（光學(xué)工程專業(yè)論文）韶山4型電力機(jī)車（1—158號(hào)）大修改造設(shè)計(jì)方案研究.pdf

北京交通大學(xué)_ ：- r = 程剛：專業(yè)學(xué)位論文y 8 7 8 8 s 9 摘要 韶山4 型是按照鐵道部“高速、重載”運(yùn)輸政策，于1 9 8 5 年研制成功的 重載貨運(yùn)八軸電力機(jī)車，是我國第三代電力機(jī)車的領(lǐng)頭產(chǎn)品，擔(dān)當(dāng)著候月、 寶成、大秦等線鐵路運(yùn)輸?shù)闹厝巍Ｗ龊胹 s 4 電力機(jī)車( 1 1 5 8 號(hào)) 大修改造 既是保證鐵路運(yùn)輸安全、可靠的需要，也是太原機(jī)車車輛廠繼續(xù)開拓電力機(jī) 車檢修市場(chǎng)的良好機(jī)遇。 本文研究了韶山4 型電力機(jī)車設(shè)計(jì)制造的歷史過程，及s s 4 小號(hào)機(jī)車質(zhì) 量現(xiàn)狀，對(duì)s s 4 小號(hào)機(jī)車現(xiàn)存的技術(shù)質(zhì)量問題進(jìn)行認(rèn)真分析，結(jié)合鐵道部和 機(jī)務(wù)段運(yùn)用部門意見，提出了s s 4 小號(hào)機(jī)車大修改造設(shè)計(jì)方案。即：借鑒s s 4 改進(jìn)型定型車的成熟技術(shù)對(duì)s s 4 小號(hào)機(jī)車進(jìn)行大修加改造設(shè)計(jì)，通過改造使 s s 4 小號(hào)機(jī)車向s s 4 改進(jìn)型機(jī)車簡(jiǎn)統(tǒng)，提高整車性能和運(yùn)用可靠性；克服s s 4 小號(hào)機(jī)車設(shè)計(jì)不足，解決運(yùn)用中出現(xiàn)的慣性問題，使s s 4 整車設(shè)備布置和電 氣控制更加合理，通風(fēng)系統(tǒng)性能進(jìn)一步改善，方便機(jī)務(wù)段使用和維護(hù)。 檄從機(jī)車總體開始，按機(jī)車設(shè)備布置、車體、變壓器等大部件分類， 就機(jī)車原始現(xiàn)狀、改進(jìn)內(nèi)容、解決方案逐項(xiàng)進(jìn)行了分析論證，并通過機(jī)車重 量分配分析，確定并驗(yàn)證各部位大修改造方案。 關(guān)鍵詞：電力機(jī)車大修改造設(shè)計(jì) j ! 塞奎壟查蘭王塑堡! j ! 三童些堂垡堡蘭 a b s 乜a c t m o d e ls s 4e l e c 仕i cl 。c o m o d v ei sak i n do fo v e r - l o a d 岫g 缸i 曲tw a g o nw i d l8 驅(qū)l e s 廿l a ts u c c e s s 叫1 yd e v d o p e di n1 9 8 5a c c o r d i n gt o 吐l em i n i s t r yo fr 洳a y t r 眥s p o r t a t i o np o h c yo f h 袖s p e e d ，o v e r 1 0 礎(chǔ)n gi ti sm el e a 出n gp t o d u c t 咖o n g 血e “r dg e n e r a d o nd e c m cl o c o m o d v e st 0c a f 節(jié)h e 乜= a l l s p o r t a 矗o nd u 審o nh o l l y u e ， b a 9 c h e n 島d a q i nr a i 】_ 唧l i n e s s oa c c o l p n s h i f l gd l eo v e r h a i d h 培鋤k o fs s 4 ( n o 1 1 5 8 ) i s 出en e e dt de n s u r er a i l w a yt f a l l s p o r t a d o ns a f e 哆，o ns c h e d m e ，c 地d i b n i 哆 a n di sa l s oa no p p o r n “t yf o rt a 枷鋤l o c o & r o u i f l 乎s t o c kw o r k st 0e x p a l l di 協(xié) m a r k e t i n c f e 船i n gm a r k e ts h a r ei nl o c o m o d l 陀o v e 出a u n n 昏 i nd d sp a p e r ，id os o m et e s e a f c ho nm ek s t o f yo fs s 4e l e c 廿i cl o c o m o d v e d e s i 弘a i l dm a n u f a c t i l 血ga n d 吐l ep r c s e n tq u a l i 可s t a t l l s “s s 4 烈o 1 1 5 8 ) e l e c t r i c l d c o m o 西e o n 吐1 i sb a s i st 0a i l a 蜘e 出et e c h n 0 1 0 幫a n dq u a l i qp r o b k m so fs s 4 o _ 1 15 8 ) e l e c 佳i cl o c o m o d v ea f l dc o m b i n e 謝吐ld l eo p i n j o n so f 吐l em h 訌s n yo f r a n w a ya n dd l ec u s t o m e f si ns o m e1 0 c o m o d v ed e p o 協(xié)t 0 西v e 出cr c n o v a d o nd e s i 弘 s c h c m e 1 ks c h e m ei st du s em a t 盯et e c h n o l o 科o fi r i l p 口0 v e da f l d 陸a l i z e ds s 4 1 0 c o m o d v ef o rr e f e f e n c et 0c a r r yo u t o v e r h g u l i n gd e s i 弘f o rs s 4 州o 1 1 5 8 ) e l e c t f i c l o c o m o 曲e a sar e s l l l tw ew i l lm a k es s 4 o 1 1 5 8 ) e 1 e c 廿i cl o m o d v ca p p r o a c h t os s 4e k c t r i cl o c o m o 如ea n d 婦p r o v ei t sp e t f o 衄a f l c ea n do p e r a d n gr e h a b j l i 哆， 2 北京交通大學(xué)工程碩士專業(yè)學(xué)位論文 0 v e r c o m ei t sd e s i 驢s h o r t a 薩a f l dr e s 0 1 v es o m ep r o b i e m sa p p e 矗r e df r e q u e n d yi f l o p e r a d o n s o 