1、SS4改型电力机车车体结构及检修工艺分析学 生 姓 名： 学 号： 专 业 班 级： 指 导 教 师： SS4改型电力机车车体结构和检修工艺分析- I -摘 要SS4 改型电力机车是在 SS4、SS 5 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。SS 4 改型机车车体由底架、侧墙、车顶盖装置、司机室、司机室骨架、台架、后端墙、司机室前端组成。SS4 改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。电制动采用加馈制动，每台车
2、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。电力机车的日常维护保养是把机车处于萌芽状态故障现象及时发现并处理，除了机车乘务员的日常检查和保养以外，还必须按时进行各种修程的定期检修。目前，电力机车的检修制度有两种。一种是定期检修。另一种是状态修。在我国铁路各个机务段中主要是采用定期检修制度，也有少数单位时兴状态修制度。不过随着机车故障诊断记录系统的不断成熟以及机车功能模块化的逐步推广，配合更加全面的机车信息管理系统，我国未来逐步采取状态修的检修体制应该是完全可行的，毕竟它代表了机车检修管理发展的方向。本文从 SS 系列电力机车的基本构造和检修工艺出发，结合各个部
3、件检修实例，和机车车体结构特点，对 SS4 改型电力机车车体结构和检修工艺进行了分析和研究。关键词：SS 4改型电力机车；机车车体；检修工艺西 安 铁 路 职 业 技 术 学 院 毕 业 设 计 （ 论 文 ）- II -目 录摘 要 .I引 言.11 SS4 系列电力机车发展史 .21.1 SS4 型电力机车的背景 21.1 SS4 型电力机车的研制 21.3 SS4 型电力机车的改进 31.4 SS4 型电力机车的衍生型 42 SS4 改型电力机车 .53 SS4 改型电力机车车体结构 .73.1 概 述73.2 SS4 改型机车车体结构特点 83.3 车体几个部分主要结构93.3.1 底
4、架93.3.2 侧墙123.3.3 车顶盖装置133.3.4 司机室143.3.5 司机室骨架143.3.6 台架153.3.7 后端墙163.3.8 司机室前端163.4 车体内层和内部结构.163.4.1 司机室内墙和地板163.4.2 车内各室骨架及门联锁装置173.4.3 司机室后墙173.4.4 底架地板和走廊地板184 电力机车检修工艺概述.194.1 检修机构.194.2 检 修 指 标 .194.3 车体结构检修.204.4 电力机车分解.204.5 车体油漆.21SS4改型电力机车车体结构和检修工艺分析- III -4.5.1 油漆前处理214.5.2 遮蔽214.5.3 油
5、漆214.5.4 整理214.5.5 测试和试验21结 论.23致 谢.24参考文献.25西 安 铁 路 职 业 技 术 学 院 毕 业 设 计 （ 论 文 ）引 言随着近年来世界交通运输业的不断发展和提高，国内铁路运输业也紧随其步，各种应用技术也在不断进步，工程质量也在不断提高。“和谐”号、动车组、高铁这种新型机车车型的出现，把国内铁路运输业提高到了一个新的台阶。随着不断的大提速，一些陈旧的老机型，变要被淘汰，取而代之的是这些新型机车。但是一些经典的车型还是不能被淘汰。下面本文就以 SS4 改型电力机车为例，对 SS4 改型电力机车车体的构造、结构特点和检修工艺进行了分析介绍。解释为什么 S
6、S4 改型电力机车是主导的电力机车SS4 改型电力机车，是中国自行研究设计的第一代重载货运机车。它起动平稳，加速 快，工作可靠，设计载重 5000 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、环保等方面也有不可比拟的优势。是在 SS4 型机车基础上，通过消化、吸收国内外先 进技术，结合机车大修对 SS4 改型机车作了设计改进，使其性能更完善、质量更高、可靠性 更好的重载八轴电力机车。SS4改型电力机车车体结构和检修工艺分析- 2 -1 SS4系列电力机车发展史1.1 SS4 型电力机车的背景SS4 型电力机车的研制始于 1980 年代初。中国实行 改革开放政策之后，铁路运输负
