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1、DF4B型内燃机车牵引电动机的维护与检修学 生 姓 名： 学 号： 0730311 专 业 班 级： 铁道机车车辆 指 导 教 师： 摘 要内燃机车牵引电动机，由于功率大、负荷变化范围宽，又受到恶劣的外界环境影响，故障率较高，特别是ZQRD-410牵引电动机，长期暴露在大气中工作，受到风沙雨雪的侵袭， 因此各个主要部件经常会出现各种不同的故障。本论文通过对内燃机车牵引电动机的各主要部件运行条件的分析，总结出牵引电动机常见的各种故障，电气方面的故障主要有：绕组断线；电枢绕组匝间短路；电枢绕组接地；电机环火；换向器表面、电刷表面烧损；换向器焊接不良等。机械方面的故障主要有：轴承损坏及烧损；磁极紧固
2、螺栓断裂；换向器变形及凸片、凸台和轨迹不清；电刷压指弹簧断裂；转子动平衡不良等。因此，需要合理的组织内燃机车牵引电动机的检修工作，为运输工作提供充足的、技术状态良好的机车，可以保证铁路运输的顺利进行。论文对内燃机车牵引电动机的日常维护也进行了细致的阐述，工作环境的恶劣，使牵引电动机的绝缘能力变差，日常受到灰尘、油垢的侵袭，使其换向器、刷架、轴承、抱轴瓦等主要部件工作条件变差，需要及时的进行维护和保养。在日常工作中乘务员也应对各主要部件进行检查，在行车中应认真执行机车操作与保养规定。关键词：牵引电动机；故障；检修；维护；ZQRD-410目 录摘 要I引 言11 DF4B型内燃机车牵引电动机的概述
3、21.1 绪论21.2 内燃机车直流牵引电动机的主要结构及技术参数21.3 内燃机车直流牵引电动机的工作特点52 DF4B型内燃机车牵引电动机的维护62.1 换向器的维护62.2 刷架的维护62.3 轴承的维护72.4 抱轴瓦的维护82.5 乘务员上、下班检查要点82.6 行车中的操作注意事项82.7 牵引电动机运用中的保养93 DF4B型内燃机车牵引电动机的检修113.1 电机的解体与清洗113.2 电机电枢绕组的检修133.3 电机磁极的检修163.4 电机绕组的浸漆203.5 电机机械部分的检修223.6 电机的组装与调整25结 论28致 谢29参 考 文 献30引 言内燃机车作为我国的
4、铁路运输事业中主要的牵引动力之一，经过一段时间的运行，机车各个部件必然会发生一定程度的损伤。牵引电动机作为DF4B型内燃机车主要电气设备之一，其质量的好坏对机车整体质量起着至关重要的影响。虽然近年来，在制造厂家与各科研部门的共同努力下，牵引电动机基础质量得以不断提高；但由于受机车长交路、大提速恶劣环境以及超吨位等多种运用条件因素影响，对牵引电机使用性能提出更高的要求，因此落修率依然较高，给检修生产带来一定的压力，需要我们对其进行定期的检修，以减少其故障的发生。日常维护对机车的安全运行，也起着至关重要的作用，牵引电动机特殊的工作环境，以及在内燃机车中的重要位置，对其进行合理的维护和保养已经成了一
5、项必不可少的工作。论文通过从各方面收集资料并对其主要惯性故障原因进行深入分析，提出在日常的运行中对机车进行适时的维护和检修，同时提出相应的解决对策，希望能对牵引电机运用的可靠性和安全性起到积极作用。1 DF4B型内燃机车牵引电动机的概述1.1 绪论 东风4B型内燃机车共装配33台电机，分别用于能量转换与动力传递，并完成机车运转必不可少的辅助工作。这些电机为机车牵引服务，统称牵引电机。与普通工作电机相比，其工作条件恶劣，但可靠性要求高。 东风4B型内燃机车的电机习惯上分为三大类：第一类是专用电机，它是专门针对其工作特殊要求设计制造的、有较强可靠性的电机，如主发电机F、牵引电动机16D、励磁机L、