山ee q u i p m e n ta f r a l l 寥m e n ta n de l e c t f i cc o n t 1s y s t e mo f 吐l es s 4 o 1 15 8 ) e 1 e c t r i cl 0 c o m o 曲eb e c a t l l em o r ef e a s o n a b l e n ev e n m a 曲ns y s 鋤 p e r f b r r n a n c eh a sb e e ni m p r o v e d s oi t i se 船yt ob eu s e da n dm a i f l 詛i 芏l e df o t 出e 1 0 c o m o d v ed e p o t s t h i sp 叩e r 鋤d y z e sa 1 1 dd e m o n s 仃a t e s 出eo d 百ns t a t l l so f 由el o c o m o d v e ， r e n o v a d o np r o j e c 協(xié)a n dr c s o l 、，i n gs c h e m e s t a f d n gf r o m 由el o m o d v eg e n e f a l a r f a n 窘巴m e n t 柚da c c o r d i n gt o 吐l e 鼬s o r to f 也em a i np a r t ss u c h 豁e q u i p m e n t a r r a n g e m e n tc a rb o d y ，廿a n s f o 蚰e r e t c a n dj ta l s oe s 姐b s h c sa l lm a i l lp a f t s a v e r h a u l i n gs c h e m e 出t o u 曲l o m o d v e a 】【l e w e i 曲t 血t f i b u 曲na f l 由s i sa n d c a l c l l l 撕o n k e yw o r d s ：e j e c 仃i c1 0 c o m o d v e ，o v e r h a l l l i n 舀r e n o v a d o n ，d e s i 印 3 北京交通大學(xué)工程碩士專業(yè)學(xué)位論文 第一章緒論 1 1 選題背景 韶山4 型電力機(jī)車，是株洲電力機(jī)車廠和株洲電力機(jī)車研究所共同開發(fā) 的第一代八軸重載牽引貨運(yùn)機(jī)車。自投產(chǎn)開始，由于受當(dāng)時(shí)技術(shù)條件限制， 再加上機(jī)車設(shè)計(jì)制造方面的不足，韶山4 型電力機(jī)車( 1 1 5 8 號(hào)) ( 以下簡(jiǎn)稱 s s 4 小號(hào)機(jī)車) 在運(yùn)用中暴露出一些質(zhì)量問題，給運(yùn)用部門使用和維修帶來 一定的困難。 運(yùn)行在寶雞西段、新豐鎮(zhèn)段、新鄉(xiāng)段、江岸段等機(jī)務(wù)段的1 5 6 臺(tái)s s 4 小 號(hào)機(jī)車，部分已接近大修期。寶雞段和本廠積極聯(lián)系合作調(diào)研s s 4 機(jī)車大修 事宜。如何確定大修改造方案，并爭(zhēng)取大修機(jī)車就變得相當(dāng)重要。通過走訪 寶雞西機(jī)務(wù)段、侯馬北機(jī)務(wù)段，并參閱有關(guān)韶山4 型電力機(jī)車技術(shù)資料，初 步掌握了s s 4 小號(hào)機(jī)車現(xiàn)狀和需改進(jìn)情況。 1 2 韶山4 型電力機(jī)車的現(xiàn)狀 韶i j j4 型電力機(jī)車是按照鐵道部科技政策“重載、高速”而研制的機(jī)車。 其發(fā)展歷程包含s s 4 小號(hào)機(jī)車和韶山4 型改進(jìn)型機(jī)車( 簡(jiǎn)稱s s 4 g 機(jī)車) 兩個(gè) 階段。在s s 4 小號(hào)機(jī)車開發(fā)、運(yùn)用階段中，機(jī)車設(shè)計(jì)制造中采用大量新技術(shù)， 在2 ( b r b 。) 軸列、b n 轉(zhuǎn)向架、低位牽引裝置以及相控調(diào)壓、加饋電阻制動(dòng)、 8 0 0 k w 牽引電機(jī)等方面填補(bǔ)了國內(nèi)空白，為第三代機(jī)車的開創(chuàng)和完善起到了 先行作用。但由于大量新技術(shù)是第一次應(yīng)用，加上經(jīng)驗(yàn)不足和相關(guān)技術(shù)配套 6 北京交通大學(xué)工程碩士專業(yè)學(xué)位論文 有差距s s 4 小號(hào)機(jī)車在質(zhì)量、可靠性方面出現(xiàn)了較多問題，嚴(yán)重影響機(jī)車 正常運(yùn)行。在韶山4 型機(jī)車重大設(shè)計(jì)改進(jìn)階段中，九十年代初通過制造廠、 運(yùn)用部門對(duì)該型機(jī)車進(jìn)行攻關(guān)和驗(yàn)證，使s s 4 機(jī)車性能和質(zhì)量得到了提高和 穩(wěn)定。株洲廠在總結(jié)s s 4 機(jī)車質(zhì)量攻關(guān)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，并通過消化、吸收8 k 、 8 g 等國外進(jìn)口機(jī)車先進(jìn)技術(shù)，對(duì)s s 4 1 5 9 號(hào)開始的s s 4 型機(jī)車做了重大的設(shè) 計(jì)改進(jìn)，使其性能更完善，質(zhì)量更高，可靠性更好，這就是我們所稱的s s 4 g 機(jī)車。隨著鐵路形勢(shì)的發(fā)展，“重載”已作為“九五”鐵路發(fā)展的重點(diǎn)，s s 4 g 機(jī)車成為我國主要干線的主型貨運(yùn)電力機(jī)車，在貨物鐵路運(yùn)輸中發(fā)揮著重要 作用。 s s 4 小號(hào)機(jī)車的設(shè)計(jì)制造由于受到當(dāng)時(shí)技術(shù)條件限制，機(jī)車控制系統(tǒng)繁 雜，故障率高，元器件可靠性差，硅整流冷風(fēng)機(jī)故障率高，質(zhì)量差，直接影 響到機(jī)車工作穩(wěn)定性和可靠性，機(jī)車設(shè)備布局雜亂等等，給運(yùn)用段使用和維 修帶來諸多困難。對(duì)此，我廠針對(duì)鄭州局向鐵道部運(yùn)輸局提出的“對(duì)s s 4 小 號(hào)機(jī)車向s s 4 g 機(jī)車進(jìn)行簡(jiǎn)統(tǒng)改造”的設(shè)想，以我廠為主完成s s 4 小號(hào)機(jī)車大 修加總體改造方案設(shè)計(jì)，總體設(shè)計(jì)原則即對(duì)s s 4 小號(hào)機(jī)車以改造整體布局、 改善通風(fēng)系統(tǒng)為重點(diǎn)進(jìn)行改造，以提高s s 4 小號(hào)機(jī)車整體性能，方便機(jī)車使 用和維修。 