电力机车（精选十篇）
电力机车 篇1
车体是电力机车的重要传力结构, 机车正常运行时, 车体是牵引力和制动力从转向架传递给车辆的必经环节。车体是机车二系悬挂系统以上各种设备赖以安装集成的载体, 需承受二系悬挂系统以上全部设备的重量及由全部设备产生的各种动载荷。车体是司乘人员的工作场所, 需为司乘人员提供安全舒适的工作环境。随着电力机车向高速重载方向发展, 对电力机车车体的承载能力要求越来越高, 因此有必要对电力机车车体的承载特性进行分析, 以便在设计车体承载结构时做到有的放矢, 通过提高关键承载部件的承载能力来提高车体的整体承载能力, 设计出满足要求的合理结构。
2车体设计载荷
根据文献[1], 电力机车车体需承受如下各种工况设计载荷的作用:作用在车体两端后从板座上2000k N的压缩力, 作用在车体两端前从板座上1000k N至1500k N的拉伸力, 作用在牵引梁上盖板上方150mm处400k N的压缩力, 作用在司机室前窗底梁处300k N的压缩力, 作用在车体上1.3倍车体设计重量的垂向载荷, 带一个转向架的车体一端架车和一端起吊, 带两个转向架的整车架车和整车起吊, 设备在横向相当于1×9.8m/s2惯性力、纵向相当于3×9.8m/s2惯性力、垂向相当于1.5×9.8m/s2至3×9.8m/s2惯性力对车体的冲击, 作用在牵引座上的牵引力与制动力。
3车体承载特性
图1为电力机车车体, 电力机车车体是由底架、司机室、侧墙、端墙、顶盖等组成的一个长条形的腔体结构, 大部分电力机车是带两个转向架的, 也有极少数带三个转向架, 车体被支撑在转向架上, 相当于一根两端外伸的单跨或两跨简支梁。
从相关标准要求和机车的实际运行情况来看, 车体主要承受纵向偏心压缩力、纵向偏心拉伸力和垂向力作用。根据车体受力特点和车体形状及支撑特点, 可以用车体横截面来衡量车体的整体承载能力。
由于顶盖是由螺栓固定的可拆卸结构, 一般认为顶盖不是车体的主要承载结构, 因此去掉顶盖和顶盖安装横梁, 避开设备安装座、底架横梁和侧墙立柱位置, 并且为简化而不计地板和侧墙的孔洞, 作出面积最小的车体横截面, 这是车体承载能力最弱的横截面, 也是衡量车体整体承载能力的最佳横截面。
4典型载荷分析
4.1偏心力作用在从板座上
这是纵向偏心力作用在车体截面形心下方的情况。图2为底架无中间纵梁的车体横截面, 假定在车体两端车钩中心线位置施加压缩力F, 由于压缩力F的作用点偏离截面形心1078mm, 因此压缩力使车体受压的同时, 还会在纵向铅锤面内对车体产生1078×F的弯矩。车体横截面积为81095mm2, 车体横截面对水平中心轴的惯性矩Iy为6.7×1010mm4, 侧墙上边缘距中性轴的距离为2040mm, 底架下边缘距中性轴的距离为887mm。叠加截面上由压缩力和弯矩产生的正应力, 截面中性轴将上移766mm, 这时车体截面中性轴位置如图3所示, 侧墙上边缘出现最大拉应力2.05F×10-5, 底架下边缘出现最大压应力2.66F×10-5。如果在车体两端车钩中心线位置施加拉伸力F, 截面中性轴同样将上移766mm, 侧墙上边缘出现最大压应力2.05F×10-5, 底架下边缘出现最大拉应力2.66F×10-5。
图4为底架有中间纵梁的车体横截面, 这时车体横截面积为90804mm2, 车体截面对水平中心轴的惯性矩Iy为7.0×1010mm4, 侧墙上边缘距中性轴的距离为2102mm, 底架下边缘距中性轴的距离为825mm, 车钩中心线距离截面形心1016mm。在车体两端后从板座施加压缩力F时, 截面中性轴将上移675mm, 这时车体截面中性轴位置如图5所示, 侧墙上边缘出现最大拉应力1.95F×10-5, 底架下边缘出现最大压应力2.3F×10-5。如果在车体两端前从板座施加拉伸力F, 截面中性轴同样将上移675mm, 侧墙上边缘出现最大压应力1.95F×10-5, 底架下边缘出现最大拉应力-5
从计算情况来看, 车体两端车钩中心线处受偏心力作用时, 底架最大应力略高于侧墙最大应力, 底架不但横截面面积大, 而且完全处于应力高的区域, 因此底架是车体的主要承载结构。车体横截面水平中性轴几乎把侧墙横截面分为等距离的两部分, 但侧墙截面积较小, 因而侧墙实际分担的载荷也较小, 但侧墙上弦梁位于侧墙的高应力区, 而且上弦梁截面在侧墙截面中所占比例较大, 因此上弦梁是侧墙的主要承载结构。
司机室位于车体端部, 长度较长, 在车钩中心线处作用纵向偏心力时, 司机室要参与偏心力的传递。根据侧墙的承载情况, 要求司机室顶部有与侧墙上弦梁对接的梁。司机室侧壁门窗孔洞面积大, 承载时容易在门窗拐角处出现应力集中现象, 因此门窗拐角应大圆弧过渡。
后端墙也位于车体端部, 但后端墙长度短, 且基本位于从板座之外, 因此后端墙不直接承受作用在从板座的偏心力引起的纵向拉伸、纵向压缩和弯曲作用。但从分析车钩箱的局部受力可以看出, 后从板座受压时后端墙承受垂向拉力, 前从板座受拉时后端墙不受力。
4.2压缩力作用在司机室前窗底梁
对于图2所示底架无中间纵梁的车体, 压缩力f作用在司机室前窗底梁时, 压缩力f距底架上平面的高度约为1000mm, 压缩力使车体横截面产生的压应力为1.23f×10-5。附加弯矩使截面产生的最大拉应力为0.7f×10-5, 最大压应力为1.61f×10-5。叠加截面上由压缩力和附加弯矩产生的正应力, 侧墙上弦梁出现最大压应力2.84f×10-5, 底架下边缘出现最小压应力0.53f×10-5。
对于图4所示底架有中间纵梁的车体, 压缩力f作用在司机室前窗底梁时, 压缩力使车体横截面产生的压应力为1.1f×10-5。附加弯矩使截面产生的最大拉应力为0.7f×10-5, 最大压应力为1.78f×10-5。叠加截面上由压缩力和附加弯矩产生的正应力, 侧墙上弦梁出现最大压应力2.88f×10-5, 底架下边缘出现最小压应力0.4f×10-5。
在司机室前窗底梁施加压缩力时, 车体横截面处于全压缩状态, 最大压应力在侧墙上弦梁, 最小压应力在底架下边缘。由于侧墙上弦梁截面积较大, 侧墙上弦梁将承受较大的压缩力。司机室也处于全压缩状态, 由于司机室顶部需向侧墙上弦梁传递压缩力, 因此要求司机室顶部有与侧墙上弦梁对接的梁, 以便于顶部压力传递流畅。由于门窗孔洞的存在, 车体截面发生突变, 容易在司机室门角窗角出现应力集中现象, 因此司机室门角窗角应采取大圆弧过渡。
根据车体截面的应力分布情况, 后端墙需承受侧墙传递过来的纵向压力, 且顶部压力大, 底部压力小, 这些压力使后端墙产生剪力和弯矩, 后端墙与底架接口截面为后端墙中剪力和弯矩最大的截面, 后端墙主要通过立柱和墙板来承受弯矩和剪力。
4.3车体受垂向载荷作用
垂向载荷为车体自重、设备重力和垂向冲击载荷。为便于分析车体在垂向载荷作用下的承载特性, 假定车体与设备重量沿车长均匀分布。由于车体是靠枕梁支撑在转向架上, 车体可以看成是受均布载荷作用的两端外伸的简支梁, 图6为车体受力图, 图7为车体剪力图, 图8为车体弯矩图。从剪力图和弯矩图可知车体枕梁处剪力和弯矩均较大, 车体中部截面弯矩较大。显然在垂向载荷作用下, 最大应力出现在侧墙上弦梁。
在垂向载荷作用下车体端部附近截面的剪力和弯矩都很小, 位于车体端部的后端墙由于长度较短, 因此车体在重力载荷作用时后端墙基本不发挥承载作用。
司机室也位于车体端部, 但司机室长度较长, 车体在垂向载荷作用下, 司机室靠近车体中部侧参与承载, 靠近车体端部侧基本不参与承载。
5底架承载分析
压缩力作用在司机室前窗底梁是标准要求车体需承受的设计载荷, 垂向载荷和作用在从板座、牵引座的偏心力不但是标准要求的设计载荷, 而且是车体实际运行中的常见载荷。根据以上分析, 可以看出, 底架、侧墙和司机室是机车正常运行和停靠状态下车体中的主要承载结构。
从对车体横截面的承载特性可以知道, 底架边梁截面大小、边梁高度、地板厚度, 以及底架是否布置中间纵梁等都是影响底架承载的主要因素。
从板座作用偏心力时, 对比无中梁和有中梁两种情况, 与无中间纵梁相比, 底架有中间纵梁时底架最大应力降低约13%, 侧墙最大应力降低约5%。司机室前窗底梁作用压缩力时, 底架增加中间纵梁时, 底架下边缘的最大应力降低了24%, 侧墙上边缘的最大应力变化不明显。车体受垂向载荷作用时, 底架增加中间纵梁时底架最大应力降低约11%, 侧墙最大应力变化不明显。综合各种典型载荷作用结果, 底架增加中间纵梁时可显著提高车体的承载能力。底架布置中间纵梁还可以使牵引力和制动力传递更顺畅。
6侧墙承载分析
在以上几种典型载荷作用下, 侧墙上弦梁是侧墙中应力最大的部位, 而且上弦梁截面面积在侧墙中所占比例较大, 因此上弦梁是侧墙的主要承载结构。为了说明侧墙上弦梁对整个车体横截面承载性能的影响, 在车钩中心线作用偏心力, 按底架有中间纵梁和无中间纵梁两种情况来说明, 每种情况分别按上弦梁取不同的厚度来分析。分析结果见表1 (表1中a、b分别代表车体横截面上边缘、下边缘) 。
从表1中可以看出, 上弦梁厚度为6mm时底架下边缘应力值开始高于侧墙上边缘应力。当上弦梁厚度大于6mm时, 底架下边缘的最大应力开始无明显降低, 侧墙上边缘的应力降低幅度也变小, 对于该车体横截面, 上弦梁合适的厚度取为6mm, 该型机车车体侧墙上弦梁的设计厚度正是取为6mm。
另外对于在车体两端前从板座上作用拉伸力、在牵引梁上盖板上方150mm处作用400k N的压缩力和在司机室前窗底梁作用300k N的压缩力等载荷, 还需对侧墙进行稳定性校核。由于上弦梁分上下两根, 位于上部的上弦梁截面应力较大, 根据其截面面积和截面应力计算出上部上弦梁所承受的压力。再计算上部上弦梁的临界压力, 上部上弦梁的临界压力与实际所承受的压力之比应不小于必要的稳定安全系数。
7结语
电力机车车体实际主要承受纵向力和垂向力两种载荷, 根据车体的受力特点和车体形状及支撑特点, 可以用车体横断面轴惯性矩来很好地衡量车体的整体承载能力。增大底架和侧墙上弦梁横截面面积可以有效地提高车体横截面轴惯性矩, 从而提高车体整体承载能力。
摘要：随着机车向重载高速方向的发展, 对车体结构的承载能力要求越来越高, 同时又要求对车体重量进行限制, 因此必须充分了解车体承载特性, 通过提高关键承载部件的承载能力来提高车体的承载能力。
关键词：电力机车,车体,底架,侧墙,承载特性
参考文献
[1]BS EN 12663-1:2010, 铁路应用-铁路车辆车体的结构要求[S].
