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1、黑龙江交通职业技术学院铁道机车车辆（电力机车）专业毕业设计（论文）黑龙江交通职业技术学院2015年12月毕业设计（论文）HXD3型电力机车通风冷却系统故障处理尤猛黑龙江交通职业技术学院2015年12月毕业设计（论文）HXD3型电力机车通风冷却系统故障处理姓名：尤猛指导教师：张靓专业：铁道机车车辆（电力机车）专业学院：机车车辆学院答辩日期：2015年12月单位：黑龙江交通职业技术学院摘要摘要电力机车是通过大功率能量转换设备，将接触网上的电能转换为动能驱动机车运行，随着电力机车的发展，这些大功率电器设备的功率越来越高，但由于电力机车重量和空间的限制，这些大功率电器设备都尽量做的重量轻、体积小。而这
2、直接造成的结果就是这些电器设备自通风散热能力较差，这就与这些电气设备工作室不可避免要产生大量的热量发生了矛盾。因为产生的热量如不能及时散发掉，就要引起温度的升高；温升过高就将影响正常设备的工作，以至将设备烧坏，尤其一些大型的电器设备。如机车的主变压器、牵引电动机、主变流器、平波电抗器、各种辅助设备等。它们在运行中要产生大量的热，单纯依靠自然冷却，远远不能满足自然需要，为了保证这些设备的正常工作，必须装设专门的通风冷却设施，对这些设备进行强制性散热冷却，保证他们的工作温度能维持在允许的工作范围内。此专门的通风冷却设施称为电力机车的通风冷却系统。本文是通过介绍电力机车的通风冷却系统的结构和作用，从
3、而引出一系列的故障原因和应急处理办法。关键词：通风冷却系统；主变压器；牵引电动机；主变流器；#AbstractAbstractElectriclocomotiveispowerconversionequipment,whichcanbeconvertedintokineticenergy.Withthedevelopmentofelectricpower,thepowerofthepowersystemishigherandhigher.Andthisisdirectlycausedbytheresultsoftheseelectricalappliancessincetheventilati
4、oncoolingcapacityispoor,whichisinevitabletoproducealargenumberofheatandtheheatoftheworkshop.Becausetheheatgenerated,suchasnottimelysendoutwillcausetemperaturerise;temperatureistoohighwillaffecttheequipmentnormalwork,evenwillburnoutequipment,especiallysomelargeelectricalequipment.Suchasthemainengineo
5、fthemaintransformer,tractionmotor,themainconverter,flatwavereactor,avarietyofauxiliaryequipment.Theyarerunninginordertoproducealotofheat,simplyrelyonnaturalcooling,farfrommeetingthenaturalneeds,inordertoensurethenormalworkoftheequipment,theequipmentmustbeequippedwithspecialventilationcoolingfaciliti
6、es,themandatorycoolingofthesedevicestoensurethattheirworkingtemperaturecanbemaintainedwithintheallowableoperatingrange.Thisspecialventilationcoolingsystemiscalledtheventilationcoolingsystemofelectriclocomotive.Inthispaper,thestructureandfunctionoftheventilationcoolingsystemofelectriclocomotiveareint
7、roduced,andaseriesoffaultcausesandemergencytreatmentmethodsareintroduced.Keywords:Ventilationcoolingsystem;maintransformer;tractionmotor;Mainconverter#目录目录摘要IAbstractII第1章绪论11.1课题背景及研究的目的和意义11.2本文研究的主要内容1第2章HXD3型电力机车通风冷却系统22.1HXD3型电力机车通风冷却系统的类型22.1.1通风机的类型和特点22.2牵引电动机通风冷却系统32.2.1牵引通风机的构造及特征42.2.2性能及
8、额定值42.2.4检修项目及检查基准52.3复合冷却器62.4复合冷却器通风机组72.4.1复合冷却器通风机组性能及额定值82.4.2检修项目及检查基准92.3辅助设备通风冷却系统及机械间通风冷却系统9第3章通风冷却系统故障处理103.1辅助风机的故障处理103.2牵引通风机的故障处理103.2.1牵引通风机故障频发原因分析103.2.2牵引通风机故障频发解决办法113.2.3牵引通风机应急故障处理办法113.3复合冷却器的故障处理123.3.1复合冷却器的常见故障123.3.2复合冷却器的常见故障的解决办法123.3.2复合冷却器风机的应急故障处理方法13结论14参考文献15致谢16#第1章