1 3 選題意義及主要研究?jī)?nèi)容 s s 4 小號(hào)機(jī)車大修加改造價(jià)格為4 5 0 萬元左右，1 9 9 9 年底s s 4 小號(hào)機(jī)車 到大修期，因此，2 0 0 0 年初s s 4 小號(hào)機(jī)車開始大修并逐漸形成批量。s s 4 小 7 北京交通大學(xué)工程碩士專業(yè)學(xué)位論文 號(hào)機(jī)車大修改造還會(huì)帶動(dòng)牽引電機(jī)、主變壓器、各電氣柜等大部件開發(fā)，為 工廠帶來客觀的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。 s s d 小號(hào)機(jī)車向s s 4 g 機(jī)車簡(jiǎn)統(tǒng)改造涉及到機(jī)車設(shè)備布置、車體、變壓器 等部分，可謂“二次再造”，它的開發(fā)設(shè)計(jì)將為本廠開發(fā)韶山系列機(jī)車積累更 多的經(jīng)驗(yàn)，也會(huì)使本廠技術(shù)人員、工人的業(yè)務(wù)素質(zhì)得到大幅度提升。同時(shí)， 大修加改造s s 4 小號(hào)機(jī)車既為今后檢修s s 4 g 機(jī)車打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，又進(jìn)一步 鞏固了工廠電力機(jī)車檢修領(lǐng)先地位。 s s 4 小號(hào)機(jī)車大修改造的主要研究?jī)?nèi)容： 1 機(jī)車設(shè)備布置 ( 1 ) 司機(jī)室設(shè)備布置改造； ( 2 ) i 、i i 端輔助室設(shè)備布置改造； ( 3 ) i 、i f 端高壓室設(shè)備布置改造； ( 4 )采用頂置式制冷空調(diào)和新型空調(diào)電源改造方案； ( 5 )主變壓器冷卻系統(tǒng)改造； ( 6 ) 主風(fēng)缸、蓄電池框安裝筒統(tǒng)改造方案； ( 7 ) 加裝網(wǎng)側(cè)電壓互感器、高壓隔離開關(guān)后車頂設(shè)備布鬣改造。 2 車體 ( 1 ) 司機(jī)室設(shè)備骨架、后墻柜、隔墻改造； ( 2 ) 為滿足各室設(shè)備布置改造需要，臺(tái)架、各室骨架與門、天花板改造方 案； 8 北京交通大學(xué)工程碩士專業(yè)學(xué)位論文 ( 3 ) 加裝頂置式空調(diào)裝置，對(duì)司機(jī)室頂改造方案； ( 4 ) 為滿足各室設(shè)備布置、車頂設(shè)備布置需要，對(duì)各室頂蓋改造方案； ( 5 ) 主風(fēng)缸、蓄電池柜安裝簡(jiǎn)統(tǒng)改造，對(duì)底架改造方案。 3 主變壓器大修改造 ( 1 ) 冷卻系統(tǒng)改造，對(duì)下油箱改造方案。 4 機(jī)車重量分配分析及軸重稱重驗(yàn)證 1 4 本章小結(jié) 本章簡(jiǎn)述了韶山4 型機(jī)車的設(shè)計(jì)制造過程、質(zhì)量現(xiàn)狀、選題意義及s s 4 小號(hào)機(jī)車大修改造的主要研究?jī)?nèi)容，完成以下工作： 1 、通過對(duì)s s 4 小號(hào)機(jī)車存在的技術(shù)質(zhì)量問題的分析，提出s s 4 小號(hào)機(jī) 車大修加改造總體設(shè)想。 2 、扼要介紹s s 4 小號(hào)機(jī)車大修改造的主要研究?jī)?nèi)容。 9 北京交通大學(xué)工程碩士專業(yè)學(xué)位論文 第二章s s 4 小號(hào)機(jī)車總體改造方案 2 1 改造設(shè)計(jì)思路 根掘s s 4 小號(hào)機(jī)車在運(yùn)用中暴露的技術(shù)質(zhì)量問題，結(jié)合運(yùn)用段提出的改 進(jìn)意見，借鑒s s 4 g 機(jī)車的成熟經(jīng)驗(yàn)，決定對(duì)s s 4 小號(hào)機(jī)車進(jìn)行大修加改造設(shè) 計(jì)。通過改造使s s 4 小號(hào)機(jī)車向s s 4 g 機(jī)車筒統(tǒng)，提高整體性能和運(yùn)用可靠性， 通過改造解決s s 4 小號(hào)機(jī)車設(shè)計(jì)不足帶來的技術(shù)質(zhì)量問題，使s s 4 小號(hào)機(jī)車 整體設(shè)備布置和電氣控制更加合理，通風(fēng)系統(tǒng)性能得以改善，方便運(yùn)用段使 用與維護(hù)。 2 2 總體改造方案 1 總體設(shè)備布置 根據(jù)用戶要求，s s 4 小號(hào)機(jī)車設(shè)備布置改造以s s 4 g 機(jī)車總體布局為原則， 向1 5 9 號(hào)以后機(jī)車簡(jiǎn)統(tǒng)。s s 4 小號(hào)機(jī)車改造后總體設(shè)各布置圖見圈2l 。詳細(xì) 情況蛻蝎如下： ( 1 ) 司機(jī)室、輔助室、高壓室，變壓器室設(shè)備布置向s s 4 g 機(jī)車簡(jiǎn)統(tǒng)；蓄電 池組移至車下變壓器兩側(cè)安裝，空氣干燥器由變壓器室調(diào)整至輔助室尾端。 ( 2 ) 車頂設(shè)備布置采用s s 4 g 機(jī)車布置方式。 ( 3 ) 通風(fēng)系統(tǒng)采用s s 4 g 機(jī)車集中通風(fēng)方式。 ( 4 ) 采用頂置式制冷空調(diào)和新型空調(diào)電源。 ( 4 ) 采用頂置式制冷空調(diào)和新型空調(diào)電源。 北京交通大學(xué)工程碩士專業(yè)學(xué)位論文 ! 埔 ：“ 鶘耀： i 4 毯哩陽耋虻芻。鞋 - -n 日一卉一。一j 陽一 1 嘲i ，謝詞 罾l瞼t 劍 l i 測(cè)c 劉輜 j 趣衄 ff l l o o 酉三b 謁 口回 j 口亡一f 同。 囂 圜l 藿 h 豇 j 啦瑚 卜lr 三圣 h 豆亙型l 至纂要委| 1u = d 三= 莖耋蘭蘭薹型 咖恬誰魁基蹈料娥餐巾七葫 i _ n 匝 北京交通大學(xué)工程碩士專業(yè)學(xué)位論文 2 主輔控電路 ( 1 ) 電氣屏柜簡(jiǎn)統(tǒng)改造，以滿足機(jī)車總體設(shè)備布置改造的需要。 ( 2 ) 調(diào)整主變壓器平波電抗器安裝方式和冷卻裝置。 ( 3 ) 在受電弓與主斷路器之間設(shè)置網(wǎng)側(cè)電壓互感器、高壓隔離開關(guān)。 3 車體 為滿足s s 4 小號(hào)機(jī)車設(shè)備布置、車頂設(shè)備布置改造的需要，需對(duì)司機(jī)室、 輔助室、高壓室、變壓器室、車頂、臺(tái)架及各室骨架、底架等進(jìn)行改造。緩 沖器采用s t j 型機(jī)車專用緩沖器。 4 空氣管路系統(tǒng) s s 4 小號(hào)機(jī)車管路布置根據(jù)總體布置要求改造。氣閥柜加裝空電聯(lián)合制 動(dòng)裝置；主風(fēng)缸安裝方式采用s s 4 g 機(jī)車安裝方式。 2 3 技術(shù)條件 1 用途及使用環(huán)境條件 ( 1 ) 用途：鐵路干線牽引客貨列車。 ( 2 ) 機(jī)車在下列使用環(huán)境條件下，應(yīng)能按額定功率正常工作。 