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文檔簡介

時速160公里動力集中動車組

動力車總體介紹中車株洲電力機車有限公司1一項目來源二項目研制歷程三設(shè)計方案四運用維修目錄為滿足中國鐵路總公司運輸及經(jīng)營發(fā)展要求,提高鐵路運輸服務(wù)品質(zhì),充分利用既有運輸資源和機、客車的檢修資源,在中國鐵路總公司和中國中車集團統(tǒng)一指揮下,立項研制時速160公里動力集中動車組。

一、項目概述

2與中國鐵路總公司簽署的科技合同1、項目來源3一、項目概述2、主要特點項目應(yīng)用前景廣闊。時速160公里動力集中動車組已正式納入“復(fù)興號”序列,將逐步全面取代普速線路既有機車車輛,將大幅改善乘客添乘體驗,提升中國鐵路運輸品質(zhì)。參與單位多,協(xié)調(diào)難度大。動力車參與單位:株機公司、大連公司、大同公司??刂栖嚰巴宪噮⑴c單位:唐山公司、浦鎮(zhèn)公司、四方股份、長客股份。4陸東?,F(xiàn)場視察王同軍現(xiàn)場調(diào)研一、項目概述2、主要特點項目關(guān)注度高。中國鐵路總公司和中國中車集團高度重視、積極推動項目研制。

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5前期準備2015年8月開始,中國鐵路總公司和中國中車多次在北京組織召開了“動力集中動車組技術(shù)條件及技術(shù)方案研討會”,并分別提出了V1.0和V2.0版動力車基本技術(shù)要求。項目啟動頂層指標2015年11月,中國鐵路總公司和中國中車在北京組織召開了“動力集中動車組技術(shù)方案及研制工作方案研討會”,會議明確了動車組的各項頂層指標??萍剂㈨?016年8月,中車株機公司與中國鐵路總公司簽訂了《時速160公里動力集中動車組關(guān)鍵技術(shù)研究—動力車關(guān)鍵技術(shù)研究》。二、項目研制歷程

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6二、項目研制歷程7鐵總評審2017年8月,鐵總組織進行了技術(shù)條件、設(shè)計方案和試驗評審。型式試驗2017年9月中旬開始進行整列型式試驗、動力車專項試驗、互聯(lián)互聯(lián)試驗驗證、科學(xué)研究試驗等。2017年12月,完成環(huán)形鐵道試驗部分。2018年1月,在成都局完成線路運行試驗部分。運用考核2018年2月,鐵總組織進行了短編組試用評審、長編組方案評審和試驗評審;動車組回送至烏魯木齊局。2018年4月開始運用考核陪試工作,期間配合烏局完成了大風(fēng)試驗,目前運用考核里程達到20.2萬公里。2018年5月,3#動力車回送至環(huán)鐵進行長編組整列型式試驗考核。二、項目研制歷程

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三、設(shè)計方案第1部分總體第2部分電氣系統(tǒng)第3部分車體第4部分轉(zhuǎn)向架第1部分總體9

三、設(shè)計方案安全可靠成熟先進

依托既有機車自主創(chuàng)新成果及研制經(jīng)驗借鑒既有動車組成熟設(shè)計理念提升系統(tǒng)可靠性及冗余性加強新技術(shù)、新結(jié)構(gòu)及新材料的驗證、考核101、設(shè)計原則及思路

三、設(shè)計方案簡統(tǒng)化平臺化系列化

簡統(tǒng)設(shè)計打造具有廣泛兼容性的動車組產(chǎn)品推行重要部件及系統(tǒng)的多家自主化研制實現(xiàn)兩平臺產(chǎn)品互聯(lián)、互通、互控

提高部件及系統(tǒng)的集成度11

三、設(shè)計方案1、設(shè)計原則及思路同一技術(shù)條件株機平臺連車平臺互聯(lián)互通互控簡統(tǒng)化多家自主系統(tǒng)配套12