7、荷十分沉重，在一些主要干线上由于列车牵引吨数和货车轴重受到多年来形成的设备方面的限制，运输能力严重不足。从 1980 年代初开始，中国正式开始铁路重载运输的研究和实践。1983 年 2 月 11 日，国家经贸委下达了中国铁路重点科技攻关项目“铁路重载列车成套技术的研究”，并相继列入“六五”期间的国家重大攻关及国家重大装备项目。1983 年 5 月 14 日，中华人民共和国铁道部发布了中国铁路第一部铁路主要技术政策，提出“逐步提高列车重量”的目标。1.1 SS4 型电力机车的研制1981 年，铁道部下达SS 4 型电力机车设计任务书，由铁道部株洲电力机车工厂及株洲电力机车研究所承担研制工作，并于
8、 1983 年被列入“铁路重载列车成套技术的研究”中分项之一，同年 5 月铁道部在株洲电力机车厂召开了 SS4 型电力机车设计审查会议，通过了机车的设计方案。1985 年 9 月第一台 SS4 型电力机车（SS 4-0001）落成，是当时中国国内功率最大的货运电力机车。首台机车在株洲电力机车工厂试验线进行了初步调整后，于 1986 年初赴北京，在铁道科学研究院环形铁道试验基地进行全面试验考核，其中包括机车称重、牵引试验、动力学试验等项目，试验中发现的故障和问题为同年年底生产的第二、第三台机车的改进设计提供了依据。1987 年初，铁道部组织了对SS4 型电力机车的鉴定试验，SS 4 型 0001
9、 号机车在北京铁路局管内京包铁路投入 10 万公里运用考核，担当大同至张家口的电气化区段货运任务；0002、0003 号机车则进行了整机鉴定试验及十大主要部件的型式试验考核。1988 年 6 月 15 日，SS 4 型电力机车通过了国家级产品鉴定，鉴定会议认为，SS 4 型机车性能指标达到了 1980 年代初期国际上直流相控电力机车先进水平。完成技术鉴定后，SS 4 型机车于 1989 年开始投入批量生产，并于同年获国家科技进步一等奖。SS 4 型采用经济四段半控桥晶闸管相控平滑调压，具有两级电阻制动和恒速、恒励磁控制，使用 800 千瓦直流牵引电动机、双轴转向架、水平牵引拉杆等技术。但由于从
10、研制到大批量生产的过程时间较短，初期生产的机车存在较多质量问题。经过调整生产工艺后，自 1990 年代生产的 SS4 型机车质量大为提高。西 安 铁 路 职 业 技 术 学 院 毕 业 设 计 （ 论 文 ）1.3 SS4 型电力机车的改进在研制 SS4 型的过程中，中国也于 1980 年代中期分别从 欧洲、日本、苏联购买了8K、6K、8G 型电力机车，均为当时世界上技术最先进的直流相控电力机车系列。在购买 8K、6K 型机车的同时，中国同时引进了相关技术，应用于后来研制的一系列国产电力机车。1991 年，株机厂通过模仿 8K 型、6K 型机车的微机控制系统，为 SS4 型 0038 号机车进
11、行了实验性加装微机控制的技术改造，成为中国铁路第一台采用微机控制的国产电力机车。这台机车于 1992 年初在宝成铁路投入运行，虽然微机系统的用户界面、抗干扰能力仍有不足之处，但控制性能已达到设计要求，其研制和使用经验后来成为了韶山8 型电力机车微机控制系统的基础和改进方向。1993 年，株洲电力机车厂、株洲电力机车研究所针对早期 SS4 型电力机车的主要问题，从 SS4 型 0159 号机车开始进行重大改进，研制了 SS4 改进型机车（SS 4G），同年开始批量生产，但规范的机车型号仍统一为 SS4 型电力机车。 SS4 改型吸收了 8K、6K 型机车的电气技术，其质量、可靠性比 SS4 型有
12、较大提高，机车改为采用不等分三段桥相控调压，机车控制为恒流恒速特性控制，采用中央低位斜杆牵引装置，增加功率补偿、加馈电阻制动等。1997 年，株机厂根据铁道部 SS4 型电力机车合同书 的技术规范要求，从 SS4 型0480 号机车开始进行另一次改进。主要改进为更换新型号的主断路器、交流接触器、速度传感器等，并按照铁道部的指示，在每节机车安装一套完整的安全设备，由地面感应器、数字化通用式机车信号机、信号配线盒、机车信号显示器、监控记录装置（LKJ ）和监控显示器等部件组成。两套设备完全独立，机车正常运用时仅需要使用其中一套。2004 年，由株机所和大连机车车辆厂共同研制了 SS4 改型网络重联
