机车设备布置与通风.docx

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，牵弓I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、模块化的设计原那么进行设计和布置。 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)平安。凡危及人身平安的设备，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，如下图。通风机2-整流装置 3-牵引发电机 4-牵引电动机5-集中通风机第四节HXD1型机车设备布置与通风系统一HXD1型机车设备布置特点HXD1型电力机车是由两节完整的单司机室4轴机车通过机械和电气重联的形式组成的8 轴机车，故机车的设备布置与通风系统以单节车为单元。其设备布置采用中间走廊、先进的 模块化结构设计，以便有效地缩短组装时间，使系统和部件能独立的在机车外进行预组装和 预试验，设备布置的主要特点如下：(1)牵引通风机采用斜对称布置，便于均衡机车轴重；(2)机车的电气柜采取了适当集中、合理化布置的方式，例如：对于微机控制系统的 核心CCU模块和司机需要经常操作一些的开关、按钮等分别设置在司机室内的两个后墙柜 内。低压柜采取了功能化模块设计，左边是与低压区相关的自动开关，均安装在柜门上，便 于司机操作；右边为高压区，集中了辅助系统大局部高压设备，并根据防寒的要求设置了加 热电阻；(3)机车的主变压器、滤波电抗器置于同一油箱内，位于机车中部，下悬于底架下， 以降低机车重心；(4)蓄电池安装在主变压器的两侧，便于检修和维护；(5)机车采用先进的油水冷却设备来冷却变压器油和主变流器水，散热器采用共体分 层模式，充风利用空间并提高了冷却效率；(6)机车机械间内布管和布线采用先进的预布式中央管排和中央线槽方式，中央管排 和线槽安装在中央走道下，美观且便于安装和维护。驱动系统的动力线那么安装在走道两边的 设备安装架内，使动力电缆与控制及信号线有效地别离，以保证控制系统的可靠性；(7)机车通风系统为独立式通风系统，机车运行时机械间保持微正压工况，整车的通 风可分为4个局部：牵引电机通风系统；变压器、变流器冷却用油水冷却塔通风系统；辅助 变压器柜及车内通风系统；司机室空调通风系统。4个通风系统相互独立，互不影响；(8)机车上装备有卫生间、冰箱、微波炉、床等必要的生活设施。二HXD1型机车的重要设备组成1司机室设备布置司机室及操纵台的设计考虑了人机工程学，既保证机车乘务人员有舒适的工作环境，又 能清楚地了望信号和观察仪表、显示屏，且方便操作。司机室的设计适应单司机操作的要求。在司机室内布置有两个司机座椅供乘务人员使用，座椅具有前后调节、体重调节、角度 旋转等功能。司机室的设备布置基本可以分为7个局部：操纵台、前墙设备布置、左侧墙设备布置、 右侧墙设备布置、司机侧后墙柜、副司机侧后墙柜、顶棚设备布置，见图。司机室设备布置1左侧墙设备布置；2操纵台；3前墙设备布置；4司机座椅；5右侧墙设备布置, 6副 司机侧后墙柜；7司机侧后墙柜司机操纵台的布置为左手控制空气制动，右手控制牵引和电制动，见图操纵台1车间通讯装置送话手柄；2风笛按钮（高音）；3无人警惕装置瞬动开关；4记点灯； 5后备空气制动阀；6电子制动阀（EBV） ； 7制动/LOCOTROL显示屏；8监控显示屏；9扳 钮开关；10双针力矩表紧急按钮；12双针速度表；13监控解锁按钮；14过分相按 钮；15司机控制器；16微机显示屏；17风笛按钮（高音）；18综合通讯装置（LCIR）显 示屏和通话手柄；19无人警惕装置瞬动开关；20语音箱；21综合通讯装置（LCIR）扬声 