❶ 6K型電力機車的技術特點
6K型電力機車是六軸干線客貨運通用電力機車,採用近似Z字型內走廊,設兩端司機室,車內主要設備以模塊化集中安置;主要電器設備以機車最重設備主變壓器為中央;車頂兩端各裝一台法國法維萊公司(Faiveley)的LV2600型單臂式受電弓;車頂中部裝有真空斷路器、電壓互感器、避雷器等高壓電氣設備。機車總體設備布置採用平面不對稱布置,有別於中國國產電力機車傳統的平面斜對稱布置方式,不對稱方式雖然令機車整體結構緊湊、節省空間,但必然帶來重量分配不均衡的問題,為此6K型機車在兩端司機室底部均裝有壓鐵,以均衡軸重。6K型機車設有空氣制動機,基礎制動採用雙側閘瓦踏面制動,電制動採用加饋電阻制動。
6K型機車採用獨立通風冷卻系統和獨立專用風道,進風口設置在車頂上通過專用通道直接送向主變壓器、整流櫃、牽引電動機等設備,令機械間不會出現負氣壓。通風系統設有慣性過濾器,並有自動排塵裝置,具有較高的空氣凈化能力,減少電氣部件積塵,這對位於黃土高原的隴海鐵路鄭寶段尤其重要。機車持續功率4800千瓦,最高時速為100公里。 6K型電力機車是交—直流電傳動的單相工頻交流電力機車。機車主電路採用晶閘管三段不等分半控橋的調壓方式。與四段經濟半控橋相比,其優點是無開關沖擊並簡化了電路;與兩段半控橋相比,其優點是功率因數較高,在四分之一額定功率以上的平均功率因數比兩段半控橋高3%,二分之一額定功率以上的平均功率因數比兩段橋高5.5%。變壓器次級的每組兩個繞組分為三段,其電壓分別為600伏特、300伏特、300伏特,調壓時首先開放600伏特的半控橋,然後再依序開放第二段(300伏特)和第三段(300伏特)半控橋。通常第三段用於恆壓控制,即其開放的程度取決於網壓的高低,且受牽引電動機額定電壓的限制。
6K型電力機車雖然擁有三組轉向架,但在主電路中只有兩組,中間轉向架上的兩台牽引電動機分屬前後兩組,機車牽引時向兩組各三台牽引電動機並聯供電,有利於充分發揮粘著、防止發生空轉。每台轉向架裝有兩台三菱電機設計製造的MB-530-AVR型復勵直流牽引電動機,為六極中電壓脈流電動機,持續功率800千瓦,設有無級磁場削弱,也是中國鐵路機車使用的第一種C級絕緣、復勵牽引電動機。復勵電動機具有他勵繞組,牽引工況下空轉時,不會失去他勵磁場,因此再粘著特性較好。但由於復勵電動機的磁通是由並勵和串勵兩個勵磁繞組共同產生,以磁場倒向方式改變轉子旋轉方向就比較復雜,因此6K型電力機車運行方向的轉換是依靠轉換電動機電樞引出端來完成。
為提高相控電力機車的功率因數,6K型機車主電路還設有四組功率因數補償裝置,採用LCR三次諧波濾波器,每兩組由一台微機進行控制,通過在主電路中投入或切除電容器來提高機車的功率因數 。機車輔助電路採用兩台旋轉式劈相機,向空氣壓縮機、通風機、冷卻油泵、司機室空調和輔助發動機供電。其中輔助發動機用於向機車控制電路獨立供電,這種特殊的隔離供電方式能夠減少由電網造成干擾,提高機車微機控制系統的穩定性。 機車走行部為三台二軸DT129轉向架,所有車軸均為動軸,機車軸式Bo-Bo-Bo(3Bo)。機車固定軸距較短,曲線通過性能好。6K型機車轉向架是由日本國鐵EF81型電力機車的DT138、DT139型轉向架改進而成,為無兩端橫梁的H形構架、旁承彈簧承受車體載荷的無搖枕轉向架。
中間轉向架有其特殊性,相對於車體有多達230毫米的橫向偏移量,以便通過小半徑曲線,並採用了與兩端轉向架不同的滾動軸承摩擦式拉桿搖枕的支承結構與車體聯接,因此無法與兩端轉向架互換使用。機車並採用了日本3Bo機車傳統的Z型低牽引拉桿傳動方式,車體上有六個牽引拉桿座,通過六根牽引拉桿分別與三台轉向架呈「Z」形聯接,兩端轉向架牽引點交於軌面,有利於通過曲線和減少軸重轉移,輔之以電氣軸重轉移補償,能獲得較高的粘著性能。一系懸掛採用軸箱螺旋彈簧與彈性連桿的獨立懸掛結構;二系懸掛採用螺旋彈簧系統、橡膠元件和油壓減震器的組合,中間轉向架並設有摩擦式滾動搖枕 。牽引電動機採用滾動軸承抱軸懸掛結構、單邊直齒傳動。 6K型電力機車是中國鐵路第一種實現全微機控制的電力機車,機車控制與保護系統全部採用了微機控制。每台6K型機車設有兩套PHAI-16微機控制裝置,「PHAI」四個字母分別代表高功率因數(High Power-factor)、低諧波電流(Low Harmonics)、高粘著控制(High Adhesion)、改善(Improvement)。兩套微機控制裝置分別控制前後兩組各三台牽引電動機,每套微機裝置設有四個中央處理器執行不同的任務,其中兩個為16位英特爾8086中央處理器,分別用於計算機車控制特性和晶閘管觸發;另外兩個為8位英特爾8085中央處理器,分別用於記錄和傳輸故障信息。
