CRH5动车组牵引系统检修
CRH5型动车组牵引电机常见故障检修
《装备维修技术》2021年第8期—151—CRH5型动车组牵引电机常见故障检修樊 泽 陈艳梅(中车永济电机有限公司,山西 永济 044502)在CRH5型动车组牵引电机中一共分为六级的极数,其供电电流所使用的是三相电流,并且在其中配备有通风系统。
该牵引电机使用变频调节的调节方式,在其运行速度达到一定数值之后能够保证动车处在高速运行状态。
然而,作为动车组重要的动力执行元件,其故障问题被社会各界广泛关注,基于此研究人员一直在研究其常见故障问题和应对措施。
1定子绕组故障问题1.1绕组接地问题 该问题出现原因主要是绕组绝缘皮遭到破坏。
因为绕组所在位置很可能接触到牵引电机的外壳,而牵引电机的外壳又会和地面相接,所以绕组也会处在一种接地的状态下。
导致整个牵引电机绕组之中会有很大的电流产生,造成绕组被烧毁而引发电机损坏问题发生。
针对该故障判定的方法主要通过两种检测方法:第一,兆欧表检测法,这种方法所采用的是兆欧表的1000V 档位,由其对电机绕组和电动机外壳之间的电阻进行测量,一旦电阻数值近乎于0,则认为绕组和牵引电机外壳之间处在相接触的状态,所以便可以确定电机绕组处在接地状态,出现接地的原因可能是绕组的绝缘皮出现破损后接触到了电动机的外壳,或者牵引电机内部受潮;第二,灯泡法。
在对牵引电机绕组是否接触到牵引电机外壳问题进行测量期间也可以采用灯泡法,这种方法与第一种欧表法在原理上有一定的相似性,只是通过灯泡的开灭替代了显示电阻示数的方法,这种检测方法的判断结果更为直观,但是我们需要注意,一旦使用电压过高的话和可能会出现安全问题。
1.2绕组短路问题 出现该问题的原因在于牵引电机绕组有短路情况发生,引起短路现象的原因包括以下两种:第一,在牵引电机中有少数几匝绕组发生短路情况,这种情况牵引电机并不会停止作业,但是因为在牵引电机中存在绕组短路的问题,所以牵引电机在受到影响之后,启动力矩可能会因为受到影响而出现轻微降低的情况;第二。
动车组牵引系统维护与检修2.6 CRH5动车组牵引变压器维护与检修方法(一)
2 、 、 5 4CRH5 动 车 组 牵 引 变 压 器 运 用 与 维 护 ( 一 )
2.5.4 CRH5型动车组牵引变压器的运用与维护 1、注意事项 变压器在安装前,要检查空气干燥器里有没有油,如果 发现空气干燥器里没油,应当更换硅胶。 变压器与车体的安装通过8条螺栓连接。
2
项目二 动车组主变压器维护与检修 5. 如果硅胶为无色,则 应打开并取下空气干燥 器的过滤器,以去除硅 胶。 6. 将硅胶加热至120 °C 到150 °C 之间, 使其再生,再将再生后 的硅胶注入到空气干燥 器中。 7. 检查空气干燥器有无 表面破损和裂纹。如有 必要,应更换空气干燥 器。 8. 关闭车辆底架上牵引 变压器的侧导流罩。
2
项目二 动车组主变压器维护与检修
、 、 5 4CRH5 动 油泵应检查有无漏油及异音。每隔 一周应检查并清扫散热器散热片间的灰尘及异物。 (一)、检查牵引变压器空气干燥器 1. 参见图2-22TPB 车底架上的牵引变压器。 2. 打开车辆底架上的侧导流罩,以接触到牵引变 压器。 3. 参见图2-23中的空气干燥器,它位于膨胀油箱 上。 4. 按以下方式通过空气干燥器的观察窗检查硅胶 颜色: a)橙色:表示硅胶为干燥状态。 b)无色:表示硅胶完全饱和。
项目二 动车组主变压器维护与检修
第一次试运行之后3个月要进行第一次取油样工作, 以后年年如此。在取油样时应使用干净和干燥的容器, 这些容器内不得有清洁液的残留物。在取油样之前应清 扫一次变压器上的排油阀。取样时需排出数升油。取油 后取样容器也要用油涮一涮。油样必须避光。盛油瓶必 须完全充满油。可用暗色玻璃制成的玻璃瓶,带有磨砂 玻璃塞。 空气干燥器大致要每3个月检查一次硅胶的颜色变 化。当有一半以上的硅胶变成无色的(被水饱合),就 应该更换它们。饱合硅胶在130C~160C条件下可以被烤 干。虽然经上述处理的硅胶可以再用,但这种干燥方法 对同一硅胶不得使用太多的次数。这一段时间硅胶似乎 就不那么有效了,可能是由于时间太长混入灰尘所致。
动车组牵引系统维护与检修2.6 CRH5动车组牵引变压器维护与检修方法(二)
项目二 动车组主变压器维护与检修
2 、 、 5 4CRH5 动 车 组 牵 引 变 压 器 运 用 与 维 护 ( 二 ) 图2-42更换牵引变压器油位检测器 1. 牵引变压器;2. 油位检测器;3. 检测箱;4. 排油塞;5. 球阀;6. 油位指示器
项目二 动车组主变压器维护与检修
2 、 、 5 4CRH5 动 车 组 牵 引 变 压 器 运 用 与 维 护 ( 二 )
项目二 动车组主变压器维护与检修
2 、 、 5 4CRH5 动 车 组 牵 引 变 压 器 运 用 与 维 护 ( 二 )
12. 13. 14. 15. 16. 17. 18.
关闭球阀冷却器。 打开所有的蝶形阀。 打开油泵30 分钟后,检查冷却器通风塞。 关闭油泵30 分钟后,检查新的油位。 关闭牵引变压器的侧导流罩。
项目二 动车组主变压器维护与检修
2 、 、 5 4CRH5 动 车 组 牵 引 变 压 器 运 用 与 维 护 ( 二 )
(十一)、更换牵引变压器冷却器 拆卸: 1. 参见图2-40,更换冷却器。 2. 打开TP 或TPB 车底架的侧导流罩,以接触到牵 引变压器。 3. 关闭蝶形阀。 4. 拧松并拆除冷却器的通风塞。 5. 拔下排油塞,排放冷却器内的油。 6. 断开冷却器的电气连接和地线。 7. 拆卸冷却器上的气囊。 8. 拧下M12 螺钉,从管线上拆除冷却器。
2
项目二 动车组主变压器维护与检修
1. 5. 9. M6 阀 ;牵 引 螺蝶变 钉形压图 ;阀器 ;;更 换 蝶油牵 形位引 螺阀指变 钉;示压 器器 膨;的 胀 油 油蝶位 箱形指 ;阀示 ;器 观 察蝶 窗形 ; 7. 3. 8. 4.