海拔不超過1 2 0 0 i i l ； 周圍空氣溫度( 遮陰處) 在一2 5 至+ 4 0 之間： 最濕月月平均相對(duì)濕度不大于9 0 ( 該月月平均最低溫度為+ 2 5 ) 。 ( 3 ) 機(jī)車應(yīng)能承受大風(fēng)、砂、雨、雪的侵襲。 2 基本要求 北京交通大學(xué)工程碩士專業(yè)學(xué)位論文 ( 1 ) 軌距1 4 3 5 姍。 ( 2 ) 軸式2 ( b 。一) ：( 每個(gè)b 0 一b ?？梢元?dú)立運(yùn)行) 。 ( 3 ) 軸重2 3 t ( 4 ) 持續(xù)制功率：6 4 0 0 k w 。 ( 5 ) 電流制：?jiǎn)蜗喙ゎl交流。 ( 6 ) 工作電壓：額定值2 9 k v ：最大值：2 9k v ；最小值2 0 k v ；故障值：1 9 k v 。 ( 7 ) 機(jī)車整備重量：2 9 2 3 t 。 ( 8 ) 輪周牽引力 起動(dòng)牽引力( 半磨耗輪) ：6 2 8 l ( n ； 持續(xù)制牽引力( 半磨耗輪) ：4 3 6 5 i ( n ； 磁場(chǎng)削弱繳：三級(jí)。 ( 9 ) 電制動(dòng)方式：加饋電阻制動(dòng)。 調(diào)壓方式：不等分三段半控橋晶閘管相控調(diào)壓。 q d 供電方式：轉(zhuǎn)向架獨(dú)立供電。 0 乃磁場(chǎng)削弱：i i i 級(jí)磁場(chǎng)削弱。 控制方式：特性控制( 恒流準(zhǔn)恒速) 。 傳動(dòng)方式：雙側(cè)剛性斜齒輪。 懸掛方式：抽軸式半懸掛。 o 回機(jī)車能夠以5 k m h 速度安全通過半徑為1 2 5 m 的曲線，并能在半徑2 5 0 l l l 的曲線上進(jìn)行摘掛作業(yè)。 北京交通大學(xué)工程碩j 二專業(yè)學(xué)位論文 機(jī)車在受電弓降下時(shí)，在平直道上其外限尺寸應(yīng)符合g b l 4 6 卜8 3 機(jī)車 車輛限界的要求。 機(jī)車司機(jī)室應(yīng)符合g b t 3 4 5 0 1 9 9 4 鐵路機(jī)車司機(jī)室噪聲允許值和 g b 6 7 7 ( ) 一2 0 0 0 機(jī)車司機(jī)室特殊安全規(guī)則的有關(guān)要求。 機(jī)車能進(jìn)行雙機(jī)重聯(lián)牽引。 機(jī)車速度 持續(xù)制：5 1 5 k m h ( 半磨耗輪) ； 最大速度：1 0 0 k m h 。 ( 2 1 ) 機(jī)車主要尺寸： 車鉤中心線間距2 1 6 4 1 6 m m ： 車鉤中心線距軌面高8 8 0 士1 0 硼； 車體底架長(zhǎng)度1 5 2 0 0 唧； 車體寬度3 l o o 啪； 機(jī)車落弓時(shí)最高點(diǎn)距軌面高4 7 2 5 腿； 每節(jié)車轉(zhuǎn)向架中心距8 2 0 0 啪( 單節(jié)車) ： 全軸距1 1 2 0 0 m ( 單節(jié)車) ； 轉(zhuǎn)向架軸距3 0 0 0 咖； 齒輪箱底部最低位置距軌面高度不小于1 1 0 哪( 新軌) ； 受電弓距軌面高5 2 0 0 一6 5 0 0 啪。 3 改造設(shè)計(jì)目標(biāo) 1 4 北京交通火學(xué)工程碩士專業(yè)學(xué)位論文 ( 1 ) 通過改造使s s 4 小號(hào)機(jī)車向s s 4 g 機(jī)車簡(jiǎn)統(tǒng)，提高運(yùn)用可靠性，基本性能 達(dá)到s s 4 g 機(jī)車的水平。 ( 2 ) 通過改造，克服s s 4 小號(hào)機(jī)車設(shè)計(jì)不足，解決運(yùn)用中出現(xiàn)的慣性問題，使 整體布局合理，改善通風(fēng)系統(tǒng)性能，方便機(jī)務(wù)段使用和維護(hù)。 4 各部位詳細(xì)說明 ( 1 ) 主電路 + 主電路原理和布線圖是以s s 4 和s s 4 g 機(jī)車為基礎(chǔ)，并吸收了8 k 和6 k 機(jī) 車的一些先進(jìn)技術(shù)而設(shè)計(jì)的。 整流調(diào)壓電路 三段不等分半控調(diào)壓整流電路；每節(jié)車由兩套獨(dú)立單元組成。 供電方式 轉(zhuǎn)向架獨(dú)立供電，即一組整流器對(duì)同一轉(zhuǎn)向架的兩臺(tái)電機(jī)并聯(lián)供電。 電壓調(diào)節(jié)和磁場(chǎng)削弱 電壓調(diào)節(jié)采用三段半控橋相控整流無級(jí)調(diào)速： 磁場(chǎng)削弱采用固定分路電阻三級(jí)調(diào)節(jié)。 主傳動(dòng)方式 全車采用8 臺(tái)z d l 0 5 型串勵(lì)脈流電動(dòng)機(jī)，電機(jī)為全疊片結(jié)構(gòu)，功率8 0 0 k w ， 電機(jī)調(diào)速采用端電壓無級(jí)調(diào)速和i 級(jí)磁場(chǎng)削弱方式調(diào)速。 制動(dòng)方式 采用加饋電阻制動(dòng)，確保在低速區(qū)有較大制動(dòng)力。 北京交通大學(xué)工程碩士專業(yè)學(xué)位論文 采用新型金屬氧化物避雷器，抑制操作過電壓和雷擊過電壓。 在受電弓與主斷路器之間加裝網(wǎng)側(cè)電壓互感器、高壓隔離開關(guān)，便于 司機(jī)在司機(jī)室掌握受電弓的升降狀況和網(wǎng)壓的大小，并在受電弓發(fā)生故障， 可通過受電弓隔離開關(guān)進(jìn)行故障隔離，維持機(jī)車運(yùn)行。 接地保護(hù)采用雙按地繼電器保護(hù)，即每個(gè)轉(zhuǎn)向架各接一臺(tái)接地繼電 器，便于判別，查找接地故障。 “阻容柜改造 ( 2 ) 控制電路 控制電路原理和布線圖按s s 4 g 機(jī)車圖紙簡(jiǎn)統(tǒng)。 主司機(jī)控制器采用t k s l 4 型，調(diào)車控制器采用t k s l 5 a 型，電空制動(dòng) 控制器采用t k s 2 2 5 1 0 型。 用電子控制柜替代原牽引控制柜、制動(dòng)控制柜和防空轉(zhuǎn)控制箱，并增 加空電聯(lián)合制動(dòng)控制功能。 電源柜、高低壓電器柜向s s 4 g 機(jī)車簡(jiǎn)統(tǒng)。 端子柜采用s s 4 g 機(jī)車安裝方式。 雙機(jī)之間和多機(jī)之間的重聯(lián)插頭向s s 4 g 機(jī)車簡(jiǎn)統(tǒng)。 ( 3 ) 輔助電路 劈相機(jī)用y p x 一2 8 0 m ( 3 8 0 v ，5 7 k w ) 代替y p x 2 2 8 0 m ( 3 8 0 v ，3 4 k v a ) 。 采用集中通風(fēng)方式，取消整流裝置專用通風(fēng)的1 2 臺(tái)硅風(fēng)機(jī)，以節(jié)省 能量，減少通風(fēng)系統(tǒng)的故障。 北京交通大學(xué)工程碩士專業(yè)學(xué)位論文 輔機(jī)過載保護(hù)采用自動(dòng)開關(guān)替代電子式輔機(jī)過流保護(hù)裝置。 司機(jī)室頂部預(yù)留頂置式空調(diào)安裝位置。 