电力机车 篇2
（1）开放155无火塞门，关闭113总风塞门；
（2）连接制动软管，开放折角门；
（3）控制风缸达450kPa以上时，升弓合闸打风，总风达到500kPa时，开放113总风塞门，关闭155无火塞门；
（5）如SS4型机车相互窜风时，直接接上总风管取消第（2）项的操作。
1.2．电空制动控制器手柄置紧急位，不紧急制动的原因及处理方法
原因：
（1）电空制动控制器接点不良，804线不得电；
（2）电动放风阀膜板破损。
处理：遇紧急情况，迅速开放121塞门。
1.3．主压缩机泵风时，空载放风电空阀排风不止的处理
可将空载放风阀247YV的电源线拆掉，并包好绝缘。
1．4．机车窜车时的处理
A/B组一架窜车：（1）紧45#、46#插头；（2）若无效切除两故障电机。A/B组—节窜车：（1）检查532KT衔铁是否下垂。（2）无效时切除—个单节。
A/B组两节窜车：（1）主司控故障或司控插头松，紧司控插头无效，用副台维持。（2）操纵节556KA卡劲，人为闭合。（3）（159#、160#机车）非操纵端钥匙未断，各司控器不在0位。N105、N106插座接触不良时紧固。
1．5．主台“牵引电机”灯亮，副台某牵引电机灯亮，牵引电机过载，跳主断或窜车时的处理
（1）重新合闸；
（2）仍跳主断时，转换电子柜A/B组；
（3）切除故障电机；
（4）仍无效，拔45#、46#插头，切除相应的牵引电机闸刀；
（5）切除功补67#插头。
1．6．“励磁过流”灯亮，“牵引电机”灯亮，电阻制动自动切除时的处理（电制无流或电制系统故障）
（1）转换A/B组。
（2）重新合闸后再给电阻制动。
（3）甩45#插头，切除相应牵引电机闸刀。
（4）如果无效则不使用电阻制动，维持故障运行。
1．7．两位置转换开关不转换的处理
（1）确认调速手轮回到“零”位，“零位”灯亮；
（2）确认141、142塞门开放，51调压阀压力达到500kPa；
（3）先将换向手柄置所需位置；
1．8．双机重联连接置联线时，对制动机的处理
（1）两台机车连挂好后，分别将制动主管、总风管、两根平均管连好，开放折角塞门；
（2）93重联阀，操纵节置“本机位”，非操纵节包括重联机车的两节车均置补机位；
（3）非操纵节包括重联机车的两节车，电空制动控制器手柄由重联位取出，空气制动阀手柄由运转位取出；
（4）进行制动机机能试验，确认各部作用正常后方可进行重联运行。
1．9．DK-1型制动机重联时，中继阀排风不止的处理
原因：
（1）电空制动控制器801线无电；
（2）电空制动控制器821线无电；
（3）259YV重联控制电空阀故障。
处理：
（1）电空制动控制器置“运转”位，手按483SB消除按钮，259YV重联阀能吸合为故障第（2）、（3）项；
（2）处理相应接点或将中继阀制动管塞门115关闭。
1．10．中立电空阀253YV故障时的处理
（1）电空制动控制器置运转位，253YV不失电或卡位，电空位和空气位制动管均不充风，应关闭157塞门，以排尽屏柜中总风余风，使遮断阀复位，或敲打遮断阀体使其复位。均无效时，则应抽出遮断阀以维持运行，回段更换；
（2）中立位保压时253YV不得电，相当于有补风功能。可不必处理，维持运行，但必须注意掌握好制动时机及追加减压，防止补风造成车辆缓解。
1．11．排风电空阀254YV故障时的现象及处理
（1）该电空阀不失电或卡住、泄漏造成电空制动控制器减压，机车不能制动；运行中，若非单机运行，则可不必处理。需单机制动时，可推空气制动阀至制动位，以保持一定的制动力。在单机运行时，为确保安全必须作相应的处理，可在254YV阀座后面加胶皮以堵住排风口。机车单缓可用下压空气制动阀手把来实现；
（2）该电空阀不吸合，机车不缓解，可维持运行回段处理，但需随时观察制动缸压力，及时用空气制动阀缓解位或下压手把握解机车制动缸压力。
1．12．制动电空阀257YV故障时的处理
（1）该电空阀不失电，均衡风缸只能有40kPa左右的减压量，可转空气位运行回段处理；
（2）该电空阀不得电或卡位漏泄，使中立位制动管不保压，且空气压力继续下降，转空气位运行，回段处理。
1．13缓解电空阀258YV故障时的处理
（1）该电空阀不得电，电空制动控制器运转位、过充位均衡风缸不充风；
（2）258YV失电后下阀口关不严，制动后中立位不保压，均衡风缸回风。以上两种现象均应转空气位操纵，回段检修。
1．14．重联电空阀259YV故障时的处理
（1）259YV不失电或下阀口漏泄，在运转位连挂车辆10辆以上充不起风；制动时均衡风缸压力下降非常缓慢，甚至均衡风缸只排风而压力不下降，可转控气位操纵，回段检修；
浅析电力机车主电路的保护 篇3
关键词：电力机车；保护装置；过电流；接地；过欠电压；空转
为了保证电力机车可靠的运行，在机车的电气线路中必须设置一系列的保护装置，它们在机车线路发生故障时自动动作，迅速切断相应电路，以避免机车中电气设备遭到损坏、防止故障进一步扩大。而在机车故障不能即刻排除时，还应能够很方便地组成故障线路，以便机车能在故障情况下维持运行，保证铁路运输的畅通。
根据机车故障现象的不同性质，线路中的保护一般分为过电流保护（包括短路和过载保护），接地保护、过电压保护以及其它一些特殊的保护。而保护的方式则根据该故障时机车线路、电气设备及对列车运行的影响而不同，有的须切断整台机车的电源，有的只须切断故障处所或该系统的电源，有的仅须给司乘人员以某种信号，引起注意即可，还有的在故障发生后自动予以调整。
一、过电流保护 '
当电路中发生过电流（短路或过载）时，必须用保护装置来阻止其继续下去，否则，会引起电路中电气设备的损坏，并使事故蔓延扩大。
在直流电力机车上一般采用高速开关、过电流继电器或熔断器来作为过载与短路保护、当主线路电压较低，牵引电机的功率不大时，可以用熔断器来保护主线路。熔断器能短时间通过较大的电流，但若过载时间较长，则熔体即会熔断。因此熔断器较适用于辅助回路的过载保护。以熔断器作为主線路的保护，其缺点是熔断时间较长，当电压高，电流较大时熔断器的灭弧作用不够可靠，且每次熔断后，必须更换熔件，运用上很不方便。
在直流电力机车上广泛使用电磁式过电流继电器作为牵引电动机的过载保护。牵引电动机的电流经过继电器的继电器线圈当电流超过继电器的整定值时，衔铁被吸引，继电器的触头将主线路内接触器或高速开关的低压控制线圈切断而使之断开，从而切断主线路。在过电流继电器动作切断主线路之后，必须保证在故障已消除。司机准备重新起动机车时才允许让主线路接通。为此，在过电流继电器的复原线圈中串联一个控制器在零位接通的接点，保证只有当控制器退回零位之后。继电器才能复原，重新接通电路。
采用这种形式的保护其优点在于发生过载故障后，保护装置动作迅速、例如：高速开关能在0.02-0.03秒的时间内切断主线路，因而故障不易扩大。它的缺点在于切断了机车的总电源，即便是一台电机回路过载，也便机车的牵引力全部丧失，这样在运行中，特别是在长大上坡道的运行中，如处理不及时，则容易造成中途停车的事故。
二，接地保护
在电力机车的主线路和辅助线路中，必须设有接地保护，当某一电气设备或导线接地时能起到保护作用。
直流电力机车的主线路本身是直接接地的，那么在线路中某处发生接地故障时，即将接地点以后的部分线路短接。造成线路中的电流冲击，因而可以利用线路中的过载保护装置来起到保护作用。但这时需要正确构成电机的组合线路。
三、过电压与欠电压保护
过电压对电力机车电气设备会造成严重的损害，如使绝缘击穿、电机环火等，所以在线路申必须设有过电压保护装置。
过电压主要有两种，一种是大气过电压，另一种是内部操作过电压。产生大气过电压的原因是由接触网传来的直接雷击和感应雷击；生产内部操作过电压的原因则是由于线路本身的变化，如感性回路被切断、线路中发生短路等。这两种过电压产生时，电压增长速度很快，以冲击波形式出现，因而，对其保护就不能用一般带有传动部分的电器。
为防止大气过电压的危害，在直流电力机车上一般安设了阀型避雷器，避雷器内装有火花间隙和工作电阻（非线性电阻），当加在避雷器上的电压过高时，工作电阻值即迅速减小，致使火花间隙被击穿，以通过较大的电流，将过电压的能量消耗在工作电阻上，消除了过电压对其它电气设备影响。同时避雷器对线路中的操作过电压也具有一定的保护作用。
除了大气过电压和操作过电压外，运行中也会出现缓慢增加的过电压，如由于接触网电压的波动，有时可使牵引电动机的电压超过其额定电压。再如机车电气制动时，牵引电动机作为发电机运行，若运行速度较高，激磁电流较大，发电机的端电压也会超过其额定电压。但是这种过电压由于增长得较缓慢，所以可以用电磁式过压继电器来保护。过压继电器的线圈跨接在牵引电动机的电枢上，当电压过高时，继电器动作使电阻制动停止，此时最好代之以机械制动。电阻制动时，如因电机电压过高而突然将主线路切断停止制动，由于回路内电感的作用反而会造成过电压。因此在电力机车上，过压继电器动作时，不是立即将制动回路切断，而是自动地在制动电阻上再加上一段附加电阻，这时因制动电阻已超过串激发电机的临界电阻值，电阻制动即被迫停止，再切断制动电路。
四、空转保护
大功率的货运电力机车在牵引运行中容易发生空转现象。当发生空转后，粘着条件被破坏，造成牵引力丧失，牵引电动机转速剧增，易造成转子绑线甩开，绝缘损坏等，同时空转也会增加机车轮箍的磨耗，因而在机车上应设有防空转保护。防空转保护的方法有多种，一般取牵引电动机的电流或电压作为信号，将各台电机的信号进行比较，规定一差别的限度，当电机之间的差别超过这一限度时，即视为牵引电动机发生了空转，这时可通过电子装置自动降低牵引电动机电压，以减小电机牵引力，使之恢复到粘着条件之内。也有的机车在发生空转时通过保护装置使机车动轮自动地小量上闸来制止空转。对于防空转来说，目前大量的保护装置都是在机车发生了空转现象后，采取措施迅速地阻止其发展而恢复粘着状态。理想的保护方法应该是空转即将发生时，将其滑动过程测出，从而防止空转时发生。有些国家已试验用仪器来对车轴的振动进行测量，由于一个轮对的两个轮子的粘着情况是不相同的，在将发生空转时，必然是一个轮子首先失去粘着力，这样就在车轴内形成一种特有的振动，用一种仪器将此时的振动情况测出后，以此为控制信号来对机车进行自动调整，这样就可较有效地防止空转发生。
电力机车车体强度设计规范研究 篇4
当前, 世界各国交通运输都面临着石油短缺、环境污染、运能有限、事故多发等一系列问题, 而电气化铁路运输以其速度快、运能大、耗能低、污染小、占地少和安全性好等一系列突出的技术经济优势, 大大促进了各国交通运输的发展, 其中电力机车技术起着不可或缺的重要作用。
车体强度设计技术是电力机车设计的关键技术之一, 目前我国没有自己正式颁布的针对电力机车车体强度设计的专用标准, 一般都是参照客车、货车的相关标准或直接参考国际电力机车标准。尽管这些标准对我国电力机车车体强度设计起到了促进作用, 但由于产品用途或实际运营环境的差异, 使得使用过程中难免存在一些不完善的因素。因此, 以相关标准为基础, 研究及制定符合我国国情的电力机车车体强度设计规范或标准具有重要意义。
2 各国相关标准和规范
世界各主要国家均有自己的铁道车辆车体强度设计的标准或规范, 如欧洲各国主要遵循欧盟标准EN 12663《铁路应用-铁路车辆车体的结构要求》, 日本主要遵循JIS E7106《铁道车辆客车车体设计通则》的要求, 我国也有TB/T 1335《铁道车辆强度设计及试验鉴定规范》, 另外还有一个被广泛接受的标准是国际铁路联盟的UIC 566《客车车体及其零部件的载荷》。