三、設(shè)計方案1、設(shè)計原則及思路線路條件:時速160公里速度等級線路條件符合GB50090-2006《鐵路線路設(shè)計規(guī)范》相關(guān)規(guī)定時速200公里及以上速度等級線路條件符合《時速200公里客貨共線鐵路設(shè)計暫行規(guī)定》(鐵建函[2005]285號)編組形式:短編組:1Mc+7T+1Tc(可重聯(lián))長編組:1Mc+18T+1Mc靈活編組:

1Mc+9T~18T+1Mc軸重指標:動力車≤19.5t,拖車和控制車≤16.5t。

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三、設(shè)計方案1、設(shè)計原則及思路14

三、設(shè)計方案HXD1G機車動力車技術(shù)來源:動力車在既有機車上進行適應(yīng)性設(shè)計。1、設(shè)計原則及思路15原有涂裝方案16鐵總發(fā)布涂裝方案17

三、設(shè)計方案

牽引系統(tǒng):動力車采用6.5kV等級IGBT元件、軸控方式的主電路,通過采用雙弓雙主斷及增設(shè)變流器隔離開關(guān)等方式提高了冗余度。輔助系統(tǒng):動力車采用主輔電路一體化技術(shù),實現(xiàn)輔助系統(tǒng)過分相不間斷供電功能。列車供電系統(tǒng):動力車采用IGBT四象限整流及水冷方式的DC600V列車供電系統(tǒng)。1、設(shè)計原則及思路18

三、設(shè)計方案網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng):動力車采用成熟可靠的列車級WTB+車輛級MVB的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng),都設(shè)置了車輛級以太網(wǎng)。車體:動力車采用滿足高強度、輕量化、耐碰撞的車體技術(shù),動力車對頭型進行了流行型設(shè)計,增設(shè)了開閉機構(gòu),簡統(tǒng)了車鉤緩沖器。轉(zhuǎn)向架:動力車采用空心軸六連桿傳動機構(gòu)的架懸轉(zhuǎn)向架。動力車增設(shè)了端面齒撓性聯(lián)軸器。制動系統(tǒng):動力車采用微機控制的自動式制動機,動車組采用5線制電空制動。1、設(shè)計原則及思路19

三、設(shè)計方案2、總體參數(shù)及性能2、總體參數(shù)及性能20

三、設(shè)計方案軌距1435mm車頂距軌面高度4030mm軸式B0-B0車鉤中心距19336mm軸重19.5t轉(zhuǎn)向架中心距9000mm車體寬度3105mm轉(zhuǎn)向架固定軸距2900mm動力車采用流線型設(shè)計,流線型長度提升至5m,其流線型長細比接近于現(xiàn)有和諧動車組水平。動力車尾部設(shè)置過渡罩、外風(fēng)擋等實現(xiàn)與拖車的平滑過渡;車體外表面采用內(nèi)嵌入設(shè)計,前端及底架設(shè)置導(dǎo)流罩及裙板,有效減小了動力車氣動阻力。21

三、設(shè)計方案2、總體參數(shù)及性能動力車和拖車采用統(tǒng)一截面,兩者連接處通過導(dǎo)流罩實現(xiàn)高低過渡。兩者之間安裝有外風(fēng)擋。22

三、設(shè)計方案2、總體參數(shù)及性能符合GB146.1-1983《標準軌距鐵路機車車輛限界和建筑限界》要求;符合TG/01-2014《鐵路技術(shù)管理規(guī)程》“客運專線鐵路機車車輛限界”要求。23

三、設(shè)計方案2、總體參數(shù)及性能可以通過半徑為125m的曲線,并能在半徑為250m的曲線上正常摘掛。24

三、設(shè)計方案2、總體參數(shù)及性能輪周牽引功率5600kW/持續(xù)6400kW/半小時最高運營速度160km/h起動牽引力240kN牽引恒功率速度范圍95~160km/h持續(xù)牽引力212kN最大再生制動力153kN持續(xù)速度95km/h再生制動恒功率速度范圍132~160km/h25

