机车设备布置与通风

2电传动机车设备布置与通风第一节概述电传动机车上有许多的电机、电气设备及其他元器件，在总体规划时，为了方便制造和检修，常把零散的元器件组合成相对独立的单元，在总体布置就是把这些设备和单元进行一个合理的定位。

一机车设备的要求（1）重量分配均匀。

目的在于使机车的轴重均衡，牵引力能充分发挥出来。

通常首选两端对称或斜对称布置。

（2）安装和维修方便。

设备应尽量采用标准化、模块化的设计原则进行设计和布置。

便于车下组装和车上吊装，结构紧凑，易于接近，维护方便。

特别是在运用过程中需要经常接近的设备，应该留有足够的作业空间。

（3）安全。

凡危及人身安全的设备，例如高压设备，要有相关的防护措施及警示标志，不耐热的设备和部件，应远离或隔离热源。

（4）经济。

设备布置时要充分利用空间缩短车体长度，按主电路走向布置相应设备，使大截面的电缆或母线尽可能短，少迂回或不迂回；风管、风道尽量短，以简化施工，节约用料。

（5）舒适。

对于司机室设备布置，在设计上应符合造型设计和人机工程的要求，人机之间的作业范围合适，操作方便，视线角度合理，有良好的瞭望和采光条件，易于正确观察显示屏、仪器仪表及信号灯指示。

留出必要的工作和生活空间，尽量减少司机室噪声。

对于某些部件需兼顾机车维修时检修人员的操作舒适性。

二通风冷却系统通风冷却系统是专为冷却牵引电动机和电器而设置的。

该系统由通风机、进排风道以及空气滤清装置等组成。

按通风系统的结构特征可做以下各种分类。

（1）按通风机的布置分类：有自通风式和独立通风式两种。

前者指通风机在牵引电动机内部，安装在电机轴上；后者指通风机与电机分开安装。

（2）按通风空气进口位置分类：有车内进气式和车外进气式。

后者又分为车顶上方进气和侧壁进气。

侧壁进气又分为单侧进气和双侧进气。

车外进气式通风冷却系统要预先考虑到在恶劣气候条件下改为车内进气的临时措施。

（3）按通风系统的供风方式分类：有独立式、集中式和混合式三种，如图所示。

机车电机通风系统供风方式（a）单独式（b）混合式（c）集中式1-通风机2-整流装置3-牵引发电机4-牵引电动机5-集中通风机图a中，整流装置、牵引发电机和牵引电动机各有单独的通风机供给冷空气。

