韶山3B型电力机车设计毕业设计论文.doc

摘要

韶山3B型电力机车(代号SS3B)，是株洲电力机车厂根据铁道部有关韶山3型双重联的技术方案，于2002年基于SS系列机车的设计技术平台上开发的一种新型电力机车, 该车型的开发研制成功填补了我国在大功率交流传动货运电力机车领域的一项空白。本文通过对该车车体钢结构的分析,用三维软件solidworks对车体底架以上各个部分完成三维建模,并组装成完整的车体,并根据电力机车大修规程编制各个部件的修理工艺制定。
本论文主要对SS3B型电力机车车体的构成及修理工艺和三维建模作了简单的介绍。第一章介绍SS3B电力机车的简介及其机车特性；第二章介绍SS3B型电力机车的车体外壳结构，内部结构，采光通风，缓冲装置，和排障器。第三章开始介绍车体的三维建模，及其solidwork的强大功能。第四章介绍电力机车的修理工艺。

关键词： 车体 钢结构 三维建模 修理工艺

Abstract

Shaoshan 3B electric locomotive (code SS3B), Zhuzhou Electric Locomotive Factory solution according to the Ministry of Railways in Shaoshan type 3 double-linked, in 2002 based on a new type of electric locomotive designed SS series locomotive technology platform for the development of the model the country successfully developed to fill a gap in the high-power AC drive electric freight locomotives sector. Based on the analysis of car body steel, three-dimensional software solidworks over various parts of the body chassis complete 3D modeling, and assembled into a complete vehicle, and the preparation of the repair process to develop the various components of electric locomotive overhaul according to rules .
This paper focuses on configuration and repair technology and 3D modeling SS3B electric locomotive body made a brief introduction. Chapter One Introduction and locomotive electric locomotive SS3B characteristics; the second chapter describes the body shell structure SS3B electric locomotive, the internal structure, lighting and ventilation, buffer device, and troubleshooting device. The third chapter describes the powerful three-dimensional modeling of the vehicle body, and solidwork of. The fourth chapter describes the electric locomotive repair process.

Keywords: Car body Steel Structure Dimensional modeling Repair of processes

第一章 概述

第一节 研究背景及意义

中国制造的电力机车自1958年第一台电力机车诞生到现在的发展历程中，经历了由韶山型系列直流传动电力机车到和谐型系列交流传动电力机车的发展，经历了由技术引进到消化吸收到自主创新的历程，走出了具有中国铁路特色的技术创新道路。
2003年以来，为适应中国国民经济高速发展，中国铁路制造业在 “引进先进技术、联合设计生产、打造中国品牌”基本原则指导下，坚持“先进、成熟、经济、适用、可靠”的技术方针，遵循“引进、消化吸收、再创新”的技术路线，卓有成效地实施了铁路技术装备现代化的跨越式发展。以中国南车株机公司、中国南车戚机公司、中国北车连车公司、中国北车同车公司为代表的四家中国电力机车制造企业，在铁道部总体部署下，锁定世界铁路最先进技术，分别与德国西门子公司、美国GE公司、美国EMD公司、法国阿尔斯通公司、日本东芝公司进行技术合作，通过技术转让，联合设计等方式先后研制成功了HXD1、HXD2、HXD3、HXD1B、HXD2B、HXD3B、HXD1C、HXN3、HXN5等和谐系列交流传动机车。
通过技术引进，中国电力机车制造企业成功掌握了机车总成、车体、转向架、牵引变压器、牵引变流器、网络控制系统、牵引电机、驱动装置、制动系统等九大关键技术，以及受电弓、真空主短路器、高压（电压/电流）互感器、司机控制器、辅助设备/牵引电机通风机、空压机、机车空调、复合冷却塔、车钩缓冲器、车载卫生装置十项主要配套技术。开创了我国自主研制牵引变流器、网络控制系统、大功率牵引变压器、大功率牵引电机等重要零部件的先河；构建了与国际接轨的技术标准体系。中国铁路牵引技术实现了从直流传动到交流传动的根本转换，由采用直流传动技术的韶山系列机车上升到和谐系列交流传动机车。通过技术引进工作,和谐型机车制造企业在短短的几年时间里,完成了2642台机车的生产任务,极大缩短了机车设计制造周期,满足了铁路运输高速增长的需求。在引进先进技术的同时也同步引进了先进的质量管理理念，和先进的管理方法和手段，
国际水准的交流机车制造技术平台;提升了质量管理体系持续改进的能力；初步形成比较完善的供应商管理体系；初步建立机车运用信息数据库，构建了售后服务保障体系；部分企业顺利通过国际铁路行业最高管理标准（IRIS标准认证），项目管理模式日渐成熟，轨道交通装备的可靠性、可用性、可维护性和安全性活动（RAMS活动）初步开展。
本论文通过对韵山系SS3B电力机车的车体（底架以上），各个部件的分析研究，了解各部件之间的工作特性及关系。在了解其结构的基础上对各部件进行三维建模，并对对各个部件的零件图进行装配。在掌握其结构的基础上完成，根据电力机车大修规程编制该机车修理工艺。