13、货运机车。SS 4改型网络重联机车是继 SS3B 型电力机车之后另一次以 网络技术改造传统机车。原来的SS4 改型机车的重联采用硬连线方式，控制系统为模拟控制。网络重联机车采用微机控制系统，除内重联外还实现了机车的外重联，即通过网络将 2 台 SS4 型机车重联，组合成 16 轴重载货运重联机车车组。两台机车车内所有的智能设备，如智能显示器、微机控制装置、机车逻辑控制单元（LCU）、机车综合信息处理装置、中央控制单元（CCU）、列车运行监控装置等均可以通过车辆总线连接。SS 4 改型网络重联货运机车在同年年底于大秦铁路投入运用。2004 年 12 月 12 日，大秦铁路首次进行 2 万吨重载组
14、合列车试验取得成功，重载试验货运列车由 4 台 SS4 型机车牵引 4 组 5000 吨列车组成。SS4改型电力机车车体结构和检修工艺分析- 4 -根据铁道部统一安排，株洲厂向国内其他机车厂转让了 SS4 改型图纸和生产技术。株洲电力机车厂在 1993 年至 2006 年共生产 SS4（改）型机车 946 台（SS4-01591104）；大同机车厂在 1994 年至 2006 年生产了 168 台（SS4-60016168）；资阳机车厂于 2001 年试制了 2 台（SS 4-30013002）；大连机车车辆厂在 2001 年至 2006年生产了 231 台（SS 4-70017110、SS
15、4-71217241 ）。截至 2006 年，四家工厂累计生产了 1347 台 SS4 改型电力机 车。此外，早期生产的首批 158 台 SS4 型电力机车于返厂大修时均陆续将内部电路系统改为 SS4 改型的不等分三段顺控半控桥式电路，但转向架仍然保留采用水平牵引拉杆。1.4 SS4型电力机车的衍生型主条目：SS 4B 型电力机车 和 SS4C 型电力机车1995 年，株洲电力机车厂、株洲电力机车研究所在 SS4 改型机车的基础上，研制成功 SS4B 型电力机车。SS 4B 型电力机车消化吸收了 8K、6K 型机车的先进技术，并采用与 SS6B 型电力机车相同的牵引电动机、悬挂系统、微机控制等
16、。1997 年，株洲厂、株机所又研制了 SS4C 型电力机车 ，为 25 吨轴重实验性电力机车。西 安 铁 路 职 业 技 术 学 院 毕 业 设 计 （ 论 文 ）2 SS4改型电力机车SS4 改型电力机车是我国第三代电力机车的前驱产品，是在 SS4 型机车技术的基础上改进而成的 8 轴重载货运电力机车，93 年起投入批量生产。该型机车遵循我国电力机车标准化、系列化、简统化的设计原则，大量应用了国外 8K、6K 、8G 等机车的先进技术。SS4 改型电力机车全长约 32m，总功率 6400kW，最高速度 100km/h，起动牵引力628kN。它由两节完全相同的 4 轴电力机车通过内重联环节连
17、接组成，每节车为一个完整系统，可在其中任一节车的司机室对全车进行统一控制,每节车有一个司机室，两节车通过中间走廊连通。两节车也可分开，作为一台四轴机车独立运用，SS 4 改机车具有外重联功能。机车主传动采用传统的交一直传动方式。转向架采用中央低位斜拉杆推挽式牵引装置，稳定性好、粘着率高；牵引电机采用ZD105 型 800kW 脉流牵引电机，轴悬式双侧斜齿传动；采用有限元法优化设计的整体承载式车体结构，可承受 2450kN 的静压力时无永久变形，采用大顶盖结构，可以采用预布线和预布管工艺；机车主电路为不等分三段半控桥式电路，转向架独立供电，采用晶闸管分路的无级磁场削弱电路，可实现全运行区无级调速
18、特性；机车设有空转、滑行保护装置和轴重转移补偿环节。在机车接收到空转信号时，先发出撒砂指令，以增加粘着。若空转仍然存在，则电机自动减载，使机车恢复粘着。轴重转移补偿时，在电机电流大于额定流时进行补偿，在额定电流与起动电流之间补偿呈线性关系，最高补偿为 5%；机车设有功率因素补偿装置，具有较高的功率因素和较小的谐波干扰电流，可大大改善电网的供电质量。机车设备布置采用双边走廊，分室斜对称布置，设备屏柜化、成套化等优点，使机车内部结构紧凑，接近容易，维修方便。主要技术参数主要用途 干线货运电流制 单相交流 50Hz额定电压 25kV机车整备重量 292t（-1+3%）轴荷重 23t持续制功率 640
