JXK45直交变频牵引机车使用说明书解析.docx
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JXK45直交变频牵引机车使用说明书解析
JXK45直交变频牵引机车使用说明书
第一章概述
JXK45机车是直—交流传动，窄轨蓄电池矿用电机车（以下简称电机车）。
它适用于煤碳、冶金、矿山、森林、铁道、公路隧道建设等行业窄轨铁路地面等非防爆场所的运输牵引。
JXK45机车，由蓄电池箱供应直流电，直流电通过牵引变频器转换成电压与频率可调的三相交流电供二台普通三相异步牵引电动机，每台电动机转子通过万向联轴节驱动齿轮减速传动箱，经过二级齿轮减速传动到车轴上，从而牵引机车。
电机车主要结构分为车体、走行装置、制动系统、传动系统、蓄电池箱、操纵控制系统、空压机系统等部分。
窄轨蓄电池矿用电机车结构示意图
1、变频器（操纵装置）2、驾驶室3、车架4、走行装置5、制动系统6、蓄电池箱
7、传动系统8、空压机（空压机室）
交流电机车与直流电机车相比有如下优点：
（1）整车免维修性能好：
①变频器功率组件及控制板均无触点，能保持长期可靠的运行；
②交流电机无整流片及碳刷等动磨擦组件，能够长期免维修运行；
③电制动承担了运行中大部份制动需求，闸瓦磨损极少；
④启动平缓，避免了传动系统冲击，大大延长了传动系统的寿命；
因此，交流车在寿命期内，基本上不进行大修，闸瓦等易损件更换周期长，日常维修工作量极少。
（2）牵引性能好，由于变频调速的平稳性，使机车许用粘着系数达0.28以上（直流车0.2）。
交流车以同样的粘重可牵引比直流车大1/3的荷载，同时在加速过程中轮子不易打滑，保证了牵引的可靠性。
机车在50HZ频率以下电机为恒转距特性，在50HZ频率以上电机为恒功率特性，使得机车的速度控制与运行工况对速度控制的需求十分吻合，因此交流车牵引十分可靠和稳定，可控制性良好。
（3）制动性能好，需要制动时，变频器能够使交流电机从电动机状态转变为发电机状态，通过传动系统对行走轮进行制动，即电制动。
电制动的工况特性与牵引工况特性完全相同，因此，电制动具有与牵引同样的可靠性和有效性。
制动操作十分简单，系统反应快于直流车，并且不存在机件磨擦磨损，因此，交流车的制动能力、性能上优于直流车。
（4）能源利用率高，交流车起动时，通过频率改变来实现从零速到正常速度的变换，这一过程不额外损耗电力，而直流车起动时，通过外接电阻来限制起动电流，一部份电力消耗在电阻里，制动时，交流车把列车的惯性力转换成电能反过来对电瓶充电，而直流车则把列车的惯性力消耗在闸瓦及电阻上，因此，交流电的能源利用率高于直流车。
（5）JXK45型机车本身的特点：
JXK45型机车的空气制动系统采用弹簧空气双作用制动缸，机车运行时，如使用空气制动则：
通过脚踏板—制动阀给气—制动缸空气室作用—闸瓦—实现气制动力的产生及大小的控制。
机车驻车时，通过驻车手动转阀排气—制动缸弹簧作用—闸瓦—实现弹簧制动力产生，但驻车制动弹簧力的大小，只在维护时调整，在行车使用中不能调整。
由于弹簧力已经可靠地实现了驻车制动，故JXK45型机车取消了机械制动装置。
但制动缸弹簧作用行程应定期调整，否则当闸瓦磨损到制动行程为零时，机车将没有任何制动。
（6）机车的两端均有车辆空气制动接口，由驾驶室控制，机车与列车挂接后，即可把空气制动整个气路接通，否则列车的排气制动缸始终是抱住车辆行走轮的，列车将不能起动。
第二章机车主要技术参数和特性
2.1机车整体参数
外型尺寸----------------------------------------------------------------8020*1500*2300mm
外形特征-------------------------------------------------------------一端司机室，不可解体
机车控制方式----------------------------------------------------------计算机智能牵引控制
传动方式----------------------------------------------------------------------------------DC-AC
制动方式-------------------------------------------------------------------气控制动和电制动
轨距---------------------------------------------------------------------------------------900毫米
