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1、DF4B內(nèi)燃機車車體、轉(zhuǎn)向架及電傳動,東風(fēng)4B型內(nèi)燃機車車體和轉(zhuǎn)向架機車車體一、 東風(fēng)4B型內(nèi)燃機車車體,內(nèi)燃機車車體主要由底架、側(cè)壁、頂蓋、內(nèi)部隔墻、司機室等組成的鋼結(jié)構(gòu)和車體附屬部件組成。車體是內(nèi)燃機車上部結(jié)構(gòu)的骨架，同時也是動力裝置和幾乎所有輔助裝置的安裝基礎(chǔ)以及乘務(wù)人員的工作場所。在機車不同工況下，車體分別承受牽引力、制動力，走行部分傳遞的沖擊、振動以及不同因素形成的橫向力的作用。由車體工作條件可知，車體結(jié)構(gòu)必須具有足夠的強度和剛度，以確保車體安全可靠。,車體結(jié)構(gòu) 東風(fēng)4B型內(nèi)燃機車的車體為框架式薄壁結(jié)構(gòu)承載式車體。車體由左右側(cè)壁、底架、車頂、端部的兩個司機室焊接在一起，構(gòu)成了車體骨架

2、。車體內(nèi)部按照兩端司機室、電氣室、動力室和冷卻室的布局，相應(yīng)地設(shè)有四組隔墻。隔墻四周分別與側(cè)壁、車頂和底架焊接在一起。顯然，四組隔墻不但成為車體的一個組成部分，而且也增強了車體結(jié)構(gòu)的橫向剛度 。 機車上部結(jié)構(gòu)的鉛垂載荷由底架、側(cè)壁和車頂共同承受，并通過8個旁承傳至轉(zhuǎn)向架。牽引力由兩臺轉(zhuǎn)向架的牽引桿系統(tǒng)傳至底架、側(cè)壁和車頂，最后經(jīng)牽引梁和緩沖座傳至車鉤。橫向力經(jīng)轉(zhuǎn)向架、側(cè)承傳至側(cè)壁、底架與車頂。,二、車體通風(fēng)、采光和隔熱,1.車體的通風(fēng) 為了保證機車動力裝置、電氣系統(tǒng)和各輔助機組的用風(fēng)和冷卻通風(fēng)，東風(fēng)4B型內(nèi)燃機車的車體側(cè)壁和底架上開設(shè)有各種通風(fēng)孔口；車頂側(cè)面裝有兩臺車體通風(fēng)機，車頂設(shè)有小天窗，

3、以排除車內(nèi)油氣。 動力室車底架下部設(shè)有加設(shè)濾網(wǎng)的通風(fēng)口，空氣經(jīng)過濾網(wǎng)進入牽引發(fā)電機，冷卻牽引發(fā)電機后，部分熱風(fēng)經(jīng)過牽引發(fā)電機下排風(fēng)口排出，其余熱風(fēng)經(jīng)牽引發(fā)電機上排風(fēng)口排至動力室，這是為了使動力室內(nèi)保持一定的正壓，有利于動力室的清潔。 當冷卻風(fēng)扇工作時，外界空氣主要經(jīng)過下排百頁窗被吸入室內(nèi)。如果油、水溫度偏高時，上排百頁窗也自動開啟，大量空氣進入冷卻室。冷卻空氣通過散熱器后成為熱風(fēng)，通過風(fēng)扇上方的車頂百頁窗排出車外。 冷卻室的冷卻空氣也要經(jīng)過后牽引電動機通風(fēng)機、底架風(fēng)道被引入后轉(zhuǎn)向架的三臺牽引電動機，對電動機進行冷卻。冷卻室的空氣也供空氣壓縮機用風(fēng)。,2.車內(nèi)采光 東風(fēng)4B型內(nèi)燃機車的車內(nèi)采光是

4、靠自然采光與照明燈具共同解決的。動力室與電氣室兩邊側(cè)墻上，各設(shè)置兩個玻璃窗。在電氣室兩側(cè)通道上各設(shè)置兩個照明燈。動力室兩側(cè)通道上各設(shè)一個照明燈。動力機組兩端各設(shè)一個照明燈。冷卻室兩側(cè)通道上，各設(shè)一個照明燈。冷卻器鋼結(jié)構(gòu)V型夾角中間隔板的兩側(cè)，各設(shè)一個照明燈。,3.車體隔熱 對于內(nèi)燃機車內(nèi)部各室，均應(yīng)保持適宜的溫度。這涉及到勞動保護、動力裝置和各種輔助設(shè)備的使用壽命。也影響到機車的運用。機車內(nèi)部溫度容易受到外界氣溫的影響，故應(yīng)在機車車體上加設(shè)隔熱層，以增加車體的抗熱保溫能力。至于在嚴寒地區(qū)使用的內(nèi)燃機車，則應(yīng)采取專門的防寒保溫措施。,三、司機室設(shè)備,內(nèi)燃機車司機室內(nèi)的各項設(shè)施應(yīng)以改善乘務(wù)人員的工

5、作條件、使駕駛、操作、瞭望方便為前提。 司機室設(shè)有前窗、側(cè)窗、左右側(cè)門；司機室后壁隔墻上設(shè)有左右兩個通向機器間的后門。 為司機室冬季取暖，司機室設(shè)有暖風(fēng)機和暖氣。為夏季降溫，設(shè)有頂部風(fēng)扇，并有車前通風(fēng)道，在頂部兩旁開有天窗，可以形成空氣的自然流通。 在司機操縱臺的后方布置有正、副司機座椅。司機座椅側(cè)面附有添乘座。 司機室操縱臺上設(shè)有電爐。 司機室外面前部兩側(cè)設(shè)有標志燈具。側(cè)窗下方設(shè)有型號燈具。頂部裝有前照燈。 每端司機室的頂部均裝有三個風(fēng)笛，其中兩個為低音風(fēng)笛，方向向前；另一為高音風(fēng)笛，方向向后。,四、 機車牽引裝置,機車牽引裝置用以實現(xiàn)機車與車輛間的連接（或分解），同時傳遞牽引力和沖擊力。

6、東風(fēng)4B型內(nèi)燃機車的牽引裝置由車鉤、鉤尾框、鉤尾銷、前、后從板、尾框托板、車鉤提桿和緩沖器組成。牽引裝置安裝在車體底架兩端的牽引梁內(nèi)。 東風(fēng)4B型內(nèi)燃機車的車鉤，特點是保留了原來3號車鉤的防跳裝置，同時采用貨車13號車鉤的主要零件?？勺柚挂蜚^鎖鐵上移，防止車鉤自動開啟。后改用內(nèi)燃、電力機車車鉤（下作用）；此型車鉤車鉤的結(jié)構(gòu)和尺寸與貨車13號下作用式車鉤相同，只在其鉤體尾部制成圓弧形，可適應(yīng)鉤頭在水平向左右擺動。 牽引緩沖裝置采用全鋼摩擦式二號緩沖器。此種緩沖器由盒體、盒蓋、內(nèi)、外環(huán)彈簧，底板等零件組成。緩沖器能部分地吸收機車車輛間的沖擊能量，可有效地緩和其間的沖擊。 牽引緩沖裝置的車鉤中心線距

7、軌面高度為880士10mm；,轉(zhuǎn)向架,一、DF4B型內(nèi)燃機車轉(zhuǎn)向架綜述,貨運機車牽引噸位大，應(yīng)有足夠的牽引力、減少軸重轉(zhuǎn)移、提高粘著重量利用率，防止空轉(zhuǎn)。東風(fēng)4B型內(nèi)燃機車轉(zhuǎn)向架由構(gòu)架、軸箱、輪對、牽引桿裝置、彈簧懸掛裝置、旁承裝置、電動機懸掛裝置以及基礎(chǔ)制動裝置等部件組成；在其設(shè)計上應(yīng)同時滿足客運和貨運牽引的要求。 作為貨運機車轉(zhuǎn)向架，采用了牽引電動機順置排列措施。采用低位牽引桿裝置。因轉(zhuǎn)向架為保證機車垂向動力學(xué)性能，采用了兩系彈簧懸掛系統(tǒng)。此外，轉(zhuǎn)向架上設(shè)置四個彈性橡膠堆旁承，其縱向間距較大，在牽引工況下，轉(zhuǎn)向架構(gòu)架傾斜程度小，可提高粘著重量的利用率。,客運機車運行速度高，要求有良好的運行

