SS9型电力机车电气故障与检修毕业论文

SS9型电力机车电气故障与检修毕业论文
目录
1 引言（或绪论） (9)
1.1 SS9型电力机车的技术特性 (9)
1.2 SS9型电力机车的技术改进 (10)
2 SS9型电力机车牵引电器故障的检测与维修 (11)
2.1 牵引电动机的检修 (11)
2.2 受电弓的故障分析 (12)
2.3 受电弓故障的处理方案 (13)
2.4 主断路器的故障分析 (16)
2.5 主断路器故障的处理方案 (17)
3 SS9型电力机车辅助机组的故障检测与维修 (18)
3.1 劈相机的电路故障分析与处理 (18)
3.2 劈相机的机械故障分析 (19)
3.3 劈相机的机械故障的处理方案 (20)
3.4 压缩机电动机的检修 (20)
4 SS9型电力机车常见电气故障现象及应急处理 (23)
总结 (25)
致谢 (26)
参考文献 (27)
图1 SS9型电力机车主断路器合不上 (27)
图2 SS9型电力机车总体布置 (28)
1引言（或绪论）
韶山9型电力机车（SS9）是中国铁路的电力机车车款之一，为大功率6轴客运交直传动相控电力机车，是根据铁道部科技研究开发项目(合同编号：
98J12)，由株机厂和株洲所联合研制，以成熟的韶山型系列电力机车技术为基础，采用了许多国际客运机车先进技术，以满足具有长大坡度线路的满编旅客列车准高速运行的需要，是我国干线铁路牵引旅客列车功率最大的机车。

为了尽快满足哈大铁路全线于2001年8月完成电气化后对客运电力机车的需求，韶山9型电力机车于2001年开始进行批量生产，首批机车交付铁路局机务段运用。

2001年至2002年5月间共制造了43台（0001～0043），这批早期生产的韶山9型机车均采用绿色涂装，中国的铁路爱好者对其昵称为“青蛙”。

韶山9型电力机车是在韶山8型电力机车基础上研制的系列化产品，同时吸收了韶山6B型电力机车的经验，克服了韶山8型技术上存在的问题，其高速动力学性能、牵引和制动性能均优于韶山8型机车，适用于长距离、长大坡道、大编组旅客列车的牵引需要。

1.1 SS9型电力机车的技术特性
不同于韶山8型机车采用的Bo-Bo轴式（4轴），韶山9型机车采用Co-Co 轴列式（6轴），轴重为21吨，比韶山8型机车的轴重轻7.1%。

韶山9型机车的最高运行速度与韶山8型相同，均为170公里/小时，但韶山9型机车的持续功率为4800千瓦，最大功率可达5400千瓦，持续牵引力为169千牛，电制动（轮周）功率为4000千瓦，分别比韶山8型机车的持续功率、持续牵引力和电制动功率高33.3%、34.1%、48.1%。

韶山9型机车克服了韶山8型在长大坡道牵引大编组列车功率不足的缺陷，可牵引18节客车在16‰、14‰、12‰、10‰的长大坡道上，分别以84公里/小时、92公里/小时、96公里/小时、105公里/小时的速度匀速上坡，提高列车的平均运营速度。

韶山9型采用交—直流电传动，主电路采用由大功率晶闸管和二极管组成的三段不等分半控桥整流电路，三台电机并联。

机车采用了轮对空心轴六连杆弹性传动机构和牵引电机架承式全悬挂三轴转向架，并装有全叠片机座机构的ZD115型直流牵引电动机，电机持续功率800千瓦、最大功率900千瓦，每台机车装有6台牵引电机，分别安装在两台转向架上。

机车采用晶闸管分路进行无级磁场削弱，并拥有加馈电阻制动，实现机车全过程无级调速。

1.2 SS9型电力机车的技术改进
首批韶山9型机车采用车体自然通风方式，冷风通过机车侧墙过滤器百叶窗进入车；韶山9改进型机车改用独立通风系统，采用侧墙夹层进风道，因冷却对象不同而分为四大通风支路。

每条通风支路均有自己独立的进、出风风道，有助减低车负压，改善机车防尘效果及防寒性能。

韶山9改进型机车跟随国际趋势改用宽600毫米的贯通式中间走廊，放弃了中国“韶山”系列电力机车一贯的双侧走廊设计；车设备随中间走廊斜对称布置，以利于轴重分配。

屏柜及各部件采用模块化设计，便于部件维护和更换。

同时，牵引变压器由壳式变压器改为芯式卧放变压器，悬挂在车体底架以下，降低了机车的重心高度。

韶山9改进型机车的辅助供电电源参考了韶山7E型电力机车的方式进行改进，既可以采用辅助变流器供电，也可以采用传统的劈相机系统供电，其中0044、0045号两台机车辅助系统采用了辅助变流器。

