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电力机车轮轴驱动试验系统分析

发表时间：2020/7/2 来源：《基层建设》2020年第6期作者：王铁钧

[导读] 摘要：随着时代的不断发展，我国交通事业的发展步伐不断加快，尤其是机车的速度不断获得提升。

        中车大连机车车辆有限公司辽宁大连 116000
        摘要：随着时代的不断发展，我国交通事业的发展步伐不断加快，尤其是机车的速度不断获得提升。所以机车运行的安全性是非常重要的，而性能良好的机车轮轴驱动系统是保证机车运行快速与安全的重要保障。为了能够使机车在运行中的安全性、稳定性、快速性等方面的需求获得满足，有必要针对电力机车轮轴驱动试验系统进行全面的分析。
        关键词：电力机车；轮轴驱动；试验系统；分析
        引言：
        电力机车轮轴驱动系统在交通运输行业中占据着极为重要的位置，其运行的安全性能够直接影响到交通运输的安全保障。随着电力机车轮轴驱动系统的性能与功能的持续完善，与之相伴的各种显著的问题也不断增多，比如系统的结构复杂性越来越高、工作环境的多样性等，都会给机车的机组设备带来极为严重的损害，这对于交通事业的发展是非常不利的。因此，需要加强对电力机车轮轴驱动系统在运行速度、安全性能等方面的研究力度，以促进国内交通事业的良好发展。
        1.电力机车轮轴驱动试验系统的传统试验中主要采取的方法
        1.1被试变流器在轻载方面的试验
        当变流器处于工频50Hz交流模式下的时候，被试牵引变流器开始启动，并实施相应的调节给定，促使主逆变器能够将额定电流进行输出，同时将辅助逆变器进行启动，并对牵引变流器的实际工作状态进行观察，判断其工作状态的正常与否，如果处于正常状态那么让变流器工作与相应的时间指标。
        1.2被试变流器在换流方面的试验
        当变流器处于工频50Hz交流模式下的时候，针对被试四象限整流器实施相应的试验，即换流试验。当条件满足额定输入的情况下，对四象限整流器与逆变器进行相应的启动环节，然后针对注逆变给定与网压实施相应的调节，促使四象限所输入的电流，其有效值成为额定值，属于正常工作额定时间。
        1.3被试变流器在牵引工况特性方面的试验
        被试变流器在工况50Hz交流模式下，并且处于牵引工况的前提下，等到电机温升处于稳定状态之后，针对组合系统的整个速度范围进行绘制，尤其是最大基准转矩的“转矩一转速”特性曲线，并记录转速从100欧/分，200欧/分到2820欧/分(每隔200欧/分记录一个点)的电机电流、电压、输出转矩。
        1.4被试变流器在制动工况特性方面的试验
        当变流器处于工况50Hz交流模式的情况下，并且处于制动工况的条件下，等到电机温升处于稳定状态之后，并对组合系统当中的整个速度范围内所属的最大基准转矩的“转矩一转速”特性曲线进行绘制，并且对转速进行详细的记录，从100欧/分，200欧/分到2820欧/分(每隔200欧/分记录一个点)的电机电流、电压、输出转矩。

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        2.电力机车轮轴驱动试验系统的结构和工作原理
        2.1轮轴驱动系统结构和工作原理
        轮轴驱动系统结构主要是由AC380V供电网来提供电能的，能量传递的方向是由AC380V供电网→开关柜→被试变流器→牵引电机→齿轮箱→机车轮对，其中被试变流器的电压电流信号需要由测试系统进行测试，牵引电机的转速转矩信号同样需要由测试系统进行测试。由此可知，电力机车轮轴驱动系统工作的主要原理，就是由AC380V供电网来提供所需的电能，然后电能进入到开关柜之后便传输到被试变流器当中，被试变流器则带动起牵引电机进行转动，成功的将电能进行转换使其成为所需的机械能，进而对电机由齿轮箱起到牵引的作用，从而带动机车轮对实现转动，促使机车能够实现在线运行的目的。
        2.2电力机车轮轴驱动试验系统的电气传动子系统
        电气传动子系统为在机车轮轴驱动试验系统中，属于对电能进行传输的重要通道，他可以分为两部分系统分别为主传动与辅助传动系统，主要涵盖的变压器柜有开关柜、牵引变压器与变流器柜、电抗器柜。其中电气传动子系统在在传输能量的时候是由多个电机以群控的模式来实现的，促使电机能够获得的电源具有可调性。而主传动系统在实际工作中主要采用的原理，是在电气传动子系统当中加入电抗器，供电网将电能输入到高压开关柜中并传送到牵引变压器柜之中，配电网输送的电能需要经过牵引变压器实施处理之后，才能够传输到牵引交流器柜之中，并在辅助子系统网络的控制下，实现对变流器的牵引，保证其输出的电信号能够满足稳定性的要求。
        3.电力机车轮轴驱动试验系统中的机械传动子系统分析
        机械传动子系统在轮轴驱动试验系统当中占据着重要的地位，是其重要的一个组成部分，在其中发挥着重要的转换作用，尤其是在电能转换成机械能、机械能转换成电能的过程中尤其重要。⑴机械传动子系统的分析：试验系统机械传动子系统涉及到的设计技术是多种多样的，比如对轴承的选型、对齿轮的设计以及系统出现变形而产生的影响等方面进行分析。传统模式下的设计分析方法，是建立在系统刚性条件下的单零件强度校核，这样会使得电机转予轴、车轴及齿轮箱体发生非常容易发生变形，这在一定程度上对轴承寿命、齿轮疲劳强度等方面产生影响，可见传统的设计分析方法是难以保证分析的准确性与系统性的。⑵机械传动子系统可靠性理论分析：结合机械传动系统实际运用的具体情况，需要定期对其实施拆检检查工作。机械传动系统在实施各个阶段进行拆检之前，需要先对其外观实施全面的检查，以保证不会出现碰撞、卡滞、松动、裂损等各种不正常的现象。主要针对传动盘、空心轴套、空心轴装配、连杆、齿芯、驱动轴承、从动齿轮、橡胶球形关节、车轮与车轴配合部位等关键处所进行了清理、检测、探伤等专项检查。
        结束语：
        总而言之，电力机车轮轴驱动试验系统在交通事业发展的进程中，发挥着至关重要的作用，本文主要针对机车轮轴驱动试验系统的主流研究技术进行了阐述，并结合机车轮轴驱动试验系统提出了相关技术及指标。并介绍了轮轴驱动试验系统的基本结构，希望能够对我国交通事业的发展起到促进作用。
        参考文献：
        [1]娄卉芳.电力机车轮轴驱动试验系统的研究及实现[J].湖南大学:控制工程，2015.
        [2] 严世洪,何新,李凌.机车驱动例行试验台应用研究[J].《中国设备工程》，2019[13]:114-116.
        [3]刘金菊.轻轨牵引电机性能试验台的研究与设计[J]. 重庆大学:机械制造及其自动化，2009.
        [4]徐成帅.HXD3系列机车轮轴驱动系统电子标签装车方案研究[J]《内燃机与配件》,2019，[12]:46-50.