电力机车

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电力机车范文第1篇

关键词：水冷基板散热器；电力机车；冷却作用；电器元件

电力机车作为现今重要的使用器械之一，其在工作运转整个过程的实现是基于电器元件正常运作的基础上进行的。在实际电器元件进行工作的过程中，首先整个机器运转产生热量，然后热量在一定的时间内传递到水冷基板上，在经过水冷基本将热量传递到散热器内部，散热器内部有冷水泵的存在，冷水泵能够将散热器腔内的温度传递到外部，在此过程基本完成后冷却风机再度进行降温冷却，最后出现的效果则是冷却的水仍然能够回到冷却板上再度循环利用。此过程的完成基本上达到了电力机车内部的散热需求，将电器元件运转工作产生的热量充分的冷却扩散，达到了良好的散热效果。所以，基于水冷基板散热冷却功能在电力机车中对电器元件起到很好的散热效果的基础上，对其设计研究进行分析对于实际生产工作的进行有着非常重要的意义。

1电力电器元件冷却方式设计分析

1.1空气自然冷却

此种方式主要指的是通过空气的自然对流和辐射作用的产生在时间差度的存在下，自然而然的将热能散热出去。其主要利用的是热空气产生的热能密度差进行的，这种散热方式的工作机理简单，但是其实际的散热效率比较低。

1.2空气强迫对流散热

空气强迫对流散热在实际应用中主要采用的是利用鼓风机、风扇等给空气施加足够大的压力，以此通过空气动力的提高，降低热能散热的阻力，从而能够提高散热的效率。

1.3水冷散热

①此种方式现今广泛的应用于电力机车的散热系统中，其工作进行的原理主要是在水冷基板散热器的基础上进行的，其属于利用液体对大功率的散热器进行散热的方式。此种散热方式安装在电力机车内部其所占用的空间体积比较小、装置小且散热效率高，产生的噪音低。水冷基板散热器冷却电力机车的电器元件所选用的冷却水系统中水质的要求也比较高。而对水质的要求则是主要针对水中的杂质含量的控制度进行设计分析的。如在选择中性或碱性水的时候，其PH值最低不能低于7，最高不能超过9。而硝酸盐和硫酸盐的含量不得超过100ppm，而不溶解物质的含量则不能超过250ppm。②在实际应用水冷基板散热器对电力机车进行冷却散热工作的过程中，容易出现凝露问题，而这一问题如果不及时的处理，则可能发生漏电等不良现象。应积极采取相应的防护措施，即基板散热器的温度不能低于露点的温度，具体而言可以通过切断冷却水，通过加热的方式使基板散热器的温度高于露点的温度。

2在电力机车中安装水冷基板散热器的设计条件分析

2.1压合接触表面的设计分析

在电力接车中，对于电器元件大功率的散热效应的出现，要求器件和散热器接触表面的光洁度和不平度等都应控制在一定的范围内，以此做的目的则是最大限度的提高散热器表面的辐射效果和，降低其受到外界大气腐蚀现象的发生。据相关调查研究发现，一般在设计的过程中，将电器元件和散热器表面的光洁度的设计为低于6，粗糙度不得超过0.001mm/mm。

2.2螺栓式器件与散热器组装的设计分析

在进行具体的装配工作前，工作人员要对螺栓式器件、散热器表面及相关的导电板等进行检查，对因运输过程中产生的毛刺现象的电器元件进行及时的处理。而且专家人员在进行具体的设计工作中，为了能够保证散热器与电气元件之间的接触热阻不能超过规定的值，一般都会在散热器的表面或电器元件的表面涂抹一层硅油，以此做的目的则是最大限度的保护接触表面，从而降低热接触阻。此外，此项工作的进行要在保证接触面干净的基础上进行适当的硅油的涂抹，严格控制硅油涂抹的控制量。最后，在螺栓式器件设计的过程中，设计人员要求链接螺栓式的结构需要有防松圈的存在，而且要严格的控制螺母旋转的力矩。