8、平穩(wěn)性和穩(wěn)定性。東風(fēng)4B型內(nèi)燃機車轉(zhuǎn)向架作為客運機車轉(zhuǎn)向架、采用的兩系彈簧懸掛系統(tǒng)，二系橡膠堆彈簧（即旁承），一系軸箱圓彈簧。為衰減垂向振動，在轉(zhuǎn)向架兩端軸軸箱與構(gòu)架間設(shè)置液壓減振器。對機車的浮沉振動、側(cè)滾和轉(zhuǎn)向架的點頭振動均能起到阻尼作用。此外，轉(zhuǎn)向架上設(shè)置四個旁承裝置。它所產(chǎn)生的摩擦力矩可有效抑制機車直線運行過程中的蛇行運動；在曲線運行過程中，也不致產(chǎn)生過大的側(cè)壓力。 東風(fēng)4B型內(nèi)燃機車轉(zhuǎn)向架采用軸箱拉桿定位，除使軸箱與構(gòu)架間的間隙得以消除外，還可對輪對施加縱向和橫向約束，保證了機車以較大的波長蛇行，促進了轉(zhuǎn)向架的穩(wěn)定。,牽引電動機的一端用吊桿和橡膠墊組成的機構(gòu)吊裝在構(gòu)架上，結(jié)構(gòu)簡單，改善

9、了電動機的振動條件。 轉(zhuǎn)向架采用每輪一個制動單元的基礎(chǔ)制動裝置，簡化了制動桿件系統(tǒng)。 機車垂向動、靜載荷通過轉(zhuǎn)向架的傳遞途徑為：車體一旁承一構(gòu)架一軸箱彈簧一軸箱一輪對鋼軌。 機車曲線運行過程中的離心力，外軌超高引起的機車垂力的水平分力以及機車水平振動產(chǎn)生的附加動載荷等組成的水平力，通過轉(zhuǎn)向架的傳遞途徑為：車體一旁承一構(gòu)架一軸箱彈簧一軸箱一輪對一鋼軌。 由牽引力和制動力形成的縱向載荷經(jīng)轉(zhuǎn)向架的傳遞途徑為：鋼軌一輪對一軸箱一軸箱拉桿一構(gòu)架一牽引桿一車體車鉤。,二、構(gòu)架,東風(fēng)4B型內(nèi)燃機車轉(zhuǎn)向架的構(gòu)架由側(cè)梁、橫梁、端梁、旁承座、上、下軸箱拉桿座、拐臂座和牽引電動機吊掛座等部分組成。 由于機車采用獨立

10、制動系統(tǒng)，所以每個車輪有一組獨立的基礎(chǔ)制動單元；每個單元的制動杠桿的三個支點都在同一制動座上。,三、軸箱,東風(fēng)4B型內(nèi)燃機車轉(zhuǎn)向架采用拉桿定位式滾動軸承軸箱。軸箱通過上、下軸箱拉桿與構(gòu)架相連接。一系彈簧的支座和軸箱體鑄成一體，簡化了結(jié)構(gòu)。軸箱拉桿兩端都配有橡膠襯套和橡膠墊，通過橡膠元件的彈性變形使軸箱相對于構(gòu)架在垂向和橫向獲得移動量。軸箱與構(gòu)架間沒有摩擦面，不存在磨耗，無需潤滑。輪對不能自由橫動，有利于改善蛇行運動。依靠橡膠元件的徑向、軸向及扭轉(zhuǎn)的變形能實現(xiàn)各個方向的良好緩沖作用。 軸箱由軸箱體、前，后端蓋、滾動軸承、緩沖支承及軸箱拉桿等組成。,四、輪對,東風(fēng)4B型內(nèi)燃機車的輪對由車軸、從動齒

11、輪、長轂輪心、短轂輪心、輪箍等部件組成。 在機車運行過程中，車軸承受復(fù)雜的交變載荷作用，其主要應(yīng)力都是交變的，多數(shù)車軸的折損是因疲勞引起的，車軸除應(yīng)保證有足夠的強度外，還應(yīng)盡量減少車軸上的應(yīng)力集中。 為使輪對在鋼軌上平穩(wěn)運行，順利通過曲線和道岔，減小踏面和輪緣磨耗，延長輪對使用壽命，對輪對的輪緣和踏面的外形尺寸有統(tǒng)一規(guī)定。,五、旁承裝直,東風(fēng)4B型內(nèi)燃機車轉(zhuǎn)向架采用四點支承彈性摩擦式旁承裝置。機車上部結(jié)構(gòu)的靜、動載荷經(jīng)過四個旁承傳遞給轉(zhuǎn)向架構(gòu)架，再通過軸箱彈簧分配給各輪對。采用四點支持彈性摩擦式旁承承載，可以控制機車直線運行過程中的蛇行運動。減小機車曲線運行時的構(gòu)架力。同時還可減少機車牽引狀態(tài)

12、下的軸重轉(zhuǎn)移現(xiàn)象，衰減機車垂向振動振幅。 旁承裝置由旁承體、下摩擦板、上摩擦板、球面座和球頭等組成。此種旁承結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、使用維護方便。,六、牽引桿裝置,機車采用牽引桿裝置作為牽引裝置，其特點是在傳遞牽引力和制動力的過程中，能夠適應(yīng)轉(zhuǎn)向架相對于車體的轉(zhuǎn)動、橫動和垂直方向的微量跳動。牽引桿裝置結(jié)構(gòu)簡單、方便布置、有利于降低牽引點的高度，減小軸重轉(zhuǎn)移，提高機車粘著重量利用率。 牽引桿裝置是直接傳遞牽引力和制動力的機構(gòu)。機車在運用中，乘務(wù)人員應(yīng)經(jīng)常檢查其外觀。機車架修時，應(yīng)對牽引桿裝置解體，對各桿件和連接銷進行探傷檢查。各連接銷解體后，應(yīng)檢查各潤滑油孔是否堵塞，要保證油孔暢通。牽引桿裝置組裝后

13、，在各連接銷油桿中壓注新潤滑脂；運用中如發(fā)現(xiàn)油杯中壓不進油，須將連接銷解體清洗，打通油孔通道后再組裝使用。,七、彈簧裝置,東風(fēng)4B型內(nèi)燃機車采用兩系彈簧懸掛裝置，兩系彈簧懸掛裝置可以減小彈簧裝置的合成剛度，增大其總靜撓度，從而改善機車垂直方向的運行平穩(wěn)性和減少機車對線路的動力作用。 一系懸掛采用獨立懸掛形式，由圓彈簧(即軸箱彈簧)、油壓減振器和橡膠墊組成。二系懸掛采用橡膠彈簧(即旁承橡膠彈簧)，一系剛度小，二系剛度大、對減小機車的軸重轉(zhuǎn)移和減小輪軌間的動力作用有利，而二系采用橡膠彈簧可有效地吸收來至線路的高頻振動。,八、牽引電動機懸掛裝置,東風(fēng)4B型內(nèi)燃機車的牽引電動機采用軸懸式懸掛，單側(cè)齒輪

14、傳動，此種結(jié)構(gòu)型式可以適用于最大速度不超過120 km/h的機車，以使結(jié)構(gòu)簡單、拆裝方便、易于制造和檢修。 東風(fēng)4B型內(nèi)燃機車牽引電動機的懸掛裝置由抱軸瓦、電機吊桿裝置、齒輪罩等部分組成。 牽引電動機的軸懸式懸掛結(jié)構(gòu)的特點為電動機的一端通過滑動軸承(即抱軸瓦)直接支承在動軸上；另一端通過吊桿裝置懸吊在轉(zhuǎn)向架構(gòu)架的橫梁或后端梁的電機吊座上。 牽引電動機的抱軸軸承為剖分式軸承。軸承蓋也是抱軸瓦的潤滑油箱，油箱內(nèi)需保持一定的油位，在軸承蓋內(nèi)側(cè)設(shè)有油杯，并裝有油尺，以檢查油位。運用中，此油位應(yīng)保持一定高度。如油位過高，而超過下軸瓦的軸頸面，將出現(xiàn)漏油現(xiàn)象；油位過低，則潤滑不良，易產(chǎn)生軸瓦碾片或燒損故障

