第三章  牵引系统
第一节 概  述
主牵引系统主要由受电弓、牵引变压器、牵引变流器及牵引电机组成。受电弓通过电网接入25kV的高压交流电,输送给牵引变压器,降压成1500V的交流电。降压后的交流电再输入牵引变流器,通过一系列的处理,变成电压和频率均可控制的三相交流电,输送给牵引电机,通过电机的转动而牵引整个列车。
图 3-1 主牵引系统示意图
主牵引基本动力单元由1台牵引变压器、2台牵引变流器、8台牵引电机构成,1台牵引变流器驱动4台牵引电机。四台牵引电机并联使用。四台牵引电机特性差异控制在±5%以内,以便电流负荷分配均匀。
动车组有两个相对独立的主牵引动力单元。正常情况下,两个牵引单元均工作。当设备故障时,M1车和M2车可分别使用。另外,整个基本单元可使用VCB切除,不会影响其它单元工作。
一、系统原理
主电路简图如图3-2所示,受电弓从接触网25kV、50Hz单相交流电源受电,通过主
图 3-2 主电路简图
断路器VCB连接到牵引变压器原边绕组上。主电路开闭由VCB控制。牵引变压器牵引绕组设两组,原边绕组电压25kV时,牵引绕组电压1500V。
主电路系统以M1车、M2车的两辆车为1个单元。主电路系统原理参见图3-2主电路简图。更详细的可参见附图中的《主电路接线图》。
二、系统布置
主牵引系统车底电气设备布置参见图3-3。2、6号车车下各设一台牵引变压器,而2号车(M2)、3号车(M1)、6号车(M2)、7号车(M1s)的车底下均悬挂一台牵引变流器,及车下转向架分别安装4台牵引电机。
其中4号车和6号车车顶均设受电弓、保护接地开关EGS、故障隔离开关一套,2号车和6号车的车下均设高压机器箱;2、3、4号车之间和5、6号车之间的车顶上设置高压电缆连接器,为了方便摘挂,在4、5号车之间的车顶上,设置了高压电缆用倾斜型电缆连接器。
三、车辆编组
车辆编组如图3-3所示。
  图 3-3 车辆编组图
四、设备构成
主电路设备构成如表3-1所示。
表3-1主电路设备构成表
主电路设备
1号车
(T1c)
2号车
(M2)
3号车
(M1)
4号车
(T2)
5号车
(T1k)
6号车
(M2)
7号车
(M1s)
8号车
(T2c)
受电弓
1
1
VCB &避雷器
1
1
牵引变压器
1
1
主变换装置(牵引变流器)(CI)
1
1
1
1
牵引电机
4
4
4
4
单元构成
主电路的基本单元由受电弓(1台)、VCB(主断路器)(1台)、牵引变压器(1台)、牵引变流器 (2台)、牵引电机(8台)构成。1台牵引变流器驱动4台牵引电机。
图 3-4 DSA250受电弓总成
1-底架 2-阻尼器 3-升弓装置 4-下臂 5-弓装配
6-下导杆 7-上臂 8-上导杆 9-弓头 10-滑板
第二节  受电弓
一、结构
升弓装置安装在底架上,通过钢丝绳作用于下臂。下臂、上臂和弓头由较轻的铝合金材料结构设而成。
滑板安装在U型弓头支架上,弓头支架垂悬在4个拉簧下方,两个扭簧安装在弓头和上臂间,这种结构使滑板在机车运行方向上移动灵活,而且能够缓冲各方向上的冲击,达到保护滑板的目的。
二、技术参数
(一)名称:单臂受电弓。
(二)型号:DSA250。
(三)设计速度:250km/h。
(四)额定电压/电流:25Kv/1100A。
(五)标称接触压力:70N(可调整)。
(六)空气动力调整:通过弓头翼片调节(根据用户需要选装)。
(七)升弓驱动方式:气囊装置。
(八)输入空气压力:0.4~1Mpa。
(九)静态接触压力为70N时的标称工作压力:约0.35 Mpa。
(十)弓头垂向移动量:60mm。
(十一)精密调压阀耗气量:输入压力<1MPa时不大于11.5L/min。