19、0kW牵引恒功率速度范围 5080km/h启动牵引力 628kN持续牵引力 450kNSS4改型电力机车车体结构和检修工艺分析- 6 -持续速度 50km/h最大速度 100km/h电制动方式 加馈电阻制动电制动力 382kN（1050km/h）轮周制动功率 5570kW（5080km/h）轴 式 2（B0-B0）全轴距 2*16416mm西 安 铁 路 职 业 技 术 学 院 毕 业 设 计 （ 论 文 ）3 SS4改型电力机车车体结构3.1 概 述 对 SS4 改型机车车体，要求在 SS4 型（115 8 号）机车车体的基础上，进一步完善，使其到八十年代交直机车的先进水平。为此，要吸收消化
20、引进国外电力机车的先进技术。在车体设计中采用大顶盖预布线预布管结构、推挽式牵引方式和横移式密封侧窗结构等。随着铁道技术不断发展，要求对电力机车性能不断完善和提高，机车上安装的各种电气设备日益增多，因此对 SS4 改型机车车体轻量化问题也提出了要求。为便于国产电力机车的制造和检修，要求在国产韶山型电力机车传统结构的基础上，进行系列化，标准化和通用化设计。因此，SS 4 改型车体一些主要参数和零部件结构，尽量与 SS4 型、SS 5 型和 SS6B 型车体通用。SS4 改型机车车体不采用一般热轧型钢结构，而全部采用钢板组合结构和钢板压型结构组焊成的整体承载式车体，如图 3.1 所示。这样能充分发挥
21、各构件的承载能力，若合理选择构件的形状和截面，材料能得到充分利用，达到承载能力大，材料利用率高和重量轻的目的。图 3.1 车体总图1-底架；2-司机室；3-侧钩；4-车顶盖；5- 连挂装置；6-后端墙； 7-牵引缓冲装置；8-台架；9-排障器SS4改型电力机车车体结构和检修工艺分析- 8 -为轻车体重量，SS4 改型机车车体主要承载结构采用 16Mn 高强度低合金钢，次要结构采用 Q235A 钢及 LF2 1 一 Y2 防锈铝合金材料。SS4 改型机车车体主要参数和组成与 SS4 型（1158 号）机车车体相似。为单侧司机室和两侧贯通式走廊，尾端有一横走廊相通，后端墙上设有中间后端门及连挂风挡
22、，把两节机车连接起来。SS4改型机车车体主要参数两车钩中心线间距离。16416mm车体底架长度。15200mm车体宽度。3100mm车体车顶设备安装与轨面高度。4040mm车体最高点与轨面高度。4620mm车钩水平中心线距轨面高度。（88010）mmSS4 改型机车车体由主要钢结构，车体内层和内部结构，其他部件结构组成。SS4 改型机车车体总装提出如下要求：外墙表面平面度在 1m 内不超过 3mm；车体在 1、4 位枕梁间上挠度为 28mm;车体两侧倾斜度不大于 5mm；侧墙上部旁弯（司机室后端与后端墙之间）不大于 7mm；两侧构组装时，必须严格控制与顶盖连接的孔距(26332)mm;车体焊接
23、应符合 TB1580- 85 机车车辆新造焊接技术条件；车体组焊后，应对外壳进行漏水试验。3.2 SS4 改型机车车体结构特点SS4 改型电力机车是我国自行设计制造的大功率重载货运机车，由两节完全相同的B0-B0 机车组成。分离后单节机车可独立运行。其车体结构具有下列特点：（1） SS4 改型机车车体首次采用 16Mn 低合金高强度钢板压型梁与钢板焊接整体承载式车体结构，既满足了强度和刚度的要求，又达到了轻量化的目的。（2）吸收了国外电力机车的先进技术，在车体设计中采用了大顶盖预布线预布管结构和推挽式牵引方式及横移式密封侧窗结构等。西 安 铁 路 职 业 技 术 学 院 毕 业 设 计 （ 论
24、 文 ）（3）为方便制造和检修，SS 4 改型机车车体较多地进行了标准化、系列化和通用化设计，使其车体一些主要参数和零件结构尽量与 SS4 型、SS 5 型和 SS6 型车体通用。（4）采用单端司机室和两侧多通式走廊，尾端有一横走廊相通，后端上设有中间后端门及连挂风挡，把两节机车连接起来。3.3 车体几个部分主要结构SS4 改型机车车体主要有底架、侧墙、车顶盖、司机室、台架、排障器组成，如图:3.2 所示。图 3.2 SS4 改机车车体总图1-底架；2-司机室；3-侧墙；4- 车顶盖；5- 连挂装置；6-后端墙；7-牵引缓冲装置； 8-台架；9-排障器3.3.1 底架底架主要由两端牵引梁、两侧