2.3水冷基板散热器热力性能控制的因素分析

①冷却液入口温度的设计控制因素。在实际散热器件进行工作的过程中，据相关调查研究发现随着水冷却温度的升高、散热板的温度也随之升高，且其变化的幅度也是比较大。所以，冷却液的温度对于水冷却基本散热温度的大小有着深刻的影响。而在实际工作进行中，专业设计师应合理的选择冷却液的初温，初温的控制对于整体的冷却液的温度是非常关键的。②冷却液不同物性对散热新能的影响。冷却液本身作为一种化学混合液，其所选择的不同物性对于水冷基板散热器热力性能有着重要的影响。如，在设计使用的过程中选择水、乙二醇、水混合液体作为冷却液进行使用，则要严格对此混合冷却液的导热性能、粘性系统、比热和密度等进行控制，针对实际运转工作的需求进行参数的合理调整。此外，散热器外形尺寸、内部流道、外部环境等的不同设计都影响到散热器的整体散热效果。③冷却液流速的不同设计对散热器散热效果的影响分析。一般而言、随着冷却液出口流速的增加，电器元件所产生的热源表面的温度都会有不同程度的降低，而冷却液进入口的流速变大，其所带来的压降也随之增加，以此而来散热器内部的流动阻力也会增加，这样则会相应的降低散热器件的散热效果。所以，在实际进行设计的过程中要对冷却液的水流速度进行合理的控制，不能过大、也不能过小。

3小结

综上所述，水冷基板散热器冷却电力机车的效应是在基于水冷散热的基础上进行此项工作的，而在实际进行设计的过程中应能够从压合接触表面、螺栓式器件与散热器件的接触表面以及水冷基板散热器冷却性能的控制等进行科学的设计与控制。

参考文献：

[1]孙蕾.水冷基板散热器冷却电力机车电器元件研究[D].大连交通大学,2014.

电力机车范文第2篇

关键词:电力机车;线缆;改善;优化

引言

HXD1(深度国产化)电力机车是中国中车株洲电力机车有限公司与德国西门子合作，引进消化技术，并深度国产化的新一代交流传动货运电力机车。HXD1(深度国产化)电力机车由于其优异的动力特性和稳定可靠的安全性深受客户青睐，目前，该车型主要运行在国内的大秦铁路、大包铁路等。顾名思义，电力机车是完全依赖电气线路供电才能运行的机车。机车线缆作为电力机车电力传输和信息传输的载体，其性能直接影响着电力机车安全可靠的运行。因此，性能优良的机车线缆是制作高质量电力机车的必要条件。线缆长度对于控制机车制造成本是一个重要因素，线缆长度过长一方面直接增加了原材料的使用，使得机车投入成本升高;另一方面在下线的时候线缆裁剪过长对于后续人员作业带来了很大困难，增加了工作量和劳动强度，降低作业效率。线缆过短则不能达到设计要求或者在机车运行过程中容易被扯断继而影响电力机车的行车安全。目前，线缆在下线制作过程中通常是采取比较保守的策略，即下线的长度比实际所需要长，留有一定裕度。现机车中采用的裕度值过于宽泛，线缆浪费比较严重，同时也增加了作业人员的工作难度和劳动强度，降低电力机车的制造效率，这些最终转化为了电力机车的制造成本增加上。过宽的裕度值使得线缆在电力机车装配完毕后盘绕过多影响信号传输效率，绑扎多余的线缆也影响电力机车布线美观。由此可见，电力机车线缆制作工艺进行优化对降低制造成本提高公司经济效益有积极的作用。寻求一套行之有效解决方案对线缆制作工艺进行优化成为迫切的需要。