15、。,九、基礎(chǔ)制動裝置,內(nèi)燃機車上設(shè)有空氣制動裝置和手制動裝置。轉(zhuǎn)向架上的基礎(chǔ)制動裝置由制動缸、杠桿系統(tǒng)和制動閘瓦等部分組成； 基礎(chǔ)制動裝置的作用是制動缸鞲鞴推力，通過杠桿系統(tǒng)放大若干倍后傳給閘瓦，使閘瓦以一定壓力作用在車輪踏面上，從而產(chǎn)生制動力，使機車減速運行或停止運行。當機車制動機緩解時，閘瓦與車輪踏面脫開，并保持一定距離。 東風(fēng)4B型內(nèi)燃機車采用單側(cè)、單閘瓦、帶閘瓦間隙自動調(diào)節(jié)器的基礎(chǔ)制動裝置，其特點為。每個車輪有一獨立制動單元。 東風(fēng)4B型內(nèi)燃機車基礎(chǔ)制動裝置由制動缸、橫桿、閘瓦間隙自動調(diào)整器、豎桿、吊桿、瓦托和閘瓦等組成。 東風(fēng)4B型內(nèi)燃機車設(shè)有手制動裝置，主要用以防止機車在坡道上停放

16、時發(fā)生溜車事故。,東風(fēng)4B型內(nèi)燃機車電傳動裝置,東風(fēng)4B型內(nèi)燃機車電力傳動工作原理,一、柴油機牽引發(fā)電機組的理想特性 1.同步牽引發(fā)電機的理想外特性 在電力傳動內(nèi)燃機車中，柴油機將燃油燃燒所產(chǎn)生的熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能后，通過曲軸驅(qū)動牽引發(fā)電機，使它發(fā)出三相交流電，經(jīng)主整流柜整成直流后，為直流牽引電動機提供電能。由于柴油機和牽引發(fā)電機在功率傳遞與變換中的緊密聯(lián)系，在電力傳動內(nèi)燃機車上，它們往往被稱為柴油機牽引發(fā)電機組。 柴油機所發(fā)出的有效功率，除一小部分供給機車輔助設(shè)備外，大部分供給牽引發(fā)電機并通過硅整流機組整成直流電能。 DF4B型機車的柴油機上安裝著聯(lián)合調(diào)節(jié)器，它由無級調(diào)速裝置通過步進電機進行控

17、制，對應(yīng)于司機控制器主手柄的每一個位置，有一個固定的柴油機功率和轉(zhuǎn)速，同時對應(yīng)一條牽引發(fā)電機的理想外特性曲線。,2.同步牽引發(fā)電機的調(diào)整特性 DF4B型機車利用同步牽引發(fā)電機的限壓、限流區(qū)段，而對其恒功區(qū)段進行勵磁電流的調(diào)節(jié)。在勵磁電流調(diào)節(jié)過程中，勵磁電流IFV隨負載電流TF的變化關(guān)系曲線JFV=f(IF)稱為同步牽引發(fā)電機的調(diào)整特性。 調(diào)整特性提供了牽引發(fā)電機進行恒功率調(diào)節(jié)時勵磁電流大致的調(diào)節(jié)規(guī)律。在設(shè)計牽引發(fā)電機的勵磁控制系統(tǒng)中，通常需要根據(jù)調(diào)整特性來正確選擇元件參數(shù)。例如，可以根據(jù)調(diào)整特性計算出測速發(fā)電機他勵繞組中勵磁電流的變化量，進而大致確定功調(diào)電阻RGT的容量及調(diào)節(jié)范圍。,二、東風(fēng)4

18、B型機車的勵磁調(diào)節(jié)系統(tǒng),東風(fēng)4B型機車的恒功率勵磁控制，主要依靠聯(lián)合調(diào)節(jié)器的調(diào)節(jié)作用來完成。勵磁調(diào)節(jié)系統(tǒng)的執(zhí)行元件是功調(diào)電阻RGT，由功調(diào)電阻RGT控制測速發(fā)電機的勵磁電流，經(jīng)測速發(fā)電機及勵磁機二級放大后調(diào)節(jié)牽引發(fā)電機的勵磁。因此，它屬于間接勵磁控制方式。 聯(lián)合調(diào)節(jié)器中各給定量、檢測量，調(diào)節(jié)量等均采用機械位移量表示，聯(lián)合調(diào)節(jié)器按其作用分為配速機構(gòu)、穩(wěn)速機構(gòu)和功調(diào)機構(gòu)三個部分。其中，配速機構(gòu)由步進電機，錐齒輪、一組梯形螺旋刷，寶塔彈簧及配速活塞等組成。穩(wěn)速機構(gòu)由飛塊、調(diào)速滑閥、滑閥套、柱塞、供油伺服器等組成；功調(diào)機構(gòu)由功調(diào)滑閥、功調(diào)伺服器(油馬達)和功調(diào)電阻等組成。,東風(fēng)4B型內(nèi)燃機車電力傳動基

19、本原理 DF4B型內(nèi)燃機車采用交-直流電力傳動裝置。同步牽引發(fā)電機F發(fā)出的三相交流電經(jīng)整流柜1ZL整流后，向六臺并聯(lián)的直流牽引電動機16D供電，并通過傳動齒輪驅(qū)動車輪轉(zhuǎn)動。 同步牽引發(fā)電機F的勵磁，是勵磁機L發(fā)出的三相交流電經(jīng)整流柜2ZL整流后，向同步牽引發(fā)電機F的勵磁繞組供電而實現(xiàn)的。勵磁機L的勵磁電流是直流測速發(fā)電機CF提供的。測速發(fā)電機CF的勵磁電流是啟動發(fā)電機QF輸出的直流電經(jīng)功調(diào)電阻RGT并經(jīng)調(diào)節(jié)后提供的，它保證在一定的機車速度范圍內(nèi)，使柴油機恒功率運行。同步牽引發(fā)電機F、勵磁機L、測速發(fā)電機CF和啟動發(fā)電機QF的轉(zhuǎn)子均由柴油機驅(qū)動。,對東風(fēng)4B型機車調(diào)速，實質(zhì)上就是對牽引電動機調(diào)速

20、，根據(jù)直流串勵電動機的速率公式分析可知， 改變nD的第一個方法就是改變加于牽引電動機電樞上的端電壓uD。由于東風(fēng)4B型機車上六臺牽引電動機并聯(lián)由牽引發(fā)電機通過主整流柜供電，因此可以認為uF(直流側(cè))等于uD，那么，在機車加速過程中uD也按UF相同的變化規(guī)律上升。當東風(fēng)4B型機車速度上升至3843km/h(貨運)或5157km/h(客運)時，uF(或uD)已十分接近該功率(額定裝車功率)下的限壓區(qū)，為避免牽引發(fā)電機最高電壓對機車繼續(xù)升速的限制，此時就可采取第二個調(diào)速方法，對牽引電動機進行磁場削弱，即根據(jù)速率公式減小牽引電動機的磁通。,三、牽引電動機的磁場削弱,東風(fēng)4B型機車的磁場削弱采取了分路

21、電流法，即在勵磁繞組上并接分路電阻。,圖中XC1、XC2為一、二級磁場削弱接觸器主觸頭；Rx1、Rx2為一、二級磁場削弱分路電阻。,在削弱之前XC1、XC2都不閉合，這時IDIDL，為全磁場工況。當機車升速到一級磁場削弱所規(guī)定的速度(東風(fēng)4B型貨運機車3843km/h，客運機車5157km/h)時，在自動過渡控制裝置的作用下，XC1閉合，磁場削弱分流電阻Rx1對勵磁電流起了分流作用，機車進入一級磁場削弱下的運行工況。當機車速度繼續(xù)升高至二級磁場削弱所規(guī)定的速度(東風(fēng)4B型貨運機車4955km/h，客運機車6573km/h)時，在XC1閉合的同時，XC2閉合，于是電阻Rx1和Rx2對勵磁電流同時