器和打印机；22双针压力表（总风缸/列车管）；23车长阀；24双针压力表（制动缸）； 25机车通讯装置；26空调控制面板；27低音风笛脚踏开关；28无人警惕装置脚踏开关； 29撒砂脚踏开关；30烟灰盒；31刮雨器操作面板；32茶杯托架主司机侧扳钮开关的布置如下图：主司机侧扳钮开关1主断路器控制开关；2受电弓控制开关；3主压缩机控制开关；4窗加热控制开关； 5前照灯控制开关；6前照灯减光控制开关；7司机室灯控制开关；8仪表灯控制开关；9前 辅照灯控制开关；10前标志灯控制开关；H后辅照灯控制开关；12后标志灯控制开关； 13后车前照灯；14后车辅照灯；15后车标志灯副司机侧布置有一个高音风笛控制扳钮开关。操纵台左柜内布置有刮雨器的水箱，在操纵台的中柜内布置有空调装置，空调装置的控 制面板位于中柜门。在操纵台的右柜内布置了接口箱，接口箱内的部件主要有紧凑型I/O 和继电器等。在前墙布置有遮阳帘、窗加热玻璃、刮雨器等设备。左侧墙布置有活动侧窗及司机室灯 控制按钮。右侧墙布置有活动侧窗、司机室灯控制按钮、车长阀和PC （微机）插座等。司 机侧后墙柜设备布置有1中央控制单元（CCU） ； 2开关面板；3后墙暖风机进风口 ； 4添乘座椅；5后墙暖风机出风口 ； 6行灯插座2机械间设备布置机械间设备布置 注：1- (1位)牵弓I风机；2-压车铁；3-蓄电池充电机；4-低压电器柜；5-卫生间(仅 A节车)；6-衣帽柜；7-信号柜；8-辅助变压器柜；9-压车铁；10-(3位)牵引风机； 11-主压缩机；12 -空气制动柜；13-总风缸；14-复轨器；15接地杆；16 -工具柜(B 节其上装有微波炉和冰箱)；17-床存放装置(仅B节车)；18 -(4位)牵引风机；19-压 车铁；20 -冷却塔；21-主变流柜；22 -压车铁；23 - 2位)牵引风机；24车载无线通讯设 备(A节0CU和CPM设备、B节车CIR设备)机械间内设备沿车内中间走廊两侧平行布置，采用导轨安装方式固定，两节车除生活设 施和通讯信号设备外，其余设备和布置相同，见上图。主要设备的具体功能如下：(1)主变流器：主变流器采用先进的水冷IGBT模块，含有2个相互独立的主传动变流系 统和辅助变流系统。主变流器从主变压器次边取电，通过4个四象限斩波器(4QC)向两个独立 的中间电压直流环节供电。主传动三相逆变系统由两个相同的PWM逆变器组成，每个PWM逆变 器为同一转向架上的两台牵引电动机供电。辅助变流系统由两个相同的PWM逆变器组成，为 机车的辅助设备(例如，通风机、压缩机等)供电。4QC和逆变器采用相同的模块，所以具 有互换性。(2)辅助变压器柜：含有辅助变压器，主变流器中辅助变流器模块的输出为其输入电 源，经过辅助变压器进行电压调整后，为机车辅助系统所有负载提供三相电源。其冷却通风 机除冷却辅助变压器外，还向机械间送风以保持机械间微正压。(3)牵引通风机组：牵引通风机由侧墙上的百页窗吸风后，经过独立的风道，然后将 冷却风吹向牵引电机，带走牵引电机工作时产生的热量。(4)冷却塔：通过冷却塔通风机从车顶吸风，通过封闭的油回路冷却主变压器的油温， 同时通过封闭的水回路冷却主变流器的水温。冷却塔上主要装有冷却塔通风机、油/水散热 器、水泵、膨胀水箱、变压器副油箱等设备。(5)低压柜：由两局部组成，一局部装有各种接触器、自动开关、微机系统的SKS3模 块和继电器等，主要是辅助电路和控制电路的控制电器。另一局部由加热电阻、温度开关、 三相变压器(3AC440V-3AC230V) s DC/AC逆变器和电容组成，主要是在低温情况下进行加热 和使用库内电源时需进行相关的匹配操作。(6)卫生间：在A节机车的机械间装有用于司乘人员盥洗的整体卫生间。该卫生间由车 上卫生间和车底的管道组成。