CRH2牵引系统(详细分析.).doc
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1、第三章第三章 牵引系统牵引系统第一节第一节 概概 述述主牵引系统主要由受电弓、牵引变压器、牵引变流器及牵引电机组成。受电弓通过电网接入 25kV 的高压交流电,输送给牵引变压器,降压成 1500V 的交流电。降压后的交流电再输入牵引变流器,通过一系列的处理,变成电压和频率均可控制的三相交流电,输送给牵引电机,通过电机的转动而牵引整个列车。主牵引基本动力单元由 1 台牵引变压器、2 台牵引变流器、8 台牵引电机构成,1 台牵引变流器驱动 4 台牵引电机。四台牵引电机并联使用。四台牵引电机特性差异控制在5以内,以便电流负荷分配均匀。动车组有两个相对独立的主牵引动力单元。正常情况下,两个牵引单元均工
2、作。当设备故障时,M1车和M2车可分别使用。另外,整个基本单元可使用 VCB 切除,不会影响其它单元工作。一、系统原理一、系统原理主电路简图如图 3-2 所示,受电弓从接触网 25kV、50Hz 单相交流电源受电,通过主图 3-2 主电路简图牵引变压器逆变器 滤波电容器 脉冲整流器脉冲整流器 滤波电容器 逆变器图 3-1 主牵引系统示意图 断路器 VCB 连接到牵引变压器原边绕组上。主电路开闭由 VCB 控制。牵引变压器牵引绕组设两组,原边绕组电压 25kV 时,牵引绕组电压 1500V。主电路系统以 M1车、M2车的两辆车为 1 个单元。主电路系统原理参见图 3-2 主电路简图。更详细的可参
3、见附图中的主电路接线图 。二、系统布置二、系统布置主牵引系统车底电气设备布置参见图 3-3。2、6 号车车下各设一台牵引变压器,而 2号车(M2) 、3 号车(M1) 、6 号车(M2) 、7 号车(M1s)的车底下均悬挂一台牵引变流器,及车下转向架分别安装 4 台牵引电机。其中 4 号车和 6 号车车顶均设受电弓、保护接地开关 EGS、故障隔离开关一套,2 号车和 6 号车的车下均设高压机器箱;2、3、4 号车之间和 5、6 号车之间的车顶上设置高压电缆连接器,为了方便摘挂,在 4、5 号车之间的车顶上,设置了高压电缆用倾斜型电缆连接器。三、车辆编组三、车辆编组车辆编组如图 3-3 所示。图
4、 3-3 车辆编组图四、设备构成四、设备构成主电路设备构成如表 3-1 所示。表表 3-1 主电路设备构成主电路设备构成表表主电路设备1 号车(T1c)2 号车(M2)3 号车(M1)4 号车(T2)5 号车(T1k)6 号车(M2)7 号车(M1s)8 号车(T2c)受电弓11VCB 避雷器11牵引变压器11主变换装置(牵引变流器)(CI)1111图 3-4 DSA250 受电弓总成1-底架 2-阻尼器 3-升弓装置 4-下臂 5-弓装配6-下导杆 7-上臂 8-上导杆 9-弓头 10-滑板牵引电机4444五五、单元构成单元构成主电路的基本单元由受电弓(1 台) 、VCB(主断路器) (1
5、台) 、牵引变压器(1 台) 、牵引变流器 (2 台) 、牵引电机(8 台)构成。1 台牵引变流器驱动 4 台牵引电机。第二节第二节 受电弓受电弓一、结构一、结构升弓装置安装在底架上,通过钢丝绳作用于下臂。下臂、上臂和弓头由较轻的铝合金材料结构设而成。滑板安装在型弓头支架上,弓头支架垂悬在个拉簧下方,两个扭簧安装在弓头和上臂间,这种结构使滑板在机车运行方向上移动灵活,而且能够缓冲各方向上的冲击,达到保护滑板的目的。二、技术参数二、技术参数(一)名称:单臂受电弓。(二)型号:DSA250。(三)设计速度:250km/h。(四)额定电压/电流:25Kv/1100A。(五)标称接触压力:70N(可调