1线缆半成品制作概述

1.1电力机车线缆简介

电力机车电路线缆按功能划分可分为主电路线缆、辅助电路线缆、控制电路线缆以及各类接地线缆。主电路线缆主要用于传输电力能源，包括高压受电电路线缆、主变压器电路线缆、主变流器电路线缆以及牵引电机电路线缆。简而言之，主电路线缆与机车运行直接相关。辅助电路线缆主要为机车的各种辅助设备供电。如为牵引风机、屏柜风扇、油泵水泵空气压缩供电，以及屏柜加热、暖风机、空调等取暖设备的供电，还包括车上供电插座、空气压缩机电机等处的供电。辅助电路线缆并不直接参与机车运行或者牵引，而是为对主电路设备的正常运行提供辅助服务，调节和改善机车辅助设备的工作环境温度，使其能够长期稳定可靠高效运行。控制电路线缆主要实现机车上各种设备的控制信号传递。控制电路线缆还为车上的部分简单设备如车上照明灯等进行闭合或断开控制。此外，电力机车上一些数字模块模拟模块等信息采集模块以及由给类控制器控制的设备提供电源，通常这类设备的所需电压值比较小。接地线缆主要有以下两方面的作用:一是在电路中器安全保护作用，在漏电的情况下，用电人员和接电线并联，由于接地线电阻小，电流经过它迅速流入大地，使用电人员避免触电;二是防止电磁辐射干扰。机车线缆线型由材料、耐压等级和标称横截面积三部分组成组成。

1.2线缆半成品制作工艺流程及要求

1.2.1线缆制作流程线缆制作工艺流程包括了下线、剥线、套线号和热缩套管、压接接线头、吹线号套管和热缩套管等步骤，如图1所示。

1.2.2线缆制作注意事项线缆在制作过程中应当按照工艺文件要求执行，保证线缆制作合格，见表1所示。

2线缆制作现状分析

本文对线缆现现状分析主要针对线缆制作对机车成本的影响上。目前，机车线缆制作过程预留的裕度过大加大了废线的产出，另外预留线缆裕度大在设备接线过程中增加了作业人员作业的难度和工作量这就延长了生产周期，导致机车制作成本上升。针对这个情况，本文对线缆制作过程产生的废线做了数据统计。见表2所示。线缆制作过程中，裕度值过大现象主要出现在辅助电路线缆和控制电路线缆上。由于主电路线缆在机车上用量相对较少、分布也比较集中，在下线之前容易测量，所以工艺文件上给出线缆长度比较准确，在接线工序中基本不需要再裁剪。主电缆线缆在机车制制造过程中产生的废线数量极少。然而辅助电路线缆和控制电路线缆在机车上分布广泛而且用量巨大，另外这两种线缆基本都是与机车上的各类辅助设备和控制设备相连，各种设备在装配到机车上之前，无法测量到接入线缆长度的准确值，通常是跟根据经验并加大预留两端线缆的裕度，保证线缆可用不至于报废。线缆的长度抛量过大，一方面增加了线缆的用量导致线缆成本升高;另一方面过长的线缆给接线的作业人员增加了难度，原本1个工时可以完成工作量，由于线缆过长，现在1个工时的工作需要花1．5个工时甚至更长。降低了作业的效率，最终是导致电力机车制作成本增加。线缆抛量过大主要是由工艺人员定长时，依据三段定长法给出线缆两端与设备相连处的长度。目前生产的HXD1(深度国产化)电力机车上使用的各类接地线缆有360根，总长度超过了120m。接地线主要有这几种线型:6软铜绞线TJRX3、10软铜绞线TJRX3、16软铜绞线TJRX3、25软铜绞线TJRX3、50软铜绞线TJRX3、TJRX3－120、TJRX3－185。各线型在机车上使用的数量和长度不尽相同，同一线型也有不同长度值。机车上由于使用的接地线线型和数量很多，如果制作过程出现异常，效率低下将会影响机车组装。接地线制作现在是根据工艺文件中的代号编码逐一裁剪制作，这样虽然保证了不会遗漏，但是严重影响效率，尤其是目前生产任务异常繁重情况下，接地线制作效率有待提高。