2 、 、 5 4CRH5 动 车 组 牵 引 变 压 器 运 用 与 维 护 ( 二 )
CRH5型动车组运用检修办法
目录第一章检修周期与检修范围第一节检修周期第二节检修范围第二章检修流程第一节一级检修流程第二节二级检修流程第三节一级检修作业要求第四节二级检修作业要求第三章作业程序及质量要求第一节一级检修作业程序及质量要求第一节二级检修作业程序及质量要求第四章专项检修及保养作业要求第五章高压电路接地作业程序第一章检修周期与检修范围第一节检修周期1、一级检修周期每次运行结束后或48小时以内进行一次(累计运行不超过4000km)。
2、二级检修周期每运行60000km进行一次。
第二节检修范围第二章检修流程第一节一级检修流程8第二节二级检修流程9第三节一级检修作业流程与作业步骤1、一级检修作业分工检修作业小组人员4名,自检自修。
①、②号负责车内设施、司机室设备、车载信息系统、车顶设备等检查、相关性能试验及维修。
③、④号负责车体、裙板、底板、转向架、制动等下部检查、维修及制动缓解试验、外门试验的动作确认。
2、一级检修作业路线图(1)、车顶作业路线(①、②号作业流程)动车出库牵出方向①、②号1 2 3 4 5 6 7 8⑵车内作业路线①、②号1 2 3 4 5 6 7 8⑶车下、两侧作业路线(③、④号作业流程)1 2 3 4 5 6 7 8③号地沟作业④号地沟作业两侧作业③号两侧作业④号3、作业步骤接触网供电前检修步骤一:①②③④号共同到值班室接受作业计划、掌握运行故障及维修重点,领取司机室电钥匙及车载信息下载工具,检查检修工具后列队出发;步骤二:①号进入司机室查看故障记录。
断开MCB,降下受电弓;②号在车下确认受电弓降下;③④号共同插设安全号志。
步骤三:①②号共同办理接触网断电,挂接地杆,按高压放电程序(见第五章)放电。
步骤四:①②③④号会合,①号分配工作准备开始作业。
步骤五:①②号进行车顶设备检修,③④号进行车下地沟和车体两侧检修。
步骤六:①确认②③④号作业完毕。
步骤七:①②号撤除接地杆,进行高压接地复位,办理接触网供电,升起受电弓,合上MCB。
CRH5动车组牵引系统检修
受电弓连接点
连接 压缩空气连接 深20mm 压缩空气连接 ADD系统 电源接口点 ∮13mm 位置 V W 高度 361mm 395mm
X
356mm
电源接口点 ∮13mm
绝缘子安装孔
Y Z
476mm 306mm
受电弓压缩空气工作原理图
压缩空气通过由车载计算 机激活的受电弓磁阀(14)流 经空气过滤器(1)进入减压阀 (3)。减压阀(3)可以调整 受电弓的工作压力,其精度为 ±0,02 bar。由于气压每变化 0.1bar会使接触压力变化10N, 因此受电弓对减压阀的压力调 整精确度的要求很高。显示单 元(压力表(4))仅可以进行 粗略控制。可调节流阀(升弓) (2)用于限制提升或升弓速度, 可调节流阀(降弓)(5)用于 限制降落或降弓速度。如果调 节装置出现故障,性能阀(6) 会限制工作压力。
检查,如有必要调整接触压力 清洁绝缘子 更换表面有损坏的绝缘子
6
失去车辆 对接触网 的绝缘
绝缘子受到污染 或空气电离引起 飞弧
碳滑板检查
只有在剩余碳条高度(从支座的上沿)为5mm情况下 才能实施碳滑板拆卸。 对于边缘含有崩花的碳滑板(参见图1), 用粗锉刀进行轻 微锉平之后,可以继续使用。 含有严重毛坯的碳滑板必须要更换。 边缘含有毛坯,同时出现裂缝的碳滑板需要更换。 对于裂缝延伸到支座上的碳滑板(参见 图2) 应当更换 (有腐蚀危险)。 毛细裂缝延伸到支座上的、同时又出现电路损坏的碳 滑板 (参见 图3) 应当更换。 如果只有轻微的毛细裂缝,没 有电路损坏,则KSL 可以继续使用。 如果仅需要更换一块碳滑板,应确保此块碳滑板和另 一块碳滑板之间的距离不超过3mm,如有必要两块碳滑板 均需更换。
检查受电弓,如果发现任何损坏,进行维修
动车组牵引系统维护与检修2.5 CRH5动车组牵引变压器概述
路
牵引变压器(TT)通过强制油循环进行冷却。当 油流经膨胀油箱时,油-空气热交换器(冷却器)可 对其进行冷却。油-空气热交换器是牵引变压器的组 成部件。
项目二 动车组主变压器维护与检修
2 、 、 5 3CRH5 动 车 组 牵 引 变 压 器 结 构 、 技 术 参 数 及 控 制 方 法
图2-13 CRH5牵引变压器
2 5 3CRH5
线圈的绝缘部分由板材制成。每个绕组带有轴向 的同心油道,这些油道用于优化冷却效果。绕组的定 位是通过准确的端环来保证的,这样可以减少轴向短 路作用力。为满足高阻抗的要求,线圈采用分裂式结 构,所有线圈之间均采用退耦布臵,四个牵引绕组分 别对应四个高压绕组,如图2-16是绕组布臵图。
2 5 3CRH5
项目二 动车组主变压器维护与检修
2 、 、 5 3CRH5 动 车 组 牵 引 变 压 器 结 构 、 技 术 参 数 及 控 制 方 法
图2-14 铁心叠积图
图2-15 铁心装配图
项目二 动车组主变压器维护与检修
2 、 、 动 车 组 牵 引 变 压 器 结 构 、 技 术 参 数 及 控 制 方 法
除上述以外,牵引变压器还包括:4 个测温探头, 用以检测变压器油温;1 个过压阀;3 个油位传感器, 用以安全地操作保护逻辑电路。 牵引变压器通过强制油循环进行冷却。当油流经 膨胀油箱时,油-空气热交换器(冷却器)可对其进行 冷却。油-空气热交换器是牵引变压器的组成部件。 本地牵引控制(CLT)通过断开断路器(DJ),使 牵引变压器与接触网电路隔离,初级绕组回流点在变 压器外部提供,回流路径通过TP和TPB车的2 个转向架 上的2 条接线实现。