图b中牵引发电机和整流装置各有一台通风机供给冷空气，而两组牵引电动机则分别由一台通风机集中供给冷空气。

我国DF4型内燃机车采用类似这种通风方式，其不同点在于前通风机进风口处首先冷却硅整流柜，然后再冷却三台牵引电动机。

图c中内燃机车上牵引发电机、整流装置和牵引电动机均由一台集中通风机供风。

第二节DF4B型内燃机车的设备布置及通风一内燃机车基本构造内燃机车在构造上包括发动机、传动装置、车体和车架、转向架及辅助装置五大部分。

1.发动机是机车的动力装置，其作用是将燃料的化学能转变为机械功。

内燃机车采用柴油机，即利用燃油燃烧时所产生的燃气直接排动活塞做功。

因此，一般所说的内燃机车是指柴油机车。

2.传动装置的作用是将发动机的机械功传给转向架，力求发动机的功率得到充分发挥，并使机车具有良好的牵引性能。

功率较大的内燃机车的传动装置有液压传动和电传动两种，内燃机车相应称为液力传动内燃机车和电传动内燃机车，它们在结构原理、运用维修上均有较大区别。

3.车体和车架是机车安装各大部件的基础，并能保护各种设备免受外界条件的干扰；此外，也形成了乘务人员的工作场所。

4.转向架的作用在于：受机车上部重量；将传动装置传递来的功率实现为机车的牵引力和速度；保证机车运行平稳和安全。

5.辅助装置的作用是保证发动机、传动装置和转向架的正常工作和可靠运行。

内燃机车的辅助装置主要包括以下几个系统：（1）燃油供给系统；（2）预热及冷却水系统；（3）机油系统；（4）空气管路、制动及撒砂系统；（5）电控和照明系统。

此外还有辅助驱动装置、信号装置、通风装置、防寒设备、灭火器以及常用工具等。

二设备布置中国北车大连机车车辆公司先后研制了DF4B、DF4C、DF4D型干线及调车机车，形成了DF4系列机车。

以DF4B型交-直流电传动内燃机车为例介绍，该型机车为柴油机标定功率为2650 kW的干线客、货运两用机车，总体布置如图所示。

机车上部有第I司机室、电器室、动力室、冷却室、第II司机室，机车下部有前后转向架、燃油箱、蓄电池箱、总风缸等。

前后司机室均设有操纵台。

操纵台上安装有司机控制器、空气制动机制动阀、各操纵按钮、仪表和信号显示装置等。

司机室内还设有两个司机座椅、暖风机、电风扇、电炉等设备。

为便于瞭望，司机室前方和两侧均设有玻璃窗，前方玻璃窗外面设有刮雨器，侧窗可以手动起落。

在司机室后壁上装有手制动手柄，上部有行李架。

在第Il司机室后壁的手制动装置上方还设有圆形玻璃窗，以便观察冷却风扇的工作状态。

动力室内主要装有16240ZJB柴油机和TQFR-3000型三相交流发电机机组，以及为它工作服务的空气滤清器、燃油滤清器、燃油输送泵、起动机油泵、冷却水系统的管路和阀类、膨胀水箱等。

动力室的左后角安装着水管立式预热锅炉及其控制柜、预热系统循环水泵、辅助机油泵等。

动力室侧壁上装有车体通风机，可以及时排出动力室的烟气并散发热量。

电器室内装有电阻制动装置、电器柜、励磁整流柜、辅助传动机构的起动变速箱、起动发电机、励磁机、测速发电机和前转向架牵引电动机的通风机、空气制动系统的分配阀、作用阀、三相装置控制柜、工具箱等。

电器室内还设有通往车顶的人孔和梯子。

冷却室上部呈V形排列着两排散热器，在V形夹角中装有用液压马达驱动的吸风式冷却风扇。

外界空气从车体两侧的百叶窗吸人，经散热器后从顶部百叶窗排出。

在散热器组下部车架上安装有静液压变速箱（附装液压油泵）、后转向架牵引电动机通风机、机油滤清器、机油热交换器、两台电动空气压缩机（NPT5型）等。

车架下部中央吊装着燃油箱。

燃油箱的两侧安置12组酸性蓄电池（共48个单节）串联构成蓄电池组，其总电压为96V。

燃油箱的前、后端装有总风缸。

机车两端装有牵引装置，用于机车和车辆的自动连结和分解、传递机车牵引力及承受来自车辆的冲击力。

车钩采用改进型的下作用式车钩。

机车的走行部由两台可以互换的三轴转向架组成。

转向架的各轮对分别由牵引电动机驱动，轮对产生的牵引力经转向架、车底架传给车钩和后部的车辆。

DF4B型机车车体采用框架式侧壁承载，是一个全焊的钢结构，由侧墙、顶棚、车底架、四组内部隔墙和两端司机室组成。

为便于乘务和检修人员工作，除司机室开有侧门外，在动力室的两侧也开有侧门。

在电器室、动力室和冷却室的顶部均有活动顶盖，以便吊装部件。

车体外皮是2.5mm厚的钢板，内表面喷涂保温阻尼材料，用以防振、隔声和隔热。

机车各机组功率传递情况是：柴油机-发电机组的功率输出端经弹性法兰并通过万向轴与起动变速箱连接，以驱动起动发电机、励磁机和前转向架牵引电动机通风机；柴油机自由端则通过传动轴与静液压变速箱连接，以驱动两个静液压泵，并通过尼龙绳传动轴带动后转向架牵引电动机通风机。

当起动柴油机时，起动发电机作为电动机，由96V蓄电池组供电，通过起动变速箱带动柴油机起动。

柴油机起动后，起动发电机自动接成他励发电机工况，转变为辅助发电机，由柴油机带动它旋转，并通过电压调整器使其输出电压恒定在110V（DC），向空气压缩机的电动机及其他电动机供电，并对蓄电池充电。

