SS7E电力机车转向架维护与检修

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。
图1.5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1.1。
表1.1 传动齿轮参数
（9）基础制动采用单侧粉末冶金闸瓦单元制动装置。
1.1.3
（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；
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。
在系统设计上，为了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。
1.2.1
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1.2：
图1.2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)
1.2.2
（1）技术参数
外形尺寸6 800mm×3010mm×1 015mm
两侧梁横向中心距2 110mm
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。
1.1.2
（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；
1.3.1
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，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。
1.3.2
（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2～2.4 mm，表面硬度为58～62HRC，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1.4所示：
为保证构架具有足够的强度和刚度，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。
1.1.1
（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Hale Waihona Puke Baidu装置将牵引力传给车体，最够经由车钩牵引列车运行；
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。
1
1.1
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1.1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、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。
关键词：韶山7E型电力机车；转向架；维护；检修
引
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[2002]24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。
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。
1.3
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。
21175弹簧停车制动器风动和手动缓解操纵2218附件装配ss7e电力机车转向架运用与维护2321转向架运用与维护23211转向架组装要求23212机车落车后转向架的调整和检查23213动车前检查2322构架运用与维护2423电机组装的日常维护与检查2424一二系悬挂运用与维护2425牵引装置运用与维护2526电机悬挂装置运用与维护2527基础制动运用与维护ss7e电力机车转向架检修2631转向架的解体及组装26ss7e型电力机车转向架维护与检修iii311向架的解体清扫26312组装26313组装转向架要求27314落车后调整要求2732构架的检修28321检修设备工具及材料28322检修要求2833轮对电机驱动装置的检修29331轮对组装检修范围表31
图1.4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2～2.4，表面硬度为58～62HRC,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1.5所示：
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
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。我将以SS7E电力机车转向架的结构特点与主要作用、前人工作的文献评论以及自己的理论分析等来探讨SS7E电力机车转向架的维护与检修工艺分析。
轮对电机组装结构如图1.3所示，
图1.3轮对电机组装
1-牵引电机2-主动齿轮 3-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。
（3）采用六连杆轮对空心轴传动方式，实现电动机架承式悬挂，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；
（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。
1.1.4
轴式C0—C0
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
SS7E电力机车转向架维护与检修
摘
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。
图1.1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
1.2
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。