3改善方案

针对目前电力机车线缆制作情况，由于线缆裕度过于宽泛，需要作出合理改善优化，依据“122”定额管理原则，对线缆实际使用定额进行及时的修订，在保证质量的前提下，尽可能降低机车制造成本。

3.1针对线缆制作过程中线缆浪费情况的改善优化

1)采用三段定长法计算中央线槽中的线缆长度，并到现场进行核实计算长度，预留一定裕度。2)设备两端线缆长度首次采用三段定长法预留一定裕度(初次可以宽泛点)。3)待首台车下线布线接线完毕，再度数据进行审核，并进行比较分析，对裕度值进行优化，如此反复，将优化后的结果再运用到后续车辆上。4)重复上面步骤3～5次，得到最优结果。

3.2针对接地线制作过程中效率低下情况的改善优化

1)将接地线的同一线型归列出来，并把相同长度的接地线整理到一处。2)对同一线型同一长度的接地线统一一起制作。3)相同长度的接地线先裁剪出单根线的整数倍长度，然后再裁剪成工艺要求的单根线长，并压接接线头。4)对制作好的接地线按要求吹缩对应的标记线号并转运。

电力机车范文第3篇

关键词：四象限变流器 三段不等分半控桥

1. 引言

HXD3型交流传动电力机车由大连机车车辆有限公司与日本东芝公司合作，以大连机车车辆有限公司研制的SSJ3型交流传动电力机车和日本东芝公司生产的EH500型电力机车为技术平台，为在中国主干线上进行大型货运牵引为目的而设计、研发的。

机车采用交流传动、PWM矢量控制等新技术，能够满足环境温度在-40～40℃、海拔高度在2500m以下适应在中国全境范围内运行，并尽量考虑对环境的保护。机车可以4台重联控制运行。

HXD3型电力机车每台机车装有两台变流装置，每台变流装置内含有三组牵引变流器和一组辅助变流器，使其结构紧凑，便于设备安装。参见图1。每组牵引变流器主要由四象限脉冲变流器、中间直流环节、PWM（脉冲宽度调制）逆变器等组成。

2. 四象限变流器与相控整流器的比较分析

HXD3型电力机车的牵引变流器中的整流器不再是相控整流器，而是采用了四象限变流器。下面分别对相控整流器（常用三段不等分半控桥式整流器）和四象限变流器的原理加以分析说明。

2.1.三段不等分半控桥式整流器的工作原理

目前担当运营任务的韶山系列电力机车普遍采用半控桥式整流电路作为整流器电路。其中以三段不等分半控桥式整流器（SS4改型，SS3B型等电力机车采用）最为典型。其电路主要由二极管和晶闸管组成。其原理图见图2。

网侧25KV（50Hz）单相交流电压经主变压器降压后，各段绕组的电压为：

第Ⅰ段：a2x2-T5T6D3D4工作，大桥调压，晶闸管的控制角为α1，T1～T4晶闸管封锁，即第Ⅱ段桥晶闸管的控制角α2和第Ⅲ段桥晶闸管的控制角α3均为π。负载电流流过a2x2、T5T6、D3D4、L、M、D1D2。整流输出电压的平均值为：

牵引传动系统进入工作时，主断路器闭合，从电网获得25KV（50Hz）的单相交流电压，经过牵引变压器降压后作为网侧四象限变流器的交流输入；刚得电时，只有充电接触器闭合，经过充电电阻给直流母线支撑电容充电；充电完成之后，闭合线路接触器，并断开充电接触器，网侧四象限变流器进入PWM（脉冲宽度调制）整流状态。该状态下，直流母线电压迅速提升至额定电压，随后电机侧逆变器投入工作，输出变压变频三相交流电压，驱动三相异步电动机工作。

