yùn)行中發(fā)生空轉(zhuǎn)或電流電壓波動(dòng)則可判定為空轉(zhuǎn)插件故障。運(yùn)行中可切除該插件或倒B組維持運(yùn)行，回段更換空轉(zhuǎn)插件。
4 電力機(jī)車空轉(zhuǎn)保護(hù)系統(tǒng)改進(jìn)措施
目前，SS3型及以上電力機(jī)車都設(shè)計(jì)了機(jī)車微機(jī)防空轉(zhuǎn)系統(tǒng)。但經(jīng)過近幾年的運(yùn)用實(shí)踐，我們發(fā)現(xiàn)該系統(tǒng)仍然存在一定缺陷。一是當(dāng)光電傳感器及線路故障引起空轉(zhuǎn)時(shí)不能自動(dòng)切換；二是當(dāng)光電傳感器及線路短路或接地時(shí)，將導(dǎo)致電子柜或微機(jī)柜開關(guān)電源產(chǎn)生欠壓或過流保護(hù)動(dòng)作，使開關(guān)電源中斷，電子柜或微機(jī)柜A、B組都失去電源。這種情況下，表現(xiàn)在司機(jī)室顯示屏上為“電子柜預(yù)備燈”亮，機(jī)車無流無壓，導(dǎo)致機(jī)破。
為了達(dá)到機(jī)車光電傳感器及線路故障能自動(dòng)切換的目的，我們研制了“光電傳感器故障切除及轉(zhuǎn)換系統(tǒng)”。光電傳感器自動(dòng)切除及信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置的作用是當(dāng)光電傳感器及其線路故障時(shí)，能自動(dòng)隔離故障傳感器及線路，同時(shí)還能將其他軸位的正常速度信號(hào)切換到該位引入電子柜，機(jī)車所有性能不變，保證行車安全。使用光電傳感器故障切換裝置，動(dòng)作時(shí)間短，先于電子柜保護(hù)動(dòng)作，保護(hù)性能可靠。但單單故障切除裝置，只能切除該傳感器，不能自動(dòng)將該位信號(hào)轉(zhuǎn)換到其他正常的傳感器上，所以，該裝置還設(shè)計(jì)了自動(dòng)信號(hào)轉(zhuǎn)換功能。即當(dāng)某傳感器或線路故障隔離后，該位傳感器就無速度信號(hào)進(jìn)入電子柜。牽引工況下，電子柜取的是四個(gè)速度信號(hào)的最小值作為速度反饋信號(hào)。在某傳感器無信號(hào)輸入時(shí)，電子柜將誤認(rèn)為機(jī)車無實(shí)際速度，因此，自動(dòng)控制環(huán)節(jié)將不斷開放可控硅移相觸發(fā)角，整流柜將不斷增加輸出電壓直到最大，機(jī)車實(shí)際速度也隨輸出電壓的增加而不斷上升，失去恒流恒速控制。因此，光電傳感器及線路故障危害相當(dāng)嚴(yán)重。
1.牽引電機(jī)檢修線的設(shè)計(jì)思想
考慮到較大的檢修量和檢修基地的總體要求，牽引電機(jī)檢修線采用總體流水，局部定位的設(shè)計(jì)原則。整體布局上考慮整個(gè)工作場地的物流順暢、干凈整潔、操作方便、節(jié)省空間等因素。設(shè)計(jì)自動(dòng)化物流系統(tǒng)、各種輔助工裝以提高檢修效率;設(shè)置多個(gè)數(shù)據(jù)采集點(diǎn)，以方便各種檢修數(shù)據(jù)的采集和管理;自動(dòng)化控制可以保證檢修線各種設(shè)備的高效運(yùn)轉(zhuǎn);數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)與上位機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)接口，及時(shí)上傳、接受數(shù)據(jù)和管理指令。
2牽引電機(jī)檢修線流程
結(jié)合武漢、天津、上海等大功率機(jī)車檢修基地牽引電機(jī)檢修線實(shí)例，總結(jié)歸納出牽引電機(jī)檢修流水線的工藝流程。
牽引電機(jī)檢修流程按功能可分成5大部分，依次是分解前的檢查(含解體緩存、一般檢查、修前清掃吹灰、絕緣電阻測定)、牽引電機(jī)分解、分解后各零部件的檢修處理(含轉(zhuǎn)子、定子、軸承、速度傳感器、齒輪、速度傳感器齒輪、其它零部件)、電機(jī)組裝、電機(jī)試驗(yàn)。下面對(duì)檢修線的13個(gè)檢修流程進(jìn)行詳細(xì)介紹。