6、启动发电机QF。第二类是Z2系列普通中小型直流电机，如空气机电动机YD、启动滑油泵电动机QBD、动力室通风机电动机TD、燃油泵电动机RBD等。第三类是微型电机，如司机室风扇电动机SD、第13测速发电机13CF等。非专用电机用于牵引时常设有备用措施，确保其中某台电机故障仍能维持行车。 33台电机中除F、L、BD、13CF六台为交流电机外，其他均为直流电机。具体电机的结构只叙述专用电机，其余电机参照一般直流电机相关知识去理解即可。1.2 内燃机车直流牵引电动机的主要结构及技术参数1.2.1定子410电机的定子作用是：产生主磁场、换向极磁场，提供磁路并作为电机的机械支撑。它由机座、主磁极、换向极、端
7、盖及电刷装置组成。机座用钢铸成近似八棱柱形，其换向器端有三个观察孔，以便检查电动机内部、更换电刷、维护保养换向器和刷架系统，平时用于观察孔盖密闭，以防风沙雨雪的侵袭；顶部另开有一个方形的通风口。410电机的安装，电机一侧通过抱轴轴承支撑在车轴上，轴承盖与牵引电动机机座用螺栓紧固构成一个完整的滑动轴承体，体内安装抱轴瓦，车轴被包在轴瓦之中。抱轴瓦通过毛线垫吸油润滑，轴承盖的油箱上设有卡口式油尺，用于检查润滑油液面高度，运用机车要求液面高度在油尺的两刻线之间。电机另一侧通过悬挂装置掉在转向架的横梁上。410电机悬挂装置，由吊杆座2、橡胶垫3、吊杆4、销7、球面关节轴承9等组成。球面轴承的内环与销滑
8、动配合，但转配后通过压盖等零件将内环紧固在销子上，并且与电机吊座定位，不能相对转动。机座内腔安装有四个主磁极与四个换向极，两端分别与前、后端盖连接，除作为电机机械支撑外，同时还够成磁路的一部分。四个主磁极各用3个M30螺栓固定在机座内腔的垂直与水平方向上。为避免油水进入电机内部，磁极螺栓沉头孔用沥青密封。主磁极由主极铁芯和主极线圈组成，主极铁芯用1.5mm厚的钢板叠加而成。主极线圈用450mm软扁铜线扁绕15匝制成。410电机的主磁极采用一体化工艺，其励磁线圈热套于铁芯上。线圈与铁芯之间用无纬带塞满，并浸漆使之成为一个整体。该结构对于改善线圈散热条件，降低主极温升，尤其对减少线圈与铁芯相互摩擦
9、造成接地故障有显著效果。主磁极用于产生主磁通。四个换向极各用2个M24螺栓固定于机座内腔主磁极的几何中性面上。其结构也是由铁芯与线圈组成。换向极铁芯用钢整体锻制，换向极线圈用540mm扁铜线扁绕14匝制成，同样采用一体化工艺制作而成。用于产生换向极磁场，以便抵消电枢反应与电抗电势，改善换向。几座两端装有端盖，一起形成电机的外壳，两端盖中心孔装的轴承型号分别为8G92417T和8G32426T，用于支撑转子并通过端盖把重量传递给机座。此外，前端盖上还安装有电刷装置。电刷装置机构，前端盖上装有调整时可转动的刷架圈，调好位置后涨开刷架圈使之紧固于端盖的环槽内并定位。四个刷握借助L型刷座和塑料压制的刷
