机车设备布置与通风.docx
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1、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
2、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
3、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
4、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
5、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
6、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
7、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(L
8、CIR)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;
9、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
10、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
11、 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
12、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
13、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)
14、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
15、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
16、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
17、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
18、,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
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- 机车 设备 布置 通风
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