第二节 韵山3B电力机车的特性

一、 机车起动和牵引能力强机车技术先进

因为机车功率大，粘着重量(即机车的重量分配在主动轮对上的压力)也大，故机车起动以及牵引能力强大。机车运行于4‰的直线坡道上可以完成停坡起动10000t货物列车，车速可按54km/h的均衡速度运行。当机车运行于6‰的直线坡道上时可停坡起动6000t货物列车，而且可按64km/h的均衡速度运行。
该电力机车的控制系统采用列车通讯网络先进技术，该系统将中央控制单元微机柜（TPW）、（CCU）、彩色液晶显示屏（DISP）、逻辑控制单元（LCU）、机车综合监测装置（TAX2）、制动逻辑控制装置（DKL）是通过车辆总线MVB而联络成为通讯网络，并且通过列车总线WTB实现将两节车的信息通过通讯网络联结起来。

图 1-2-1 车体
二、机车可靠性高
机车互换性强、可靠性高、使用与检修以及维护起来方便,由于该机车采用了逻辑控制单元（LCU）控制，取消了SS3型机车上中间继电器和时间继电器，从而避免了大量的电器触点，从而提升了电气系统工作的可靠性；
该机车通过采用网络控制技术，实现了重联机车的大量重联硬连线可以取消，而且通过总线以通讯方式传输各种指令和不同的信息，不但布线简单了，而且也提高了工作的可靠性。为保证其系统的工作可靠性以及门联锁、紧急制动、电子柜重联控制信号和重联电话采用硬连线；
机车司机室内装有彩色液晶显示屏，机车主要设备的工作状态以及故障信息均显示于显示屏上，并可以用便携式数据采集器通过线路控制器(LCU)采集各种相关数据，因此，机车在使用与检修及维护上更加方便；
机车主要配件劈相机、变压器、平波电抗器、牵引电机、通风机等均与SS3型机车一样，因此具有良好的通用互换性。
SS3B型电力机车主电路与SS3电力机车相比，增加了高压连接器、网压表、高压隔离开关、高压变压器、降压变压器、高压互感器采用了自动开关。真空断路器、受电弓均采用了进口产品。
辅助电路在每节机车压缩机采用了一台螺杆式压缩机。采用了三极式自动开关代替了辅保装置，保护辅机过电流。SS3B型机车控制电路与SS3型机车相比，SS3B型机车控制采用了微机柜、逻辑控制仪（LCU）和网络控制技术。

第二章 韵山3B电力机车的车体

第一节 概述

电力机车车体是一箱型壳体,是由梁组以及板焊接组成的复杂空间结构,是组成电力机车的主要部件的其中之一。电力机车上多数机械以及电机设备和电子电器装置都安装在车体上。在其运行的过程中，车体不但要承受垂直载荷还要承受侧向力以及水平方向的冲击载荷，并且传递制动力和牵引力于车钩，因此车体结构必须要符合电力机车的通用技术条件，还有具备足够的刚度和强度，从而保证运行的平稳性和安全性；还有为车内部设备安装提供足够的空间，保证其正常运转；还要为司机的操作提供良好的工作环境。
韵山3B型电力机车结构材料由Q235A型材、Q235A钢板和钢板压件组焊接构成，车体采用框架式整体承载结构。
车体在结构上以横向中心线对称布置，从而车体重量分配基本均匀。底架位于车体下部,试车体的基础,也是主要的承载体。车体两侧都是侧墙结构，车体两端各有一个司机室，它们均焊接于底架上。车体在组装时，应用六根车顶连接横梁将两侧强连接成为箱型壳体。在车体顶部安装安装小顶盖装置，还设有5个可以拆卸的小顶盖，底架，侧构.司机室和小顶盖装置，都属于车体外壳结构的主要部分。
司机室前部设有明亮而宽敞的前窗，侧面也设有铝合金活动侧窗，视野非常开阔，便于司机师傅观察周围环境。
从入门直接进入司机室，通过走廊可观察各个设备室内部。在车体两侧墙设有纵向排列的立式百叶窗，大气经过百叶窗后在经过滤网过滤灰尘后进入车内，冷却各个设备，两侧墙上设有玻璃窗，可以为车内提供温馨的阳光浴。
牵引缓冲装置装设于机车两端的标准高度处，通过牵引装置可以实现对列车的牵引。机车的前段下不装有排障器，以用来排除线路上的障碍物，从而保证列车的安全运行，排障器上还装设有脚踏板，用于工作人员完成调车作业。
车体总装提出如下几点要求：
1、车体在1.4位枕梁之间的挠度为6~12mm;
2、外墙表面的平面度在1m内不超过3mm；
3、车体两侧倾斜度不能大于6mm；
4、车体焊接时应该符合TB1580—85机车车辆最新焊接技术条件；
5、侧墙上部旁弯（在两个入口门之间）不大于8mm；
6、机车在组装完成后应对外壳进行漏水实验。

