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电力机车平稳操纵毕业论文

电力机车平稳操纵毕业论文

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毕业设计（论文）任务书

设计（论文）题目:

电力机车平稳操纵

一、设计（论述）内容

铁路是我国国民经济的命脉，它担负着全国客货运量的50,以上，开行组合列车是牵引力扩能的标志性工程。

组合列车整列车形成一个非刚体结构，任何一起操纵上的冲撞，对于机车车辆都可能产生极大的破坏力，严重时会造成列车分离甚至脱线事故。

在未上机车同步操纵和列车同步制动缓解技术设备的条件下，开行的组合列车，增加了前后机车的可靠联系、协调配合、同步运转的复杂性。

组合列车安全稳定运行靠的是司机，要求司机应该具有较高的综合素质，应该充分了解列车纵向动力学的知识和掌握列车操纵的技术性和规范性，把不利因素通过司机合理操纵进行化解，以保证组合列车运输的绝对安全。

二、基本要求

1.首先要做好库内、继乘点机车检查

2.起步时注意列车平稳起动

3.在途中运行时应注意的几方面问题

4.途中调速要平稳

5.安全停车

6.制动机使用中应注意的事项

三、重点研究的问题

运行中要充分利用机车的特性，主手柄位置要根据列车运行速度，进行相应的调整，要小电流牵引，使列车有规律的运行。

如在一个区间内为起伏坡道内连续牵引，效果更好。

四、主要技术指标

HXD3型机车为大功率交,直,交型电力机车，牵引采用恒牵引力，准恒速特性控制，牵引控制司机控制器手柄为13级，级间能平滑调节，每级牵引力变化?

V,10KM/H。

每级牵引力变化设定?

F,80KN，最大扭矩输出为560KN。

列车在启动前全列车应在缓解状态，起动时调速手柄要逐级缓慢推进（不准超过3级启动）全列启动后再缓慢进级，做到恒流，进级快会给列车带来冲动断钩及其它不良后果。

五、其他要说明的问题

牵引重载列车确保安全正点首先应确保牵引列车的机车质量，因此乘务员在接车后要加强机车检查。

一方面加强电力机车走行部易脱部件检查，防止高速运行部件脱落，危及行车安全，构成行车事故。

另一方面要做好撒砂实验。

下达任务日期:

年月日

要求完成日期:

年月日

答辩日期:

年月日

指导教师:

开题报告

题目:

电力机车平稳操纵

一、文献综述

随着铁路跨越式的大发展和国民经济的需要，以及动车组的开行，旅客列车的速度越来越快。

在原有线路通行能力及货运量不变的情况下，为确保铁路运输秩序正常运转，这就要求货物列车多拉快跑，此时单机牵引重载列车就成为铁路运输增收节支、以货补客、充分发挥现有线路和机车潜力，完成铁路运输任务的一条捷径。

而HXD3型电力机车为大功率机车，可牵引重量达6000吨、换长85.0重载超长列车，正好能满足客、货列车提速快跑的需要。

有了一流的大功率机车还需要有良好的操纵方法，只有这样才能做到平稳操纵、安全正点、高效低耗的完成运输生产任务。

根据这几个月来HXD3型电力机车在我们车间实际运用情况和自己的切身体会，我想谈一谈我自己关于HXD3型机车的平稳操纵的一些经验，供大家参考一下。

二、选题的目的和意义

列车在运行过程中要经过多个操纵工况，如起动、加速、调速、制动、缓解、停车等，不同的操纵工况导致列车中各车辆之间不同的动态纵向作用力，对列车的安全平稳运行起着重要的影响。

对于组合列车，由于列车长度的增加，机车和车辆常常处于不同的线路纵断面上，车钩牵引力或制动力作用于各车辆的时间存在差异，车钩间隙对车辆的加速度或者减速度影响很大,不容忽视。

三、研究方案

（1）.列车起动阶段的分析

（2）.列车加速阶段的冲动分析

（3）.途中运行阶段的冲动分析

（4）.惰力运行阶段的冲动分析

（5）.电阻制动时产生的冲动分析

（6）.列车制动和缓解时的冲动分析

四、进度计划

对电力机车操纵进一步熟悉后，参考机车操纵文献，实地考察机车乘务员的操纵习性，对电力机车操纵进行系统分析，总结出一套机车操纵的好方法。

五、指导教师意见

指导教师:

年月日

摘要

摘要:

组合列车整列车形成一个非刚体结构，任何一起操纵上的冲撞，对于机车车辆都可能产生极大的破坏力，严重时会造成列车分离甚至脱线事故。

在未上机车同步操纵和列车同步制动缓解技术设备的条件下，开行的组合列车，增加了前后机车的可靠联系、协调配合、同步运转的复杂性。

本文通过大秦铁路开行的万吨组合列车产生冲动的各个环节等进行分析，指出了在现有人员和技术条件下组合列车平稳操纵的方法和具体措施。

关键词:

组合列车平稳操纵措施

Abstract

Abstract:

thecombinationoftheentiretraintrainformedofanon-rigidstructure,anyoperationofthecollision,thevehiclemayproducetheenormousdestructivepower,cancauseserioustrainseparationevenderailmentaccident.Inanenginesynchronizationcontrolandtrainsynchronousbrakereleasetechnologyandequipmentconditions,thecombinedtrainoperation,increasedanteroposteriorlocomotivereliablecontact,coordination,synchronousoperationcomplexity.ThisarticlethroughtheDaqinRailwayLinemilliontonsofCombinedTrainsofimpulsesgeneratedeachlinksuchasanalysis,pointedouttheexistingpersonnelandtechnicalconditionsforcombinedtrainsmoothoperationmethodsandspecificmeasures.

Keywords:

combinedtrainsmoothcontrolmeasures

第一章绪论.....................................................9第二章浅析组合列车的平稳操纵...................................10

一、问题的提出....................................................................................................................10

二、组合列车产生冲动的原因分析....................................................................................11

三、制定有效的措施............................................................................................................14

四、大秦线组合列车操纵要点............................................................................................16

五、结束语............................................................................................................................18第三章浅谈HXD3机车牵引重载、长大货物列车的安全平稳操纵..........18

一、首先要做好库内、继乘点机车检查............................................................................19

二、起步时注意列车平稳起动............................................................................................19

三、在途中运行时应注意的几方面问题............................................................................20

四、途中调速要平稳............................................................................................................21

五、安全停车........................................................................................................................21

六、制动机使用中应注意的事项........................................................................................22参考文献......................................................23致谢...........................................错误～未定义书签。

第一章绪论

随着铁路跨越式的大发展和国民经济的需要，以及动车组的开行，旅客列车的速度越来越快。

在原有线路通行能力及货运量不变的情况下，为确保铁路运输秩序正常运转，这就要求货物列车多拉快跑，此时单机牵引重载列车就成为铁路运输增收节支、以货补客、充分发挥现有线路和机车潜力，完成铁路运输任务的一条捷径。

而HXD3型电力机车为大功率机车，可牵引重量达6000吨、换长85.0重载超长列车，正好能满足客、货列车提速快跑的需要。

有了一流的大功率机车还需要有良好的操纵方法，只有这样才能做到平稳操纵、安全正点、高效低耗的完成运输生产任务。

第二章浅析组合列车的平稳操纵

一、问题的提出

本文通过大秦铁路开行的万吨组合列车产生冲动的各个环节等进行分析，指出了在现有人员和技术条件下组合列车平稳操纵的方法和具体措施。

铁路是我国国民经济的命脉，它担负着全国客货运量的50,以上，开行组合列车是牵引力扩能的标志性工程。

我段担当的组合列车，担任牵引任务的机车型号为SS4改进型电力机车，它采用不等分三段顺控桥调压，起动牵引力为628KN，电气制动采用加馈电阻制动方式，最大制动力412KN，制动机为DK-1型电空制动机。

车辆为C62、C64和C70型为主，车钩为13号钩。

组合列车整列车形成一个非刚体结构，任何一起操纵上的冲撞，对于机车车辆都可能产生极大的破坏力，严重时会造成列车分离甚至脱线事故。

在未上机车同步操纵和列车同步制动缓解技术设备的条件下，开行的组合列车，增加了前后机车的可靠联系、协调配合、同步运转的复杂性。

组合列车安全稳定运行靠的是司机，要求司机应该具有较高的综合素质，应该充分了解列车纵向动力学的知识和掌握列车操纵的技术性和规范性，把不利因素通过司机合理操纵进行化解，以保证组合列车运输的绝对安全。

二、组合列车产生冲动的原因分析

1、列车在运行过程中要经过多个操纵工况，如起动、加速、调速、制动、缓解、停车等，不同的操纵工况导致列车中各车辆之间不同的动态纵向作用力，对列车的安全平稳运行起着重要的影响。