车上卫生间是一个箱形壳体，卫生间装有座便器、洗手台、水 箱、镜子、加热器、真空泵和污物箱等设备。整体卫生间的管道为其提供水路、气路的接入 和排放以及污物的排放。卫生间内的污物箱是用于收集和存储污物的装置，它的内部装有液 位开关、温度传感器和加热器等设备。污物的排放可以利用地面转储车采用真空抽吸方式或 直接重力排放来实现。(7)蓄电池充电机：主要有两个功能，一是通过AC-DC整流，将机车辅助系统三相交流 440V电源变为直流110V电源，为机车提供110V电源，并为蓄电池组充电；二是将机车上的直流110V电源变为直流24V电源，为应急灯、仪表等设备提供电源。(8)空气制动柜：集成了CCBH制动机和空气管路系统相关部件以及MVB网络的相关接 口，为机车空气制动的核心组成部件；在其上部还装有机车辅助压缩机和平安钥匙箱(BSV)。(9)信号柜：主要安装了机车的信号主机、LKJ2000监控、TAX2等机车平安装置等。(10)衣帽柜：用来存放乘务员的衣帽和其他私人物品。(11)工具柜：主要用来存放随车的工具和随车附件。在B节机械的工具柜上还装有微 波炉和小冰箱。3车顶设备布置HXdI机车的车顶设备包括高压户外电气设备和通讯用的天线设备，高压户外电气设备既 要满足机车电气性能的要求，又要有足够的高压绝缘性能和抵抗风、沙、雨、雪、低温等恶 劣自然环境的侵害及雷电过电压袭击的能力。1及1机车在设计时还充分考虑用户的重度煤尘 污染和防寒的环境要求。车顶设备配置在司机室顶盖、顶盖1、顶盖2、顶盖3、顶盖4上，见图HXdI机车的车顶设备包括高压户外电气设备和通讯用的天线设备，高压户外电气设备既 要满足机车电气性能的要求，又要有足够的高压绝缘性能和抵抗风、沙、雨、雪、低温等恶 劣自然环境的侵害及雷电过电压袭击的能力。1及1机车在设计时还充分考虑用户的重度煤尘 污染和防寒的环境要求。车顶设备配置在司机室顶盖、顶盖1、顶盖2、顶盖3、顶盖4上，见图车顶设备布置1-受电弓；2-高压电压互感器；3-高压接地开关；4-主断路器；5-高压连接器；6-高压 隔离开关；7-车顶母线绝缘子；8-避雷器；9-高压穿墙套管车顶高压电器集中安装在靠后端的一块活动顶盖(顶盖4)和后端墙上固定顶盖上，这 些设备包括：受电弓、主断路器、高压接地开关、高压电压互感器、避雷器、高压隔离开关、 高压穿墙套管、高压连接器、母线及支持绝缘子。在顶盖4上安装一台8WL0127-6YH69型受电弓、BVAC. N99型真空主断路器、BTE25. 04型 高压接地开关、4MT9111型高压电压互感器、YH10WT-42/105型金属氧化锌硅橡胶避雷器、 GDIF25s型高压穿墙套管。在后端墙固定顶盖上装有BT25. 04/1型高压隔离开关、LG2-400/25 型高压连接器。受电弓安装设计时要求受流滑板中心线与转向架旋转中心线尽量一致，以减小机车运 行时受电弓滑板与接触网的偏离值，提高受电弓的受流可靠性。主断路器是机车电源的总开关，承当机车正常工作时电路的分、合闸，在机车的许多 故障情况发生时，起保护性分闸作用。在主断路器和高压穿墙套管之间，装有过电压保护用 氧化锌避雷器，可以对雷击过电压和操作过电压起保护作用。与主断路器相邻处装有一台高 压穿墙套管，由它把机车从接触网受流的电流弓I入车内。在与其连接的高压电缆上装有原边 电流互感器(此部件在机械间内)，主要用来提供原边电流信号，同时为原边保护回路提供 信号。高压隔离开关起高压隔离作用，当1节车的受电弓发生故障时，可通过相应高压隔离开 关的动作来隔离故障受电弓；当受电弓到隔离开关前的高压设备故障时也可以通过高压隔离 开关进行相关的隔离操作。高压电压互感器主要提供网压信号，使司机在升弓后就能先观察使得主变流器能正常工作。