原韶山9型机车采用分散式列车供电装置，列车供电系统各元件分布在机车各电器柜中，不利于系统的检修和维护，改进型机车增设列车供电柜，集中安装整流装置及控制系。

SS9改型电力机车样图
2.SS9型电力机车牵引电器故障的检测与维修
2.1牵引电动机的检修
一、外观检查：
（一）端盖
1．应无变形、裂纹；
2．电机不得有蹿油现象；
3．用毛刷、白布清扫擦拭端盖侧的油垢、积尘。

（二）机座
1．各部螺栓齐全坚固，防缓件良好；
2．机座无变形、裂纹；
3．风筒严密无位移，防护网齐全无异物；
4．检查孔盖严密、挂钩及锁闭性能好；
5．电机名牌完好、清晰。

（三）油管及轴承补油
1．安装稳定；
2．油管、油堵齐全畅通；
3．用压油枪对轴承补油60~80%。

（四）外接电缆及固定卡子
1．电缆无破损及与其他机件相摩擦现象；
2．固定卡子螺栓齐全，固定可靠。

（五）接线盒
1.接线盒完好，固定可靠；
2.打开接线盒清扫检查；接线盒清洁无异物，绝缘及接线板清洁无油污，
绝缘套无松动、裂纹，外接电缆夹板完好，线鼻子无过热现象；
3.连线螺栓坚固，引线与机座机壳孔距离符合限度要求，外引线固定可靠，
无松动破损；
4.接线盒盖板完整，螺栓齐全并坚固。

（六）定子
1.磁版铁芯及线圈
铁芯固定，密贴机座，磁极螺栓无松动；磁极线圈清洁无变形、过热、松动，外包绝缘良好无破损。

2.连线及接头
连线固定可靠，绝缘良好；卡子无松动脱落，卡子与绕组不得接触摩擦，接头无过热。

3.补偿绕组及电枢间隙
补偿绕组端部与电枢距离<3mm；补偿绕组与端箍绑扎良好。

2.2受电弓的故障分析
受电弓是电力机车的受流装置，通过与接触网的接触，集取电流再经主断路器传送至车供机车使用。

受电弓只作受流用，本身没有灭弧装置，不具备分断大电流的能力，并不用于分断和接通主电路。

而主断路器相当于机车的总开关，用于开断和接通由受电弓引入的25kv主电路，同时起到保护作用，它具有灭弧装置，可以分断大电流。

因此受电弓与接触网的接触与分离都应在主断路器断开的情况下进行才是安全可靠的。

SS9改进型机车控制电路为LCU逻辑控制单元控制，主断路器采用BVAC N99真空断路器。

受电弓与主断路器的控制电路（以一端为例）见下图。

受电弓的控制不由LCU逻辑控制单元控制，升弓时其电源直接由530线经一端钥匙开关570QS1，“一端受电弓”扳键开关402SA1，一端高压隔离开关17QS，一端受电弓隔离开关587QS，使533线得电，一端受电弓电磁阀1YV得电动作，接通已准备好的升弓气路使受电弓升起。

降弓时则断开“一端受电弓”扳键开关402SA1，使533线断电，电磁阀1YV失电降弓。

主断路器的分、合闸则受LUC逻辑控制单元控制，合主断路器的条件必须是主断路器在断开位，全车所以司控器处于零位，劈相机扳键开关处于断开位，主断路器风缸压力大450kpa。

闭合401SA“主断合”，528线得电送入LCU“合主断”信号，541线得电使主断路器闭合；当按下401SA“主断分”，549线得电送入LCU“分主断”信号，经LCU逻辑控制单元，使541线断电，主断路器断开，这是人为使主断路器分断。

