SS4G型电力机车常见故障分析及其处理措施

西安铁路职业技术学院

SS4G型电力机车常见故障分析及其处理措施

系 别： 牵引动力系 专 业： 铁道机车车辆 班 级： 16 学生姓名： 坤 指导教师： 杨会玲 完成日期： 2013年3月28日

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SS4G电力机车常见故障分析及其处理措施

摘 要

韶山4改进型电力机车，代号SS4G，是在SS4、SS5和SS6型电力机车的基础

上，吸收了8K机车一些先进技术设计的。机车由各自独立的又互相联系的两节车组成，每一节车均为一完整的系统。它电路采用三段不等分半控调压整流电路。采用转向架独立供电方式，且每台转向架有相应独立的相控式主整流器，可提高粘着利用。电制动采用加馈制动，每台车四台牵引电机主极绕组串联，由一台励磁半桥式整流器供电。机车设有防空转防滑装置。每节车有两个B0- B0转向架，采用推挽式牵引方式，固定轴距较短，电机悬挂为抱轴式半悬挂，一系采用螺旋圆弹簧，二系为橡胶叠层簧。牵引力由牵引梁下部的斜杆直接传递到车体。空气制动机采用DK-1型制动机。机车功率持续6400kW，最大速度100km/h，车长2×15200mm，轴式2（B0-B0），电流制为单相工频交流。

牵引电动机作为SS4G型电力机车主要电气设备之一，其质量的好坏对机车整体质量起着至关重要的影响。在铁路的发展历史中，牵引电动机是重要的组成部分之一。牵引电动机是有高可靠性、好精确度、快速响应的特点，与此同时，牵引电动机也具有故障率高和运用保养质量可以直接决定电动机的使用寿命的特点。虽然近年来，在制造厂家与各科研部门的共同努力下，牵引电动机基础质量得以不断提高；但由于受机车长交路、大提速恶劣环境以及超吨位等多种运用条件因素影响，对牵引电机使用性能提出更高的要求，因此落修率依然较高，给检修生产带来一定的压力。

本文对造成牵引电机的主要惯性故障原因进行深入分析，提出在检修运用中相应的解决对策，希望能对牵引电机运用的可靠性和安全性起到积极作用。

关键词 牵引电机 故障原因 处理措施

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目 录

摘要???????????????????????????????? 1 前言???????????????????????????????? 3 一、牵引电动机概述??????????????????????????4 （一）电力机车牵引电动机工作原理认知????????????????4 （二）SS4G电力机车牵引电动机的结构组成???????????????5 1.定 子??????????????????????????????6 2.转 子??????????????????????????????8 3.电刷装置?????????????????????????????9 4.电枢轴承和抱轴轴承????????????????????????9 二、SS4G牵引电机的一般特性??????????????????9

一、牵引电动机的传动与悬挂方式

1个别传动

2组合传动

二、牵引电动机的工作特点

三、ZD105A型牵引电动机的维护保养????????????????10 四、SS4G 型电力机车常见故障处理办法?????????????????14 总结??????????????????????????????24 致谢????????????????????????????????26 参考文献??????????????????????????????26

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前言

1821年英国科学家法拉第首先证明可以把电力转变为旋转运动。最先制成电动机的人，据说是德国的雅可比，他于1834年前后成了一种简单的装置：在两个U型电磁铁中间，装一六臂轮，每臂带两根棒型磁铁。通电后，棒型磁铁与U型磁铁之间产生相互吸引和排斥作用 ，带动轮轴转动。

牵引电机，在机车上用于驱动一根或几根动轮轴的电动机。牵引电动机有多种类型，如直流牵引电动机、交流异步牵引电动机和交流同步牵引电动机等。

牵引电动机 在机车或动车上用于驱动一根或几根动轮轴的电动机。牵引电动机有多种类型，如直流牵引电动机、交流异步牵引电动机和交流同步牵引电动机等。直流牵引电动机，尤其是直流串励电动机有较好调速性能和工作特性，适应机车牵引特性的需要，获得广泛应用。

牵引电动机的工作原理与一般直流电动机相同，但有特殊的工作条件：空间尺寸受到轨距和动轮直径的限制；在机车运行通过轨缝和道岔时要承受相当大的冲击振动；大、小齿轮啮合不良时电枢上会产生强烈的扭转振动;在恶劣环境中运用,雨、雪、灰沙容易侵入等。因此牵引电动机在设计和结构上也有许多要求，如要充分利用机体内部空间使结构紧凑，要采用较高级的绝缘材料和导磁材料，零部件需有较高的机械强度和刚度，整台电机需有良好的通风散热条件和防尘防潮能力，要采取特殊的措施以应付比较困难的“换向”条件以减少炭刷下的火花等。

牵引电动机有两种悬挂方式。一种是牵引电动机和动轮轴连接的悬挂方式，称为抱轴式悬挂或半悬挂。采用这种悬挂方式时，动轮通过轨缝和道岔所产生的冲击振动会直接传给牵引电动机。抱轴式悬挂适用于结构速度低于120公里/小时的机车车辆。另一种是架承式悬挂(或称全悬挂)。采用这种悬挂方式时牵引电动机固定悬挂在转向架构架上，在牵引电动机轴端和小、大齿轮之间加入各种弹性连接元件，以减小冲击振动的影响。架承式悬挂适用于结构速度高于120公里/小时的机车车辆。

机车在运行途中发生主回路接地跳主断路器，是SS4型电力机车较为常见的故障之一， 而机车牵引电机工作环境较为恶劣，是主回路中最为薄弱的环节，且易发生接地，本论文着重讨论牵引电机的接地故障。