该信号也使得主变流器能正常工作。该信号也乘务和检修人员确认接触网无电后， 车顶登顶窗设置平安电气连锁装置， 使得分布电容积聚的电荷放电已确保到网压信号，同时也为机车的主变流器提供同步信号, 连接电度表使得司机能充分了解机车的能耗情况。在顶盖4上还设有登车顶窗及车顶高压接地装置, 可经此上车顶进行检查和维修作业，为保证人身平安, 翻开登顶窗前接通车顶高压接地装置将25kV电路接地, 人身平安，同时受电弓控制回路被切断，无法升弓，防止误升弓操作发生的可能。通讯用的天线设备分别安装在司机室顶和其它几块活动顶盖上，主要包括以下设备的天 线：(1)司机室顶盖上装有400KHz和450MHz两个机车对讲设备的天线；(2)在A节车的顶盖2上装GSM-R通讯设备的两个GSM-R天线；(3)在B节车的顶盖2上装有机车通讯设备的GSM-R、GPRS、GPS和450MHz共4个天线；(4)在顶盖3上装有两个800MHz无线数据传输设备的天线。4车下与车端设备布置机车车下设备布置如下：(1)转向架：两台B。转向架分别位于1、2和3、4位牵弓|通风机的下方，中心距为 9000mm ；(2)机车自动信号感应接收线圈(整车数量4个)：给信号平安系统提供地面信号， 安装在车端排障器的后方距轨面高度150mni,安装座可调，当轮缘磨耗后可把接收线圈对轨 面的距离调整到规定值，每端两个，附相应的接线盒。(3)控制回路库用插座(整车数量2个)：当机车在车库内时，给蓄电池充电和给车 内控制系统提供直流110V电源。(4)辅助回路库用插座(整车数量4个)：当机车在车库内时，给辅助回路各电气设 备提供三相380V电源，同时也是库内动车的电源插座。(5)光电速度传感器(整车数量4个)：给监控系统提供机车速度信号，安装在2、3、 6、8轴轴端，对称布置，附相应的数模转换盒。(6)防滑速度传感器(整车数量8个)：给空电联合制动系统提供机车速度信号，安 装在各轴轴端。(7)自动过分相设备地面感应接收线圈(整车数量4个)：给自动过分相装置提供地 面信号，安装在每个转向架一侧。(8)机车电子标签(整车数量2个)：根据相关的运输要求向外发射机车电子表示信 号，安装在底架下主变压器面向司机室的方向。(9)蓄电池柜(整车数量4个)：安装在机车变压器两侧底架下面。蓄电池与机车上 110V蓄电池充电机配套使用为机车提供110V直流电源；有关设备的安装照片如下图。辅助回路库用插座 控制回路库用插座蓄电池柜机车自动信号感应 接收线图车下设备安装的照片三通风、冷却系统机车通风系统是电力机车的一个非常重要的系统，它的主要作用是对机车上的需要进行 强迫冷却的电气设备进行强迫冷却，使其温度不超过允许值，从而保证机车的可靠工作。此 外，司机室的空调通风系统还为司机提供一个舒适的工作环境。DJ4机车采用独立通风系统，其两节车的通风系统是相同的。每节车的通风系统主要有4 种通风支路：牵引电机通风支路、冷却塔通风支路、辅助变压器柜及车内通风支路、司机室 空调通风支路。4条通风支路相互独立。1牵弓I电机通风支路每节车有4条完全相同的牵引电机通风支路。牵引电机通风支路冷却空气的走向如下：环境空气一空气进口侧墙过滤器一风道一牵引风机一风道支架一软风道一牵引电机一 车底大气。牵弓I电机通风机由变流器提供变频、变压电源。机车控制系统根据牵弓I电机的温度，自 动调节其运行电压和频率，来改变风机的转速，以使风量适合于牵引电机当时的冷却需要。牵引风机主要技术参数：额定频率60Hz,最大功率13kW,额定转速3520r/min,全压 3200Pa,流量 1.4m/s。32冷却塔通风支路冷却塔通风支路冷却空气的走向如下：环境空气一车顶进口处的进风栅格一主冷风机f板翅式复合散热器f车底大气。冷却塔通过管路分别与主变流器和变压器连接。