2电传动机车设备布置与通风
第一节概述
电传动机车上有许多的电机、电气设备及其他元器件，在总体规划时，为了方便制造和 检修，常把零散的元器件组合成相对独立的单元，在总体布置就是把这些设备和单元进行一 个合理的定位。
一机车设备的要求
（1）重量分配均匀。目的在于使机车的轴重均衡，牵引力能充分发挥出来。通常首选 两端对称或斜对称布置。
（2）安装和维修方便。设备应尽量采用标准化、模块化的设计原则进行设计和布置。 便于车下组装和车上吊装，结构紧凑，易于接近，维护方便。特别是在运用过程中需要经常 接近的设备，应该留有足够的作业空间。
（3）安全。凡危及人身安全的设备，例如高压设备，要有相关的防护措施及警示标志， 不耐热的设备和部件，应远离或隔离热源。
（4）经济。设备布置时要充分利用空间缩短车体长度，按主电路走向布置相应设备， 使大截面的电缆或母线尽可能短，少迂回或不迂回；风管、风道尽量短，以简化施工，节约 用料。
（5）舒适。对于司机室设备布置，在设计上应符合造型设计和人机工程的要求，人机 之间的作业范围合适，操作方便，视线角度合理，有良好的瞭望和采光条件，易于正确观察 显示屏、仪器仪表及信号灯指示。留出必要的工作和生活空间，尽量减少司机室噪声。对于 某些部件需兼顾机车维修时检修人员的操作舒适性。
二通风冷却系统
通风冷却系统是专为冷却牵引电动机和电器而设置的。该系统由通风机、进排风道以及 空气滤清装置等组成。按通风系统的结构特征可做以下各种分类。
（1）按通风机的布置分类：有自通风式和独立通风式两种。前者指通风机在牵引电动 机内部，安装在电机轴上；后者指通风机与电机分开安装。
（2）按通风空气进口位置分类：有车内进气式和车外进气式。后者又分为车顶上方进 气和侧壁进气。侧壁进气又分为单侧进气和双侧进气。车外进气式通风冷却系统要预先考虑 到在恶劣气候条件下改为车内进气的临时措施。
（3）按通风系统的供风方式分类：有独立式、集中式和混合式三种，如图所示。
1-通风机
机车电机通风系统供风方式
（a）单独式 （b）混合式 （c）集中式
4-牵引电动机5-集中通风机 2-整流装置 3-牵引发电机
图a中，整流装置、牵引发电机和牵引电动机各有单独的通风机供给冷空气。
图b中牵引发电机和整流装置各有一台通风机供给冷空气，而两组牵引电动机则分别由 一台通风机集中供给冷空气。我国DF4型内燃机车采用类似这种通风方式，其不同点在于前 通风机进风口处首先冷却硅整流柜，然后再冷却三台牵引电动机。
图c中内燃机车上牵引发电机、整流装置和牵引电动机均由一台集中通风机供风。
第二节DF4B型内燃机车的设备布置及通风
一内燃机车基本构造
内燃机车在构造上包括发动机、传动装置、车体和车架、转向架及辅助装置五大部分。 1.发动机是机车的动力装置，其作用是将燃料的化学能转变为机械功。内燃机车采用 柴油机，即利用燃油燃烧时所产生的燃气直接排动活塞做功。因此，一般所说的内燃机车是 指柴油机车。
2.传动装置的作用是将发动机的机械功传给转向架，力求发动机的功率得到充分发挥， 并使机车具有良好的牵引性能。
功率较大的内燃机车的传动装置有液压传动和电传动两种，内燃机车相应称为液力传动 内燃机车和电传动内燃机车，它们在结构原理、运用维修上均有较大区别。
3.车体和车架是机车安装各大部件的基础，并能保护各种设备免受外界条件的干扰； 此外，也形成了乘务人员的工作场所。
4.转向架的作用在于：受机车上部重量；将传动装置传递来的功率实现为机车的牵引 力和速度；保证机车运行平稳和安全。
5.辅助装置的作用是保证发动机、传动装置和转向架的正常工作和可靠运行。内燃机
车的辅助装置主要包括以下几个系统：（1）燃油供给系统；（2）预热及冷却水系统；（3）机 油系统；（4）空气管路、制动及撒砂系统；（5）电控和照明系统。此外还有辅助驱动装置、 信号装置、通风装置、防寒设备、灭火器以及常用工具等。
