电力机车钳工技师论文

在技术行业中，钳工技术是一种传统的以手工操作为主的技术。我整理了钳工技术论文，欢迎阅读!钳工技术论文篇一：《试论装配钳工的技术要点》 摘 要：钳工是一种传统的以手工操作为主的工种，到目前为止已有2000多年的发展历史。近年来，随着科学技术的不断发展进步，许多钳工工艺已经实现了机械化操作，但是装配钳工的加工操作仍然占据着不可替代的作用，是机械制造中不可缺少的工种。该文简单介绍了装配钳工的基本技术要点。 关键词：装配 钳工 技术要点 与机械加工相比，钳工操作工作强度大、化工精度低、效率低下，尽管如此，机械加工中许多机械难以完成的加工工序都要靠钳工来完成，对于一些特殊的零件制造来说，钳工是必不可少的，尤其是装配钳工，对产品的质量和性能产生极大影响。所以我们要掌握装配钳工的技术要点，生产过程中严格遵循工艺规程进行操作，确保产品品质。 1 装配钳工的基本技能 划线 依照图纸和实际的加工需求在毛坯或者半成品上通过划线工具划出相应的点、线、面等，作为加工基准界限。划线操作必须保证所划线条或者所划点、面的清晰度，尺寸定位精确，以保证加工精度，通常划线精度要求在～ ram之间。通过划线能够更加直观地确定工件的加工余量，加工尺寸界限一目了然，同时还可以及时发现和处理存在的不合格工件。划针、划规、钢直尺、划线盘等是划线操作常用的工具。划线工具的使用过程中，为避免工具划伤或损坏，保证划线精度，尽量使划线工具与毛坯间保持一定距离。此外，还要注重划线工具的保养和维护工作，出现生锈、脏污现象及时处理。 锉削 锉削的使用范围比较广，不仅能够对平面、曲面进行锉削处理，还可以锉削沟槽等形状不一的复杂内外表面，锉削精度可达 mm。锉削时，操作手法十分重要，一般是由右手握住手柄，掌心由柄端部分撑住，大拇指按住柄的上端，其余四指握紧手柄。左手中指和无名指将锉刀前端部分捏住，用拇指按住锉刀的刀头，食指和小指自然回拢。操作时，注意重心的控制，站立自然，使锉刀处于水平直线运动状态，同时注意力度大小的控制，锉削频率通常在40次min左右。 锯削 顾名思义，锯削就是采用锯对工件进行锯削的过程。操作时右手握住锯弓的手柄，用拇指压住食指，左手注意力度大小的把握，控制锯弓的方向;左手的拇指压在弓背上，其余手指扶住锯弓的前端部位。在锯条的推进过程中，左手保持上翘状态，右手用力下压，在回程时，右手抬起，左手随着锯弓做跟回操作。锯削频率与锉削频率基本相同，每分钟锯削40次左右。值得注意的是，锯削时控制好用力的大小，以免用力过大折断锯条，使人体受到伤害;目光与锯条的垂直方向重合，确保直线加工锯削;安装锯条时，避免用力过紧，折断锯条。 钻孔 为了确保钻孔的精度，在钻孔前在目标位置划好十字中心线，以确定出具体的孔位，同时打好中心样冲眼，与十字中心线重合，若出现偏移现象，要及时矫正处理，钻孔时，冲眼的加工尺寸尽量要小。在加工直径较小或者深度较大的孔时，尽量减小钻头的进给量，同时不断进行退钻排削，以免碎削堵孔损坏钻头。在钻孔即将穿透时，减小钻头的进给力度，降低切削抗力，防止钻头折断导致安全事故的发生。此外，要加强钻头的散热 措施 ，钻孔时加入适量的切削液，尽量减小钻头所受的摩擦力，这样不仅有助于钻头寿命的延长，还可以改善孔的表面质量。钻孔时，有以下注意事项：首先，钻孔过程不可佩戴手套，容易引发安全事故;第二，钻孔时不可进行检测工作，必要时先停车，再检测;第三，为了防止平口钳对人身造成伤害，要将其手柄端置于钻床工作台的左侧;第四，钻较大的孔时，先采用小钻头开钻，然后通过大钻将孔扩大。 攻螺纹 通过丝锥在工件孔内部加工出内螺纹的过程就叫做攻螺纹，例如：所要加工的为4×M10的螺纹。开始采用直径为18 mm的点钻对其进行加工，加工出孔口倒角，之后开钻底孔，最后一步是攻丝4×M10。操作时的注意事项有：第一，在完成底孔孔口的倒角工作后方可进行攻螺纹操作;第二，确保工件的装夹处于水平放置状态;第三，在丝锥切入的过程中随时检查并矫正丝锥的垂直位置，确保加工精度;第四，在丝锥攻孔出现障碍时，及时退出丝锥，将孔内的铁削清理干净，防止丝锥受损或者加工深度不符合要求。 2 装配常用量具 游标量具和百分表是装配中主要的两种量具，作为装配过程中不可缺少的量具，游标卡尺不仅能够测量工件的长度、厚度等参数，还可测量孔的内外径、孔深、中心距等。使用游标卡尺时，先观察标尺零刻线附近的整数，找出从零刻线开始与尺身某一刻线重合的刻线，精度值与这一刻线数值的乘积为1 ram的小数部分，再将读出的整数与小数加起来，所得的结果即为最终测量值。在使用游标卡尺进行测量时，首先将工件的毛刺去除，避免刮伤卡尺。 3 装配图 装配图是机械制造过程中的重要参考依据，是装配钳工不可缺少的参考工具。通过装配图可以充分反映出设计者的设计意图和机械部件的工作原理。设计者将各个零件间的装配关系和具体的结构以及零件的结构等实际情况通过装配图显示出来，装配图为装配、检验和安装过程提供可靠的尺寸和技术指标。因此我们要在充分了解图样中零件尺寸、性能的前提下，再进行安装。 