1、SS4 改型机车运行过程常见故障分析及其处理学 生 姓 名： 学 号： 专 业 班 级： 铁道机车车辆 指 导 教 师： XX 铁 路 职 业 技 术 学 院 毕 业 设 计 （ 论 文 ）- I -摘 要SS4 改进型电力机车是在 SS4、SS5 和 SS6 型电力机车的基础上，吸收了 8K 机车一些先进技术设计的。SS4 改型电力机车作为我国自主研发的第一代重型货运机车，它启动平稳、加速快、工作可靠、设计载重 500 吨。和内燃机车不同，电力机车主要靠电提供动力，在功率、速度、环保等方面也有着不可比拟的优势。而 SS4 改机车是在 SS4 型电力机车的基础上通过消化国内外先进技术，使其性能
2、更加完善，工作更加完善。SS4 型电力机车辅助电路基本相同，都采用传统劈相机及电容分相起动通风机后备的双馈单三相变流系统。每节车只设一台劈相机，当该机因故障切除后，可用电容对第一台牵引风机电动机直接分相起动，然后该电机兼作劈相机，在网压 22Kv 以上时，可逐一起动其他辅助机组，避免机破事故。辅助电机的保护形式有两种，一部分韶山 4 型机车采用三相自动开关，具有过载、短路复合脱扣保护功能，并可直接切除故障电路；另一部分机车采用了电子保护，具有、过载与短路保护功能，其缺点是不能直接切除故障电路而需借助于机车辅机接触器切除或主断路器保护性断电。韶山 4 改型机车采用不等分三段顺控半控桥，但是牵引特
3、性为恒流、准恒速特性控制，电阻制动为加馈电阻控制，其特性为准恒速限流控制，具有与再生制动相当的优良低速制动，缺点是耗能较大。SS4 改电力机车在运行过程中主要容易发生故障的机械部分主要是受电弓、主断路器、两位转换开关以及劈相机等部件。本文从 SS4 改进型电力机车的基本构造和检修工艺出发结合机车在运行过程中容易发生故障的部件的检修实例，和机车的车体结构特点，对 SS4 改进型电力机车在运行过程中常见的故障部件进行分析。关键词：故障分析；主断路器；受电弓XX 铁 路 职 业 技 术 学 院 毕 业 设 计 （ 论 文 ）- II -目 录摘 要 I引 言 11 SS4 改型电力机车简述.21.1
4、 主要技术参考.21.2 电路控制.21.3 辅助电路.31.4 设备布置.31.7 转向架.41.8 制动系统.42 受电弓 52.1 受电弓概述 52.2 TSG1-630/25 型单臂受电弓的基本结构.52.3 TSG1 型单臂受电弓的动作原理72.4 主要技术参考 72.5 TSG1 型单臂受电弓常见故障处理83 主断路器 93.1 主断路器概述.93.2 主断路器的结构.93.2.1 高压部分103.2.2 低压部分103.3 主断路器的动作原理113.4 主断路器运行中的故障分析124 转换开关 .144.1 两位转换开关概述144.2 转换开关结构144.2.1 骨架144.2.
5、2 转鼓144.2.3 触指杆（静触头组）144.2.4 传动装置154.2.5 联锁触头154.3 转换开关的使用与维护15XX 铁 路 职 业 技 术 学 院 毕 业 设 计 （ 论 文 ）- III -5 高压连接器 .165.1 高压连接器概述165.2 高压连接器结构165.3 高压连接器的动作原理165.4 高压连接器的使用与维护176 劈相机186.1 异步劈相机概述186.2 电力机车劈相机结构186.3 韶山 4 改进型电力机车的劈相机工作原理196.4 电力机车劈相机不启动原因分析及处理196.5 机车劈相机日常维护21结 论 .22致 谢 .23参 考 文 献 24XX
6、铁 路 职 业 技 术 学 院 毕 业 设 计 （ 论 文 ）引 言我国社会经济在21世纪已经进入了一个快速稳定的发展时期，因此提速与重载依然是我国未来铁路发展的主旋律。在新的历史条件下，我们遇到了很多新问题，出现了很多新困难。但是，体制改革与机制转换、结构调整与技术改造，正在为我国电力机车新一轮发展奠定基础；铁路加大投入，加快建设，电力牵引又是牵引动力改革的发展方向，这为电力机车发展提供了新的机遇，开辟了新的市场。未来10年到20年，我国铁路牵引动力运载工具要发生巨大的变化，以高速动车组和大功率交流传动客货运电力机车为标志的铁路运输装备的升级换代，将引发电力机车牵引技术的巨大进步与飞跃；以单