欧盟标准EN 12663是一个很完善并广泛应用的铁道车辆车体强度设计标准, 当前版本为CEN (欧洲标准化委员会) 于2010年1月23日在2000版本基础上修订而成, 适用于EU (欧盟) 和EFTA (欧洲自由贸易协会) 范围内的所有机车、客车和货车等轨道车辆。该标准规定了轨道车辆车体的最低结构要求、车体应能承受的载荷、材料数据的使用方法等, 并提出了用于计算分析和试验验证的原则。
日本标准JIS E7106是在日本工业标准化法的基础上, 经过日本工业标准调查会审议并由国土交通官员制定的。该标准主要对电车、内燃机车、客车等车辆车体所必须承载的载荷做出了规定, 而且规定了在这些载荷作用下基于结构应力和材料特性的结构强度评价方法。
我国标准TB/T 1335是在前苏联相关标准的基础上发展制订而来, 并充分考虑了我国铁路实情。该标准适用于标准轨距铁路上运用的新设计一般用途非动力车辆及其主要零部件 (即不包括电力机车) , 并规定了车辆结构强度设计及计算的基本原则和方法。同时, 该标准提供了解决车辆几何曲线通过、车辆结构强度要求、车辆有限元分析、车辆疲劳评价、车辆冲击模拟计算等问题的方法。
国际铁路联盟标准UIC 566是在欧洲铁路研究所ERRI (英文全称European Rail Research Institute) 的相关研究报告 (RP) 和技术条件 (DT) 基础上制订而来。UIC 566是与铁路相关的一系列规程的一部分, 规定了国际联运客车及其零部件所承受的载荷, 并给出了试验的条件和方法。
3 基本载荷工况对比分析
根据上述各国标准的适应范围可知, 只有EN 12663有针对电力机车车体强度的规定内容, 其他3个标准仅供参照。由此, 可选取EN 12663中电力机车的内容、JIS E7106中新干线电车的内容、TB/T 1335中货车的内容和UIC 566中客车的内容进行分析比较。同时, 根据对基本载荷具体的规定内容可分为纵向静载荷、垂向静载荷、静载荷组合工况、一般疲劳载荷及其组合等几种主要情况进行分析比较。
3.1 纵向静载荷
根据各标准的规定, 其针对静态纵向载荷及工况的主要规定如表1所示, 其他因不太常见或实际不太关注的载荷及工况在此不再赘述。
注释:a) 对于重载电力机车, 用户一般会提出特殊或更高的要求;b) UIC 566中表述为:高于缓冲器中心线平面350 mm的最小值。
注释:a) TB/T1335中货车或客车垂向载荷与电力机车垂向载荷均不具备可比性。b) UIC 566主要针对客车, 只有部分具备可比性。
从表1可知, 关于纵向静态载荷的规定, 各标准在载荷工况的选取上有一定差别, 而且车钩压缩、拉伸等纵向载荷的取值大小也不相同。从国内近年应用情况来看, ENl2663标准规定的工况和数值应用较多, 比较符合国内的实际情况。
3.2 垂向静载荷
各标准规定的静态垂向载荷主要包括最大工作载荷、提升载荷、扭转载荷/和三点支撑等, 其针对静态垂向载荷及工况的主要规定如表2所示。
从表2可知, 关于静态垂向载荷的规定, 各标准的具体要求各不相同。ENl2663中对电力机车车体有最详细的载荷及其工况的规定;JIS E7106中对电车车体也有较为详细的规定;另外, 因为选取的对比对象中, TB/T 1335为较为接近电力机车的货车, UIC 566为较为接近电力机车的客车, 且还是具有较大的区别, 因此这两个标准不具备有实用价值的可比性。结合国内实际情况可知, ENl2663比较符合国内的实际情况, 而JIS E7106次之。
3.3 静载荷组合工况
根据各标准的规定, 载荷组合工况包括较多的方面, 选择其针对静载荷组合工况的主要规定进行对比, 具体如表3所示。
注释:a) 本表所取质量m与表2一致。b) 在ENl2663中, 其2000版将机车归类在PI类中, 载荷工况规定与JIS E7106类似, 但具体数值为980 kN对应2 000 kN、490 kN对应1 000 kN, 而在2010版中对机车的静载荷组合不再有具体要求。c) 其中一端按惯性力施加。d) UIC 566主要针对客车, 不具备可比性。
由表3可知, 各标准对静载荷组合的规定有较大的差异, 从国内电力机车车体实际计算来看, JIS E7106的静载荷组合规定比较符合国内实际情况, 但其数值应参考ENl2663的要求或用户的要求, 其他两个标准在这个方面不具备使用价值。
3.4 一般疲劳载荷及其组合
各标准规定的疲劳载荷主要包括纵向载荷、横向载荷、垂向载荷, 其他因不太常见或实际不太关注的载荷及工况在此不再赘述。各标准针对疲劳载荷及组合工况的主要规定如表4所示。
注释:a) TB/T1335对疲劳强度要求仅建议做辅助计算, 且没有明确规定疲劳载荷。
由表4可知, ENl2663、JIS E7106及UIC 566针对疲劳载荷均有较为详细的规定要求, TB/T 1335规定建议仅做辅助计算。结合国内对电力机车车体疲劳强度的计算分析情况来看, ENl2663应用最为普遍, 且最适合国内电力机车的运用情况, UIC 566次之, JIS E7106主要在地铁上有应用。
4 我国电力机车车体强度设计应用范例
在我国电力机车车体强度设计中, 静载载荷工况主要结合ENl2663的2000版和UIC566标准静载组合工况和最大垂向工作载荷来组合确定, 但纵向压缩和拉伸的数值一般根据用户要求确定;疲劳载荷工况主要结合ENl2663要求的垂向加速度、横向加速度、持续牵引力或制动力、扭转载荷以及各减振器力等进行逐一组合的方式, 但垂向加速度数值按保守原则遵循2000版的要求改取 (1±0.3) ×g、纵向改取加速度相对较大的持续牵引力或制动力。如正在担当大秦线2万吨重载货运牵引运输的主力车型HXD1型机车, 其静载载荷工况总共组合为27个计算工况, 主要工况如表5所示, 疲劳载荷工况根据上述载荷共组合为49个载荷工况计算分析。
根据以上所述的静载载荷和疲劳载荷工况进行了计算分析, 结果数据表明, 车体结构在不同静载载荷工况下的最大von-Mises应力均不大于EN12663和UIC566标准规定的许用应力值, 结构静强度满足设计要求;车体结构疲劳强度、垂向减振器座和横向减振器座的疲劳强度也均满足设计要求。而从多年运行的实际情况来看, 车体相关结构没有出现任何静强度和疲劳问题。
5 结语
根据以上分析可知, 以EN12663和UIC566为基础, 结合JIS E7106和TB/T 1335的相关要求, 并考虑上文分析的相关数据和结论, 可达到比较符合我国电力机车车体强度设计需求的效果。因此, 研究并制定出符合我国国情的电力机车车体强度设计规范或标准, 以满足我国电力机车车体强度设计的标准化和规范化要求, 这将是我们后阶段应该进行的重要工作和课题。
摘要：通过对比分析国际上各国相关标准和规范的异同, 提出了适应我国具体国情的电力机车车体强度设计规范的建议。
关键词：电力机车,车体,结构强度,设计规范
参考文献
[1]欧洲标准化委员会.EN12663-2010, 铁路应用-铁路车辆车体的结构要求[S].2010.
[2]日本铁道车辆工业会.JIS E7106铁道车辆客车车体设计通则[S].2006.
[3]中华人民共和国铁道部.TB/T1335-1996铁道车辆强度设计及试验鉴定规范[S].1996.
电力机车学习司机 篇5
答：列车主管压力达到规定压力时，将机车制动阀置常用制动位，减压100kPa，由列车后部检查人员确认最后一辆车发生制动作用，然后向司机显示缓解信号。司机检查列车管漏泄量，每分钟不得超过20kpa后，鸣示缓解信号进行缓解。2.对劈相机的使用有何要求？
答：劈相机启动时间不能过长，在最低网压（19kv）下不超过15s，在最高网压（29kv）下要防止过早切除启动电阻，致使劈相机在低速大电流下单相运转。在一般情况下，连续启动次数不超过3次，如仍起不动则应查明原因，消除故障后，方可再启动。3.机车乘务员学习培训的有关规定？(安规73条)答：集中脱产培训时间每年每人不少于80学时（8学时为1天，下同）；动车组司机每年集中脱产培训不少于120学时，其中每年送专门培训基地培训不少于80学时；日常技术学习每月不少于2次，每次不少于2学时。
4.对受电弓的升、降弓有何要求？ 答：受电弓升弓时的先快后慢，避免了对接触网产生有害冲击。
受电弓的降弓也是先快后慢，当弓头脱离接触网导线时，要求其动作迅速避免产生拉弧，当受电弓落在机车上时要求其不得对车顶产生有害冲击。5.如何短接轨道电路？
答：使用短接铜线短接轨道电路时，将短接铜线两端接在两条钢轨的轨底上，使轨道电路短路而使其信号人为的变为红色灯光，起到防护作用。6.手提式干粉灭火器的使用方法？
答：先取掉铅封，拔出安全销，一手握住喷嘴，一手紧握压把和提环并用力下压，对准火源根部，左右扫射，迅速向前推进，零星火源则采用点射方法进行。7.新式人字型复轨器使用安装方法？(铁路行车事故救援)
答：(1)复轨器承轨槽搭在钢轨上，尾部钩铁的上端平落在轨枕上，下端钩挂轨枕侧面。(2)安放平稳后，将两块L型楔铁分别穿入左右楔铁座与轨腰的间隙内，凸台朝外，然后用大锤左右交替将两块楔铁打紧。
(3)将尾部穿销经穿销孔沿轨底穿过。8.电动机轴承出现异音的原因有哪些？ 答：（1）缺少润滑油；（2）轴承内部有伤或损坏；（3）轴承中侵入杂质。
9.受电弓升不起时，应如何检查处理？
答：（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）。
10.如何用第一牵引风机代替劈相机工作？ 答：（1）确认213KM无焊接，网压不低于22KV。（2）将242QS置于“1FD”位，296QS置于下合位（电容位）。
（3）故障节转容起后，“劈相机”灯长亮。11.110伏控制电源故障时，应如何检查处理？ 答：（1）检查电源柜内各自动脱扣开关及闸刀位置正确。
（2）将电源柜稳压触发插件A组转B组。（3）无效时，668QS置于重联位，借电运行。12.运行中显示“辅过流”，主断分闸如何处理？ 答：（1）利用显示屏判断出故障辅机，检查三相接线、自动脱扣及接触器状态。
（2）切除故障辅机，无效时拆下三相接线，做好绝缘。
（3）将辅助接地开关237QS置于故障位甩单节运行。13.运行中主断路器自动分闸时（含无显示）应如何处理？ 答：（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）无显示跳主断时，重新合闸或电子柜转B组。（3）判断出故障节，甩单节运行。
14.主断路器由于机械部分故障，不能正常分合时应如何处理？
答：（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。
人为合主断后必须降弓过分相。
15.劈相机起动后，其它辅机不起动如何处理？ 答：（1）各种辅机均不起动，检查533KT反联锁561和577线。
（2）某一种辅机起动故障，检查566KA对应触指或用故障开关切除辅机。
（3）一组中个别辅机不起动，检查对应延时继电器及接触器。16.“电子柜预备”灯亮时，应如何处理？
答：（1）确认电源柜电子控制自动开关609QA闭合良好。
（2）将电子柜转“B”组。