装配图的步骤为：首先，观察标题栏内容，对零件功能、名称、材料、数量等有一个初步的了解，遇到陌生或者复杂的装配图，查阅相关技术资料和技术 说明书 等，掌握该零件的具体功用和结构特点。第二，观察研究视图，通过主视图、俯视图、左视图等掌握装配图的表达目的，理清各个视图间的关系。第三，进一步研究视图，头脑中构想出结构和形状。第四，明确装配图的尺寸要求，研究分析各个尺寸要求，在满足设计工艺要求的前提下，确定尺寸基准和尺寸种类标注的具体形式，确保装配过程的合理性。最后，根据技术要求，对全图进行综合全面的分析和掌握。 4 滚动轴承轴向间隙调整 首先，通过向心轴承在轴的两侧留出一定的空隙(通常在～ mm左右)，并且此向心轴具有间隙不可调性。第二，图样中对于径向间隙可调的滚动轴承的轴向间隙没有做出明确的规定。第三，通过调整螺钉螺母来控制轴承的轴向间距，此外，还要对塞尺和百分表进行测量调整。第四，双列圆锥滚子轴承轴 向间 隙的调整。第五，四列圆锥滚子轴承轴向间隙的调整。 5 拆卸的注意要点 根据实际结构的不同，应采用不同的拆卸顺序，明确拆卸要点;拆卸时注意工具零件的保护，合理选用工具;拆卸好的零件按不同型号有次序地放置，按原来结构套在一起，并做好标识。 6 结语 总之，装配钳工是一项精度要求严格的手工工艺，操作时需要严格按照工艺要求进行，因此，我们在掌握理论知识的同时，还需要在实际生产实践中不断积累 经验 ，提高技术的掌握程度，以保证产品质量和生产安全。 参考文献 [1] 张景田.钳工的装配技术要点[J].机械加工制造，2012(4)：15-17. [2] 李振仁.浅谈钳工的基本技术与基本操作[J].黑龙江科技信息，2009(9)：29. 钳工技术论文篇二：《试谈装配钳工的技术要点与操作》 摘要：装配钳工是机械加工技术操作中比较重要的工种，关系着产品的质量合格问题。本文主要探讨了装配钳工的基本技能和装配钳工的拆卸操作要点，供以简单参考。 关键词：装配钳工;技术要点;操作 装配钳工具备2000多年的传承历史，虽然目前机械化操作比较普遍，但是在机械技工技术操作中，许多用机械难以操作的工序都需要装配钳工，尤其是一些特殊零件的加工，因此装配钳工在机械加工操作中具有不可替代的作用。装配钳工的技能操作关系着产品的尺寸精度、位置精度、形位公差，因此必须懂的装配的技术要点和操作规范，才能制造出合格质量的工件，提升制造的效率。 一、装配钳工的基本技能 (一)划线 划线是需要按照图纸样品以及相关的技术要求，在半成品或者毛坯上利用相关的划线工具来划出加工的界限的点、线、面等。划线的目的是为了确定工件的剩余加工量，标记相关的尺寸和界限，并且还可用于发现其中处理不合格的毛坯。划线的工具有划针、划规、划线盘、钢直尺、样冲等，其精度要求在～，划线的线条痕迹必须要清晰均匀，所划的尺寸和定位一定要准确以备后续加工使用。此外，划线的相关工具应当单独存放及时保养，应当保持工具的精度和准确度，避免其与毛坯存放生锈或者损坏[1]。 划线的步骤一般分七步，首先要看懂图样，明确在工件上具体需要划线的位置，还要了解相关的划线的作用和要求，清楚加工工艺后方可进行下一步操作。第二步是选定划线的基准线，第三步要检查工件或者毛坯的具体情况并进行毛坯涂色，第四步是要安装工件并且选定恰当的划线工作，第五步是划线，第六步是对划线完成的工件进行检查，确定是按照图样要求，划线准确且无遗漏，最后在线条上冲眼。 (二)锉削 锉削可用于平面、曲面、构造以及各种各样形状比较复杂的表面，因而应用比较广泛。锉削时应当注意锉刀的正确握法，只有用正确的握法，才能在保证锉削质量的基础上充分发挥锉削的力量，保持人体的精力的合理安排，不至于很快感到 。正确的锉削握法是用右手紧握住手柄，然后用柄端顶住掌心再将大拇指放在柄的上步，最后将其余四指满握手柄。左手部分的中指和无名指捏住锉刀的前端，大拇指根部压在锉刀头上，食指和小指自然收拢。在操作时要注意站立位置与錾削相似，以自然的方式站立便于用力，要求重心落到左脚上，使用不同的锉削的要求，同时右膝伸直，左膝随着锉削的往复运动而屈伸。 一般来说锉削的精度可以达到 ，表面精度可以达到 ，在锉平面时，要保证锉刀水平之间的进行锉削运动，左手的压力逐渐的由大减小而相反的右手压力由小增大，平均速度保持在一分钟 40 次左右。注意要点一是不可以使用有裂纹或者锉刀柄不牢固的锉刀，二是不允许用肢体器官来接触铁削，三是不得将锉刀漏出钳台。最后在加工时，要针对加工面和工件的情况，选用保护片和木垫来保证锉削工艺的实施。 (三)锯削 锯削是利用锯这一工具对材料和工件进行切断和锯削的加工，在进行锯削时需要掌握的操作要领为：用右手满握锯弓手柄，然后将大拇指压在食指上。左手部位要控制好锯弓的方向，大拇指在弓背上，食指、中指，无名指扶在锯弓前端，其站立姿势与锉削大致相同。锯削时的具体 方法 是推进时左手要上翘右手要下压，然后往回拉回程时右手要上抬，左手自然跟回，平均一分钟也是40次左右。 锯削时注意事项一是要在工件将要锯断时及时减少压力，以防工件突然断裂造成安全问题，二是要控制好锯削的力度大小，以防止锯条因为用力过大折断失控导致操作工受伤，三是要保证锯削直度，眼睛和锯条竖直线要重合以防止歪斜，最后是在锯削时的锯条安装不可过紧或者锯削时运动速度不可过快，否则容易导致锯条断裂。 (四)钻孔 钻孔是在钻床上实施的加工工艺，其中主运动为钻头，沿轴向移动进行钻孔。钻孔时的技术操作要点是：首先需要在钻孔的位置处划出空位的十字中心线，然后后打上标记中心样冲眼，要求冲眼的中心必须要与十字交叉点重合，并且要小。然后在起钻时切忌直接钻孔要先在冲眼冲一小坑，来观察孔位置是否正确，并不断找正要保证浅坑与划线圆同轴。当钻小直径孔或深孔时，要慢慢的进给并不断的退钻排屑，防止钻头因为铁屑阻塞而扭断。最后在钻孔将穿透时，一定要减小进给用力，以免进给量过大，增大了切削抗力进而造成钻头折断或使工件随着钻头一起转动造成事故。需要注意的是钻头需要进行散热冷却，要尽量的减小钻头与孔之间的摩擦，才能提高小钻头的寿命，并且要加注切削液来改善孔的表面质量 钻孔时的注意事项一是在钻孔时严禁戴手套以防止操作不准确，要遵守钻床的操作规程;二是在钻孔时进行检测时，一定先停车再进行检测，以防发生安全事故;三是钻孔时要妥善放置平口钳，手柄端放置在钻床工作台的左向，预防因为转矩过大而导致平口钳落地砸伤人;四是在钻孔时，一定要注意大小钻头的合理使用，应当先用小钻头钻孔再用大钻头扩孔。 (五)攻螺纹 攻螺纹是指通过丝锥在工件孔内部加工出内螺纹的过程称之为攻螺纹。攻螺纹的注意事项第一要将底孔孔口倒角方可实施攻螺纹操作;第二要将工件的装夹位置放置水平，让螺孔的中心线处于垂直或者水平的位置;第三当攻螺纹时丝锥推入1-2圈时及时检查螺纹是否正确并矫正丝锥的垂直位置;第四在攻螺纹时，若孔不通，要及时退出丝锥，排出孔内的铁屑，以防造成因为铁屑阻塞而使丝锥折断或无法满足螺纹深度要求[2]。 二、装配钳工的拆卸操作要点 装配钳工除了装配工作以外还必须懂得拆卸操作的技术要点，并且要按照规范严格操作才能保证操作的顺利。在拆卸过程需注意第一在拆卸工作时，应当依据结构的不同来考虑操作顺序，不可鲁莽操作进行拆卸以防造成零件的损伤;第二拆卸时的顺序应当与装配时相反;第二是在拆卸时不可用重物击打零件表面以防对合格零件造成损伤;第四要清楚零件的旋松方向;第五要对拆卸下的零部件进行妥善有规则的放置，在配合件上做好记号，按照原结构套在一起，以防止混乱。 三、结语 装配钳工不仅仅要充分掌握不划线、锉削、锯削、钻孔、攻螺纹的技术操作，还要应当掌握拆卸的操作要点，并且在实际操作中将理论知识转化为现场生产力，不断 总结 经验，提升自身操作能力。 参考文献： [1]刘泽林，战中学，刘国忠.装配钳工的技能探析[J].硅谷，2015 (04)：20-21. [2]李智博.关于钳工基本技能训练的几点体会[J].黑龙江科技信息，2010(21)：34-35. 钳工技术论文篇三：《试谈高级机修钳工技术》 【摘 要】在科技技术迅速发展的今天，为了提高机械制造企业的综合效益，减少不必要的损失，本研究要对机械的系统进行仔细研究和探讨，提高机械 修理 技术和机械设备保养技术、降低维修保养机械的成本、缩短暂停工作的时间。在设备维修和护理中，充分做到新技术、新思想、新方法的合理应用及技术改进。高级机修钳工就是这个过程的主要领导者。 【关键词】高级机修钳工;设备保养;维修技术 随着设备技术的不断完善，为了确保企业经济的稳步发展，从机修钳工的本身来讲要掌握良好的技术能力和自身的工作素质，自觉遵守机械设备的正确使用和维修制度的规范化，保证将设备的保养和维修相结合使用，从而提高机械在正常工作范围内的平稳应用，本研究将进行高级机修钳工在机械保养护理和维修过程中出现的问题进行详细分析，并且采取一定解决方法和措施，提高技术应用含量，减少不必要的资源浪费，以满足企业在竞争市场发展的需要。 1.机械设备保养的重要意义 一个企业的要想在激烈的竞争中不断前进和发展，离不开其内部机械生产的安全运行，更离不开机械的管理，在机械运行的过程中，不难会出现设备运用的故障，因此机修钳工要根据实际工作的需求，对机械设备建立一套完善的保养和维修的系统方案。这样不仅可以提高企业的生产效率和经济增长率，更能在激烈的市场竞争中占据强有力的位置，并且实现企业本身的从长远发展。机械设备是一个企业的核心，一旦设备中途罢工，这个企业也就面临着很严峻的考验，所以如何正确对设备的保养和应用是十分关键的，设备的正确保养不但有利的保证企业的正常运行，而且也为企业创造更多的经济财富，其中包括节约运行资金，降低物业的运作成本，减少维修费用。因此说设备的正常维护保养对于企业具有重要意义，而机修钳工就是其中不可缺少的组成部分。 2.机械设备的正确应用 机械设备正确操作如下： 机械装配的操作 机械装配的操作即是指装配的意思，把机械的部件、零件按照图样技术要求加以组装的工艺过程。 机械切削的操作 机械切削操作主要有锯削、錾削、攻螺纹、锉削、套螺纹。钻孔(铰孔、扩孔)、研磨和刮削等多种操作形式。 机械的辅助操作 机械的辅助操作即是指划线，它是根据图样在对半成品工件、毛坯件上划出加工界线的操作形式。 机械的维修操作 机械的维修操作即是指维修，是对设备、机械进行检查、维修、修理的操作的方法。 