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第一章 牵引电动机概述

1.1电力机车牵引电动机工作原理认知

直流电机是直流发电机和直流电动机的总称。直流电机具有可逆性，既可作直流发电机使用，也可作直流电动机使用。作直流发电机使用时，将机械能转换成直流电能输出；作直流电动机使用时，则将直流电能转换成机械能输出。

图1-1所示为一台直流电机简单模型图。N、S为定子上固定不动的两个主磁极，主磁极可以采用永久磁铁，也可以采用电磁铁，在电磁铁的励磁线圈上通以方向不变的直流电流，便形成一定极性的磁极。

图1-1 直流发电机工作原理

在两个主磁极N、S之间装有一个可以转动的、由铁磁材料制成的圆柱体，圆柱体表面嵌有一线圈（称为电枢绕组），线圈首末两端分别连接到两个弧形钢片（称为换向片）上。换向片之间用绝缘材料构成一整体，称为换向器，它固定在转轴上（但与转轴绝缘），随转轴一起转动，整个转动部分称为电枢。为了接通电枢内电路和外电路，在定子上装有两个固定不动的电刷A和B，并压在换向器上，与其滑动接触。

1.2 SS4G电力机车牵引电动机的结构组成

脉流牵引电动机的结构与普通直流电机基本相同，主要由静止的定子和旋转的转子两大部分组成。定子的作用是产生磁场、提供磁路和作为牵引电动机的机械支撑，由机座、主磁极、换向极、端盖和轴承等部件组成；转子的作用是产生感应电势和电磁转矩，从而实现能量转换，由转轴、电枢铁心、电枢绕组和换向器等部件组成。转子通过电枢轴承与定于保持相对位置，使两者之间有一个间隙，称为空气院。此外，脉流牵引电动机还有一套电刷装置，电刷和换向器接触，以实现电枢电路与外电路的连接。

脉流牵引电动机由于发热严重，换向困难，所以它的某些部件具有特殊的结构型式。图1-2所示为SS4型和SS4改型电力机车采用的ZD105型脉流牵引电动机的纵、横剖面图。

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第二章 牵引电动机的一般概念

一、 牵引电动机的传动与悬挂方式

牵引电机的安装和一般常见的电机不同，不是用地脚螺丝钉固定在基础上，而是用悬挂的方式安装在机车上，并通过齿轮传动装置驱动机车轮对使机车行驶。因此，必须考虑到机车结构特点和运输要求，合理的选择传动和悬挂方式。同时传动和悬挂方式也对牵引电动机的总体结构和外形尺寸起着制约作用。 牵引电动机的传动方式通常可分为个别传动和组合传动两种。 1.个别传动

个别传动是目前国内外应用最广泛的传动方式。所谓个别传动是指一台牵

引电动机只驱动一个轮对，它是借助电机轴上的小齿轮驱动轮对轴上的大齿轮来

实现机车牵引运行的。个别传动有抱轴式悬挂、架承式悬挂两种悬挂方式 1抱轴式悬挂 ○

抱轴式悬挂是指牵引电动机一侧通过滑动轴承抱在机车动轴承上，另一侧通过弹性缓冲装置悬挂在机车转向架的横梁上。这种悬挂的牵引电动机，其重量约 般是直接压在机车动轮轴上，称为簧下重量；另一半通过转向架经轴箱弹簧压在轮轴上，称为簧上重量。故这种悬挂方式有时也称为半悬挂。

抱轴式悬挂结构简单、检修方便、成本较低。但由于这种悬挂方式牵引电动机一般重量直接压在机车动轮轴上，呈刚性连接，使机车与钢轨之间的动力作用直接传到牵引电动机，影响牵引电动机的正常工作。此外齿轮传动比由于受电机轴和轮轴之间中心距离的限制，使电机尺寸也不能任意选择，限制了机车功率和速度的提高，一般适用于速度不超过120km的客、货两用机车 2架承式悬挂 ○

所谓架乘式悬挂就是将牵引电动机完全固定在转向架上，这样，牵引电动机的全部重量都成为转向机减震弹簧上的重量。因此线路动力作用对牵引电动机工作的不良影响将大大减少，克服了抱轴式悬挂的缺点。但这种悬挂方式由于牵引电动机是簧上部分，在机车运行过程中牵引电动机的转轴中心线与机车动轮轴中心线会产生较大的相对移动。为此必须改变传动结构，牵引电动机转轴和机车动轮轴之间装置弹性的或联轴节式的传动构件。通常不再将小齿轮（主动齿轮）直接装在电机转轴上，而是通过两个滚柱轴承装在齿轮箱上，并与装在机车动轮轴上的大齿轮相啮合。这时，牵引电动机的转轴和小齿轮之间必须采用联轴节传动

1 采用球面齿式连接轴的架乘式悬挂

采用球面齿式连接轴的架乘式悬挂这种传动方式应用在我国地铁电动车辆上。牵引电动机全部悬挂在机车转向架上，他是在牵引电动机机座一侧的上方有两个悬臂，下方有一个支承，均用螺钉固定在转向架上，呈三边半悬挂，牵引电动机转轴传动端与球面齿式联轴节相连，及电机转轴上安装球面齿轮，该球面齿轮传动联轴节内齿圈，内齿圈又传动小齿轮轮轴上得球面齿轮，再传动小齿轮（装在齿轮箱内），最后传动大齿轮以驱动机车行驶。这种传动方式的优点不仅仅解决了机车运行过程中牵引电动机的转轴相对于机车动轮轴有位面移动的问题，同时由于小齿轮不直接装在电机转轴上，故小齿轮和它的轴可以做成一个整体，从而减少小齿轮的齿数以提高机车的速度和减轻电动机的重量