网侧变流器连接于牵引变压器副方绕组输出端，具有H全桥电路拓扑结构，每个桥臂上、下开关器件均是IGBT（带有反并联快速恢复二极管）并联构成。网侧四象限变流器输出端同直流母线环节电路相连接。上述系统中牵引变压器经过特殊设计，能够提供适当的漏感，作为四象限变流器拓扑结构中的输入电感。中间直流环节的支撑电容主要功能是支撑直流母线电压稳定，限制电压纹波在允许的范围内。

根据上述实际系统中的四象限变流器结构，建立等效的电路拓扑，如图4所示。

稳态情况下，电路各个电量之间可以用矢量图来表示彼此关系。其中 为交流电网电压矢量； 为四象限变流器输入端电压矢量； 为交流电感电压矢量； 为交流侧电流矢量。

稳态矢量关系图见图6。

3. 结论

文中采用了对比的方法（将三段不等分半控桥整流器和四象限变流器进行比较），使大家对交流传动技术有一个比较深入的认识和理解。在实际应用中，交流传动技术具有很多优点，例如：黏着性能好，功率大、牵引力大，可靠性高、维修简便，效率高、利用率高、使用灵活性强，节能、功率因数高等。可以预见，交流传动机车不久之后将会全面取代采用直流传动技术的韶山系列电力机车，成为今后较长一段时间内机车的主要形式，交流传动技术也将成为今后的主要研究和发展方向。

参考文献

[1] 黄济荣，冯江华.我国交流牵引传动技术的最新发展【J】.机车电传动2001.

[2] 光.HXD3型电力机车【M】. 北京：中国铁道出版社，2009年.

[3] 林渭勋.现代电力电子技术【M】.北京：机械工业出版社，2005.

[4] 冯晓云，黄济荣.电力牵引交流传动及其控制系统.2009年9月.

[5] 张友孙，朱龙驹.电力机车电机【M】.北京：中国铁道出版社，2000年.

电力机车范文第4篇

 

1.牵引电机检修线的设计思想

 

考虑到较大的检修量和检修基地的总体要求，牵引电机检修线采用总体流水，局部定位的设计原则。整体布局上考虑整个工作场地的物流顺畅、干净整洁、操作方便、节省空间等因素。设计自动化物流系统、各种辅助工装以提高检修效率;设置多个数据采集点，以方便各种检修数据的采集和管理;自动化控制可以保证检修线各种设备的高效运转;数据管理系统设计与上位机的标准接口，及时上传、接受数据和管理指令。

 

2牵引电机检修线流程

 

结合武汉、天津、上海等大功率机车检修基地牵引电机检修线实例，总结归纳出牵引电机检修流水线的工艺流程。

 

牵引电机检修流程按功能可分成5大部分，依次是分解前的检查(含解体缓存、一般检查、修前清扫吹灰、绝缘电阻测定)、牵引电机分解、分解后各零部件的检修处理(含转子、定子、轴承、速度传感器、齿轮、速度传感器齿轮、其它零部件)、电机组装、电机试验。下面对检修线的13个检修流程进行详细介绍。

 

2.1分解缓存与一般检查牵引电机进人分解缓存区等待解体检查，在此区域按照要求对电机外表面进行清扫除灰，并对电机进行一般检查及修前的绝缘电阻检测，并记录，需要返厂检修或报废的电机直接送到报废返厂区。

 

2.2电机分解流水线为了减少劳动强度、提高检修质量，牵引电机的分解采用流水线的分解方式，根据要求逐步分解电机，拆下齿轮、传感器，抽下转子，使定转子分离。分解线采用重型输送链及工位固定装置连接各工位。

 

2.3定子检修流水线对定子内部铁心、线圈进行清洗、清扫、吹干、检查。将检测结果输入计算机数据记录终端。对已确认损坏的定子转人报废修厂区工位，并在计算机数据记录终端上记录。用绝缘电阻检测仪、多功能电机测试仪进行对地电阻检测。将检测结果输人计算机数据记录终端。通过滑道，将定子转人定子烘干区。

 