25、侧梁、二根枕梁、二根变压器横梁、二根变压器纵梁、一根台架横梁、一根隔墙梁和一些纵横辅助梁组焊而成。底架结构如图所示 3.3 所示。SS 4 改型机车车体的底架全长 15200mm，宽3100mm。为便于机车前端通过曲线，在距两端 1660mm 长度处，底架两侧以 1：16.6斜度向端部中心收拢，并与端部拐角 R200mm 圆弧相切。SS4改型电力机车车体结构和检修工艺分析- 10 -图 3.3 底架结构1-牵引梁；2-辅助纵梁；3-隔墙梁；4-侧梁；5- 枕梁；6-横梁； 7-变压器横梁；8-变压器纵梁；9-横梁底架组焊后应有如下要求：车钩箱和枕梁上中心线对底架纵向中心线偏差不得大于 4mm；
26、侧梁处旁弯不大于 6mm；底架各梁顶面须位于同一平面上，其允差不大于 3mm；底架组焊后，两枕梁靠内侧旁承中心对角线允差不大于 l0mm。（1）侧梁侧梁位于底架两侧，它由 380mm1440mm10mm 压型槽钢和 400mml0mm 钢板组焊成箱形结构。其断面形式如图 3.4 所示侧梁位于底架两侧是主要承载和传力部件。两端与牵引梁联接处设计成鱼腹形，具有较大的抗弯扭强度和刚度。侧梁上焊有吊销装置，吊销孔径为 130mm，可用专用吊具吊起车体。图示 3.4 侧梁1-压型钢；2-立板西 安 铁 路 职 业 技 术 学 院 毕 业 设 计 （ 论 文 ）（2）枕梁枕梁时传递垂直载荷的主要部件，是将
27、机车垂直载荷传至转向架的重要部件。枕梁断面为钢板焊接成的箱型结构。枕梁座于转向架 4 个橡胶弹簧上，由于橡胶弹簧顶面高于两根枕梁下盖板 140mm，且并列的两个橡胶弹簧支承面较宽，所以枕梁不象SS3，SS4 型（1158 号）机车枕梁那样在高度上做成凹入（反马鞍形）的变截面梁，故将枕梁设计成底部挖空的藏入式结构，在宽度方向做成两端宽中间窄的变截面梁，其两端宽为 630mm，中间宽为 430mm，高为 260mm，钢板厚度为 10mm。其结构如图 3.5所示。又因并列的两个橡胶弹簧支承面较宽，故将枕梁在宽度方向做成两端宽中间窄的变截面梁。枕梁断面为钢板组焊成的箱形萋。图 3.5 枕梁1-上盖板；
28、2-旁承座板；3-旁承座；4- 下盖板；5-弯板；6-立板；7- 弯板；8-隔板（3）牵引梁牵引梁位于底架的两端，起传递牵引力、制动力和承受列车冲击力的作用，如图3.6 所示。牵引梁是传递牵引力和承受列车冲击力的主要部件。牵引梁形似 T 型，上部由钢板组焊成空腹箱形梁，下部车钩箱SS4改型电力机车车体结构和检修工艺分析- 12 -悬于空腹粱下，与 SS3、SS 4 和 SS5 型电力机车牵引梁相仿。但传统的韶山型机车车钩箱两侧前后从板座，需传递机车牵引力和制动力，为增加车钩箱与上空腹梁的联接强度和减轻车钩箱的重量，从板座采用焊接结构。牵引梁除下盖板厚度为 12mm 外，其余各板厚度均为 l0m
29、m。牵引梁前端焊有凸出的和 SS4 型(1158 号)机车相同的冲击座，用以限制车钩缓冲装置在机车运行时的上跳范围，甚至直接承受来自车钩的冲击力。图 3.6 牵引梁1-上端板；2- 上盖板；3- 限位板；4- 拉杆座；5-冲击座；6-加强撑板；7-加强板；8-下盖板；9- 立板；10-后端板；11-后端板；12-车钩箱组成；13- 前下板；14-下前撑板（4）纵横变压器梁纵横变压器梁是支持变压器的梁件。均采用 10mm 厚的钢板压型槽钢，梁的尺寸为240mm140mm10mm，纵变压器梁上焊有变压器安装座板及加强筋板。（5）隔墙梁隔墙梁为 8mm 厚钢板压型槽钢，其尺寸为 200mm140mm
30、8mm。（6）纵横辅助梁纵横辅助梁起加强底架的稳定性外，主要用作台架，走廊及各室骨架，铁地板等处的连接件。纵横辅助梁均采用为 4mm 厚钢板压型槽钢，其尺寸140mm80mm4mm。横辅助梁为 6mm 钢板压型槽钢，其尺寸为140mm80mm6mm。由于采用钢板压型结构和在结构上进行优化设计，使 SS4 改型机车底架重量减至8119.2kg，较 SS4 型（1 158 号）机车底架轻 1318kg。3.3.2 侧墙侧墙在合体两侧，作为整体承载式车体，侧墙时 SS4改型机车车体的主要承载结构之一。SS 4 改型机车侧墙采用传统的框架结构，如图 3.7 所示。侧构长 13435mm；高2020mm