7、司机值乘、长交路轮乘制为标志的乘务制度实施，将引发机车运用于管理制度的变革。我国电力机车从1958年以来，已经过了50多年的发展历程，也取得了令世界瞩目的成就。迫于铁路运输日益增长的需要，目前各国铁路部门都在不断致力于提高列车的运行速度，随着有关科学和工业的发展，目前各国对高速机车的设计和制造水平已有很大程度的提高。许多国家的干线电力机车的结构速度普遍提高至160200公里/小时，个别则提高至200公里/小时以上。高速运行给机车带来一系列复杂的技术问题。就电力机车而言，为保证运行安全可靠，除了要求电气部分应具有良好的性能外，还必须要求机械部分要具有优越的动力性能，后者是决定高速机车具有平稳运行
8、性能的主要因素。本文对造成 SS4 改电力机车运行过程中的的主要故障原因进行深入分析，提出在检修运用中相应的解决对策，希望能对机车运用的可靠性和安全性起到积极作用。SS4 改 型 机 车 运 行 过 程 常 见 故 障 分 析 及 其 处 理- 2 -1 SS4 改型电力机车简述SS4 改进型电力机车是在 SS4、SS5 和 SS6 型电力机车的基础上，吸收了 8K 机车一些先进技术设计的。SS4 改进型电力机车是由各自独立的又互相联系的两节车组成，每一节车均为一完整的系统。它电路采用三段不等分半控调压整流电路。采用转向架独立供电方式，且每台转向架有相应独立的相控式主整流器，可提高粘着利用。电
9、制动采用加馈制动，每台车四台牵引电机主极绕组串联，由一台励磁半桥式整流器供电。机车设有防空转防滑装置。每节车有两个 B0 转向架，采用推挽式牵引方式，固定轴距较短，电机悬挂为抱轴式半悬挂，一系采用螺旋圆弹簧，二系为橡胶叠层簧。牵引力由牵引梁下部的斜杆直接传递到车体。空气制动机采用 DK-1 型制动机。1.1 主要技术参考额定功率 6,400kW 持续牵引力 450kN 最大牵引力 628kN 持续速度 50km/h 最大速度 100km/h 悬挂方式 半悬挂式 制动方式 电阻制动，空气制动 电制动功率 5 300kW 机车总重 184t 轴荷重 23t 车钩中心距 216416mm 用途 干线
10、货运 轴式 2(Bo-Bo) 网压 25kV,50Hz 1.2 电路控制韶山 4 型电力机车主电路采用先进的大功率晶阀管多段桥相控整流方式，对机车进行无级平滑调速控制。其中韶山 4 型采用不等分三段顺控桥整流。牵引工况采用恒压或恒流控制，电阻制动工况采用两级制动，恒励磁或准恒速控制。韶山 4 改型机车XX 铁 路 职 业 技 术 学 院 毕 业 设 计 （ 论 文 ）采用不等分三段顺控半控桥，但是牵引特性为恒流、准恒速特性控制，电阻制动为加馈电阻控制，其特性为准恒速限流控制，具有与再生制动相当的优良低速制动，缺点是耗能较大。韶山 4 改型还采用了三次谐波滤波器以改善机车功率因数，缺点是增加了系
11、统的复杂性。两种机车都具有轴重转移的电器补偿控制环节和空转与滑行保护装置，以改善机车的粘着利用。1.3 辅助电路SS4 改电力机车辅助电路基本相同，都采用传统劈相机及电容分相起动通风机后备的双馈单三相变流系统。每节车只设一台劈相机，当该机因故障切除后，可用电容对第一台牵引风机电动机直接分相起动，然后该电机兼作劈相机，在网压 22Kv 以上时，可逐一起动其他辅助机组，避免机破事故。辅助电机的保护形式有两种，一部分韶山 4 型机车采用三相自动开关，具有过载、短路复合脱扣保护功能，并可直接切除故障电路；另一部分机车采用了电子保护，具有、过载与短路保护功能，其缺点是不能直接切除故障电路而需借助于机车辅
12、机接触器切除或主断路器保护性断电。1.4 设备布置韶山 4 改电力机车的布置继承了韶山系列电力机车的传统特点，如双侧走廊、分室斜对称布置，设备屏柜化，成套化，结构紧凑接近容易，维修方便。在器件上有新的应用，如司机室采用双针电表有利于多参数测量，新型遮阳帘，新型发光二极管故障显示屏，主电路，辅助电路，控制电路分束隔开布线，采用新型的冷压型线簧接插件等。韶山 4 改型机车又进一步采用电气线路预布线和制动管路预布置新工艺以提高组装功效。1.5 通风系统机车通风系统采用传统的车体通风方式，进风口为车体侧墙大面积立式百叶窗，过滤材料采用无纺棉毡代替原来的棕丝板，以便于清洗。韶山 4 机车各通风支路均为并