22、起了分流作用，機車進入二級磁場削弱下的運行工況。 也就是說，恒功率工況下磁場削弱后牽引發(fā)電機電流增大，電壓降低。,四、電阻制動,1.電阻制動的基本概念 電阻制動是利用直流電機的可逆原理，在電力傳動機車制動工況時，將牽引電動機改接為他勵發(fā)電機，并通過輪對將列車的動能變化成上述發(fā)電機的電能，最終以熱能的形式消耗在制動電阻上。此時改接成他勵發(fā)電機的反轉(zhuǎn)矩作用于動輪，產(chǎn)生制動力。 采用電阻制動可以提高列車在下坡道上的運行速度，大大降低機車車輛輪箍的磨耗；大量節(jié)省制動閘瓦；最小限度的使用空氣制動使閘瓦、輪箍的發(fā)熱減小，因而提高了使用閘瓦時的制動效果；對于高速列車，電阻制動便成為高速運行下的主要制動方式。

23、因為在時速200km/h以上，如果施行閘瓦制動，則由于高速摩擦產(chǎn)生巨大的熱量，過高的溫升使閘瓦與動輪輪箍間的摩擦系數(shù)下降至極小的數(shù)值，難以產(chǎn)生有效的制動力。,機車從牽引工況轉(zhuǎn)換到電阻制動工況，必須進行下列電路的轉(zhuǎn)換： (1)切斷牽引電動機的供電電源，使牽引發(fā)電機不再向它的電樞繞組供電。 (2)將各臺牽引電動機的勵磁繞組串聯(lián)后由牽引發(fā)電機供電，此時牽引發(fā)電機構(gòu)成了他勵繞組的勵磁電源。 (3)在牽引電動機的電樞回路中接入制動電阻，作為他勵發(fā)電機工況的牽引電動機的負載，以消耗電能，產(chǎn)生制動力。 (4)為調(diào)節(jié)制動力及對電阻制動系統(tǒng)進行特殊保護的制動勵磁控制電路和保護電路投入工作。,2.電阻制動工況主電

24、路,3.DF4B型機車電阻制動的特點 (1)6臺牽引電動機在電阻制動工況下該接成他勵發(fā)電機，每臺電動機向其對應(yīng)的制動電阻1RZ-6RZ供電。 (2)6臺牽引電動機的串勵繞組串聯(lián)起來，由牽引發(fā)電機通過硅整流裝置提供勵磁電流。此時勵磁機已經(jīng)不通過測速發(fā)電機提供勵磁，而是由恒定的110V電源為勵磁機勵磁。勵磁機的勵磁電流由晶體管斬波器控制，以調(diào)節(jié)制動力。 (3)以柴油機轉(zhuǎn)速傳感器2CF作為制動電流和制動勵磁電流的給定信號源；以機車速度傳感器1CF作為低速時短路制動電阻、以擴大電阻制動應(yīng)用范圍的動作速度信號源。 (4)以霍爾元件檢測器檢測電阻制動工況下的制動電流和制動勵磁電流。,(5)在電阻制動主電路

25、中布置著16RZC主觸頭，在規(guī)定的速度(22土2km/h)下，它們閉合，將全部制動電阻短路一半。在短路制動電阻過程中，為避免制動電流和制動力的突變，必須同時相應(yīng)地降低勵磁電流，然后再調(diào)節(jié)勵磁電流隨機車速度的降低而逐漸增加，在保持恒流制動的工況下使制動力逐漸達到最大值，這時的機車速度約為19km/h。 (6)為使電阻制動電流不超過規(guī)定的最大值(650A)，在制動電阻5RZ的抽頭上，接入了制動過流繼電器線圈ZLJ。當發(fā)生制動過流時，ZLJ動作，在勵磁機勵磁電路中的主觸點斷開，對電阻制動主電路進行保護。 (7)在2RZ和5RZ上抽頭處各接一臺制動電阻通風(fēng)機電動機2RZD和5RZD，并在這兩臺電動機的

26、勵磁繞組和制動電阻的聯(lián)接點之間，接有風(fēng)速繼電器FSJ線圈，以確保制動電阻的通風(fēng)冷卻。,電 機,一、東風(fēng)4B型內(nèi)燃機車電機 東風(fēng)4B型內(nèi)燃機車上共裝有32臺電機，其中除同步牽引發(fā)電機、牽引勵磁機和三臺測速發(fā)電機為交流電機外，其余都是直流電機。這些電機歸納起來大致有如下三種類型：第一類為機車上的專用電機，它們是根據(jù)內(nèi)燃機車電傳動的性能與機車結(jié)構(gòu)上的特殊要求而專門設(shè)計的。它包括牽引發(fā)電機、牽引電動機、牽引勵磁機以及啟動發(fā)電機；第二類為系列產(chǎn)品的通用電機，如空氣壓縮機電動機、啟動機油泵電動機、燃油泵電動機等；第三類為微型電機，這些電機功率較小，如車體通風(fēng)機電動機、整流柜冷卻風(fēng)扇電動機、司機室風(fēng)扇電動機

27、、熱風(fēng)機電動機、各種測速發(fā)電機等。,牽引發(fā)電機、牽引電動機、牽引勵磁機和啟動發(fā)電機是內(nèi)燃機車電力傳動裝置的主要組成部分，并以這些電機為核心組成機車的主電路和勵磁電路。 牽引發(fā)電機是一臺三相交流同步發(fā)電機，它由柴油機直接驅(qū)動。由圖可以看到，它所發(fā)出的三相交流電，在經(jīng)硅整流裝置整流后，向六臺并聯(lián)連接的直流牽引電動機供電。因此加到每一臺牽引電動機上的電壓是牽引發(fā)電機經(jīng)整流后的全部電壓。通過牽引電動機的電流是牽引發(fā)電機經(jīng)整流后的六分之一輸出電流。,牽引電動機為直流串勵電機。在主電路中，前面三臺牽引電動機的勵磁繞組和后面三臺牽引電動機的勵磁繞組的接線方向是相反的，即1D3D勵磁繞組的接法是由C1到C2，

28、而4D6D勵磁繞組的接法是由C2到C1。這是由于牽引電動機在轉(zhuǎn)向架上的安裝方式所確定的。,由于前轉(zhuǎn)向架上的三臺牽引電動機和后轉(zhuǎn)向架上的三臺牽引電動機的安裝方向相反，因此，必須使牽引電動機4D6D的轉(zhuǎn)向和1D3D的轉(zhuǎn)向方向相反(從小齒輪端看)，才能保證前、后轉(zhuǎn)向架按同一方向運動。,在裝有電阻制動的機車上，牽引電動機有兩種不同的功用。在牽引工況時，它是一臺直流串勵電動機，為驅(qū)動機車的動力；在制動工況時；它成為一臺直流他勵發(fā)電機，把輪對的機械能轉(zhuǎn)變成電能消耗在制動電阻上，產(chǎn)生機車的制動轉(zhuǎn)矩。 啟動發(fā)電機在機車上有兩個用途，一是作為機車上的輔助發(fā)電機，供應(yīng)110V的直流電源；另一個用途是啟動柴油機，它

29、通過啟動變速箱與柴油機-發(fā)電機組相連。啟動柴油機時，它為串勵電動機工況，由蓄電池供電，經(jīng)啟動變速箱帶動柴油機轉(zhuǎn)動。當柴油機啟動完成后，它即轉(zhuǎn)為他勵發(fā)電機工況，發(fā)出110V直流電，供給機車的輔助設(shè)備、控制電路、蓄電池充電及照明設(shè)備等用電。 牽引發(fā)電機的勵磁由一臺專用的勵磁機供電，它是一臺三相交流發(fā)電機，由柴油機經(jīng)變速箱驅(qū)動，發(fā)出三相交流電，經(jīng)勵磁硅整流裝置，把交流電變成直流電，向牽引發(fā)電機的勵磁繞組供電。,二、同步牽引發(fā)電機,同步牽引發(fā)電機的結(jié)構(gòu)特點 同步牽引發(fā)電機與直流發(fā)電機相比較，在結(jié)構(gòu)上的主要差別是沒有換向器。另外它的勵磁繞組布置在轉(zhuǎn)子上，形成旋轉(zhuǎn)磁場，而電樞繞組卻布置在定子上，剛好與直流

