《轨道交通车辆系统》课件-模块七 牵引系统

牵引系统

7.1.1认识并了解受电弓受电弓结构《轨道交通牵引系统》轨道车辆牵引系统一、认识并了解受电弓一、认识并了解受电弓一、认识并了解受电弓二、受电弓的作用于分类01作用受电弓是采用接触网的地铁线路将外部电源平稳地引入车辆电源系统，为车辆的牵引设备和辅助设备提供电能的重要电气设备。02分类单臂弓和双臂弓。它们的主要区别是活动构架的形式不同。03空气流速上海地铁一、二号线使用的是单臂受电弓。安装于列车的B车车顶。有两种状态：升弓——车辆要正常运行时升起，与接触网接触取流，处于升弓状态。降弓——车辆要停运或入库维修时下降，脱离接触网，处于降弓状态。三、受电弓的结构受电弓主要由集电头、活动构架、带气动装置的底架和跨接线组成，如图1-2所示。空调机组内电加热器1-底架；2-下臂杆；3-升弓弹簧；4-上臂杆；5-上部导杆；6-集电头；7-升弓气缸；图1-2单臂受电弓的升弓状态三、受电弓的结构01集电头集电头是受电弓与接触网线索接触的部件，通过与接触网的接触取得电能。车辆运行时能自动调整与接触线索的位置，保持与接触网的稳定接触02活动构架活动构架是钢管制成的铰接多边形，其作用是使受电弓保持在工作高度上，让滑板与接触线索保持一定的压力，不脱弓，不刮弓。它由上部导杆、上臂杆、斜杆、下部导杆、下臂杆和高度止挡组成。03底架底架由钢管和钢板焊接而成。底架上焊有支撑底座，连接下臂杆和下部导杆，此外还安装有升弓气缸、活塞杆、升弓弹簧（主拉伸弹簧）、手动锁钩等部件。升弓气缸内有降弓弹簧（反向弹簧）和活塞。底架通过四个绝缘子固定在车顶上，绝缘子起电气隔离和机械支撑作用。04电连接线电连接线安装在受电弓所有的铰接处。在受电状态下，电流会流经整个受电弓框架，电连接线是为了防止电流流入轴承、损坏轴承而设的。四、升弓弹簧和升弓气缸升弓弹簧和升弓气缸主要由升弓弹簧、调节螺丝、链接片组成，如图4-1所示。空调机组内电加热器1-升弓弹簧；2-调节螺丝；3-连接片；图4-1升弓弹簧和升弓气缸牵引系统

7.1.2认识并了解受电弓受电弓结构《轨道交通牵引系统》轨道车辆牵引系统一、受电弓的工作过程01升弓当压缩空气经过缓冲阀从活塞端进入升弓气缸后，气缸内活塞移动带动活塞杆缩回。降弓弹簧受压。同时活塞杆拉动下臂杆下端,下臂杆上端以顺时针方向向上升起，处于压缩状态的升弓弹簧释放压力，进一步推动下臂杆作顺时针转动，带动活动构架升起。02降弓升弓气缸内的压缩空气经缓冲阀排出，降弓弹簧释放压力，活塞推动活塞拉杆移动，推动下臂杆下端作逆时针转动而使活动构架落下。一、受电弓的工作过程控制每节车厢空调系统的运行。主要设备在车厢内的设备柜内。空调控制系统空调设备柜空调设备柜布置图二、空调系统的组成空气加湿系统用来调节客室内空气的相对湿度上海轨道交通车辆空调系统内不设置加湿系统。7.2高速断路器的检修《轨道交通车辆系统》一、高速断路器的作用上海地铁AC01/AC02车型使用的是由AEG公司生产的TSE1250—B—I型高速断路器和UR6-31/32型高速断路器。1、在正常情况下，根据需要接通和断开接触网和电动车辆主回路之间的高压电路。2、是发生故障情况下，如主电路短路、过载、牵引电动机环火等，快速切断主电路，防止事故扩大，保护车辆和人身安全。二、高速断路器的结构UR6-32TDS型高速断路器的封闭绝缘箱绝缘箱内的高速断路器二、高速断路器的结构UR6-32TDS型高速断路器脱扣装置二、高速断路器的结构UR6-32TDS型高速断路器基本结构包括：基架、主触头、脱扣装置、闭合装置、灭弧罩、辅助触头。其内部结构如图示。图UR631/32型高速断路器基本组成辅助触头灭弧罩脱扣装置基架闭合装置主触头二、高速断路器的结构基架主触头辅助触头脱扣装置闭合装置灭弧罩用于安装主触头、脱扣装置、闭合装置、灭弧栅、辅助触头等部件，要求有较高的机械性能和抗震性能，采用坚固的玻璃纤维聚酯材料，绝缘性能好。包括动触头和静触头，用于接通车辆主电路。包括六付双触头开关，跟随主触头的动作而动作，显示主触头状态。也称为短路快速跳闸装置。用于过载保护，它的跳闸值可通过刻度盘来调整。跳闸值应按允许通过的短路峰值电流来设定，防止开关发生误跳。包括磁铁、线圈、圆筒、连接杆、压簧、前后极、叉头等，用于开关的正常吸合和分断。高速断路器合闸线圈只能短时通电，开关到合闸位后，靠连杆机构保持。由一组抗电弧的绝缘板、灭弧片和引弧片组成，用于吸入动、静触头分断产生的电弧，并进行分割、冷却。三、工作原理当按下高速断路器“合”按钮，闭合装置的线圈得电，带动连杆推动动触头与静触头接触，置高速断路器于“合”位置。电流从上接线排，通过闭合动、静触头流向动触头臂至下接线排，使接触网与车辆主电路电气设备接通。当高速断路器闭合后，脱扣装置监控电流的大小，短路发生时，当电流值超过其跳闸值时，该装置动作，通过转换机构带动动触头移动，与静触头分开，使高速断路器处于“分”状态。此时主回路上有电压，高速断路器断开的瞬间，动、静触头之间会产生电弧。电弧从动触头到右部连接件，跨接到左部连接件进入灭弧罩，被分割并送入导流板、经冷却后熄灭。高速断路器的动、静触头接通与断开时，通过连接杆带动辅助触点跟随接通与断开，辅助触点的状态传送到监控装置，用于显示和监控高速断路器的状态。高速断路器分断之后再合闸，必需间隔2分钟以上。《轨道交通车辆系统》7.3.2牵引电机结构与工作原理一、交流牵引电动机的结构凡用于铁路机车车辆或地铁车辆带动列车运行的电机,通常称之为牵引电动机。牵引电动机有许多类型,目前地铁城市轨道交通车辆应用最广泛的牵引电机是交流异步牵引电动机。上海地铁AC01/02型列车的交流牵引电动机是三相异步电动机，如下图。它主要由三个部分组成，固定部分称为定子，旋转部分称为转子，定子和转子之间的间隙称为气隙。交流牵引电机1．定子的组成一、交流牵引电动机的结构