第二节 车体外壳结构

一、司机室
司机室位于车体两端，其结构完全一致，司机室的钢结构长度为1670mm其两侧的斜度和底架一致。前端的中间略尖，分别向左右两侧后斜，它们分别于两侧圆弧相切，后部斜率为1：15.5， 图 2-2-1 司机所钢结构
这样有利于减少风的阻力，司机室前后端宽度为2906mm和3106mm。
司机室外部墙体以及顶板均采用3mm厚度的钢板，下中立柱和前中立柱由80*48*6mm压型槽钢和封板组焊接构成箱型截面，上下角立柱由5mm厚度的钢板压制成构件，由于门窗处的应力极高，其周围的断面都具有极高的段面模数，并对孔角处加焊圆弧板从而减少应力集中。司机室用100*63*10mm的角钢构成司机室腰梁以及下弯梁。安装侧窗梁可通过司机室焊接胎膜定位，侧窗的窗口板尺寸可以通过数控机床激光切割来精确加工，从而达到铝合金成型的窗框完美安装。
司机室中的骨架如果其含有封闭断面较大梁以及柱，应该在其内部填充超细的玻璃棉缝和毡，这样可以增强司机室内部的隔音和防寒效果.
司机室的顶部焊接有头灯安装体，它是由2mm和3mm的厚钢板研制焊接而成的，头灯的两侧设有两个小门，作用是可以更换灯头，以及调节光源。还装有风罩和防尘网，组成的通风窗口，使灯头的散热和通风得以保障。
侧墙主要由车顶侧梁和侧墙板以及各个横梁组焊接组成，属于车辆钢结构的主要组成部分。侧倾结构的总长为17060mm，其高度为2080mm，顶盖高度为321mm。侧墙结构两端是车厢的入口部分，其中间设置进风口，安装有过滤装置和立式百叶窗装置，其尺寸与韵山1型电力机车一致，目的是为了两车配件的互换性。侧墙上还设有固定的窗口，用来安装钢化玻璃以保证车内的采光。
门框的立柱尺寸为160*63*6.5mm的槽钢，窗间立柱尺是由130*63*4mm的压型槽钢构成，和4mm厚度的外部墙板构成了封闭断面。侧构顶的侧梁是由4mm的钢板压制而成的，和外部顶板组合焊接后，构成斜向梁，这样就增强了侧构的承压能力。为提高顶梁的刚度在其内部焊有压制成槽型的肋板，位于下侧立柱焊接的位置。侧构的顶梁材林是用4mm的钢板折弯压制成型的，用来安装，支撑

