西安铁路职业技术学院毕业论文设计
1-心轴(一) ;2-托板 ;3-悬挂臂; 4-悬挂座 ;5-心轴(二)。
2.7 基础制动装置
列车到站要停车,遇到紧急情况时也要紧急停车,在限速区需要缓行,下长大坡道时也要控制速度等,这些都离不开制动装置。基础制动装置的作用是将制动缸的力传给闸瓦。基础制动装置可由若干制动单元组成。每一制动单元包括一个制动缸和闸瓦。制动缸内作用于活塞的压缩空气推力(或储能制动装置相当于手制动装置手轮上的力)经放大机构传给各闸瓦,使闸瓦压紧车轮踏面,最后通过轮轨的粘着产生制动作用。 2.7.1 结构
SS7E电力机车基础制动装置采用踏面制动单元,选用了XFD型制动单元,它具有以下特点:重量轻、体积小、安装方便、制动倍率调整方便、间隙调整器动作准确、传动效率高、闸瓦更换方便、使用维护简单等特点。其中XFD-1型单元制动器8组,XFD-2型单元制动器4组,两种制动器公共完成机车制动停车作用,其中XFD-2型制动器单独完成机车停车时的制动作用,以保机车运行及停车制动的可靠性。结构见图2—20。 2.7.2 制动器组成
XFD-1型制动单元主要由制动缸、力的放大机构和单向自动间隙调整器组成,它可以产生闸瓦压力并自动补偿闸瓦和车轮磨耗所产生的间隙。XFD-2型制动单元是在XFD-型的基础上,在制动缸体上部增加弹簧停车制动器。以达到机车车辆在充排总的状态下,实现机车车辆的缓解或制动作用,给弹簧停车器的作用可替代机车车辆的手制动作用。
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电力机车二系悬挂及其检修工艺SS7E
图2.20 基础制动装置
1-安装板(一);2-XFD-1型单元制动器 ;3-闸瓦; 4-安装板(二); 5-安装板(三);6-XFD-2型单元制动
2.7.3 XFD型单元制动器技术参数
制动缸直径 177.8mm 制动倍率 4.47 传动效率 0.85
制动器闸瓦输出力(风压450kPa) (2.5±2.5)kN 闸瓦与车轮踏面的恒定间隙 4~8mm 轮、瓦,磨耗一次补偿量不小于 10 m 最大闸瓦间隙调整长度 125mm 允许使用环境温度 -40~45℃ 弹簧停车制动器输出力 25kN 活塞最大行程 25kN
制动单元重量 XFD-1型:46kg XFD-2型:68kg 2.7.4 闸瓦间隙调整
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(1)将轮、瓦间间隙调整为100 mm左右,制动缸充入100kPa压缩空气,反复充、排气,经数次调整动作后,能实现轮、瓦间隙4~8 mm。
(2)拧动间隙调整器后六角螺母,增大或缩小扎瓦间隙,亦能调整轮、瓦间隙正常。
2.7.5 弹簧停车制动器风动和手动缓解操纵
向弹簧停车制动器充入600kPa压力空气,经二次充排总风,单元制动器应能产生制动和缓解作用。当排出总风时,弹簧停车制动器产生制动作用,拉动手动缓解环,制动器应能缓解。特别注意,在弹簧停车制动器未缓解前,严禁动车。
2.8 附件装配
SS7E电力机车转向架附件装配主要有砂箱、排石器、梯子、垂向止挡、横向止挡等组成。
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3 SS7E二系悬挂
3.1 机车二系悬挂
3.1.1系悬挂概念及其功能
机车二系悬挂(locomotive secondary suspension)转向架构架与车体之间的悬挂装置。二系悬挂的垂向刚度或静挠度是很重要的参数。货运机车速度较低,但要求起动时轴重转移小,黏着性能好。
机车二系悬挂(locomotive secondary suspension)转向架构架与车体之间的悬挂装置。二系悬挂的垂向刚度或静挠度是很重要的参数。货运机车速度较低,但要求起动时轴重转移小,黏着性能好,故二系悬挂较硬,这样机车悬挂装置的总静挠度主要由一系悬挂提供,其特点是一系软、二系硬。客运机车速度较高,为了提高车体的垂向平稳性,要求二系悬挂较软,机车悬挂装置总静挠度的70%左右应由二系提供,其特点是一系硬、二系软。