（3）若控制电压低于77V或高于130V时，将故障节668QS置于下合位，借电运行。17.二位置开关不转换应如何处理？ 答：（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）应急时人工转换。
18.“预备”灯不灭如何处理？
答：（1）必须确认二位置开关是否转换到位。（2）风机工作正常可处理相应风速环节。
19.调速手轮离零位后，线路接触器不吸合应如何处理？
答：（1）打磨532KT正联锁或短接531和501线。（2）检查10QP和60QP微动开关。
（3）短接501、503线柱（1号端子柜）。
20.调速手轮1.5级以上电流正常，25秒后无流预备失败应如何处理？
答：（1）确认显示屏是否有某一辅机灯亮，恢复相对应的三相自动开关。
（2）确认风机工作正常，处理相应风速环节或人为顶死 556KA。
（3）确认风机故障，将其对应的风机隔离开关置于故障位。
（4）甩掉故障风机后，要使用电阻制动，须将其对应的两台电机隔离闸刀置下合位。21.如何调整分配阀安全阀？
答：（1）调整时先卸下防缓螺帽，顺时针拧动调整螺栓，整定值增高。逆时针拧动调整螺栓，整定值减小。
（2）调整到450Kpa后，拧紧防缓螺帽。当无火回送时调整为180-200Kpa。22.运行中显示“原边过流”灯亮，主断分闸时应如何处理？
答：（1）101KC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。
23.运行中显示“主接地”灯亮，主断分闸时应如何处理？
答：（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。（运行中加强巡检，防止烧损电器）
（2）电阻制动接地时，停止使用电阻制动。（3）甩单节运行。
24.运行中显示“牵引电机”灯亮，主断分闸时应如何处理？
答：（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。
25.运行中显示“辅接地”灯亮，主断分闸时应如何处理？
答：（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，转电容起动或更换备用皮带。
（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。26.劈相机起动电阻甩不开，应如何处理？
答：（1）重新起动劈相机，2-3 秒后人为闭合566KA。（2）213KM焊接时，甩单节运行。27.人工甩操纵节如何操作？
答：将甩单节控制盒开关置于故障位。
确认主断路器断开后，将零压隔离开关236QS、主断路器隔离开关586QS置于故障位。将劈相机隔离开关242QS置于试验位；重联闸刀668QS置于借电位。人为顶死预备中间继电器556KA。
28.机车重联（只接列车管）时，对重联机车的制动系统有何要求？
答：（1）大闸手把重联位取出，小闸手把运转位取出。
（2）开放两节车的分配阀缓解塞门156。
（3）按规定转换重联阀93，操纵节“本机位”非操纵节“补机位”。
（4）重联机车制动机处于空气位或虽然处于电空位，但无电空制动电源时，应将其中继阀列车管塞门115关闭。
29.制动机转“空气位”操作过程及注意事项？ 答：必须站内停车按下列方法操作：
（1）将小闸上的电空转换扳键扳到空气位。
（2）将气阀柜内电空转换阀153置于空气位，并关闭157塞门。
（3）将大闸手把运转位，小闸手把缓解位，看均衡风缸压力表，调整53阀至列车管定压。
（4）常用制动后回保压位时，列车管有补风作用，要注意控制速度，防止车辆自然缓解。
（5）空气位没有紧急制动，但小闸手把制动位，可按压594SB或开放121塞门实现紧急制动。30.运行中发生过量供给时，应如何处理？
答：（1）运行中应时刻注意风表压力，发现过量供给低于700Kpa时，维持运行。高于700Kpa时，必须进入车站停车处理。
（2）停车后，关闭157塞门，转空气位操作。（3）以过量900Kpa为例：
a、停车后，列车管追加减压至260Kpa，全列排风停止后，调整53阀至700Kpa再缓解。b、列车管减压200Kpa，全列排风停止后，调整53阀至600Kpa再缓解。
c、列车管减压170Kpa，全列排风停止后，调整53阀至列车管定压，使用空气位运行。31.中继阀排风不止时，应如何处理？ 答：操纵节中继阀排风不止：
（1）运行中，人为堵死中继阀排风口。
（2）须停车时大闸手把置中立位，开放121塞门准确掌握减压量。
非操纵节中继阀排风不止：
应急时关闭非操纵节中继阀列车管塞门115。32.人工甩非操纵节如何操作？
答：将甩单节控制盒开关置于故障位。
确认主断路器断开后，将零压隔离开关236QS、主断路器隔离开关586QS置于故障位；重联闸刀668QS置于借电位。33.列车在区间被迫停车后，已请求救援的列车怎样放置响墩进行防护？（技规294条）
答：已请求救援时，从救援列车开来方面（不明时，从列车前后两方面），距离列车不少于300米处防护。34.按自动闭塞法行车时，在四显示区段遇有哪些情况使用绿色许可证？（技规250条）
答：（1）出站信号机不能显示绿色灯光或绿黄色灯光，仅能显示黄色灯光时，办理特快旅客列车通过；（2）出站信号机故障时发出列车；（3）由未设出站信号机的线路上发车；（4）超长列车头部越过出站信号机发车；（5）发车进路信号机发生故障时发出列车；（6）超长列车头部越过发车进路信号机发车。35.什么情况下列车不准分部运行？（技规295条）答：（1）采取措施后可整列运行时；
（2）对遗留车辆未采取防护、防溜措施时；（3）遗留车辆无人看守时；（4）列车无线调度通信设备故障时。
36.接发车进路信号机故障时的行车凭证是什么？ 答：接车进路信号机故障时（包括办理临时停车再开时），按引导方式办理接车，但遇始发列车、图定停车再开列车按发车方式办理，行车凭证是绿色许可证。
37.升降弓手信号的显示方式及要求是什么？（技规367条）
答：突然发现接触网故障，需要机车临时降弓通过时，发现的人员应在规定地点显示下列手信号： 降弓手信号
昼间--左臂垂直高举，右臂前伸并左右水平重复摇动；
夜间--白色灯光上下左右重复摇动。升弓手信号
昼间--左臂垂直高举，右臂前伸并上下重复摇动； 夜间--白色灯光做圆形转动。38.在不得已情况下列车必须分部运行时怎样处理？（技规296条）
答：在不得已情况下，列车必须分部运行时，司机应使用列车无线调度通信设备报告前方站和列车调度员，并作好遗留车辆的防溜和防护工作。司机在记明遗留车辆数和停留车位置后，方可牵引前部车辆运行至前方站。在运行中仍按信号机的显示进行，但在半自动闭塞区间，该列车必须在进站信号机外停车（司机已用列车无线调度通信设备通知车站值班员列车为分部运行时除外），将情况通知车站值班员后再进站。车站值班员应立即报告列车调度员封锁区间，待将遗留车辆拉回车站，确认区间空闲后，方可开通区间。
39.运行中听到响墩的爆炸声及火炬的火光时应如何行车？（技规360条）
答：响墩爆炸声及火炬信号的火光，均要求紧急停车。停车后如无防护人员，机车乘务人员应立即检查前方线路，如无异状，列车以在了望距离内能随时停车的速度继续运行，但最高不得超过20km/h。在自动闭塞区间，运行至前方第一个通过信号机前，如无异状，即可按该信号机显示的要求执行；在半自动闭塞区间，经过1km后，如无异状，可恢复正常速度运行。40.列车在区间被迫停车后，对妨碍邻线行车地点怎样放置响墩进行防护？（技规294条）
答：对于邻线上妨碍行车地点，应从两方面按线路最大速度等级规定的列车紧急制动距离位置处防护，如确知列车开来方向时，仅对来车方面防护。
41.汛期暴风雨行车如何应急处理？（技规298条）答：（1）列车通过防洪危险地段时，司机、运转车长要加了望，并随时采取必要的安全措施。
（2）当洪水漫到路肩时，列车应按有关规定限速运行；遇有落石、倒树等障碍物危及行车安全时，司机应立即停车，排除障碍并确认安全无误后，方可继续运行。
（3）列车遇到线路塌方、道床冲空等危及行车安全的突发情况时，司机、运转车长应立即采取应急性安全措施，并立刻通知追踪列车、邻线列车及邻近车站。42.列车发生火灾、爆炸时如何处理？（技规297条）答：列车发生火灾、爆炸应急处理：，列车发生火灾、爆炸时，须立即停车（停车地点应尽量避开特大桥梁、长大隧道等）。电气化区段，并应立即通知共电部门停电。
列车需要分隔甩车时，应根据风向及货物性质等情况而定。一般为先甩下列车后部的未着火车辆，再甩下着火车辆，然后将机次未着火车辆拉至安全地段。对甩下的车辆，由车站值班员（在区间由司机、运转车长、车辆乘务员）负责采取防溜措施。43.电力机车出段时乘务员应做到哪些？
答：正点出段，严守速度，出段闸楼停车标或信号机前停车，按规定换弓，司机会同检测人员检查确认车载设备，办理检测承认手续，互相盖章，领取合格证。副司机检查手制动机状态，办理出段手续，了解走行、挂车股道，上车后向司机报告。44.开车前乘务员应做到哪些？
答：司机亲自输入监控装置有关数据，按规定试闸，在制动保压（最大有效减压量）状态下，列车制动管压力每分钟漏泄不超过20kpa。副司机确认手制动机动缓解状态，试闸后不能立即开车，应实行再制动，保持列车在制动状态，开车前缓解。开车前副司机复检监控数据输入是否正确。
45.电力机车通过分相时应做到哪些？
答：通过分相时，必须执行“早断晚合”的原则，列车速度在50km/h以下时，距断电标前100M必须将调速手轮回大零位，列车速度在50km/h以上时，距断电标前200M必须将调速手轮回大零位，断开主断路器，副司机站立、鸣笛。主断路器断开后，二人必须确认辅压表、主显示屏、主断、零压、零位灯亮，不亮时立即采取降弓措施。过合闸标50M，副司机鸣笛后，方准司机操作闭合主断路器。46.手动检查方法的要求？
答：对不适宜锤检的部件应用手动检查。手动包括：晃、拍、拧、握。手动法适用于较细小的螺钉、管接头、各种阀门及仪表、电器等。
47.挂头时防止越过关闭的调车信号机作业标准是什么？ 答：（1）逐一手指确认调车信号，并时刻确认进路开通位置；
（2）乘务员必须掌握场间、区段分界处信号位置。48.调车信号因故不能开放或机车车辆压原排调车进路须中途原路退回时怎样行车？（行规75条）
答：车站值班员（信号长）使用列车无线调度电话通知司机、调车指挥人，调车指挥人负责在不能开放的调车信号防护区段领车。
49.机车司机遇有哪些情况应停止基本闭塞法，改用电话闭塞法？（技规246条）
答：遇下列情况，应停止使用基本闭塞法，改用电话闭塞法行车：
（1）基本闭塞设备发生故障（包括自动闭塞区间内两架及其以上通过信号机故障或灯光熄灭）时；（2）发出挂有由区间返回后部补机的列车时，或自动闭塞区间发出由区间返回的列车时；
（3）无双向闭塞设备的双线区间反方向发车或改按单线行车时；（4）半自动闭塞区间，发出须由区间返回的列车，由未设出站信号机的线路上发车，或超长列车头部越过出站信号机并压上出站方面轨道电路时
50.列车自动制动机在什么情况下进行简略试验？（技规213条）
答：（1）客列检作业后，客运列车始发前；
（2）区段列检所对无调车作业的中转列车(根据区间线路及制动缸活塞行程变化的情况，需要全部试验时，由铁路局规定)；
（3）更换机车或更换乘务组时；（4）无列检作业的始发列车发车前；（5）列车制动软管有分离情况时；（6）列车停留超过20min时；