图 2.2.2 车体侧墙
顶部的活动顶盖。顶部额横梁其作用为连接顶侧梁和顶梁，它们之间的间距为517.5mm，从而侧构的顶部被分成小框格，这样可以增加外部盖板的强度，在顶梁上安装有6块安装板，上面有M20大小的螺纹孔，其目的是在安装车体的时候固定和连接横梁。
二、小顶盖装置
小顶盖主要包括：高压室顶盖、变压器室顶盖、高压室顶盖和走道板。
各项顶盖边缘部分都嵌有14mm厚、40mm宽的黑色闭孔海绵橡胶密封垫片，应用螺栓、压板装置已达到顶盖四周于侧构顶梁和连接横梁顶部密闭配合，从而防止粉尘和雨水浸入车内，是车内部各个机构间正常工作。
（一）、机械室顶盖
紧挨着司机室顶盖，长2926mm，宽2016mm，周围由50*32*4mm角钢和翻边高度为35mm的外顶板组合焊制成槽型沟，用来安装橡胶密封装置。顶盖板是由3mm钢板压制成的人字形断面，中间高两侧倾斜角为2.6度，这样可以方便排水也提高了顶板的刚度的优点。顶盖的上部布置有1个风缸座和5个受电弓安装座，二者均采用8mm厚的钢板压制成槽型断面。受电弓安装座其上部安装平面应该在同一个水平面上，相差不能大于1mm。顶盖的边缘部分焊有10个卡板，用盖型螺母和吊环螺栓紧固，相邻两顶盖之间用盖型螺母和公共压板紧固。
（二）、高压室顶盖
高压室顶盖位于机械室顶盖的内侧，周边密封形式和机械室相同。骨架由50*32*4mm角钢和50*50*5mm厚的角钢焊接构成。顶盖上安装有活动百叶窗装置为制动电阻柜通风冷却。百叶片的开启由活塞式风缸来完成，风缸的前段设置有止档，在组装的时候和百叶窗配合焊接，从而方便调节风缸的行程，百叶窗在开启时开启角度为85度~90度，百叶窗的关闭是通过风缸内部弹簧的反作用力关闭的。
（三）、变压器室顶盖
变压器室顶盖位于车顶的中央，2866mm长2016mm宽。边缘密封结构与机械室顶盖密封形式相同。顶盖骨架由一些角型横梁和两根80*43*5mm角钢组成。由于电压器设备的体积原因所以要求顶部的中部需要增设附有加强筋的罩盖,在它的两侧设有采光玻璃窗四个,而且在顶板上还要设置设有空气断路器和电流互感器的安装孔，还要设置通往车顶的人孔天窗。受电弓和天窗联合联合控制，在天窗开启时，受电弓电路被行程限制器隔断，从而受电弓不能升起，保证了作业人员的安全作业。
（四）、走到板
走道板位于和顶部各活动顶盖的两侧，由由扁钢、角钢组合成骨架在与2*22mm的钢板组合焊接构成，它的主要作用是为了满足工作人员在对机车进行安全检修时提供通道。
（五）、其他
在司机室前段及两侧距离车轨1600mm的地方安装有踏板，用Φ25mm的钢管和5mm花纹钢焊接组成，花纹钢上设置有排水的小孔，在侧窗和前窗的下部安装有扶手，为工作人员在清洗和检修提供方便。
在车顶部周边均设置有雨檐，司机室顶部雨檐呈槽型，这样可以把雨水引流到司机室后端。侧墙顶部雨檐向外部突出，防止雨水进入百叶窗而进入车体内部对危害车内货物及设备。
合体外壳在组装完成后应该对其表面进行防锈处理即：喷丸或打砂处理，之后再对表面涂防锈的底漆，然后再根据相关要求进行装潢作业。