这种传动方式的缺点是由于联轴节占用了空间使电机轴向尺寸缩短，故不适用于

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大功率干线机车中的牵引电动机。 2.采用空心轴传动的架乘式悬挂

大功率牵引电动机可采用空心轴传动的架乘式悬挂，空心轴传动可分为电枢空心轴和动轮空心轴两类。

采联轴节用电枢空心轴传动的架乘式悬挂方式是将电动机的转轴做成空心的，该空心轴通过球面齿式与动轮轴相连，传动轴穿过空心轴的内腔，将转矩传给小齿轮（装在齿轮箱内）。由于利用了电机空心轴内腔的空间，节省了联轴节所占据的电机轴向空间，故电机可以充分利用轴向长度尺寸，以提高牵引电动机的功率。

电枢空心轴传动方式适用于车速不超过160km的准高速客运机车。

采用轮轴空心轴传动的架乘式悬挂方式由套在轮轴外的空心轴及两端的六连杆万向节组成，牵引电动机是全悬挂，安装在转向架横向中线线上，小齿轮热套在电机轮轴上，大齿轮通过滚动轴承装在空心轴的轮套上。电动机的转矩传送到大齿轮上后，由万向节1通过空心轴和万向节2传递给车轮2，再经车轴传给车轮1，驱动机车行驶。

这种传动装置结构复杂，但传动功率大，工作可靠。由于传动齿轮箱支承在转向架构架上，簧上重量显著减轻。轮轴空心轴传动方式适用于车速在220~250km的高速客运机车

个别传动的主要特点是当一台牵引电动机发生故障时，可以单独切除，不会影响其他电机工作，而且充分利用了机车下部空间，所以得到广泛应用。但是，由于各轮轴间没有直接的机械联系，个别轮对容易空转，从而使机车的黏着牵引力降低。 2 组合传动

组合传动就是每个转向架上只安装一台牵引电动机（这种转向架称为单电机转向架），通过变速齿轮装置驱动该转向架的每一根动轮轴，组合传动装置的结构比个别传动装置复杂，但由于组合传动具有其特点而受到重视，干线电力机车随着铁路运输重载高速的不断发展，充分要求利用机车每一轮对的黏着重量，以实现最大的黏着牵引力，在这种情况下，就倾向采用组合传动。组合传动还有利于降低牵引电机单位功率的重量，因此组合传动相当于把几个轮对上的较小功率的牵引电动机合并为一台大功率的牵引电机，电机功率越大，其重量指标（即每kw功率的重量）越低，在相同容量下，电机的造价也将降低。此外，采用组合传动还可以将传动齿轮进行不同的搭配来改变传动比，这样就可以实现同一台机车既可以成为高速客运列车，也可以作为牵引力大的低速货运机车，使机车和牵引电机具有通用性。

二、 牵引电动机的工作特点

直流和脉流牵引电动机的工作原理和普通直流电动机是一致的，其基本机构也相似。但是。牵引电动机的工作条件与直流电动机相比则有很大区别，因此牵引电动机在设计、机构、材料、绝缘、工艺等方面都要特别慎重。牵引电动机工作的主要特点是：

1 使用环境恶劣

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由于牵引电机安装在车体下面，直接受到雨、雪、潮气的影响，机车运行中掀起的尘土也容易侵入电机内部。此外，由于季节和负载的变化，还经常受到温度和湿度变化的影响。因此，电机绝缘容易受潮、受污，对其性能和寿命产生极为不良的影响。所以，牵引电机的绝缘材料和绝缘结构应具有较好的防潮，防尘性能及良好的通风、散热条件。

2 外形尺寸受限制

牵引电动机悬挂在车体下面，其安装空间受到很大的限制，轴向尺寸受轨距限制，径向尺寸受动轮直径的限制。为了获得尽可能大的功率，要求牵引电机结构必须紧凑，并采用较高等级的绝缘材料和性能较好的导电、导磁材料。

3 动作力大

机车运行通过钢轨不平顺处，因撞击而产生的动力作用会传递给牵引电动机，使牵引电动机承受很大的冲击和振动。

4 换向困难

直、脉流牵引电机换向困难的原因除了受机械振动力方面的影响外，还有电器方面的原因，如牵引电动机经常启动、制动，此时电流可达额定电流的两倍；当机车在长大坡道上运行时，电动机将长时间处于过电流状态；当机车高速运行时，采用深的磁场削弱使气隙磁场畸变增大；电网电压波动使电动机端电压升高等，这些都将造成牵引电动机换向困难。

脉流牵引电机的电流为脉动电流，除了直流分量外，还有一定的交流分量，电磁交流分量的存在将使电机换向更为困难，致使换向火花增大甚至环火。

5 负载分配不均匀

牵引电机与普通电机的另一个不同之处是：在同一机车上的数台牵引电机，不论是在电方面还是在机械方面都是连接在一起的。在电的方面，各电机之间是并联连接；在机械方面，各电机通过车轮与钢轨间的黏着作用相互耦合在一起。因此，由于同一台机车上牵引电机特性有差异，各动轮直径不等或个别轮对发生“空转” 、“滑行”等原因，都有可能造成各电机的负载分配不均，有的电机处于过载运行，有的电机处于欠载运行，从而使机车牵引力不能充分发挥。