三、設(shè)計方案2、總體參數(shù)及性能0-40km/h平均加速度(m/s2)0.35160km/h剩余加速度(m/s2)0.12726

三、設(shè)計方案2、總體參數(shù)及性能從上圖可以看出,在大部分坡道情況下電制動力能滿足調(diào)速要求。27

三、設(shè)計方案2、總體參數(shù)及性能28

三、設(shè)計方案3、設(shè)備布置為提高動車組可靠性,動力車車頂布置有兩套相互冗余的高壓設(shè)備(受電弓、避雷器及25kV高壓穿墻套管)。車頂布置有通訊設(shè)備用的天線、冷卻塔進風(fēng)口、受電弓監(jiān)視攝像頭等設(shè)備。29

三合一天線多頻段合路天線1DMSGPS天線WLAN/3G天線GSM-R北斗通信天線

三、設(shè)計方案3、設(shè)備布置-車頂設(shè)備布置30

三、設(shè)計方案救援列供刮雨器標志燈輔照燈前照燈風(fēng)笛電氣插座車鉤風(fēng)管3、設(shè)備布置-前端設(shè)備布置救援模擬安裝電鉤和15號托梁鉤狀態(tài)前端采用105A型車鉤緩沖裝置,具有密接式車鉤緩沖裝置的安裝接口。前端裝有救援用的DC600V供電插座,能夠?qū)崿F(xiàn)救援時拖車不斷電。31

三、設(shè)計方案3、設(shè)備布置-前端設(shè)備布置32

三、設(shè)計方案3、設(shè)備布置-后端設(shè)備布置

動力車入口門設(shè)置在機械間,入口門與司機室間走廊寬度達840mm,司機室所有設(shè)備可直接從走廊門進出,走廊門凈寬度達600mm。機械間整體布局充分考慮了設(shè)備后續(xù)檢修的可維護性和可達性。33

三、設(shè)計方案

復(fù)軌器3、設(shè)備布置-機械間設(shè)備布置司機室整體風(fēng)格、設(shè)備布局進行優(yōu)化設(shè)計,采用新材料降低重量,提升品質(zhì),并通過實物模型進行符合性驗證;司機室內(nèi)設(shè)置有兩個司機座椅,滿足雙司機值乘要求。34

三、設(shè)計方案3、設(shè)備布置-司機室設(shè)備布置35操縱臺設(shè)備布置整個操縱臺分成臺面板組成、左柜組成、中柜組成、右柜組成、主、副司機腳踏組成、左邊柜組成、左后墻柜組成、右邊柜組成、右后墻柜組成,采用模塊化設(shè)計。

三、設(shè)計方案36對臺面及左邊柜、生活類開關(guān)布置、副臺及腳踏、副司機座椅位置、重聯(lián)電話、扳鍵開關(guān)、美工色彩方案等項點進行了優(yōu)化。樣車優(yōu)化后

三、設(shè)計方案372.2儀表座設(shè)備布置操縱臺設(shè)備按功能分區(qū)進行布置,主司機操縱位布置有所有與運行有關(guān)的操縱裝置、儀表、顯示裝置、各類開關(guān)按鈕等,其中主要的功能區(qū)有:運行區(qū)、制動區(qū)、牽引區(qū)等。以主司機面向前方操作為基準,運行區(qū)位于主司機的正前方;制動區(qū)位于主司機的左側(cè);牽引區(qū)設(shè)置在主司機的右側(cè)的臺面板上。6A顯示屏司機室顯示單元2監(jiān)控顯示屏司機室顯示單元1速度表、網(wǎng)壓表、電壓表MMI緊急制動按鈕、乘務(wù)員狀態(tài)預(yù)警提示模塊、拾音器緊急牽引故障指示燈、門關(guān)閉指示燈、火災(zāi)報警閱讀燈