蓄電池集中車下放置。 ( 4 ) 主變壓器改造 改變平波電抗器安裝方式和冷卻裝置( 采用s t d s s 4 2 型主變冷卻 器和s s 4 g 機(jī)車主變壓器軸流通風(fēng)機(jī)) 。 一對(duì)箱體主要是下油箱進(jìn)行改造，并向s s 4 g 機(jī)車簡(jiǎn)統(tǒng)。 ( 5 ) 車體 為滿足s s 4 小號(hào)機(jī)車設(shè)備布置改動(dòng)的需要，需對(duì)司機(jī)室、輔助室( i 、 i i 端) 、高壓室( i 、i i 端) 、變壓器室、車頂、臺(tái)架、底架等進(jìn)行改造。 車體臺(tái)架改造； 司機(jī)室骨架、設(shè)備骨架、隔墻改造。 車體底架改造； 車頂各小頂蓋改造： 司機(jī)室頂加裝空調(diào)改造； 輔助室、高壓室設(shè)備安裝座改造； 各室門、骨架改造； 車鉤采用下作用式車鉤；車鉤型號(hào)：t b l 5 9 5 內(nèi)燃、電力機(jī)車車鉤( 下 作用式，c 級(jí)鋼) ； 緩沖器采用s t j 型機(jī)車專用緩沖器； 1 7 北京交通大學(xué)工程碩士專業(yè)學(xué)位論文 側(cè)墻過濾器采用無紡棉材料濾塵網(wǎng)。 ( 6 ) 轉(zhuǎn)向架 軸式b r b 。， 傳動(dòng)方式 輪對(duì)電機(jī)采用雙側(cè)剛性斜齒輪傳動(dòng)方式； 齒輪傳動(dòng)比：8 8 2 1 = 4 1 9 。 輪對(duì)型式 鑄鋼箱形輻板式輪心，輪箍加扣環(huán)。采用低碳鋼焊接齒輪箱。 軸箱 型式：無導(dǎo)框彈性拉桿定位。 軸箱軸承：采用單列向心短圓柱滾子軸承( 5 5 2 7 3 2 q t ，7 5 2 7 3 2 q t k ) ，軸箱 單邊橫動(dòng)量o 7 5 哪，軸承溫升不得超過4 5 。 懸掛系統(tǒng) 一系懸掛螺旋鋼彈簧與彈性定位的獨(dú)立懸掛結(jié)構(gòu)，鋼彈簧靜態(tài)撓度 1 3 9 唧。 二系懸掛金屬夾層橡膠堆加橫向油壓減震器和摩擦減震器的懸掛結(jié)構(gòu)， 靜態(tài)撓度為6 m m 。 電機(jī)懸掛：抱軸式半懸掛。 牽引裝置采用平牽引拉桿牽引裝置。 基礎(chǔ)制動(dòng)：?jiǎn)沃苿?dòng)，每個(gè)轉(zhuǎn)向架采用4 臺(tái)單元獨(dú)立制動(dòng)器，具有閘瓦 1 8 北京交通大學(xué)工程硬士專業(yè)學(xué)位論文 間隙自動(dòng)調(diào)整功能；采用高摩合成閘瓦，每輪閘瓦數(shù)為2 塊。 ( 7 ) 機(jī)車設(shè)備布置 機(jī)車設(shè)備布置向s s 4 g 機(jī)車簡(jiǎn)統(tǒng)。即對(duì)司機(jī)室、i 端輔助室及高壓室、變 壓器室、i i 端高壓室、i i 端輔助室設(shè)備布置、車頂設(shè)備布置進(jìn)行改造。 司機(jī)室設(shè)備布置 s s 4 小號(hào)機(jī)車司機(jī)室操縱臺(tái)、勞衛(wèi)設(shè)施、后墻柜安裝設(shè)備與s s 4 g 機(jī)車有 很大不同。改造為：主臺(tái)新增三塊電表( 二塊電流表、一塊電壓表) ，使用的 電表型號(hào)為y s 一3 型圓弧型雙針槽型電表，并且加裝空電恢復(fù)按鈕和指示燈； 主、副臺(tái)顯示屏為直接中文顯示：后墻信號(hào)柜安設(shè)數(shù)字化通用機(jī)車信號(hào)柜機(jī)、 數(shù)模轉(zhuǎn)換盒、列車運(yùn)行監(jiān)控記錄裝置、熱風(fēng)機(jī)，空調(diào)裝置改為頂置式制冷空 調(diào)。 i 端輔助室、高壓室設(shè)備布置 s s 4 小號(hào)機(jī)車i 端輔助室分別安裝牽引控制柜、電源柜、空調(diào)室外機(jī)； 高壓室分別安裝硅整流裝置( 包括整流柜、風(fēng)柜及三臺(tái)軸流風(fēng)機(jī)) 、高壓電器 柜、制動(dòng)電阻柜( 包括電阻柜與軸流風(fēng)機(jī)) 、牽引風(fēng)機(jī)組及制動(dòng)控制柜。 改造為：i 端輔助室、高壓室合并為i 端電器室，后墻原空調(diào)室外機(jī)位 置安裝一號(hào)端子柜，端子柜后增設(shè)一橫向走廊，電源柜移至1 i 端輔助室，復(fù) 軌器安裝在牽引風(fēng)機(jī)靠走廊側(cè)，離心通風(fēng)機(jī)安裝在風(fēng)道上安裝座上，制動(dòng)電 阻柜( t g z z 8 ) 、低壓電器柜移至原硅整流柜位置，硅整流柜移至右側(cè)走廊原 高壓電器柜位簧，高壓電器柜移至原制動(dòng)電阻柜位景。 北京交通大學(xué)工程碩士專業(yè)學(xué)位論文 變壓器室設(shè)備布置 s s 4 小號(hào)機(jī)車變壓器室的平面為變壓器所獨(dú)有，其它設(shè)備、器件都以變 壓器為支撐安裝，各設(shè)備母線在地面安裝后整體吊裝。其中，平波電抗器與 主變壓器共用油箱，阻容電器柜安裝在副油箱上，空氣干燥器安裝在油泵上 方。 改造為：采用新型鋁合金冷卻器取代油散熱器，空氣干燥器移至i i 端輔 助室，在儲(chǔ)油柜上增設(shè)阻容柜。 i i 端高壓室( 電器室) 設(shè)備布置 s s 4 小號(hào)機(jī)車i i 端高壓室設(shè)備布置同i 端高壓室基本相同，呈斜對(duì)稱狀， 不同之處i i 端高壓室獨(dú)有蓄電池柜。 改造為：i i 端電器室設(shè)備布置中制動(dòng)電阻柜、高低壓電器柜、牽引通風(fēng) 機(jī)、硅整流柜同i 端電器室呈斜對(duì)稱布置。 i i 端輔助室設(shè)備布置 s s 4 小號(hào)機(jī)車i i 端輔助室分別安裝劈相機(jī)、空氣制動(dòng)氣閥柜、主壓縮機(jī) 組、低壓電器柜、重聯(lián)端子柜及工具柜、“三大件”信號(hào)柜。 改造為：低壓電器柜( i 、i i ) 分別移至i 、i i 端電器室，安裝空氣干 燥器、起動(dòng)電容柜、空氣管路柜，尾部右側(cè)信號(hào)柜移至司機(jī)室后墻，原位置 改裝綜合柜( 柜頂上安裝有輪緣潤滑控制器和電阻制動(dòng)記錄儀) ，尾部左側(cè)安 裝二號(hào)端子柜，原空氣制動(dòng)氣閥柜安裝位置安裝電源柜( 含電子控制箱和 d c l l 0f 包源柜) ，劈相機(jī)從原位置向中移動(dòng)，原主壓縮機(jī)組位置安裝空氣壓縮 2 0 北京交通大學(xué)工程碩士專業(yè)學(xué)位論文 機(jī)。 車頂設(shè)備布置 車頂導(dǎo)電桿支持瓷瓶采用硅橡膠絕緣子，避雷器采用新型金屬氧化物避 雷器5 f 。 主電路需在受電弓與主斷路器之間加裝高壓隔離開關(guān)、網(wǎng)側(cè)電壓互感器， 對(duì)電流電源互感器的安裝位置進(jìn)行調(diào)整。 1 采用新型空調(diào)裝置。 