第三节 车体内部结构

装饰在钢骨架上的结构称为机车的内部结构，这一结构不属于承载结构，而是用于车体内部的消音、防寒、隔热以及装有必要的设计装潢可以给成无人员以良好的视觉美感创造美好的工作环境。韵山3B型电力机车的内部结构主要分布于司机是内部。
车体内部的附属骨架即车体内部结构，就好像将司机室和其他空间隔开的司机室后墙，为安装机电设备而设立的台架，将各个局部空间隔开的各个门以及联锁装置，都是车体内部结构的一部分。
一、司机室的内层结构
韵山3B电力机车的内层结构目前还是用木质结构作为安装内墙板的骨架。
木结构安装梁的材质用硬木，其截面形状取决于骨架的的形状变化。起暗疮的木质框架属于预制构件，厚度55mm，内边带有圆弧，安装时根据车辆实况进行修理。
外壳和内墙板之间预先安装一层30mm厚度的硬质聚苯乙烯泡沫塑料，再安装一层软质聚氨酯泡沫塑料，这样做可以起到良好的防寒和隔音效果，提供良好的工作环境。
韵山3B电力机车可以采用50mm厚度的超细的玻璃棉和毡代替内层填充的填料。这是机车图纸所允许的。
司机室内地板采用木质结构，距离底架上平面高125mm。主要分为活动地板（活动地板即就是可以揭开）和固定式地板两种。为了方便空气管路和电气线路的安装和维修，司机室中部设置活动地板。固定地板材质为21mm厚，宽为115mm的松木板组合构成。在木地板上方还要铺设一层棕色的橡胶地板布。木地板和侧壁接缝的结合处还要安装3mm厚度的铝合金制压条密封。木地板的下层空间填由一层软质聚氨酯泡沫塑料和硬质聚苯乙烯泡沫塑料，可以用超细玻璃缝合毡代替，因为这种材料具有保温、细绳性能好、和抗燃的特点，目前这种材料已经被广泛采用。
二、车内部各室骨架和台架
为保证工作人员的安全各室内骨架和各室门装置将变压器室、高压室的设备和走廊隔开。为保证足够的空间，这种墙体仅仅厚30mm。骨架的立柱采用5mm厚的钢板压制成槽钢，骨架上梁用4mm厚钢板压制而成，各上门梁要求其高度一致。
车内各门有双开和单开两种，双门占大多数，这样是因为开口面积增大便于工作人员检修车内设备。为了便于进风，窗口焊接有钢板拉网，工作人员也可以从走廊观察个设备的运行情况。转动门上设置的门锁把手，可以完成上下插销同时开闭。同时也要保证各门锁装置灵活可靠。
各个室门还要设置机械式门联锁装置如下图所示。它是一种带锁闭装置的转
1- 挡环；2-支承；3-阀挡；4-锁环；5-锁杆；6-手把锁环；7-连接叉；8-连接芯
图 2-3-1 们联锁结构
动机构，在其转动轴上焊接有阀挡凸块，而且在每一扇门上相应位置装设有锁环和手把锁环。在各个室内没人时可以将手把锁环拉下，这样可以使转动轴转动将各个室门被锁环紧扣，不能打开。在升弓状态时，联锁的阀杆伸出阻止阀挡回转，各个室门无法打开。在连锁阀杆回收时各室门可以打开。此时受电弓不能升起，机车不带电。这种联锁装置可以避免工作人员在设备室内工作时触电的危险情况。
三、司机室隔墙
司机室后墙将司机室和其他设备室隔开，走廊门设置在后墙梁侧，通过走廊门可以到达车内部各个设备室，和另一端司机室。
司机室的后墙采用全钢结构，分为走廊门框架、 图2-3-2司机室隔墙
框架结构、隔墙结构三部分。
隔墙骨架材料为200*50*5mm的压型侧立柱,98*40*4mm的压型中间立柱和两根中间横梁组合焊接构成本.在骨架前面焊接有3mm厚的钢板,后壁板用铝铆钉固定,隔墙的内部填充有超细度玻璃棉和毡。
柜架结构位于隔墙前部,主要材料为57*25*3mm的压型钢板和压型槽钢焊接组成,两旁设置有衣柜和自动停车相关的装置以及信号柜,下端是接线端子柜,工具柜和手闸轮柜位于中间部分。各柜子均安装有柜门。
走廊门框架采用4mm钢板模压成型的框架和2mm钢板模压成多重折弯形状的门框板组合焊接构成，由于在开关吧门时会有一定的冲击和振动，所以走廊门框应该要具备一定的刚度。