从上述分析看出，SS9改进型机车受电弓与主断路器的控制电路没有任何的联锁，可以随意的进行先合主断路器后升弓或先降弓后分主断路器的错误操作，致使受电弓带有很大的负载电流与接触网接触和分离，造成剧烈的拉弧现象，烧损弓网。

另外受电弓控制电路与机车调速电路也没有联锁，如果机车在整备过程中先合上了主断路器，而调速手柄又在牵引级位上没有回零，操作人员在没有注意的情况下直接升弓受电，会由于“主断已合”、“手柄离零”等逻辑条件的满足使线路接触器动作，“牵引转换到位”、“前后转换到位”、“低级位延时”等逻辑条件的满足使预备完成，牵引条件构成，机车突然有流动车，从而导致机车窜车，引发安全事故。

虽然电力机车操作规程不允许如此操作，但由于受电弓的升降和主断路器的开闭控制电路没设置必要联锁，会由于人为的违反操作，而导致设备的烧损和事故的发生。

2.3受电弓故障的处理方法
1.运行中受电弓脱落或升不起的处理方法。

运行中发现网压为零，欠压灯亮跳主断。

立即用询问车站是否停电，如不停电，迅速升弓继续运行。

如后弓升不起，立即升前弓运行。

如果后弓严重损坏，影响主断路器正常闭合，可利用17QS、18QS进行隔离。

注：SS9电力机车受电弓隔离开关（17QS、18QS）在机械间中间走廊。

（SS90018号机车以下为专用钥匙，挂在手轮上。

）
2. 双弓升不起的原因分析及查找方法
（1）首先检查602QA是否跳开，如跳开将开关下扳到底再重新闭合。

（2）看零位灯是否亮，如灯亮说明电钥匙闭合良好，将电钥匙断开，听到钥匙箱处有排气音响，说明钥匙箱保护287YV作用良好，同时说明52号调压阀正常。

（3）如断开电钥匙，钥匙箱处没有排气音响，说明钥匙箱或风路故障。

查找方法如下：闭合电钥匙，看钥匙箱上电源指示灯是否亮，如亮说明电路正常，故障在风路，应急处理，打开钥匙箱上直通阀A阀，关闭B阀，闭合升弓开关，直接升弓。

注：电钥匙箱故障时，打开钥匙箱上直通阀 A阀，关闭B阀。

（4）如钥匙箱上电源指示灯不亮，说明电路有故障，重点检查20QP、50QP、297QP常闭触指接触状态，运行中不必查找，开直通阀直接升弓。

（5）如开直通阀后受电弓仍然升不起，重点检查52号调压阀否达到600KPa，达不到定压人为进行调整，升弓板阀压力表为360KPa—380KPa。

注：受电弓升弓板阀，升弓旋钮调整升弓时间，顺时针旋转越来越慢，逆时针旋转越来越快，1至2圈进行调整，严禁大围进行调整。

降弓旋钮调整降弓时间，顺时针旋转越来越慢，逆时针旋转越来越快，1至2圈进行调整，严禁大围进行调整。

中间黑色旋钮调整升弓压力，禁止调整，回段后由专业人员调整。

（6）如总风缸压力或控制风缸压力不足，可利用辅助压缩机打风进行升弓。

（7）关闭97阀，缩短打风时间。

当辅助风缸压力达到600Kpa时，边打风边升弓和合主断，及时启动劈相机和空气压缩机，待总风压力达到450Kpa时，再断辅助风泵。

3.风压正常情况下，受电弓冻结，无法正常升起时可搬动顶弓装置手柄至于升位，升I端受电弓，观察受电弓是否升起，升起后将顶弓装置手柄至于降位后再扳回至保位。

注：顶弓装置主要作用是推动受电弓弓头，使弓头与支撑座分离，防止因受电弓弓头与支撑座冻结无法升弓。

2.4主断路器的故障分析
断路器不能合闸是常见故障之一。

遇到此故障首先检查控制保险1FU、2FU 和合闸熔断器 3FU、4FU，然后检查转换开关SA⑤—⑧触点在合闸位置时是否通，断路器辅助触点QF·1是否通，检查合闸接触器Q线圈和合闸线圈r1是否烧坏，最后再分析机械方面的故障。

