二系弹簧装置和油压减震器的检修

1、西安铁路职业技术学院毕业论文设计韶山7E电力机车二系悬挂装置及检修工艺学 生 姓 名： 学 号： 专 业 ： 班 级： 指 导 教 师： 摘 要韶山7E型电力机车（SS7E），是中国国营铁路使用的干线客运电力机车车型之一。韶山7E型电力机车是六轴、准高速、干线客运用机车，该型机车与韶山7D型电力机车一样，同属准高速客运电力机车。 为满足中国铁路大提速的需要，根据铁道部下达的设计任务书，在中国北方机车车辆工业集团公司组织下，由大同机车厂、大连机车车辆厂与株洲所联合研制设计了韶山7E型电力机车，代号SS7E。首台SS7E机车于2001年完工，2002年完成相关试验，通过科技鉴定。韶山7E型机车最高

2、速度为170km/h。借鉴了韶山7D型电力机车的成熟技术，但机车转向架从韶山7型系列Bo-Bo-Bo轴式改为六轴Co-Co轴式。采用交直交辅助逆变器供电取代传统的劈相机，机车头型进行流线化设计，车体侧墙上部沿纵向设有立式百叶窗，采用独立通风结构，机车采用耐低温设计可以在高寒地区运用。另外，大同机车厂在韶山7E型机车基础上进行“标准化、系列化、模块化、信息化”升级改进了模块化韶山7E型机车。采用分布式网络控制系统，由韶山型电力机车传统的双侧走廊改为中间走廊。综合以上结构特点，SS7E电力机车运行可靠，保证了铁路运输平稳有序。转向架直接承载车体自重和载重，引导机车车辆在线路上运行，保证机车车辆顺利

3、通过曲线，并具有减缓运行时的振动和冲击作用，因此转向架的设计直接决定了机车的稳定性和舒适性。由于转向架对机车有着如此重大作用，所以在运行前、运行中、运行后以及时时刻刻都要保证转向架的安全，对转向架的检修时尤为重要的。机车二系悬挂（locomotive secondary suspension）转向架构架与车体之间的悬挂装置。二系悬挂的垂向刚度或静挠度是很重要的参数。货运机车速度较低，但要求起动时轴重转移小，黏着性能好，故二系悬挂较硬，这样机车悬挂装置的总静挠度主要由一系悬挂提供，其特点是一系软、二系硬。客运机车速度较高，为了提高车体的垂向平稳性，要求二系悬挂较软，机车悬挂装置总静挠度的70%左

4、右应由二系提供，其特点是一系硬、二系软。电力机车主要由车体、车底架、走行部、车钩缓冲装置、制动装置和一整套电气设备组成。电力机车具有效率高、起动快、速度高、功率大、爬坡能力强等优点，是当今我国运输能力最大的机车，当其电源来自于水利发电时，更为经济。电力机车不用油、煤等燃料，可以广泛使用各种能源，不污染空气，劳动条件好，运行中噪音较低，是目前世界上公认的机车发展方向。电力牵引系统便于吸收和使用电子、微机控制等不断涌现的新技术、新材料、新工艺，易于达到技术进步的目的。我将以SS7E电力机车转向架的结构特点与二系悬挂的检修工艺进行分析。关键词：韶山7E型电力机车；转向架；维护；检修目 录 摘 要-

5、1 -目 录- 2 -引 言- 1 -1 概 述- 2 -1.1 简 介- 2 -1.1.1 SS7E型电力机车的发展及特点- 2 -1.1.2 韶山7E型电力机车主要技术参数- 3 -1.1.3SS7E机车主要结构参数- 3 -1.2 SS7E型电力机车特性- 3 -1.2.1机车速度特性- 4 -1.2.2机车牵引力特性- 4 -1.2.3机车电阻制动特性- 5 -2 SS7E电力机车转向架结构特点及性能- 7 -2.1 概述- 7 -2.1.1 转向架的作用- 7 -2.1.2 SS7E型机车转向架的主要特点- 8 -2.1.3 SS7E型机车转向架与SS7型机车转向架对比有以下不同点：

6、- 8 -2.1.4 主要技术参数- 8 -2.2 构架- 9 -2.2.1 构架的组成- 9 -2.2.2 主要技术参数及技术要求- 10 -2.3 轮对电机组装- 10 -2.3.1 组成- 11 -2.3.2 主要零部件结构- 12 -2.3.3 主要技术参数- 19 -2.4 弹簧悬挂装置- 19 -2.4.2 二系弹簧悬挂装置- 22 -2.5 牵引装置- 23 -2.5.1 结构- 23 -2.5.2 主要参数- 24 -2.6 电机悬挂装置- 24 -2.7 基础制动装置- 25 -2.7.1 结构- 25 -2.7.2 制动器组成- 25 -2.7.3 XFD型单元制动器技术参

7、数- 26 -2.7.4 闸瓦间隙调整- 27 -2.7.5 弹簧停车制动器风动和手动缓解操纵- 27 -2.8 附件装配- 27 -3 SS7E二系悬挂- 28 -3.1 机车二系悬挂- 28 -3.1.1系悬挂概念及其功能- 28 -3.2 牵引电动机悬挂方式- 29 -3.2.1悬挂方式- 29 -3.2.2系弹簧悬挂装置- 30 -3.2.3油压减震器- 32 -3.3 弹簧悬挂装置的检修- 32 -3.3.1 一、二系悬挂的检修- 32 -结 论- 34 -致 谢- 35 -参考文献：- 36 - 3 -引 言SS7E型电力机车是为满足我国铁路客运提速需求，依据铁道部科技司20022