10、杆固定在刷架圈上。为提高刷杆的耐电弧性能，刷杆外面有聚四氟乙烯套管。每个刷握装有两块（12.5mm50mm60mm）分裂式电刷，牌号为D374.电刷装置是连接电机内、外电路的桥梁。目前，永济电机厂针对原电刷装置拉力弹簧故障率较高的问题，重新设计为压簧结构，并已投入生产。定子装配时最关键参数是主极极靴中心处距电枢表面的气隙，应为5mm,换向极铁芯与电枢间气隙为7mm，换向极铁芯与机座间有三片0.6mm厚的黄铜片，即第二气隙为1.8mm。钉子组装时电机内部接线，两正刷架用汇流环节连通作为电枢绕组首端，并引出机外代号S1，两幅刷架用汇流环节连通作为电枢绕组末端并通往换向极线圈，四个换向极线圈对角串联
11、成两支路后并联，成为换向极绕组末端，引到机外代号H2。主极绕组两端代号为C1,C2,内部四个主极线圈依次串联。当电机电流S1-H1-C1-C2时，从传动端看为顺时针转；若电机电流改为S1-H2-C2-C1时，从传动端看为逆时针转。1.2.2转子直流电机转子的作用是产生感应电动势与电磁转矩，进行电能与机械能的转换，410电机电枢由电枢轴、电枢铁芯、电枢绕组、换向器组成。电枢铁芯由0.5mm厚的硅钢片冲片叠压而成。冲片的形成电枢铁芯外径为39mm，轴向长度为460mm,直接装于电枢轴中部，靠键定位；电枢铁芯外圆周均布50个电枢槽，铁芯内有27mm孔12个，20mm孔24个，分两圈均布，该孔用于轴向
12、通风。电枢铁芯用于安装电枢绕组并构成磁路的一部分。电枢绕组由200个元件组成双层短距单跌绕组。其绕制规律与四极、200个电枢槽、200个元件相同。为了加强电枢铁芯齿的强度，简化生产工艺，实际电机只开50个槽，一个槽作4个槽使用。每四个元件绑扎成一个独立的机械单元一块儿往槽内安装，每一个元件边由两根聚酯漆包扁铜线在高度方向上并列绕制而成，以扩大导线横截面积。同一原件上、下层有效边距离为12个实槽，即48个虚槽，略小于=50个虚槽，称为短距；每个电枢槽装有不同元件的上层边与下层边两层；同一原件首末两端跨接于相邻换向片上，顾电枢绕组全称为双层、短距、单叠绕组。根据单叠绕组50槽均布特点，四个主磁极对
13、应有四条并联之路，四组电刷，为改善换向，另接有50根均压线。其绕组展开。电枢绕组端接部分用无纬带或钢丝绑扎。电枢绕组用于产生感应电动势、电磁转矩，是电能和机械能转化的核心部件。换向器装在电枢轴的非传动端。它是由200片 梯形换向片和200片云母片相间叠压而成的圆柱体。换向器内腔两端面车有燕尾槽，前压圈后套筒分别卡装于燕尾槽中并用螺栓紧固。压圈与换向片间及套筒与换向片间，均用压制成V型的云母环绝缘。换向器组装后，经动平衡实验，并于前压圈和后套筒的平衡槽内配置平衡块，使换向器转至任何位置都能停稳。换向器与电刷装置相配合，用于发电工况整流、电动机工况逆变。电枢轴的传动端有1：10锥度的轴伸，用于安装
14、小传动齿轮。该电机采用外强迫通风方式冷却。冷却空气由车体内通风机车体通风道帆布筒机座上方孔，进入电机换向器端后分为两路：其一经换向器表面磁极、电枢表面传动端盖网罩；其二经换向器内腔电枢铁芯通风孔传动端网罩。前者冷却主极、换向极、电枢绕组等，后者冷却电枢铁芯，限制电机各部温升，确保电机使用寿命。410电机采用外强迫通风可减小电机轴向长度，并可解决机车启动阶段电机转速低而电机电流大的矛盾。此外，由车体内提供冷却空气较清洁。1.3.3主要技术参数牵引电动机型号 ZQDR-410额定功率（kW） 410额定电压（V） 550/770额定电流（A） 880/570最大电流（A） 1080额定转速（r/min） 640最大恒功率转速（r/min） 1773最大转速（r/min） 2365工作制 持续励磁方式