（7）列车摘挂补机，或第一机车的自动制动机损坏交由第二机车操纵时；
（8）机车改变司机室操纵时；（9）单机附挂车辆时。51.列车在区间被迫停车后，不能继续运行时，如何报告？（技规292条）
答：司机应立即使用列车无线调度通信设备通知两端站、列车调度员及运转车长(无运转车长为车辆乘务员)，报告停车原因和停车位置，根据需要或运转车长指示迅速请求救援。
52.货物列车在列车中编挂关门车时有何规定？（技规202条）
答：关门车不得挂于机车后部三辆车之内；在列车中连续连挂不得超过二辆；列车最后一辆不得为关门车；列车最后第二、三辆不得连续关门。对于不适于连挂在列车中部但走行部良好的车辆，经列车调度员准许，可挂于列车尾部，以一辆为限，如该车辆的自动制动机不起作用时，须由车辆人员采取安全措施，保证不致脱钩。
53.列车运行限制速度有何规定？（技规275条）答：（1）四显示自动闭塞区段通过显示绿黄色灯光的信号机--在前方第三架信号机前能停车的速度；（2）通过显示黄色灯光的信号机及位于定位的预告信号机--在次一架信号机前能停车的速度；
（3）通过显示黄色闪光灯光和一个黄色灯光的信号机--80km/h；
（4）通过减速地点标--标明的速度，未标明时为25km/h；
（5）推进--30km/h；（6）退行--15km/h；
（7）接入站内尽头线，自进入该线起--30km/h。（8）道岔通过速度按监控及规章有关规定执行。54.何谓带电闯分相？有何危害？
答：电力机车在运行中受电弓从接触网上吸取大电流可近上千安，分相绝缘区要求机车必须惰力通过，如果不断电，会使受电弓进入分相无电区的瞬间产生强大的拉弧作用，同时造成相间短路，两馈线开关跳闸，即误操作使机车不断电通过分相绝缘引起的接触网相间短路。
55.制动机简略试验的组织与实施的分工有何规定？ 答：有列检作业的由列检人员负责，无列检作业的由运转车长负责，无运转车长的由车辆乘务员负责，无车辆乘务员的由车站人员负责。挂有列尾装置的列车由司机负责。无运转车长又未挂列尾装置的货物列车在区间、线路所时，由机车乘务员进行列车简略试验。调车作业需简略试验时，由调车指挥人负责。56.遇天气恶劣，信号机显示距离不足200m时，改按天气恶劣难以辨认信号的办法行车时，司机应做到哪些？（技规272条）
答：（1）列车按机车信号的显示运行。当接近地面信号机时，司机应确认地面信号，遇地面信号与机车信号显示不一致时，应立即采取减速或停车措施；（2）当无法辨认出站(进路)信号机显示时，在列车具备发车条件后，司机凭车站值班员（运转车长）列车无线调度通信设备(其通信记录装置须作用良好)的开车通知，起动列车，在确认出站(进路)信号机显示正确后,再行加速；
（3）天气转好时，应及时报告列车调度员发布调度命令，恢复正常行车。
57.列车分离时确认为车辆抻钩后如何处理？ 答：发生抻钩时，学习司机到达车辆抻钩地点后，关闭分离车辆折角塞门，立即向司机汇报被抻车辆的顺序及车号、破损车辆的钩位及破损程度。如能更换时，应根据被抻车钩车辆的顺位，就近取换。更换后通知司机连结、试拉后接通风管并开放折角塞门，检查两车钩的高度差。并迅速到达最后一辆，通知司机试闸，并检查列车尾部标志（有列尾装置确认列尾装置，无列尾装置确认风管吊起），核对车号。试闸正常后，学习司机要迅速携带破损钩舌按原路返回机车。如车钩损坏程度较大，不能处理时，及时向车站值班员请求救援，并按规定进行防护。58.运行中发生晃车如何处理？
答：列车运行途中，司机发现严重晃车时，必须立即减速运行（或采取停车措施），并将晃车地点详细记录于司机手帐；同时，立即向车站值班员报告。并用无线调度通信设备呼叫后续列车注意运行。59.何谓耽误列车？
答：系指列车在区间内停车；通过列车在站内停车；列车在始发站或停车站晚开、在运行过程中超过图定的时间（局管内）或调度员指定的时间；列车停运、合并、保留。
60.电力机车巡间检查内容有哪些？
答：学习司机站立，目视前方呼唤：“巡检汇报”（1）各电机、电器工作状态正常有无异味；
（2）主变压器油温××度，油位符合标准，各部有无漏泄；
（3）前节车升弓压力表压力，后节车升弓压力表显示××bar（标准范围3.4～3.6bar）；
（4）后节车制动缸压力0kPa，其它各仪表显示正常； 轴温报警装置工作状态正常，XX轴X位显示最高温度XX度。
汇报完毕小闸单缓，各仪表注意。61.运行中对车载设备有何要求？
答：严禁关闭车载设备，运行中车载设备发生故障，必须按规定办法报告列车调度员，无线调度通信设备故障时，在前方站停车报告，请求发布命令，没有命令不准继续运行，不准用电台谈论与行车无关事宜。62.进入挂头线后，应如何控制速度，确认脱轨器、防护信号及停留车位置？
答：（1）距脱轨器、防护信号、车列前方10米左右必须停车；
（2）确认脱轨器、防护信号撤除后，显示连挂信号，以不超过5km/h的速度平稳连挂；
（3）连挂时，根据需要适当撒砂，连挂后要试拉。63.因断钩导致列车分离事故的责任划分？
答：断口为新痕时定机务单位责任（司机未违反操作规程的除外），断口旧痕时定机车车辆配属或定检单位责任；机车车辆车钩出现超标的砂眼、夹渣或气孔等铸造缺陷定制造单位责任。未断钩造成的列车分离事故根据具体情况进行分析定责。64.站界是如何划分的？
答：列车运行是以车站、线路所所划分的区间及自动闭塞区间的通过信号机所划分的闭塞分区作间隔。站间区间--车站与车站间： ⑴在单线上，以进站信号机柱的中心线为车站与区间的分界线；
⑵在双线或多线上，分别以各该线的进站信号机柱或站界标的中心线为车站与区间的分界线。65.电力机车换端时有何要求？
答：电力机车换端时，司机将大闸移至制动位，最大有效减压后移至中立位。携带小闸及换向手柄，关闭监控装置，转换两节车重联阀。学习司机留守，防止溜车。司机换端后小闸全制动，鸣笛一长声通知学习司机。学习司机将大闸手柄移至重联位取出确认监控关机后，携带570QS及大闸手柄换端，并确认重联阀位置。
66.简述信号机内方、外方？
答：信号机防护的方面为内方，反之为外方。67.电力机车在运行中接触网停电时的汇报程序？ 答：运行中发现接触网停电时（有车站及调度通知除处），要迅速断开主断路器、降下受电弓，就地停车。当发现接触网异常时，除采取上述措施外，应立即报告电力调度员和列车调度员。判明情况后及时向“110”指挥中心报告，确保信息畅通。68.主变压器的压力释放阀的功用？
答：变压器在运行中因外电路或变压器内部有故障，出现很大的短路电流时，过高的热量使变压器油迅速气化，变压器内部压力升高，在压力升高到70kpa时，压力释放阀阀口在2ms内迅速打开，排除的气体和油流沿管路排到车下，当恢复正常时阀口关闭。69.越出站界调车与跟踪出站调车的距离有哪些要求？
答：越站调车无距离限制，最远可至前方站的进站信号机；跟踪出站调车最远不得越出站界500米。70.什么叫调车？
答：除列车在车站的到达、出发、通过及在区间内运行外，凡机车车辆进行一切有目的的移动（包括在站内或区间）统称为调车。
71.轴温报警装置发生温升报警时应如何处理？ 答：轴温温升报警（指超过环境温度55℃）：乘务员要对测点温度及环境温度的正确性进行判断，若测点温度是持续上升的，可切除报警轴位牵引电机减速运行，若轴承温度不再上升且后部了望无异常时，运行至前方停车站停车检查；若后部了望发现异状（异音、烟雾等）或轴温迅速上升，应立即停车进行检查确认。72.2000型监控有计划使用绿色许可证如何操作的？ 答：（1）将IC卡内信息正确输入监控装置。（2）机车越过进站（接车进路）信号机后，列车速度在出站信号机前控制45km/h以下，输入绿色许可证号，按［确认］键确认。
（3）确认通过手信号显示正确后，按压［解锁］+［确认］键。
（4）15秒内没完成，可按压［↑］键2秒，重新选择 “绿色许可证”选项，进行输入操作。
73.2000型监控当列车头部越过出站信号机时，使用绿色许可证发车监控装置如何操作？ 答：（1）列车头部越过出站信号机50米以内（含50米），监控装置在正确输入数据并解锁后，正常对标开车，观察监控距离，前方信号机处进行距离校正。（2）列车头部越过出站信号机50米以外，监控装置降级开车，前方站重新输入数据，监控对标。74.2000型监控有计划改用电话闭塞操作？ 答：（1）将IC卡内信息正确输入监控装置。（2）列车运行至使用电话闭塞法的车站进站（接车进路）信号机前控制速度在60km/h以下，输入路票电话记录号，按［确认］键确认。
（3）确认通过手信号显示正确后，按压［解锁］+［确认］键，按正常速度运行。
（4）监控在降级状态下，在站内速度低于60km/h，自动弹出窗口输入路票电话记录号，按［确认］键，确认通过手信号显示正确后，按压［解锁］+［确认］键，出站对标。注：15秒内没完成可按压［↑］键2秒，选择“路票”选项，进行输入操作。
监控在降级状态下操作时学员必须先输入行车凭证数据解锁后再输入其他数据防止达示内容丢失。75.什么叫一钩作业？
答：单机或机车连挂车辆，由一股道到另一股道并变更运行方向的调车作业。溜放（或解散车列）作业中，溜出（或解散）车辆进入一股道为一钩。76.2000型监控装置特定引导接车？
答：（1）进站信号机前，列车速度低于60km/h。（2）确认引导手信号正确后，展开的绿旗高举头上左右摇动。
（3）按压［开车］+［解锁］键，按出站信号机显示运行。
77.哪些临时停车为司机主动停车？
答：凡因机车故障、交通肇事、轧人、轧牲畜、车辆故障、操纵不当等为司机主动停车。
78.2000型监控装置取消电话闭塞法的操作？
答：（1）运行至相关站进站信号机前，按压［转储］键+揭示代号［数字］键。
（2）输入取消揭示的调度命令，按［确认］键确认。（3）停车时，按［查询］+［3］键，选择揭示，按［确认］键确认。
（4）选择“3解锁”确认后，输入取消揭示的调度命令，按［确认］键确认。
79.2000型监控装置临时使用绿色许可证的操作？ 答：（1）在使用绿色许可证发车站的出站信号机前停车。
（2）按［↑］键2秒，正确选择窗口，输入命令号及绿色许可证编号并确认。
（3）接到车站的发车指示后，按压［解锁］+［确认］键，按道岔限速运行。
80.高压试验前的准备工作包括哪些内容？
答：机车作高压整备状态,将两节车的各隔离开关、闸刀、塞门均置于正常运行位，电子柜置于“A”组。总风缸压力不低于700KPa，制动缸压力不低于300KPa。主手轮“0”位，换向手柄“0”位,控制电压显示不低于96V。
81.高压试验中主断路器的试验包括哪些内容？ 答：主断路器试验：闭合 401SK，“零压”、“主断”灯灭，辅压表显示310V~460V，最低不低于270V。控制电压表逐渐充至110V。
82.超长列车到后转线的调车作业是否要有示意图？ 答：中间站必须有，终到站可以没有。
83.什么情况利用本务机调车不填发调车作业单？ 答：（1）超长列车向前提车时；（2）拉道口、尾部摘车。即：不变更股道的调车作业，可使用口头方式布置、传达调车作业计划。
84.遇有施工又必须接发列车的特殊情况时，施工特定行车办法是什么？（技规309条）
答：（1）引导接车并正线通过时，准许列车司机凭特定引导手信号的显示，以不超过60km/h速度进站；（2）准许车站不向司机递交书面行车凭证和调度命令。但车站仍按规定办理行车手续，并使用列车无线调度通信设备（其通信记录装置须作用良好）将行车凭证号码（路票为电话记录号码、绿色许可证为编号）和调度命令号码通知司机，得到司机复诵正确后，方可显示通过手信号，列车凭通过手信号通过车站。85.触头严重发热或熔焊产生的原因有哪些？ 答：（1）操作频率过高或负载电流过大；