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第三章 ZD105A型牵引电动机的维护保养

牵引电动机的工作条件十分恶劣，主要表现在：负载变化大；承受来自轮轨的冲击力。使用环境恶劣；由单向整流器供电，电流是脉动的。因此要使电机在运行过程中保持良好质量状态，必须进行咸亨却的操作和维护保养，才可减少电机的故障，延长使用寿命和获得机车的高运转率。

一、牵引电动机的检查与维护 1 换向器的维护保养

换向器是直流电机的重要部件，它在高速旋转时的机械稳定性以及其表面氧化膜的状态对电机换向器性能的影响很大。

(1)应经常注意观察换向器工作表面。许多牵引电动机的故障在尚未造成前，可以根据换向器表面的异常状态早作诊断，找出故障原因和部件，及时进行处理。

(2)经常用干燥的压缩空气吹扫换向器表面，如有油垢，可用浸有少量酒精或丙酮的无毛抹布擦拭干净，并注意不要用油垢的或不干净的手去触摸换向器表面或更换电刷；如换向器表面有较明显烧损痕迹而用无毛抹布擦拭无效时，可用0号玻璃砂布进行清擦。

(3)检查换向器V形云母环伸出部分的 表面状态，应经常保持该部分清洁，如有烧痕，应用玻璃砂布把烧损处打磨干净后，图以绝缘漆。

2 电刷装置的维护保养

刷架装置是电机的重要部件之一，其质量的好坏直接影响电机的换向性能，因此，必须对它有足够的重视并经常进行维护保养。

(1)检查耍握及连线紧固螺栓是否松动，特别是刷架连线接头是否接触良好。 (2)常将电刷在刷盒孔上下移动几次，除去碳粉及其他杂物，以保持电刷活动自如。并用塞尺检查电刷与刷盒孔间的间隙是否在限度范围内。注意检查刷辫不要碰上换向器的升高片，以及检查电刷是否破损，刷辫是否脱落，若有应及时更换。

(3)用电刷压力测试仪检查电刷压力是否在规定范围内，同一刷盒其电刷压力不应相差3N。

(4)检查所使用的电刷牌号和制造厂家规定应一致，更换电刷时同一电机应使用同一厂家同一牌号的电刷；同一电机所使用电刷的高度差及同一电刷的双分裂电刷的高度差不应超过规定数值，否则应进行更换。

(5)检查刷盒底面相对换向片的平行度符合技术要求，刷盒底面与换向器表面距离应在2～4mm范围内。

(6)换电刷前，应先打磨电刷接触面，使其与换向器圆弧面贴合，以保证良好的换向。

(7)检查并调整刷盒，以保证刷盒上的电刷在电枢窜动范围内都在换向器工作面上。

(8)经常应用干燥的高压空气吹扫刷握，用干净布擦拭绝缘刷杆外表面的油垢及污物。

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(9)锉掉连线接头和刷盒上因飞弧而造成的铜瘤或铜毛刺。 (10)换损坏刷杆时，应重校刷杆等分度。若在机车上更换同一刷握的两个刷杆，应先更换一个刷杆，紧固定位后再更换另一个刷杆，并做好刷杆位置标记。不允许两只刷杆同时拆下更换，更换会影响刷盒的中位性。 (11)检查刷架圈定位销及撑紧装置的固定情况。

3 电枢轴承的维护保养

轴承是电机中比较关键的部件，电枢轴承烧损，会使转子固死、造成机破。 (1)经常检查电枢轴承的温升

(2)检查电枢轴承和抱轴轴承的密封情况是否良好

(3)电枢轴承用3号锂基脂润滑，轴承室内润滑脂不能太多或太少，否则会引起轴承发热。

二．牵引电动机的常见故障原因及其处理办法

1 轴承故障

这是发生在机械方面最主要的故障，而且问题往往较复杂，还导致了别的故障发生。由于牵引电机的工作条件恶劣，其轴承常见故障症状有保持架铆钉松动、断裂或外围挡边偏磨，滚性及滚道剥离、灼痕、拉伤、裂纹、歪磨或径向间隙增大，内圈松动或咬死，轴电流电蚀及润滑脂变质，轴承甩油箱松动变形等。因此往往引起振动及噪声增大，导致小齿轮碰撞磨损、绕组绝缘损伤、联接线断裂、换向不良、引起接地或环火、甚至发生转子咬死难于转动而裂轴等恶性事故。

（1）轴承损坏。更换轴承。

（2）轴承与轴配合过松或过紧。过松时在轴承上镶套，过紧时重新加工轴到标准尺寸。

（3）电机两端端盖或轴承未装平。将端盖或轴承止口装平，旋紧螺栓

2 主附极和补偿绕组接地

原因：机座内面尖棱、焊瘤、凸台及线圈护罩和弹簧垫板压伤绝缘，更多的情况是主附极线圈在运行过程中受到频繁的振动冲击，致使线圈或紧固螺栓松动，引起绝缘磨损及绕组短路。有时还发生线圈联线绝缘卡破接地，少数情况也有因定子绝缘受潮油污或过热老化损坏绝缘所致。对补偿绕组主要是端部或联线固定不牢，受振动冲击力和过载磁拉力产生变化后，可能使绝缘破损接地。除开明显是绕组低电位接地外，发生绕组接地故障后，要暂时切除该电动机。