31、，上弦带高 223mm；最大宽度 502mm，侧墙部分宽 66mm。为了减轻自重，侧墙立西 安 铁 路 职 业 技 术 学 院 毕 业 设 计 （ 论 文 ）柱，横梁及外墙板均采用 3mm 厚的 16Mn 钢板及压型体焊接而成的。按总体设计要求，侧构采用车顶预布线结构。因此侧构由两部分组成，上部为上弦带结构下部为侧墙。SS4 改型机车采用韶山型机车传统的框架式结构，与 SS4 型（1158 号）机车近似。为减轻自重，侧墙立柱、横梁及外墙板均采用 3mm 厚的 16Mn 钢板及压型件组焊而成。上部上弦带结构为 3mm 厚的 16Mn 钢板压型件组成的空腹梁及线槽支架。在上弦带空腹梁与线槽支架接合
32、处，设有与车顶盖装置联接的定位销孔，螺栓安装孔及座。在侧墙中间部分设有侧墙进风口，用于安装侧墙百叶窗和滤尘器，侧墙上部开有六个采光用椭圆窗孔。与 SS4 型（1-158 号）机车相同。图 3.7 侧墙结构1-左侧梁组成；2-墙上板；3-上横梁； 4-下横梁；5- 纵立板；6-窗下板；7-板梁3.3.3 车顶盖装置车顶盖装置由四个顶盖和三根活动横梁组成，四个顶盖由前至后依次为第一高压室3960mm2893mm；变压器室顶盖，2768mm2893mm；第二高压室顶盖，3003mm2893mm；机械室顶盖；3563mm2893mm。车顶盖上装有车顶电气设备，为便于车内设备的拆装和预布线需要，各车顶盖
33、及活动横梁均做成活动可拆式。为满足电力机车的预布线结构要求，各车顶盖都做成宽度较大的大顶盖，其宽度较一般车顶盖宽，为 2893mm 。为了结构简化和通用化，各车顶盖横断面形状和尺寸以及各车顶盖主要结构形式都基本相同。如图 3.8 所示。各顶盖横断面为梯形，骨架外蒙上厚 2.5mm 的 Q235A 钢板外皮。主要承载和联接结构是边梁，为一厚 4mm 的 Q235A钢板压型梁，其上焊有用于联接活动螺母和定位销座板。根据车顶电气设备安装需要并考虑到顶盖的强度和刚度，在两边梁之间适当设置横向梁和纵向梁，横向梁和纵向梁为4mm 的 Q235A 钢板压型槽形梁。各顶盖上根据车顶电气设备安装需要，设有各种车
34、顶电气设备安装支座（如受电弓，主断路器等支座。），车顶通风固定式水平百叶窗，车顶人孔门以及局部向上凸出的固定罩子，为便于车顶检修作业，各顶盖上装有走道板。SS4改型电力机车车体结构和检修工艺分析- 14 -为便于车顶预布线及支撑顶盖设有活动横梁。活动横梁为钢板压型梁组合结构，上横梁为厚 3mm 的 Q235A 钢板压制槽形梁，下横梁为 3mm 的 Q235A 钢板压制凸形梁。活动横梁用螺栓与车体固定横梁相联接，如图 3.9 所示。顶盖组装时，顶盖与车顶联接处用带凸齿的管状橡胶管和经加工处理的聚氨脂海绵条密封，并可从车内走廊处用螺栓将顶盖紧固。图 3.8 车顶盖横断面1-板；2-瓷瓶室；3- 盖
35、板；4-罩盖组成；5-密封槽；6-吊环；7- 筋板；8-横梁；9- 纵向梁；10-边梁组成；11-抽芯铆钉图 3.9 活动横梁1-上横梁；2- 下横梁；3-斜撑；4-支撑3.3.4 司机室司机室外形制成多平面组成的棱形多面体，既美观又使风阻小。为了减轻自重，司机室外墙板和骨架的主要梁柱全部采用 16Mn 钢板压制体，司机室两侧外蒙皮和车顶盖蒙皮分别用 3mm 和 2.5mm 厚钢板。由于司机室对外形、强度和安全性的特殊要求，SS4 改型机车司机室的骨架在充分考虑了通用化、标准化和系列化，综合了 SS3 型、SS 4型、SS 5 型和 8K 型机车的优点设计而成。西 安 铁 路 职 业 技 术
36、学 院 毕 业 设 计 （ 论 文 ）3.3.5 司机室骨架SS4 改型机车司机室骨架，采用 SS6B 司机室相同的设计。其设计以通用化，标准化和系列化。考虑到司机室的重要性和特殊性，设计时对司机室的外形、强度和安全等进行了认真的研究，最后司机室是综合 SS3、SS 4、SS 5 机车及 8K 机车的优点设计而成。司机室最大尺寸为 2500mm3106mm2480mm，司机室前端中部向前突出300mm，并在水平方向向两侧后掠 l00mm，为多平面组成的棱形多面体，左右两侧过度圆弧为 100mm。这样的设计既考虑了减少风阻和车型美观，也便于生产和制造。考虑到司机室通用化，并经可能减轻其重量，司机