复合散热器由两个隔开的流体支路组 成。在DJ4机车上采用板翅式复合散热器中进行空气和需冷却液体的热量交换，在主变流回 路中，采用了水冷技术，在主变压器回路中，采用了油冷技术，主变流柜和变压器共用一个 复合式散热器，简化了变压器冷却系统和主变流器冷却系统。气流储油箱变流器油泵冷却塔冷却系统示意图冷却塔通风机由变流器提供变频、变压电源。机车控制系统根据变压器支路的油温和主 变流支路的水温，自动调节其运行电压和频率，来改变风机的转速，以使风量适合于变压器 和主变流器当时的冷却需要。主变流支路中，使用水/防冻剂的混合物作为传热介质；主变压器支路中，使用矿物油 为传热介质。水泵和油泵的运行转速是固定的。复合散热器是本支路的专用热交换设备，主变流器的冷却水进入散热器上层，主变压器 油进入散热器下层，主变流器和主变压器的热量，在复合散热器中与空气进行交换，使水、 油冷却到要求的温度。被冷却后的水和油，分别进入主变流器和主变压器，对主变压器和主 变压器进行降温。主冷风机主要技术参数：频率60Hz,额定转速1760r/min,最大功率34kW。3辅助变压器柜及车内通风支路辅助变压器柜和车内通风支路冷却空气的走向如下：环境空气一空气进口侧墙过滤器一风道一辅助变压器柜风机一辅助变压器一旋风除尘 器过滤一T 一机械间一车内设备一丁一空气出口侧墙过滤器一车外大气一车底大气。一空气制动系统（间歇工作）辅助变压器柜通风支路示意图见图。图3. 21辅助变压器柜通风支路示意图由于辅助变压器柜风机的作用，车内保持正压，本通风支路给机车提供一个车内的空气 循环，以保证车内温度、压力、风速等参数满足设计值，给机车内的设备提供一个适当的运 行气候环境。送入机械室的空气，略大于从排风口排出的空气，送入空气量与排风口和制动系统所消 耗的空气量之和的风量之差，通过机械室不严密处渗出，机械室的正压等于排风的阻力。辅 助变压器风机以恒定频率工作，因此其风量是恒定的，有利于保证车内空气正压。辅助变压器风机主要技术参数：额定频率60Hz,最大功率&5kW,额定转速3520r/min。第五节HXD2型机车设备布置与通风系统HXD2型机车的设备布置是按照标准化、模块化的设计理念和上述设备布置总要求，结 合国内机车设备的外形特点而完成的，机车的总体结构与PRIMA机车基本相同。考虑到机车 重量平衡的要求，总体设备布置中机车主传动系统、辅助传动系统、空气制动系统、通风系 统集成的模块安装位置保持整体准斜对称的原有特点不变。由于HXD2型机车为再生制动， 没有制动电阻柜，故在其对应位置替换成无线电台柜并预留了预加热柜的空间；原型车通用 柜集中布置了多流制机车交直交中间回路和直流斩波回路的电器元件，HXD2机车为单流制 机车，故对其柜体进行了优化设计，缩短柜体长度，并安装了具有中国铁路特点的工具柜。hxd2型机车取消原型机车n端司机室，布置了供司机餐饮和休息的独立的生活间。一HXD2机车设备布置特点HXD2型机车设备布置的特点是：采用2 (BO-BO)轴式，由双节机车联挂组成。车内设 备沿宽度达700mm的中间走廊两侧准斜对称布置，牵引变压器为下挂式安装。其技术的先进 性、成熟性，具体表达在以下几个方面：(1)机车最重的设备主变压器安装在机车中部车下，在降低了机车重心的同时有利于 机车重心的位置的调整，为合理的轴重分配和机车牵引力的充分发挥奠定了基础。(2)主变压器油散热器与变压器集成于一体，最大限度地减少了油路泄漏，简化了管 路布置。(3)变流变压通风系统采用串联风路，及主变流柜的水散热器与主变流柜集成一体， 冷却风机冷却水散热器后再冷却油散热器。此系统在国际及国内均属首创，其先进性表达在 合理的利用空间，缩短油路、水路走向，减少泄漏。(4)变压器储油柜与变压器连接在一起，布置在制动柜后部，合理地利用了机车的空 间，方便了安装。