空氣管路系統(tǒng) a 空氣管路柜加裝空電聯(lián)合制動(dòng)裝置、邏輯控制單元( d k l ) ； b 主風(fēng)缸安裝采用s s 4 g 機(jī)車安裝方式； 5 保護(hù)裝髯及安全設(shè)施 ( 1 ) 主電路的保護(hù)裝置 主電路設(shè)有網(wǎng)側(cè)短路保護(hù)、次邊牽引繞組短路保護(hù)、牽引電機(jī)過載保護(hù)、 網(wǎng)側(cè)過電壓和接地保護(hù)。 ( 2 ) 控制電路的保護(hù)裝置 改造后所有控制電路通過與各自的電路相匹配的單極自動(dòng)開關(guān)進(jìn)行過流 保護(hù)。 ( 3 ) 輔助電路的保護(hù)裝置 輔助電路設(shè)有過電壓、過電流、接地、零壓及過載保護(hù)。 ( 4 ) 主變壓器冷卻器故障保護(hù)裝置 北京交通大學(xué)工程碩士專業(yè)學(xué)位論文 主變壓器冷卻器通過一個(gè)油流繼電器保護(hù)控制油泵的正常運(yùn)行。 ( 5 ) 牽引電動(dòng)機(jī)、主整流器通風(fēng)系統(tǒng)的保護(hù)裝置。 每一臺(tái)轉(zhuǎn)向架上的牽引電動(dòng)機(jī)和主整流器空氣冷卻系統(tǒng)由一個(gè)風(fēng)速繼電 器進(jìn)行保護(hù)。 每一根軸的速度由一個(gè)光電式速度傳感器進(jìn)行檢測(cè)。 2 4 本章小結(jié) 本章研究了s s 4 小號(hào)機(jī)車大修改造的項(xiàng)目設(shè)計(jì)思路和總體設(shè)計(jì)方案，完 成了以下工作： l 、根據(jù)項(xiàng)目設(shè)計(jì)思路提出了總體改造方案。 2 、對(duì)s s 4 小號(hào)機(jī)車大修改造的具體改造進(jìn)行了分類和介紹。 3 、對(duì)s s 4 小號(hào)機(jī)車大修改造主要技術(shù)參數(shù)進(jìn)行了介紹。 北京交通大學(xué)工程碩士專業(yè)學(xué)位論文 第三章s s 4 小號(hào)機(jī)車設(shè)備布置大修改造設(shè)計(jì) 3 1 改造設(shè)計(jì)原則和目標(biāo) s s 4 小號(hào)機(jī)車設(shè)備布置的改造原則是對(duì)卜1 5 8 號(hào)機(jī)車設(shè)備布置向s s 4 g 機(jī) 車簡(jiǎn)統(tǒng)改造。 根據(jù)以上原則，我們確定如下改造目標(biāo)： l 、頂置式空調(diào)和新型空調(diào)電源，對(duì)車頂和車內(nèi)進(jìn)行改造。 2 、車頂加裝網(wǎng)側(cè)電壓互感器、高壓隔離開關(guān)，車頂瓷瓶采用硅橡膠絕緣子， 避雷器采用金屬氧化物避雷器，對(duì)車頂設(shè)備布置進(jìn)行改造。 3 、制動(dòng)系統(tǒng)加裝邏輯控制單元d k l ，對(duì)空氣管路柜進(jìn)行改造。 4 、根據(jù)s s 4 g 機(jī)車控制系統(tǒng)、電器及電線路的改變情況對(duì)司機(jī)室、i 端輔助 室及高壓室、變壓器室、i i 端高壓室、i i 端輔助室設(shè)備安裝進(jìn)行調(diào)整。 3 2 改造設(shè)計(jì)分析 1 、制動(dòng)系統(tǒng)加裝d k l 的目的是將有觸點(diǎn)電器改為無觸點(diǎn)電器，提高機(jī)車控制 系統(tǒng)可靠性。經(jīng)實(shí)際測(cè)量和分析，空氣管路柜按d i ( l 安裝尺寸改造后，可以 滿足要求。據(jù)此，我們確定了相應(yīng)改造方案。 2 、司機(jī)室、輔助室、高壓室、變壓器室及車頂設(shè)備布置改造所帶來的難題是 需要對(duì)車體司機(jī)室及后墻、臺(tái)架、底架變壓器梁、司機(jī)室頂蓋及各室頂蓋、 各室門及骨架進(jìn)行大的改造。這些改造內(nèi)容我們依據(jù)“保證機(jī)車簡(jiǎn)統(tǒng)和重量 分配均衡原則”確定相應(yīng)改造方案。需新制司機(jī)室設(shè)備骨架、后培柜、臺(tái)架、 北京交通大學(xué)工程碩士專業(yè)學(xué)位論文 各室頂蓋、各室門及骨架，并按改造方案組裝、焊接。此外，在解體組焊臺(tái) 架、各室門及骨架等部件中要考慮采取措施保證底架撓度，控制在設(shè)計(jì)范圍 ( 4 8 帆) 。 3 3 改造設(shè)計(jì)方案詳細(xì)說明 l 、s s 4 小號(hào)改造機(jī)車總體布置 s s 4 小號(hào)改造機(jī)車總體布置仍保持韶山系列電力機(jī)車的傳統(tǒng)布置方式， 即雙邊縱向走廊、各設(shè)備采用斜對(duì)稱布置。但機(jī)車實(shí)際布置并不是完全的斜 對(duì)稱，其中i 、i i 端輔助室、電器室設(shè)備布置不盡相同。 s s 4 小號(hào)改造機(jī)車為使設(shè)備布局合理，減少占用空間，盡量合并機(jī)車的 電器柜。例如：將牽引控制柜、制動(dòng)控制柜、防空轉(zhuǎn)控制箱合并為電子控制 柜；通風(fēng)系統(tǒng)由獨(dú)立通風(fēng)方式改為集中通風(fēng)方式，將1 2 臺(tái)3 l ( 1 i r 硅風(fēng)機(jī)取消， 采用2 套硅整流裝置，主變壓器和平波電抗器置于同一油箱內(nèi)，等等。 車體仍采用小頂蓋結(jié)構(gòu)，和s s 4 g 機(jī)車一樣采用預(yù)布線工藝，主電路、輔 助電路電纜布在臺(tái)架下，控制電路電纜布在走廊上部的頂板上，使高、低壓 布線分開布置。 車內(nèi)布置包括司機(jī)室設(shè)備安裝、i 端電器室設(shè)備安裝、變壓器室設(shè)備安 裝、i i 端電器室設(shè)備安裝、i i 端輔助室設(shè)備安裝、主電路、輔助電路、控制 電路、空調(diào)布線等；車體底架下布置包括輔助設(shè)備安裝。由于s s 4 g 機(jī)車設(shè)備 布置同s s 4 小號(hào)機(jī)車設(shè)備布犀相比變動(dòng)較大。本次大修改造主要是對(duì)司機(jī)室 設(shè)備安裝、i 端輔助室及高壓室設(shè)備安裝、變壓器室設(shè)備安裝、i i 端高壓室 北京交通大學(xué)工程碩士專業(yè)學(xué)位論文 設(shè)備安裝、i i 端輔助室設(shè)備安裝、底架輔助設(shè)備安裝、車頂設(shè)備安裝向s s 4 g 機(jī)車靠攏。 二j f l | o ，l ，、k i | 。一1 廁豳 匭凰副1 一1 膽 三e 面面面面獷：； ，一。lj 二三三 ：l 圖3 1 s s 4 小號(hào)改造機(jī)車司機(jī)室設(shè)備布置 2 、司機(jī)室設(shè)備安裝 s s 4 機(jī)車一節(jié)車只有i 端司機(jī)室。司機(jī)室由操縱臺(tái)、勞衛(wèi)設(shè)施和其它設(shè) 備三部分組成。為保證乘務(wù)員能更好地了望信號(hào)，通過儀表數(shù)據(jù)更準(zhǔn)確地了 解整臺(tái)車情況，操縱更加方便，同時(shí)也由于線路上的一些變化，s s 4 小號(hào)機(jī) 車司機(jī)室設(shè)備安裝向s s 4 g 機(jī)車靠攏。