轴距-------------------------------------------------------------------------------------2670毫米
车轮踏面圆直径----------------------------------------------------------------------ф920毫米
50HZ时机车行走速度------------------------------------------------------------------8Km/H
100HZ时机车行走速度（最大）---------------------------------------------------15Km/H
最大驱动牵引力--------------------------------------------------------------------------148KN
额定驱动牵引力---------------------------------------------------------------------------92KN
通过最小半径-------------------------------------------------------------------------------25M
功率-------------------------------------------------------------------------------------110KW×2
粘重-------------------------------------------------------------------------------------------45吨
2.2电器部分参数
1、蓄电池（三箱）
型号------------------------------------------------------------------------------------------D-700
额定容量------------------------------------------------------------------------------------700Ah
额定电压等级及用途DC-----------------------------------------528V主回路、变频器
额定电压-------------------------------------------------------------------------------------2V/只
单箱电瓶数量--------------------------------------------------------------------------------88节
2、牵引变频器
额定容量-----------------------------------------------------------------------------------220KW
输入电压DC-------------------------------------------------------------------------500～570V
输出电压AC----------------------------------------------------------------------------0～400V
输出频率--------------------------------------------------------------------------------0～100Hz
输出电流-------------------------------------------------------------------------------最大700A
3、牵引电动机
型号--------------------------------------------------------------------------------------Y315L1-6
额定功率------------------------------------------------------------------------------------110Kw
额定转速（50HZ）-------------------------------------------------------------------------990r/min