下面我就维修中遇到的几种常见故障做以剖析：
1．绿灯不亮，不能合闸
首先检查1FU、2FU，再检查QF.1触点，最后检查合闸接触器线圈。

2.绿灯亮，但不能合闸
一般是控制开关SA⑤—⑧触点不通或者是合闸接触器线圈Q烧坏呈短路状态；再有合闸电源回路故障：3FU、4FU烧断或者合闸接触器触点Q.1或Q.2烧坏接触不良。

3.开关合上后，马上分开。

第一，电阻2R烧坏，当开关合上后，动合触点QF.2闭合，电源电压经开关SA触点—直接接通跳闸线圈r2，因此开关合上后马上分开，需更换电阻2R。

第二机械原因，维持机构未能托住。

4.空载时能合闸，带负荷时不能合闸
开关在空载下能够合闸，说明控制回路和合闸电源回路良好，主要原因是断路器主触头烧损严重，在带负荷合闸时，电动斥力增大，合闸电磁铁不能将滚轮推到合闸位置，因此不能合闸，这时应对开关解体检修。

2.5主断路器故障的处理方案
运行中主断合不上，尤其是过分相后较为多见，应按下列步骤查找故障分析：
1、首先检查603QA或605QA是否跳开，如跳开，重新合上（红车为603QA
兰车为605QA）。

2、检查零位灯是否亮，如零位灯不亮，重点检查调速手柄是否在零位，反复操作几次，手柄在零位，零位灯不亮，原因可能为线路接触器没有完全断开，立即用微机进行查询，根据微机的提示，用甩电机的方法将故障接触器甩掉，重新合主断。

3、降弓，转换逻控，再合主断。

4、如机车无任何故障显示跳主断，司机控制器手柄回机械零位，重新合主断，如再次发生无故障显示跳主断，首先判断机车为何种主断（国产庆云真空主断有手动“分”、“合”按钮；进口阿尔斯通主断不具备手动按钮），分别进行如下处理：
A、庆云主断的处理：
（1）断电钥匙，开高压室，检查主断压力表是否低于450KPa，如低于450KPa，开97号阀及时进行补风。

（2）高于450KPa，关闭自动过分相电源开关，将欠压隔离开关236QS打故障位，手按“合”按纽，人为合主断，然后升弓，合劈相机，注意观察网压，维持运用。

（3）如手动合主断仍旧合不上，将主断插头拔下，手动重新合主断，短接451与430号线，升弓，合劈相机维持运行，过分相时降弓通过。

B、阿尔斯通主断的处理：
开I端司机室端子柜门，利用短接线将531＃与541＃线进行短接，升弓，合劈相机维持运行，过分相时降弓通过。

3SS9型电力机车辅助机组的故障检测与维修
3.1劈相机的电路故障分析与处理
一、接触器故障分析与处理
劈相机通电后，劈相机转子不转，而且无任何反映，初步判断为劈相机接触器没有动作，这时应该拆下劈相机接触器201KM，检查其触点在通电情况下是否全部闭合良好，如果无任何反应，证明接触器已损坏，应立即更换新的接触器。

在机车整备中还有一种情况是按下劈相机按键开关（404SK）后，劈相机起动信号显示不灭，到机车辅助室就会听到劈相机发出嗡嗡声，观察劈相机转轴不转或转动很慢，用手触摸感觉发热严重，这时应初步判断劈相机“走单相”，应该立刻检查劈相机接触器（201KM）和起动电阻接触器（213KM），看看是否还在动作，如果有不动作的状况，应该立刻更换接触器，从而保证劈相机能够正运转。

如果接触器没有问题，表明电机部有故障，用万用表测量该电机三相电阻可查出哪项开路，应立即对电机进行检修。

二、电器元件误动作
控制劈相机的电器元件误动作一般有两种情况，一种是劈相机起动后，从机车的信号显示屏上看，劈相机起动信号显示不灭，机车设置的过流保护延时不能提前动作，劈相机停止工作，表明辅机过流保护提前误动作。