13、联方式，具有相对的独立性，但是风机数量较多。韶山 4 改型改为硅整流柜与牵引电机风路串联，从而减少了风机数量也提高了可靠性。1.6 车体机车两节车体用车钩连接，并设有防脱钩安全装置，车钩上方为连接风挡，中间设有通道。每一节司机室前端中部突出，以充分利用空间并增加车头美感；前窗为导电膜电热玻璃；两侧活动窗采用轻合金成型拉窗，密封好。车体两侧设纵走廊，后端SS4 改 型 机 车 运 行 过 程 常 见 故 障 分 析 及 其 处 理- 4 -设有横走廊，后端墙中间设有通道门，使两节车之间相通。为减轻重量，除承载结构普遍采用高强度低合金外，非承载结构使用了铝合金材料，并大量采用压型件，整个车体为整体
14、承载结构。韶山 4 改型机车车体吸收消化 8k 型电力机车技术采用了大顶盖和高台架结构。1.7 转向架机车具有四台两轴转向架，悬挂系统与韶山 3 型电力机车通用，一系为圆簧，二系为橡胶叠层簧，参数亦相同。牵引装置韶山 4 改型机车采用低位斜牵引杆以充分利用粘着重量，韶山 4 型机车采用平行牵引杆，其粘着重量利用系数为 0.9 且不便于维修。韶山 4 改型机车采用推挽式中间单斜杆结构，结构简单，且粘着重量系数可达 0.925。传动装置韶山 4 改型与韶山 4 型相同，为传统双边斜齿传动、抱轴瓦式电机悬挂。基础制动采用基本通用的单缸制动器，为减轻转向架重量，均采用单侧形式，闸瓦为低倍率高磨合成闸瓦
15、。1.8 制动系统机车空气制动系统采用通用的 DK1 型电空制动机，加设了必要的重联装置。韶山 4 改型机车还具有空电联合制动功能，适用于长大坡道的重载长编列车牵引。每节车设有每分钟三立方米的新型空气压缩机一台，总风缸两个，全车总风缸容量为1800L，是六轴机车的 1.5 倍。每节车设有空气干燥器一台，大大改善了空气系统风源质量，特别是极寒地区的工作条件。XX 铁 路 职 业 技 术 学 院 毕 业 设 计 （ 论 文 ）2 受电弓2.1 受电弓概述电力机车、电动车辆从接触网接触导线或导电轨受取电流的装置统称为受流器。它是电力机车或电动车辆与固定供电装置之间的连接环节，受流器性能的优劣直接影响
16、所取电流的可靠性，也直接影响电力机车或电动车辆的工作状态。随着机车运行速度的不断提高，对受流器性能的要求也越高。受电弓是受流器的一种，属于上部受流，与其他受流器相比，具有良好的受流质量。受电弓按其结构形式分为双臂、单臂两种。双臂受电弓结构对称、侧向稳定性好，但结构复杂，调整复杂。单臂受电弓结构简单，尺寸小，重量轻，调整容易，具有良好的动态特性，因而广泛应用于现代高速、大负荷的干线电力机车及电动车辆上。目前，电力机车上采用有各种型号的单臂受电弓，一类是属于弹簧式的，如 SS1型、SS3B 型电力机车采用的 TSG1-600/25 型，SS6 型、SS8 型电力机车采用的 TSG3/25 型等；如
17、 SS7E、 SS9 型电力机车采用的 DSA200 型单臂受电弓；而 SS4 改型电力机车 TSG1-630/25 LV260-2 型单臂受电弓。2.2 TSG1-630/25 型单臂受电弓的基本结构TSG1-630/25 型受电弓主要由滑板机构、框架和气缸传动机构三部分组成。其结构如图 2-1 所示。一、滑板机构滑板机构主要由滑板及支架组成。滑板主体组成由铝板压制而成，在一定的强度下用铝可减轻其重量。上面有两排宽 25mm 的接触板，用压板固定，采用碳质接触板，可减少接触网导线的磨损，但导线性能较差，且接触板的磨损会较大；采用粉末冶金接触板，可改善导电性能，延长导电板的使用寿命。滑板的直线
18、长度为 1200mm 且两端处制成弯角形，这是为了防止在接触网分叉处接触网导线进入滑板底而造成刮弓事故。为了使接触板磨损均，接触网导线与轨距中心线成“之”字型布置。滑板是通过支架装在上部框架上。支架由薄钢板制成，内装有小型圆柱螺旋弹簧，使整个滑板在机车运行时随接触网松弛度的变化而前后、上下的摆动，以改善受流状况。二、框架整个框架由上部框架、下臂杆、平衡杆、推杆和底架组成、SS4 改 型 机 车 运 行 过 程 常 见 故 障 分 析 及 其 处 理- 6 -底架是由槽钢和球墨铸铁的支架装配而成，并通过三个支持绝缘子安装在机车顶盖上，受电弓的受流运动部件都装在底架上。图 2-1 TSG1 受电弓