8、4号关于下达“SS7E型电力机车设计任务书”的通知研制开发的最高速度为170km/h的干线客运电力机车。2002年10月，在大连机车车辆厂试制出第二台SS7E型电力机车。2003年在机车第一次招、议标中，大同机车厂获得首批SS7E型电力机车45台的批量生产任务。SS7E型电力机车还具有耐低温功能，可以保证机车在高寒地区正常使用。可以相信，随着我国铁路不断提速的需要，SS7型电力机车必将会有广阔的应用前景。SS7E0001号机车在西陇海线运行考核期间，不间断地承担了宝鸡西安郑州间长交路的客运运输任务。从2002年2月22日至2002年9月20日，SS7E0001号机车运行200183km。期间未

9、发生机破，仅产生临修1件、碎修46件。该型机车在试运行中取得良好考核指标。期间机车还进行了两次辅修，一次小修。由于该车型采用的新技术在运行考核期间得到充分的验证，并且显示出它的先进性、可靠性和优越性。机车工作状态稳定，故障少、操作方便，牵引功率大，加速性能好，调速平稳。SS7E型电力机车是广泛适用于我国干线铁路客运提速的很好的备选车型，获得领导和专家的认可，深受用户和司乘人员的欢迎。转向架是电力机车的主要组成部分之一。它用来传递各种载荷；并利用轮轨间的黏着保证牵引力的产生；同时实现机车在线路上平稳运行。减小对轨道的横向作用力，保证机车运行的安全可靠；并尽可能缓和线路不平顺对机车的冲击，确保机车

10、运行的平稳性，减少运行中的东作用力及其危害。对机车牵引性能、动力学性能起着决定性作用。机车二系悬挂（locomotive secondary suspension）转向架构架与车体之间的悬挂装置。二系悬挂的垂向刚度或静挠度是很重要的参数。货运机车速度较低，但要求起动时轴重转移小，黏着性能好。故二系悬挂较硬，这样机车悬挂装置的总静挠度主要由一系悬挂提供，其特点是一系软、二系硬。客运机车速度较高，为了提高车体的垂向平稳性，要求二系悬挂较软，机车悬挂装置总静挠度的70%左右应由二系提供，其特点是一系硬、二系软。1 概 述1.1 简 介1.1.1 SS7E型电力机车的发展及特点韶山7E型电力机车是根据

11、我国客运提速的要求和铁道部铁科技函【2002】24号下达的韶山7E型客运电力机车设计任务书的通知要求，在中国北方机车车辆工业集团公司统一组织下，由集团电力牵引研发中心牵头，大同机车厂、大连机车车辆厂和株洲电力机车研究所共同努力、分工协作联合开发出的新型持续功率4800KW，最高速度170km/h干线客运电力机车。韶山7E型电力机车共分为7个室，以最重之设备主变压器为中心，分室向两端布置。两端是宽大的司机室；双边走廊；设备斜对称布置。电气设备成套、屏柜化、单元化。平波电抗器、供电电抗器及辅助电抗器、高压电流互感器全部装在变压器内组成为组合式变压器。中央端子板分设在两端司机室后墙内，门开向司机室，

12、以便于布线、查线、处理故障。韶山7E客运电力机车的主要特点：1.主电路采用三段不等分桥相控整流、复励电路、无级调速和无级磁场削弱。2.采用恒流起动及准恒速运行的特性控制方式。3.采用微机控制及LCU逻辑控制单元。4.采用电机架承式全悬挂、轮对空心轴六连杆传动。5.采用独立通风系统。6.采用2C0转向架，单侧制动。7.辅助系统采用辅助变流器供电模式。8.设有向列车供电及空调供电电源。9.采用双管制供风。1.为满足轴重21t的要求，总体、车体、转向架、变压器等各主要部件均做了轻量化设计。11.耐低温设计，机车可以在高寒地区运用。12.机车头型进行流线化设计，司机室内结构按规范化设计，充分应用了人机

13、工程学原理。全新的室内装修并配以用先进的操作控制设备，提高了整体的美观性以及舒适性。件均做了轻量化设计。1.1.2 韶山7E型电力机车主要技术参数 电流制 交流单相工频 电传动方式 交-直传动 工作电压 额定值 25kV 最高值 29kV 最低值 19kV 机车功率（持续制） 4800kW 机车额定牵引力（持续制、轮辋半磨耗） 171kN 机车起动牵引力 245kN 机车额定速度（持续制，半磨耗） 96km/h 最高速度 170km/h 恒功率速度范围（牵引工况） 96160km/h 机车电制动 制动方式 加馈电阻制动 轮周电制动持续功率 4000kW 电制动力（速度为1096km/h） 15