三、設(shè)計方案382.3臺面設(shè)備布置牽引模式高音風(fēng)笛關(guān)左門制動控制閥受電弓主斷半自動過分相司機控制器釋放左門開左門空壓機關(guān)右門前照燈停放制動施加后備制動閥蜂鳴器停放制動緩解司機室燈釋放右門輔照燈儀表燈司機警惕開右門送受話器電笛高音風(fēng)笛

三、設(shè)計方案392.4臺面設(shè)備布置筆記本、手機專用插座高音風(fēng)笛按鈕以太網(wǎng)調(diào)試端口記點燈調(diào)車燈顯副臺布置有筆記本、手機專用插座、以太網(wǎng)調(diào)試端口、調(diào)車燈顯,高音風(fēng)笛按鈕、記點燈。

三、設(shè)計方案402.5左邊柜設(shè)備布置左邊柜功能區(qū)布置有制動缸壓力表、總風(fēng)/列車管壓力表、后備均衡壓力表、茶杯托、緊急放風(fēng)閥、開關(guān)面板1(踏面清掃、換端、列供斷電)、開關(guān)面板2(風(fēng)扇等功能控制、標志燈、儀表燈、走廊燈、尾燈、地腳燈、底架燈等燈光控制、監(jiān)控隔離、控制電源等開關(guān)控制)以及其他輔助設(shè)備(五孔插座、行燈插座、地腳燈、滅火器)。左柜立面上布置有煙灰盒、打印機及外部揚聲器、重聯(lián)電話。制動缸、總風(fēng)/列車管、后備均衡壓力表開關(guān)面板2五孔插座、地腳燈重聯(lián)電話開關(guān)面板1茶杯托打印機及外部揚聲器緊急放風(fēng)閥滅火器

三、設(shè)計方案

三、設(shè)計方案3、設(shè)備布置-司機室設(shè)備布置按照GB/T6769的要求,操縱臺面設(shè)備的布置位于最舒適操作范圍內(nèi),左邊柜和中柜上部的按鈕和轉(zhuǎn)換開關(guān)分別在側(cè)身操作姿態(tài)和旋轉(zhuǎn)操作姿態(tài)下可完成操作。操縱范圍分析指尖可達半徑極限最大可達半徑最小可達半徑

三、設(shè)計方案3、設(shè)備布置-司機室設(shè)備布置從陽光開始直射顯示屏到陽光結(jié)束直射顯示屏,從顯示屏反射的光線都不會對司機造成反射眩光。炫目分析陽光直射開始位置陽光直射結(jié)束位置顯示屏陽光反射線顯示屏陽光反射線43操縱臺內(nèi)部美工色彩優(yōu)化樣車方案優(yōu)化后方案-藍墨茶色

三、設(shè)計方案Page44取消CTCS顯示屏?xí)r,將微機顯示屏左移至原CTCS顯示屏位置,將左邊柜上的網(wǎng)壓表、控制電壓表移至多功能面板,并增加雙針速度表。取消CTCS顯示屏儀表座上增加多功能面板取消CTCS臺面布置方案

三、設(shè)計方案

45動力車通風(fēng)系統(tǒng)采用獨立通風(fēng)方式。通風(fēng)系統(tǒng)主要由牽引電機通風(fēng)支路、冷卻塔通風(fēng)支路、壓縮機通風(fēng)支路、輔助變壓器柜通風(fēng)支路及機械間通風(fēng)支路。司機室設(shè)有空調(diào)及通風(fēng)支路組成。

三、設(shè)計方案4、通風(fēng)系統(tǒng)

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三、設(shè)計方案4、通風(fēng)系統(tǒng)47