（2）触头高低不平、生锈，积有尘埃或铜触头严重氧化；
（3）行程过小或行程过大；（4）接触压力不足；
（5）闭合过程中振动过于剧烈；（6）触头分断能力不足；（7）触头表面有异物。
86.有计划的施工线路所通过信号机不能使用的特定行车办法是什么？（行规144条）
答：线路所通过信号机不能使用，在组织列车通过时，可使用特定行车办法办理。车站与司机按规定互控，在得到司机复诵正确后，车站值班员或助理值班员方可在通过信号机前显示特定引导手信号，列车以不超过45ｋｍ／ｈ的速度通过。
87.货物列车区间被迫停车后能继续运行时在前方站应如何确认列车完整? 答:区间停车的货物列车列尾装置故障时，在半自动闭塞区段必须在前方站停车检查，自动闭塞区段可在前方站通过检查。但发生分离连挂后能继续运行的列车无论自动闭塞还是半自动闭塞,都必须在前方站停车检查。
88.始发列车发生充不满风、漏风、不保压等情况时怎样处理？
答：当列车发生充不满风、漏风、不保压等情况时，司机应立即通知车站值班员，车站值班员指派助理值班员到机车次位，组织机车乘务员、列检人员查找原因。由助理值班员组织司机进行一次非常制动试验，如现象消失，组织列车正常开车。如仍不保压时，可关闭机车的折角塞门，据此判断机车或车辆的漏风。机车漏风由机车乘务员负责查找故障原因。车辆漏风由列检工长负责组织列检人员进行分段检查，机车乘务员配合。机车乘务员、列检人员判明故障原因后应及时进行处理，如在列车规定发车时间处理不了时，应及时报告车站值班员，由车站值班员报告列车调度员，并视情况更换机车或甩车处理。
89.2000型监控装置取消临时慢行揭示操作（IC卡中写入限速揭示）？ 答：（1）运行中取消临时慢行揭示，按压［转储］键+揭示代号［数字］键。（2）正确输入命令号。
（3）停车取消慢行揭示，按压［查询］键，选择“3解锁”选项。
（4）正确输入命令号。按压［确认］键确认。90.向封锁区间开行救援列车的行车凭证及要求有哪些？
答：向封锁区间发出救援列车时，以列车调度员的命令，作为进入封锁区间的许可。
当列车调度电话不通时，应由接到救援请求的车站值班员根据救援请求办理，救援列车以车站值班员的命令，作为进入封锁区间的许可。
司机接到救援命令后，机车乘务员必须认真确认。命令不清、停车位置不明确时，不准动车。
91.车辆热轴能否继续运行由谁确定？（技规299条）答：司机接到热轴报告后，应采用常用制动停车。停车后有车辆乘务员的由车辆乘务员负责检查，无车辆乘务员的由机车乘务员确认能否继续安全运行。92.列车停车后，司机接到列车调度员取消前发调度命令时，监控装置如何操作？
答：司机接到列车调度员取消前发调度命令的调度命令时，司机按压［查询］键选择揭示查询，按对话窗口相应提示输入取消前发调度命令的调度命令号，解除监控装置对该项设定的控制。
93.2000型监控装置列车在股道无码出站通过时的操作？
答：（1）侧线通过时，距离出站信号机400米内速度在30km/h以下，确认出站信号机在开放状态后，按［解锁］+［确认］键解锁。
（2）正线通过时，站内停车，按［解锁］+［确认］键解锁。
94.列车在区间停车后那些情况需要进行制动机简略试验？
答：（1）列车停车进行防护；（2）分部运行；（3）装卸作业；
（4）使用紧急制动阀停车；（5）列车软管有分离情况时；
（6）改换操纵端或机车及乘务组时；（7）列车停留超过20分钟时；（8）折角塞门关闭停车处理后。
95.2000型监控装置手柄防溜的条件及解锁方式？ 答：（1）机车未加载由停车状态动车，速度大于3km/h或移动距离超过10米时，监控连续提示“注意防溜”，司机按压一次［警惕］键或加载时，解除语音报警，否则10秒后实施紧急制动。
（2）机车在停车过程中主手柄始终在非零位，当机车再次起车时，监控连续提示“注意防溜”，司机按压一次［警惕］键，否则10秒后实施紧急制动。96.监控装置故障判断标准有哪些？ 答：（1）监控装置主机无电，按《LKJ2000型监控装置使用手册》处理无效时；
（2）显示器显示界面静止、黑屏、白屏、花屏，按《LKJ2000型监控装置使用手册》处理无效时；（3）监控装置系统故障（蜂鸣器持续报警）时；（4）监控装置排风阀排风不止时；（5）速度信号故障（速度值上跳、下跳、为零）时。
97.机车信号故障的判断标准有哪些？（行规附件2）答：（1）机车信号灭灯。检查保险熔丝，并关闭机车信号电源10～15秒钟后，再重新打开机车信号电源仍灭灯；
（2）机车信号掉白灯。越过本架信号机，运行至下一个有码区段，机车信号仍显示白灯；
（3）机车信号红灯。越过本架信号机，运行至下一个有码区段，机车信号仍显示红灯；
（4）机车信号乱显示。本架信号机内，机车信号灯光不固定；
（5）机车信号绿灯、绿黄灯变为红黄灯或红灯，地面信号机显示绿灯、绿黄灯；（6）机车信号多灯显示。
98.救援列车进入封锁区间时，司机应做到哪些？（技规302条）
答：救援列车进入封锁区间后，在接近被救援列车或车列2km时，要严格控制速度，同时，使用列车无线调度通信设备与请求救援的机车司机进行联系，或以在了望距离内能够随时停车的速度运行（最高不得超过20km/h），在防护人员处或压上响墩后停车，联系确认，并按要求进行作业。
99.发车进路信号机故障时的行车凭证是什么？ 答：发车进路信号机故障时的行车凭证是绿色许可证。遇有计划的施工，两架及以上发车进路信号或出站信号机同时停用时，在进路准备完毕的情况下，可同时一次向司机交递行车凭证，但需在施工文电中注明。
100.哪些情况禁止操纵练习？(安规76条)答：下列情况禁止操纵练习：(1)牵引重点列车时。
(2)使用机型和区段变化时。
(3)遇暴风、雨、雪、雾等恶劣天气时。(4)遇非正常情况行车时。(5)担当事故救援时。
电力机车 篇6
在发生故障时，电力机车的主变流器的输出电压波形将出现一定的特征变化。而根据SS8电力机车主变流器的输出电压特征，并结合小波分析理论和神经网络诊断理论，本文对SS8电力机车主变流器故障智能诊断系统展开了研究。
主变流器是电力机车的关键部件，将参与到机车能量转换工作中。而一旦该部件出现短路或断路故障，则将导致电力机车中断运输。所以，有必要对SS8电力机车主变流器故障智能诊断系统展开研究，以便确保电力机车的运行。
1、系统的故障诊断原理分析
1.1SS8电力机车主变流器故障
从电路结构上来看，SS8电力机车的主变流器由两个串连桥组成，是一个单相半控桥式整流电路。在工作的过程中，主变流器的供电由并联的牵引电动机完成。而主变流器的故障分为两类，即本身故障和输入、输出级的故障。对主变流器的故障进行在线监测可以发现，主变流器的输出电压波形不会随着负载的变化而变化。只有在整流元件故障出现时，变流器的输出电压才会产生形变。所以，诊断SS8电力机车主变流器故障时，可以根据输出电压波形特点完成故障的定位。
1.2小波分析理论
在诊断主变流器故障时，利用小波分析法可以完成对信号的时频分析。在利用小波分析法分析主变流器的输出电压时，可以准确的完成故障特征的提取，继而完成对主变流器的状态监测和故障诊断。从理论上来讲，主变流器的输出电压的波形中不仅含有非周期信号，同时也将含有相应的畸变信号。采用小波变换法，则可以使信号在一定范围内出现突变峰值，继而显现出与噪声不同的特性。而利用该特性，则可以选完成小波基和尺度参数的选择，继而完成强噪声下的突变信号的准确检测。
1.3神经网络诊断理论
作为由多个处理单元构成的计算机系统，神经网络可以通过响应输入信息完成信息的处理。在主变流器的输出电压信号波形中，波形的变化与元件故障有非线性关系。而利用神经网络，则可以将该种关系的小波分析结果和故障类型的关系保存在网络结构中，并在故障诊断中应用。具体来讲，就是在神经网络接收到关键点的小波分析特征后，就可以完成对故障类型的输出。而由于神经网络具有较好的学习能力，所以可以完成对多种故障类型的输出。
2、故障智能诊断系统的研究
就目前来看，SS8电力机车主变流器故障智能诊断系统主要由信号检测系统、数据采集系统和上位机处理系统构成。在检测系统完成对主变流器的输出电压的检测后，采集系统则将完成数据的采集和保存，并将数据传送至上位机。而上位机处理系统则可以完成信号数据的分析，并给出故障的诊断和处理结果。
2.1故障信号的采集
在进行故障信号的采集时，需要根据信号的监测需求完成对状态监测点的布置。具体来讲，就是需要满足监测参数要求、模型信息要求和系统的安装限制要求。在传感器的选择上，则需要选择精度高、线性好和响应快的电压传感器。就目前来看，可以选用霍尔电压传感器。因为，该传感器可以即可以完成交流电压的检测，同时也可以完成直流电压的检测。所以，利用该传感器可以完成对任意电压波形的检测，继而使原本的电压波形得以反映出来。
2.2数据的存储
在数据的存储方面，故障诊断系统采用的是80C51单片机。在完成对传感器传递的信号的滤波、隔离和调理后，单片机将完成对数据的记录，并完成对最新数据的存储。具体来讲，就是在传感器将模拟量信号传输至信号采集和变换电路中后，系统将得到1-5V的电压信号。而将该信号输入到模数转换器，并将转换结果完成光耦隔离后，则将由单片机内的74LS373芯片完成对数据的锁存。最终，单片机则会将数据存到到采集数据存储器。
2.3数据的处理
通过通讯串口，数据采集系统会将数据传送至上位机处理系统。为了将详细的信息提供给管理人员，系统将根据波形输出特点完成数据的显示和处理。首先，系统将使信号随时间的动态变化以波形方式显示，以便完成数据的实时显示。其次，系统将利用图形方式完成对历史故障数据的显示。而管理人员则可以通过放大、缩小时间轴的方式确定故障点。再者，系统可以完成数据的小波分析计算，以便得出数据有效值、平均值和峰值等。此外，系统可以完成数据的打印，并完成对故障时间和内容的记录。
2.4故障的诊断
在故障诊断的过程中，系统可以完成越限故障检测和基于故障模型的故障诊断。一方面，上位机可以将有关设置参数传送至下位机，并对越限故障检测点的信号进行检查。而通过将检测结果传送至上位机，系统则可以完成对故障数据的录入。另一方面，系统的上位机可以在后台完成基于故障诊断模型的故障诊断。具体来讲，就是上位机根据诊断模型完成对有关测点数据的读取，并利用模型中的诊断方法完成故障的诊断。最终，系统则可以将诊断结果记录在库，并采取相应的处理措施。
结论
总而言之，在SS8电力机车的主变流器出现故障时，输出的电压波形将产生严重的畸变。利用这一特征，则可以采用小波分析法完成对故障特征的提取，并利用神经完成完成对主变流器故障的诊断。而根据这些原理，则可以构成相应的故障诊断系统，继而完成对SS8电力机车的主变流器故障的有效监测。
电力机车空转故障处理策略探讨 篇7
(一)电力机车空转的概念分析
在电力机车运行的过程中,当电力机车的车轮产生的轮转牵引力若是发生粘着,就会导致空转,不仅会导致机车的轴重发生变化,也会导致牵引力发生分配不均的问题,甚至会导致中轴减载问题的发生,不利因素也会导致牵引力波动以及车轮间滑动问题,因此,要对轮轨表面进行清洁以及确定运行速度参数。
(二)电力机车空转的参数判断分析