对于组合列车，由于列车长度的增加，机车和车辆常常处于不同的线路纵断面上，车钩牵引力或制动力作用于各车辆的时间存在差异，车钩间隙对车辆的加速度或者减速度影响很大,不容忽视。

实践表明，列车的纵向冲动与列车长度的平方成正比。

（1）.列车起动阶段的分析

列车起动时，车钩承受拉力最大，往后逐渐减小。

列车起动时的纵向冲动与牵引力提升的快慢和车钩的间隙有关。

机车的牵引力提升越快，列车冲动越剧烈。

机车有能力在列车拉钩状态下起动列车，则尽量不要采用压钩起动。

如果压缩起动时，应该缓慢增加机车牵引力，在列车处于拉伸状态下在进行加速。

在提手柄时间一定的情况下，低位快提高位慢提的操纵办法可以减小列车的纵向冲动。

同理,当列车经过线路纵断面变坡点时，司机应谨慎操纵，善于缓和地变更列车车钩的压缩和伸张，避免激烈冲动。

（2）.列车加速阶段的冲动分析

列车起动后车钩已经全部伸张，列车进入加速状态，在加速状态下产生冲动的原因就是牵引力的突然加大或者突然失去。

发生上述情况由两个原因，一个是司机提手柄过快，一个是动轮空转或者运行速度接近限制速度。

如果司机对于线路情况掌握不熟练，再因信号、行人、监控器等原因的影响分散注意力，当听到监控器语音报警时通常采取的措施是立即将主手柄回零，这样势必造成列车冲动。

（3）.途中运行阶段的冲动分析

列车在途中运行阶段发生的冲动原因主要有空转主手柄转换频繁和其他几种原因。

运行中由于线路纵断面变化原因，致使列车运行速度接近线路允许速度值，如果前部司机将主手柄直接回零势必产生冲动;当速度低于一定数值时再加载，又会形成一个车钩状态发生变换的机会。

（4）.惰力运行阶段的冲动分析

惰力运行阶段全列车的车钩可能处于不受控的自由状态，产生冲动的原因是由线路纵断面变化引起。

在平道运行时，引起冲动的原因在由牵引转入惰力运行及由惰力转入牵引

的转换过程。

列车由平道转入坡道，上坡道转入下坡道，下坡道转入上坡道时，因列车中机车与车辆受力状态不一致而产生速度差，造成列车冲动。

（5）.电阻制动时产生的冲动分析

电阻制动是将动能转化成电能再转化成热能使列车减速。

使用电阻制动时，列车中只有机车产生制动作用，机车突然减速，后部车辆在惯性作用下撞击机车和前部车辆，迅速改变车钩状态而引发冲动。

在结束电阻制动时，机车突然失去制动力，被压缩的列车车钩缓冲弹簧突然释放，再次产生冲动。

如果立即转入牵引工况冲动更大。

因此使用电阻制动时应缓慢进行，前后部应做到同步进行。

（6）.列车制动和缓解时的冲动分析

研究表明，制动或缓解的不同时性是列车制动和缓解作用时发生强烈纵向动力的主要原因。

对于组合列车来说，这个问题尤其突出，严重时，它能导致车钩缓冲装置折损或者车体严重损坏，俗称“撞墙式冲动”。

对于制动机而言,其产生的制动作用引起冲动大小的影响总结如下:

速度低,减压量大,冲动越大;速度高,减压量小,追加减压量大,冲动越大;连续追加或者间隔时间短,冲动越大;在鱼背形或者线路进行制动和缓解,会加大列车的冲动;组合列车前后机车实施的减压量不一致,会加大列车的冲动。

车辆缓冲器性能对于列车的纵向冲动力有一定影响。

列车的过度工况如制动力缓解时的纵向冲动很大。

紧急制动时列车出现明显压缩，而且制动初速越低，车钩压缩越大，产生复杂冲动，需要注意的是压缩后的缓冲器反弹,车钩由压缩变为伸张,这也是断钩容易发生的时刻,因此应当避免低速时施行紧急制动。

对于制动中的列车施行缓解时，车钩受到很大的拉力，车钩的承拉能力远低于承压能力，机车乘务员在使用制动机的过程中排风时间短大劈叉，造成列车后部未缓解而前部车辆已经缓解，并且由于机车自重达前涌，加大列车纵向冲动。