詳細(xì)情況如圖3 1 。 司機(jī)室的左側(cè)為正司機(jī)工作區(qū)域，設(shè)置有正司機(jī)操縱臺(tái)和調(diào)車控制器等： 司機(jī)室的右側(cè)為副司機(jī)工作區(qū)域，設(shè)置有副司機(jī)操縱臺(tái)和緊急放風(fēng)閥。 正司機(jī)操縱臺(tái)上設(shè)置有主臺(tái)儀表安裝、主臺(tái)顯示安裝、t k s l 4 a 型主司機(jī) 北京交通大學(xué)工程碩士專業(yè)學(xué)位論文 控制器、t k s 2 2 型電空制動(dòng)控制器、主司機(jī)按鍵開關(guān)、調(diào)車控制器、空氣制 動(dòng)閥、電空制動(dòng)控制器等。其中，s s 4 小號(hào)改造車所使用的電表在原s s 4 基 礎(chǔ)上新增三塊電表，且型號(hào)改為y s 一3 型圓弧型雙針槽形電表，新增后，現(xiàn)有 的四塊電流表將八臺(tái)牽引電機(jī)的牽引電流全部顯示出來，現(xiàn)有的兩塊電壓表 顯示出同一節(jié)1 、3 號(hào)電機(jī)和后節(jié)車2 、4 號(hào)電機(jī)的牽引電壓，采用空氣一電 阻聯(lián)合制動(dòng)方式，在主司機(jī)臺(tái)面部加裝空電恢復(fù)按鈕和指示燈。 1 副司機(jī)操作臺(tái)上僅設(shè)置有副臺(tái)電表安裝、副臺(tái)顯示安裝、副臺(tái)開關(guān)安裝 及副臺(tái)按鍵開關(guān)等。 改造后s s 4 小號(hào)機(jī)車主、副臺(tái)顯示安裝上的故障顯示器由原來的符號(hào)顯 示改為直接中文顯示，便于司機(jī)判斷和記憶。 由于對(duì)s s 4 小號(hào)機(jī)車司機(jī)室設(shè)備改動(dòng)較大，所以改造后設(shè)備骨架完全按 s s 4 g 機(jī)車布霄。 司機(jī)室后墻上為一個(gè)鋼結(jié)構(gòu)立柜，安裝信號(hào)柜。柜中放置數(shù)字化遁用機(jī) 車信號(hào)機(jī)、數(shù)模轉(zhuǎn)換盒、列車運(yùn)行監(jiān)控記錄裝鬣、w k q - d 型溫控器等。信號(hào) 柜上部右邊安裝j r 一3 型專用暖風(fēng)機(jī)。原s s 4 小號(hào)機(jī)車后墻立柜右上部安裝的 w y j 一8 1 3 型空調(diào)室內(nèi)機(jī)，大修改造采用頂置式空調(diào)，安裝在司機(jī)室車頂。 3 、i 端輔助室及高壓室設(shè)備布置 s s 4 小號(hào)機(jī)車i 端輔助室及高壓室( 設(shè)備布置見圖3 2 ) 。無明顯界限， 兩室共頂蓋。設(shè)備有：牽引控制柜、電源柜、高壓電器柜、制動(dòng)電阻柜、硅 整流裝置、牽引通風(fēng)機(jī)組、制動(dòng)控制柜，牽引控制柜與電源柜之間靠司機(jī)室 北京交通大學(xué)工程碩士專業(yè)學(xué)位論文 后墻中部安裝了空調(diào)室外機(jī)。 電 游 柜 l 牽引控 l 制框 圖3 2s s 4 小號(hào)機(jī)車i 端輔助室及高壓室設(shè)備布置 大修改造后s s 4 小號(hào)機(jī)車i 端電器室設(shè)備布置( t g 4 4 2 1 5 0 0 0 0 0 0 ，見圖 3 3 ) ，司機(jī)室后墻空調(diào)室外機(jī)位置安裝i # 端子柜，端子柜上裝有p k d a d s 型 空調(diào)穩(wěn)壓電源，端子柜后增設(shè)一橫向走廊，與原有的兩側(cè)縱向走廊、后墻橫 走廊連接，形成環(huán)形通道，可正、背兩方向接近設(shè)備，便于運(yùn)行中巡視及停 車檢修；牽引通風(fēng)機(jī)組沿縱向走廊方向由右側(cè)移至左側(cè)，原位置安裝硅整流 柜，復(fù)軌器安裝牽引風(fēng)機(jī)靠橫向走廊側(cè)，牽引通風(fēng)機(jī)組、復(fù)軌器占據(jù)了原制 動(dòng)控制柜位置：原硅整流裝鬣位置安裝制動(dòng)電阻柜、低壓電器柜，高壓電器 柜安裝位置縱向移至電器室后端；空調(diào)裝置采用頂置式空調(diào)，安裝在司機(jī)室 車頂，電源柜安裝在i i 端輔助室。制動(dòng)控制柜、牽引控制柜由電子控制柜替 北京交通大學(xué)工程碩士專業(yè)學(xué)位論文 代，也移至i i 端輔助室。 圖3 3s s 4 小號(hào)改造車i 端電器室設(shè)備布置 4 、變壓器室設(shè)備布置 s s 4 小號(hào)機(jī)車變壓器室為變壓器所獨(dú)有，其他設(shè)備、配件都以變壓器為 支撐安裝。主要設(shè)備有：t b q 4 4 7 6 0 2 5 型主變壓器、t x p 4 b 平波電抗器( 包 括油散熱器、油泵及軸流通風(fēng)機(jī)) ，兩者共用油箱；空氣干燥器安裝在油泵上 方，阻容電器柜安裝在副油箱上。 s s 4 小號(hào)改造車變壓器室設(shè)備布置：因s s 4 小號(hào)機(jī)車主變壓器與s s 4 g 機(jī)車主變壓器( 型號(hào)t b q 8 4 9 2 3 2 5 ) 在線圈型式、抽頭方式上完全一致，同 時(shí)輸出參數(shù)也相差不大，因而s s 4 小號(hào)機(jī)車主變壓器向s s 4 g 機(jī)車簡(jiǎn)統(tǒng)改造時(shí) 不需要考慮對(duì)主變壓器器身進(jìn)行改造，但考慮到整車通風(fēng)系統(tǒng)的改造和設(shè)備 安裝的要求，采用s t d s s 。一2 型鋁冷卻器取代油散熱器，將主回路中吸收過 電壓電阻、電容等電器元件組成阻容柜，安裝在儲(chǔ)油柜上方，原空氣干燥器 l r 崴 北京交通大學(xué)工程碩士專業(yè)學(xué)位論文 移至i i 端輔助室，蓄電池組移至車下蓄電池柜中。 l 圖3 4s s 4 小號(hào)機(jī)車端高壓室設(shè)備布置 圖3 5s s 4 小號(hào)改造車端電器室設(shè)備布置 5 、i i 端電器室( 原高壓室) 設(shè)備布置 s s 4 小號(hào)機(jī)車i i 端高壓室設(shè)備布置( 見圖3 4 ) 同i 端高壓室基本相同呈 北京交通大學(xué)工程碩士專業(yè)學(xué)位論文 斜對(duì)稱狀，區(qū)別之處在于i i 端電器室獨(dú)有蓄電池柜。 s s 4 小號(hào)改造車端電器室( t g 4 4 2 1 6 0 0 0 0 0 0 ，見圖3 5 ) 同i 端電器室 呈斜對(duì)稱布置。 6 、i i 端輔助室設(shè)備布置 s s 4 小號(hào)機(jī)車i i 端輔助室( 設(shè)備布置見圖3 6 ) 安裝有劈相機(jī)、空氣制動(dòng) 管路柜、低壓電器柜( i 、i i ) 、主壓縮機(jī)組，輔助室尾部左側(cè)上部為重聯(lián)端 子柜，下部為工具柜，工具柜上裝有電子式輔機(jī)保護(hù)裝置，尾部右側(cè)為“三 大件”信號(hào)柜。 