3.机修钳工对机设备的保养采取的措施 生产设备能否在其生命周期内良好运转，关键在于使用过程中机修钳工对机设备的保养如何，正确使用机械设备可以提高工作效率，更为企业创造更多的财富值。恰恰相反，如果不正确使用和按规定保养机械设备，最终将会导致企业的巨大损失，所以针对机械的保养本研究得出以下几个方面： 日常维护 日常维护是以“操作工”为主对设备进行以保为主、保修并重的强制性维修。主要工作内容在工作时间前后检查、擦拭各个部件，对机械进行紧固件的检查、皮带松动检查、安全装置检查、排气排水检查等维护工作。 一级保养 一级保养是根据设备的使用情况，对零部件进行拆卸、清洗、修复处理;在设备运行之前对设备零部件间的工作距离进行精确的调整，清扫电箱、电动机做到电器装置固定整齐，检查安全设备;在工作结束之后清除设备上的油污，清扫附件。 二级保养 二级保养是对机械进行部分的解体，检查和局部修理以及全面的清洗，同时在固定时间内检查机械系统的工作情况，一旦设备出现问题要及时解决，并记录下来方便以后的检查和管理。 在保养过程中润滑处理时十分重要的部分，由于各部件在工作运行时彼此产生的摩擦，降低了机械运转的工作效率，也增加了零件之间的相互磨损量。如果长时间不润滑建导致零件折损和缩短使用寿命，所以在一定的使用时间后机修钳工要对机械设备采取相应的润滑措施，同时润滑油的使用要规范化。针对不同型号的机械要采用不同标牌的润滑油，注意增添润滑油次数和周期，同时加强对润滑油的保存。以上每一个保养的措施都要认真对待，只有保养得当，机械操作才能运转灵活。同时根据各个车间的要求有制度的使用和维护，例如设备的维护保养、合理使用、及时修复可总结为管好、用好、修好，就是车间称之为的“三好”。犹如润滑使用的“五定”原则，其分为定点、定质、定时、定量、定人的要求。 4.修复机械的方法及应用 机械设备的长时间使用，难免会遇到各种损坏问题，解决问题的重要部分就是采用一系列修复措施。修理之后的设备可以重新使用，大大减少机械各零件的磨损量、增加使用期限，提高生产能力，所以经调查研究归结出以下几种修复方法： 换位法 换位法是当零件产生单边磨损， 或磨损有明显的方向性，在保证结构符合条件的情况下，可将他们安装换一下方向，即可能继续使用的一种方法。 局部更换法 局部更换法在零件某个局部出现严重破损现象时，且其余部分完好时，可将此局部去掉，重新制作一个新的部分，与原有的零件连接成为一个整体的方法。如去掉破损的轮齿，连接上新轮齿，或退火后去掉齿圈，压上新齿圈，采用键或过盈的方式连接，还可采用铆钉、紧固螺钉、焊接等方式进行固定。 金属扣合法 金属扣合法主要是针对难以焊补的钢件，或者是不能有较大变形的铸件所发生的裂纹或断裂时的处理。金属扣合法分为强密扣合法、强固扣合法、热扣合法、加强扣合法。 强密扣合法：该方法主要针对承受高压的汽缸或容器等有密封要求的零件而采用的方法之一。 强固扣合法：先在与损坏零件垂直的裂纹或者折断面上，通过铣削或钻出一定形状及尺寸的波形槽， 把形状与波形槽相吻合的波形键镶入其中，在常温条件下，进行铆击，由于具有塑性变形的物理条件促使其填充槽腔，有时能够直接嵌入零件的机体之内。 热扣合法：运用金属具有热胀冷缩的物理特性，对扣合件高温加热，放入与扣合件形状相同的已加工好的零件损坏处凹槽中，扣合件会在冷凝的作用下缩合，弥合破裂的零件。 加强扣合法：主要是用来修复对高载荷的承受厚壁零件的修复。 镶套法 将外衬套和内衬套以一定的过盈量安装在磨损的孔或轴颈上，利用加工到要求尺寸或中间修理尺寸，从而将组合件的配合间隙进行完美配合。 修理尺寸法 指在维修损坏的零件时，通过改变尺寸的大小，并且满足配合要求的一种方法。 调整法 调整法是在机械设备使用一段时间后，由于设备(下转第133页)(上接第78页)主轴承与零件之间产生大量摩损，而导致相互间有一定的间隙，这是采用调整机械件的螺母来减小间隙，从而使距离在符合设备精确的允许范围内。 4.结语 在进行机械设备的使用时，可以发现拥有一套安全和健全的维修和护理双 保险 是十分必要的，它的日常维修和护理可以决定一套机械设备能否安全稳定运行，能否保障一个企业的正常发展，而这一切都要归功于高级机修钳工的工作，要确保对设备的分类、结构、维修等知识的详细了解和实践的应用，也要求机修钳工在日常生活中要充分掌握设备的维修知识、掌握操作流程和常用机械连接零件及密封件知识、熟悉加工工艺，加强自身对机械保养的关注。由此可见，身为一名合格的钳工必须要有丰富的工作经验，并且在日常生活中不断总结和学习，应用最先进的方法解决生产中出现的问题。 [科] 【参考文献】 [1]姜向京.钳工技术与测功机故障的维修[J].汽车零部件，2010(03). [2]杨旭杰.浅谈工程机械维修保养体系[J].科技资讯，2010(02). [3]张红博.浅析设备维护与保养[J].科技风，2010(2). 猜你喜欢： 1. 钳工科技论文大全 2. 钳工的科技论文 3. 模具钳工技术论文 4. 模具钳工专业技术论文 5. 模具钳工专业技术论文