19、结构图1绝缘子;2纵梁;3推杆支座;4调整螺栓;5下臂杆;6弧形调整板;7挂绳;8升弓弹簧;9弓头;10弹簧盒;11升弓弹簧调整杆;12横梁;13转轴;14阻尼器;15上部框架;16推杆;17中间绞链座;18平衡杆;19转臂;20U 形连杆;21传动绝缘子;22传动气缸;23缓冲阀.三、气缸传动机构缓冲阀的阀体与两个阀座配合形成中心通道，在两个阀座上各开有一个槽口，通道中心有一铜球。当有电控阀控制的压缩空气进入缓冲阀时，开始经中心通道直接进入传动风缸。整个传动机构由缓冲阀、传动气缸、连杆、滑环及升弓弹簧组成。传动风缸单独安装在机车车顶盖上，通过拉杆绝缘子和滑环与下壁杆的转轴进行力的传递，在传动
20、风缸中安装了 2 个长度不等的降弓弹簧。升弓弹簧有两个，一端用螺杆固定在底架上，另一端经扇形螺栓固定于转轴上，调整螺杆的长度，可以起改变弹簧张力的作用。XX 铁 路 职 业 技 术 学 院 毕 业 设 计 （ 论 文 ）2.3 TSG1 型单臂受电弓的动作原理单臂受电弓的连杆机构是由三个连杆机构组成。下部四连杆机构由下臂杆、铰链座、推杆及底架组成。其作用是当角度发生变化时，使滑板上升和下降并保持其运动轨迹基本为一条铅垂线。上部四连杆机构由固定在铰链座上的上部框架与推杆的铰接的平衡杆和支架组成。其作用是使滑板在整个运动高度保持水平状态。一、升弓过程升弓时，司机操纵受电弓按键开关，控制受电弓的电控
21、阀使气路导通。压缩空气通过缓冲阀进入传动风缸，活塞克服降弓弹簧的压力向右移动，通过气缸盖上的杠杆支点，使拉杆绝缘子向左移动，同样通过杠杆支点的作用，使滑环右移，此时柺臂不受滑环约束，下壁杆便在升弓弹簧的作用下，做逆时针运动。此时中间铰链座在推杆的推动下，做逆时针转动，也即上框架做逆时针运动，整个受电弓弓头随即升起。当传动风缸充气后，活塞处于右侧极限位置时，对应的滑环也是处于右侧极限位置，这时传动风缸对受电弓无力的作用，弓头滑板对接触网导线的压力完全取决于升弓弹簧力的大小，而与传动风缸无关。二、降弓过程降弓时，司机操纵受电弓按键开关，使受电弓的电空阀将缓冲阀的气路与大气接通，于是传动风缸内的压缩
22、空气经缓冲阀排向大气，活塞在降弓弹簧的作用下向左移动，使滑环也向左移动，当滑环与柺臂接触后，迫使拐臂跟着滑环继续左移，强迫下壁杆做逆时针运动，最终使弓头降到降弓位。2.4 主要技术参考名称 单臂受电弓型号 TSG1额定电压 25KV额定电流 630A工作高度范围内静态接触压力 (7010)N升弓时间 8s降弓时间 7s额定工作气压 500kpa最小工作气压 375kpa最大工作高度 1900mm最小工作高度 400mmSS4 改 型 机 车 运 行 过 程 常 见 故 障 分 析 及 其 处 理- 8 -最大升弓高度 2400mm滑板单项运动时，不同高度处静态接触压力差 15N受电弓质量 25
23、6kg折叠高度 411mm2.5 TSG1 型单臂受电弓常见故障处理一、受电弓升不起来1检查电源柜内自动开关602QA闭合是否良好；2闭合电钥匙570QS，确认 287YV吸合，门联锁杆伸出。应急时可将287YV顶死；3闭合受电弓按键，确认 1YV吸合（升弓压力表有无压力），如1YV不吸合，可事先顶死1YV，用电钥匙控制升降弓（注：287YV和1YV不能同时顶死，断电钥匙后将无法降弓）。二、降弓不到位1检查景泰接触压力值，并重新调整静态接触压力，并恢复到规定值； 2检查扇形板靠弹簧侧的调整螺母是否过高；3调整拉杆绝缘子的的拉杆长度，使之增长，以便增加降弓弹簧的降弓力矩：4检查推杆长度是否超过规
24、定值（1580mm）；5检查传动风缸和受电弓之间在车顶盖上的安装距离是否发生变化；6检查传递风缸内的降弓弹簧刚度是否变值。XX 铁 路 职 业 技 术 学 院 毕 业 设 计 （ 论 文 ）3 主断路器3.1 主断路器概述高压断路器连接于受电弓及主变压器原边绕组之间，安装在机车车顶中部，它是电力机车电源的总开关和机车的总保护。机车受流后，当高压断路器闭合时，机车从外部获得电源，才可投入工作。如机车发生过流、接地、过电压、欠电压等故障时，故障信号通过一定电路使断路器自动断开，切断机车的总电源，以免使故障扩大及其他电气设备受到损害。高压断路器按其结构可分为多油断路器、少油断路器及无油断路器等。无油