额定电压--------------------------------------------------------------------------------------380V
额定电流--------------------------------------------------------------------------------------206A
防护等级---------------------------------------------------------------------------------------IP55
冷却方式---------------------------------------------------------------------------------------风冷
极数-------------------------------------------------------------------------------------------------6
重量-----------------------------------------------------------------------------------------1150KG
恒转矩调频范围------------------------------------------------------------------------5～50Hz
恒功率调频范围----------------------------------------------------------------------50～100Hz
2.3制动系统
空气压缩机：
型号：
W-1/10额定风量：
1.0m3/min
基础制动装置：
每个车轮由单独气缸驱动双侧闸瓦制动，
制动倍率：
4
制动距离：
列车满载总重131T，时速10Km/H时，制动距离≤40M；
第三章机车操作
请严格按照下述规程进行操作
3.1机车操纵台面板布置与功能
机车操纵台面板示意图
控制柜电源隔离开关示意图
变频机柜各类操作分述如下：
（1）显示窗
显示窗由8位数字构成，左边3位指示机车电流，中间3位指示机车电压，右边2位指示机车速度。
（2）急停按钮
急停按钮为按下时自锁，右旋时复位弹回。
急停按钮按下时，变频装置将禁止输出电压到牵引电机。
（3）钥匙开关
钥匙开关处在停止位置时，变频器禁止一切输出，如果是在接通电源的情况下，显示窗上不显示。
当钥匙开关处在启动位置时，显示窗显示“0.00机车电压0.0”,但这时调速手柄可实施调速控制。
（4）调速手柄
从零位开始，调速手柄顺时针旋转6个檔控制机车向前行驶，而逆时针旋转6个檔将控制机车向后行驶。
（5）灯开关
灯开关分为前大灯、后大灯和顶灯开关。
它们均为按钮型开关。
（6）电源开关
电源开关的作用是将机车蓄电池与变频控制机柜的供电线路接通。
它的位置在变频机柜上，其开关手柄在竖直位置时均为“关”位置，当将它顺时针拨转90度时，开关位于“开”的位置。
（7）复位
当变频机柜在运行时遇到各种故障情况而使自身处于保护状态时，机车将不能继续运行。
若经查明并切实排除了故障原因，可用手指按动一下复位按钮，将变频器重定，以恢复机车运行。
但要注意，如果在实施复位之前相应的故障未被排除，将有可能严重损坏机车变频器。
（8）疲劳识别
该按钮是对长距离运输时司机疲劳识别用。
根据时间由管理人员设定，在某特定时间内有效，要求司机在机车运行时按下该钮，证明司机状态清醒。
长时间按下该钮，识别无效，机车将自动停止运行，制动停车。
3.2制动操作装置布置与功能
如图所示：
制动操作装置布置示意图
（1）手刹向前扳为松闸位置，向后扳为抱闸位置；
（2）脚刹向下踩为制动位置。
3.3操作前检查与准备工作
（1）检查交接班记录有无遗留问题，特别是机车制动闸瓦的例行检查记录情况。
（2）查看机车的车身周围并检查。
①车轮（包括车辆车轮）下无垫块等障碍；
②车身有无油脂或易燃物附在上面；
③司机室两端大灯和玻璃是否破损或清晰；
④与场地有无电缆线或任何附件连接。
（3）检查蓄电池电缆线和插接器是否有损坏、老化现象，插接器是否插接完毕。
（4）检查车体部各箱体与车体联接是否牢固。
（5）检查控制手柄是否在零挡位置。
（6）将控制柜上的隔离开关手柄向顺时针方向旋转90°，此时控制柜电源应被接通。
控制柜接通电源后，变频器的冷却风扇应开始运行，同时，在未旋动钥匙开关时，主机电流显示窗上应显示“002”字样，表示送电完毕。