30、電機相反。 它的定子結(jié)構(gòu)和異步電機的定子沒有很大的區(qū)別，是同步發(fā)電機中進行能量轉(zhuǎn)換和能量傳遞的重要部件。定子繞組也稱為電樞繞組。定子由定子鐵芯、定子繞組、機座、端蓋和刷架等組成。 因為同步牽引發(fā)電機的轉(zhuǎn)速較低，故采用旋轉(zhuǎn)磁極式轉(zhuǎn)子，它的主要功用是產(chǎn)生主磁場。它由磁極鐵芯、勵磁繞組、阻尼繞組、磁軛支架、滑環(huán)、風(fēng)扇和轉(zhuǎn)軸等組成。 同步牽引發(fā)電機采用自冷式通風(fēng)方式。轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動時，冷卻空氣從端蓋進風(fēng)口處吸入，沿軸向和徑向風(fēng)道流動，冷卻電機后，熱空氣從電機上、下排風(fēng)口處排出。,三、牽引電動機,東風(fēng)4B型內(nèi)燃機車上裝有六臺ZQDR410型直流串勵牽引電動機，它從牽引發(fā)電機獲得電能在轉(zhuǎn)換成機械能后，通過齒輪驅(qū)

31、動機車動輪對。 直流牽引電動機是一種廣調(diào)速電機，起動轉(zhuǎn)矩大，過載能力強，適宜于帶負載起動以及適用于需要經(jīng)常調(diào)速和反轉(zhuǎn)的場合。它的最大弱點是換向器制造比較復(fù)雜，維護檢修的工作量較大，因此在單機容量的提高和使用條件方面受到一定的限制。,1.牽引電動機的工作特點 牽引電動機采用抱軸式懸掛方式，即它的一側(cè)經(jīng)抱軸軸承抱在車軸上；另一側(cè)經(jīng)機座的橡膠吊掛裝置吊掛在轉(zhuǎn)向架橫梁上。這種懸掛方式的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單、制造方便、但因牽引電動機的一半重量為簧下重量，電機將不斷受到?jīng)_擊和振動，特別是機車通過鋼軌接縫和道岔時，其工作條件更為不利。 由于鐵路運輸對機車的要求是多拉快跑，所以既要求有大的起動與加速牽引力，又要求

32、能高速運行，所以加在電動機上的電壓和電流變動幅度較大，且磁場削弱的程度較深，對電機換向不利。 牽引電動機在露天工作，受到雨、雪、風(fēng)、沙的侵襲，使牽引電動機的絕緣能力變差。外形尺寸受到轉(zhuǎn)向架下部和兩動輪內(nèi)側(cè)空間的限制。 以上各點說明了牽引電動機的工作條件要比一般電動機惡劣得多。,2.ZQDR-410型牽引電動機的結(jié)構(gòu)特點 ZQDR410型牽引電動機的結(jié)構(gòu)它由定子、轉(zhuǎn)子和空氣隙三部分組成。 牽引電動機的定子由機座、主極和換向極、電刷裝置等組成。機座即為電機殼體，作用有兩種，其一為用來安裝磁極、電刷裝置等部件，并通過軸承支撐整個轉(zhuǎn)子；另一個作用就是構(gòu)成電機磁路的一部分。 機座頂部(靠換向器端)開有

33、方形通風(fēng)孔，與機車通風(fēng)道相通。冷卻空氣從通風(fēng)孔進入電機后分成兩路：一路經(jīng)換向器、磁極與電樞表面；另一路經(jīng)換向器套筒、電樞鐵芯通風(fēng)孔，把電機內(nèi)部的熱量從驅(qū)動端端蓋的鐵絲網(wǎng)口排出。 主極由主極鐵芯和主極繞組組成，用來產(chǎn)生主磁場。 換向極由換向極鐵芯和換向極繞組組成，用來改善電機的換向性能。 電刷裝置由電刷、刷握、刷桿和刷架圈等組成。 牽引電動機的轉(zhuǎn)子由電樞鐵芯、電樞繞組、換向器和電樞軸等組成。,3.牽引電動機的換向 直流牽引電動機在運行過程中，要經(jīng)受強烈的機械振動、大幅度的電流變化和深度的磁場削弱。在電刷和換向器之間常常會發(fā)生火花，嚴重時甚至發(fā)生環(huán)火，影響電機的正常運行。 換向過程的基本概念 旋轉(zhuǎn)

34、著的電樞元件從一條支路通過電刷進入另一條支路時，該元件中的電流從一個方向變換為另一個方向，這個過程叫做換向。 產(chǎn)生換向火花的電磁原因 當換向元件換向時，會受到某些磁場的作用，因而在換向元件中產(chǎn)生一定的感應(yīng)電勢，這些電勢作用在換向元件的閉合回路內(nèi)，將產(chǎn)生一個附加電流，如果附加電流足夠大，便會在電刷下產(chǎn)生火花。,產(chǎn)生火花的機械原因 牽引電動機運行時產(chǎn)生火花，除了電磁原因之外，大多數(shù)情況下還是由于機械原因，即機械方面的缺陷所造成，主要可分為： （1）換向器及電機旋轉(zhuǎn)部分的缺陷； （2）電刷裝置方面的缺陷； （3）維護保養(yǎng)方面的缺陷 產(chǎn)生火花的機械原因是多種多樣的，有可能是幾種原因同時起作用。根據(jù)

35、現(xiàn)場經(jīng)驗，由機械原因引起的火花呈桔紅色，分布在整個電刷下，火花不穩(wěn)定；而由電磁原因引起的火花呈藍色，分布在后刷邊，火花穩(wěn)定。,火花等級 火花的大小直接反映了直流電機換向的質(zhì)量。,四、啟動發(fā)電機,東風(fēng)4B型內(nèi)燃機車上裝有一臺ZQF-80型直流啟動發(fā)電機，它的功率是80kW。在電路圖中其代號為QD或QF(根據(jù)電路圖不同序號而定)。 啟動發(fā)電機在機車上有兩個用途：在柴油機啟動時，它作為串勵電動機，通過前變速箱萬向軸及牽引發(fā)電機轉(zhuǎn)子，帶動柴油機曲軸轉(zhuǎn)動。機車運行時它又作為他勵發(fā)電機，經(jīng)電壓調(diào)整器調(diào)節(jié)后發(fā)出110V恒定的直流電，向機車上的輔助設(shè)備、控制回路、照明電路供電，并對蓄電池充電。,五、感應(yīng)子牽引

36、勵磁機,在東風(fēng)4B型機車上采用了GQL45型感應(yīng)子牽引勵磁機。由于沒有滑動接觸部件、結(jié)構(gòu)簡單，制造成本低，且工作可靠，維護保養(yǎng)容易，已經(jīng)成為東風(fēng)4B型機車上為TQFR3000型同步牽引發(fā)電機提供勵磁電流的勵磁機。 當環(huán)境溫度為40時，其溫升不應(yīng)超過55.潤滑油用3號鋰基脂，填裝時在傳動端為140g，非傳動端170g。電機大修時，軸承必須更換。,電 器,在內(nèi)燃機車上，凡是用來對柴油機、電力傳動裝置和其他輔助裝置進行操縱、控制、保護、調(diào)節(jié)和監(jiān)測的電工設(shè)備，統(tǒng)稱為電器。,一、 概 述 內(nèi)燃機車上的電器工作特點是受振動；受灰塵侵襲；氣候條件變化大。因此，必須注意電器零部件的防震、防腐、防塵、防凍、絕緣