14、0kN 恒功率速度范围（制动工况） 96160km/h 制动机 DK-1型电空制动机1.1.3SS7E机车主要结构参数 轴式 C0C0机车前、后车钩中心距离 22016 mm机车车体长度 20800 mm机车车体宽度 3105 mm机车在落弓状态滑板顶面距轨面高度 新轮 （4700630）mm车钩中心线距轨面高度 （880610）mm1.2 SS7E型电力机车特性 电力机车特性是指在一定电压下，机车速度、牵引力与电枢电流之间关系及机车牵引力与速度、机车制动力与速度之间的关系。1.2.1机车速度特性 机车速度特性是描述机车运行速度（代表符号v）与牵引电动机电枢电流（代表符号Ia）之间的关系v=f

15、(Ia)。韶山7E型电力机车速度特性计算的基本条件是：电网电压25kV，牵引电动机由晶闸管调压供电既电机电压由整流电压确定，机车动轮直径半磨耗D=1200mm。是：电网电压25kV，牵引电动机由晶闸管调压供电既电机电压由整流电压确定，机车动轮直径半磨耗D=1200mm。(一)机车工作在各种限制范围内时由特性控制的机车速度特性，按下列函数控制 100N Ia = 900N - 90v （A） （1-1） 1320 式中 N - 牵引级位，N = 018级； v- 机车速度，km/h。 Ia取三项中最小值，如机车手柄在5级位时（N =5）启动，则（1-1）式函数控制如下： 100X5=500 （1

16、） Ia = 900X5-90v （2） （1-2） 1320 （3）此时Ia由500A起动，随着速度增加（2）式中Ia随之变化，当v/44.4km/h时（准恒速初值），Ia500A，式（1）=（2）机车进入准恒速区。当v=50km/h时，Ia=0。即司机控制器手柄在5级位起动机车，机车最高速度50km/h（准恒速终值）。44.450km/h区为准恒速区。他励电流按下式控制： 32 It = （A） (1-3) 0.2234Ia1.2.2机车牵引力特性 机车牵引力特性是描述机车轮周牵引力（代表符号F）与牵引电动机电枢电流Ia之间关系的特性曲线F=f（Ia），计算中F的单位kN（千牛），Ia单位

17、A（安）。韶山7E型电力机车牵引力特性是按特性控制运行。 机车工作在各种限制范围内时的特性控制。在一定的级位下电机电枢电流Ia按本级位起动电流恒流运行，此时机车牵引力恒定。当机车速度达到准恒速点后，机车功率达本级位最大值，机车牵引力随着电流下降线性下降直到零。如司机控制器在5级起动，则Ia按500A恒流起动，相对应的机车牵引力不变，当机车速度达到44.4km/h时，机车牵引力开始线性下降。1.2.3机车电阻制动特性机车电阻制动特性是描述机车轮周制动力（代表符号B）与机车速度的关系B=f（v）。1.2.3.1机车电阻制动工作范围受下列限制： 1、最大励磁电流限制，韶山7E型电力机车最大励磁电流限

18、制在250A 2、最大制动电流限制，韶山7E型电力机车最大制动电流限制在760A。当电机励磁电流及制动电流均达到最大时，为达到扩大低速制动力范围，韶山7E型电力机车采用加馈电阻制动方式。 3、电机功率限制 4、粘着限制 5、换向限制，机车在高速下，以大制动力制动时，电机转速高、电流大，电机电抗电势有可能超出允许限度，特别在励磁电流较小的情况下，会发生火花。 6、机车最高速度限制1.2.3.2纯电阻制动机车进入电制动时，牵引电动机转为发电机状态，电机在车轮带动下旋转。当电机励磁绕组由另一可调电源供电时，发电机通过制动电阻产生电流，获得制动力。在一定速度下，机车制动电流Iz越大，制动力B越大，反之

19、机车制动力B越小。在机车低速下由于电机制动电流和励磁电流都有限制，机车制动力仍较低。为产生较大的制动力，机车采用加馈电阻制动。（1）电阻加馈制动 当机车速度降低时，制动力减小，要保持大的制动力。在制动电路中串入一段可控桥，其原理如下：电动机状态：在外电压U作用下，电机内通过电流，如设电机顺时针方向旋转并产生反电势，电机电流方向与电机反电势方向相反，见图1.1（a）所示。 （a） （b） （c） 图1.1 电机运行状态原理发电机状态：在外力带动下，电机作为发电机运行，产生电磁反力矩，抵消外力能量。机车上电机由电动机转为发电机状态时，电机必须保持原顺时针旋转。因此电路上必须改变励磁电流方向或改变电

20、枢电流方向。韶山7E型电力机车采用后者方式。此时发电机电势和电流方向相同，见图1.1（b）。加馈状态：当发电机转速下降时，电流下降，电磁反力矩减小，为增大反力矩，在电路中串入可控桥，补充制动电流。见图1.1（c）特别注意的是：当发电机转速下降到零时，发电机电势等于零。电机仅由可控桥供电，电机由发电机转为电动机运行，电机将改变旋转方向，使机车反向。2 SS7E电力机车转向架结构特点及性能2.1 概述SS7E电力机车是2Co轴式最高运行速度170km/h的客运电力机车。其走行步由两个完全相同的“目”字形转向架组成，如图2.1所示。每个转向架由构架、轮对电机组装、一系悬挂装置、二系悬挂装置、牵引装置