特别是低速缓解时，仍在制动中的车辆制动力大，前后车辆的纵向作用力相差大，纵向冲动大，往往会导致断钩事故。

车钩间隙对于列车的纵向冲动起很大影响。

由于车钩间隙的存在，使车辆间相对速度增大车辆间冲撞作用加剧。

据查，车钩间隙约为60MM，则如果列车制动前整列车处于拉伸状态，当列车制动时，间隙效应不断增加，列车纵向冲动最大;反之，冲动最小。

不论车钩是处于压缩状态还是伸张状态,只要车钩间隙的变化超过缓冲器的行程,就产生刚性冲击,也就产生了冲动。

因此减小车钩间隙的变化量是减小冲动的根本

2、外界环境对于组合列车平稳操纵产生一定影响。

外界环境指天气、设备、人员等对于平稳操纵的影响。

（1）.风、雨、雪、雾、霜、露天气对于平稳操纵的影响主要是空转。

因天气影响，轮轨间粘着条件下降，牵引工况下空转发生时牵引力突然下降，由于车辆与机车间产生了相对运动，形成了车辆对机车的撞击而产生冲动;待空转消除后再加载，再次形成冲动;电阻制动工况下将很有可能产生滑行。

使用空气制动时，由于天气的作用使摩擦系数降低导致制动距离延长，当司机未充分考虑到上述因素影响增加减压次数或者连续追加减压，不仅产生冲动，严重时会产生滑行。

这就要求组合列车乘务员出乘前做好行车预想，执乘中注意仪表显示，遇容易发生动轮空转的地点及时采取预防性点式撒砂。

（2）.KKJ-2000型监控器对于平稳操纵的影响。

自KKJ-2000型监控器投入使用以来，已经成为安全生产的重要设备保障。

由于它可以将线路纵断面、信号、道岔、分相绝缘等直观显示出来，便于司机进行列车操纵。

但是它毕竟按照设定程序进行工作，不能像人那样发挥主观能动性。

当机车乘务员输入设定和功能键操作环节出现问题，也会给平稳操纵带来很大的影响。

因此机车乘务员要做到:

提高责任心，正确操作监控器，突出IC卡使用，杜绝错输现象，合理使用功能键，杜绝监控器不必要的控停问题。

（3）.车机联控对于平稳操纵的影响。

车机联控对于平稳操纵的影响是指由于各种因素导致车站值班员与机车司机间未能正确及时的进行应答。

规定的车机联控时机不能满足组合列车的要求。

四显示区段信号机间的间距在1200?

1400米，联控时经常遇到数列列车同时向同一车站联控的情况，而车站值班员由于种种原因未及时应答，当本务机车头部越过进站信号机前第二架通过信号机，发现为黄灯时，司机势必因仓促采取大减压从而产生冲动。

正常情况下联控由换乘司机进行呼唤，执乘司机进行复诵，如有疑问，立即利用GSG网电话与车站值班员联系。

（4）.人员抢行对于平稳操纵的影响。

人员抢行对于平稳操纵的影响不仅仅是抢行时的司机下意识的制动（无准备的紧急制动极有可能造成断钩事故），还使列车增加一个起动、加速过程，这就要求机车乘务员执乘中加强瞭望和有效鸣笛。

（5）.主观原因对于平稳操纵的影响。

机车乘务员的思想重视程度行车精神状态和应急反应能力是平稳操纵的关键。

组合列车的操纵必须由本务机车司机负责，中部机车司机必须严格按照本务机车司机指令进行操纵，作业中前部、中部司机必须严格落实有关运行办法和安全卡死制度以及呼唤应答用语。

3、制动力的大小取决于车辆制动缸内空气的压力，与制动缸容积有关，而制动缸鞲鞴行程又影响到制动缸容积。

列车中由于各车辆的制动缸鞲鞴行程长短不一致会影响到制动缓解时间的不一致，增加列车的纵向冲动，因此车辆部门应该按照规定调整车辆的制动缸鞲鞴行程。

列车制动时的纵向冲动与很多因素有关，如列车编组状态、闸瓦材质等等，在此不再讨论。

三、制定有效的措施

1、担当组合列车的机车乘务员必须具备爱岗敬业和良好的精神状态以及过硬的心理素质。

必须熟练掌握SS4改进型电力机车性能、应急故障处理和线路纵断面以及站场设备，同时卡住五关:

即监控器操作关、行车瞭望关和车机联控关、列尾使用关、前后配合关。

2、组合列车操纵原则:

（1）运行中要充分利用机车的特性，主手柄位置要根据列车运行速度，进行相应的调整，要小电流牵引，使列车有规律的运行。

如在一个区间内为起伏坡道内连续牵引，效果更好。

提手柄加载时，应在电零位停留片刻，提手柄待牵引电机电流达100?