电力机车在我国的国民经济和社会发展中起着大动脉的作用，同时对国家经济持续增长和社会安全所起的作用也是其他运输方式所无法替代的。下面是我整理的电力机车新技术论文2500字，希望你能从中得到感悟!

电力机车新型智能真空主断路器的研制

[摘要]针对现有电力机车主断路器的不足，研制一种新型电力机车真空主断路器，以“1+1”方式安装，在某主断路器发生故障时，司机可通过开关切换到另一台主断路器，保证机车不因为主断路器故障而发生机破。

[关键词]“1+1” 电力机车 智能 真空主断路器

主断路器是用来接通和分断电力机车的高压电路，是机车的电源总开关，同时，当机车发生故障时它又可迅速切断机车总电源以保护其他设备，是机车最主要的保护装置，所以主断路器具有控制和保护的双重功能，其可靠性直接影响机车的安全运行。

目前，电力机车安装的主断路器分空气断路器和真空断路器。由于空气断路器结构复杂、故障率高而不被新型机车采用，但普通真空断路器也存在绝缘强度薄弱等不足，

因此我们于2008年9月立项研制一种电力机车新型真空主断路器，以“1+1”安装方式，即两台主断路器安装在同一底座上，控制装置也相互独立。实现一台机车上有两台主断路器交替工作，避免因单台主断路器发生故障而引起的机破，保证机车安全运行。

1设计思路

两台主断路器、两套装置

目前，电力机车上主断路器只有一台，无论是空气断路器还是真空断路器，在运行中一旦主断路器发生故障，则机车只能停止运行等待救援。因此我们设计增加一台主断路器，当一台主断路器发生故障时可以有另一台替代使用，确保机车正常运行。同时为了不过多地改变机车原有的构造和尺寸，我们设计将两台主断路器放置在同一台底座固定板上，以便于安装。

采用真空灭弧

为提高主断路器的使用寿命和减小主断路器的体积，我们取消原空气断路器的隔离开关，并把灭弧室改用真空灭弧室。真空灭弧的电性能和机械性能高，绝缘强度比大气的绝缘强度要高得多，同时由于采用真空灭弧，所需的间隙很小，可以实现提高使用寿命和减小体积的设想。

采用永磁机构

为保证主断路器分合闸动作的可靠性，我们将传统的

电空机械装置改成永磁机构，使整个操动机构结构简单可靠、工作寿命长、操作功率小、作用特性与断路器的反力特性很好匹配，且能做到合闸速度较小而分闸速度较高的理想结构。

2结构和原理

“1+1”电力机车智能真空断路器以底座为界，分为高压和低压两部分。高压部分位于机车顶部，由引出线和断路器主体组成。低压部分由永磁机构和智能控制装置组成。永磁机构的运动部件只有一个，具有合闸、分闸两种状态。永磁机构的拉杆带动真空灭弧室作直线运动。

图3新型智能真空主断路器结构示意图

灭弧室单元由长寿命真空灭弧室和复合绝缘材料组成，通过固体绝缘密封技术和连接件组成一体，永磁机构通过连接螺杆直接安装在开关体上，通过控制得电动作，控制连接螺杆上推和下拉。合闸时，连接螺杆上推，压动开关体内绝缘拉杆，带动触头弹簧和传动件，使真空灭弧室动触头闭合，并以恒定压力压紧，使动静触头紧密接触;分闸时，连接螺杆下拉，同样通过开关体内绝缘拉杆和传动件拉开灭弧室动触头，使开关打开。在开关动作的同时，安装在永磁机构上的联锁拨杆同时上下移动，带动直线凸轮，使联锁开关打开或闭合。

Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ―磁力线分布图;