第四节 车体的通风、采光及其他

一 、侧墙百叶窗
侧墙百叶窗是为满足车内设备通风冷却的进风窗口，其结构采用竖式结构，外形大方而且美观。百叶片采用1.5mm钢板模压成v型构件，分内外两层交叉安装在外界空气在吸入时，具有一定速度的空气接触v型栅后，使其旋转才能进入
车内。空气中的部分雨滴和灰尘在遇到v型栅后与其发生碰撞失去动能，由于重力作用的从在从而落下，所以可以避免其进入车内。而部分穿过v型栅的尘埃和
图 2-4-1 百叶窗结构
水滴则在经过棕丝过滤网时被过滤，这样起到了良好的空气过滤作用。
用钢板压制件组合焊接构成的雨槽是百叶窗外围边框，他可以使侧墙上的雨水通过后由两侧排出。百叶窗应该制成小块部件组装，这样可以相互更换，便于维修。
二、司机室活动侧窗及各固定墙
用喷塑铝合金成型拉窗结构制成司机室活动侧墙。学习吸收国外6K电力机车的优点，侧窗的密封采用偏心压紧装置（结构简单压紧力大）。其偏心压紧量为4-5mm。偏心手柄的凸园由Φ48mm的圆弧段和Φ36mm的圆弧段构成。两端圆弧各自对应的偏心距为3mmhe5mm。当偏心块的凸园在开始压紧活动窗的时候，由于其作用力很小，为了加快动作行程从而采用5mm的偏心距。当偏心块与Φ48mm的圆弧段开始接触后，为了确保偏心压块能够自锁，选择3mm的偏心距从而减少压紧时候的上升角。由分析可知，压紧活动窗之后，受力点的压力升角应该小于摩擦角。这样可以避免侧窗压紧机构由于振动而松动。通过实验验证在密封接触面之间装有一圈空心密封胶条的密封方式有良好的防水性能和密封性。采用这种轻型合金活动侧窗这造型上美观大方可以缓解视觉疲劳，同时也方便司务人员的瞭望。
司机室前窗装设有两块电热玻璃，其尺寸为：长1207mm、高度717mm是由两块5mm厚的钢化玻璃中间装设电热丝组成。这样机车在寒冷的冬季运行时，只需要给电热丝通电即可消除窗户上冰雪的附着，避免了由于冰雪附着而导致的视线受阻。
侧墙的上部装设有为车内部采光所用的固定窗户，其材质为钢化玻璃。两侧都有每一侧六个，其厚度为5mm、宽588mm、高208mm，在安装时应该采用与其配套的橡皮压条及压芯密封。
三、入口门、走廊门
韵山3B电力机车的车门设计与韵山3型电力机车一样，也含有4扇入口门和4扇走廊门，车门的布置和旋转方向和韵山3型电力机车一致。
（一）、入口门
入口门位于司机室的两侧，其直接通向司机室。入口门内外层门板均有1.5mm厚的08#钢板通过整体冲压后成型，内外门板之间焊接装有乙形肋板，提高了们的刚度。在入口门的内层应该填充一定的御寒消音材料。门板内侧周边应该用501#胶粘贴黑色的海绵橡皮条，在压型槽内填充镶嵌海绵橡胶封条。这样做可以有效地阻挡冷空气和雨水的进入。在门框的下端焊接有排水槽，渗透的雨水可以通过这儿后由地板上的开孔排至外面。
（二）、走廊门
走廊门和入口门材质一样，走廊门内门板周边通过模压制作成双曲折形式，外部门板四周是折弯的，和内门板组合焊接后形成刚度很好的走廊门。在内外门板之间也要装有一定量的具有防寒和隔音功能的材料。在装配走廊门时在门框及门的周边凹槽内部用80#胶粘贴中空的橡胶密封条。这种双重内外密封的结构，可以防止车内部设备运转噪声传入司机室内，为司机师傅提供良好的驾车环境。走廊门的上部开设有双层玻璃窗，方便乘务人员方便观察走廊内的情况。走廊锁是铁道部的标准件，结构和入口门锁相同，但是走廊门锁并不带有没有钥匙锁闭机构。
四、牵引缓冲装置
牵引缓冲装置是构成机车的重要部件之一.机车通过牵引装置可以实现列车车对车牵引,它直接关乎着列车的运行安全.韵山3B电力机车同韵山1型电力机车一样其牵引装置也采用标准的13#内燃、电力机车车钩、MX-1型摩擦橡胶缓冲器、钩尾框以及单侧下作用式提杆装置。
（一）、车 钩
车钩是由钩尾框、开锁装置和钩体组成的。车钩尾部形装为R130mm的圆弧，从板接触面形状为圆弧形状。车钩在组装完成人力作用下可以摆动，方便在半径不小于R250mm的弯道处摘挂。钩头肩部距离冲击坐80mm，在冲击坐的上方安装吊杆装置可以提高车钩摆动的灵活性和恢复能力。
车钩的水平中心线离轨面距离880±10mm，车钩的高度可以调整，通过在钩尾框上加垫或者改变冲击坐下方安装在均衡梁上的磨耗板厚度进行调整。有时也通过改变吊杆头上的垫板来调节车钩高度。
按TB456-84钩尾框、车钩技术条件规定，车钩的三态作用（闭锁、开锁和全开）检查时应该在车钩轴线在呈水平的状态时，通过解钩提杆，严格认真的检查车钩三态作用是否正常：
（1）开锁位置——用手慢慢缓慢转动操纵提杆的把手，让闭锁位的钩锁抬高到钩舌尾部之上。在此操作时钩舌不允许转动。之后将提杆放松并回转，这时候钩锁开锁座面要落至钩舌推铁上，同时应该用手通过钩舌内侧将钩舌搬开至钩舌全开位。如图A
（2）闭锁状态——在钩舌上施加推力旋转钩舌至完全闭合的状态，这时候钩锁应能顺利的落到锁定位置。如图B