当机车牵引时，起动发电机还向整个控制回路和励磁机供电。

牵引发电机产生的交流电经过硅整流装置全波整流，供给直流牵引电动机，牵引机车运行。

当机车在长大下坡道上运行或要减速运行时，需对列车施行制动。

DF4B型内燃机车具有空气制动和电阻制动两种制动方式。

电阻制动是使牵引电动机变为发电机，将列车动能转为电能，然后输给制动电阻，将电能转换成热能散发掉。

使用电阻制动可以节省闸瓦和减少车轮踏面磨耗，并可提高列车在长大下坡道上的运行速度。

随着列车速度降低，电阻制动的制动力减小，电阻制动必须与空气制动配合使用。

柴油机的油水冷却是通过静液压系统带动风扇来实现的，由于对柴油机气缸冷却水温与增压空气、机油的冷却水温要求不同，机车的冷却水系统分为两个独立的循环系统：高温水系统和低温水系统。

它们的循环水路如下：高温水系统（柴油机水系统，24组散热器）：柴油机高温水泵→柴油机、增压器冷却水腔→散热器→柴油机高温水泵。

低温水系统（中冷器、机油热交换水系统，32组散热器）：柴油机低温水泵→中冷器→机油热交换器→散热器→静液压油热交换→柴油机低温水泵。

安装在动力室顶部的膨胀水箱，处于冷却水系统的最高位置，并有管路分别与两个冷却水系统相连，以便随时补充这两个系统因汽化和漏泄而损失掉的水。

三内燃机车通风冷却系统内燃机车辅助系统是保证机车柴油机、传动装置、走行部、制动装置与电气控制设备等正常运转，以及乘务人员正常工作条件的各项装置。

它是内燃机车必不可少的重要组成部分。

内燃机车辅助系统包括：冷却系统、机油系统、燃油系统、压缩空气系统、通风装置、空气滤清系统、预热系统、辅助驱动装置、撒砂装置以及为改善乘务员工作条件的各种设备。

内燃机车冷却系统，就其冷却方式的不同，大体可分为通风冷却系统、柴油机水冷却系统、增压空气冷却系统及各类油（机油、液力传动工作油等）的冷却系统。

除通风系统与空气有关外，其余各系统均与水有联系。

因此亦将其余各系统统归于水冷却系统内。

所以，内燃机车的冷却系统可概括分为通风冷却系统和水冷却系统两类。

第三节SS3B型电力机车的设备布置及通风电力机车基本构造电力机车是由电气系统、机械系统和空气管路系统三部分组成的。

（1）电气部分指机车上的各种电器设备及连接导线。

（2）机械部分指机车转向架和车体。

我国机车主要采用的是两台转同架（三轴或二轴），每根车轴由一台牵引电动机进行驱动。

轴式为C0-C0（三轴）或B0-B0（两轴），C表示三根轴，-表示两台转向架互不相连，下标0表示每根轴有自己的驱动牵引电机。

机车重量（垂向力）传递主要是车体连同所装设备的重量通过每台转向架上的两个中央支承和4个旁承传到转向架的枕梁和侧梁上；再由弹簧悬挂装置将这些载荷经轴箱均匀分配到各车轴，经车轮传到钢轨上。

牵引力或制动力〔纵向力)从钢轨开始，车轮经轴箱，轴箱拉杆传到转向架的构架上，再由中央支承传给装在底架上的自动车钩，对列车进行牵引或制动。

（3）空气管路系统指风源、控制气路、辅助气路和制动气路四部分空气压缩机产生压缩空气储存在主风缸中，作为列车制动和各种气动机械风源。

一SS3B型电力机车的特点SS3B型电力机车轴式为（C0-C0），牵引电动机对称地布置在两个转向架上，安放的位置为各端前方同向抱轴悬挂，这样布置可以减少机车的轴重转移，同时也方便于两个转向架互换。

其余的电气设备都布置在机车上部。

车内设备以平面斜对称布置为主，只有少数设备重叠安放，设备成套安装，有利于制造和互换维修。