项目二 动车组主变压器维护与检修 (2)外部结构
关于CRH5型动车组牵引系统故障分析及维保的探讨
关于 CRH5 型动车组牵引系统故障分析及维保的探讨摘要:随着旅客对动车安全的要求越来越高,动车安全已成为人们研究、开发和产业化的热点。
CRH5是一款技术成熟、稳定性强的新型车辆动力传输,采用CRH5传输方式,功能传输装置与其他高速传输装置连接。
动车的速度变化非常不同,CRH5的驱动系统由驱动电机、万向轴和变速箱组成。
牵引电机产生的牵引力通过驱动轴和变速器传递到车轮,从而产生牵引效果。
关键词:动车,牵引,故障分析,维保,现状分析.一、引言CRH5牵引驱动器并不同于其他的高速EMU驱动器系列,牵引传动设备是现代汽车电机牵引传动装置的核心传动系统,由牵引电机、主轴和变速箱等构成。
万向节轴承对动车组的稳定性起着关键性作用,而CRH5驱动系由万向节、齿轮箱和牵引电机所构成。
其工作机理为轴、万向节和变速箱把牵引电机所产生的驱动力直接传递给轮胎,从而产生了牵引效应。
二、CRH5型动车组牵引系统的现状2.1、CRH5型动车组牵引传动装置的基本特点CRH5是一个短编辑,即8辆车的组编标记。
八辆车有五辆动车,一,二,四,七,八车就是5辆动车。
每辆车配备了牵引系统,每辆车由两个车身组成,所有的动车都有十节车厢。
动力键为一个双轴按钮,可以用来移动车桥和后桥。
而活动轴变速控制系统则由万向节轴、传动轴、牵引电机、变速箱和轮胎构成。
CRH5可以在车体下部停止牵引发电机,与放置在同一机架上的电机比较,弹簧间的质量可以大大降低。
与此同时,通过采用最小化弹簧间的质量,能够有效改善高速线性性能。
而发动机挂设结构的特殊设计,也增加了牵引电机的安全性和可维护性:第一,可以打开底板,使之在牵引电机的侧面和下方接触;第二,对牵引电机的维修工作十分简单,无须在车身内卸下重物,就可以简单拆除牵引电机,大大降低了维修和拆卸的工作量。
三、常见故障与解决3.1、牵引电机和齿轮箱常见故障牵引运动误差,轴承引起的发动机故障。
故障原因:在轴承运行过程中,由于轴承润滑不良或外力的影响。
《和谐5A/5G型动车组三级检修规程》(2016)236
TG/CL 117-2016和谐5A/5G型动车组三级检修规程1总则1.1 本规程适用于和谐5A/5G型(以下简称CRH5A/5G型)动车组三级检修。
1.2 CRH5A/5G型动车组是动力分散型的8编组电动车组。
1.3 CRH5A/5G型动车组检修分为五个等级。
一级和二级检修为运用检修,三级、四级和五级检修为高级修,高级修周期循环图如图1-1。
图1-1 CRH5A/5G型动车组高级修周期循环图1.4 CRH5A/5G型动车组三级修是指新造、四级修或五级修后运行(120±12)万公里或3年(先到为准)进行的一次检修。
1.5 CRH5A/5G型动车组三级检修主要包括:解编(具备整列架车条件时可不解编)、架车、转向架检修、车辆设备(车顶、车下、车端、车内)分解与检修、车辆设备组装、油漆及标记、落车、称重、保压、编组(解编时)、调试、试运行等。
车体和转向架构架外表面的油漆在三级修时不脱漆,可根据实际状态修补油漆。
1.6 动车组送修前须保证处于运用状态。
相关限度符合运用要求,车内保持清洁,配件齐全,不得拆换原车配件,严禁破坏动车组的完整性。
1.7 动车组送修前污物箱、净水箱排空,给排水系统水须排净。
1.8 动车组入修及修竣时,送修单位与承修单位双方对动车组(含非车辆专业设备)的技术状态进行鉴定、确认,并办理交接手续。
1.9 动车组三级检修时,配属或承修单位不得随意改变动车组的原设计结构。
中国铁路总公司规定加装改造的项目纳入检修及监造(验收)范围。
1.10 动车组入修及修竣时,送修单位与承修单位须分别保证入修时及修竣时动车组履历的完整性和正确性,并办理交接手续。
- 2 -1.11 ATP/LKJ/CIR/DMS/3C/EOAS等非车辆专业设备执行相关专业检修规程,由专业管理部门结合三级检修同步施修。
1.12 对动车组检修须严格执行质量检查、监造(验收)制度,由承修单位质量检查人员检查合格并向监造(验收)人员办理交验。
动车组牵引系统维护与检修3.5 CRH5型动车组牵引辅助变流器结构原理
3.7CRH5 动 车 组 牵 引 变 流 器
项目三 动车组主变流器维护与检修
3.7CRH5 动 车 组 牵 引 变 流 器
1个辅助控制单元(ACU),控制辅助逆变器的IGBT 开关,以获得400V-50Hz的三相交流电压。 辅助组件1主要包括辅助功率模块、辅助控制单元 (ACU)、高频变压器和接口插座;辅助组件2主要包括 斩波电感、滤波器、中压端子板、隔离开关、用于保护 的开关组件;牵引组件1和牵引组件2的结构基本相同, 主要由四象限整流模块、逆变模块、支撑电容和水冷回 路接口组成;
3.7CRH5
项目三 动车组主变流器维护与检修
动 车 组 牵 引 变 流 器
同时辅助逆变器从中间回路输入直流3600V电压经 斩波降压逆变后输出三相400V/50HZ的交流电压,为辅 助系统的设备供电。变流器由8个组件平台构成,它们 分别是两个辅助组件平台,两个牵引模块组件平台, 两个用户组件平台,一个冷却系统平台,一个电阻组 件平台,8个平台通过中央线槽连接形成一个整体。
3.7CRH5 动 车 组 牵 引 变 流 器
项目三 动车组主变流器维护与检修
动 车 组 牵 引 变 流 器