21、、牵引电机悬挂装置、基础制动装置和附件等主要部件组成。牵引电机架承式悬挂、双侧六连杆轮对空心轴驱动、高圆簧与橡胶件组合的二系支承以及新型制动器的采用，减轻了机车簧下重量，从而获得了良好的动力学运行品质。图 2.1 转向架1-轮对电机组装；2-构架组装；3-系悬挂装置；4-二系悬挂装置； 5-牵引装置；6-电机悬挂装置； 7-基础制动装置 ； 8-转向架附件组装2.1.1 转向架的作用（1）承重：通过二系悬挂装置承受车体以及所安装设备的重量，并传给转向架构架，然后通过一系悬挂装置传给轴箱，经由轮对作用于钢轨，从而获得一定的黏着重量；（2）传力：包括机车的牵引力和踏面制动力。牵引力的传递路线：牵引

22、电动机所产生的转矩通过齿轮传动装置(六连杆轮对空心轴传动装置)使轮对转动，轮对与钢轨之间由于黏着而产生轮周牵引力，再经由轴箱、轴箱拉杆传给构架，构架通过牵引装置将牵引力传给车体，最够经由车钩牵引列车运行；踏面制动力的传递：（3）实现机车在直线和曲线上的平稳运行，减小对轨道的横向作用力，保证机车曲线运行的安全可靠；（4）尽可能缓和线路不平顺对机车的冲击，确保机车运行的平稳性，减少运行中的动作用力及其危害。2.1.2 SS7E型机车转向架的主要特点（1）采用Co式转向架，固定轴距长，运行稳定性高；（2）在每个转向架设置抗蛇行减震器，实现机车高速运行稳定性能；（3）采用六连杆轮对空心轴传动方式，实现

23、电动机架承式悬挂，大大减轻了簧下重量；（4）转向架采用水平拉杆式牵引方式，保证了机车有良好的黏着性能；（5）两转向架完全相同，可以实现相互调换，有利于简单统一化；（6）车轮采用整体碾钢车轮；（7）轴箱轴承采用100CrMo7材料制成的高速重载轴箱轴承；（8）一、二系弹簧均采用簧条磨光技术，去掉轧制过程中的脱碳层，提高其疲劳强度；（9）基础制动采用单侧粉末冶金闸瓦单元制动装置。2.1.3 SS7E型机车转向架与SS7型机车转向架对比有以下不同点：（1）轴式不同，SS7E型机车为2C0式转向架，SS7型机车为3B0式转向架；（2）SS7E型机车传动采用双侧六连杆轮对空心轴传动方式；（3）轴箱轴承采

24、用100 CrMo7材料制成的高速重载轴向轴承；（4）一、二系弹簧均采用簧条拉光（磨光）技术，去掉轧制过程中的脱碳层，提高其疲劳强度；（5）每个转向架增设了抗蛇行减震器；（6）牵引电机悬挂方式采用架悬式；（7）基础制动采用粉末冶金闸瓦单侧单元制动装置。2.1.4 主要技术参数轴式 C0C0轴距 （2150+2150）mm转向架中心距 11 570mm同一轴两轴箱中心距 2 110mm轮径 1 250mm（新造）轴重 2 t牵引力传递方式 低位2水平拉杆牵引方式牵引电机悬挂方式 架悬式传动方式 双侧六连杆轮对空心轴传动齿轮传动比 75/32一系悬挂静挠度 52mm二系悬挂静挠度 96mm启动工况

25、粘着重量利用率 0.94踏面制动紧急制动率 41%储能制动制动率 8%储砂容量 8×0.034m3转向架质量 30.4 t构架相对车体横动量 30mm基础制动方式 单侧单元制动停车制动方式 弹簧储能制动2.2 构架构架是转向架的主体，是连接转向架其他组成部分的骨架。它不仅承受机车上部所有设备的重量，而且承受和传递机车在运行中产生的各种不同方向和随机运行中经常变化的动作用力。因此，构架是一个受力复杂的结构部件。为了保证轮对、牵引装置、悬挂装置及制动装置可靠工作，要求构架不仅有足够的强度和刚度，同时应具有足够的相互尺寸的精度要求，以保证转向架其他组成部分在其上的正确安装。为保证构架具有足

26、够的强度和刚度，组成韶山7E型电力机车构架的各梁体采用大截面薄板箱形焊接形式。梁上各支座的焊缝避免用横向焊缝，以提高梁体焊缝截面的许用应力。构架各梁全部用低合金钢板16Mn压型或板材制造，焊接后的构架进行退火处理，以消除焊接应力。退火后的构架进行喷丸处理，清除氧化皮，消除内应力，然后进行整体加工，以保证各定位尺寸的加工精度。2.2.1 构架的组成转向架构架主要由侧梁（左）（右）、横梁（一）（二）、前端梁和后端梁等组成。转向架构架结构如图2.2：图2.2 转向架构架1-前端梁；2-侧梁（左）；3-横梁(一)； 4-侧梁（右）；5-后端梁 ；6-横梁(二)2.2.2 主要技术参数及技术要求（1）技