处理：认真清理机座安装线圈的凸台面，并对整个线圈加装环氧酚醛玻璃布垫。各线圈压弧时和装配时，都要注意做到不损伤线圈绝缘。对线圈引线头和铁芯间的间隙要用绝缘板垫紧。由于加装了弹簧垫板还不能从根本上解决主附极绕组的接地问题；宜取消线圈护罩和弹簧垫板，实行环氧树脂浇注或上胶聚酯纤维毡压绝缘结构一体化，特别是环氧树脂浇注一体化能很好地提高主附极绕组的耐振、耐潮、导热和电气性能，或采取填充泥固化成一体。对补偿绕组，除槽部特别是槽口应保障绝缘良好外，在两端应加装绝缘绑扎箍环防止端部变形。将补偿槽由向心槽改为平行槽后，则补偿线圈可采用预制成型的连续绝缘，能明显提高补偿绕组绝缘能力和有利造修。此外，应注意固定和保护联线绝缘，特别注意卡

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子处不要损伤联线绝缘。各对地绝缘应包扎均匀紧固，最后整个定子施用整体浸渍无溶剂漆以提高绝缘能力。并注意保护牵引电动机有足够的通风量和避免绝缘受潮油污。对于绕组及联线的活接地，则应细心加以判别。

3主附极和补偿绕组联线及引出线断裂

原因：线圈引线头焊接不良，联线接触不好发生过热，引出线拐弯处应力集中。更主要的是联线悬空过长及震动冲击疲劳断裂，其中影响最大的是传动齿轮啮合不良和磁极紧固螺栓松动引起振动冲击。此外，引出大线电缆的接头处开焊或振动磨破外表绝缘也有发生。在主附极绕组实现绝缘结构一体化后，绕组联线就成为定子绕组的薄弱环节，特别应加强改进。定子绕组联线完全断裂后如果是处于满磁场工况，则串激牵引电动机一般将不能工作。如果主极绕组联线断裂是处于磁场消弱工况，将会造成磁场消弱电阻发红烧损。

处理：对定子线圈引线头推荐采用压弯出线工艺，以省去银铜焊接引线头，并注意控制引接线的拐弯圆角和弯制后退火处理以消除内应力。对联线各接头可采用高频电流焊接或其他确保联接质量的方法，各接头处的绝缘填充及包扎要注意做到紧密。对于联线的固定，推行用外橡胶缓振绝缘垫，再用螺栓卡压强力固定。并要求各支承点间距离不应超过15厘米。对引出大线电缆接头压接后要采用搪锡焊接，并且也应该增加出线口处固定支点与改善绝缘环境。定子绕组绝缘结构一体化后，能有利减轻振动冲击对联线的影响。作为最根本的措施，应将联线改为薄铜片或铜丝编织的绝缘软联线，其中首先应考虑将换向极绕组与刷架联线和主极绕组C2引出线改为绝缘软联线。实际运行证明，软联线对减少联线断裂是行之有效的，当然也是应该设法减小振动冲击对定子联线的影响。

4定子、转子铁芯故障检修

定、转子都是由相互绝缘的硅钢片叠成，是电动机的磁路部分。定、转子铁芯的损坏和变形主要由以下几个方面原因造成。

（1）轴承过度磨损或装配不良，造成定、转子相擦，使铁芯表面损伤，进而造成硅钢片间短路，电动机铁损增加，使电动机温升过高，这时应用细锉等工具去除毛刺，消除硅钢片短接，清除干净后涂上绝缘漆，并加热烘干。

（2）拆除旧绕组时用力过大，使倒槽歪斜向外张开。此时应用小嘴钳、木榔头等工具予以修整，使齿槽复位，并在不好复位的有缝隙的硅钢片间加入青壳纸、胶木板等硬质绝缘材料。

（3）因受潮等原因造成铁芯表面锈蚀，此时需用砂纸打磨干净，清理后涂上绝缘漆。

5 电动机不能启动或带负载运行时转速低于额定值

（1）电源未接通。检查线路上的接头是否有油污，灰尘；接线头松脱时，须将螺栓旋紧；检查开关的的触点，如不能修复应更换新开关。 （2）熔断器的熔体熔断。按设备容量计算，更换新熔体。

（3）电压太低。室内外的绝缘导线太细，起动时电压降太大，可更换适当的较粗导线。

（4）过载保护设备动作。若因过载保护设备的选用调整不当，则可适当提高整定值；

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（5）定子绕组中有一处断线。用万用表，绝缘电阻表等检查定子绕组的断路处。 （6）定子或转子绕组断路。当个别绕组发生局部短路时，电机还是能起动的，这时只能引起熔体熔断；如果短路严重，电动机的绕组很快冒烟，这时电机必须拆线重绕。

（7）轴承损坏。将转子拨动，用螺钉旋具尖端放在轴承盖处用耳听或用手摸，检查出来后更换新的轴承。

6 电机有不正常的振动或响声

（1）电动机的地基不平，电动机安装不符合要求。检查地基及电机的安装情况，加以纠正，并将松动的地脚螺栓用螺母旋紧。

（2）转子与定子摩擦。校正转子中心线；锉去定子，转子内外圆的硅钢片突出部分；更换轴承。

（3）转子不平衡。将转子在车床上用千分尺找正后，针对具体情况，将转子铁芯或轴加以修复。

（4）滚动轴承在轴上装配不良或轴承损坏。检查轴承的装配情况或更换新轴承。

7 电机温升过高或冒烟

（1）定子绕组有短路或接地故障。打开电机，检查定子线圈，用目测，耳闻，手摸检测短路处。如短路严重，则更换电机。 （2）转子运转时和定子铁芯相摩擦，致使定子局部过热。检查定子铁心是否变形，轴是否弯曲，校正好转轴中心线；更换磨损的轴承。