（注：
关机：
在开机状态下，将控制柜的隔离开关手柄向逆时针方向旋转90°，此时控制柜电源被切断。
关闭隔离开关应在机车停止行驶之后进行操作比较合理，这样就不会引起变频器的欠压保护动作。
不要利用拨插蓄电池的插头的方式来实现电气柜的开机与关机）。
（7）在电源显示框正常发亮后，观察空压机是否工作，压力是否上升，观察空压机工作到额定压力0.8MPa后是否停机。
当低于0.55MPa时是否正常启动。
（8）检查灯具、喇叭是否正常工作，如不动作，则检查相应的气路和线路。
（9）检查制动缸弹簧作用行程光杆长度是否在规定范围15~40mm之间。
（10）检查电瓶电压是否低于500V，低于500V应及时充电。
3.4机车的运行操作
（1）安全注意事项
机车出现的问题没有得到修正以前，严禁司机操纵机车；
在开车以前必须确保机车前后轨道上无任何障碍，在司机不精通操作技术前，必须采取一些预防措施；
机车在小于等于25m半径的轨道弯道处运行时，速度不得超过2km/h；
运行时机车前方有障碍，应鸣喇叭，且减速，如故障不能及时排除，机车应实施紧急制动；
在光照强度不够、视觉模糊的情况下，机车应开警示灯，前后照灯、仪表灯；
司机在驾驶机车运行时要时刻注意前后方的情况，以及操作台上的各种仪表和显示灯；
由于电线的烧损和轴、轴承发热都可产生异味，要特别注意任何不正常的声音和气味，如有异常，及时停车处理，并报告有关负责人；
机车在运行过程中，如超载使变频器发生保护性断电，应把手柄拨回零档，同时踩下脚刹板，待机车停稳后再重新启动。
如变频器频繁发生保护，应停车查清故障并清除后再使用机车；
严禁在变频器面板上放置茶杯等有可能溢水的东西，以防有水进入变频器导致短路；
当手柄意外扳断时，速把启动钥匙拨回零位，使变频器断电，否则，变频器会一直在档位上，机车不能停住；
司机离开机车时，必须将手刹扳到制动位置，控制手柄位于零档位置，长期离开还应关闭电源。
（2）机车启动
机车无论是在上坡、下坡或是平道上启动都应遵循以下操作原则：
方法一：
①左手握住机车驻车手柄，右手放在调速柄上；
②左手在松开驻车制动手柄的同时，右手将调速手柄调到第一个档位上（正或反）。
方法二：
①右脚踩下脚踏板，右手放在调速柄上；
②左手在松开驻车制动手柄，右脚松开脚踏板，同时右手将调速手柄调到第一个档位上（正或反），列车开始启动。
（3）机车的调速
①加速
机车的加速调速是指机车在完成启动之后。
机车的加速一定要根据机车的实际负荷来实时的进行。
也就是说，当机车的实际速度达到本档规定的数值后再往上加档即看着速度显示来加档。
负荷较大时，每增加一档的加速调速要进行得缓慢一些，以便于克服较大的机车惯性，当机车的实际负荷较小或者甚至是空车行驶时，每增加一档的加速调速可以进行得快一些。
这种调速方式，不仅适用在平直道路，而是可以用在各种坡道上的。
②减速
机车的减速与加速过程相反，也应遵循看着速度显示来减档的原则，当机车的实际速度达到本档规定的数值后，再往下减档。
减速时不允许跨越档位减档，必须按从高到低的档位顺序进行减档。
一般来说，在正常运行的情况下（不包括紧急制动和停车），列车的速度控制，不论是上下坡或平道行驶，都应只使用手柄来控制，交流车的最大特点就是不管上坡下坡，电机都能按手柄的档位在档位指定的频率下给机车提供该档位下恒定的转速。
上坡时提供动力，下坡时提供制动力（反充电），在机车行驶过程中，尽量不使用空气制动系统，只有在特别复杂的轨段行驶手柄控制机车速度反应显得太慢时，才辅以脚刹制动，行驶时，在任何情况下都禁止使用手刹！
在下坡时，也绝对不能使用零档滑行（手柄拨到零档过3秒后即变为空档）。
机车的第5档和第6档为电机的恒功率调速段，驱动牵引力远小于1-4档，一般仅用于列车的空载运行。
③紧急制动
运行中遇到紧急情况需要迅速制动时，应按下紧急停车按钮，同时把手柄拨到零档，切掉机车电源，然后迅速踩下脚踏板，间隔1到2秒后松开脚踏板。
再踩下脚踏板，反复几次，并把手制动杆（驻车制动）拨到制动位置，直到列车停稳后，然后松开脚踏板。
④驻车制动
当列车停稳后，迅速把手刹拨到制动位置，手柄拨到零档，松开脚刹，如果驾驭员要长期离开机车，还要把主开关断开。
3.5特殊说明
（1）变频器速度设定：
根据地铁盾构施工经验，列车的重量及坡度等情况计算，机车的加速时间从0到50Hz设定为45秒。
也就是说，从1档到5档的频率变化在45秒内是一个无级的平稳过程。
在工业试验中，从1档到5档的加速时间实际上小于45秒，因此，机车的加速过程实际上是很平稳的。
机车减速的时间从50Hz到0设定为20秒，这是因为车辆也有制动力的缘故，在工业试验中，减速同样平稳，并且操作者能明显感觉到速度的变化。