这时判断可能是辅机保护插件出现问题，应拔出辅机保护插件，按下劈相机接触器手动按钮，若劈相机能正常起动，则说明劈相机过流保护出现故障应更换保护插件；另一种情况是劈相机起动后，劈相机起动信号显示—熄灭—又显示，劈相机在某一转速“爬行”或降速至停转，辅机保护动作，初步分析为起动继电器提前误动作，劈相机转速没有达到额定转速的0.9倍，起动继电器就将起动电阻切除，如果劈相机起动后，起动信号显示不灭，劈相机剧烈抖动、电磁噪音大，会看到起动电阻发红或烧断，这说明起动继电器晚动作或者不动作，即起动电阻迟甩或者甩不开，应立即切断电源，否则劈相机会被烧坏，所以应尽快检查和排除起动继电器故障。

这时可以人为地按下起动继电器的凸键而让其动作，使常开联锁闭合，使566KA 吸合，切断213KM线圈电源，甩开起动电阻，若是215EF常闭联锁故障，则可暂
时把该联锁短接维持机车运行，入库处理完后再恢复正常。

有时也不排除继电器本身机械故障：如批示件显示不正确或锁钩误动作等。

3.2劈相机的机械故障分析
劈相机除常见的电路故障外，机械故障也是劈相机应用中常见的故障，尤其是轴承工作质量的好坏，直接影响着机车的行车安全。

劈相机在运行中，轴承出现故障，往往会造成劈相机严重损坏以至于整机报废。

为了保证电力机车的行车安全，就必须保证劈相机的轴承工作的可靠性。

造成劈相机轴承出现故障的原因是多方面的，主要有以下几种：
一、轴承有异音
在机车运行中，要严格区分轴承噪音与轻微的有害异音是比较困难的，我们只有在不断地探索和实践中积累经验，才能较准确地分清各种异音排除故障。

轴承发出异音，分析其原因主要有：缺少润滑油，轴承部有伤或损坏，轴承中侵入杂质，那么检修人员就要对号入座，逐个进行判断和处理。

首先，轴承如发出干磨声，而且声音中含有与转速无关的不规则金属声，判断为轴承润滑脂过少，需要补充润滑脂，但应该注意润滑脂的质量，选用合适类型的润滑脂，并且保证润滑脂的纯度、不变质，保护其清洁度。

补充润滑脂后干磨声基本消失，轴承恢复正常运转；其次轴承发出“咕噜、咕噜”声，其周期与转速成正比，我们判断为轴承的滚柱或滚珠表面有伤痕，则需要及时更换；还有轴承若发出不连续的“梗、梗”声，则表明轴承圈或外圈破裂，也应及时更换；再者轴承如发出的声音小，而且不规则与转速无关，但也会产生“咕噜”声，表明轴承侵入了杂质，这时检修人员应该拆下轴承进行清洗。