8 牵引电机环火

（1）电弧环火。将换向器端头部分车出较大圆角，端头部分的云母沟用锉刀开大些，以阻止电弧形成。

（2）对换向片出现的铜毛刺情况，处应立即清除外，还应检查产生的原因。如是电刷跳动引起的，则应合理调整电刷压力和预防电刷严重磨损，及时更换磨损的电刷。

（3）对于片间电压较高，经常发生环火事故的电机，则应适当降低电压保护整定值。对于因换向情况不好而经常发生环火的电机，则应加强对换向器的维护工作，防止换向恶化。

（4）在刷架之间增设挡弧隔板，以减少电弧飞越的可能性。还可以利用电机通风，正负刷架间造成轴向气流，以产生吹弧作用，防止空气游离和电弧飞越。

9窜油

窜油及油封不良，原因：油封不良及电机本分结构不合理所引起。

处理：首先改进传动齿轮罩的装配工艺，如增强齿轮罩分箱面接触处的刚度，采用聚硫橡胶粘接其接缝处，并可以考虑适当提高齿轮润滑车轴油的粘度。对电枢滚柱轴承的油封，应减少与转轴间的间隙，并在油封迷宫入口处圆周涂抹密封胶或设置朔料甩油环。在传动端端盖的筋条上设置多个通大气孔，以抵消后端盖中心部的负压吸入作用。对抱轴承，则在轴瓦内面和领圈上画回油沟，油箱上设置回油孔，并增设油封外档板，防止齿轮箱油与抱轴润滑油相窜。

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10 电刷故障

电刷跳动火花大

（1）有铜刺和尖棱。需要重新倒角。

（2）电刷压力太小。需要调整压力或更换弹簧。 电刷过热

（1）电刷压力太大。需要调整压力或更换弹簧。

（2）各电刷压力不匀造成负载分配不均。需要横换不等高电刷，调整个别电刷的压力。

11 磁极绕组过热

1. 并励磁场线圈部分短路。可用电桥测量每个线圈电阻，检查阻值是否相符或接近，电阻值相差较大的应拆下重新绕制。

2. 电机气隙太大。查看励磁电流是否过大，拆开调整气隙。 3. 电机转速太低。应提高转速。

附：ZD105A型牵引电动机容易发生的事故原因及其处理办法

故障现象 故障部位 可能的原因 换向 不良 刷盒 1.刷盒内壁磨耗 2.装配不良 3.弹簧压指压力不够 换向器 2.表面偏斜、磨耗和粗糙 3.不良倒角和不良下刻 4.片之间的灰尘和异物引起片间短路 5.温升过高 6.工作面拉伤或积压过多的炭灰 7.振动 7.检查轴承的径向间隙、轴向窜动量、电枢的不平衡度，转向架的振动，必要时根据维修数据调整异常 18

5.在异常高温下容易变色，检查通风，负载并调整 重新打磨工作面或精车表面 1.凹片、凸片、变形、椭圆度 8.电刷磨损到限 6.有油或水 7.电刷或电流不平 电刷 2.磨损、破损大 3.颤动 4.电刷卡死 5.铜疵、斑点 1.牌号或形状尺寸 检查和修理 1.检查是否使用不同牌号的电刷，检查电刷弹簧压指压力，如异常应按规定调整 2. 检查电刷与炭盒的间隙，超过规定值时应更换 3.出去换向器表面的氧化层或更换电刷 4.除去灰尘，检查电刷与炭盒的间隙 5.铜粉粘至换向器表面形成不均匀氧化膜时，应更换电刷 6.突发性不均匀的氧化层并异常损耗 7.应检查电刷刷辫颜色的变化，换向器表面的条纹以及电枢的接触情况 8.因弹簧压指不到，使电刷悬起，引起火花和损坏，应更换新电刷 1.刷盒间隙过大影响滑动性能，测定尺寸并换新 2.应检查并调整偏斜、等分度和间隙 3.检查压力，跟换拉伸弹簧 1.电刷的变色、不均匀氧化层、磨耗等引起环火和闪络、用车床精光换向器表面 2.磨损或擦伤、用车床精光换向器表面 3.重新下刻倒角 4.检查和清扫 西安铁路职业技术学院

其他 部件 1.升高片接触不良、电枢线圈层间短路 2.灰尘、雨水渗入 2.换向器表面变粗糙，应加工换向器，采取措施防止水的侵入 3.车轮打滑或空转 4.过电压、过电流 5.引线连接错误 6.换向器或补偿线圈短路 过热 线圈 其他 故障 漏油 线圈、换向器等 电枢轴承润滑油 齿轮箱 窜油

换向器表面可能变色（如黑色），应调整修理 3.撒沙，检查防空转装置 4.检查保护继电器 5.检查引线的方法是否正确 6.检查换向极或补偿线圈是否短路，短路则更换 1.更换新品 2.在注入新油脂，并加入适量的油脂 轴承 1.损伤、擦伤、锈蚀 2.润滑油变质或数量不合适 3.轴承安装、装配或间隙不合适 3.检查安装并加以调整，检查油隙并调整好 层间绝缘短路、击穿 线圈、换向器、引线内连接线、刷盒等绝缘击穿 润滑油的数量不当 找出故障部件并加以修理 用兆欧表进行系统的检查，用直流的规则变化去找故障部件，根据绝缘情况修理损坏的部件 检查润滑油量 排气孔、通大气孔 油路堵塞 检查轴承外盖与轴配合间隙、排油孔、端盖通大气孔，如有堵塞应清除