在对电力机车进行观测和分析的过程中,不仅要对系统的运行结构和故障原因进行分析,也要对具体故障的表现形式进行登记,以确保有足够的数据支持,能有助于检测人员对设备的空转问题进行分析和处理。其一,在电力机车发生空转的过程中,会导致机械由于轮轨擦伤发生真空空转。其二,在电力机车正常运行过程中发生空转,主要是牵引电机的问题,电机会频繁的降流并且呈现撒沙的问题,也就是我们常说的假空转[1]。
(三)电力机车防空转系统分析
系统内部存在一种优化的控制系统,能提升其电力机车项目的空转和滑行保护系统,目前,主要的类型就是SS4G以及SS3两种类型,利用的是F/V频率对插件进行变换,并且运用电子控制柜对组插件进行分析。其一,对F/V频率进行分析,要对4个轴的转速脉冲信号进行分析,确保信号转变为电平信号,提升机车速度为每小时100千米,输出电压为-5.0V,而在机车处于惰性状态时,要利用自动化校准机制,保证4个轴速度以及电平信号的补偿误差在0.5%以下,确保变换误差在合理范围内。其二,利用空转以及滑行控制措施对电力进行控制,主要是处理和分析F/V电路框架,确保4个轴速度信号在处理过程中得到有效的维护,提升各自动作阈值对转向架的作用,确保校正信号能及时传递,预订时间特性曲线速度要维持在25k A/s,也就导致空转和滑行问题被遏制,恢复到原有定值的85%左右,然后再以20k A/s的速度进行增长,有效建立第二个粘着限值,确保循环的方式减少空转参数结构。另外,技术人员能通过电流表进行数据的读取,确保平均电流提升的同时,实际测量的平均牵引力也能得到有效的增长。
二、电力机车空转故障分析
(一)真空空转故障
对于电力机车运行来说,空转问题比较常见,主要是由于机车牵引力比机车的粘着力高,就会导致钢轨上运行时,电力机车的车轮发生高速旋转的问题,甚至是发生故障。而发生空转问题的主要原因就是由于雨雪天气,道路湿滑,电力机车自身的路面粘着力就会随之下降,空转的频率也会随之上升。
(二)假空空转故障
假空空转故障的发生频率也比较高,主要是由于电力机车空转系统中电子元件的运行机制和使用寿命会产生一定的限制,就导致机械传动的部件会发生损耗,也会致使电气的线路发生老化故障。究其原因,主要包括以下几个方面,第一,电力机车内部电子插件板发生故障,在电力机车系统运行过程中,若是不良操作导致元件的寿命超出使用寿命,就会致使其内部元件受损,插件板程序发生故障。第二,电力机车的速度传感器发生故障[2]。在电力机车系统中,速度传感器接线盒以及连线插头一直在运转,会受到灰尘的侵害,也就导致接线插头和速度传感器发生接触不良的问题。并且,速度传感器的软连线位置也会发生磨损,或者是短路和断路问题,受到信号的干扰就会产生机车空转问题。
三、电力机车空转故障解决措施
(一)有效防止真空转时擦伤轮轨故障
在处理具体问题的过程中,管理人员要根据实际情况建立对应机制,保证电力机车系统中的电子柜结构能实现组转换开关的有效调节,确保微机系统能正常运行,且自动撒砂装置的开关也在正常的位置上,只有提升具体操作系统和环节的稳定性和实效性,才能确保真空转时擦伤轮轨故障得到有效治理,确保常规化工作完整的同时,减少不良操作问题带来的系统困扰。
(二)有效防止擦伤车轮故障
在电力机车正常运行时,通常不会出现特别严重的故障问题,但若是电力机车瞬间发生大空转,驾驶人员不能对其进行项目和系统干预,就要对系统进行优化的应急处理,确保空转得到有效的抑制,从而提高整体系统的运行功能,确保系统在最快的速度阈限内产生动作指令,从而指导电力机车发生减载或者是自动撒砂,这样的管控机制就是为了减少恶性事故发生的主要路径。另外,在电力机车频繁发生大空转问题的过程中,驾驶人员要利用有效的控制操作确保手柄的迅速回收,在升级系统处理机制时,有效降低电力机车内部的牵引机车电流,从而减少车轮的磨损。
(三)有效提升检修试验机制
对于电力机车,检查人员要对其车速传感器的接线盒和链接插头线路进行分析,并且提升对撒砂系统的验收工艺[3]。
四、结语
总而言之,在对电力机车空转障碍分析和研究的过程中,技术人员要提高工作规范化操作流程,及时发现隐患问题并积极纠正。
参考文献
[1]张健,陈勇.HXD3型大功率交流传动货运电力机车特点及故障处理[J].机车电传动,2012,15(03):8-11.
[2]陈长霖.SS3型4000系电力机车空转保护系统段修的改进建议[J].机车电传动,2012,17(02):48-50.
降低电力机车风机噪声的研究 篇8
截止目前, 风电场中的噪音问题尤其是运行中的风机风扇产生的噪音如何消除在技术上未能完全解决, 特别是高压风机产生的噪音, 它是由当前气动声学水平和计算机硬件条件决定的, 特别是计算1米以外的范围内随时间变化的流场 (从启动到稳定) 非常困难。研究风机, 在研究提高改善风机性能的同时尽量采取措施减少风机产生的噪音问题, 使其更加环保, 对人们的噪声污染尽可能减少。
1 风机噪声机理的研究状况
气动声学是声学和空气动力学的相互作用相互影响的一门交叉学科。根据理论研究和实验分析, 宽带噪声和离散噪声是风力发电机组的主要来源。
宽带噪声也称涡流噪声, 它在转动过程中叶轮和叶轮气体的相互作用, 耦合的辐射宽带噪声, 包括湍流噪声和湍流边界层噪声, 后缘和翼尖涡的平涡脱落噪声;离散噪声也表示旋转噪声、旋转的叶片周期性打击空气粒子或附近压力引起空气的压力脉动所产生的离散频率噪声。
通过对多轴流风机的气流参数 (包括速度、流量系数和进气畸变等) 和结构参数 (包括级联结构参数、径向和轴向间隙, 定子和转子的数量匹配等) 来研究对风机噪声的影响, 并提出了一些典型的降噪措施 (包括旋转护罩, 锯齿形的入口, 提出了叶片, 叶片的等距分布, 端壁边界层抽吸等) 。
虽然在噪音离心风机产生的噪声的影响机理、结构和流动参数, 降噪措施的大量研究噪声理论的评价方法, 但气动声学研究在轴流风机要落后一些。
2 轴流风机噪声产生的原因
研究结果表明:风机总噪声与叶片旋转速度的六次方成正比, 所以, 叶片作用于流过风机的空气上脉动力是产生噪声主要原因。
产生离散频率噪声的主要根源是气动干涉引起的叶片脉动力与风机动静叶片之间的距离产生的噪声和两个风扇转子叶片之间旋桨产生的噪声构成的。
风机动静叶片与叶片脉动力噪声之间的间距很小时, 位流和尾迹的变化会影响噪声的大小产生, 邻近的叶片脉动与风机叶片构成的声屏障而产生声辐射。当作为屏障的叶片与升力脉动的声波波长尺寸之比小于0.5时, 产生的噪声更大, 影响更强。叶片距离与声障的大小成反比, 即距离增加声障减小, 当动静叶片之间的距离增大时, 尾迹速度变化比位流干涉影响减小的影响慢很多。
综上所述, 影响干涉噪声的因素有三个即速度场波形的叶片形状、叶片和叶片列之间的距离和叶片辐射面积的大小。
如果静叶干涉场在动叶上建立的脉动使动叶变成一个声源而静叶则是声障非常小的间距可能产生非常大的影响。
3 风机噪声数值预估和计算流体力学
本文以F06风机作为研究对象, 利用流体力学 (CFD) 的计算过程和应用结果, 对风机模型及运行参数不断修正来提高最后实现对高压轴流风机噪声的数值预估。
3.1 Fukano模型的CF D数据处理
风机发出的总声功率E为: (1)
(D为特征长度;w为相对速度)
该模型中压力面附面层位移厚度、转子叶片尾缘厚度和吸力面之和为特征长度D:
(δtp、δts分别为叶片压力面、吸力面排挤厚度;d为叶片尾缘厚度)
因为叶片旋转的因素不可忽视, 所以无法给出准确的附面层位移厚度。假设零压力梯度条件下, 根据Fukano提出的平板理论得到紊流附面层位移厚度公式:
(c为弦长;b为转子叶片尾缘厚度)
近年来计算流体力学的方式方法有很多, 对风机流场进行三维数值模拟已经非常容易实现。在CFD中引进紊流模型后, 直接求解N-S方程费时而不容易实现的问题迎刃而解, 求解的结果是非常理想的。
在CFD中, 依据三维流场压力数据就可以算出附面层压力厚度, 再将Fukano模型和CFD方法应用进来, 可以轻松对风机噪声进行预估。
在式 (2) 中, 压力面和吸力面的附面层位移厚度是需要计算得来的, 其定义为:
假定流场在每个流道内是一样的, 将流场沿着圆周按照叶片数可以进行等分, 则特征长度D为:
式中:ux为叶片尾缘的相对速度;u∞为取叶片尾缘同一半径上速度的最大值。
3.2 Lee模型的CFD数据处理
由于高压风机叶片间相对速度没有达到定值, 而相对于附面层厚度δu、δl的计算, 不应该按照原来的方法进行边界层厚度的计算, 本文将速度达到同一半径上最大速度96%的位置假设为附面层边界。
按定义, 附面层动量厚度的计算:
叶片压力面、吸力面动量厚度之和θu+θl:
3.3 A声级的计算
声频产生的噪声与人的影响成正比, 低频的噪声对人影响小, 高频的噪声对人的影响大。我们根据声频噪声对人的影响大小制定了A声级, 它是对各种频率的噪声进行不同的加权而得出的声压级LSA, 对于倍频带可以按下式进行计算:
式中:LSA为倍频带A声级 (d B) ;LPi为倍频带线性声压级 (d B) ;△Ai为不同中心频率的计算衰减值 (d B) 。见表1
表中:i代表1~8个倍频带中心频率。
4 FO6风机的降噪方案
FO6风机气动特性非常好, 其动叶叶型基本保持不变, 可以通过采用附加措施以减小辐射噪声的方法如下:
(1) 将叶片表面的粗糙度降低至6.3;
(2) 可以减少叶尖紊流, 加装旋转环的措施, 降低噪声;
(3) 根据降噪效果进行最终的参数选择, 切削叶片尾缘, 使尾缘呈锯齿形, 锯齿深度h为节距的一半, h=t/2, 锯齿节距t=15~30, 然后进行系列风机试验;
(4) 与F01风机一样, 由于动平衡不良或者风机在平衡机上的旋转轴与实际使用时不一致, FO6风机在50Hz的振动幅值最大, 与风机的旋转速度2900rpm (48.3Hz) 相对应, 这种不平衡会产生非常多的噪声, 可以通过对风机进行整机动平衡试验来调整和降低48Hz附近的振动峰值。
现在实际运行中, 在风机的叶轮外缘安装一个圆环随叶轮一起旋转, 阻止叶片压力侧与吸力侧之间的间隙涡流就是旋转环来降低噪声。
旋转环外圆面与风机机壳的径向间隙尽量减小, 控制在0.5~1mm以内, 厚度经常取为3~4mm。
(5) 在风机后部加装吸声孔板来降低噪声。
5 结语
随着工业化进程的加快, 噪音问题成为除了环境污染问题外的影响生产生活的第二大问题。到目前为止, 世界上高压鼓风机噪声问题还没有完全解决, 特别是在减少高压风机的噪声问题, 进步是有限的。基于F06轴流风机噪声预测和治理的研究F06轴流风机降噪提供了有效的措施。风扇噪音的问题, 然而, 仍有大量的主题研究和解决, 尤其是实际使用中存在的问题, 更迫切需要解决。
摘要：噪音问题极大地影响了人们的工作和生活环境, 在日常生活中存在有各种各样的噪声源, 如汽车笛声、火车的启动声, 飞机起飞、降落的声音, 工厂设备的声音等等。解决噪声的污染问题, 采取降噪措施, 对于提高环境的质量和人们的生活条件是很重要的。本文通过对风扇噪声预测, 针对电力机车和电动机车风机产生的噪声采取降噪措施, 希望为相关人员提供参考。
关键词：电力机车,风机,降噪
参考文献
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[2]陈燎原.旋转环对风机噪声特性及气动性能影响的实验研究[J].流体机械, 2001, 29 (5) :5-7.
[3]张惠忠, 张德强.超低噪声主流风机的研制[J].风机技术, 1998, 4.