上述时间的设定，还要根据实际作用情况进行最终的调整。
0档时，能耗制动的时间为1.5秒，因此，在0档时不能进行持久的电制动。
车子停稳后必须使用空气制动进行驻车。
（2）交流机车档位特性：
手柄的每个档位都对应某个频率，例如：
1档对应6Hz，当手柄拨到1档时，变频器给电机6Hz的频率，当机车速度对应小于6Hz时，电机成为动力机给机车提供动力，使机车速度加速接近于6HZ；当机车速度大于6Hz时，电机成为发电机对机车制动，使机车速度减速接近于6Hz。
其它档位也如此，变频器与电机始终有频率联系，并以此控制机车速度，唯独零档，变频器与电机没有频率联系，每当到零档位时，变频器只给电机提供1.5秒钟的能耗制动电流，使电机制动到零速，过了1.5秒钟，变频器与电机再无任何联系，这时机车处于空档状态。
所以，下坡时绝对不能挂零档，紧急制动时可挂零档，这时变频器制动时间为从当时的档位计算到0档，例如从3档（20Hz）到0档变频器的制动时间为9.5秒，辅以缓慢脚制动，当9.5秒（档位不同时，时间也不相同）过后，列车已平稳停住，这时再使用手刹，并松开脚刹。
（3）当紧急制动进行到一半又不再需要了的时候，如果手柄在零位，不能把手柄转到与机车当时速度相应的档位，应待机车停稳后，再重新启动。
（4）手制动只有两种功能：
松闸和抱闸。
抱闸时很容易把轮子抱死，使车轮在钢轨上滑动，这样反而会使粘着制动力降低而不能迅速停车，因此手刹只能在车子停稳后驻车使用，在车子还有速度时，尽量避免使用手刹。
注意：
车轮滚动时，对钢轨的粘着力比滑动时对钢轨的粘着力要大得多，因此，机车行驶时，不管采用何种方式制动，都不能把车轮抱死，当察觉到车轮抱死时应迅速松开再重新制动。
①自动挡功能：
机车在爬坡阶段，由于电池和功率的限制，会使电流大幅上升，电池端电压下降，可能造成变频器低电压保护，为此在坡道行驶时，如果电流超过档位电流设定值，机车会智能减速到低一级的档位运行，直到坡度结束，负荷在允许运行范围内。
这是正常的保护功能。
一般建议机车在坡道行驶时，按照3档运行较好。
②该机车具有上电机车自动检测功能，检测电池状况，四轮制动力数值，如果制动力不足，将会智能运行在一档，要求回到修理为调整制动力。
在运行中，如果变频器故障，会自动进行驻车制动，如果档位归零后机车电制动停止，2秒后没有检测到制动力，机车会自动进行驻车制动。
所以机车档位归零后需要停车时，要求司机在5秒内必须制动。
如果已经制动保护，在停车状态下，将驻车制动手柄放在驻车制动位置，将将电控钥匙归零位后，再将钥匙旋转到通电位置，系统重新检测制动力完好，再按照需要进行行驶操作。
第四章机车润滑和维护
4.1机车润滑
机车润滑是维护保养工作的关键环节，润滑不良会降低机械效率和引起零部件的迅速磨耗，以致引起事故，影响机车正常运行，因此必须经常注意做好润滑工作。
4.2润滑要求表
机车润滑明细表
序号
润滑部位
润滑点
方法
周期
油种类
1
走行减速箱
2×2
检查油位
每周
夏28#冬22#双曲线齿轮油
排净旧油更换新油
半年
2
空气压缩机
1
检查油位
每周
68#100#13辆压缩机油
更换新油
季
3
万向联轴节
6×2
油枪
月
3#锂基脂
4
轴箱
4
更换（充入量以填满轴箱内1/3～1/2为宜
年
Ⅰ型锂基润滑脂
5
牵引电机轴承
4
补充
月
3#锂基润滑脂
更换
三年
6
空压机电机轴承
2
更换
年
3#锂基润滑脂
7
气雾化油杯
清洗加油
月
压缩机油
4.3常规维护
警示：
在做维护工作之前，确保蓄电池插头已拆，特殊试验需要将“禁止移动”标记挂在机车两端连接器上。
机车保养内容及周期安排表
序号
名称
维护内容
周期安排
1
蓄电池
A充电前、后随机测量某一蓄电池电解液比重
次
B加补蒸馏水
次
C检查所有蓄电池的比重和温度
次
D实施均衡充电
双月
E清理、维护电池联接插接器
月
2
机械系统
A检查基础制动装置各杆销状态，制动缸活塞杆行程
月
B检查轮径
季
C检查走行减速箱油封
季
D架起机车检查轴承箱轴承
年
E检查橡胶支承弹簧磨损
半年
F对机车进行一次全面检查紧固所有松动的螺母、螺栓
月
3
空气制动系统
A风缸排水和排污物（空压机室风缸）
日
B分水滤气器排污
日
C检查清扫空压机空气滤清器
周
D检查空压机皮带
周
E清洗分水滤气器滤芯
月
F清洗或更换空压机空滤器滤芯
月
G管道滤尘器
季
H检查或更换制动缸皮碗
半年
I对空气系统进行一次试验
半年
J空压机拆修（大修）
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