與同期法國進口8K型電力機車的MICAS微機系統相比,6K型機車的PHAI-16微機系統雖然在硬體上落後了一代,但功能上比MICAS系統更為全面,具有恆速控制、恆壓控制、功率因數補償控制、高粘著控制、過無電區控制、故障顯示與記憶、自我診斷等功能,當機車某部分發生故障時能夠通過司機控制台上的故障指示器顯示故障的元件。 6K型電力機車最顯著的問題是牽引座裂紋,從1993年開始發現且逐年遞增,隨著牽引定數的增加,發現的裂紋從2000年代起急劇增加。6K型機車車體上有六個牽引拉桿座,通過六根牽引拉桿與轉向架連接,用於傳遞牽引力和制動力。由於牽引座自身結構缺陷、各牽引座受力不均衡、且機車長期處於超負荷運行狀態,導致牽引座與車體之間的焊縫受到最大的應力,非常容易出現疲勞裂紋。洛陽機務段一直對6K型機車牽引座進行結構加強,控制裂紋的出現,但仍無法根治問題。
6K型機車投入運用初期,因列車折角塞門被關閉而機車又不能及時地使用電阻制動,導致在1989年和1992年先後兩次在三門峽的長大下坡道發生列車運行失控、顛覆的重大事故,顛覆車輛89輛,機車報廢一台、小破兩台,直接經濟損失達1500萬元人民幣。在列車運行途中,司機一旦發現列車折角塞門被關閉,往往採取緊急措施迫使列車停車,按照6K型機車原設計的控制電路,當使用緊急制動時將同時切除機車的牽引和電阻制動電路,導致無法使用電阻制動,列車面臨失控的危險。為消除此安全隱患,洛陽機務段自1995年起對6K型機車控制電路進行改進,確保機車實施緊急制動時仍然能使用電阻制動抑制車速。
6K型機車以油循環強迫風冷方式進行冷卻,變壓器油溫過高是該型機車的常見問題之一。透過改善檢測形式及加強清理積塵等,使因變壓器油溫過高而導致的機破問題得以避免。
❷ 火車機車上面的6A指的是什麼
火車機車上面的6A指機車車載安全防護系統。
6A系統是針對機車的制動系統、防火、高壓絕緣、列車供電、走行部、視頻等危及安全的重要部件,採用實時檢測、監視、報警並實現網路傳輸、統一固態存儲和智能人機界面,整體研究設計而形成平台化的安全防護裝置。
鐵路機車作為鐵路運輸過程中的重要移動裝備,其安全性對列車的運行起著至關重要的作用。對此,長期以來相關單位開展了大量研究工作,開發和應用了多種安全監測和檢測裝置,也取得了較好的效果。
但是,由於前期的安全防護產品是在不同時期陸續進行研究、試驗和安裝的,存在著標准不統一、介面不一致、安裝不規范、顯示存儲等部件重復配置、無法納入規范化管控等問題,所以亟須綜合集成和完善功能。
針對上述我國機車運用現狀,本項目在現有安全監測設備的基礎上,整體重新設計,構建了機車車載系統,地面專家系統一體化的機車安全防護體系。研製出具備高效傳輸、統一存儲、智能化人機交互界面的機車車載安全防護系統(簡稱6A 系統),及其地面專家系統。
(2)電力機車高壓絕緣檢測裝置擴展閱讀:
6A系統投入運用以來在安全事故防護、路外與機車運行相關事故分析、機車運行質量評價等方面發揮了較大的作用,如停放制動意外施加引起的脫軌事故防範與分析、內燃機車動力間火災防控、電力機車電器火災的防控、運行機車走行部軸承固死的及時報警等方面。
6A系統的研究成果在2013 年世界鐵路大會發表,在國際上引起了一定的反響,展示了我國機車安全防護領域的技術與管理實力。項目已獲得授權的實用新型專利4 項,登記2 項計算機軟體著作權,在《中國鐵路》2013年世界鐵路大會論文集等刊物發表5 篇論文。
6A系統已成為我國機車信息化的基礎和車載安全數據的平台性支撐,其擴展性支持的功能包括機車校時、電能統計、乘務員狀態評估等已經成為新型機車的標准或可選配置。6A 系統中央處理平台的特點還可成為運行機車軌道狀態評估、弓網狀態監測的支撐性平台。