27、术参数外形尺寸 6 800mm×3 010mm×1 015mm两侧梁横向中心距 2 110mm构架总重 5 156kg二系圆弹簧中心距 2 110mm制动座中心距 1 528mm（2）技术要求焊缝断面尺寸允许误差-1+2；构架四个角的高度差不大于5；为了消除内应力，构架组焊后进行退火处理，然后进行整体加工；重要焊缝进行X射线和超声波探伤检查。2.3 轮对电机组装轮对电机组装是机车走行部最关键的部件之一，它不仅支承机车全部重量，同时通过轮对与钢轨的粘着产生牵引力和制动力。由于机车运行时轮对承受很大的静载荷、轴承组装应力、制动产生的热应力和通过曲线、道岔、钢轨接头产生的各向动作

28、用力，因此，要求轮对必须有足够的强度。同时，随着机车运行速度的提高，要求尽可能减轻机车簧下重量，减小轮轨见动作用力，以获得较理想的动力学运行品质。为此韶山7E型电力机车轮对组装采用双侧六连杆轮对空心轴结构，通过牵引电机架悬减轻簧下重量，以满足机车在最高运行时对动力学性能的要求。2.3.1 组成SS7E机车有6组相同的轮对电机组装，每一台转向架顺置组装3组。每组轮对电机组装主要由牵引电机、主动齿轮、轴箱组装、轴箱拉杆、驱动轴承、齿轮箱和轮对等组成。其中轮对由车轴、主车轮装配、车轮、空心轴套、从动齿轮装配。空心轴、传动盘、连杆、连杆销和橡胶关节等组成。牵引电动机通过止口定位，用螺栓与空心轴套联结，

29、通过螺栓与齿轮箱联结，空心轴套通过支座、螺栓与齿轮箱连接，组成刚性闭式框架结构。空心轴套上有两列短圆柱滚动轴承支撑从动齿轮齿轮心。传动装置采用一级直齿齿轮传动，把牵引电机输出轴的转矩，通过从动齿轮上的6个连杆销传至六连杆空心轴，再通过主车轮的6个连杆销传到轮对。电动机转矩传递路线如下：主动齿轮从动齿轮连杆销橡胶关节连杆连杆销橡胶关节空心轴传递盘传动盘橡胶关节连杆销连杆橡胶关节连杆销主车轮车轴车轮。制动扭矩传递的线路：主车轮连杆销橡胶关节连杆传动盘连杆销橡胶关节连杆橡胶关节连杆销从动齿轮主齿轮电机输出轴。轮对电机组装结构如图2.3所示， 图2.3 轮对电机组装1-牵引电机 ；2-主动齿轮； 3-

30、齿轮箱； 4-车轮 ；5-车轴 ；6-轴箱拉杆7-从动齿轮装配 8-支座 9-空心轴套 10-空心轴11-传动盘 12-连杆 13-橡胶关节 14-轴箱组装 15-连杆销 16-主车轮SS7E机车传动装置采用牵引电动机架悬式轮对空心轴驱动机构，其主要特点是将牵引电动机固装在转向架构架上，因而牵引电机属于簧上部分保证了尽可能小的簧下重量，以获得良好的动力学性能。双侧六连杆传动保证了系统在振动及通过曲线时尽可能小的动载荷及附加应力，从而获得完善的运动学性能。由于机构大大减轻簧下重量，从而不仅减小了轮对与线路间的动作用力。还改善了牵引电机及传动系统的工作条件，延长了系统的使用寿命。在系统设计上，为了

31、减小由于运动回转而引起的离心力及附加应力，保证运动学及动力学性能，对连杆、橡胶关节、各销等增加配重要求；对空心轴、传动盘、齿轮、轮对等进行静平衡要求。并严格控制系统各件的重量及加工精度，由于系统结构复杂，与传统式轴悬式驱动系统相比，必须保证相对较长的检修周期及使用寿命，为此，在驱动系统设计中，保证了各件的强度及寿命，关键螺栓选用高强度合金螺栓，并涂螺纹锁固胶，以做到系统在正常运行中的免维护。2.3.2 主要零部件结构（1）传动齿轮主动齿轮采用低碳合金钢20Cr2Ni4A表面淬火处理，淬硬深度为22.4 mm，表面硬度为5862HRC，为了避免齿轮传动啮合冲击及齿向修形。主齿轮内孔采用1:10锥

32、度，与电机轴过盈套装。为了便于拆卸小齿轮，并保证轴与孔的表面不受损伤，在与主动齿轮配合的电机轴颈上嵌有油槽，此油槽与轴端的螺孔相通。主动齿轮结构如图2.4所示：图2.4 主动齿轮从动齿轮采用齿圈、齿轮心分体结构，主要有齿圈、齿轮心和连杆销等组成。齿圈和齿轮心通过圆锥销和螺栓联结，在齿轮心上装有连杆销，联结方式为过盈联结。齿圈采用低碳合金钢15CrNi6表面渗碳淬火处理制成，淬硬深度为22.4，表面硬度为5862HRC,为了避免齿轮传动啮合冲击，对轮齿进行了齿廓修缘。从动齿轮结构如图2.5所示：图2.5 从动齿轮1-齿圈 ；2-齿轮芯； 3-连杆销； 4-定位销传动齿轮参数见表2.1。表2.1