边程
(十二)材料
1.滑板:整体碳滑板(鋁托架/碳条)。
2.弓角:鈦合金。
3.上臂/下臂:高强度鋁合金。
4.下导杆:不锈钢。
5.底架:低合金高强度结构钢。
(十三)重量:约115kg(不包含绝缘子)。
注意:必须要由专业技术人员和乘务员来使用和维护受电弓。在任何情况下,必须采取必要的安全和防护措施。
三、工作原理
图 3-5 受电弓气动原理图
1-空气过滤器 2-单向节流阀(升弓)G1/4
3-精密调压阀Rc1/2调压范围为0.01~0.8MPa
4-压力表R1/8,0~Mpa 5-单向节流阀(降弓)G1/4
6-安全阀 12-升弓装置 14-电控阀 15-绝缘管
16-气囊驱动式受电弓阀板 17-车顶界面
上图中的14、15 属选项。压缩空气通过电控阀经过滤器进入精密调压阀,精密调压阀(件3)
用于调节受电弓接触压力,输出压力恒定的压缩空气,其精度偏差为±0.002 Mpa。因为气压每变化0.01Mpa(0.1kgf/c㎡)会使接触压力变化10N。
注:精密调压阀调压阀在工作过程中,为保证输出压力穏定,溢流孔和主排气孔始终有压缩空气间歇性排出,属正常现象。
压力表(件4)显示值仅作为参考,应以实测接触压力为准。单向节流阀(件2)用于调节升弓时间,单向节流阀(件5)用于调节降弓时间。如果精密调压阀出现故障,安全阀会起到保护气路的作用。
注:精密调压阀运用中不得随意改变其调整值,为保证各种控制阀正常使用,应严格防止水和其它杂质渗入(注意机车上部件管接头的密封,并及时检查清理空气过滤器。精密调压阀的更换应采用原厂配件或装备部指定的产品,否则引起的质量事故,后果由用户承担)。
四、受电弓的使用
环境和安装条件包括:
环境温度:-40℃/+40℃, 注意阀板尽可能装在车内。;
压缩空气压力值:必须使用干燥的空气,正常升弓空气压力值约0.34~0.38Mpa(接触压力为70N时)。
接触压力调整:受电弓在正常工作高度,接触压力可在机车顶部用弹簧秤测量,如果需要可由专业技木人员通过精密调压阀调节,调整好的精密调压阀在使用边程中禁止随意人为调整。更换受电弓时,应重新检测受电弓的接触压力。
注:(1).如运行中由于碳滑条磨损使滑板重量减少,导致接触压力少量升高寸,无需调整精密调压阀。(2)本文图纸和文字只说明基本原理,详细精确的设计资料必须从各修订图纸或最新图纸中获得。
五、维护说明
(一)检查
使用前,在降弓位置检查钢丝绳的松紧程度。两侧张紧程度应一致。清理阀板上的过滤器。拧开滤清器的外罩,清理尘埃和水。
1.间隔4周的维修内容
目测整个受电弓。若存在损坏的绝缘子,破损的软连接钱,损坏的滑动轴承和变形的部件都应更换。若磨耗部件超过其磨损极限,也应当及时更换。清洁车顶与受电弓之间的绝缘管,可用中性清洁剂,不得使用带油棉纱。每天用干棉纱擦拭,防止灰尘吸附,导致一次短路。
2.间隔6个月的维修内容
整个受电弓性能检测,目测软连接线,用卡尺测量滑板厚度,若磨损到限则应更换。
3.间隔1年的维修内容
紧固件的检测,尤其是整个弓头弹性系统的零部件。如果需要拧紧螺母,应注意保证相应的扭矩。M8螺栓扭矩为12±2Nm。
4.间隔2年的维修内容
轴承的润滑,滑动轴承可自润滑,对于下导杆两端的关节轴承以及升弓装置销轴处的润滑,
可用注油向润滑油杯内注 SHELLALVANIA R3型润滑脂。注完后用油杯帽密封。下臂上的6个滚动轴承的润滑,需拆下下臂,从有弹性档圈一端将轴拆下,衬套内注SHELLALVANIA R3型润滑脂后,装上下臂。拆装下臂时请向厂家索取拆装工艺。
5.间隔4年的维修内容
更换软连接线。
6.间隔8年的维修内容