①―静铁芯;②―动铁芯;③―合闸线圈;④―永久磁铁;⑤―分闸线圈;⑥―导向轴。

永磁机构处于合闸位置，永久磁铁产生的磁力线如图中Ⅰ。这时，下部磁路磁阻远大于上部磁路，动铁芯②保持在合闸位置。分闸时，分闸线圈⑤通电，分闸线圈中的电流产生磁场，其磁力线方向如图中磁力线Ⅱ。分闸线圈在上部工作气隙产生的磁场方向与永久磁铁所产生的磁场方向相反。当分闸线圈中的电流达到某一值时，机构上端的磁力线被抵消殆尽，动铁芯开始在触头簧(或分闸簧)及少量电磁力的作用下向下运动。随着底部气隙的减小，气隙磁阻也逐渐减小，当下部气隙的磁感应强度远远大于上部气隙的磁感应强度时，动铁芯向下将呈加速运动。当动铁芯运动至行程一半后，线圈电流和永久磁铁产生的合成磁场，其方向是向下的，于是，又进一步加速了动铁芯的运动，直到断路器分闸到位。断路器分闸到位后，连锁装置将信号返回控制器，自动切断分闸线圈⑤中的电流，动铁芯保持在分闸位置上。

3各部件的设计

灭弧室的设计

普通真空灭弧室还不能直接应用到电力机车上。因为普通灭弧室的寿命为1万次，而电力机车上断路器分合动作频繁，1万次的寿命使用期限也就一年左右，所以我们采用双断口串联，可提高分断高电压的能力;触头间距为小开距，可极大地提高灭弧室的寿命。为了保证断口同步断开，设计采用特殊的传动机构，使不同步度小于1ms，小于2ms的安全值。另外，我们还采用特殊结构的波纹管，以配合小开距，使灭弧室的寿命>30万次。大量的动态分析试验证明，本文所述的真空断路器的机械寿命达到20万次以上。

我们设计分断最大短路电流为10kA，但灭弧能力为20kA，实际裕度为l倍之多。灭弧室中，动静触头材料选择铬铜合金，截断电流为5A以下，可有效防止操作过电压的发生。

操作机构及传动的设计

在各种条件下都应可靠地分、合闸，是主断路器对操动机构的基本要求之一。目前广泛使用的操动机构有电磁、弹簧、气动、液压电动，但其机械故障率占主断路器总故障的70%左右。为此，我们采用无磨耗件精密型永磁机构，不但保证了主断路器长期动作的可靠性，而且满足主断路器分、合闸及灭弧特性要求。灭弧室需要的闭合力为1000～1200kN，永磁机构闭合力设计为3300kN，足以确保机构的正常动作，传动中的触头弹簧寿命>500万次，机构动作安全可靠。

我们采用钕铁硼(Nd-Fe-B)永磁体，因为它有高的剩余磁感应强度，Br可以达到(退磁曲线上磁场强度H为零时，相应的磁感应强度，也成为剩磁)以及高的矫顽力，使永磁体很不容易退磁。永磁机构的压力和触头压力相比，留了100%的裕量，以保证足够的安全性。

永磁机构通过电磁机构和永磁铁的特殊结合实现传统机构的功能，电磁线圈和磁路为静止机构，只要设计合理，没有外力破坏，一般它不会损坏。大量试验证明，只要选材合理，精心设计，永磁机构本身机械寿命可以达到100万次以上。

永久磁铁与分、合闸线圈相配合，较好地解决了合闸时需要大功率能量的问题，因为永久磁铁可以提供磁场能量，作为合闸之用。永磁机构工作时，只需瞬时供电，一般小于60ms，在分、合闸状态时，线圈没有电流通过，保持力由永磁铁提供，不再消耗能量。这就使我们可以减小合闸线圈的尺寸和工作电流。因此，永磁操动机构可以做到真正意义上的免维修、少维护、长寿命。

绝缘设计

高压开关的绝缘设计至关重要。由于车顶空间的限制，绝缘距离不能很大。电瓷绝缘材料绝缘优良、价格便宜，但联接须采用金属连接件，体大物重，不耐碰撞，内外温差大时容易开裂。根据电力机车上的使用环境条件，我们选用粘接力强，机械强度高，有较高的耐寒、耐热、耐化学稳定性的APG工艺复合绝缘材料，双断口上进上出，在空气湿度100%饱和情况下，空气间绝缘距离>400mm，电压等级，外爬距、内爬距，对地耐压80kV/lmin，断口间耐压85kV/lmin。APG工艺复合绝缘材料与水不亲和，可防止因雨水绝缘放电，从而有效地防止瓷瓶放电事故的发生。

智能控制器及联锁设计

永磁操动机构必须在控制器的驱动下才能实现开关的分合操作，因此，控制器的性能优劣对断路器的性能有很大的影响，要保证断路器的可靠工作，就必须要有一个可靠的控制器。

系统组成的原理

智能控制器主要由5部分组成：电源模块、输入模块、输出模块、CPLD智能控制模块、驱动模块。我们采用复杂可编程逻辑器件CPLD作为智能控制部件，借助于计算机，在EDA工具软件quartus II平台上，以硬件描述语言VHDL为系统逻辑描述手段，自动完成逻辑编译、逻辑化简、逻辑分割、逻辑综合、结构综合、以及逻辑优化和仿真测试，直至实现规定的电子线路系统功能。这种纯硬件的实现方式在工作可靠性方面有很大的优势，这是因为硬件电路不管受到什么干扰，其电路结构不会发生变化。采用EDA技术的全硬件实现方式，由于非法状态的可预测性以及进入非法状态的可判断性，从而确保了从非法状态恢复到正常状态的各种措施的可行性。