6、整) 。(六)空气动力调整:通过弓头翼片调节(根据用户需要选装) 。(七)升弓驱动方式:气囊装置。(八)输入空气压力:0.41Mpa。(九)静态接触压力为 70N 时的标称工作压力:约 0.35 Mpa。(十)弓头垂向移动量:60mm。(十一)精密调压阀耗气量:输入压力1MPa 时不大于 11.5L/min。(十二)材料1滑板:整体碳滑板(鋁托架/碳条) 。2弓角:鈦合金。3上臂/下臂:高强度鋁合金。图 3-5 受电弓气动原理图1-空气过滤器 2-单向节流阀(升弓)G1/43-精密调压阀Rc1/2调压范围为0.010.8MPa4-压力表R1/8,0Mpa 5-单向节流阀(降弓)G1/46-安全
7、阀 12-升弓装置 14-电控阀 15-绝缘管16-气囊驱动式受电弓阀板 17-车顶界面4下导杆:不锈钢。5底架:低合金高强度结构钢。(十三)重量:约 115kg(不包含绝缘子)。注意:必须要由专业技术人员和乘务员来使用和维护受电弓。在任何情况下,必须采取必要的安全和防护措施。三、工作原理三、工作原理上图中的 14、15 属选项。压缩空气通过电控阀经过滤器进入精密调压阀,精密调压阀(件 3)用于调节受电弓接触压力,输出压力恒定的压缩空气,其精度偏差为0.002 Mpa。因为气压每变化 0.01Mpa(0.1kgf/c)会使接触压力变化 10N。注:精密调压阀调压阀在工作过程中,为保证输出压力穏
8、定,溢流孔和主排气孔始终有压缩空气间歇性排出,属正常现象。压力表(件 4)显示值仅作为参考,应以实测接触压力为准。单向节流阀(件 2)用于调节升弓时间,单向节流阀(件 5)用于调节降弓时间。如果精密调压阀出现故障,安全阀会起到保护气路的作用。注:精密调压阀运用中不得随意改变其调整值,为保证各种控制阀正常使用,应严格防止水和其它杂质渗入(注意机车上部件管接头的密封,并及时检查清理空气过滤器。精密调压阀的更换应采用原厂配件或装备部指定的产品,否则引起的质量事故,后果由用户承担) 。四、受电弓的使用四、受电弓的使用环境和安装条件包括:环境温度:-40/+40, 注意阀板尽可能装在车内。;压缩空气压力
9、值:必须使用干燥的空气,正常升弓空气压力值约 0.340.38Mpa(接触压力为 70N 时)。接触压力调整:受电弓在正常工作高度,接触压力可在机车顶部用弹簧秤测量,如果需要可由专业技木人员通过精密调压阀调节,调整好的精密调压阀在使用边程中禁止随意人为调整。更换受电弓时,应重新检测受电弓的接触压力。注:(1).如运行中由于碳滑条磨损使滑板重量减少,导致接触压力少量升高寸,无需调整精密调压阀。(2)本文图纸和文字只说明基本原理,详细精确的设计资料必须从各修订图纸或最新图纸中获得。 五、维护说明五、维护说明(一)检查使用前,在降弓位置检查钢丝绳的松紧程度。两侧张紧程度应一致。清理阀板上的过滤器。拧
10、开滤清器的外罩,清理尘埃和水。1间隔周的维修内容目测整个受电弓。若存在损坏的绝缘子,破损的软连接钱,损坏的滑动轴承和变形的部件都应更换。若磨耗部件超过其磨损极限,也应当及时更换。清洁车顶与受电弓之间的绝缘管,可用中性清洁剂,不得使用带油棉纱。每天用干棉纱擦拭,防止灰尘吸附,导致一次短路。2间隔个月的维修内容整个受电弓性能检测,目测软连接线,用卡尺测量滑板厚度,若磨损到限则应更换。3间隔年的维修内容紧固件的检测,尤其是整个弓头弹性系统的零部件。如果需要拧紧螺母,应注意保证相应的扭矩。M8 螺栓扭矩为 122Nm。4间隔年的维修内容轴承的润滑,滑动轴承可自润滑,对于下导杆两端的关节轴承以及升弓装置
11、销轴处的润滑,可用注油枪向润滑油杯内注 SHELLALVANIA R3 型润滑脂。注完后用油杯帽密封。下臂上的个滚动轴承的润滑,需拆下下臂,从有弹性档圈一端将轴拆下,衬套内注SHELLALVANIA R3 型润滑脂后,装上下臂。拆装下臂时请向厂家索取拆装工艺。5间隔年的维修内容更换软连接线。6间隔年的维修内容更换轴承。(二) 润滑润滑滚动轴承是为了提高其使用寿命。在最初安装时、两年一次的维修期或常规维修时油杯应注意密封以防尘土和水.滑动轴承可自润滑,保养方便。(三)清理阀板上的过滤器应 12 周清理一次。(四)更换滑板出现下列情况时,必须更换滑板:1碳条磨耗后高度小于 5mm 成滑板总高度22