2.1分解緩存與一般檢查牽引電機(jī)進(jìn)人分解緩存區(qū)等待解體檢查，在此區(qū)域按照要求對(duì)電機(jī)外表面進(jìn)行清掃除灰，并對(duì)電機(jī)進(jìn)行一般檢查及修前的絕緣電阻檢測，并記錄，需要返廠檢修或報(bào)廢的電機(jī)直接送到報(bào)廢返廠區(qū)。
2.2電機(jī)分解流水線為了減少勞動(dòng)強(qiáng)度、提高檢修質(zhì)量，牽引電機(jī)的分解采用流水線的分解方式，根據(jù)要求逐步分解電機(jī)，拆下齒輪、傳感器，抽下轉(zhuǎn)子，使定轉(zhuǎn)子分離。分解線采用重型輸送鏈及工位固定裝置連接各工位。
2.3定子檢修流水線對(duì)定子內(nèi)部鐵心、線圈進(jìn)行清洗、清掃、吹干、檢查。將檢測結(jié)果輸入計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)記錄終端。對(duì)已確認(rèn)損壞的定子轉(zhuǎn)人報(bào)廢修廠區(qū)工位，并在計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)記錄終端上記錄。用絕緣電阻檢測儀、多功能電機(jī)測試儀進(jìn)行對(duì)地電阻檢測。將檢測結(jié)果輸人計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)記錄終端。通過滑道，將定子轉(zhuǎn)人定子烘干區(qū)。
2.4轉(zhuǎn)子分解檢修流水線對(duì)轉(zhuǎn)子逐步進(jìn)行分解，拆下的部件轉(zhuǎn)放到相應(yīng)檢修流水線，吹掃擦拭干凈轉(zhuǎn)子軸、鐵心，檢查有無轉(zhuǎn)子桿的松動(dòng)、短路環(huán)、保持環(huán)的裂紋及損傷;各緊固螺栓有無松動(dòng)。將檢查結(jié)果輸人計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)記錄終端，合格的進(jìn)人下一工位，不合格或無法修復(fù)的轉(zhuǎn)入報(bào)廢返廠區(qū)。最后對(duì)轉(zhuǎn)子表面上漆、烘干。
2.5端蓋及軸承檢修線逐步對(duì)端蓋軸承進(jìn)行分解，軸承外環(huán)轉(zhuǎn)放到軸承清洗檢測流水線，間隔板轉(zhuǎn)放到配件清洗檢測流水線。清洗端蓋、吹干，同時(shí)檢查測量，檢查結(jié)果輸人計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)記錄終端。
損壞軸承直接更換。更換時(shí)，同時(shí)更換滾柱軸承的內(nèi)環(huán)、外環(huán)。卸下的滾珠軸承、滾柱軸承用清洗油進(jìn)行清洗，詳細(xì)檢查滾筒、滾珠、保持架的傳送面。只要外環(huán)內(nèi)環(huán)的任何一處存在斷裂、凹痕、裂紋等瑕疵，就要更換新品。組裝滾柱軸承時(shí)，內(nèi)環(huán)及外環(huán)的番號(hào)相同的軸承。
2.7齒輪清洗檢測線齒輪進(jìn)人緩存區(qū)，對(duì)齒輪進(jìn)行清洗、吹干，并對(duì)齒輪進(jìn)行參數(shù)檢測，檢測結(jié)果輸入計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)記錄終端。用齒輪探傷設(shè)備進(jìn)行磁粉探傷，探傷結(jié)果輸人計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)記錄終端。修后緩存。
2.8其它零件清洗檢測線其他各種配件都經(jīng)過清掃灰塵;清洗油污;干燥或擦拭;外觀檢查,對(duì)已確認(rèn)損壞的配件放人廢品箱并在計(jì)算機(jī)終端上記錄、上報(bào)。
2.9整備功位將軸承配件、其它的各種配件等已經(jīng)清洗檢測合格的配件按照解體電機(jī)編號(hào)進(jìn)行配件配套，并將檢修中檢查不合格淘汰的配件等按損壞數(shù)量補(bǔ)齊。確認(rèn)配件配全后進(jìn)行配件安裝分組，進(jìn)行組裝。使用計(jì)算機(jī)終端記錄所配電機(jī)編號(hào)、更換配件型號(hào)、數(shù)量并上報(bào)。