变压器设备安装(5)机车设有维修门，变流柜模块的检修与维护能够保证在不拆卸机车顶盖的情况下 进行。(6)从结构上分，机车设备布置大致可分为司机室设备布置、机械间设备布置、车顶 设备布置、车端设备布置和车下设备布置等局部。HXD2机车设备布置图如图3. 3所示。3T，一 f" '， 广WH .； 匚 4施 <t + « 一TnLk rr*JkVIThl十二一，2秘方lit一口团"A ；FT+产f -nF ' I K1863216司机室设备布置1-司机操纵台；2-司机柜；3-司机座椅；4-添乘座椅；5-刮雨器；6-司机室后墙；7-语 音箱；8-灭火器；9-遮阳帘；10-刮雨器紧急操纵杆；口-司机室顶灯；12-阅读灯；13-TG400 扬声器；14-电加热器(预选项), 15-八显灯；16-网兜。为了便于夜间作业，在司机室入口门附近设有照明灯及其控制按钮，它由蓄电池直接供 电。(1)司机操纵台司机操纵台上的设备环绕司机座椅布置，符合铁道部提出的的单司机值乘的要求。从结 构方面划分，操纵台主要由控制台和箱体两局部组成，整体采用铝合金材料，箱体的盖板为 玻璃钢材料。从功能方面划分，主要由控制模块面板、左控制面板、右控制面板、操纵台面 板、操纵台箱体等组成。在司机座椅的360。空间范围内都设置有空调通风口，为司乘人员 提供了一个舒适的工作环境。人机界面沿袭PRIMA系列机车操纵台的结构设计，界面功能区域划分清晰、合理。操纵 台上的设备主要包括主司机控制器，自动制动控制器，单独制动控制器，两个微机显示屏、 速度表、风压表以及其它整备控制开关如受电弓、主断、司机室控制等。操纵台上还设有无 线通讯装置以及监控显示屏、重联 等中国机车采用的设备。司机操纵台布置图如下图。11 10司机操纵台布置1-模块1 ； 2 -自动制动控制器；3 -主显示屏；4-模块3 ； 5 -辅助显示屏；6 -司机控制器；7 -模块5 ； 8-紧急制动按钮；9 -右控制模块；0-脚踏开关；11 -左控制模块；12-打印机和扬声器。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，而两组牵弓I电动机那么分别由 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局部。L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: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平安。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DRb、DF小DM型干线及调车机车，形成了DR 系列机车。以D"型交一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 热的干线客、货运两用机车，总体布置如下图。机车上部有第【司机室、电器室、动力 室、冷却室、第H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II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(2)操纵台面板操纵台面板主要由左侧控制面板、辅助控制模块和右侧控制面板组成。左侧控制面板安装有自动制动控制器、单独制动控制器、紧急按钮、无人警惕按钮、高 音风笛按钮和制动缓解按钮。辅助控制模块安装有主断路器、受电弓、前窗除霜、前照灯、辅照灯、信号灯、后辅照 灯和后照灯的扳键开关。右侧控制面板安装有主司机控制器、无人警惕按钮、高音风笛按钮和撒砂切除按钮。