37、耐熱等問題。 東風(fēng)4B型內(nèi)燃機車上采用的電器種類很多，有的是專用電器，有的是系列電器，歸納起來可以分為有觸點電器和無觸點電器兩大類。 電空接觸器、電磁接觸器、組合接觸器、司機控制器、轉(zhuǎn)換開關(guān)、接地繼電器、空轉(zhuǎn)繼電器、過流繼電器、中間繼電器、油壓繼電器、水溫繼電器等屬于有觸點電器； 時間繼電器、過渡控制裝置、電壓調(diào)整器和無級調(diào)速驅(qū)動器等則屬于無觸點電器。此外，如電阻、儀表、開關(guān)、蓄電池、整流柜和各種照明燈具，也均屬電器的范疇。,有觸點電器主要由三部分組成：觸頭部分、滅弧裝置和驅(qū)動裝置。,1.觸頭部分 觸頭是直接接通或斷開電路的零件。觸頭按其在工作過程中是否活動，可分為靜觸頭與動觸頭；按其接觸方式

38、又可分為點接觸、線接觸和面接觸三種型式。,點接觸多于10A以下的繼電器上；線接觸多用于幾十安至幾百安的接觸器上；而面接觸則多用于閘刀開關(guān)上。,觸頭按其在電路中的用途可分為主觸頭和輔助觸頭。主觸頭主要用于主電路，而輔助觸頭則用于輔助電路或控制電路。因為輔助觸頭往往起某種電氣聯(lián)鎖作用，所以也叫聯(lián)鎖觸頭。當線圈有電時閉合，無電時斷開的觸頭稱為常開觸頭，亦稱動合觸頭；反之，稱為常閉觸頭，亦稱動斷觸頭。常開的輔助觸頭又叫正聯(lián)鎖，常閉的輔助觸頭又叫反聯(lián)鎖。 在電路圖中，常開觸頭畫在導(dǎo)線的左邊或下邊，常閉觸頭畫在導(dǎo)線的右邊或上邊，即通常所說的“上反下正、左正右反”。,2.滅弧裝置 在東風(fēng)4B型內(nèi)燃機車上有一

39、部分電器是用來開斷和接通負載電路的，例如電空接觸器用來開斷和接通牽引工況和電阻制動工況的主電路，電磁接觸器用來開斷和接通輔助電路(如柴油機起動電路和牽引發(fā)電機的勵磁電路等等)。一般當電器觸頭斷開時，如果電路中的電壓超過1012V，電流超過80lOOmA，就會產(chǎn)生電弧。電弧是一種強烈的放電現(xiàn)象，由它產(chǎn)生的高熱會燒損觸頭，所以必須設(shè)法將它熄滅。,熄滅電弧的方法很多，在東風(fēng)4B型內(nèi)燃機車所用的接觸器上，主要采用如圖14一4所示的電磁滅弧裝置(也稱磁吹滅弧裝置)。,該裝置系由滅弧線圈和滅弧室等組成。電磁滅弧裝置的工作原理是這樣的：滅弧線圈與主電路串聯(lián)，線圈中有鐵芯，它們中間隔有絕緣套管。鐵芯兩端裝有兩

40、塊鐵片，稱做增磁頰片。滅弧室中的觸頭處于鐵片之間，觸頭附近裝有滅弧針(有的在觸頭附近裝著滅弧角)。,滅弧室(也叫滅弧罩)是由石棉水泥板或陶土做成，中間有隔板，把室內(nèi)隔成縱縫，正好覆蓋在電弧運動的區(qū)域內(nèi)，其作用是冷卻電弧，限制電弧的熄滅范圍，從而減小電器安裝尺寸。 滅弧針或滅弧角的作用是拉長電弧，并將其引向滅弧裝置，以便縮短滅弧時間，保護觸頭不被電弧燒損。,3.驅(qū)動裝置 電器觸頭的驅(qū)動裝置一般有三種：手動、電磁驅(qū)動、電空驅(qū)動。,電磁驅(qū)動裝置 電磁驅(qū)動裝置又稱電磁機構(gòu)，它是把電磁能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能的裝置；這種裝置又分為直流和交流兩種。在東風(fēng)4B型內(nèi)燃機車上采用直流電磁機構(gòu)，用于電磁接觸器、電磁繼電器及

41、電空閥等電器上。,2.電空驅(qū)動裝置 電空驅(qū)動裝置由電空閥和風(fēng)動裝置兩部分組成。 電空閥主要由電磁機構(gòu)和閥門二個部分組成。圖示的上半部分為拍合式電磁機構(gòu)，下半部分為閥門。,當線圈中沒有電流時，下閥在彈簧的壓力下與閥座貼合，同時下閥通過頂針將上閥推離閥座。這樣，下閥切斷了壓縮空氣進入風(fēng)動裝置氣缸的通道(a至b不通)，而上閥卻打開了風(fēng)動裝置的氣缸通向大氣的通道(b至c開通)，氣缸的空氣由此排向大氣。 當線圈中有電流時，銜鐵被吸下，通過閥桿克服彈簧的推力，將上閥壓貼在閥座上，同時通過頂針將下閥推離閥座。這樣就打開了壓縮空氣進入風(fēng)動裝置氣缸的通道(a一b開通)，同時也關(guān)閉了風(fēng)動裝置氣缸至大氣的通道(b一

42、c不通)。,風(fēng)動裝置主要由氣缸、薄膜、壓板、彈簧、傳動桿等組成。當電空閥有電時，壓縮空氣進入氣缸中，迫使薄膜推動傳動桿左移，從而驅(qū)動電器動觸頭動作。當電空閥斷電時，在彈簧作用下，傳動桿及薄膜都右移復(fù)原。,二、接 觸 器,接觸器是一種開關(guān)電器，與其他開關(guān)電器相比，它的特點是可進行遠距離控制，能開斷較大電流，動作次數(shù)頻繁。 東風(fēng)4B型內(nèi)燃機車上采用了電空接觸器與電磁接觸器。 1.電空接觸器 東風(fēng)4B型內(nèi)燃機車上裝有七臺電空接觸器，其中六臺分別控制六臺牽引電動機的供電電路；另外一臺用于機車電阻制動工況下牽引電動機的勵磁電路。,2.電磁接觸器 東風(fēng)4B型內(nèi)燃機車上應(yīng)用的電磁接觸器有10個，其用途如下：

43、 柴油機啟動電路（QC）、牽引發(fā)電機勵磁電路（LC）、兩臺空氣壓縮機主電路（YC）、并在啟動后短接降壓電阻（YRC）、啟動機油泵電動機電路QBC、燃油泵電動機電路RBC、啟動發(fā)電機勵磁電路FLC、啟動發(fā)電機固定發(fā)電勵磁電路GFC、勵磁機勵磁電路LLC及故障勵磁工況下勵磁機的勵磁電路GLC。 運行中電磁接觸器線圈燒損后的應(yīng)急處理：斷開故障電路開關(guān)，將故障電器線圈正端線拆下，用絕緣膠布包扎，恢復(fù)自動開關(guān)，人工閉合該電器維持運行。,三、組合式控制電器,內(nèi)燃機車上的一些電器帶有許多觸頭，這些觸頭由機械結(jié)構(gòu)保證它們按預(yù)定的規(guī)律和嚴格的順序單獨地或成組的開斷和閉合，用以對機車電路實行控制，它們稱為組合式電

44、器。東風(fēng)4B型內(nèi)燃機車上采用的組合式電器，主要有司機控制器、轉(zhuǎn)換開關(guān)和組合接觸器。它們分別執(zhí)行機車的起動與調(diào)速；前進與后退；牽引與電阻制動各種工況的相互轉(zhuǎn)換，以及牽引電動機的磁場削弱。 1.司機控制器 司機控制器是司機控制機車的手動電器，主要由主手柄(控制手柄)與換向手柄組成。,東風(fēng)4B型機車的主手柄為無級調(diào)速式，其上設(shè)有零位、1位、升位、保位和降位五個工作位置。在牽引工況下，變換主手柄的位置，可以控制柴油機的功率、轉(zhuǎn)速以及有關(guān)的電路，從而控制機車的牽引力和速度；在電阻制動工況下，變換主手柄位置可以控制電阻制動的制動功率和制動力。換向手柄設(shè)有前制、前進、0、后退、后制共五個位置，通過它可以獲得