⑤1 个TCU(牵引控制单元),它控制着输入变流器、 制动斩波器和牵引逆变器的IGBT,以实现驱动转矩和功率 控制,并满足动态性能要求。 ⑥电压和电流传感器,牵引控制器通过它监测牵引变 流器的运行,并在牵引和电 制动阶段调节牵引电机的输出转矩。 ⑦1 个附加控制器(ACU),控制辅助变流器的IGBT 以产生向辅助服务供电的400 V AC、50 Hz 三相电压。
项目三 动车组主变流器维护与检修
动电容器、端子板、传 感器组件组成;用户组件1主要由牵引控制单元(TCU)、 电压、电流传感器组件、接地开关、辅助隔离开关、高 压隔离开关组成;冷却组件主要由水冷散热器、风扇、 风道、水泵和膨胀箱组成;电阻组件主要由放电电阻、 辅助滤波器组成。各个组件的构成及位置如图3-64所示。 牵引/辅助变流器(1)可在40 °C 环境温度、高于 或等于22.5 kV 的接触网线电压下向每个电机轴提供550 kW 的功率。由它提供电力牵引和制动 – 再生式(当线 路可吸收回馈能量时)或电阻式(在电分相区段时)以 及辅助负载所需的功率。
《动车组牵引系统维护与检修》教学课件—CRH5型动车组牵引变压器结构
箱体在设计过程中采用ANSYS有限元分析软件进行结构强 度计算,以确保变压器能够符合IEC61373标准中规定的冲击、 振动要求。
箱体重量:1380Kg
10
3.4.2.2有源部件
变压器的有源部件主要指铁心和绕组。其中铁心为变压器 的磁路,绕组则为电路。本次引进的变压器为单相心式结构, 结构的热绝缘等级为F级。
In
[A]
36 RDC
[mΩ]
(Tol. +/- 15 % )
Minimum 最低
(*)19
Maximum 最高
(*)29
原级 1
1 x 5261
25000 210
1x2510
牵引 6
6 x 877 6x1770 6x496
6x45.78
短路绕组
Short-circuit 短路
2(*)
withstand time 耐压时间
Length 长度[mm]
(*)
Width 宽度 Height 高度
[mm] [mm]
(*)
(*)
39
4.4 结构特点
变压器采用心式卧放结构。内部结构主 要由铁心、线圈构成的器身和引线等组 成,外部结构主要由油箱及储油柜、冷 却系统、组件等几部分组成。
40
• 单相心式开放式结构; • 层式绕组,绝缘等级F级。 • 导线绝缘等级H级(Nomex/H) • 冷却方式:KDFA-强迫导向油循环风冷; • 冷却液:酯类油(Ester Oil) MIDEL7131; • 车下整体吊装; • 4124mm×2465mm×685mm; • 7500Kg;
《动车组牵引系统维护与检修》教学课件—CRH5型动车组牵引辅助变流系统故障诊断与分析
• 辅助变流器级:
– 主要电气特性: • 输入电压:3000-4000 V • 输出电压: 400V - 50Hz-3相 • 斩波器级: –转换频率:4kHz
–IGBT 1200A 3.3kV • 逆变器级:
–转换频率:2kHz
–IGBT 1400A 1.2kV
辅助变流器级:电气图
• 冷却系统:
CA250动车组牵引/辅助变流器
目录
• 1、主要功能 • 2、电气设计理念 • 3、结构及布局
1、主要功能
列车功能图
第一单元
列车功能图
第二单元
四象限整流器
将变压器二级绕组的交流电压转换成中间 级的稳定直流电压
四象限整流器
• 将变压器原边的功率因数调整到接近于1。
牵引逆变器
将中间级的直流电压转换成牵引电机使用 的交流电压(振幅和频率调节)
• 牵引高压电缆
• 牵引高压母排
• 牵引高压母排
• 牵引高压母排
• 牵引高压连接
• 牵引高压连接
• 辅助高压电缆
• 中压电缆
辅助变流器
• 将中间级的直流电压转换成辅助载荷使 用的交流电压(振幅调节400V - 50Hz)
制动斩波器
• 1)过分相区时,从牵引电机产生的能量 向中间级馈电,用于辅助变流器供电 (稳压)
制动斩波器
2)在分相区时,对列车实施制动并将能量 散耗到制动电阻器中
制动斩波器
3)限制/切断中间级的过电压,起到安全 功能作用。
冷却系统
• 冷却下列两项的热损耗(热量) • 4个牵引功率模块 • 1个辅助功率模块
2、电气设计理念
• 输入级: 通过两个“4象限变流器” 实现电压变换
• 主要零部件 • 2个 功率模块 • 3个电流转换器 • 1个电压转换器
型动车组牵引传动系统维护与检修 (修订)
-
恳请各位导师批评指正
Hale Waihona Puke 感谢您的聆听汇报人:XXXX
指导老师:XXX
4 对于更换的零部件要保证其质量和性能符合要求:以确保牵引传动系统的正常运行和使用寿命
5
在日常运行过程中:要注意观察牵引传动系统的运行状态和参数变化,及时发现异常情况并进行处理。 同时要做好记录和分析工作,为今后的维护和检修提供参考依据
6
在进行维护和检修时要注意保护好自己的安全和健康避免受到伤害或污染:同时要保持工作场所的整 洁和卫生以减少故障发生的可能性并提高工作效率和质量。五、技术创新与发展
CRH5型动车组牵引传动系统维护与检修
绿色环保技术的广泛应用
随着环保意识的不断提高,未来的CRH5型动车组牵引传动系统将更加注重绿色环保技术的应用。 采用高效节能的电机和变压器、环保材料制造的零部件以及清洁能源的应用,将有助于降低动车 组的能耗和减少对环境的影响 随着通信技术的发展,远程监控与故障预警系统将在未来的CRH5型动车组牵引传动系统中得到广 泛应用。通过实时监测和预警,可以及时发现并处理故障,减少停机时间和维修成本,提高动车 组的运行效率 模块化设计将继续在未来的CRH5型动车组牵引传动系统中得到发展。通过模块化设计,可以方便 地进行零部件的更换和维护,提高维护效率和质量。同时,模块化设计也有助于降低制造成本和 提高系统的可靠性 总之,随着技术的不断创新和发展,未来的CRH5型动车组牵引传动系统维护与检修将更加智能化、 绿色环保、高效和可靠。这将为铁路运输的发展和旅客的出行提供更加安全、舒适和便捷的服务