2.4转子分解检修流水线对转子逐步进行分解，拆下的部件转放到相应检修流水线，吹扫擦拭干净转子轴、铁心，检查有无转子杆的松动、短路环、保持环的裂纹及损伤;各紧固螺栓有无松动。将检查结果输人计算机数据记录终端，合格的进人下一工位，不合格或无法修复的转入报废返厂区。最后对转子表面上漆、烘干。

 

2.5端盖及轴承检修线逐步对端盖轴承进行分解，轴承外环转放到轴承清洗检测流水线，间隔板转放到配件清洗检测流水线。清洗端盖、吹干，同时检查测量，检查结果输人计算机数据记录终端。

 

损坏轴承直接更换。更换时，同时更换滚柱轴承的内环、外环。卸下的滚珠轴承、滚柱轴承用清洗油进行清洗，详细检查滚筒、滚珠、保持架的传送面。只要外环内环的任何一处存在断裂、凹痕、裂纹等瑕疵，就要更换新品。组装滚柱轴承时，内环及外环的番号相同的轴承。

 

2.7齿轮清洗检测线齿轮进人缓存区，对齿轮进行清洗、吹干，并对齿轮进行参数检测，检测结果输入计算机数据记录终端。用齿轮探伤设备进行磁粉探伤，探伤结果输人计算机数据记录终端。修后缓存。

 

2.8其它零件清洗检测线其他各种配件都经过清扫灰尘;清洗油污;干燥或擦拭;外观检查,对已确认损坏的配件放人废品箱并在计算机终端上记录、上报。

 

2.9整备功位将轴承配件、其它的各种配件等已经清洗检测合格的配件按照解体电机编号进行配件配套，并将检修中检查不合格淘汰的配件等按损坏数量补齐。确认配件配全后进行配件安装分组，进行组装。使用计算机终端记录所配电机编号、更换配件型号、数量并上报。

 

2.10端盖组裝线端盖、轴承的组装应严格按照轴承压入端盖的要求以流水线的方式进行组装。检查确认组装到位后注人脂将端盖转人转子组装功位。

 

2.11转子组装线转子轴承内套的组装应严格轴承内套组装的要求逐步进行。检查转子与端盖安装无误，将装好端盖的转子送人电机定装功位。

 

2.12牵引电机组装功位转子与定子的组装应严格按照要求逐步进行。查看电机的组装各部位全部检查合格后将电机送上试验台。

 

2.13牵引电机试组装后的试验牵引电机组装后按要求进行空转实验，热态绝缘电阻测试，喷涂面漆等工序，检修完后进入修后缓存区。

 

2.6轴承清洗及检测线修前一般检查时发现的牵引电机检修线工艺平面布局牵引电机检修流水线工艺平面图采用“u”型布局结构，主要划分为修前缓存区，牵引电机拆解区，定转子检修区，轴承、端盖清洗检修区，电机组装区，整机试验区，修后缓存区等生产作业区域。

 

该布局特点：布局紧凑，人员作业空间大，厂房面积利用率高，节省空间;拆解区与组装区对称布置，便于所需配件自动化物料运输的组织;清洗区相对远离组装区，从而保证组装区的作业环境。

 

4检修流水线物流组织方案

 

牵引电机部组件的输送主要采用机动辊道输送系统配合RGV(有轨Q动导引小车)来实现，其能根据生产需要将物料送至相应工位，提高周转速度，减少运输过程中的磕碰，实现有序生产。机动辊道具有积放功能，满足拆解、组装作业要求。

 

拆解、组装区采用KBK悬挂起重机用于部组件的吊装作业。具有结构简单，安全可靠，适应能力强等特点。

 

轴承、端盖的清洗线采用自动化程控行车，可在恶劣条件下实现无人化、自动化作业。

 

5牵引电机检修线信息管理系统

 