45、前進、后退、前制、后制、中立等五種工況。當換向手柄在0位時，可以從控制器上取下來，這時換向手柄起鑰匙作用，沒有它就不能啟動柴油機和機車。,2.轉(zhuǎn)換開關(guān) 東風(fēng)4B型內(nèi)燃機車上共裝有四個轉(zhuǎn)換開關(guān)，其中兩個用于改變機車前進或后退的運行方向；另外兩個用于改變機車牽引運行或電阻制動的工況。 轉(zhuǎn)換開關(guān)是風(fēng)動電器，靠電空閥的開閉，用壓縮空氣驅(qū)動風(fēng)動機構(gòu)。 轉(zhuǎn)換開關(guān)上方設(shè)有手動桿，當風(fēng)動機構(gòu)發(fā)生故障時，乘務(wù)員可以進行手動操作。但為了防止帶電轉(zhuǎn)換，故只允許手動桿在司機控制器處于零位時才能實現(xiàn)無電轉(zhuǎn)換。 當用于前進后退工況時，轉(zhuǎn)換開關(guān)是用來換接牽引電動機勵磁繞組電路的，即改變勵磁電流的方向，使牽引電動機的旋轉(zhuǎn)方向

46、變化，達到使機車改變運行方向的目的。,3.組合接觸器 東風(fēng)4B型內(nèi)燃機車上安裝著兩臺組合接觸器。為了擴大機車恒功率下的運行速度范圍，采用了分路電阻法進行牽引電動機的二級磁場削弱。而組合接觸器就是用來換接牽引電動機的磁場削弱電路，并入或切除磁場削弱電阻的。,四、繼 電 器,繼電器的種類很多，分類原則也各不相同。在內(nèi)燃機車上用于控制和協(xié)調(diào)機車各部分正常工作的稱控制繼電器，如時間繼電器、中間繼電器、過渡繼電器等；另一類是當機車有關(guān)部件發(fā)生故障時，發(fā)出故障信號或切除故障電路的稱保護繼電器，如空轉(zhuǎn)、接地、過電流、水溫、油壓等繼電器。 在東風(fēng)4B型內(nèi)燃機車上采用的大都是電磁式繼電器。它們靠磁路系統(tǒng)中的電磁

47、線圈通電而動作。另外，根據(jù)機車上不同的要求，還有利用液體壓力或氣體壓力驅(qū)動的繼電器，如油壓繼電器、水溫繼電器等。,1.空轉(zhuǎn)繼電器 空轉(zhuǎn)繼電器是一種保護繼電器。當機車的輪對發(fā)生空轉(zhuǎn)時，能迅速的向司機發(fā)出空轉(zhuǎn)警告信號，并可能采取措施及時消除空轉(zhuǎn)。 空轉(zhuǎn)發(fā)生的原因及危害 機車在起動或運行中，由于某些原因使粘著狀態(tài)受到破壞。例如牽引重載列車起動或爬坡時，機車牽引力大于粘著牽引力；或者由于雨雪或油污使輪軌之間摩擦系數(shù)減小，從而引起粘著牽引力的降低等，都可能使動輪輪對發(fā)生空轉(zhuǎn)。輪對空轉(zhuǎn)的后果是很嚴重的，因為輪對空轉(zhuǎn)不但降低了機車的牽引力、增加了輪箍的磨耗，而且空轉(zhuǎn)輪對上電動機的反電勢將急劇升高，在電刷上產(chǎn)

48、生強烈的火花甚至發(fā)生“閃絡(luò)”或“環(huán)火”，致使燒毀電刷及換向器。此外，由于空轉(zhuǎn)的牽引電動機上的離心力與轉(zhuǎn)速平方成正比，強大的離心力可能引起電機的機械損壞。因此，機車一旦發(fā)生動輪空轉(zhuǎn)，必須迅速采取措施制止空轉(zhuǎn)。,空轉(zhuǎn)繼電器在機車電路中的接線原理 東風(fēng)4B型內(nèi)燃機車上裝有空轉(zhuǎn)繼電器13KJ，其接線原理如圖1420所示。當1D支路中電動機空轉(zhuǎn)時，該電動機轉(zhuǎn)速升高，電樞反電勢上升，支路中電流顯著下降。它在勵磁繞組上的壓降減小，a點電位下降，低于b點電位，a、b兩點形成一定的電位差，則繼電器1KJ線圈中有電流自b點流向a點。如前所述，當流過1KJ線圈中的電流超過0.5A時，繼電器動作，空轉(zhuǎn)信號燈亮。,2.

49、接地、過流及制動過流繼電器 接地、過流和電阻制動過流繼電器都是保護電器，它們的結(jié)構(gòu)相同，接地與制動過流繼電器電磁線圈參數(shù)相同，有相同的動作電流。而過流繼電器則根據(jù)接線需要，有不同的動作電流。這三種繼電器在東風(fēng)4B型內(nèi)燃機車主電路上的接線如圖142l所示。,應(yīng)用接地繼電器的目的是為了保護牽引發(fā)電機、牽引電動機以及主電路中其他電氣設(shè)備不因接地而遭到損害。 所謂“地”即車體、車架以及與之相連的導(dǎo)電物體，例如牽引電動機與牽引發(fā)電機的機殼等。所謂“接地”即指主電路的絕緣損壞處與“地”相連。發(fā)生接地后，容易造成主電路的短路，使牽引發(fā)電機因電流過大而燒損。同樣，牽引電動機發(fā)生“環(huán)火”時，也會產(chǎn)生這樣的問題。

50、 應(yīng)當指出，如果主電路上只有一點接地，并不立即造成危害；但保護裝置卻必須在此時起作用，否則等到兩點接地時才起作用，可能已經(jīng)導(dǎo)致了電氣設(shè)備的損壞。當發(fā)生“接地”故障時，接地繼電器DJ動作，接通接地信號燈電路，使接地信號紅燈亮，同時切斷勵磁接觸器線圈供電電路，切斷牽引發(fā)電機的勵磁，柴油機即卸載。,從圖1421中可以看出，由于三相同步交流發(fā)電機F的電樞繞組是Y形接法，它的中點電位等于零，將接地繼電器DJ的一端接在F的中點上，因此主電路上任意一點接地時，都會有一定的電流流過DJ線圈，當這一電流值達0.5A時，使它動作。 過流繼電器LJ是用以保護機車主電路，使主電路不致因電流過大而燒壞的電器設(shè)備。從接線

51、原理圖上可以看出，它是通過電流互感器1LH2LH測量和變換三相同步交流發(fā)電機的電流，通過整流后，流過過流繼電器LJ線圈而起作用的。當主電路出現(xiàn)6480A的電流時(主整流柜直流側(cè)負載電流)，由于電流互感器的變比為5000/5，因此流過過流繼電器LJ線圈上的電流整定約為6.5A。LJ動作，過電流紅燈亮，同時切斷同步牽引發(fā)電機的勵磁電路，柴油機即卸載。,制動過流繼電器ZLJ是在電阻制動工況時，保護制動電阻Rz不致因電流過大而燒損。它被接在第五位牽引電動機5D正端和制動電阻5Rz的抽頭上。當通過制動電阻上的電流達到660A時(此時，通過繼電器ZLJ線圈的電流為100mA)，繼電器ZLJ動作，制動過流紅

52、燈亮，同時切斷電阻制動接觸器ZC的電空閥電路，從而切除了電阻制動工況下牽引電動機的勵磁。 接地、過流和制動過流繼電器還裝有機械閉鎖裝置，其作用是繼電器一旦閉合之后，銜鐵就被閉鎖桿頂住，即使此后繼電器線圈失電，也不能自動復(fù)原，必須由操作人員推動解鎖桿，繼電器才會復(fù)原。,3.差示壓力計 在內(nèi)燃機車中，當柴油機曲軸箱內(nèi)的正壓力超過一定數(shù)值時，就可能引起爆炸，故在機車上裝設(shè)有差示壓力計，以防止發(fā)生這種爆炸事故。,它是一根U形有機玻璃管，內(nèi)盛染紅的食鹽水。U形管的一端通大氣，其上插入兩根銀針；另一端接到柴油機曲軸箱內(nèi)。當柴油機正常工作時，銀針在食鹽水液面之上。當柴油機曲軸箱內(nèi)的壓力超過一定數(shù)值時，U形管