（3）全开位置——通过操纵提杆手把的持续旋转力，钩舌必须达到全开位置。如图C
A

B C

图 2-4-2 车钩的三种工作状态

13#车钩的部件最小破坏承载载荷如下：
钩 体——2950 kN
钩 舌——2250 kN
钩尾框——2950 kN
（二）、缓冲器
缓冲器的作用主要是用于吸收和减缓由于牵引或制动而引起的冲击能量，其能量将直接影响机车的安全和运行性能。
MX-1型缓冲器是带有橡皮减震片和摩擦楔形块的缓冲器，橡胶通过硫化处理与钢板结合在一起，构成一个减震单元，共计九片橡胶片。安装的时候钢板对角的两个球形台起到定位作用。橡胶片有缓冲和复原的作用，但是其承压面积有限，只靠橡胶片的作用是不能满足缓冲条件的，所以在缓冲器的前部设有楔块摩擦组件；楔块位于压块与箱体之间，当缓冲器压缩时，接触面之间产生了摩擦，和橡胶片一起削弱冲击能量。
MX-1型摩擦式橡胶缓冲器的有关规格如下：
最大作用力——1568±98 kN；
容 量——不低于34300 kN；
行 程——65±5mm。
五、排障器
韵山3B型电力机车的排障器结构为管式结构，如下图所示。是采用63.5*5mm
1-排障器；2-小排障器；3-脚踏板；4-安装座；5-感应线圈；6-垫板
图2-4-3排障器结构图
无缝钢管弯制组合焊接而成。由于在落车(落车是指机车组装结束后经过检查后可以交付使用)后要求排障器到轨面高度为100±10mm，所以在排障器的下部装设有可以调节高度的小排障器部件，用规格为M20*75mm螺栓安装，小排障器上有长圆孔，这样就可以调节排障器的高度。
六、其 它
在入口门两侧安装的上车扶手。该装置由锻钢和无缝钢管（l=1810mm）制成的球形扶手杆座组成的。

第三章 韵山3B型电力机车体的三维建模过程 

第一节 Solideorks功能和特点 

Solidworks软件功能强大，组件繁多。Solidworks功能强大、易学易用和技术创新是SolidWorks的三大特点，使得SolidWorks 成为领先的、主流的三维CAD解决方案。SolidWorks能够提供不同的设计方案、减少设计过程中的错误以及提高产品质量。SolidWorks不仅提供如此强大的功能，同时对每个工程师和设计者来说，操作简单方便、易学易用。  
一、软件特点 
在目前市场上所见到的三维CAD解决方案中，SolidWorks是设计过程比较简便而方便的软件之一。美国著名咨询公司Daratech所评论：“在基于Windows平台的三维CAD软件中，SolidWorks是最著名的品牌，是市场快速增长的领导者。”  
在强大的设计功能和易学易用的操作协同下，使用SolidWorks，整个产品设计是可百分之百可编辑的，零件设计、装配设计和工程图之间的是全相关的。只有SolidWorks 才提供了一整套完整的动态界面和鼠标拖动控制。“全动感的”的用户界面减少设计步骤，减少了多余的对话框，从而避免了界面的零乱。用SolidWorks资源管理器可以方便地管理CAD文件。SolidWorks资源管理器是唯一一个同Windows资源器类似的CAD文件管理器。 SolidWorks 提供的AutoCAD模拟器，使得AutoCAD用户可以保持原有的作图习惯，顺利地从二维设计转向三维实体设计。  
二、主要模块
㈠ 零件模块 
（1）SolidWorks 提供了无与伦比的、基于特征的实体建模功能。通过拉伸、旋转、薄壁 特征、高级抽壳、特征阵列以及打孔等操作来实现产品的设计。  
（2）通过对特征和草图的动态修改，用拖拽的方式实现实时的设计修改。 
 （3）三维草图功能为扫描、放样生成三维草图路径，或为管道、电缆、线和管线生成路径。 
㈡ 曲面建模 
通过带控制线的扫描、放样、填充以及拖动可控制的相切操作产生复杂的曲面。可以直观地对曲面进行修剪、延伸、倒角和缝合等曲面的操作。
㈢ 钣金设计 
SolidWorks 提供了顶尖的、全相关的钣金设计能力。可以直接使用各种类型的法兰、薄片等特征，正交切除、角处理以及边线切口等钣金操作变得非常容易。用户化SolidWorks的API为用户提供了自由的、开放的、功能完整的开发工 
第二节 SolidWorks基本操作功能介绍