铁芯（电工硅钢片叠成）定子绕组机座定子由组成定子铁芯内圆有许多形状相同的槽，用于嵌放定子绕组，机座用于固定和支撑定子铁芯，要求有足够的机械强度和刚度。定子外部固定有端盖。如右图所示。定子与端盖

2．转子的组成一、交流牵引电动机的结构转子铁芯（硅钢片叠成）转子绕组转轴转子由组成转子铁芯安装在转轴上，表面开有槽，用于放置或浇注转子绕组。在转子的一端安装有风扇，用于转子高速转动时的降温散热。如右图所示。转子与风扇3．气隙一、交流牵引电动机的结构气隙大小对异步电机性能有很大的影响。气隙大，则磁阻大，励磁电流（滞后的无功电流）大，功率因数降低。气隙过小，则装配困难，运行不可靠，高次谐波磁场增强，从而使附加损耗增加，起动性能变差。下图为交流牵引电动机结构图。

12345109876排气扇联轴器 D端（传动端）轴承转子 定子端盖 N端（非传动端）轴承转轴 风扇 连接电缆盒交流牵引电动机结构图二、交流牵引电动机的工作原理B车的受电弓从接触网上取得直流1500V的电流，经过车辆牵引逆变器转换成三相交流电，输送给交流牵引电动机（三相异步电动机）定子上空间位置相差120°的三相绕组，使定子三相绕组中有对称的三相电流流过，从而在气隙中产生旋转磁场。转子绕组在这个旋转磁场中感应出电动势,转子的感应电动势在自我闭合回路的转子绕组中产生电流。转子电流与旋转磁场相互作用产生电磁力,形成使转子旋转的电磁转矩，转轴通过联轴器和齿轮箱把转矩传送给车辆转向架的车轴,带动车轮滚动驱动列车运行。《轨道交通车辆系统》7.3.2牵引电机的检修一、特殊工具1、用于水平移动转子的工具：起重机吊钩、过渡套筒、插入套筒、压紧垫圈、夹紧螺栓；2、用于扩张电机侧的半个联轴节的工具：压力油液压装置；3、用于压入和拉出部件的压装单元：空心活塞汽缸、带螺纹的轴M20*330、凸缘螺母

M20、压力箱（E型、D型）、止推板、保护板；4、带圆盘的拉动工具：拔插板、三个拉杆M12*250、六根拉杆M6*350、六根拉杆

M8*400、三个凸缘螺母M12、六个凸缘螺母M8、六个凸缘螺母M6；5、用于拆卸轴承内座圈的热环；6、螺丝刀的插头；7、拉动单元：将轴承内座圈从轴承外罩（N端）上压出的装置、将D端轴承压入到定子外罩