机车的横向平稳性是高速运行的主要障碍。为了改善机车横向平稳性,应在车体与转向架之间设置横向弹性连接装置,或称横动装置,使车体相对转向架能够弹性横动。横动装置的作用犹如在垂向设置弹簧装置一样,在横向分隔了车体与转向架的质量,使车体不直接参与转向架的横向振动,从而提高了转向架蛇行稳定性,并降低了车体的横向振动加速度。
如果车体与转向架之间不能相对弹性横动,则车体与转向架一同发生蛇行振动,机车蛇行开始失稳的临界速度要比有横动装置者低得多。时速在120km以上的机车通常都设置横动装置。近些年来,车体与转向架之间的弹簧装置兼作横动装置获得了广泛的应用。车体质量通过转向架构架左右两侧的弹住旁承支承于转向架上。弹性旁承由圆弹簧或橡胶堆组成,成为二系悬挂,利用弹性旁承的横向弹性位移起横动装置的作用。
橡胶堆旁承的垂向刚度大,静挠度较小,因此只适用于速度不很高的货运机车,利用橡胶堆的剪切变形起横动装置的作用。橡胶堆的剪切变形还可使转向架通过曲线时相对车体回转。橡胶堆的剪切刚度较小,因此转向架相对车体的横动和回转都比较灵活。
对于速度较高的客运机车,多采用高圆簧加减振器,用来衰减车体的横向振动。为了控制转向架的蛇行振动,在快速及高速机车上,广泛应用抗蛇行油压减振器,沿纵向布置在转向架中部两侧。抗蛇行减振器的结构及特性
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与一般油压减振器不同。一般油压减振器的阻尼力与振动速度成正比,而转向架蛇行振动的振幅及频率均不大,振动速度很小,装设一般油压减振器时,其阻尼力很小,减振效果不明显。抗蛇行油压减振器的特点是对振动速度非常敏感,振动速度稍有增加,其阻尼力会很快上升,起到明显的减振效果。二系悬挂中的抗蛇行减振器控制转向架蛇行振动效果显著,被客运机车转向架广泛采用。
3.2 牵引电动机悬挂方式
3.2.1悬挂方式
牵引电动机有两种悬挂方式。一种是牵引电动机和动轮轴连接的悬挂方式,称为抱轴式悬挂或半悬挂。采用这种悬挂方式时,动轮通过轨缝和道岔所产生的冲击振动会直接传给牵引电动机。抱轴式悬挂适用于结构速度低于120公里/小时的机车车辆。另一种是架承式悬挂(或称全悬挂)。采用这种悬挂方式时牵引电动机固定悬挂在转向架构架上,在牵引电动机轴端和小、大齿轮之间加入各种弹性连接元件,以减小冲击振动的影响。架承式悬挂适用于结构速度高于120公里/小时的机车车辆。 牵引电动机全悬挂,包括牵引电动机架悬式和体悬式两类,把牵引电动机悬挂在转向架构架上,位于一系悬挂之上,二系悬挂之下,称为架悬式;把牵引电动机装在车体底部,位于二系悬挂之上,称为体悬式。
牵引电动机架悬式 广泛应用于世界各国速度较高的机车和动车上,其主要特点是将牵引电动机固装在转向架构架上,因此牵引电动机全部质量等于簧上质量。牵引电动机输出轴与轮对之间的驱动装置需要采用能适应各方向相对位移的弹性联轴器作为中间联接装置并传递扭矩。弹性联轴器在结构上可以采用弹性元件(钢弹簧或橡胶块),也可以采用具有橡胶衬套的连杆关节机构。 牵引电动机架悬式的优点是:牵引电动机全部是簧上质量,因而簧下质量较小,轮轨垂向动荷载较小,有利于高速运行。因线路不平顺和轮轨冲击所引起的轮对垂向和横向加速度,不会直接传到牵引电动机和牵引齿轮副,例如当车轮的垂向加速度为10g时,牵引电动机的垂向加速度只有0.5g,牵引电动机及牵引齿轮副的工作条件大为改善,故障率减少,工作寿命延长。机车速度愈高,上述优点愈明显。通常认为,机车最大运用速度超过120km/h就应采用牵引电动机架悬式。 牵引电动机体悬式 高速动车组的最高运行速度为200 km/h~350 km/h,当动车组为动力集中式时,即动车组的两端为动力车,中间为拖车,则动力车的功率较大,牵引电动机较大、轻重。如果把牵引电动机置于转向架构架上,则转向架的质量及转动惯量增大,难于保证高速时转向架的蛇行稳定性。此时,必须把牵引电动机悬挂在车体的底部,使其成为二系簧以上的质量,这就称为牵引电动机体悬式。
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