CRH5型动车组牵引传动系统维护与检修
维护内容
日常检查
CRH5型动车组牵引传动系统维护与检修
日常检查是确保牵引传动系统正常运行的重 要措施。检查内容包括
《动车组牵引系统维护与检修》教学课件—动车组其它高压设备维护与检修
设
备
维
护
与
检
修
项目五 动车组其它高压设备维护与检修
6.高压隔离开关
5.1CRH2
其作用是优化配置25kV电路内高压设备的运行工况,
当车顶设备发生故障时,能将故障部分隔离,维持动车
组运行。它的存在可大大减少因车顶设备故障而造成的
动 车
机破事故,保证动车组的安全运行。CRH2采用
组 BT25.04型高压隔离开关。
范围内工作,在达到最大电制动的情况下,轮周处的最大
制动力和功率如下:
轮周处的最大制动力
205kN
型 轮周处的最大制动功率
5785kW
动 最大常用制动和紧急制动性能相同(初速度200 km/h):
车 平均减速度
组 牵 引
制动距离 (初速度160 km/h):
型 30‰(以73km/h速度运行25km);
动 (9)轮周处的最大牵引功率
5500kW;
车 组 牵
(10)轮周处的最大牵引力 (11)轮周处的最大制动功率
302kN; 5785kW;
引
特
性
项目五 动车组其它高压设备维护与检修
动车组常用制动为电制动和空气制动的复合制动,紧急
5.2.3CRH5
制动仅为空气制动。电制动在200km/h到10km/h的速度
维 护 与
围时,电流相应恢复极小值,避雷器仍呈绝缘态,不影响 系统的正常工作。
检
修
项目五 动车组其它高压设备维护与检修
5.1CRH2
一般来讲,避雷器的选择既要保证在正常工作电压
下电流很小,且产品不易老化,又要保证在过电压下正
动
常释放能量,使电压不会上升到损坏绝缘的程度,因此,
CRH5型动车组牵引传动系统故障解析及维护保养
CRH5型动车组牵引传动系统故障解析及维护保养摘要:随着人民对出行安全的高要求,车辆的安全系数成为了研发、工艺、质量人员关注焦点。
人们的出行安全系数和动车的安全质量也成为人们关注的热点。
CRH5型动车组近些年已经发展的技术成熟、稳定性强的车型。
我国CRH5型动车组的传动系统的作用是动力传偷,它的牵引传动装置与其他高速动车组传动系统是有很大区别的。
CRH5型动车组牵引传动系统由牵引电机、万向轴、齿轮箱三大部件组成。
牵引电机产生的牵引力通过万向轴及齿轮箱传导至车轮上,最终产生了牵引作用。
本文通过牵引系统常见故障的分析,研究出可行性的预防方法,可以有效地规避动车组运行风险。
关键词:CRH5型动车;结构特点;故障分析;牵引传动前言:CRH5型动车组牵引传动装置区别于其他高速动车组传动系统,牵引电机、万向轴、齿轮箱组成的牵引传动装置是CRH5型动车组独自具有的特点,其中牵引电机为动车组的动力产生装置;万向轴作为牵引传动装置的中枢传输系统,在动车组运行平稳性中起到举足轻重的作用CRH5型动车组牵引传动系统由万向轴、齿轮箱、牵引电机这三大重要部分组成,执行原理是动车组的万向轴与齿轮箱将牵引电机产生的牵引力传导至车轮上形成牵引作用。
一、CRH5型动车组牵引传动装置的基本特点CRH5型动车组每辆动车组配置两个动力转向架,其中1,2,4,7,8车为动车,全列共有动力转向架10个,动力转向架是由一根动轴和一根拖轴组成的两轴转向架。
动轴布置在车厢的内侧。
动轴传动系统由牵引电机、扭矩过载保护器、万向轴、车轴齿轮传动箱、轮对组成。
电机纵向布置在车体下方,并采用螺旋弹簧弹性悬挂。
齿轮传动箱通过轴承安装在动轴上,抗齿轮箱回转的反作用杆安装在齿轮箱下方,反作用杆在齿轮箱端装有橡胶弹性关节,在构架端装有球形关节。
机械传动装置仅动力转向架具备,由齿轮箱、万向轴、安全装置和电机组成,减速齿轮按安装在动力轴上通过万向轴和安全装置与电机相连,为改善转向架动力学性能,在转向架设计过程中,特别关注了质量分配的最优化以及纵向面和横向面惯性的最小化,尽可能把所有的质量都分配在二系悬挂系统上,使簧间质量达到最小化。
动车组牵引系统维护与检修4.4 CRH5动车组牵引电机结构特点
4.7.1 CRH5
项目四 动车组牵引电机维护与检修
型 动 车 组 牵 引 电 机 结 构
4.7.2 CRH5型动车组牵引电机的结构及技术参数 1.牵引电机的主要技术参数 类型 异步,六极,鼠笼 持续额定功率 568 kW 电压 (相电压/线电压) 1206/2089.3 V 电流 211.22 A 转速 1177 r/min 频率 59.8 Hz 转速范围 0到3121 r/min 冷却方式 开启式,强迫通风冷却 电源 三根电缆通过接线盒连 接到电动机上
项目四 动车组牵引电机维护与检修 6FJA3257A型牵引电机转子轴是由经过锻造、硬化 淬火和回火的合金钢制成,在锻造和粗车加工后,需 要对轴进行机械和超声检查,在所有机械加工过程完 成后对轴进行验磁检查,转子轴由适当的轴承支撑, 可以承受一定转矩产生的应力,所有轴承均使用脂润 滑,安装在带有阀门的气密壳体中,通过阀门可以排 除多余的润滑脂。二次润滑通过外盖上适当位置安装 的油脂管嘴进行。
4.7.2 CRH5 型 动 车 组 牵 引 电 机 结 构 特 点