25、断路器按其灭弧介质不同又可分为空气断路器、六氟化硫断路器及真空断路器。习惯一般把高压断路器称为主断路器。3.2 主断路器的结构图 3-1 TDZ1A10/25 型空气断路器1灭弧室；2非线性电阻瓷瓶；3非线性电阻；4干燥剂；5弹簧；6隔离开关；7转动瓷瓶；8控制轴；9传动杠杆；10气管；11合闸阀杆；12起动阀；13分闸阀杆；14主阀活塞；15延时阀；16阀门；17气管；18主阀；19塞门；20支持瓷瓶；21储风缸；22传动风缸；23辅助开关SS4 改 型 机 车 运 行 过 程 常 见 故 障 分 析 及 其 处 理- 10 -TDZ1-10/25 型空气断路器，它以安装在机车车顶盖上的铸铝
26、制成的底板为界，分为上下两大部分。露在机车车顶上的高压部分，主要有灭弧室、非线性电阻绝缘子、支持瓷瓶、隔离开关和转动瓷瓶等部件。安装在底板下的为低压部分主要有储气缸、主阀、延时阀、传动气缸、启动阀、辅助开关等部件。3.2.1 高压部分一、灭弧室灭弧室它是主断路器安装主触头、熄灭电弧的主要部件。其主体为空心瓷瓶，一端装风道接头，通过支持瓷瓶的中心空腔与主阀的气路相连；另一端装法兰盘，以此讲高压电引入主断路器。二、非性电线性电阻非线性电阻用于限制过电压，减少电压恢复速度。空气断路器在分断小电流时，由于熄弧能力太强，易产生截流过电压；同时其分断的可靠性受断口间电弧电流过零瞬间恢复电压上升的速度影响很
27、大。因此该型主断路器在动、静触头间并联了非线性电阻在非线性电阻瓷瓶内，装了 10 个串联的非线性电阻片和干燥剂等主要部件。为了保证非线性电阻片之间与外部连接之间的接触压力，减少接触电阻，在其一端装设了弹簧。三、隔离开关隔离开关由静触头、动触指、弹簧装置、隔离开关闸刀（动触杆）、法兰盘（下转动座）、铜滚珠、连接件（上转动座）及弹簧装置组成。隔离开关一身不带灭弧装置，不具有分断大电流的能力，它与主触头协调动作，完成主断路器的分、合闸动作。主断路器的动作顺序是：主触头分断电路并在灭弧室内熄灭主动、静触头之间的电弧隔离开关打开，主触头重新闭合。此时，隔离开关保持在打开位置，从而保持主断路器的分闸状态。
28、即主断路器分闸时，隔离开关比主触头延时动作，即主触头断开并熄灭电弧后再无电断开，主断路器合闸时，主触头不再动作，仅需要操纵隔离开关闸刀闭合即可。3.2.2 低压部分一、启动阀启动阀由左边的分闸阀和右边的合闸伐两部分组成，呈对称分布，两阀各有各的阀杆、弹簧和密封垫，由各自的电磁铁控制，共用阀体、密封垫和盖板。XX 铁 路 职 业 技 术 学 院 毕 业 设 计 （ 论 文 ）二、主阀主阀采用差动式结构。它由主阀体、活塞、阀杆、阀盘、弹簧等部件组成。主阀有五条气路：A 腔与储气缸相连；B 腔经支持瓷瓶通向灭弧室； C 腔与启动阀的 E 腔相连；下方与延时阀进气孔相通；另有一条小气路经储气缸内少量压
29、缩空气由通风塞门经主阀送入支持瓷瓶和灭弧室，保证灭弧室内始终有一个对外的正压力，防止外界潮湿空气进入灭弧室。三、延时阀延时阀的作用是使传动气缸较灭弧室滞后一定时间得到储气缸的压缩空气，确保隔离开关比主触头延时动作，无电弧开断。延时阀由阀座、膜片、阀杆、阀体、阀门、弹簧、阀盖、调节螺钉等部件组成。调节螺钉用于调整进入膜片下部空腔的气路大小，改变延时时间。四、传动气缸传动气缸以隔板为界，分为左边的工作腔和右边的缓冲腔两大部分。活塞杆上装有工作活塞、缓冲活塞和套筒，连接销与控制轴相连。由于隔离开关和转动瓷瓶均具有一定的质量，在隔离开关动作过程中，要使其瞬间制停到位，必然会产生很大的惯性冲击，容易发生
30、控制轴、隔离开关刀杆或转动瓷瓶断裂。为此，在传动气缸的隔板上设有一排气孔，各班和缓冲气缸上设有一个逆止阀。五、辅助开关辅助开关由万能转换开关承担，其引出线通过插销或插座同机车有关电路相连。辅助开关的作用如下：一是受机车控制电路的电信号，控制分、合闸电磁铁的动作；二是做分合闸之间的电气联锁，即分闸完成后切断分闸线圈电路，接通合闸线圈电路，为下一步合闸做好准备保证下一步只能是合闸动作而非分闸动作，反之亦然；三是与信号控制电路相连，显示主断路器所处的状态，分闸状态时信号灯亮，合闸状态时信号灯灭。3.3 主断路器的动作原理一、准备工作储气缸充满足够的压缩空气，启动阀的 D 腔充满压缩空气；另有少量的压