牵引电机检修线信息管理系统为一个独立软件模块，自成系统，对牵引电机的检修信息实行综合管理。信息系统管理内容包括：电机型号、编号、收人、支出安装车号等履历参数;电机轴承编号;试验记录;验收记录;故障处理记录等内容。并建立一套先进、准确、可靠的牵引电机检修数据库，数据终身保存，实现一一对应，可以进行査询等管理工作。

 

6结束语

 

本文通过对牵引电机检修流程的研究，结合先进物流输送工艺，得出一套牵引电机检修通用的工艺布置方案，并给出该工艺的物流组织及信息管理方案，该研究结果对其他检修基地电机检修线的新建、升级、改造具有很强的指导意义。

 

参考文献：

 

〔1〕张伟.和谐型大功率机车牵引电机检修流水线_r_艺设计研究.铁道机车车辆.2012,(3):113-117.

 

〔2〕张礼春.上海检修基地牵引电机检修流水线的建立与运用.上海铁道科技.2013，(4):5l-53.

电力机车范文第5篇

关键词：电力机车；电机吊杆；轴箱拉杆；齿轮箱吊杆；牵引拉杆吊杆；橡胶关节；拆解装置；更换组装

引言

电力机车是现代铁路运输部门效率最高、污染最小的牵引动力。随着铁路建设的快速发展，保证机车的行驶安全就显得尤为重要，机车运动过程中，杆件橡胶关节承受着扭转、偏摆、振动等力矩。杆件橡胶关节装配质量的好坏，直接影响机车的整体性能的发挥和行车安全。杆件橡胶关节是一种橡胶与金属复合的减震元件，常见的是内径和外径均为金属材质，中间有橡胶件，内外径金属材料将橡胶结合在一起组成橡胶关节。橡胶关节起到机车减震的作用，杆件橡胶关节作为机车定期检修、更换的易损件，为了保证机车的运行安全，需要对机车定期检修。利用杆件橡胶关节更换装置，快速、准确、无损伤地更换杆件的橡胶关节就显得尤为重要。

文章根据和谐电力机车杆件与橡胶关节的性能特点，及其和谐电力机车检修工艺大纲的要求；研制了橡胶关节更换装置。

1 设计方案

1.1 杆件与橡胶关节结构

杆件的内孔与橡胶关节的外圆是过盈配合结构形式。根据检修大纲工艺要求：杆件与橡胶关节组装时，橡胶关节长度方向与杆件两边压装深度一致。橡胶关节中的橡胶件压装过程中不能受外力，只能橡胶关节的外圆金属件承受压力。橡胶关节中间的小金属件扁平方与杆件中心线成90°关系。如图1所示。

1.2 装置概况

橡胶关节更换装置由单柱式液压压力机、拆解工装、组装工装、落料筐、工作平台、压头等组成。其中拆解工装包括底座、拆解压头组成，组装工装包括底座、组装压头、导向板、导向杆等组成。拆解和组装杆件橡胶关节时，只需更换拆解工装和组装工装即可，拆解工装和组装工装上均配有四个吊环孔，方便吊运工装。如何保证组装后的橡胶关节中间的小金属件扁平方与杆件中心线成90°是设计方案的关键。橡胶关节更换装置如图2所示。

单柱式压力机为拆解、组装橡胶关节提供源动力，压力机工作台面高度为750mm，符合人体工程学，压力机采用C型结构，从三面均可以操作。压力机现在几乎成为一种标准件，在市面上可以直接订购。拆解工装为拆解杆件关节提供定位、拆解装置，组装工装为杆件橡胶关节提供限位、压装装置。拆解工装、组装工装原材料采用均45#钢设计，45#钢作为一种非常常用的优质碳素结构钢，在市面上比较容易购买。45#钢经过调质处理进行精加工，调质可以使钢的机械性能、材质得到很大程度的调整，其强度、塑性和韧性都较好，具有良好的综合机械性能。加工完成后，所有的工件经发黑处理，达到防锈、美观目的。落料筐用于接住压力机拆解下的橡胶关节，落料筐四周内铺有橡胶皮，橡胶皮起到减震、降低声音、不会碰伤工件的目的。工作平台为拆解工装和组装工装提供必要的支承作用。