2.牵引电机的结构 电机由定子、转子、轴承、端盖、传感器等部件构成, 定子绕组与牵引变流器连接,接受电能和回馈电能。 (1)定子 定子架为全部焊接结构,由两块强硬的机加工钢板 迭压成低损耗磁钢冲片而成。8 根纵向柱材分布在磁性冲 片的四周,焊接到端板上。 定子绕组由菱形线圈组成,线圈由扁铜导体绕成。使用聚 酰亚胺“Kapton”薄膜绑扎导体绝缘。用玻璃云母带连续 绑扎使线圈相对地线电压绝缘。线圈放入定子槽内,定子 槽由“NomexKapton”衬料防护。
图 牵 引 电 机 的 转 子 4-51
4.7.2 CRH5 型 动 车 组 ห้องสมุดไป่ตู้ 引 电 机 结 构 特 点
动车组牵引系统维护与检修5.3CRH5型动车组其它高压设备基本结构组成及维护方法(一)
5.3CRH5
图5-8 TP/TPB 车顶上的高压断路器(DJ)
项目五 动车组其它高压设备维护与检修
(2)接地闸刀开关(SMT1)
型 动 车 组 其 它 高 压 设 备 教 过 及 维 护
5.3CRH5
图5-9 接地闸刀开关(SMT1) 1. 接地闸刀开关(SMT1);2.可动触点 3. 固定触点;. 高压断路器(DJ);. 接地编织带;
5.3CRH5
项目五 动车组其它高压设备维护与检修 高压箱安装在 TP 和TPB 车的底架上,用以接通或 断开牵引/辅助变流器与牵引变压器的连接。高压箱中 配有控制高压电路所必需的电子和机电组件。高压箱用 于向3 台牵引/辅助变流器和相应牵引变压器的保护逻辑 电路馈电。 高压箱包括以下组件: ①牵引本地控制(CLT) ②1 个双极隔离开关(SAZ3) ③6 个单极隔离接触器(SAZ11-SAZ12-SAZ21SAZ2-SAZ31-SAZ32) ④2 个电流传感器(TAP1 和TAP2) 对上述组件的控制由车辆逻辑电路根据配置自动驱 动。高压保护所作的任何干预均需要隔离驱动器的切换。
型 动 车 组 其 它 高 压 设 备 教 过 及 维 护
5.3CRH5
项目五 动车组其它高压设备维护与检修
型 动 车 组 其 它 高 压 设 备 教 过 及 维 护
在MC2、M2S、M2、MH 和MC1 车的底架上各有一 台IGBT 牵引/辅助变流器,用以向2个异步牵引电机提供 三相交流电。CONVTRAZAUX 中的辅助变流器还负责 向中压设备提供中压功率。 牵引/辅助变流器(CONVTRAZAUX)包括以下组件: (1) 双级(4QC1 和4QC2)PMCF 输入变流器 (2) 2 台三相逆变器(INV-TRAZ1 和INV-TRAZ2) (3) 2 台制动斩波器(CHF1 和CHF2) (4) 1 台辅助变流器(CH-INV AUX) (5) 1 个TCU(牵引控制单元) (6) 电压和电流传感器 (7) 1 个辅助控制器(ACU)
动车组牵引系统维护与检修3.6 CRH5型动车组牵引辅助变流器维护与检修方法
风机MVE1和MVE2
一般目测 电气连接和机械紧固 检查 一般清洁
项目三 动车组主变流器维护与检修
3.7.3CRH5 型 动 车 组 牵 引 辅 助 变 流 器 维 护 与 检 修 方 法
冷却系统
热交换器
目测、清洁和渗漏检查
冷却系统 目测可能发生的渗漏,加 满并检查冷却液
液体装置 (管道和冷却液)
辅助变流器
辅助电抗器 (LINCH) 变压器(TR1-2) 斩波电抗器 (LAUC) 输出电抗器 (LU1-LU2-LU3)
用高压空气清洁
项目三 动车组主变流器维护与检修
3.7.3CRH5 型 动 车 组 牵 引 辅 助 变 流 器 维 护 与 检 修 方 法
辅助变流器
变流器横向盖板密封
目测胶条密封和渗 油:侧部,下盖板, 端子板
冷却系统
膨胀箱
替换
冷却系统
热交换器
替换
牵引变流器
LO.RE.模块 PT100
替换
项目三 动车组主变流器维护与检修
3.7.3CRH5 型 动 车 组 牵 引 辅 助 变 流 器 维 护 与 检 修 方 法
牵引变流器
LO.RE.模块 TCAN
替换
牵引变流器
LO.RE.模块2 RELAYS RIL
替换
辅助变流器
辅助变流器
辅助电抗器 (LINCH); 用低压给水栓清理 斩波电抗器 (LAUC); 并且在工作前完全 输出电抗器 (LU1-LU2烘干 LU3)
项目三 动车组主变流器维护与检修 2.零部件的替换 表3-12总结了建立在维护等级基础上的所有替换程序。
表3-12 维修时部件的替换 系统 子系统 任务 备注
3.7.3CRH5 型 动 车 组 牵 引 辅 助 变 流 器 维 护 与 检 修 方 法
动车组牵引系统维护与检修5.4CRH5型动车组其它高压设备基本结构组成及维护方法(二)
1. 参见图5-12中 TP 和TPB 车上的25 kV 断路器。 2. 检查25 kV 断路器(1)上固定综合测量仪线排(4)的 紧固件(2)的完整性。如 有必要,应紧固至规定的力矩值。 3. 检查将连接固定至25 kV 断路器(1)上的避雷器托架 (7)的紧固件(5)的完整 性。如有必要,应紧固至规定的力矩值。 4. 检查避雷器托架(7)的完整性。如有必要,应将其更 换。 5. 检查将25 kV 断路器(1)固定在车顶(TP 或TPB 车) 的柱头螺栓(8)和六角螺母(9)。如有必要,应紧固至 规定的力矩值。6. 检查25 kV 断路器的表面(12)有无裂 纹或破损。如有必要,应更换25 kV 断路器(1)。
项目三 动车组主变流器维护与检修
(四)、95 mm2 截面积的跳线目视检查 1. 95 mm2 3. 右 侧 支 架 跳截 线面 ;积 的 图 紧跳 固线 件; ; 跳 紧线 左固 侧件 支 架 跳 线 5-15 2.