可靠性设计

电磁兼容性设计

永磁操动机构在运行中由于开关大电流而产生很大的电磁干扰，永久磁铁和线圈均会产生很大的磁场干扰，另外，开通和关断过程中，电容充放电亦会产生幅值很大的脉冲电压和脉冲电流，会通过电源通道耦合到控制器自身，所以抗干扰问题对于控制器来说非常重要。我们在设计中采取的措施主要有：①电源输入加有性能优良的电源滤波器，可以防止通过电源线的传导干扰;②专用芯片通过光电电路完全与外部I/O部分隔离，以保证专用芯片安全运行;③模拟电路滤波和专用芯片数字滤波同时使用，确保不会发生误动的情况;④电路板精心设计，精心布线，避免线路之间的串扰。

电力电子电路的可靠性设计

电力电子电路是控制器的另一个关键部件，它的负载是一个大的电感，在开通和关断过程中会产生很大的动态dv/dt，加之工作电流很大，使器件有可能同时受到大电流、高电压和寄生电容中的位移电流的作用，所以确保这部分电路稳定可靠的工作亦很关键。

①在设计中使用抗冲击能力强、dv/dt性能好的IR公司生产的IGBT和IGBT控制芯片;

②精心设计电路参数,反复测试，保证输出波形好;

③精心设计和调试吸收电路，保证驱动电路稳定工作;

④过流保护电路，确保电力电子电路的安全运行;

⑤为防止长时间通电，采用的控制算法是：正常时采用最短时间与开关位置信号控制，在位置信号失效时采用最长时间控制。

智能自诊断、自检测设计

控制器采用全硬件状态机作为整个系统的工作调度，这就使其可以充分发挥全硬件电路容错技术的优势，在运行中可以对各种状态进行跟踪，可以监视各种非法状态，由非法状态转入正常状态只需要几个微秒，因而不会因进入非法状态而对系统造成影响，确保在运行中不会出现死机现象，即确保控制器永远保持在运行状态。

零位断合

利用电子操控计算机的多余功能和精密性永磁结构优势，设计零电流打开和零电压闭合的智能控制技术，即适时采样，计算发令，自适应修正等，使断合点在零位正负2ms以内。经模拟试验表明，该项技术达到了预期效果，较好地抑制了过电压的产生。

传动关节点的固体润滑技术

为了使断路器实现其真正意义上的少维护、不检修，甚至不维护，断路器的几个转动关节，采用了二硫化铝加石墨的固体润滑技术，寿命试验的结果基本达到了预期的目标。

4主要技术指标

工作电压：AC25kV;最大工作电压：AC30kV;

工作电流：ACl000A;最大工作电流：AC1250A;

工作频率：50Hz;

额定短路开断电流：ACl0kA;

额定峰恒耐受电流：;

最大开断电流：AC20kA;

控制器工作电压：DC110V;

开关动作反应时间：≤20ms;

开关动作时间：≤50ms;

开关动作控制器永磁机构通电时间：≤25ms。

5执行标准

TB/(机车车辆电气设备、第四部分，电工器件交流断路器规则)

TB/T2055-1999(机车真空断路器技术条件)

TB/T3021-2001(铁道机车车辆电子装置)

GB/(电磁兼容试验和测量技术浪涌(冲击)抗扰度试验)

6主要技术特点

①采用先进的复合绝缘材料，具有抗老化、防紫外线、高强度及优良的电气绝缘性能;

②断路器主体采用先进的APGP注射成型工艺加工技术;

③专门研制的长寿命的真空灭弧室;

④国家专利技术的永磁操动机构;

⑤开关内部结构简洁、稳定性好;

⑥可靠性高;

⑦与机车原有主断路器有互换性。

7结束语

“1+1”电力机车智能真空主断路器于2009年5月19日在福州机务段的SS3B4045机车上安装试用，运用至今仅出现过一次真空断路器控制预备中间继电器联锁线断，导致继电器不得电，机车无压无流。但正因为这种断路器有两台断路器，运行中司机通过切换，启用另一台断路器，照常运行，回段处理，不造成机破。这也正体现了这种断路器的优越性。

浅析电力机车空转原因及处理

[摘 要]本文通过对电力机车空转故障分类、故障原因、故障判断检测以及故障处理方法进行分析，为保证机车运行安全，确保铁路提速和重载牵引能够顺利进行提供一定的理论依据。

[关键词]电力机车 空转故障 处理方法

中图分类号：U269 文献标识码：A 文章编号：1009-914X(2016)07-0330-01

铁路在我国的国民经济和社会发展中起着大动脉的作用，同时对国家经济持续增长和社会安全所起的作用也是其他运输方式所无法替代的。随着机车运行速度的提高和牵引定数的增加，机车出现空转故障的几率越来越大，对机车安全运行的影响也越来越明显，因此，完善机车控制系统和提高乘务员操作水平，防止机车空转故障的发生，是保证机车运行安全，确保铁路提速和重载牵引能够顺利进行的关键所在。

1.电力机车空转现象及防空转系统

空转故障分类

轮对产生的轮周牵引力大于轮轨间的黏着力时车轮就会发生空转。根据机车实际运用中空转故障发生的情况，机车空转故障分两类：一是非正常空转，即大空转或真空转，恶化后会导致轮轨擦伤：二是正常空转，即假空转，及时采取人工补砂的措施会有明显的效果。