53、中食鹽水液面升高，從而使銀針與液面接觸，兩根銀針便通過食鹽水而接通中間繼電器4ZJ電路，4ZJ繼電器動作，一方面使差示紅燈亮；另一方面使DLS線圈失電，柴油機便停機。,4.油壓繼電器 油壓繼電器是用來使柴油機機油的壓力根據(jù)不同工況保持一定數(shù)值的保護電器。若機油壓力低于規(guī)定數(shù)值，則使柴油機卸載或停機，以免因潤滑不良而損壞。 東風(fēng)4B型機車裝有兩種結(jié)構(gòu)參數(shù)相同而動作參數(shù)不同的油壓繼電器，共四個。其中被稱為1YJ，2YJ的兩個是在柴油機轉(zhuǎn)速780r/min以下時進行油壓保護的。當油壓100kPa時，其常開觸頭閉合，使柴油機調(diào)速器保證柴油機的正常工作。當機油壓力低于80kPa時，常開觸頭斷開，其觸點切

54、斷DLS線圈供電電路，聯(lián)合調(diào)節(jié)器動力活塞上下方油路溝通，在動力活塞彈簧作用下，通過杠桿系統(tǒng)將柴油機供油齒條拉到停油位，柴油機停機。另外兩個油壓繼電器3YJ、4YJ其整定值為180kPa和160kPa，它們在柴油機轉(zhuǎn)速780r/min以上起保護作用。作用時，其常開觸頭切斷牽引發(fā)電機勵磁接觸器LC線圈供電電路，發(fā)電機停止發(fā)電，柴油機卸載。,5.水溫繼電器 水溫繼電器是用來防止柴油機冷卻水溫過高的保護繼電器。當柴油機冷卻水溫超過88時。水溫繼電器WJ動作，通過中間繼電器2ZJ，切斷牽引發(fā)電機勵磁接觸器LC的線圈供電電路，同步牽引發(fā)電機因無勵磁而停止發(fā)電，使柴油機卸載。 對于東風(fēng)4B型內(nèi)燃機車的水溫保

55、護，只要求動作溫度，即柴油機冷卻水溫超過88時動作，而不要求釋放(返回)的溫度。因為在司機控制器主手柄2位以上，一旦水溫繼電器動作，柴油機卸載，使水溫下降后，由于中間繼電器設(shè)有電氣自鎖裝置，故柴油機也不能自動再加負荷。,6.中間繼電器 中間繼電器是一種控制電器，它的主要作用是增加觸頭數(shù)目(即起放大訊號數(shù)目作用)或提高被控電路的功率。東風(fēng)4B型內(nèi)燃機車上裝有四個中間繼電器，其主要用途如下：1ZJ用于平穩(wěn)啟動以及為磁場削弱過渡繼電器準備好電源；2ZJ接受水溫繼電器WJ信號，進行水溫保護；3ZJ線圈在司機控制器主手柄916位時有電，它動作時就將LC與LLC線圈供電電路轉(zhuǎn)變?yōu)橛捎蛪豪^電器3YJ4YJ所

56、控制，以便對柴油機進行高轉(zhuǎn)速下的機油油壓保護。4ZJ接入差示壓力計保護電路中，它接受差示壓力計CS的控制。當差示壓力計不動作時，中間繼電器4ZJ線圈中無電，它的常閉觸點閉合，使柴油機聯(lián)合調(diào)節(jié)器電磁聯(lián)鎖線圈DLS有電，柴油機可以維持正常工作。,7.聯(lián)合調(diào)節(jié)器電磁聯(lián)鎖 聯(lián)合調(diào)節(jié)器電磁聯(lián)鎖是用來控制柴油機投入正常工作或停止運行的裝置，在機車電路圖中，其吸引線圈以DLS表示。 當吸引線圈通電后，電磁吸力將動鐵芯吸向靜鐵芯。同時，動鐵芯帶動碰桿下移，將閥壓下，使聯(lián)合調(diào)節(jié)器動力活塞下方能建立油壓，柴油機則可啟動和正常運轉(zhuǎn)。 當線圈無電時，動鐵芯在彈簧的作用下釋放，油閥開啟，使動力活塞上下方油路溝通。在

57、動力活塞彈簧作用下，動力活塞下降，并通過杠桿系統(tǒng)把柴油機供油齒條拉到停油位，使柴油機停止運轉(zhuǎn)。,五、無觸點電器,1.電流互感器 互感器按其工作原理可以說是一種變壓器，用于電工測量和自動保護裝置中。用于電工測量可以擴大測量的量程，并使被測儀表與被測電路(此電路可以是大電流、高電壓)隔開，保證工作安全。 互感器按其用途可以分為電壓互感器和電流互感器。 特別要注意的是電流互感器的副邊繞組切不可開路，否則將使電流互感器鐵芯嚴重發(fā)熱，同時在副邊繞組上出現(xiàn)很高的感應(yīng)電勢，從而損壞電流表及電流互感器本身等電氣設(shè)備，甚至危及工作人員的人身安全 。,2.無觸點電壓調(diào)整器 :柴油機通過牽引發(fā)電機輸出端和前變速箱帶

58、動啟動發(fā)電機QF即QD。而電壓調(diào)整器的作用是，當柴油機在4301000r/min范圍內(nèi)變化，即QF轉(zhuǎn)速在11602700r/min范圍內(nèi)變化時，通過自動地調(diào)節(jié)QF的勵磁電流，以保證其端電壓為1102V。 3.晶體管時間繼電器:東風(fēng)4B型機車上使用了三個時間繼電器，即1SJ3SJ。這三個時間繼電器有兩種型號。一種是由單結(jié)晶體管組成張弛振蕩器，延時產(chǎn)生觸發(fā)脈沖信號電壓去觸發(fā)導(dǎo)通可控硅；另一種是采用時基集成電路，替代前述的張弛振蕩器。 4.自動過渡控制裝置:在東風(fēng)4B型內(nèi)燃機車上，為了擴大機車在恒功率下的運行速度范圍，避免發(fā)電機最高電壓對機車恒功率下提高運行速度的限制，因此對牽引電動機采取了二級磁場

59、削弱。磁場削弱的正向及反向過渡是由自動過渡控制裝置，根據(jù)機車的運行速度自動加以控制。,無級調(diào)速裝置用于東風(fēng)4B型機車上柴油機的無級調(diào)速，它能使柴油機在4301000r/min之間的任何一個轉(zhuǎn)速上工作。無級調(diào)速裝置由司機控制器、變速機構(gòu)和驅(qū)動器三部分組成。 無級調(diào)速驅(qū)動器根據(jù)主手柄所處的位置，將機車上原來11OV直流控制電源轉(zhuǎn)換成可控脈沖信號，去控制步進電動機的轉(zhuǎn)動，并通過變速機構(gòu)，使聯(lián)合調(diào)節(jié)器配速活塞上下移動，實現(xiàn)對柴油機的無級調(diào)速。,六、無級調(diào)速裝置,七、熔斷器與自動開關(guān),1.熔斷器：又稱保險，它串聯(lián)在被保護的電路中。當該電路產(chǎn)生過載或短路時，熔斷器先行熔斷，切斷電路，完成保護。 東風(fēng)4B型機車上所用的熔斷器。有保護蓄電池電源的1RD(120A)；保護控制電路的2RD(160A)；保護啟動機油泵電機的3RD(60A)以及對空氣壓縮機電動機1YD、2YD進行保護的熔斷器4RD、5RD(均為350A)。 2.自動開關(guān)：又稱空氣自動斷路器。在東風(fēng)4B型內(nèi)燃機車上采用了許多DZ5-25/10型(D自動開關(guān)；Z裝置式；5設(shè)計序號；25觸頭額定電流；10脫扣器額定電流)單極自動開關(guān)，它既是一個開關(guān)，又能自動起保護作用。在正常工作情況下，將自動開關(guān)串接于電路中，并將手柄置于“閉合”位置。當電路中電流過載或發(fā)生短路故障時，它能自動斷開電路，手柄跳到“分斷”位置。,謝 謝！,