如要更换新的轴承，首先要进行简单处理。

因为新轴承上虽然涂有防锈油，但是在包装和运输过程中有可能混入细砂和灰尘，若
带着污物转动，将会在轴承滚道上留下痕迹，防锈油除不净，也不利于润滑油膜的形成。

这些都会引发轴承故障。

因此组装前应对轴承进行彻底清洗除去污物，保证轴承的正常运转。

二、劈相机有异常噪音或振动过大
（1）劈相机转子断条
电机运行中出现笼形转子断条，机身抖动较大，有时高时低的“嗡嗡”声，转子发热严重。

用钳形电流表测量三相电流，电流表指针周期性摆动，电机转速比正常转速稍低。

如果轴承温升过高，需及时对电机进行修理或更换转子。

（2）劈相机铁心松动
电机运行中出现“哒哒”声，快慢随转速的变化而变化。

此为电机铁心齿部松动产生中频齿谐波声。

应及时修理，以免刮坏绕组绝缘部分，引起短路或接地等故障。

（3）劈相机地脚螺栓松动
电机振动大，断电后，振动现象不能立即消失，随电机转速降低而衰减，观察该电机是否与其它设备或机车共振。

如果没有，则应检查电机地脚螺栓是否松动。

如果拧紧 ZD115型牵引电机维护与检修地脚螺栓后，振动如果仍存在，则为电机部或负载不平衡度太大所引起的故障，需及时对电机进行修理。

3.3劈相机的机械故障的处理方案
以劈相机不能启动为例来讲述劈相机的机械故障的处理方案：
1.首先检查605QA是否跳开，如跳开重新闭合。

2.检查劈相机脱扣215QA、216QA是否跳开，跳开重新闭合。

3．如劈相机I不能启动，将242QS打到2px位。

利用劈相机2启动维持运行。

如劈相机2故障，将583QS打至故障位，不然会影响其它辅机的启动程序。

4. 劈相机仍然不能启动，可降弓、拔电钥匙，转换逻控或推倒重来及换端启动。

5. 如劈相机启动过程中不甩启动电阻，堵转、跳脱扣现象，可在劈相机启动3秒后，手按283AK绿钮或转换用备用283AK，即可甩掉劈相机启动电阻，如劈相机启动电阻接触器213KM粘连，断开劈相机开关，转换备用213KM。

6. 检查辅压表和控制电压表显示，如显示不符合标准，SS9型450V、SS9G型110V，可检查235QS是否闭合到位，检查启动电阻是否烧损，如烧损将296QS
打故障位。

3.4 压缩机电动机的检修
一、检修围
日常检查、辅修、小修
使用工具、材料：500V摇表、三号锂基润滑脂
二、压缩机的拆卸
压缩机电动机拆卸工具、材料（如图3.4.1）
三、压缩机的检修
1）定子
（1）清扫定子各部。

用196—294kpa（2—3kg/cm2）干燥压缩空气清除定子部及外部的灰尘和污物。

双次中修时须进行清洗、浸漆处理。

（2）检查定子机座、铁心、绕组及端部绑扎、槽契、接线端子、接线板等各部状态。

槽契不得开裂、松动；接线板应干燥、干净，无放电痕迹。

测量接线板的绝缘电阻。

（3）定子绕组对地及相间绝缘电阻，并进行对地耐电压实验。

如果绕组更新，需进行匝间绝缘试验。

2）转子
（1）清扫检查转子与轴、导条与端平、风叶与平衡柱状态。

用196—294kpa （2—3kg/cm2）干燥压缩空气清除转子部及外部的灰尘和污物。

（2）电机振动过大时，转子应进行动平衡实验。

3）端盖
清洗检查端盖及各零部件。

端盖及各零部件不得出现裂纹。

4）轴承
（1）轴承清洗。

（2）查滚柱与滚道、保持架状态、检测轴承与周、孔的配合转态。

（3）更新润滑脂。

4 SS9型电力机车常见电器故障现象及应急处理
电力机车是一个非常复杂的系统，设备繁杂，零部件很多，而且在运用中要适应各种各样的环境和状况，各零部件会发生不同程度的自然磨损，因此不可避免的会出现一些故障，所以要用好机车，除了要定期检修和维护保养外，还需使用者熟悉了解SS9型电力机车的结构与原理，同时在运用中不断总结积累经验，遇到故障不要慌，大多数故障是可以在运行中排除的。

下面介绍SS9型电力机车一些常见的电气故障现象及应急处理方法。

一、通风机的故障现象及应急处理
1.牵引风机故障，提手柄预备灯不灭，如急于走车，应按下列办法处理。

2.首先将风速故障开关打故障位，切除风速保护，提手柄走车，然后检查牵引风机脱扣是否跳开或风机故障处所，脱扣跳开，重新闭合。

机车第3、第4风机脱扣故障时，可使用备用脱扣进行走车，但必须把原有故障脱扣脱下。

注：图为机车第3、第4风机备用脱扣，第3、第4风机脱扣故障时，可使用备用脱扣进行走车，但必须把原有故障脱扣脱下。

3.某风机故障，待列车速度起来后或进站停车后，再甩掉故障风机和故障风机相对应的牵引电机。

4.甩风机时一定遵循先甩风速，再甩风机和牵引电机这个顺序，否则将延长处理时间，但要注意风机故障不排除，切不可甩风速走车，否则将引起严重后果。

二、闭合主断器合扳键开关，主断路器不闭合
原理分析：
首先观察微机显示屏及故障状态显示屏有无其他故障显示引起主断路器断开，若有则先处理其他故障，若无则可能：
1. 无110V电源或自动开关603QA跳开。

2. 风压不足或风路不通。

3．主断隔离开关586QS在隔离位或接触不良或接线松脱。

4．司控器调速手柄不在零位。