200A停留待车钩伸张后，再将主手柄逐渐调整到所需位置。

回手柄时待牵引电机电流逐渐下降至原电流的二分之一后再逐渐回至电零位，停留片刻后，再回大零位。

换向手柄每次动作间隔必须10秒以上。

遇电制滑行时,前部机车司机禁止将调速手柄直接回零，以减少列车冲动。

当列车由较大下坡道经过短平道进入上坡道时，在接近坡底进入平道前开始提手柄，加大机车牵引力，使列车以车钩的伸张状态下通过低凹地段。

列车运行中需中部机车配合时，本务机车司机必须先平滑给流，中部机车司机感觉列车稍移动后立即平滑给流。

坡道起车:

必须根据本务机车指令，本务、中部机车司机应同步平滑给流。

退流时:

听到中部机车“退流”应答5秒后，本务机车再平滑给流。

中部司机得到本无司机牵引、电制的指令后，必须将牵引、电制流给至额定值注意空转，充分发挥机车最大功率。

过分相绝缘时，中部机车司机必须根据本务司机指令与本务机同步断电，过分相后本务本务机先正常合闸，中部司机确认过分相后再及时合闸。

（2）电阻制动操纵

运行中控制运行速度，应该以电阻制动为主，使用电阻制动时，开始的动力制动应该小一些，待后部车辆往前涌时使列车呈压缩状态后增大制动力;解除电阻制动时应缓和退出。

使用电阻制动时，应注意仪表显示，无论励磁电流、制动电流不应超过限制值。

制动电流一般控制在500--700,为宜，否则易发生滑行导致监控器数据滞后，引发自停，甚至列车分离事故，在小半径曲线大电流电阻制动易使列车中部发生脱线事故。

电阻制动不能满足要求时，应及时采取空气制动。

（3）制动机的操作，应严格遵守《机车操作规程》关于长大重载列车的要求。

列车在停留状态，需中部机车参与缓解时，中部机车司机必须得到本务机车司机的通知后，方可向列车管充风。

中部机车司机将大闸移至运转位，待列车管充足，本务机通知停止充风后，中部机车司机再将大闸恢复至“组合重联位”。

列车调速时，必须执行同步制动、同步缓解。

（本务机车比中部机车晚缓2,3秒）制动调整时要以电制为主，风制为辅，先电制、后风制，早撂、少撂，一般减压量应掌握在50-60kpa，前部机车、中部机车力争减压量一致。

缓解空气制动前电制电流给至最大，等列车前涌停止后，在缓慢退出电阻制动（中部机车先退，本务机后退）。

制动时早制动少减压，第一次减压量50,为宜，一般不超过70kpa，以免引起紧急制动，必要时追加减压，时间间隔15秒进行，缓和列车冲动。

尽量避免低速紧急制动，30公里/小时以下禁止缓解列车制动，必须停车缓风。

列车计划站内停车时，本务机车提前根据线路纵断面的具体情况掌握在合适地点发布同步电、风制配合指令，将速度控制在站内由本务机车负责制动机操纵（中部机车自阀在组合重联位）能够停车的速度。

本务机车司机根据线路纵断面掌握适当地点指令中部机车参与制动，防止错过制动时机。

站内停车时，制动机操纵必须由本务机司机负责，充分利用动力制动控制速度，本务机车司机实行“先小后大”原则，预先使列车的车钩处于压缩状态,使用空气制动停车。

四、大秦线组合列车操纵要点

1、发车时的操纵

（1）、始发站发车前进行简略试验后本务机车将大闸放运转位充风，中部机车发现列车管压力回升后立即将大闸移至“组合重联位”，便于本务机车单独缓解目的时检查列车管全列贯通。

（2）、中间站停车超过20分再开进行减压100kpa简略试验。

简略实验时，中部机车大闸放组合重联位，本务机车司机单独制动单独缓解，检查排风时间，确认列车管贯通。

（