33、传动齿轮参数名 称主动齿轮从动齿轮齿数3275传动比2.34375模数12压力角22.5°中心距（mm）650齿宽124120精度等级666LN666KM（2）空心轴和传动盘空心轴和传动盘是轮对空心轴驱动系统传递扭矩的主要零件。通过空心轴和传动盘将电机输出的转矩传给主车轮。空心轴由轴头（相当于传动盘）和轴身两部分组焊而成。焊后热处理并精加工，空心轴结构如图2.6所示。空心轴及传动盘材料均采用35号钢，其热处理后的机械性能如下：a300N/mm2；b560N/mm2；s19%；48%；k60J/cm2。（3）连杆连杆是轮对空心轴驱动系统传力的主要零件，采用35CrMo钢锻造加工。（4）

34、空心轴套空心轴套现在为C级钢铸件，它是驱动系统传动支撑件，通过驱动轴承支撑从动齿轮及齿轮箱，止口与电机连接，实现主从动齿轮的正确啮合以及驱动系统的悬挂要求。（5）橡胶关节橡胶关节是轮对电机驱动装置中唯一的弹性元件。根据装置的功能需要，它必须有足够大的径向刚度，而轴向刚度和偏转刚度小一些，这样才能够保证整个驱动装置良好地发挥其功能，且具有极强的粘滑振动稳定性。橡胶关节结构如图2.7。橡胶关节物理机械性能：抗拉强度19.6 N/mm2断裂伸长率350%橡胶与金属结合强度3.92 N/mm2组装状态下的静态性能：径向强度：径向压力P=35kN时，变形量为（0.7±0.1）mm回转刚度：轴向

35、扭矩为550N·m时，扭矩角为5°±1°径向载荷能力：Pmax3.92kN图2.6 空心轴图2.7 橡胶关节1-外环； 2-橡胶 ；3-内环橡胶关节压装在传动盘和连杆上。橡胶关节与连杆销配合为0.010.086mm的间隙配合，其压入连杆孔直径压缩量为2mm。由于橡胶关节在工作状态下径向预压缩2mm，受径向载荷时不会出现间隙。且径向刚度大，则空心轴两端传动盘的轴线几乎不发生错拉（相对于车轴轴线），使空心轴旋转平衡精度变化很小。车轴相对于空心轴套的径向运动靠车轴和内空心轴的倾斜补偿，两端传动盘以轴线为中心径向错位。当驱动车轮垂向跳动时，该车轮与传动盘一起跳起

36、，传动盘径向位移，两端传动盘倾斜。当非驱动车轮径向跳动时，车轴倾斜，传动盘间错位，空心轴倾斜。当车轴相对于空心轴套的轴向移动时，靠内空心轴两端连杆的同向倾斜，内空心轴横移来补偿。橡胶关节在连杆销处于倾斜位时，橡胶在径向很小的压缩量下，就能使销和连杆由较大的倾斜，使两端传动盘产生较大的横移，实现车轴相对空心轴套的横移补偿；也使两端传动盘在径向和轴向的平面角位移，实现车轴相对空心轴套的径向和横向跳动补偿。橡胶关节的扭矩刚度很小，使空心轴横动和扭转的阻力就小。两端传动盘上的6个连杆是按对联的方式布置的。连杆受拉力，不但在轴向相互抵消。而且，每个力对轴线的力矩也能相互抵消，不会产生附加力矩，实现六连杆

37、的三个方向的运动解耦。（6）车轴车轴不仅承受着压力，而且还承受着牵引力、制动力、车轴驱动装置的反作用力以及通过曲线时的横向作用于轮缘的导向力，同时还承受着驱动装置的附加扭转应力，以及各个方向的冲击作用。由于主要的应力都是交变的，产生的破坏多为疲劳破坏，因此在车轴的设计及制造时，应尽可能避免应力集中，同时采取车轴表面强化等有效的工艺措施，以提高车轴的疲劳强度。SS7E电力机车机车车轴采用35CrMo钢锻造。调质后，机械性能如下：a647N/mm2；b421N/mm2；s17%；53%；k68J/cm2。车轴结构如图2.8：图2.8 车轴（7）主车轮和车轮SS7E电力机车机车主车轮和车轮采用铁路机

38、车用粗制整体碾钢车轮。主车轮、车轮与车轴装配采取注油加装，过盈量为0.250.30mm。要求保证轮毂内、外侧面均突出车轴轮座，轮毂两侧突悬，可减小微动磨损影响对车轴的及将轮对压装的拉应力从轮座转移到轴肩圆弧处，可有效地提高轮座的疲劳强度。主车轮、车轮材质均为车轮钢2.机械性能如下：a294N/mm2；b490N/mm2；s22%；45%；k59J/cm2。主车轮与车轮主要结构上的区别：主车轮辐板上有6个连杆销安装孔，而非驱动车轮上没有。主车轮结构如图2.9所示：图2.9 主车轮（8）齿轮箱与齿轮润滑SS7E电力机车齿轮传动采用闭式传动，为了使齿轮在传动过程中得以润滑，防止尘土、砂石和污物等的侵