37、室外墙板和骨架的主要梁柱全部采用16Mn 钢板压制件。根据 GB6770-86电力机车司机室特殊安全规则中的 2.1 条之规定：“新车制造除在牵引缓冲器水平位置进行 2000kN 压缩试验外，还须在前窗下腰梁处进行 300kN 均布压力试验，司机室结构应保证不产生残余变形 ”。为此，前部腰梁采用上、下压型角板组成的封闭梁，前窗上、下眉梁设计成厚 3mm 钢板压制成型的空腹梁，与中间鼻梁和两侧角立柱构成空间框架：司机室两侧上方侧窗处设有上、下横梁，后侧门框处设有门立柱，外表蒙皮为厚 3mm 钢板。司机室顶盖及骨架由 23mm 厚的钢板压制和组焊而成。顶盖前梁和侧梁具有较大封闭断面，骨架纵梁和横梁
38、为压制槽形梁，顶盖蒙皮为 2. 5mm 厚的钢板。司机室骨架如图 3.10 所示。图 3.10 司机室骨架1-腰梁；2- 上中立柱；3- 上角立柱；4- 前上立柱；5-司机室顶盖骨架组成；6-侧立柱；7-下中立柱；8-前下立柱；9-立柱；10- 门口板；11-侧窗口板；12-防寒材料；13- 前窗口板；14-前围板；15-标志灯体；16- 中央围板；17- 路徽安装座；18-下角立柱3.3.6 台架台架是为了安装车内除变压器以外的其它电气和机械设备而设置。SS4改型电力机车车体结构和检修工艺分析- 16 -SS4 改型机车车体设有 、端台架。台架面板和骨架全部采用 16Mn 钢板。I 端台架尺
39、寸长 4034mm宽 2084mm高 200mm; 端尺寸长 5609mm宽 2084mm高200mm；台架为安装车内除主变压器以外其他电气设备和机械设备而设。SS 4 改型机车车体台架面板和骨架全部采用 16Mn 钢板，台架面板为厚 5mm 钢板，骨架主要梁件由厚 4mm 钢板压制成槽形或 Z 形截面。由纵梁，横梁和面板组焊成框架式平面承载结构，为了便于安装和连接各种电气和机械设备，在骨架备装有活动螺母，台架上设置通风机安装座和通风管道，骨架内设有电缆线槽。台架如图 3.11 所示。图 3.11 台架1-台架面板；2- 安装座；3- 线槽板盖；4- 骨架；5-风道3.3.7 后端墙机车后端墙
40、位于车体后端，为车体主要承载构件之一，如图 3.12 所示。SS 4 改型车体后端墙和 SS4 型（115 8 号）车体后端墙相仿，为满足车体大顶盖和预布线结构要求，顶部和其两侧斜度部分作了相应改进。中间为后端门门框，两侧为钢板压型角立柱和 Z 型横梁组成的骨架，外侧铺上薄钢板。骨架和蒙皮均为厚 3mm 的 16Mn 钢板。图 3.12 后端墙1-后端墙顶盖；2-角立柱；3- 端立柱；4- 端墙盖；5-门立柱；6-走廊门框；7- 端墙板；8- 扶手西 安 铁 路 职 业 技 术 学 院 毕 业 设 计 （ 论 文 ）3.3.8 司机室前端司机室前端及两侧距轨面 1540mm 高度上设有前踏板，
41、它由厚 5mm 花纹钢板和公称口径 25mm 钢管焊接构成，钢板上开有排水孔。在司机室前窗和侧窗下侧的外壳上焊有公称口径 20mm 钢管弯成的扶手，供工作人员清洗检修用。沿车顶前端和两侧焊有雨檐，司机室处雨檐呈槽形，并由前端按一定斜度向后倾斜，可将将司机室顶盖上的流水引至司机室后端排出车外。侧墙顶部的雨檐向外倾斜，使车顶的流水向外排出。司机室入口门两侧装有上车扶手，其结构和 SS3 型机车相同，扶手由无缝钢管和锻钢加工制成的球形扶手座组成，扶手座用螺栓固定于司机室侧壁及底架侧梁上。3.4 车体内层和内部结构3.4.1 司机室内墙和地板司机室内墙（包括侧壁和车顶部分）全部采用与 SS4 型(11
42、58 号)车体相似的非木结构。内墙版为厚 1.5mm 的多孔铝板，骨架上焊有 2mm 厚的钢板压成的安装梁，内墙版用抽芯铆钉固定于安装梁上，接缝处装上装饰铝压条。为保证司机室的防寒隔音性能，司机室内墙于外墙版和内墙版之间敷设有防寒消音的超细玻璃棉毡，对较大封闭断面的立柱，横梁内部都填充了超细玻璃棉毡。司机室地板安装于司机室地板铁骨架上，分固定和活动两种地板，均由厚为 20mm胶合板制作，为防寒隔音内贴厚 60mm 自熄聚氨脂泡沫塑料。为了司乘人员行走舒适和清扫方便，司机窒地板上面敷有橡胶海棉双层复合胶板。3.4.2 车内各室骨架及门联锁装置车内设备骨架将高压室、变压器室的高压设备与走廊隔开，以