牵引缓冲装置缓冲为弹性胶泥缓冲器，壳体、连接板、撞头、活塞杆、缸体、预压板、垫板、弹性胶泥、芯子、开口销、垫块，减磨套等组成。对个零件进行三维设计，然后装配为一体。 
一、 建模过程分析
在开始建立模型之前，先对模型进行分析。缓冲器等零部件组成的的装配体，大多数零件的绘制是采用拉伸和旋转特征的。都可以采用从里到外的方法来设计，完成了模型的建立。  
二、基本零件特征 
（一）基本体特征 
基本体特征包括拉伸、旋转、扫描和放样及其切除四个特征造型工具。建立基本体特征的第一步是选择绘制平面建立草图，因此它们也称为基于草图的特征。 
（二）拉伸凸台∕基体 
零件草图沿垂直于草图平面的方向移动所形成的实体，就是拉伸特征。我们把二维外形轮廓叫做草图。草图是拉伸得到的零件的剖面形状。常用的圆柱体、圆锥、棱柱、棱锥都可以应用此特征实现造型任务。
（三）凸台∕基体 
零件草旋转图，沿一条轴线旋转所形成的实体就是旋转特征。运用于多数轴类、盘类等回转零件造型。其中旋转轴是旋转特征中心的位置。草图是旋转得到的零件的剖面形状。 
（四）特征是三维建模最基本的单元，也是三维建模的核心内容之一。前面主要介绍了拉伸和旋转在本论文所用到的两种特征。 
a工程特征。常用的工程特征有：抽壳、筋、异型孔、倒圆、倒角等。
b变性特征。主要有：缩放、圆顶、特型、变形、弯曲、自由型等。
c复制类特征。常用的有：线性∕圆周∕草图∕曲线∕填充阵列、镜向等。  
三、装配体 
装配体是在一个solidworks文件中两个或多个零件（也称为零部件）的组合，是通过零部件之间几何关系的配合来确定零部件的位置和方向，如重合配合迫使两个平面变成共平面，面可以彼此移动，但不能分离开；同轴心配合迫使两个圆柱面变成同心，面可以沿共同轴移动，但不能从此轴脱开。常用的配合关系有：重合、平行、垂直、相切、同轴心、距离、角度等。

第三节 韵山3B电力机车的车体三维建模

一、电力机车车体的实体造型
（一）车体侧面门把手造型
单击菜单“文件”→“新建”→“零件”，然后点击“确定”按钮，弹出新零件窗口，在设计树中选择“上视基准面”为草图绘制平面，单击 “草图绘制”，绘制如下草图。

图 3-3-1 门把手草图
单击“退出草图”按钮，再点击“特征”按钮，在单击”扫描”按钮，选择圆为轮廓，选择直线为路径， 然后单击按钮生成门把手的实体图形。

图 3-3-2 门把手实体图
（二）侧墙造型
新建零件图选择有视基准面绘制如下草图

图 3-3-3 侧墙草图
接下来退出草图绘制选择特征按钮,再选择拉伸凸台体,选择拉伸尺寸为10mm拉伸,结果如下图:

图 3-3-4 侧墙实体图
侧墙百叶窗造型
打开已经画好的钣金模型,点击工作界面右侧的设计库中,在forming tools文件夹下找到画好的钣金模型,拖拽至钣金面上如图

图 3-3-5 百叶窗造型
然后选择线性阵列,定义相关数据如图

图 3-3-6 百叶窗阵列草图
完成后点击确定即可完成百叶窗实体建模,成型后如图

图 3-3-7 百叶窗实体图
(三)装配图的建立
单击新建按钮选择装配图,单击插入零部件，点击浏览选择车体底架插入装配图如图

图 3-3-8 底架装配图
点击添加零件,选择司机室，添加后其添加相应的几何配合关系如图：

图 3-3-9 底架与司机室的装配
再一次添加零件选择侧墙,加入后确定几何配合关系后单击确定得到如下装配图：

图 3-3-10 侧墙的装配
在添加零件百叶窗,并选取相关配合数据后得到如下图:

图 3-3-11 侧墙百叶窗的装配
再一次添加零件,加入车顶盖,得到如图所示实体:

图 3-3-12 车顶的装配

第四章 韵山电力机车车体修理工艺

第一节 电力机车常见故障及处理方法

1、受电弓升不起时，应如何检查处理？①检查电源柜内自动开关602QA闭合是否良好。②闭合电钥匙570QS，确认287YV吸合，门联锁杆伸出。应急时可将287YV顶死。③闭合受电弓按键，确认1YV吸合（升弓压力表有无压力），如1YV不吸合，可事先顶死1YV，用电钥匙控制升降弓（注：287YV和1YV不能同时顶死，断电钥匙后将无法降弓）。   
2、如何用第一牵引风机代替劈相机工作？①确认213KM无焊接，网压不低于22KV。②将242QS置于“1FD”位，296QS置于下合位（电容位）。③故障节转容起后，“劈相机”灯长亮。   
3、110伏控制电源故障时，应如何检查处理？①检查电源柜内各自动脱扣开关及闸刀位置正确。②将电源柜稳压触发插件A组转B组。③无效时，668QS置于重联位，借电运行。   
4、运行中显示“辅过流”，主断分闸如何处理？①利用显示屏判断出故障辅机，检查三相接线、自动脱扣及接触器状态。②切除故障辅机，无效时拆下三相接线，做好绝缘。③将辅助接地开关237QS置于故障位甩单节运行。   
5、运行中主断路器自动分闸时（含无显示）应如何处理？①回手轮后看网压表、辅压表、列车管风压及主、辅显示屏的显示。②判断出故障节，甩单节运行。③无