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第四章 SS4G型电力机车常见故障处理办法

一、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）。

二、主断路器由于机械部分故障，不能正常分合时应如何处理？

1、空气型：降弓后，关闭故障节145塞门，开放168塞门，人为合主断。 2、电磁型：降弓后，手动闭合按钮或人工调整手轮行程合主断。 3、人为合主断后必须降弓过分相。

三、劈相机起动电阻甩不开，应如何处理？

1、重新起动劈相机，2—3 秒后人为闭合566KA。 2、213KM焊接时，甩单节运行。

四、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。

五、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，重新合闸无效时甩单节运行。 3、无显示跳主断时，电子柜转B组。

六、劈相机起动后，其它辅机不起动如何处理？

1、各种辅机均不起动，检查533KT反联锁561和577线。

2、某一种辅机起动故障，检查566KA对应触指或用故障开关切除辅机。 3、一组中个别辅机不起动，检查对应延时继电器及接触器。

七、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置于下合位 ，借电运行。

八、“电子柜预备”灯亮时，应如何处理？

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1、确认电源柜电子控制自动开关609QA闭合良好。 2、将电子柜转“B”组，同时紧固各插排。

3、若控制电压低于77V或高于130V时，将故障节668QS置于下合位，借电运行。

九、二位置开关不转换应如何处理？

1、检查控制器自动开关604QA。

2、检查线路中间继电器558KA是否得电。

3、应急时将换向手柄置于所需位置，人工转换。

十、“预备”灯不灭如何处理？

1、确认二位置开关是否转换到位。

2、风机工作正常可处理相应风速环节或顶死556KA。

十一、调速手轮离零位后，线路接触器不吸合应如何处理？

1、打磨532KT正联锁或短接531和501线。

2、检查10QP和60QP微动开关或短接501、503线柱（1号端子柜）。

十二、调速手轮1.5以上电流正常，25秒后预备失败无流应如何处理？

1、确认显示屏是否有某一辅机灯亮，恢复相对应的三相自动开关。 2、确认风机工作正常，处理相应风速环节或人为顶死 556KA。 3、确认风机故障，将其对应的风机隔离开关置于故障位。 4、甩掉故障风机后，要使用电阻制动，须将其对应的两台电机隔离闸刀置下合位 。

十三、调速手轮离“0”后，全车牵引无流时应如何检查处理？

1、“预备”灯不灭时，完成预备工作。

2、检查电源柜内各自动开关，全车电钥匙、控制器位置正确。 3、确认操纵节569KA不吸合，非操纵节569KA吸合。 4、调速手轮离“0”位，确认线路接触器及678KA吸合。 5、将两节车电子柜转“B”组，同时紧固各插排。 6、主电位器故障时，使用辅台操纵，注意方向。 7、短接司机室后排LKJ— 93 的558和1558线。

十四、运行中显示“原边过流”灯亮，主断分闸时应如何处理？

1、101KC动作为原边过流，判断切除故障节（降弓使用高压隔离设备操作）。 2、只有565KA动作时为次边过流。判断切除故障整流柜及对应两台电机。 3、转换电子柜A、B组，注意操纵。

十五、运行中显示“主接地”灯亮，主断分闸时应如何处理？

1、重新合闸还跳主断，根据显示屏显示切除接地电机或整流柜，拉下主接地闸刀。 2、电阻制动接地时，停止使用电阻制动。

十六、运行中显示“牵引电机”灯亮，主断分闸时应如何处理？

1、只有主屏显示“牵引电机”灯亮时，可按压562KA或重新合闸。

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2、若辅屏具体显示出某台牵引电机时，根据显示切除故障电机。 3、重新合闸还跳主断，转换电子柜A、B组。

4、甩掉同一转向架两台电机时，拉下对应的主接地闸刀。

十七、运行中显示“辅接地”灯亮，主断分闸时应如何处理？

1、 断开司机室内各用电器及电源柜内对应的自动开关，重新合闸。

2、根据显示屏的显示，检查辅机三相自动开关、接触器、电机及接线，切除故障辅机。

3、检查劈相机起动电阻，如有接地现象，更换备用电阻或转电容起动。 4、检查库用闸刀235QS和库用插座294XS。

5、确认只有一点接地时，可将辅接地隔离开关237QS置于故障位，维持运行，加强巡检。

十八、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，拆下三相接线，做好绝缘。 3、甩单节运行并切除辅接地保护。

十九、人工甩单节如何操作？

1、甩操纵节： 确认主断路器断开后，将零压隔离开关236QS 、主断路器隔离开关586QS置于故障位。将劈相机隔离开关242QS置于试验位；重联闸刀668QS置于借电位。人为顶死预备中间继电器556KA。

