西安铁路职业技术学院毕业设计（论文）
2 SS4改型电力机车机械部分的结构、特点和作用
机械部分的结构主要由车体、转向架、车体与转向架的连接装置和牵引缓冲装置组成
2.1 车体的结构、特点和作用
2.1.1车体的结构
车体由底架，侧墙，车顶，顶盖和司机室等有关部件组成。
(1)底架由侧梁、枕梁、牵引梁、变压器梁、辅助纵梁、隔墙梁组成。底架是车体的基础，主要用来安设车体内各种设备，承受并传递纵向、垂向、横向力。
(2)侧墙装设于车体两侧，是一种框架式承载结构，为保证通风和照明，在侧墙上还布置有通风百叶窗和照明玻璃窗。另外在其前端还装设有司机室门。
(3)车顶和车顶盖：车体顶部焊有车顶，其上开有4个方孔，装设可拆卸车顶盖，以便检修机车时，拆装车内设备。车顶盖共4个，分别设在变压器室，机械室，I、Ⅱ端高压室上方。
(4)台架：焊装于车体底架上，其上安装各种电气设备，其下空间安装冷却风道、空气管路及布线。
(5)司机室：每节车前端设有一司机室，是乘务员工作的场所。 (6)排障器：位于牵引梁下面，用来排除线路上的障碍物。[5] 2.1.2 车体的特点
(1)每节车前部为司机室，前端凸出，以充分利用空间，增加美感；司机室前窗玻璃为薄膜式电热玻璃；两侧活动窗采用成型拉窗，美观，密封好；司机室后墙两边各设一走廊门，与车体两侧纵走廊相通，车体后端设有横走廊，后端墙中间设有过道门，是两节车相同。
(2)车体内设备布置，采用双边走廊，分室斜对称布置，设备屏柜化，成套化，结够紧凑，维修方便。
(3)每节车车顶有受电弓，主断路器各一台，两节车车顶高压部分，用高压连接器相连。
(4)在每节车车体顶部焊有1、2端高压室，变压器室，机械室4个可拆卸的顶盖，便于检修时拆装车内设备[5]。 2.1.3车体的作用
(1)用来安设各种电气设备和辅助机组，机车上除牵引电机外，几乎所有的电气设备都安装在车体内；
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SS4改型电力机车机械部分的常见故障及检修
(2)保护车内设备不受雨、雪、风、沙侵袭； (3)作为乘务员操纵、维修保养机车的场所；
(4)接受转向架传来的牵引力、制动力，并传给设在车体两端的牵引缓冲装置； (5)将各种设备的重量经支承装置传给转向架及轨道；
(6)在机车运行中除承受上述纵向力、垂向力外，还承受走行部传来的冲击、振动及各种横向力[5]。
2.2 转向架的结构、特点和作用
2.2.1 转向架的结构
转向架时机车的走形部分，它是电力接车机械部分最重要的部分。由构架，轮对，轴箱，轴箱悬挂装置，齿轮传动装置，牵引电动机，基础制动装置组成。
(1)每节车由2台二轴转向架，全车四台。
(2)它既有三周转向架的传统结构，又有自身特点，如，固定轴距短，采用低位斜拉杆牵引装置以减少轴重转移等。[2]
图2-1 SS4改型电力机车转向架外形图
1—砂箱装配；2—一系悬挂装置；3—整体起吊链接装置；4—轮对电机总装；5—构架组装； 6—限位装置；7—车体悬挂装置；8—电机悬挂装置；9—基础制动装置；10|—手制动装置；
11—速度传感器；11|—轮轨润滑装置；12|—牵引装置
2.2.2 转向架的特点
(1)一系悬挂采用轴箱螺旋钢弹簧与弹性定位的独立悬挂结构，并配置垂向油压减振器。二系悬挂采用全旁承橡胶堆加横向油压减振器和摩擦减振器的简单悬挂结构
(2)传递牵引力的方式为斜拉杆低位牵引方式。
(3)轴箱轴承均采用能承受轴向和径向力的圆柱滚子轴承。 (4)构架受力状态和结构合理，工艺性好。 (5)基础制动均采用单边高摩合成闸瓦。
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(6)电机悬挂方式均采用刚性半悬挂[11]。 2.2.3 转向架的作用
转向架是电力机车的主要组成部分之一。它用来传递各种载荷；并利用轮轨间的黏着保证牵引力的产生；同时实现机车在直线和曲线的平稳运行，减小对轨道的横向作用力，保证机车曲线运行的安全可靠；并尽可能缓和线路不平顺对机车的冲击，确保机车运行的平稳性，减少运行中的动作用力及其危害。它对机车牵引性能、动力学性能、安全性能起着决定性的作用[11]。
2.3 车体与转向架的链接装置
车体与转向架连接装置也称二系弹簧悬挂，设置在车体与转向架之间。
二系悬挂装置布置在构架左右侧梁顶面，采用多层橡胶和多块钢板粘结硫化而成的橡胶堆。每台转向架4个，橡胶堆具有较大的垂向刚度和一定的横向剪切刚度，变形时，内部产生摩擦，能吸收机械能，尤其是吸收高频振动能量，机车通过曲线时，利用橡胶堆的横向剪切刚度起复原作用[6]。