防空转系统

电力机车电子柜或微机柜均设置了微机防空转系统，该系统是以提高黏着利用率及防止大空转为主，允许一定程度的微小空转。当轮对空转趋势达到一定程度，就将相应的电机电流高速大幅度削减，可使空转很快得到抑制，然后再以一定规律恢复牵引电流。

2.电力机车空转故障的原因分析

正常空转的原因

(1)机车转向架到司机室端子排的光电传感器接线断路或绝缘破损，引起速度信号异常，导致假空转。

(2)光电传感器故障引起假空转。电力机车上目前使用的光电传感器大部分是TQG15B型传感器，当传感器芯片烧损或绝缘破损、传感器引出线绝缘破损，线路断路、短路或接触不良等，瞬间无速度信号输出或速度信号受干扰，都会引起假空转。

(3)光电传感器接线盒进水，引起线路接地或短路将导致假空转。

(4)电子插件故障。防空转系统电子元件超出使用寿命期限，造成插件程序故障。

非正常空转的原因

(1)电力机车轮缘喷油装置喷油量太大、线路道岔油润过多等也会引起机车真空转，伴随空转灯亮、撒砂、减载等。这种情况下，机车检修部门应适当调节轮缘喷脂装置的喷油量或改为干式轮缘润滑装置，防止真空转。

(2)司机操作不当。电力机车在运行中，司机操作不当，手柄指令过高，容易发生真空转。因此，机车在雨天或坡道上起车或行驶时，指令不应一次给得太高，当速度起来后再继续追加电流。当发生真空转或滑行时，司机应适当降低手柄级位，待速度起来后再追加电流，抑制真空转发生。

3.电力机车空转故障判断及检测方法

一般故障的显示

机车在运行中遇到启车加速、持续大坡道大电流运行、过岔区、曲线运行、轨面有油、冰、雨、雪天气经常会发生空转、滑行或电流电压波动等现象，机车乘务员可采取人工补砂的措施。发生大空转时，空转灯亮、自动撒砂、电流电压波动频繁，而且电流电压波动弧度大。发生小空转时有时空转灯不亮、不下砂，只是电流电压在小范围内波动。这种情况下，机车乘务员只需切除电子柜上方或微机防空转上的“空转保护”开关即可或将电子柜倒B组维持运行即可让防空转系统正常保护动作。

机车进行库内检测

机车在运行中发生空转故障回段报修时，可利用光电传感器动态检测仪。光电传感器动态检测仪简单来说是一个在机车静止的状态下，能给光电传感器提供均匀的速度信号，并且能实时观察速度及频率大小、变化情况，速度信号输出波形的检测设备。利用该设备，可以在库内对机车光电传感器及相关线路进行检测，可以较准确地判断出造成空转故障的故障点，并在库内做相应的处理，大大提高了处理空转故障的效率，同时减少了机车试运行，减少了检修或技术人员跟车处理的次数，节约了人力资源，提高了机车的运用效率。在库内进行检测无结果的就要跟车用便携式示波器进行动态检测。

跟车进行动态检测

由于机车在运行中产生剧烈振动，使空转保护系统某些线路瞬间接触不良，引起速度信号丢失，从而造成空转，这种情况是极少数的。这类故障在库内机车静止的情况下是很难检测到故障点，因此，必须派人跟车使用携式示波器进行动态检测，另外也可用示波器检测。

4. 空转故障的处理方法

运行中对空转故障的处理

(1)如果是正常空转，乘务员只需及时采取人工补砂的措施就会有明显的效果。

(2)机车电流、速度大于某值，空转、撒砂不止，电流卸载不能恢复，可能是某一速度传感器发生故障，乘务员可根据防空转系统自动查找出故障传感器，自动切除该位置速度传感器，并在插件面板上显示，然后可正常操作机车运行，回段后向检修人员报修。

(3)微机防空转插件板故障可能使电机电流达到某一值而卸载，机车并没有发生空转就发出减载指令，牵引时无恒速控制。此类故障乘务员可通过将防空转故障开关转到故障位运行来判断，如果正常，就可判断为防空转系统故障，回段后报修。

回段对空转故障的处理

(1)机车回段后，检修人员对报空转故障的机车要详细了解运行中的情况，例如空转发生区段的自然状况，乘务员是否采取自诊断功能，是否切除防空转功能等。

(2) 光电传感器信号线故障的检测及处理

若在司机室端子上检测到某轴位传感器信号不良，而光电传感器下车检测又正常的情况下，可以判定为该位传感器的信号线故障。表现在线路断路、短路、接地。可以通过数字万用表进行检测线路的通断，用250V兆欧表检测其线路绝缘状态。确定线路不良时，必须进行换线才能彻底处理。换线时应注意不要损伤插头及线，接线时应按照接线表对应接线，防止接错线。

(3)光电传感器故障的检测及处理

电力机车光电传感器可以通过车下检测设备进行检测，确定传感器故障后，则可更换光电传感器。光电传感器在安装上车时，传感器与轴箱之间要加防水胶垫，同时传感器引出线应斜向下，防止进水，同时要避免引出线过度弯曲。光电传感器接线插头与接线盒插接应牢固，用绝缘粘胶带包扎好，防止进水。

总而言之，能够根据电力机车空转的具体情况，对机车产生空转故障的原因进行正确综合的分析，并提出故障处理方法，可减少因空转引起的机车故障及行车事故发生率，提高机车的运用效率，确保机车运行的安全性。

参考文献：

[1] 王迁.浅谈电力机车的空转故障[J].机车电传动，2009(6)：60-61.