2、甩非操纵节： 确认主断路器断开后，将零压隔离开关236QS 、主断路器隔离开关586QS置于故障位；重联闸刀668QS置于借电位。

二十、运行中调速手轮有级位列车起紧急制动主断分闸时应如何处理？

应待列车停稳后，重新合闸打风。判断故障处所是机车还是车辆：

1、机车原因，主要包括监控排风、使用紧急停车按钮和断钩保护误动作等。 2、车辆原因，主要包括列车分离（脱钩和抻钩），列车管破损等。

3、以上不论何种原因处理后，将大闸手把移至重联位15秒后缓解列车， 按规定进行制动机试验。严禁盲目充风，强迫缓解，以免造成车辆擦轮和区间留车的严重后果。

二十一、机车重联（只接列车管）时，重联机车的制动机应如何处理？

1、大闸手把重联位取出，小闸手把运转位取出。 2、开放两节车的分配阀缓解塞门156。

3、按规定转换重联阀93，操纵节“本机位”非操纵节“补机位”。

4、重联机车制动机处于空气位或虽然处于电空位，但无电空制动电源时，应将其中继阀列车管塞门115关闭。

二十二、机车无火回送时，对制动机应如何处理？

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1、大闸手把重联位取出，小闸手把运转位取出。

2、开放两节车的分配阀缓解塞门156和无火塞门155。 3、两节车的重联阀93均置于“补机位” 。

4、关闭两节车的中继阀列车管塞门115和总风缸隔离塞门112。 5、将两节车的分配阀安全阀压力调整为180—200Kpa 。

二十三、中继阀排风不止时，应如何处理？

操纵节中继阀排风不止：

1、运行中，人为堵死中继阀排风口。

2、停车时，使用电阻制动或将大闸手把置中立位，开放121塞门准确掌握减压量停车。

非操纵节中继阀排风不止：

应急时关闭非操纵节中继阀列车管塞门115。

二十四、运行中发生过量供给时，应如何处理？

运行中应时刻注意风表压力，发现过量供给低于700Kpa时，维持运行。高于700Kpa时，必须进入车站停车处理：

1、停车后，关闭157塞门，转空气位操作。

2、以过量900Kpa为例：a、停车后，列车管追加减压至260Kpa ，全列排风停止后，调整53阀至700Kpa再缓解。 b、列车管减压200Kpa ，全列排风停止后，调整53阀至600Kpa再缓解。c、列车管减压170Kpa ，全列排风停止后，调整53阀至列车管定压，使用空气位运行。

二十五、DK—1电空制动机转“空气位”操作过程及注意事项？

必须停车按下列方法操作：

1、将小闸上的电空转换扳键扳到空气位。

2、将气阀柜内电空转换阀153置于空气位，关闭157塞门。

3、将大闸手把运转位，小闸手把缓解位；看均衡风缸压力表，调整53阀至列车管定压。

4、常用制动后回保压时，列车管有补风作用，要注意控制速度，防止车辆自然缓解。

5、空气位没有紧急制动，但小闸手把制动位，可按压594SB或开放121塞门紧急制动

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总结

经过我的不懈的努力，通过对所学知识的综合运用及拓展应用，我终于完成本篇论文，在整个设计过程中，出现过各种各样的难题，但都在老师和同学的帮助下顺利解决了，通过这次论文的设计过程中我体会到：

从开始接到论文题目到系统的实现，再到文章完成，每走一步对我来说都是新的尝试与挑战，这也是我在大学期间独立完成的最大项目。在这段时间里，我学到了很多知识也有很多感受，我开始了独立的学习和试验，查看相关的资料和书籍，让自己头脑中模糊的概念逐渐清晰，使自己非常稚嫩作品一步步完善起来，每一次改进都是我学习的收获，每一次试验的成功都会让我兴奋好一段时间。

这次做论文的经历也会使我终身受益，我感受到做论文是要真真正正用心去做每一件事情，是真正的自己学习的过程和研究的过程，没有学习就不可能有研究的能力，没有自己的研究，就不会有所突破。希望这次的经历能让我在以后学习中激励我继续进步。

对所学知识做总结是非常必要的，而且知识是相同的，适时地进行总结和融汇贯通会得到喜人的成果，写论文是一个不断学习的过程，从最初刚写论文对设计问题的模糊认识到最后能够对该问题有深刻的认识，使深刻我体会到实践对于学习的重要性，从只是明白理论，到搜集材料进行研究分析，再进行实践体会。让我对牵引电机转子方面的知识有了跨越式的进步，彻底改变了纸上谈兵的态度，让我真正掌握了知识和技术，做到了理论与实践相结合。

总之，通过毕业设计,我深刻体会到要做好一个完整的事情，需要有系统的思维方式和方法，对待要解决的问题，要耐心、要善于运用已有的资源来充实自己。同时我也深刻的认识到，在对待一个新事物时，一定要从整体考虑，逐步进行脚踏实地地完成各项指标，这样才能高效率、高质量地完成任务。本设计在袁立新老师的精心指导和严格要求下进行，从课题选择、方案论证到具体设计和布局，无不凝聚着老师的辛勤汗水。在此表示深深的感谢和崇高的敬意。最后祝老师工作顺利。

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致谢

毕业论文暂告收尾，这也意味着我在西安铁路职业技术学院的三年的学习生活既将结束。回首既往，自己一生最宝贵的时光能于这样的校园之中，能在众多学富五车、才华横溢的老师们的熏陶下度过，实是荣幸之极。在这三年的时间里，我在学习上和思想上都受益非浅。这除了自身努力外，与各位老师、同学和朋友 友的关心和支持是分不开的。

在此，我特别要感谢我的导师杨慧玲老师。从论文的选题、文献的采集、框架的设计、结构的布局到最终的论文定稿，从内容到格式，从标题到标点，她都费尽心血。没有杨老师的辛勤栽培、孜孜教诲，就没有我论文的顺利完成。老师的谆谆诱导、同学的出谋划策及家长的支持鼓励，是我坚持完成论文的动力源泉。

感谢牵引动力系铁道机车车辆302816班的各位同学，与他们的交流使我受益颇多。最后要感谢我的家人以及我的朋友们对我的理解、支持、鼓励和帮助，正是因为有了他们，我所做的一切才更有意义；也正是因为有了他们，我才有了追求进步的勇气和信心。

时间的仓促及自身专业水平的不足，整篇论文肯定存在尚未发现的缺点和错误。恳请阅读此篇论文的老师、同学，多予指正，不胜感激！

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参考文献

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