31、缩空气经通风塞门、主阀、支持瓷瓶进入灭弧室，使得灭弧室内保持一定的正压力，防止外部潮湿空气的进入。SS4 改 型 机 车 运 行 过 程 常 见 故 障 分 析 及 其 处 理- 12 -二、分闸过程司机按下主断路器分闸按键开关，分闸线圈得电，分闸阀杆上移，启动阀 D 腔的压缩空气经启动阀 E 腔进入主阀的 C 腔，主阀左移，储气缸内大量的压缩空气经支持瓷瓶进入灭弧室，推动主触头左移，电弧被吹入主触头的空腔内，冷却、拉长、进而熄灭。进入延时阀的压缩空气经一定时间延时后，推动延时阀阀门上移，压缩空气经进入传动气缸工作活塞的左侧，推动工作活塞右移，驱动传动杠杆带动控制轴、转动瓷瓶转动，隔离开关分闸
32、。与控制轴同步动作的辅助开关同时完成如下三项工作：一时切断分闸线圈电路，分闸线圈失电，分闸阀关闭，D 腔的压缩空气不再进入 E 腔和 C 腔，主阀关闭，压缩空气停止进入灭弧室，主触头在反力弹簧的作用下重新闭合，分闸过程完成；二是接通信号控制电路，使主断信号控制灯亮，显示主断路器处于断开状态；三是接通合闸线圈电路，为下一次合闸做好准备。三、合闸过程司机按下主断路器合闸按键开关，合闸线圈得电，合闸阀杆上移，启动阀 D 腔的压缩空气经气动阀 F 腔进入传动气缸工作活塞的右侧，推动工作活塞左移，驱动传动杠杆带动控制轴、转动瓷瓶转动，隔离开关合闸。同理，与控制轴同步动作的辅助开关同时完成如下三项工作：一
33、是切断合闸线圈电路，合闸线圈失电，合闸阀关闭，压缩空气停止进入传动气缸，合闸过程完成；二是接通信号控制电路，使主断信号灯灭，显示主断路器处于闭合状态；三是通过分闸线圈电路，为下一次分闸做好准备。3.4 主断路器运行中的故障分析一、主断路器由于机械部分故障，不能正常分合时应如何处理1空气型：降弓后，关闭故障节145塞门，开放168塞门，人为合主断。2电磁型：降弓后，手动闭合按钮或人工调整手轮行程合主断。3人为合主断后必须降弓过分相。二、运行中主断路器自动分闸时（含无显示）应如何处理1回手轮后看网压表、辅压表、列车管风压及主、辅显示屏的显示。2判断出故障节，重新合闸无效时甩单节运行。3无显示跳主断
34、时，电子柜转B组三、运行中显示“原边过流”灯亮，主断分闸时应如何处理XX 铁 路 职 业 技 术 学 院 毕 业 设 计 （ 论 文 ）1101KC动作为原边过流，判断切除故障节（降弓使用高压隔离设备操作）。2只有565KA动作时为次边过流。判断切除故障整流柜及对应两台电机。3转换电子柜A、B组，注意操纵。四、运行中显示“主接地”灯亮，主断分闸时应如何处理1重新合闸还跳主断，根据显示屏显示切除接地电机或整流柜，拉下主接地闸刀。2电阻制动接地时，停止使用电阻制动。五运行中显示“牵引电机”灯亮，主断分闸时应如何处理1只有主屏显示“ 牵引电机 ”灯亮时，可按压562KA 或重新合闸。2若辅屏具体显示
35、出某台牵引电机时，根据显示切除故障电机。3重新合闸还跳主断，转换电子柜A、B组。4甩掉同一转向架两台电机时，拉下对应的主接地闸刀。六、运行中显示“辅接地”灯亮，主断分闸时应如何处理1 断开司机室内各用电器及电源柜内对应的自动开关，重新合闸。2根据显示屏的显示，检查辅机三相自动开关、接触器电机及接线，切除故障辅机。3检查劈相机起动电阻，如有接地现象，更换备用电阻或转电容起动。4检查库用闸刀235QS和库用插座294XS。5确认只有一点接地时，可将辅接地隔离开关237QS置于故障位，维持运行，加强巡检。七、运行中显示“辅过流”，主断分闸如何处理1利用显示屏判断出故障辅机，检查三相接线、自动脱扣及接
36、触器状态。2切除故障辅机，拆下三相接线，做好绝缘。3. 甩单节运行并切除辅接地保护。SS4 改 型 机 车 运 行 过 程 常 见 故 障 分 析 及 其 处 理- 14 -4 转换开关机车转换开关是如今行驶在铁道上的电力机车和内燃机车的核心部位，无论在行车和制动方面都是无可替代的。由于在中国铁路现阶段不管客运还是货运，大力发展的是电力机车。机车上，各型转换开关的工作原理和结构基本相同。各类事故发现的转换开关问题不外乎电子柜插件引起的机车两位置转换开关故障、开关带电转换触指间引弧、惯性烧损、风管路存在的不足之处。在韶山系列的机车上，SS1 型、SS3 型、SS3B 型电力机车采用的是 TKH3