二设备布置
中国北车大连机车车辆公司先后研制了DF4B、DF4C、DF4D型干线及调车机车，形成了DF4
系列机车。以DF4B型交-直流电传动内燃机车为例介绍，该型机车为柴油机标定功率为2650 kW的干线客、货运两用机车，总体布置如图所示。机车上部有第I司机室、电器室、动力 室、冷却室、第II司机室，机车下部有前后转向架、燃油箱、蓄电池箱、总风缸等。
前后司机室均设有操纵台。操纵台上安装有司机控制器、空气制动机制动阀、各操纵按 钮、仪表和信号显示装置等。司机室内还设有两个司机座椅、暖风机、电风扇、电炉等设备。 为便于瞭望，司机室前方和两侧均设有玻璃窗，前方玻璃窗外面设有刮雨器，侧窗可以手动 起落。在司机室后壁上装有手制动手柄，上部有行李架。在第Il司机室后壁的手制动装置 上方还设有圆形玻璃窗，以便观察冷却风扇的工作状态。
动力室内主要装有16240ZJB柴油机和TQFR-3000型三相交流发电机机组，以及为它工
作服务的空气滤清器、燃油滤清器、燃油输送泵、起动机油泵、冷却水系统的管路和阀类、 膨胀水箱等。动力室的左后角安装着水管立式预热锅炉及其控制柜、预热系统循环水泵、辅 助机油泵等。动力室侧壁上装有车体通风机，可以及时排出动力室的烟气并散发热量。
电器室内装有电阻制动装置、电器柜、励磁整流柜、辅助传动机构的起动变速箱、起动 发电机、励磁机、测速发电机和前转向架牵引电动机的通风机、空气制动系统的分配阀、作 用阀、三相装置控制柜、工具箱等。电器室内还设有通往车顶的人孔和梯子。
冷却室上部呈V形排列着两排散热器，在V形夹角中装有用液压马达驱动的吸风式冷却 风扇。外界空气从车体两侧的百叶窗吸人，经散热器后从顶部百叶窗排出。在散热器组下部 车架上安装有静液压变速箱（附装液压油泵）、后转向架牵引电动机通风机、机油滤清器、 机油热交换器、两台电动空气压缩机（NPT5型）等。
车架下部中央吊装着燃油箱。燃油箱的两侧安置12组酸性蓄电池（共48个单节）串联 构成蓄电池组，其总电压为96V。燃油箱的前、后端装有总风缸。
机车两端装有牵引装置，用于机车和车辆的自动连结和分解、传递机车牵引力及承受来 自车辆的冲击力。车钩采用改进型的下作用式车钩。
机车的走行部由两台可以互换的三轴转向架组成。转向架的各轮对分别由牵引电动机驱
动，轮对产生的牵引力经转向架、车底架传给车钩和后部的车辆。
DF4B型机车车体采用框架式侧壁承载，是一个全焊的钢结构，由侧墙、顶棚、车底架、 四组内部隔墙和两端司机室组成。为便于乘务和检修人员工作，除司机室开有侧门外，在动 力室的两侧也开有侧门。在电器室、动力室和冷却室的顶部均有活动顶盖，以便吊装部件。 车体外皮是2.5mm厚的钢板，内表面喷涂保温阻尼材料，用以防振、隔声和隔热。
机车各机组功率传递情况是：柴油机-发电机组的功率输出端经弹性法兰并通过万向轴 与起动变速箱连接，以驱动起动发电机、励磁机和前转向架牵引电动机通风机；柴油机自由 端则通过传动轴与静液压变速箱连接，以驱动两个静液压泵，并通过尼龙绳传动轴带动后转 向架牵引电动机通风机。当起动柴油机时，起动发电机作为电动机，由96V蓄电池组供电， 通过起动变速箱带动柴油机起动。柴油机起动后，起动发电机自动接成他励发电机工况，转 变为辅助发电机，由柴油机带动它旋转，并通过电压调整器使其输出电压恒定在110V（DC）， 向空气压缩机的电动机及其他电动机供电，并对蓄电池充电。当机车牵引时，起动发电机还 向整个控制回路和励磁机供电。牵引发电机产生的交流电经过硅整流装置全波整流，供给直 流牵引电动机，牵引机车运行。
当机车在长大下坡道上运行或要减速运行时，需对列车施行制动。DF4B型内燃机车具有 空气制动和电阻制动两种制动方式。电阻制动是使牵引电动机变为发电机，将列车动能转为 电能，然后输给制动电阻，将电能转换成热能散发掉。使用电阻制动可以节省闸瓦和减少车 轮踏面磨耗，并可提高列车在长大下坡道上的运行速度。随着列车速度降低，电阻制动的制 动力减小，电阻制动必须与空气制动配合使用。