5.4CRH5 动 车 组 高 压 电 气 维 护 与 检 修
4. 5.
项目三 动车组主变流器维护与检修
5.4CRH5 动 车ຫໍສະໝຸດ 组 高 压 电 气 维 护 与 检 修
1. 参见图5-14 中TP 和TPB 车上的25 kV 避雷器(FSC1) (1)。 2. 检查25 kV 避雷器(FSC1)(1)的完整性,以及有无裂 纹和破损。如有必要,应将其更换。参见CRH5-MR1-04ASR003 中的更换说明。 3. 检查用于将25 kV 避雷器(FSC1)(1) 固定至放电器 接线(2) 的螺钉(M10X30)、六角螺母和垫圈(3)。 如有必要,应紧固至规定的力矩值。 4. 检查放电器接线(2)的完整性。
项目三 动车组主变流器维护与检修 五、高压电器维护 (一)、25 kV 断路器的目视检查和清洁
动车组牵引系统维护与检修5.2CRH5型动车组主电路结构特性
5.2.3CRH5 型 动 车 组 牵 引 特 性
项目五 动车组其它高压设备维护与检修
型 动 车 组 牵 引 特 性
(4)一台牵引控制器,能够完成如下的功能: ①、控制设备发送的牵引/制动命令; ②、控制中间直流线电压和受电弓输入端的功率因数; ③、控制电机牵引/制动转矩; ④、电力设备的保护; ⑤、对控制器本身的自诊断和功率部件的控制; (5)、安装在IM2和IMH车辆上的电气装置,如100Hz谐 振的制动器和瞬时电制动电阻。
意图 图 5-3 第 一 动 力 牵 引 系 统 电 路 示
5.2.3CRH5 型 动 车 组 牵 引 特 性
项目五 动车组其它高压设备维护与检修
5.2.3CRH5 型 动 车 组 牵 引 特 性
图5-4 第组其它高压设备维护与检修 每个动力单元的牵引设备都由下列设备组成: (1)一个高压单元,具有受电设备、保护装置和主变压 器,安装在TTP和TTPB车上。 (2)一个主变压器,采用强制油冷却,安装在TTP和 TTPB车上。 (3)第一牵引动力单元具有3个牵引/辅助变流器,第二 牵引动力单元具有2个牵引/辅助变流器,每台牵引/辅助 变流器驱动2台牵引电机。牵引/辅助变流器获得可调节 的直流电压,并驱动异步牵引电机的牵引和再生制动。 在过电分相时由于再生制动短时停止工作,过渡的制动 电阻器投入使用。每辆动车配置2台异步牵引电动机,底 架悬挂,单台电机设计持续功率可达到550kW,并且车轮 的直径差(在相同车轴上)接近3mm时也能够提供500kW 的负载。
5.2.3CRH5
项目五 动车组其它高压设备维护与检修 二、主电路的构成 图5-3、图5-4分别为第一牵引单元原理和第二牵引 单元原理示意图,第二牵引单元与第一牵引单元及其相 似,唯一的区别是仅配备一个辅助变流器(在正常运行 条件下,对于整列车来说仅需要两个辅助变流器,第三 个仅作备用,随时替换出现故障的辅助变流器)。
试论CRH5型动车组牵引传动系统的故障分析及维修保养
试论 CRH5 型动车组牵引传动系统的故障分析及维修保养摘要:动车组牵引传动系统不同于其他列车传动系统,有其特定的组成部分,本文对CRH5型动车组牵引传动系统可能出现的故障进行分析,提出有效的解决方法,并对其维修和保养提出意见,为能有效降低动车组事故风险提供依据。
关键词:动车组、牵引系统、故障分析引言牵引电机相当于动车组的“发电机”,为动车组运行产生动力,万向轴的作用是负责控制动车组的平稳运行,,动车在高速行驶的状态下,任何环节的故障都会对人的生命安全造成威胁。
CRH5型动车组的牵引传动系统为动车组的安全运行保驾护航,为了确保CRH5型动车组牵引传动系统安全的运行,要做好对牵引传动系统的故障分析和处理,为了延长牵引传动系统的使用寿命,就不能忽视对牵引传动系统的维修和保养。
1 CRH5型动车组牵引传动装置的基本特点传动系统由牵引电机、万向轴和带轴装齿轮箱轮对组成。
牵引传动系统能将吸收的“电能血液”输送到动车组各个“电气设备器官”,使动车组正常运行,动车组的牵引传动系统是否正常运行关系到列车的行驶速度、旅客旅途体验、乘客的生命安全是否有保障。
若动车牵引传动系统出现故障,严重的可能会导致列车运行事故的发生。
CRH5 型动车组牵引传动系统实现直流电到三相交流电的转换,经过转换的三相交流电会被输送给牵引电机,其中高压交流电一般为25KV,低压交流电为1770V,由牵引电机提供“动力”,保障动车组的正常运行。
2 CRH5型动车组牵引传动系统故障原因及处理措施障导致电机故障2牵引电机通风机故障3 CRH5型动车组牵引传动系统的维修与保养3.1牵引电机的护与保养一般以动车组行驶公里数为标准对牵引电机轴承定期润滑,提高轴的灵活性,对牵引电机轴承润滑注油的过程中,要保证注油量的精准,观察废油中有无异物(金属颗粒、金属碎片),有无变色情况,做到对牵引电机的及时更换。
3.2万向轴的护与保养动车组的行驶里程达到规定的公里数时,温度达到万向轴更换的数值时(一般在93℃上下),要对注油嘴帽有缺失损坏的万向轴进行更换,在保持持续注入润滑油脂的同时,观察孔是否正常出油,若孔无法出油时通知动车组前进一段距离让出油孔的位置发生变化,再对孔重新注油,再根据是否出油判断是否需要更换万向轴。
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对于边缘含有崩花的碳滑板(参见图1), 用粗锉刀进行轻 微锉平之后,可以继续使用。
含有严重毛坯的碳滑板必须要更换。 边缘含有毛坯,同时出现裂缝的碳滑板需要更换。 对于裂缝延伸到支座上的碳滑板(参见 图2) 应当更换 (有腐蚀危险)。 毛细裂缝延伸到支座上的、同时又出现电路损坏的碳 滑板 (参见 图3) 应当更换。 如果只有轻微的毛细裂缝,没 有电路损坏,则KSL 可以继续使用。 如果仅需要更换一块碳滑板,应确保此块碳滑板和另 一块碳滑板之间的距离不超过3mm,如有必要两块碳滑板 均需更换。