43、确保工作人员的安全。为便于进入各室检修电气设备在骨架内开有门。各室骨架仅厚 30mm，由立柱，横梁和门下边框组焊成框架，于框架间用铰链安装单开或双开门，并用门栓装置开闭。立柱、横梁和门下边框均由厚 4mm 的 Q235A 钢板压制成型。门板用 2mm 的 LF21-Y2 防锈铝板压制成形，门厚 25mm，高 1771mm，门宽有 417mm 和 322mm 两种规格。门上开有 220mm 宽和 630mm 高的孔，用抽芯铆钉装上钢板网，以便通风及工作人员可从走廊通过窗孔观察室内设备工作情况。转动门栓装置的门锁手把，可把上下插销同时锁闭或开启，使门开闭自如。SS4改型电力机车车体结构和检修工艺分
44、析- 18 -各室门上方设有机械式门联锁装置，当机车升弓后备室门不能打开，以保障工作人员安全。SS 4 改型机车门联锁和韶山型（ 1158 号）机车机械式门联锁原理和结构基本相同。3.4.3 司机室后墙SS4 型机车司机室后墙和 SS6B 型机车司机室后墙相同。其作用是将司机室和车内各设备室隔开，走廊门设在后墙两侧，经走廊门可至车内走廊并通至另一端司机室。司机室后墙是全钢焊接结构，由隔墙，走廊门框和司机室柜组成。见图 3.13 所示。图 3.13 司机室后墙1-门框；2- 隔墙；3-司机室柜隔墙由前墙板，骨架，防寒消音材料和后墙板组成。前墙板为厚 2mm 的 Q235A 钢板焊于骨架上，后墙板
45、为厚 1mm 的 Q235A 钢板用铝压条以抽芯铆钉紧固于骨架上；在骨架及内外墙板之间，装有防寒消音材料，为厚 70mm 超细玻璃棉毡；骨架厚 80mm，由立柱和横梁组成。立柱和横梁均由厚 3mm 的 Q235A 钢板压成槽形，在安装设备处焊有活动螺母座。走廊门框是由厚 2mm 的 08 钢板拉延成多重折弯形状的门框板和厚 4mm 的 Q235A 钢板压成框架组焊而成，门框内填充有超细玻璃棉毡，SS 4 改型走廊门框下门槛高度较 SS4型（1158 号）高出 94mm。司机室柜安于隔墙前部，为高低柜式，其最大尺寸为长1570mm400mm2135mm，由柜架及柜门组成。柜架主要由厚 2mm 的
46、 Q235A 钢板折弯件组焊而成，其内装有手制动链轮箱及端子板座。柜门由厚 2mm 的 Q235A 钢板压制成形，其上装有便于门开闭的通用型门栓装置。西 安 铁 路 职 业 技 术 学 院 毕 业 设 计 （ 论 文 ）3.4.4 底架地板和走廊地板（1）底架地板为了避免灰尘从底架进入车内，并在底架上表面安装空气管道和电气导线，于车体两侧走廊和司机室的底架上表面，凡露空处用厚 1.5mm 钢板焊接封死。（2）走廊地板离底架地板高 150mm 处安装有走廊地板，为便于空气管道和电气导线的检修，走廊地板做成活动的。SS 4 改型走廊地板，采用翻转式结构，铝合金花纹地板一端用铰链联结，另一端用螺钉紧
47、固在台架上，地板可以上下左右适当调整。检修走廊内空气管道和电气导线时，只需松开螺栓翻起地板并将其用侧墙立柱上的搭扣扣住即可。如图 3.14所示。在靠近司机室后墙和后端横走廊的活动地板，和韶山型活动地板结构相同。图 3.14 走廊地板1-螺栓；2- 螺母； 3-平垫圈；4- 铰链；5-螺钉；6-螺母；7- 平垫圈； 8-活动地板；9-螺栓；10-平垫圈；11- 弹簧垫圈4 电力机车检修工艺概述电力机车的修程可分为大修、中修、小修和辅修四级，其中修、小修和辅修为段修修程。各级修程定义如下：大修：对整个机车进行恢复性全面修理，由铁道部指定的机车修理工厂进行。中修：更换主要部件为主的完善性全面修理。小
48、修：主要针对制动系统、部分辅机、高压和低压电器、保护装置及机械部件等进行检查和修理。辅修：全面检查并进行必要的修理。电力机车各级修程的检修周期，应该是由非经该修程不足以恢复其基本技术状态的机车零部件，在两次修程间保证安全运用的最短期限来确定。根据当前我国电力机车技术状态及生产技术水平，检修规程规定的检修周期为：SS4改型电力机车车体结构和检修工艺分析- 20 -大修-中修- 中修-中修-大修中修-小修- 中修-小修-中修小修-辅修- 中修-辅修-小修4.1 检修机构各 国 铁 路 机 车 的 维 修 工 作 在 机 务 段 和 修 理 工 厂 进 行 。 机 务 段 分 为 定 修 段 和 架 修 段 。架 修 段 有 架 车 台 设 备 ， 检 修 机 车 时 可 以 在 机 车 主 车 架 两 端 把 机 车 架 起 来 ， 推 出 转 向 架 ，旋 削 轮 对 ， 并 可 对 机 车 进 行 较 大 的 检 修 工 作 。 修 理 工 厂 一 般