柴油机的油水冷却是通过静液压系统带动风扇来实现的，由于对柴油机气缸冷却水温与 增压空气、机油的冷却水温要求不同，机车的冷却水系统分为两个独立的循环系统：高温水 系统和低温水系统。它们的循环水路如下：
高温水系统（柴油机水系统，24组散热器）：柴油机高温水泵→柴油机、增压器冷却水 腔→散热器→柴油机高温水泵。
低温水系统（中冷器、机油热交换水系统，32组散热器）：柴油机低温水泵→中冷器→ 机油热交换器→散热器→静液压油热交换→柴油机低温水泵。
安装在动力室顶部的膨胀水箱，处于冷却水系统的最高位置，并有管路分别与两个冷却 水系统相连，以便随时补充这两个系统因汽化和漏泄而损失掉的水。
三内燃机车通风冷却系统
内燃机车辅助系统是保证机车柴油机、传动装置、走行部、制动装置与电气控制设备等 正常运转，以及乘务人员正常工作条件的各项装置。它是内燃机车必不可少的重要组成部分。
内燃机车辅助系统包括：冷却系统、机油系统、燃油系统、压缩空气系统、通风装置、 空气滤清系统、预热系统、辅助驱动装置、撒砂装置以及为改善乘务员工作条件的各种设备。
内燃机车冷却系统，就其冷却方式的不同，大体可分为通风冷却系统、柴油机水冷却系 统、增压空气冷却系统及各类油（机油、液力传动工作油等）的冷却系统。除通风系统与空 气有关外，其余各系统均与水有联系。因此亦将其余各系统统归于水冷却系统内。所以，内 燃机车的冷却系统可概括分为通风冷却系统和水冷却系统两类。
第三节SS3B型电力机车的设备布置及通风
电力机车基本构造
电力机车是由电气系统、机械系统和空气管路系统三部分组成的。 （1）电气部分指机车上的各种电器设备及连接导线。 （2）机械部分指机车转向架和车体。
我国机车主要采用的是两台转同架（三轴或二轴），每根车轴由一台牵引电动机进行驱 动。轴式为C0-C0（三轴）或B0-B0（两轴），C表示三根轴，-表示两台转向架互不相连，下 标0表示每根轴有自己的驱动牵引电机。
机车重量（垂向力）传递主要是车体连同所装设备的重量通过每台转向架上的两个中央 支承和4个旁承传到转向架的枕梁和侧梁上；再由弹簧悬挂装置将这些载荷经轴箱均匀分配 到各车轴，经车轮传到钢轨上。
牵引力或制动力〔纵向力)从钢轨开始，车轮经轴箱，轴箱拉杆传到转向架的构架上， 再由中央支承传给装在底架上的自动车钩，对列车进行牵引或制动。
（3）空气管路系统指风源、控制气路、辅助气路和制动气路四部分
空气压缩机产生压缩空气储存在主风缸中，作为列车制动和各种气动机械风源。 一SS3B型电力机车的特点
SS3B型电力机车轴式为（C0-C0），牵引电动机对称地布置在两个转向架上，安放的位 置为各端前方同向抱轴悬挂，这样布置可以减少机车的轴重转移，同时也方便于两个转向架 互换。其余的电气设备都布置在机车上部。车内设备以平面斜对称布置为主，只有少数设备 重叠安放，设备成套安装，有利于制造和互换维修。
为方便称呼起见，机车内部划分为7个室，机车中部为变压器室，向机车两边划分为I、 II端高压室，I、II端辅助室，I、II端司机室，两侧有连通全车的贯穿式走廊，走廊地板 下画是走线槽，电器设备多布置在各室内，尚有一些设备布置在车顶及其他部位。
全车设备概况如图所示。 二SS3B型电力机车的重要设备组成 1司机室设备布置
司机室是电力机车司机工作的场所，室内设备的作用为：操纵机车；监视机车各部分运 行情况；反映机车运行速度；运行前方信号复示；调节工作环境温度；方便生活等。设备以 正副司机为中心作合理布置，以便于操作，减少疲劳，增加舒适度。
司机室左侧设置正司机操作台、空气制动机，右侧设置副司机操作台、紧急放风阀。 司机室设备布置简图如图所示。