在正常升弓操作状态下,压力开关(9)必须通过一个 延时继电器处于关闭状态。因此,由ADD系统和压力开关 (9)控制的主开关的启动应延时操作。设定的延时时间总 计约15-20s。
如果快速降弓阀(10)和碳滑板(13)之间的连线断 裂,自动降弓装置可由压力开关(9)关闭。开放连接管线 必须闭合以免渗水。
CRH5动车组布局
CRH5牵引系统
CRH5动车组主电路图
CRH5动车组主电路图
DSA250.30型单臂受电弓
1、底座 2、阻尼器 3、升弓装置 4、下臂 5、弓装配 6、下导杆 7、上臂 8、上导杆 9、弓头 10、碳滑板 11、绝缘子 12、绝缘管
受电弓尺寸图
1、最低工作高度640±10mm 2、最小接触网高度1050mm 3、最大工作高度2800mm 4、最大升弓高度3000+100-25mm 5、绝缘子高度320mm 6、重量约117kg 7、设计应用速度200km/h 8、输电电压25kV 9、最大电流1000A 10、静态接触压力50-120N 11、供风4-10bar 12、升弓时间<10s 13、降弓时间<6s
受电弓连接点
连接
位置 高度
压缩空气连接
深20mm
V
压缩空气连接
ADD系统
W
电源接口点
∮13mm
X
电源接口点
∮13mm
Y
361mm 395mm 356mm 476mm
绝缘子安装孔 Z 306mm
受电弓压缩空气工作原理图
压缩空气通过由车载计算
机激活的受电弓磁阀(14)流
1压缩空气过滤器 2节流阀(升弓) 3减压阀 4压力表 5节流阀(降弓) 6性能阀 8压缩空气绝缘管 12气囊驱动装置 14受电弓磁阀 15车顶引出线 16气囊驱动式受 电弓的阀组
间隔时间 2周 2周 2周 2周 每月 每月 3个月 6个月 6个月 6个月 6个月 每年 每年 每年
故 障 检 查
序号 故障现象
可能的原因
阀板假操作
1
受电弓不 能升弓
受电弓损坏 阻尼器被卡住
气路设备漏气
钢丝绳断裂
轴承被卡住
阀板假操作
2
受电弓不 能降弓
受电弓损坏
阻尼器被卡住
轴承被卡住
3
升弓和降 弓不畅
受 电 弓 一 级 维 修
维修操作 目视检查受电弓 目视检查碳滑板 目视检查弓角 目视检查阀板 检查受电弓 更换滑板 清洁绝缘软管 检查电源软线 检查和调整接触压力 检查和调整升降弓时间 检查减压阀 清洁绝缘子 润滑 对弓头上交叉管的滑动轴承进行功能性检查
周期/修程 30000km 30000km 30000km 30000km 60000km 60000km 200000km 400000km 400000km 400000km 400000km 800000km 800000km 800000km
碳滑板检查图示
设置受电弓静态接触压力
把弹簧秤连接到受电弓的上交叉管。为此,应在上交叉管上套一个电 缆环或类似物质。
重新调整减压阀,直到受电弓缓慢上升。用弹簧秤手动将受电弓的上 升限制在车顶上方1.60m处。弹簧秤[应显示为80N。
轴承被卡住 阻尼器被卡住
措施 /测试/故障校正 检查供电电池或电压 检查电气连接,如果有松动应重新复原 检查阀板,如有必要更换损坏部件 检查受电弓,如有必要更换损坏部件 检查阻尼器,如有必要更换 阻尼器
更换损坏部件 更换钢丝绳 更换损坏的轴承
检查阀板 检查受电弓,如果有必要应更换损坏的部
件 检查阻尼器,如有必要应更换阻尼器
经空气过滤器(1)进入减压阀 (3)。减压阀(3)可以调整 受电弓的工作压力,其精度为 ±0,02 bar。由于气压每变化 0.1bar会使接触压力变化10N, 因此受电弓对减压阀的压力调
整精确度的要求很高。显示单 元(压力表(4))仅可以进行 粗略控制。可调节流阀(升弓) (2)用于限制提升或升弓速度, 可调节流阀(降弓)(5)用于 限制降落或降弓速度。如果调 节装置出现故障,性能阀(6)
会限制工作压力。
自动降弓装置(ADD)原理
该气动装置设计用于当碳滑板(13)出现破裂时使接 触网上的受电弓实现自动降弓。这样可以避免损坏接触网 和受电弓。
压缩空气经由供风系统从受电弓驱动装置进入带有风 道的碳滑板(13)。 如果由于碳滑板(13)的缺陷而导致压缩 空气泄漏,受电弓升弓装置(12)中的气体会从快速降弓阀 (10)中迅速排出。
没有或几乎没有 弓头弹回运动
更换弹簧元件
电源软线损坏
更换损坏的电源软线
5
碳滑板磨 损不均匀
碳滑板或支架损 坏
更换碳滑板,如有必要更换集电头的损坏部分
碳滑板高度磨损
检查,如有必要调整接触压力失去车辆 绝缘子受来自污染 6 对接触网 或空气电离引起
的绝缘 飞弧
清洁绝缘子 更换表面有损坏的绝缘子
碳滑板检查
滑板若存在微小裂缝和少量的漏气,但能够正常地升 弓,则属于正常允许范围(容许偏差),不会影响其正常 使用。
碳滑板控制启动之后,如出现压力损失,通过压力开 关(9)会向车载计算机发出一个电气信号。车载计算机会 切断机车的主开关。因此在电力驱动降弓过程中,应避免 接触网和受电弓受到电弧损害。另外,受电弓磁阀(14) 将接收到“受电弓落弓” 信号。
更换损坏的轴承 更换损坏的轴承 检查阻尼器,如有必要更换 阻尼器
故 障 检 查
序号 故障现象 可能的原因
措施 /测试/故障校正
接触压力设定过 低
调整,如有必要调整接触压力
受电弓内部摩擦 过大
检查受电弓,如果发现任何损坏,进行维修
4
电流传输 频繁中断
碳滑板严重受损 或断裂
更换碳滑板,目视检查接触网是否有损坏