(3)操纵台箱体操纵台箱体内部主要安装了空调控制箱、文件箱、状态显示屏CPU主机、脚踏开关、制 动系统阀板、端子排以及空调通风管路。司机室前墙设备布置主要包括遮阳帘、前窗玻璃、刮雨器和八显灯。HXd2司机室前窗安装在司机室钢结构前墙上，每个司机室前窗只有一块玻璃,它是机车 的重要部件，机车在寒冷季节运行时，将前窗电加热玻璃通电加热，融化玻璃上的霜雪，并 利用刮雨器清扫，使之不阻碍司机的视线；其结构与韶山7系列电力机车完全不同，主要由 承载框、前窗玻璃组成(电加热玻璃和玻璃框)、垫片、螺孔盖帽、螺栓及弹性垫圈等组成。 前窗安装时，磷化处理的承载框利用垫片、螺栓、弹性垫圈以及车体预安装活动螺母紧固在 车体上，调整四周间隙均匀后，承载框与外表经过SIKA205清洁、SIKA206G+L底涂处理的 车体之间用黑色SIKA265粘接；前窗玻璃组成是电加热玻璃粘接在玻璃框上构成的，前窗玻 璃组成通过螺栓及弹性垫圈与承载框上螺孔，紧固在承载框上。前窗玻璃组成四周与车体之 间的间隙用黑色抗紫外线SIKA222UV密封，之后安装螺孔盖帽；此外，承载框和前窗玻璃组 成安装螺栓紧固后，均用SIKA710密封以有效地防止雨水和寒气侵入。其中承载框属于前窗和车体之间的过渡性装置，可以调整前窗玻璃框和车体之间的配合 、口 I天差。2机械间设备布置机械间设备按功能斜对称均衡布置，机械间设备具体布置如下图。在每节机车的机械室内设有700mm宽的中间通道，在通道左右两侧布置有：主变流柜、 牵引通风机、机械间通风机、辅助变流柜、系统柜、信号柜、工具柜、通用柜、制动柜、风 源柜、无线电台柜等。用于提供司机休息的生活间安装在机械间后部，生活间的前后门分别 通向机械间的中间走廊和与两节机车的连接处。A节车和B节车的工具柜、无线电台柜和生 活间尺寸相同，但内部安装的设备略有不同。布置在机械间的设备分属于机车各系统，各柜内设备的功能与技术特性将通过其它各章 的系统描述详细介绍。下面重点介绍各柜柜体结构及柜内设备、单元的安装位置以及在系统 描述中较少关注的系统柜、通用柜、工具柜、生活间等的详细情况。一9二堤萦XIM源三州一豆区州二密念蜃二 疗1燃卷型0二1麦翻盘墀63二运胞超IB正XS重正"mrz,7/ 速=-9 "迁=耳g右，v委二-史火：；手提引用8二安8号Z二安常炭一。二 二2/2>一 艺a重场L系统柜系统柜安装在机械间内，每台车2个，是HXD2机车的核心控制部件之一，主要承当了 整车逻辑控制、输入输出管理、机车网络管理、机车UOV电源分配等功能。系统柜内主要 安装了MPU、RIOM,继电器、断路器、24V电源、12V电源、滤波器等部件。柜内设备复杂、 电气接点多，但通过设备的分区布置和预布线工艺，使设备布置紧凑且规整。大局部电气连 接主要采用快插拔连接方式，包括使用多芯连接器和快速接头，大大减少了部件制造和维护 的工作量。(1)主要参数输入电压：直流110V输出电压：直流110V,24V、12V系统柜总重：344kg防护等级：IP20夕卜形尺寸：703mm X 971 mm X 2163mm(2)结构及主要设备系统柜柜体采用镀锌钢板，钏接结构，其结构可靠性在PRIMA机车系列上得以验证。 系统柜门设置在柜体右侧，柜门上不但安装了很多电气部件，还提供了维修的通道。系统柜 与机车的电气接口分为两个局部，一局部位于正面的顶部，另一局部位于右侧顶部，这两个 局部都可以翻开，便于接线和维护。柜内设备的安装与紧固符合机车冲击振动的要求。系统柜门主要由门板和电气件构成。在系统柜柜门从上至下依次安装了开关、按钮、微 断路器和继电器等部件。系统柜门的开关主要承当了控制系统的功能切换和故障隔离。按钮那么为U0V电源开断 和电源状态监测。