39、袭，将大小齿轮密闭封在齿轮箱内。齿轮箱采用钢板焊接结构，齿轮箱由上箱和下箱两部分组成。初级伦箱与从动齿轮装配间的密封采用不接触的迷宫密封结构，与电机静止部分的密封采用橡胶圈静压密封结构。上、下箱之间用螺栓固定，为了防止合箱面漏油，在上、下箱面之间采用双道弹性平面密封，在上箱上设有通气器孔，下箱设有油尺和排油孔，其结构如图2.10所示。齿轮润滑油为N15高速机车牵引齿轮油，齿轮箱用油量约为7L。使用要使齿轮箱润滑油位位于油尺的上下刻度之间，以保证齿轮的正常润滑和齿轮箱的密封良好。（9）轴箱组装轴向组装是将车轮的旋转运动转变为机车相对钢轨作直线运动的承载部件。它将机车的重量经过轮对传递给钢轨，并将

40、来自轮对的牵引力、制动力、横向力等传递给转向架。SS7E电力机车转向架轴向组装采用无导框式弹性拉杆定位结构，它与转向架构架之间没有相对摩擦。一、三位车轴与轴箱的横动量为1mm，总横定量为2 mm。二、五位车轴与轴箱的横动量为8mm，总横动量为16mm。图2.10 齿轮箱轴箱组装主要由轴箱体、轴箱轴承、润滑脂、轴圈、密封圈和前后盖等组成。轴箱组装结构见图2.11，轴箱体与前后盖分别用6条M20螺栓，连接成一体，两者之间由密封。后盖与靠近轮对侧的内挡油环组成迷宫式的封油装置。轴箱轴承采用锂基脂进行润滑，一个轴箱约1.0kg的润滑脂。SS7E电力机车采用我国研制的新型铁路机车轴箱轴承，型号为：NJ2

41、232WBY、NU2232WB和NUHJ2232WBY1。其特点是：采用斜面挡边套圈和球面端头滚子。标准滚子轴承滚子端头与套圈挡边均为平面。轴承滚动时，两者相对摩擦滚动，加以润滑不易发热烧损，因而限制了滚子轴承轴面承载能力。改进后的滚子端头做成球面，套圈挡边具有斜坡，当滚子倾斜时，滚子端头与挡边仍能形成润滑油楔，润滑良好，减少摩擦热量，从而提高了轴承的轴向承载能力。内外套圈和滚子材料采用贝式体淬火的100CrMo7。贝氏体淬火的100CrMo7与GCr15钢相比，其冲击韧度提高约56%，抗弯强度提高12.9%，大幅度地提高了轴承的计算与使用寿命。保持架设计成双兜孔。保持架的兜孔具有内外两个圈心

42、。在组装的轴承中，滚子处于兜孔的外圈，而当内圈分离后，滚子即可移至兜孔内侧，离开外圆滚道，并处于比外圈挡边内径稍小的直径范围内。于是，滚子即可连同保持架轴向移出外圈，但滚子仍留在保持架兜孔内，以免散落和损伤。保持架采用大铆钉的冷镦铆。不仅使保持架兜孔能容纳充足的润滑脂，而且提高了保持架的刚度和强度。由于轴箱所处位置的不同，虽然箱体结构相同，而前盖则不同。前盖分为接地装置用、速度监控装置用。图2.11 轴箱组装1-轴箱体；2-后盖；3-轴承；4-前盖；5-接地装置（10） 轴箱拉杆轴箱拉杆不但将牵引力、制动力和横向力等由轴箱传递给构架，而且允许轴箱与构架有一定的相对位移，当机车通过不平顺的线路时

43、，轴箱相对于构架产生上下垂直位移，使轴箱拉杆相对构架转动一角度，而这种转动靠轴箱拉杆中橡胶件的变形。轴箱拉杆结构见图2.12。在牵引或制动时，轴箱纵向轴箱拉杆的强度很大，所以相对构架的纵向位移很小。当机车通过曲线时，靠轴箱拉杆中橡胶的变形，轴箱相对于构架产生横向（沿车轴方向）位移。轴箱对构架的位移，全靠轴箱拉杆橡胶件的变形获得，所以没有因摩擦引起的磨损及噪音，也不需要润滑。另外，橡胶件减振性能好，不需要任何维护。只是随着使用时间的延长，橡胶件会逐渐失去弹性而损坏。但这是逐渐产生的，不会突然损坏，只需注意检查，更换配件。图2.12 轴箱拉杆1-拉杆组件；2-止块；3-端盖；4-拉杆；5-橡胶垫2

44、.3.3 主要技术参数齿轮传动比 75:32车轴与空心轴间隙 32（传动端），14（非传动端）mm齿轮侧隙 0.4550.72mm轮对内侧距 （1351±1）mm轮轴注油压装过盈 0.250.30mm踏面型式 JM3磨耗型踏面轮径 1 250mm（新造）2.4 弹簧悬挂装置机车在线路上行走，由于线路不平顺、钢轨接缝和道岔以及车轮踏面磨耗不均匀，踏面擦伤等各种因素的影响，轮对都会上到来自线路的冲击和振动。若这些冲击和振动全部刚性地传给转向架和车体，将使机车上的各种电气设备以及机械零件松动和损坏；使乘务员的工作环境恶化；同时对线路也有很大的破坏作用，因此，机车必须设置弹簧悬挂装置，来减轻