圖3 6s s 4 小號(hào)機(jī)車端輔助室設(shè)備布置 i i 端輔助室( 改造后設(shè)備布置見圖3 7 ) ，劈相機(jī)由左走廊側(cè)橫向移至中 間位置，原位置安裝電源電子柜( 含電子控制箱和d c n o v 電源柜) ，空氣管 北京交通大學(xué)工程硬士專業(yè)學(xué)位論文 路柜移至橫走廊側(cè)，i 、i i 低壓電器柜分別移至i 、i i 端電器室，在 圖3 7s s 4 小號(hào)改造車端輔助室改造后設(shè)備布置 其位置上安裝啟動(dòng)電容柜、空氣干燥器，壓縮機(jī)安裝位置基本不變，尾部右 側(cè)信號(hào)柜移至司機(jī)室后墻，其位置安裝綜合柜，綜合柜頂上安裝有輪緣潤滑 控制器和電阻制動(dòng)記錄儀，尾部左側(cè)的工具柜與綜合柜合并，原位鬣安裝2 # 端子柜。 7 、車頂設(shè)備布置 s s 4 小號(hào)機(jī)車車頂設(shè)備布置改造主要是變壓器室頂蓋設(shè)備布置向s s 4 g 機(jī) 車簡(jiǎn)統(tǒng)。 s s 4 小號(hào)機(jī)車變壓器室車頂設(shè)備布置( 見圖3 8 ) ，安裝有高壓電壓互感 器、主斷路器、避雷器、高壓電流互感器。 北京交通大學(xué)工程碩士專業(yè)學(xué)位論文 i f門訊 ：渺r 門心lf 一： u l 等一t ； 必冀：l 一 圖3 - 8s s 4 小號(hào)機(jī)車變壓器室車頂設(shè)備布置 s s 4 小號(hào)改造車變壓器室車頂設(shè)備布置( 按t g 4 4 2 1 8 2 0 0 0 0 0 0 ) ，車頂導(dǎo)電 桿支持瓷瓶采用硅橡膠絕緣予，避雷器改用y 1 0 w 一4 2 1 0 5 t p 型金屬氧化物避 雷器，高壓電壓互感器移至i i 端電器室車頂布裝，在受電弓與主斷路器之間 加裝網(wǎng)側(cè)電壓互感器、高壓隔離開關(guān)。 8 、底架輔助設(shè)備布置 s s 4 小號(hào)機(jī)車輔助設(shè)備布置改造主要是通過對(duì)主變壓器改造后留出空間 用以安裝蓄電池柜、總風(fēng)缸，原s s 4 小號(hào)機(jī)車變壓器、i i 端電器室的蓄電池 組集中于底架蓄電池柜中。 3 4 本章小結(jié) 本章研究了s s 4 小號(hào)機(jī)車設(shè)備布置的大修改造要求和詳細(xì)改造方案，完 北京交通大學(xué)工程碩士專業(yè)學(xué)位論文 成了以下工作： l 、通過對(duì)s s 4 小號(hào)機(jī)車設(shè)備布置方面存在的技術(shù)質(zhì)量問題的分析，確定 了大修改造原則、目標(biāo)和改造方案。 2 、對(duì)s s 4 小號(hào)機(jī)車設(shè)備布置的詳細(xì)改造方案進(jìn)行了介紹。 北京交通大學(xué)工程碩士專業(yè)學(xué)位論文 第四章s s 4 小號(hào)機(jī)車車體大修改造設(shè)計(jì) 4 1 車體概述 車體是電力機(jī)車設(shè)備的承載體。韶山4 型機(jī)車車體為非對(duì)稱結(jié)構(gòu)，主要 由底架、司機(jī)室、側(cè)墻、后端墻、頂蓋等組成。 s s 4 小號(hào)機(jī)車車體總圖分為三版，最早的版本( t x j 4 3 0 0 0 一0 0 0 ) 是株 洲廠于8 4 年8 月設(shè)計(jì)的，按該圖樣生產(chǎn)3 臺(tái)機(jī)車。8 8 年1 0 月株洲廠對(duì)車體 總圖進(jìn)行了第二版設(shè)計(jì)，這版設(shè)計(jì)對(duì)司機(jī)室、側(cè)構(gòu)、底架、后端蓋等進(jìn)行了 重大修改，司機(jī)室隔墻及入口位置、i 端高壓室、輔助室頂蓋等件有很大不 同，第二版圖紙累計(jì)生產(chǎn)2 0 臺(tái)。9 0 年9 月株洲廠對(duì)車體總圖進(jìn)行了第三版 設(shè)計(jì)，形成了現(xiàn)用車體總圖t x j 4 3 0 0 0 _ 0 0 0 2 ，這版設(shè)計(jì)僅對(duì)司機(jī)室側(cè)窩進(jìn) 行了變更。 4 2 車體大修改造原則及工作項(xiàng)目 由于s s 4 小號(hào)機(jī)車性能改進(jìn)和向s s 4 g 機(jī)車簡(jiǎn)統(tǒng)的需要，高壓電器柜、 硅熬流柜等各電氣屏柜達(dá)到與s s 4 g 機(jī)車互換；各室設(shè)備布置與s s 4 g 機(jī)車相 同：對(duì)主變壓器散熱器及冷卻方式進(jìn)行改造，采用s s 4 g 機(jī)車的向上排風(fēng)方式， 等等。為滿足這些改造的需要，必須對(duì)車體進(jìn)行大力度的改造。 s s 4 小號(hào)機(jī)車車體主要改造項(xiàng)目如下： 1 、司機(jī)室骨架改造； 2 、司機(jī)室后墻改造； 北京交通大學(xué)工程碩士專業(yè)學(xué)位論文 3 、司機(jī)室設(shè)備骨架安裝改造； 4 、i 、i i 端臺(tái)架改造； 5 、車內(nèi)各室骨架與門安裝改造； 6 、司機(jī)室車頂空調(diào)安裝改造； 7 、各室活動(dòng)頂蓋改造： 8 、底架改造。 4 3 車體大修改造分析及方案確定 l 、司機(jī)室骨架改造( t x j 4 3 卜o o 0 0 0 一0 ) 2 4 號(hào)車以后的司機(jī)室骨架可保留不動(dòng)，對(duì)于2 4 號(hào)車以前的司機(jī)室對(duì)應(yīng) 安裝s s 4 型機(jī)車用活動(dòng)側(cè)窗，故霈改造。改造時(shí)參照t x j 4 3 卜0 0 一0 0 0 2 ，把 t x j 4 3 卜o o o o o 一0 中側(cè)窗周圍的前立柱、加強(qiáng)梁、側(cè)窗安裝板、窗臺(tái)梁等件 解體，更換為t x j 4 3 卜0 0 0 0 0 2 圖中的前上立柱、加強(qiáng)梁、水槽等件，即可 滿足安裝s s 5 側(cè)窗的要求。 2 、司機(jī)室后墻改造( t x j 4 3 2 2 0 一0 0 0 2 ) ( 1 ) 司機(jī)室柜( t x j 4 3 2 2 2 一0 0 0 ) 改造時(shí)參照s s 4 g 機(jī)車司機(jī)室柜( 4 4 0 3 2 2 0 3 0 0 0 0 ) 。由于s s 4 g 機(jī)車司機(jī)室 柜取消了端子排，柜內(nèi)增加了手制動(dòng)鏈輪箱，柜體厚度由3 6 0 衄改為4 0 0 唧。 因柜體是由62 舢鋼板壓型件組成，不易改動(dòng)，需整體切換、新制，即用s s 4 g 機(jī)車司機(jī)室柜代替原s s 4 小號(hào)機(jī)車空調(diào)及端子柜。 ( 2 ) 隔墻( t x j 4 3 2 2 1 一0 0 0 2 ) 北京交通火學(xué)工程碩士專業(yè)學(xué)位論文 改造時(shí)參照s s 4 g 機(jī)車隔墻( t g s 4 3 2 2 0 一0 0 0 ) 。s s 4 小號(hào)機(jī)車隔墻位置 及外形與s s 4 g 機(jī)車相同，不同的地方在于s s 4 小號(hào)機(jī)車隔墻無