柜门中部的微型断路器为各控制电路输入侧提供了过流保护，当回路电流过高时，自动 断开电路，在司乘人员确认故障后，可以恢复。微断路器包括：O.1A、0.5A、1A、5A、8A、 10A、16A、20A等电流等级，共计101个，安装在门中部，微断路器布置如图3. 25所示。柜门下部安装了33个继电器，该继电器采用快插拔技术，使维修容易。不同型号的继 电器定位码不同，可以防止继电器的误插。(3)电源系统柜直接从蓄电池柜获得U0V电源。对于U0V电源的输入，系统柜有控制和保护器 件，包括：接触器、熔断器、浪涌吸收器等部件。系统柜上部安装了一个U0V电压表，用 于监测控制电源电压。系统柜内部安装有3个电源：2个24V电源，每个功率为IkW,为机车前照灯照明、副 前灯照明、后视镜除霜、空调控制、操纵台照明等提供电源。另一个为12V电源，为机车新 增的无人警惕和火灾报警提供电源。(4)机箱系统柜内包括三种机箱：MPU、RI0M、电子插件箱。MPU机箱和RI0M机箱可以直接推进 相应的机箱内，二者与外部的电气连接通过机箱实现。系统柜柜内机箱位置如图3.27所示。(5)继电器系统柜内部还安装了5个继电器，：能实现蓄电池电压监测(两个继电器)、紧急制动、 显示屏供电和空调的控制等功能。(6)滤波器为平安设备和电台设备设置了专用滤波器，分为3A和16A两种规格共计13个，为这 些设备提供稳定、可靠的电源。其布置如图3.29所示。(7)接触器为了保证电源输出的平安和稳定，并保证电源的可控性，在系统柜电源输出电路增加 了两种接触器各9个，主要为灯照明控制和其他控制单元(TCU、ACU、RI0M)提供电源。(8)连接器系统柜对外电气接口包括13个矩形和9个圆形连接器：13个矩形连接器主要用于控 制信号和电源的输入输出；8个圆形连接器用于FIP网络的通信：其中4路列车网络、4 路车辆网络；1个圆形连接器用于与Locotrol的通信。通用柜原型机车的通用柜是为满足多流制式而设计的一个电气屏柜，主要安装交直交中间回 路电阻和接触器、直流斩波回路的部件。由于1凶2型机车是25kV50Hz供电，因此取消了 直流回路的部件，但增加了库用动车变压器、接触器来满足库内动车的要求。卜及2型机车 每节设置一个通用柜，A、B节完全相同。外形如图3. 37所示。通用柜外形图通用柜主要部件有牵引变流器中间回路放电电阻：1轴和2轴的放电电阻分别在通用柜中的上排和下排位 置；3轴和4轴上的放电电阻安装位置同1轴和2轴上的放电电阻位置相反，安装在另一个 面板上，放电电阻的功能是保证在少于5分钟的时间内，即使少了一个电阻，也可以将牵引 变流器中间回路并联的的所有电容放电至50V以下。库用变压器在通用柜中的下部，库用变压器的功能是将地面的三相AC380V电源转换为 三相AC693V,提供库内动车电源。库内动车三相整流器在通用柜中的放电电阻下方。库内动车三相整流器的功能是将库用 变压器输出的三相AC693V整流为直流770V,提供库内动车电源。库用接触器和库用预充电接触器在通用柜中的左下层。库用接触器的功能控制库内动车 电源的投入和切除，接触器吸合后将三相整流器输出的直流770V接入2轴牵引变流器的中 间回路，提供库内动车电源。库用预充电接触器是控制预充电电阻的投入和切除，限制输入 2轴牵引变流器的中间回路的浪涌电流。预充电电阻的功能是限制输入2轴牵引变流器的中间回路的浪涌电流。感应变压器的功能是测量网压的电压和相位，并提供给牵引控制单元控制整流脉冲的触 发相位。它连至原边电压互感器和牵引变流柜变压器之间，实现电气隔离。原边过流继电器：原边过流继电器的功能是检测主变压器原边的短路电流。它连接到 “TFF”电流互感器上。平安联锁钥匙箱主要有以下功能：在检修操作过程中，确保操作人员在没有高压危险的 车顶和电气柜内进行维修；在正常运