1.3 功能描述

1.3.1 橡胶关节拆解更换装置

橡胶关节拆解更换装置工作过程如下：单柱式压力机的底部设有机座和液压泵站，机座上安装有工作平台，机座的中心设有落料孔，落料孔的下面设有倾斜落料板，倾斜落料板的下端与落料框接触在一起；拆解更换装置放置在工作平台上，杆件的两端放在拆解更换装置底座的第一凸台和第二凸台上；凸台两边设有限位装置，保证杆件不会移动，凸台中心开有圆通孔，圆孔直径大于橡胶关节10mm，方便橡胶关节从中间落下，在压力机的上部压力机臂上设有上压头，在压力机的一侧设有压力机操作板，操作板设有操作按钮，组成杆件橡胶关节拆解装置。

单柱式压力机通过装在压力臂上压头压装拆解压头，使用橡胶关节与杆件分离，橡胶关节通过压力机的落料斜板从侧面滚入落料筐，这样不会对地面、操作人员造成伤害。拆解压头侧面有把手，把手作用有两个：一是方便操作人员操作，二是可以防止拆解压头一起随橡胶关节下落到落料筐里，拆解另一端橡胶关节只需要将杆件调整调头即可。如图3所示。

该装置结构简单，拆解杆件上的对橡胶关节、杆件均无损伤，操作方便，省时省力，提高工作效率，降低劳动强度。

1.3.2 橡胶关节组装更换装置

橡胶关节组装更换装置示意如图4所示。

橡胶关节组装更换装置由底座、组装导向杆、组装压头、定位销、导向板等组成。底座用于放置杆件，定位销防止杆件左右偏摆；导向板保证橡胶关节竖直向下，压头控制压装深度，控制橡胶关节扁平方与杆件中心线成90°。

底座起支撑杆件作用，底座大圆端内孔比杆件内孔直径大6mm，方便橡胶关节外圆金属件通过，底座另一端小圆内孔比橡胶关节的中间金属件的外圆直径大0.5mm，当一端橡胶关节压装完成后，压装另一端时，用橡胶关节中间的金属件定位，可防止杆件前后左右摆动。

组装压头采用与橡胶关节中间金属件端部扁方仿型结构设计，通过组装压头中的台阶孔来控制压装深度，组装压头是组装工装中非常重要的一个结构件。它不仅承受压力机的压力，还起到控制深度、保证橡胶关节压入杆件内孔的关键作用。如图5所示。

导向板固定在组装工装的底座上，导向板中间开有长槽，用于防止压装压头两端的导向杆旋转，导向杆与压装压头相连；即压装压头不会旋转，从而保证杆件中心线与橡胶关节内的小金属件的扁方中心保持90°直角关系。同时，导向长槽与底座垂直，从而保证橡胶关节压装时，与杆件的装配孔保持垂直。

定位销用于压装第一个橡胶关节时，通过第二个杆件内孔与底座定位。保证杆件第一个孔与第二孔在底座的中心线上。

压装时，首先将橡胶关节组装更换装置放到压力机的工作平台上，然后将杆件放置于底座下方，将无导向板侧的内孔穿上定位销；将橡胶关节放置于杆件内孔中，然后将压装压头放置于橡胶关节上，橡胶关节扁平方穿进压装压头。压装压头的导向杆放置于导向板的中间槽里。最后将橡胶关节组装更换装置的组装压头移动到压力机压头的正下方，通过操作面板操作将橡胶关节压入杆件内。压另一端时，只需将杆件调头，不需要定位销。即可将橡胶关节压入杆件内。

橡胶关节组装工装操作简单，定位准确，压装方便、省时省力。对杆件、橡胶关节均无任何损伤。组装后的杆件与橡胶关节满足杆件检修工艺要求。是机务段对和谐电力机车检修必备设备。