37、-500/1500型转换开关，而 SS4 改电力机车采用的是 TKH4-840/1000 型转换开关。4.1 两位转换开关概述各种类型的转换开关工作原理都是相同的，即用来转换接通主电路；一是改变牵引电动机励磁绕组中电流的方向，也即改变机车运行方向；二是实现机车牵引工况和电阻制动工况之间的转换。他们都是由两个转鼓组成，即反向鼓和牵引制动鼓。每个转鼓各有两个工作位置。“向前”和“向后”位，“牵引”位和“制动”位。故也被称为两位转换开关。4.2 转换开关结构4.2.1 骨架由底板、面板、支柱及套在支柱上的环氧玻璃布管等组成。在面板和底板上焊有安装静触指杆的角钢及底脚槽钢。面板与底板靠支柱相联。4.2
38、.2 转鼓方向转换开关、位置转换开关的转股结构相同，转鼓实际上就是转换开关的动触头。转轴下部通过档圈与底板项接，上部通过尼龙轴套与面板相接。转轴中部为方轴，方轴下端装凸轮，在转轴转动时由凸轮开闭辅助开关（电气控制联锁开关），由凸轮上分别是绝缘垫圈（套筒）动触头，套筒、动触头及手柄。动触头触片通过沉头螺钉与胶木座（玻璃纤维）连接。4.2.3 触指杆（静触头组）静触头通过安装版与面板、底板上角钢固定。静触头有左右之分，安装于骨架的面板和底座的角钢上。每组静触头由两个触指并联工作，其上装有触指弹簧，借以获得一定的触头超程和终压力，保证与动触片之间有良好的电接触。螺母用于调节转换XX 铁 路 职 业
39、技 术 学 院 毕 业 设 计 （ 论 文 ）开关的静触指与转轴上的动触片之间的接触压力，压力调整好后，用双螺母锁紧，使压力保持不变。而调整螺栓用来调节触指的超程，接线板用于对外与主电路相连。4.2.4 传动装置传动装置由传动气缸、电空阀、活塞、活塞杆等组成。当电空阀线圈通电后，打开通向气缸内空气通路，在压缩空气的作用下，推动活塞坐左（右）移动，使与活塞杆相连的拨叉移动，由拨叉带动转轴转动，使动、静触头按电气线路要求通断电路。4.2.5 联锁触头在转轴下部的凸轮活动时可以使连锁触头进行开、闭动，作连锁触头的型号为TKY1 型。4.3 转换开关的使用与维护一、转换开关维护注意事项1在转换开关组装
40、试验完成后，转鼓上必须涂适量工业凡士林，以保证触片不会受氧化和腐蚀。2转换开关如果起了电弧痕，可以采用细砂纸将触片和触指打磨平整后继续使用。3定期检查触片的压力，压力不足时可以调节触指杆上的螺母，以保证转换开关的导流能力。4气缸在定修时，清洗完后，应换上新的润滑脂。二、二位置开关不转换应如何处理1检查控制器自动开关604QA。2检查线路中间继电器558KA是否得电。3应急时将换向手柄置于所需位置，人工转换。SS4 改 型 机 车 运 行 过 程 常 见 故 障 分 析 及 其 处 理- 16 -5 高压连接器5.1 高压连接器概述 高压连接主要功能是在两节机车进行连接时，自动连接两节机车车顶的
41、 25KV 高压电路。它安装在每节车尾部的车顶上，依靠机车连挂车钩的力量，与车钩同时对接，分离时也随机车的车钩脱开而自动分离。SS4 改型电力机车采用的是 TLG1-400/25 型高压连接器。5.2 高压连接器结构高压连接器主要由机械传动机构和电气连接机构两部分组成。一、机械传动机构高压连接器的机械传动机构由伸张弹簧、橡胶波纹管、十字轴支撑装置、止动器、球面止挡、支承缸体及支承绝缘子组成，支持绝缘子将连接器的主题固定在车顶，并与车顶电气隔离。支承缸体安装在支持绝缘子上，并由缸体定位销定位。二、电气连接部分电气连接部分即决定了喇叭形头部的摆动方向，又起引导电流的作用。它由喇叭形头部、导线杆、盖
42、板装配等组成。5.3 高压连接器的动作原理在两节车需要连挂，做重联运行时，依靠两节车车钩挂接时的牵引力，使两个连接器慢慢靠近，在羊角的导向作用下，使各自的导电半圆环（静触头）准确地插入对方的叉形件（动触头）中，接通两节车一侧高压电路。同时叉形件上的拉力弹簧紧紧把半环扣住，由于两台连接器的相对位移由张力弹簧、复位弹簧来吸收调整，因而能保持叉形件与半圆环的接触压力恒定不变，而能够保证较好的电气性能。当两节车分离时，依靠两节车分离时的牵引力可以自动分离，并断开两节车的一侧高压电路，弹簧复原。高压连接器接合状态下的电流流径为：从一节车的高压回路到导电板，经软连接线，到导电杆，然后通过喇叭形头部内的软连