45、不利因素的影响，另外给各轴分配适当的重量。SS7E电力机车弹性悬挂装置包括：转向架与轴箱之间的一系悬挂装置和车体与转向架之间的二系悬挂装置：一系悬挂装置由螺旋圆弹簧加橡胶垫和并联垂向减振器组成；二系悬挂装置由螺旋圆弹簧系统、橡胶弹性元件和垂向、横向减振器及抗蛇行减振器组成。2.4.1 一系弹簧悬挂装置一系悬挂装置采用独立弹簧悬挂结构，结构如图2.13所示。每个轴箱上有四个螺旋弹簧和两个橡胶垫承载，螺旋弹簧和橡胶垫串联安装在轴箱的上部。为了达到衰减振动和吸收振动能量的目的，1、3、4、6位轴向弹簧并联了一系垂向油压减振器。图2.13 一系悬挂装置1-垂向减震器； 2-减振器座； 3-弹簧上压盖；

46、 4-弹簧 ；5-弹簧下压盖； 6-橡胶垫（1）主要结构螺旋圆弹簧弹簧是利用受附加载荷时产生的弹性变形，将振动冲击能量转化为变形的位能，然后将位能释放出来，形成元件及簧上部分逐渐衰减的振动。在振动过程中，冲击能量转化为热量而散发掉，使簧上部分的振动加速度和动作用力大大降低，轮轨间的冲击载荷明显减轻。优点：结构简单、形体小、制造修理比较容易、成本低、工作灵敏性高、静挠度较大；缺点：几乎无吸振能力，振动衰减慢。SS7E电力机车一系圆弹簧材料为60Si2MnA。簧条采用拉光（磨光）技术，一次加热成型，从而获得较小的脱碳层，提高了抗疲劳性能。主要参数如表2.2所示。橡胶垫橡胶垫由两层钢板中间夹着橡胶硫

47、化而成，结构见2.14。橡胶垫刚度为20.3Kn/mm(工作高度下的刚度)。橡胶垫可实现不使所设计的圆弹簧高度太大的情况下获得较小的横向刚度，同时利用弹簧和橡胶垫的变形降低圆簧应力。图2.15 橡胶垫接地装置接地装置采用端面承压接触式，型号为：JT3。每台机车安装6套接地装置，安装在6根车轴轴头上。油压减振器SS7E电力机车油压减振器，有垂向、横向和抗蛇行3种。垂向包括一系垂向减振器和二系垂向减振器。其阻力特性如图2.16。图2.16 阻力特性（2）主要技术参数一系轴箱定位刚度 垂向2 618N/mm 横向8 060N/mm 纵向16 000N/mm一系垂向减振器阻尼系数 60kN·

48、S/m一系弹簧静挠度 48.5mm2.4.2 二系弹簧悬挂装置二系弹簧悬挂装置由高柔螺旋圆弹簧、橡胶弹性元件和垂向、横向减振器及抗蛇行减振器组成。每侧由三个螺旋圆弹簧（其串联橡胶垫）并联，再并联一个垂向油压减振器。在每个弹簧上下各设一个橡胶垫。结构如图2.17所示：（1）主要结构螺旋圆弹簧二系圆弹簧材料为50CrVA，簧条采用；拉光（磨光）技术，一次加热成型，从而获得较小的脱碳层，提高其抗疲劳性能。橡胶垫与一系橡胶垫结构相同，只是尺寸比一系橡胶垫大一些，其刚度为26.5kN/mm。（2）主要技术参数二系悬挂弹簧静挠度 92mm垂向减振器阻尼 40 kN·S/m横向减振器阻尼 88 k

49、N·S/m抗蛇行减振器阻尼 1 200 kN·S/m图2.17 二系悬挂装置1-二系垂向减振器 ；2-二系横向减振器；3-弹簧座；4-二系弹簧；5-抗蛇行减振器2.5 牵引装置牵引装置是传递机车牵引力和制动力的机械装置。SS7E机车的牵引装置采用低位水平拉杆牵引机构。2.5.1 结构在牵引机构中，每根牵引销与车架侧梁上的牵引座相连，另一端用销子与构架上的拐臂用连接杆相连，以保证左右牵引杆的同步作用。球形节轴承用于牵引杆与车体上牵引座及转向架上的拐臂的联接，以适应机车运行时，车体相对于转向架的上下、左右运动。结构如图218所示：图2.18 牵引装置1-牵引杆组装； 2-防尘圈

50、 ；3-牵引杆销 ；4-隔套（一）； 5-螺栓； 6-垫圈；7-螺母 ；8-挡板 ；9-连接杆组装 ；10-连接杆销 ；11-拐臂组装； 12-螺栓 ；13-垫圈；14-止板 ；15-拐臂销 ；16-拐臂座销套 ；17-螺栓 ；18-止动垫片； 19-托板；20-防尘圈挡板 ；21-芯轴 ；22隔套（二） ；23-润滑脂 ；24-螺纹锁固胶。2.6 电机悬挂装置SS7E电力机车牵引电机采用架悬式。结构如图2.19所示。牵引电动机与空心轴套通过止口定位，用螺栓联结固定。在空心轴套一侧，通过悬挂臂与构架端梁联结，电机；另一侧通过悬挂座、关节轴承、心轴固定在构架横梁上。通过以上3点将牵引电机系统完全悬挂在构架上。图2.19 电机悬挂装置1-心轴（一） ；2-托板