2.4 牵引缓冲装置
牵引装置即指车钩，它是机车与列车的连接装 牵引装置即指车钩，它是机车与列车的连接装置，为了缓冲连挂和运行中的冲击，还设置有缓冲 置，为了缓冲连挂和运行中的冲击，还设置有缓冲器。[6]
3 机械部分的常见故障及检修
3.1车体的故障与检修
3.1.1底架的损伤及检修限度
常见的底架损伤主要有变形、腐蚀、裂纹和磨耗4种。 ?变形
① 底架中、侧梁下垂
底架受垂直载荷作用后，会发生一定的变形，一般中央部分较大，其次是两端，枕梁处可视为刚性质点。因此，整个底架的中、侧梁可视为两端外伸的简支梁，如图3-1所示。
在设计车辆时，其挠度的允许值有～定标准。一般用静载荷下的挠度与车辆定距之比不超过一定数值作为衡量标准。
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SS4改型电力机车机械部分的常见故障及检修
运用中的车辆由于承受垂直及水平方向载荷的综合作用及风雪雨淋，日晒夜露，加之使用不当(如超载、偏载或集中装载过大等)，而发生一定的永久变形。若变形过大，梁件会早期发生裂纹，降低车辆使用期限。同时，会影响车辆其他部件的正常工作，如使制动缸过分倾斜，影响制动等。中、侧梁在枕梁间下垂量的段修限度为30him，要求调至水平线以上。中梁不过限侧梁过限时，可将侧梁调到中梁现有挠度以上。
② 牵引梁或枕外侧梁上挠或下垂
图3-1 底架中、侧梁受力简图 1-侧梁；2-枕梁；3-中梁；4-路梁 f-中梁或侧梁中央挠度；q-中梁或侧梁单位长度载荷； A-侧梁与枕梁相交处距轨面距离 Ｌ1-底架中侧梁外伸部分长度；Ｌ2-车辆定距。 B-侧梁端面距轨面距离
如图所示，是由于车端部的载重及运行中的纵向冲击力所造成的。多发生于运用时间较长，车端部腐蚀较多的车辆上。它将影响底架与车体的连接强度以及车钩连挂尺寸，若过大，会造成两连接车钩中心高度差值过大，以致在运行中使车钩和底架产生附加弯曲，严重时会因车辆振动而发生脱钩事故。牵引梁或枕外侧粱上挠或下垂的段修限度为20mm，要求以两枕梁中一t2,线为基准调至水平
③ 中、侧梁左右旁弯
如图所示，在正常运行中，由纵向力引起的车端变形是很小的。但在调车冲击、紧急制动、变速运行等因素影响下，会使冲击力过大，加上缓冲器容量不足，就造成中、侧梁发生失稳现象(即水平弯曲)。中、侧梁左右旁弯的段修限度为30mm。
牵引梁甩头及扩张冲击力过大时牵引梁部分也会丧失稳定即发生牵引梁部分水平弯曲，向一侧弯曲称为牵引梁甩头，如图所示。单侧或双侧凸出称为牵引梁扩张。
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④ 牵引梁甩头的段修限度20rnm。一侧扩张的段修限度为20mm，两侧扩张时段修限度为两侧之和30mm。
⑤ 腐蚀对于普通碳素结构钢制作的底架结构，当防腐措施不够时，能较快地产生腐蚀损伤。在车辆检修中底架各梁件、金属地板等要铆、焊加强或截换、更换的大都是由于腐蚀造成的。
⑥ 裂纹底架产生裂纹的部位大多在梁件断面形状改变处，焊缝附近及铆钉孔周围等处。产生裂纹的原因除设计不合理，使局部应力过大造成损伤外，也可能是因基体金属受到烧损，材质发生变化，或者在焊前材质因下料、组装不合工艺要求，存在内在缺陷和弊病，再加上运用中超载，过大冲击等使结构产生裂纹。此外，梁件变形过大或腐蚀到一定程度后强度削弱也将导致裂纹产生，这种情况多发生在运用已久的旧车上。因在运行中裂纹会继续扩大，甚至延及整个梁件断裂，车辆底架各梁件不允许发生裂纹后继续运行。
⑦ 磨耗底架上产生磨耗的地方不多，但在上心盘、上旁承及牵引梁内侧面与缓冲器或前、后从板相接触处产生磨耗，如图所示。由于牵引梁内侧面磨耗会减弱牵引梁强度而产生裂纹，或发生牵引梁胀肚凹入的现象。[4]
3.1.2侧墙、端墙及车顶的损伤侧、端墙及车顶损伤，主要形式有变形、裂纹和腐蚀 (1) 变形
① 端、侧柱外胀如图3-3所示，多发生于敞车、煤车车体上。当端、侧柱根部发生腐蚀，焊接不良或本身刚度不够，运行中的振动使车体各连接部分发生松弛，在散装货物的侧压力以及运行中的冲击力作用下都会使端、侧柱发生外胀。
② 侧柱外胀后，将影响与底架的连接，降低原有强度，在端、侧柱根部发生焊缝端、开裂现象。严重的会造成货物失散，或超出车辆限界。
1-牵引梁；2-侧梁；3-枕梁
图3-4 敞车测柱外胀
4-从板座；5-磨耗处 1-端角柱；2-铅垂线固定钉；3-测量线
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