43、线、半环、叉形件，到另一侧的连接器的叉形件、半环、导电杆母线等，再到另一节车的车顶母线。XX 铁 路 职 业 技 术 学 院 毕 业 设 计 （ 论 文 ）5.4 高压连接器的使用与维护1在保证误点状态下进行连接或分离操作。在进行连接操作前，注意观察喇叭形头部是否清洁，头部盖板内的叉形件是否有弹回的情况，如已经弹回则需要用钩型工具将其拉开成开启状态，然后才能进行连接操作。2经常观察绝缘子表面是否清洁干燥，有无裂纹和损伤，否则应及时进行清扫或更换。3经常检查橡胶波纹管，如有破损应及时更换，以免雨水、灰尘进入喇叭形头部和十字轴支承体内，造成零件锈蚀，影响动作性能。4定期对各转动部分进行润滑处理，使
44、之上下左右按规定摆动并复位。如单节连接器喇叭形头部不能保持水平，可以由十字支承件上的调整螺钉进行调整，顺时针方向调高，逆时针方向调高。5每台高压连接器的结构完全相同，没有前后之分，可根据需要进行组合。SS4 改 型 机 车 运 行 过 程 常 见 故 障 分 析 及 其 处 理- 18 -6 劈相机6.1 异步劈相机概述异步劈相机是一种结构特殊、用途特殊的三相异步电机。它是一种能实现单一三相变换的异步电机，用于一切由单相电源供电，而又以三相异步电动机为负载的场合。在单相工频交流电力机车的辅助系统中，异步劈相机（简称“劈相机”）用来将主变压器辅助绕组供给的单相电源“劈成”三相，向辅助系统所有三相
45、异步电动机供电。图 6-1 所示为异步劈相机工作原理线路图。图 6-1 异步劈相机工作原理线路图6.2 电力机车劈相机结构图 6-2 JP402A 型劈相机结构1-313Z1 轴承；2-轴承外盖；3-油杯；4-轴承内盖；5-端盖；6-挡风板；7-定子；8-转子；9-接线罩。XX 铁 路 职 业 技 术 学 院 毕 业 设 计 （ 论 文 ）JP402A 型劈相机由定子和转子两部分组成，作为专用劈相机轴上是不带任何机械负载的，故该电机无轴伸端，其结构如图 6-2 所示。国产韶山系列电力机车上先后采用过 YPXZ280M4 型、JP402A 型、YPX280M4 型等型号的劈相机，它们都是由相近容
46、量的三相异步电动机改型设计而成。各型劈相机的结构和一般的鼠笼式三相异步电动机结构相似，下面以 JP402A 型劈相机为例简要介绍其结构特点。6.3 韶山 4 改进型电力机车的劈相机工作原理劈相机是 SS4 改进型电力机车辅助系统的主要电机之一。它的性能的好坏直接影响到其它辅助电机的正常工作。异步电动机的许多故障现象都会在劈相机上发生，但劈相机又有其自己的特性。要想快速准确地找到劈相机的故障并及时排除故障就必须对劈相机有一个全面的了解。首先就要了解劈相机在电力机车上的作用及工作原理。SS4 改进型电力机车的劈相机实际上是单相电动机与三相发电机的组合。SS4 改进型电力机车上所有的辅助电动机均由主
47、变压器的辅助绕组 a6-x6 供给单相电源，经异步劈相机将单相电源劈成三相电源，再供给辅助电路的所有三相异步电动机使用。异步劈相机的结构与三相异步电动机不同，转子为鼠笼式，定子绕组按三相不对称规律嵌入在定子槽内，劈相机实际上是单相电动机与三相发电机的组合。劈相机的电负荷不是固定的，是随机车运行工况的改变而变动。电动机单相交流电通过电机定子的单相绕组时，产生交变的脉振磁场，一个脉振磁场可以分解为两个幅值一样，转速相等转向相交的旋转磁场，与电机转子的转动方向相同为正序放置磁场，与转子转动方向相反的磁场为负序旋转磁场。劈相机的电动相绕组接到单相交流电源上，在劈相机的空气隙中产生两个大小相同的磁场，当劈相机的转子静止不动时，这两个磁场在转子导体中感应的电动势和电流的大小相等，方向相反。由此而产生的两个转矩也大小相等，方向相反而互相抵消。起动转矩为零，劈相机不能自行起动。如果转子与正序旋转磁场的相对速度比较小，而转子与负序旋转磁场的相对速度比较大，转子以几乎两倍于同步转速的速度切割该负序磁场，使转子导体内感应出近两倍于电网频率的电势和电流，该电流产生的磁场几