9、绪论第1章绪论1.1 课题背景及研究的目的和意义电力机车是通过大功率能量转换设备，将接触网上的电能转换为动能驱动机车运行，随着电力机车的发展，这些大功率电器设备的功率越来越高，但由于电力机车重量和空间的限制，这些大功率电器设备都尽量做的重量轻、体积小。而这直接造成的结果就是这些电器设备自通风散热能力较差，这就与这些电气设备工作室不可避免要产生大量的热量发生了矛盾。因为产生的热量如不能及时散发掉，就要引起温度的升高；温升过高就将影响正常设备的工作，以至将设备烧坏，尤其一些大型的电器设备。如机车的主变压器、牵引电动机、主变流器、平波电抗器、各种辅助设备等。它们在运行中要产生大量的热，单纯依靠自然冷
10、却，远远不能满足自然需要，为了保证这些设备的正常工作，必须装设专门的通风冷却设施，对这些设备进行强制性散热冷却，保证他们的工作温度能维持在允许的工作范围内。此专门的通风冷却设施称为电力机车的通风冷却系统。1.2 本文研究的主要内容电力机车上装有大量的电器设备，如主变压器、主变流器、牵引电动机等，这些器都是功率器件，工作时因铁耗、铜耗及其他损耗，将产生大量的热量，为使这些部件的温升不超过允许值，机车往往采用强迫通风的冷却方式降温，以确保机车可靠工作。本文对HXD3型交流传动电力机车通风系统的作用、设备布置、结构特点、故障处理等进行介绍。第2章HXD3型电力机车通风冷却系统第2章HXD3型电力机车
11、通风冷却系统2.1 HXD3型电力机车通风冷却系统的类型HXD3型电力机车通风冷却系统主要由4部分组成。第一部分为牵引电动机通风冷却系统，用来对牵引电动机的强迫通风冷却；第二部分为冷却塔通风系统,用来冷却主变压器油和主变流器水；第三部分为辅助设备通风冷却系统；第四部分为机械间走廊通风冷却系统，用来保证机械间工作时温度不过高，并形成正压和保证一些设备的用风。具体布置如图2-1所示。A-A图2-1HXD3型电力机车的设备布置2.1.1通风机的类型和特点车内通风机有两种，一种是轴流式通风机（风扇），另一种是离心式通风机（鼓风机）。轴流式通风机（风扇）：叶轮轴与风道平行，或无风道。叶轮由电动机驱动高速
12、旋转时，由于叶片有一定的倾斜，形成空气的轴向流动。叶轮背后形成真空，不断补入外界空气。如图2-2。轴流式通风机的特点：风压较小，风力比较分散；不适宜远距离送风；体积较小；转速较高；效率较高。离心式通风机（鼓风机）：在蜗壳形的体内装设叶轮，叶轮由电动机驱动，在体内高速旋转，叶片间的空气被迫旋转，在离心力作用下，沿叶轮径向甩出进入风道。如图2-3。离心式通风机的特点：风压较大，风力比较集中；可以比较远距离的送风（即风道长）；体积较大（蜗壳及风道占有较大的空间）；转速较低（受叶轮形状的影响）；效率较低。这两类通风机在电力机车上均有采用：牵引电机装在车下，一般用离心式风机冷却；制动电阻位置较局限，一般
13、用轴流式通风机冷却；司机室电扇属于没有风道的轴流式通风机。其它设备则两种风机均有采用；一般情况下，被冷却的设备装在通风机的出风口一侧。但当一台通风机同时冷却几件设备时，可以采用通风支路的方法；也可以将被冷却设备分别布置在通风机的进风口一侧和出风口一侧。一旨叶轮图2-3离心式通风机工作原理图2.2牵引电动机通风冷却系统HXD3型电力机车配有6台牵引电动机，牵引电动机通风冷却系统由6台牵引通风机来完成，每一台通风机用来冷却每一台牵引电动机。其构造为，冷却风从顶盖的通风窗处进入，在送入电动鼓风机中，然后由电动鼓风机通过通风道将冷却风送入电动机中进行冷却，最后排到大气中。此通风机组由RAF-60/TH
14、TF5.3型通风机和TIKK-FCKW8/YFDQ185/FVF160DL1-2/JD160型电机组成。通风机构造请参照图2-4和图2-5。图2-4牵引通风机构造图（排风侧）图2-5牵引通风机构造图（进风侧）2.2.1牵引通风机的构造及特征1）构造电动机为单轴带脚全封闭外冷式三相感应电动机（F种绝缘），安装在鼓风机基座上，叶轮为低噪音离心轴流式，安装在电动机轴端部，为轴承是内置式构造。电源线连接在风扇罩外侧端子箱内的端子板上。2）特征 米用斜流风扇 惯性分离过滤器对应必要的风量和静压增量 外框和叶片的间距变大防止冻结 防止噪音2.2.2性能及额定值性能及额定值如表2-1表2-1性能及额定功率电
15、动机鼓风机方式笼型方式离心轴流式通风方式全封闭外冷式相数30风量2.35m3/s(141m3/min)极数2P额定值连续转速2930r/min输出功率18.5kW电压380V电压变动范围380V-5%+5%记事电流35.5A额定性能是在20C、1气压（760mmHg）频率数50Hz的值转速2930r/min绝缘种类F种周围温度（保管温度）-25C40C(-40C40C)保护方式IP44涂色RAL1208005总质量298kg2.2.4检修项目及检查基准1 通风机的检查项目1）通风机运转时检查有无异常声响、异常震动。检查基准要求通风机转动时无异常声响及异常震动。2）检查各安装螺丝有无松动。检查基准要求通风机各安装螺丝无松动。3）检查各个部件有无损坏以及灰尘附着（叶轮、外壳、导风筒等）。检查基准要求通风机各个部件无损坏及灰尘附着，并清扫各部件。4）检查通风机叶轮静平衡。检查基准要求用手轻轻拨动叶轮，叶