电力机车检修中的信息管理 篇9
在电力机车检修过程中的信息管理, 目的是要将每台入厂检修机车建立自己的档案, 让机车在检修过程中产生的所有信息合理, 安全的存放, 这样可以让参与检修的各工序工作人员都能在此信息库中及时采集、传输、处理在机车检修中产生的大量动态信息, 以便有效合理地组织生产, 对机车检修进行有效地全程控制和监控, 以达到提高机车检修质量目的。同时相关工作人员可以准确、快速地查到自己所需要的信息, 可以有效地提高工作效率, 缩短检修周期。
1 信息管理系统的分析
1.1 信息管理系统组建的流程
该信息管理系统是完整并且独立控制的系统, 根据机车检修工序流程设计。从机车入厂的每个检修步骤所产生的信息和生产相结合的动态信息都一起按照该工序流程来进行存放。这样信息库就和机车检修的整个过程实时联系起来, 能很好地与生产过程相结合, 有效地进行全程监控。
1.2 信息管理系统的作用
信息库中所包含的内容有:机车图像信息;工厂与客户签订的检修协议;分解人员接车时记录的整车入厂状态信息;工厂接车代表与客户代表签订的机车入厂检修交接记录;总组装、电器、电机、变压器、转向架等车间进行检修时每个机车部件的各项试验记录。这样就将机车大修期间产生的所有检修资料都进行归类、存档, 方便后期的查询。
1) 图像信息。由于要面对各种车型及检修要求, 这势必增加了检难度。例如, 韶山系列的机车在设计时没有通讯设备, 用户在使用时自行根据运营情况加装各种性能不同的通信设备, 造成了设备安装时位置和方式不统一, 出现同一用户的同种车型, 通信设备型号、安装位置及方式完全不同。这样很容易造成工人在布线和安装时出现错误。
面对这样的问题, 首先要确保在机车入厂时采集尽可能详细完整的机车各部分原始的图像信息, 再将每台机车的图像信息分类存放, 作为后工序技术资料的补充。其次, 采集每个装置在拆解工序时造成的损坏、丢失等状态信息。同时可以进一步确认部分装置在入厂时不能直观看见的状态。因此在装置和部件拆解后进行图像采集是非常必要的。用Photoshop、Acadsee等软件进行后期处理和编辑, 以便相关人员后期的查阅。
2) 机车保留电缆、保留装置明细记录单。由于用户在机车出厂后加装的项目繁多, 安装位置不统一, 会给后期的检修工作增加相应的难度。这就需要在接车时记录清楚每根保留电缆, 保留装置的数量、状态、生产厂家及型号。同时记录清楚每件装置安装的具体位置和安装方式, 每根电缆的布线方式以及连接方式。这样才能保证出厂时可以恢复到入厂时的状态, 并达到客户的要求。
3) 检修协议。检修协议的制定关系到每项检修工作的具体范围和方案, 检修协议中要制定详细的方案, 要明确每项检修工作的具体负责单位。
4) 工厂接车代表与客户签订的机车入厂检修交接记录。该记录作为检修协议的补充, 要将检修协议中没有具体涉及的部分与客户的检修工程师逐一沟通后, 由技术人员和工厂接车代表共同制定, 明确检修内容及制定具体的检修方案。
5) 各车间所做的相关实验记录。将各车间的每一项实验记录及产生数据整理后逐一归档存放。使机车进行整车调试实验阶段时, 检查出的每个故障都有依据追溯, 实现精细化管理。
2 信息管理系统的设计
该系统采用先进的计算机技术并结合框架结构, 实现工厂资源的最大化和合理化利用。整个系统的操作界面简单直观, 易于信息存入和提取, 并利用开放式的数据库, 提高了系统的安全性、可靠性及可维护性[1]。
根据机车的检修流程该系统可分为, 机车大修协议、分解信息、机车入厂检修交接记录、机车检修四大模块。其中机车的检修模块又可分为解体、电机、电器、转向架、变压器、总组装等模块。每个模块的内容由相关单位填写, 为了方便工作人员的识别, 根据机车的检修流程将每一步检修工作按照未完成、正在完成、完成待检及完成验收分类显示在界面上, 并用不同的颜色加以区分。在检修过程中产生的信息需要修改时, 可将该修改信息加以备注。同时该系统中的信息可随时查询, 做到了设计的人性化、合理化、规范化。
3 信息管理系统的应用
在机车检修过程中, 大量的检修信息要按照机车的检修流程定期存储、更新、删改, 来实现方便、快速、准确地查询。在检修机车的过程中产生的信息, 通过统一管理, 建立机车的信息数据库, 并且采用专用的管理软件。这样可以将信息的分类、录入、定位查询、数据的筛选和更新及数据的导出等各项功能集为一体。同时与生产相结合, 便于工作人员通过网络查询, 从而更好地发挥出信息数据库的作用。该软件通过工厂的局域网可以满足工厂内部各个部门的使用, 并通过连接互联网提供远程访问, 方便与客户及时沟通, 也便于售后维修人员的异地查询。
摘要：在电力机车检修过程中, 将每台机车按照检修工艺流程所产生的所有信息安全合理地存放在系统信息库中。该系统设计中采用了先进的计算机技术和框架结构, 操作界面直观、方面、便于操作;利用开放式数据库, 提高了系统的可靠性、安全性及可维护性。
关键词：电力机车,信息管理,管理软件,数据库
参考文献
电力机车谐波与无功功率仿真分析 篇10
在电力机车等非线性负载快速发展的今天,传统的电磁式跨相电能表和基于基波移相90°原理制成的电能表已呈现出缺点,即在含有大量谐波的情况下,这2种电能表的误差较大,无法准确测量非线性系统的无功功率,继而给电网的电能质量管理及安全运行带来一定的影响。因此采用合理的非正弦无功功率理论以及研究更先进的无功功率测量技术成为一种发展趋势。目前还鲜有对电力机车等非线性负载进行无功功率测量的研究。以韶山8型电力机车为例,采用Hilbert算法、均方根算法和傅里叶算法测量电力机车的无功功率,仿真可见,相对于Hilbert变换算法,傅氏算法的测量误差较小而均方根算法的测量误差大,可作为中频炉、变频器等非线性负载无功功率测量的参考。
1 电力机车的结构和基本模型的构建
韶山8型电力机车属于交-直传动相控电力机车,主电路由整流回路和牵引回路组成。整流回路输出直流电压Ud供给牵引电机,从而驱动机车行驶。电力机车主变压器为三绕组变压器,用来改变输入电压等级,供给整流电路。整流电路包括4个二极管和6个晶闸管,基本连接方式参照图1。机车的运行工况与整流回路晶闸管的导通角及机车主变牵引绕组的投入数目密切相关,通过改变晶闸管的导通角或牵引绕组数目即可以控制机车运行于不同的工况。韶山8型电力机车的主要电路结构如图1所示。
图中:L为平波电抗器;M为牵引电动机电枢绕组;a1-x1和a2-x2为牵引绕组。韶山8型电力机车采用晶闸管相控整流电路,整流采用多段桥式整流。通过牵引绕组的投入与晶闸管相控角的变化来实现输出电压的调节。
文献[1]分析了SS8型电力机车电路的工作原理和特性,文献[2]研究典型电力机车的负荷构成特性及比重,得出电力机车的负荷特性主要是由牵引回路的特性决定的。文献[3]以SIMULINK为工具建立了交流牵引供电系统的仿真模型,并将其应用于负荷投运和故障2种状态下对继电保护装置的影响。文献[4]建立了一种电力机车牵引工况下的简化数学模型,定量计算了机车产生的谐波电流。由文献[5]可知,当牵引电机工作于某一稳态运行点时,其电气特性可以用电阻描述,阻值由电机本身结构特性和转速决定。因此电动机车负载可以用一电阻等效替代,根据此在Matlab中建立了基本模型,如图2所示。
在基本模型中牵引变压器输出侧电压为35kV,牵引变压器的阻抗与牵引网阻抗折和为RL1,R1=1Ω,L1=0.1 H,负载侧平波电抗器和电力机车负载折合为RL,R=0.2Ω,L=20 mH。
2 电力机车的谐波分析
2.1 基于FFT变换的电流谐波分析
根据图2,韶山8型电力机车的仿真模型使用MATLAB/SIMULINK中的电流测量模块即可得到输入电流波形如图3所示,对输入的电流波形进行FFT分析结果见表1。
通过FFT分析可以得到电力机车的输入电流各次谐波含量,该输入侧电流中3,5,7,9次谐波含量较大,基波电流值为5.748 A,电流谐波畸变率为33.90%,谐波电流值为1.948 6 A,基波电流在总的电流中所占比例为74.68%,谐波电流所占比例为25.32%。
2.2 基于FFT变换的电压谐波分析
根据图2,韶山8型电力机车的仿真模型使用MATLAB/SIMULINK中的电压测量模块即可得到输入电压波形如图4所示,对输入电压波形进行FFT分析结果见表2。
对电力机车输入侧电压进行FFT得到谐波各次含量见表2,由分析知基波电压为35.29 kV,电压谐波畸变率为0.91%,谐波电压为321.1 V,基波电压在总的电压中所占比例为99.10%,谐波电压所占比例为0.90%。
3 电力机车的无功功率分析
3.1 仿真模型的建立与仿真
采用3种无功功率测量算法即均方根算法、傅里叶算法和Hilbert算法进行仿真。
均方根算法主要利用功率三角形定理,通过对电压、电流值进行采样,得到离散的电压、电流值,再对电压有效值、电流有效值、有功功率以及视在功率进行计算,最后通过功率三角形定理计算出无功功率,这种算法考虑了谐波的状况,但是概念比较模糊,没有明确的物理定义,且其计算所得到的无功功率没有方向性,但其测量算法比较简单。
傅里叶算法是通过对电压、电流进行傅里叶分解,得到各次谐波的电压、电流有效值及其相位差,再通过将各次谐波的无功功率相加得到整个系统的无功功率。傅里叶算法的最大特点就是计算量大,运算速度慢,实时性不好,但是理论上该方法误差为0。
Hilbert变换算法属于软件实现的数字移相,能够对电压各次谐波成分进行精确的90°移相,并保持谐波幅值不变。当电压信号移相90°后,可以采用有功测量的方法来进行无功测量。这种算法与傅里叶算法相比,运算速度快,实时性比较好。Hilbert算法是目前使用较多的一种测量算法,且测量误差较小,测量结果较精确。
电力机车的无功功率测量步骤为:通过电压和电流测量模块测量仿真模型得到谐波电压和电流的采样值,输入到工作区Workspace之后,结合无功功率的3种测量算法仿真得到非线性系统的无功功率。具体模型如图5所示,图中C-M为电流测量模块,V-M为电压测量模块,其他元件及参数见图1。
3.2 仿真结果
在Hilbert算法、傅里叶算法和均方根算法3种不同测量算法下,电力机车的无功功率仿真结果如表3所示。由于Hilbert算法测量无功功率的精度较高,文中将Hilbert算法的仿真结果作为参考进行误差比较,仿真时间为1个电源周期,傅氏算法考虑到80次谐波。
由表3可知,对于电力机车无功功率的测量,相对于Hilbert算法,傅氏算法的误差较小而均方根算法的测量误差较大。由此可见,均方根算法在测量含有高次谐波的负载无功功率时测量误差较大。通过傅里叶分析可以得到电机车前20次谐波的无功功率,如表4所示。
由表4可以看出,傅里叶分解算法计算电力机车总的无功功率为33 882 Var,其中前20次谐波的无功功率为33 885 Var,在总的谐波无功功率中所占比例为100.01%,20次以上的谐波无功功率所占比例较小。
4 结束语
通过对电力机车电压和电流谐波特性分析可知,非线性负载电力机车的电流畸变较大为33.90%,电压畸变较小为0.91%。使用Hilbert算法、均方根算法和傅里叶算法测量电力机车的无功功率的仿真实验结果表明,傅氏算法的测量误差较小而均方根算法的测量误差较大。由于Hilbert算法和傅里叶算法是在对电压电流采样后,进行移相滤波或傅里叶变换,通过简单的数值计算测量无功功率,从而避免了均方根算法中通过测量计算电压、电流的有效值和有功功率、实在功率计算无功功率所带来的误差。
经过傅里叶分析各次谐波的无功功率可以看出在电力机车中低次谐波的无功功率较大而高次谐波的无功功率较小,可作为中频炉、变频器等非线性负载无功功率测量的参考,具有较高的实用价值。
参考文献
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