2.10端蓋組裝線端蓋、軸承的組裝應(yīng)嚴(yán)格按照軸承壓入端蓋的要求以流水線的方式進(jìn)行組裝。檢查確認(rèn)組裝到位后注人脂將端蓋轉(zhuǎn)人轉(zhuǎn)子組裝功位。
2.11轉(zhuǎn)子組裝線轉(zhuǎn)子軸承內(nèi)套的組裝應(yīng)嚴(yán)格軸承內(nèi)套組裝的要求逐步進(jìn)行。檢查轉(zhuǎn)子與端蓋安裝無誤，將裝好端蓋的轉(zhuǎn)子送人電機(jī)定裝功位。
2.12牽引電機(jī)組裝功位轉(zhuǎn)子與定子的組裝應(yīng)嚴(yán)格按照要求逐步進(jìn)行。查看電機(jī)的組裝各部位全部檢查合格后將電機(jī)送上試驗(yàn)臺(tái)。
2.13牽引電機(jī)試組裝后的試驗(yàn)牽引電機(jī)組裝后按要求進(jìn)行空轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)，熱態(tài)絕緣電阻測試，噴涂面漆等工序，檢修完后進(jìn)入修后緩存區(qū)。
2.6軸承清洗及檢測線修前一般檢查時(shí)發(fā)現(xiàn)的牽引電機(jī)檢修線工藝平面布局牽引電機(jī)檢修流水線工藝平面圖采用“u”型布局結(jié)構(gòu)，主要?jiǎng)澐譃樾耷熬彺鎱^(qū)，牽引電機(jī)拆解區(qū)，定轉(zhuǎn)子檢修區(qū)，軸承、端蓋清洗檢修區(qū)，電機(jī)組裝區(qū)，整機(jī)試驗(yàn)區(qū)，修后緩存區(qū)等生產(chǎn)作業(yè)區(qū)域。
該布局特點(diǎn)：布局緊湊，人員作業(yè)空間大，廠房面積利用率高，節(jié)省空間;拆解區(qū)與組裝區(qū)對(duì)稱布置，便于所需配件自動(dòng)化物料運(yùn)輸?shù)慕M織;清洗區(qū)相對(duì)遠(yuǎn)離組裝區(qū)，從而保證組裝區(qū)的作業(yè)環(huán)境。
4檢修流水線物流組織方案
牽引電機(jī)部組件的輸送主要采用機(jī)動(dòng)輥道輸送系統(tǒng)配合RGV(有軌Q動(dòng)導(dǎo)引小車)來實(shí)現(xiàn)，其能根據(jù)生產(chǎn)需要將物料送至相應(yīng)工位，提高周轉(zhuǎn)速度，減少運(yùn)輸過程中的磕碰，實(shí)現(xiàn)有序生產(chǎn)。機(jī)動(dòng)輥道具有積放功能，滿足拆解、組裝作業(yè)要求。
拆解、組裝區(qū)采用KBK懸掛起重機(jī)用于部組件的吊裝作業(yè)。具有結(jié)構(gòu)簡單，安全可靠，適應(yīng)能力強(qiáng)等特點(diǎn)。
軸承、端蓋的清洗線采用自動(dòng)化程控行車，可在惡劣條件下實(shí)現(xiàn)無人化、自動(dòng)化作業(yè)。
5牽引電機(jī)檢修線信息管理系統(tǒng)
牽引電機(jī)檢修線信息管理系統(tǒng)為一個(gè)獨(dú)立軟件模塊，自成系統(tǒng)，對(duì)牽引電機(jī)的檢修信息實(shí)行綜合管理。信息系統(tǒng)管理內(nèi)容包括：電機(jī)型號(hào)、編號(hào)、收人、支出安裝車號(hào)等履歷參數(shù);電機(jī)軸承編號(hào);試驗(yàn)記錄;驗(yàn)收記錄;故障處理記錄等內(nèi)容。并建立一套先進(jìn)、準(zhǔn)確、可靠的牽引電機(jī)檢修數(shù)據(jù)庫，數(shù)據(jù)終身保存，實(shí)現(xiàn)一一對(duì)應(yīng)，可以進(jìn)行査詢等管理工作。
6結(jié)束語
本文通過對(duì)牽引電機(jī)檢修流程的研究，結(jié)合先進(jìn)物流輸送工藝，得出一套牽引電機(jī)檢修通用的工藝布置方案，并給出該工藝的物流組織及信息管理方案，該研究結(jié)果對(duì)其他檢修基地電機(jī)檢修線的新建、升級(jí)、改造具有很強(qiáng)的指導(dǎo)意義。
參考文獻(xiàn)：
〔1〕張偉.和諧型大功率機(jī)車牽引電機(jī)檢修流水線_r_藝設(shè)計(jì)研究.鐵道機(jī)車車輛.2012,(3):113-117.