12、mm。2由于产生电弧,发生变形或缺陷。3滑板碎裂或出现一定深度的凹槽。如果仅需更换一个滑板,新滑板与另一个旧滑板的高度差应不超过 3mm。特别注意:安装滑板压缩空气进气接口时,套紧螺母的拧紧力矩不大于 3Nm,用手旋入或小型扭力扳手即可。(五)调试更换阻尼器图 3-6 阻尼器调试说明1-长座=54mm 2-长度=4801.5mm 3-阻尼器 4-右 5-左6-防坐盖 7-锁紧螺母(气缸)8-锁紧螺母 (接头)阻尼器在安装受电弓前必须经过调试。如果受电弓实际动作特性与额定值之间有较大差别,有必要检查阻尼器的安装情况。磨损、动作不灵活、漏油时,须更换阻尼器。具体操作如下:先把阻尼器拉伸、压缩次,长
13、座=54mm,落弓位置的安装长度=4801.5mm。(六) 检查升弓装置建议每 46 周在落弓位置检查一次钢丝绳的松紧。如需要,则把钢丝绳拉紧,但两螺母拧紧量要相同,避免升弓装置松弛(在落弓位置),如图 3-7 所示。图 3-7 装有升弓装置的底架1-弓装配 2-升弓装置 3-钢丝绳 4-销轴 5-主通气管 6-线导向六、弓网故障后的检修、检测六、弓网故障后的检修、检测当发生弓网故障,造成受电弓滑板、弓头、上臂等零部件变形或损坏,应将受座弓从车顶拆下,进行全面调修或更换零部件,检修完成后在专用试验台上対受电弓进行例行试 验(包括动作试验、弓头自由度测量、气密性试验、静态压力特性试验等) ,试验
14、合格后方可重新装车投入使用。对于较轻的刮弓,可在车顶调试升降弓时间、静态压力特性试验等。关于受电弓的一些常见故障和维修,可以参见CRH2 动车组故障处理手册中相关部分和专项修作业办法的受电弓专项修办法部分。七、七、DSA250 受电弓辅助用油脂受电弓辅助用油脂表表 3-2 受电弓辅助用油脂受电弓辅助用油脂名称用途螺纹润滑剂用于螺绞连接处,用于改善摩擦导电接触脂用于所有受流表面,如滑板安装座表面,软连线接线端子表面螺纹密封胶用于所有管螺纹及阀门接头的密封壳牌润滑脂用于下臂内轴承,下导杆杆端轴承和升弓装置销轴的润滑八、八、 注意事项注意事项(一)必须要由专业技术人员调整和维护受电弓。在任何情况下,
15、必须采取必要的安全和防护措施。(二)在车顶工作时,必须切断接触网线供电电源。(三)受电弓升弓时,应确保压缩空气供应无意外故障发生。因为一旦压缩空气供应发生故障,受电弓就会下降,可能造成受电弓臂底下人员的人身伤害。(四)在调整和维护受电弓时,为确保不会无意升弓,使用约 1.5 米的绳子绑在底架和上交叉管间。(五)维护弓头时,在受电弓的上交叉管和车顶或底架间用长约 0.9m 的木制支撑支撑。不要把木制支撑放置在气囊或升弓装置的部件上。(六)特殊情况在受电弓气囊失效后,重新启用受电弓前应完全排除渗入其中的水。(七)必须遵循网线接地和绝缘的原则。第三节第三节 高压箱高压箱25KV 电网高压首先由受电弓
16、引入动车组,然后经过故障隔离开关接入到高压机器箱,并旁路连接了保护接地开关 EGS。高压机器箱内有避雷器、真空断路器 VCB、接地端子。从高压机器箱出来的高压电直接连接到牵引变压器的原边绕组。设置了高压联锁回路,在受电弓没有降下或保护接地开关 EGS 没有闭合的情况下,高压机器箱不能打开。 故障隔离开关的作用是在出现故障时强迫断开受电弓。EGS 的作用是将高压系统强制 性接地,以便车辆维护时人员的安全。VCB 的作用是在需要的情况下自动断开主变压器的供电。一、真空断路器一、真空断路器型式:CB201 型。额定电压:AC30kV,瞬间最大电压 AC31kV)额定电流:AC200A。额定频率:50
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