上的压入装置；8、电机吹扫室；9.手动液压泵(0–700bar)；10、手动高压液压泵(0–3000bar)；11、密封电热鼓风干燥箱型号107；二、拆卸于安装1、拆卸（1）分离两个半联轴节。（2）排空齿轮箱中的润滑油。（3）拆下齿轮箱吊杆下部连接螺栓，报废。将齿轮箱安全止挡销靠在齿轮箱安全挡销上。（4）拆下齿轮箱吊杆上部连接螺栓，垫圈和螺母报废，吊杆待用。（5）将电机吊具套到行车上，在电机外壳顶部旋上4个吊环，用吊具套到吊环上，

使行车吊住电机。（6）拆下牵引电机上部安装螺钉、垫圈及下部安装螺钉、垫圈，报废。（7）拆下牵引电机与构架连接的接地线电缆螺钉。（8）确认电机上的电缆已处于自由状态，小心地将电机吊离转向架。

支撑住齿轮箱，拆下螺钉，报废。（9）拆下齿轮箱安全挡销，待用。（10）将构架从轮对上吊离。（轴箱拉杆已拆除）二、拆卸于安装2、安装（1）将架修好的带齿轮箱的动车轮对置于组装线上，分别安装好一系悬挂和轴箱拉杆。（2）在构架齿轮箱座上安装齿轮箱安全挡销。（3）安装垫圈和螺钉，扭矩为25Nm。（4）在齿轮箱吊座与齿轮箱间安装齿轮箱吊杆，将螺栓穿过齿轮箱与其吊杆下部，安装上新

的垫圈和螺母。扭矩为430Nm。（5）将电机吊具连到安装有吊环的电机上，将吊具套到行车上，吊起电机至构架上方。（6）将电机上的安装孔与构架上的安装孔对准，确保两个半联轴接的结合面紧帖。（7）安装新的锥形垫圈和平垫及螺钉，使电机与构架电机安装座上部紧紧贴合。（8）安装新的锥形垫圈和平垫及螺钉，使电机与构架电机安装座下部紧紧贴合。（9）旋转齿轮箱，使两个半联轴节的连接孔对齐，拧M8的螺栓，扭矩为32Nm。（10）安装齿轮箱吊杆上部螺栓及垫圈和螺母。扭矩为280Nm。（11）螺栓的扭矩为600Nm。三、吹扫、清洗、烘焙1、吹扫之前的适当分解（1）拆下传动侧（D端）进风罩。（2）拆下进风罩外沿16–M8外六角螺栓。（3）进风罩内侧8–M8外六角螺栓。（4）用橡胶锤轻敲将进风罩取下。（5）拆下非传动侧（N端）保护网。（6）拆下大端盖外沿上四块保护网上12--M8外六角螺栓。（7）取下四块保护网。三、吹扫、清洗、烘焙2、吹扫、清洗、烘焙（1）电动机吊至小车，将小车推入吹扫室。（2）插好小车电源，关门，接通除尘装置电源。（3）打开压缩空气，工作压力增至3–4bar。（4）依次对机座，转子进行吹扫，直至将积尘吹净。（5）用配有GD–310清洗剂的高压热水清洗电机内、外油污和污垢后，用清水冲洗尽清洗剂。（6）电动机进行烘焙干燥：（7）烘焙温度：80～100℃（8）烘焙时间：8～10H四、检修（1）注油拆下传动轴上联轴器并清洁干净。（2）检查电机所有紧固件，螺纹孔紧固件扭矩：M6=8NmM8=20NmM10=40Nm（3）检查电机引出线，接线端子（允许引出线局部破损，须进行绝缘包扎）。(a)

接线盒密封完好，螺栓无松动。(b)

接线盒密封端子良好。(c)引出线压板完好，螺栓紧固。（4）电机防脱落保护板（电机保护鼻子）螺栓无松动。（5）电机悬褂处螺孔应完好。（6）电机大端盖（N端）螺栓8–M14内六角螺栓紧固。（7）检查脉冲发射器紧固螺栓，2–M10外六角螺栓。四、检修（8）

更换润滑油脂。注意：更换油脂期间应保证电机温度20℃～30℃；注油脂时要转动转子，使轴承内腔均匀充满油脂。（9）更换传动（D）端油脂：拆下M6外六角螺栓，取下油腔盖，清除油腔废油。拆下外油封、端盖。用手动油脂枪向注油咀内注干净润滑油脂，约160克。（10）更换非传动（N）端油脂：拆下M6外六角螺栓，取下油腔盖，清除油腔内废油。用手动油脂枪向注油咀内注入干净润滑油脂，约140克。五、组装2、安装端盖轴承（1）将端盖轴承用轴承压入装置放入轴承座。（2）在轴承压入装置上装上套筒和螺母,用扳手拧紧,将轴承压入轴承座。（3）拆掉轴承压入装置。

安装端盖轴承

将转子安装到端盖上五、组装