三、設(shè)計方案設(shè)有通風(fēng)冷卻設(shè)備健康管理系統(tǒng),可對牽引風(fēng)機、冷卻塔風(fēng)機、輔助變壓器柜風(fēng)機等設(shè)備的風(fēng)速、軸承溫升及振動進行狀態(tài)監(jiān)控、數(shù)據(jù)采集及分析,可以為故障診斷、檢修維護提供技術(shù)支持。4、通風(fēng)系統(tǒng)

48每一個牽引電機由一臺牽引風(fēng)機進行強迫通風(fēng)冷卻。

牽引風(fēng)機主要性能參數(shù)風(fēng)量1.8m3/s全壓4300Pa電機功率15kW

三、設(shè)計方案4、通風(fēng)系統(tǒng)-牽引電機通風(fēng)支路

49冷卻塔通風(fēng)支路的作用是冷卻油水復(fù)合散熱器,上部為牽引變流器水/防凍液散熱器,下部為牽引變壓器油散熱器。冷卻塔風(fēng)機技術(shù)參數(shù)靜壓1380Pa流量12m3/s額定功率28kW冷卻塔技術(shù)參數(shù)水路冷卻量140kW油路冷卻量285kW

三、設(shè)計方案4、通風(fēng)系統(tǒng)-冷卻塔通風(fēng)支路

50動力車有2個壓縮機通風(fēng)支路。壓縮機通風(fēng)支路采用冬夏季轉(zhuǎn)換模式,夏季機械間內(nèi)空氣(約0.7m3/s)經(jīng)壓縮機散熱風(fēng)扇和車體底架風(fēng)道排出車外,冬季排到機械間內(nèi)。

三、設(shè)計方案4、通風(fēng)系統(tǒng)-壓縮機通風(fēng)支路

51輔助變壓器風(fēng)機的作用是冷卻輔助變壓器。輔助變壓器風(fēng)機主要性能參數(shù)風(fēng)量0.8m3/s全壓100Pa電機功率0.75kW

三、設(shè)計方案4、通風(fēng)系統(tǒng)-輔助變壓器柜通風(fēng)支路

52機械間通風(fēng)支路的作用是用來冷卻機械間空氣溫度,并維持機械間正壓,并具有冬夏季轉(zhuǎn)換模式。機械間正壓4極電機80Pa-150Pa6極電機10Pa-100Pa

三、設(shè)計方案4、通風(fēng)系統(tǒng)-機械間通風(fēng)支路

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三、設(shè)計方案輔助變壓器柜風(fēng)機主要性能參數(shù)風(fēng)量2m3/s全壓1000Pa電機功率6kW機械間風(fēng)機機械間風(fēng)機電機采用4/6極電機,機車靜止時風(fēng)機為6極轉(zhuǎn)速運行,有利于降低噪音。4、通風(fēng)系統(tǒng)-機械間通風(fēng)支路

54牽引電機通風(fēng)支路進風(fēng)口及機械間排風(fēng)口安裝有百葉窗(慣性過濾器)。機械間通風(fēng)系統(tǒng)采用三級過濾除塵。一級過濾為百葉窗(慣性過濾器),二級過濾為過濾棉,三級過濾為旋風(fēng)除塵器。冷卻塔進風(fēng)口安裝有不銹鋼編織網(wǎng)板壓型的通風(fēng)柵格。

三、設(shè)計方案4、通風(fēng)系統(tǒng)-過濾網(wǎng)百葉窗鉸鏈百葉窗過濾棉冷卻塔車頂通風(fēng)過濾柵格

55空調(diào)機組采用柜式冷暖空調(diào),位于機車機械間內(nèi)??照{(diào)機組符合Q/CR278-2014機車空調(diào)裝置技術(shù)條件的要求??照{(diào)通風(fēng)支路有兩個獨立的空氣支路:室內(nèi)空氣循環(huán)和室外空氣循環(huán)。制冷量6kW制熱量6kW風(fēng)量800m3/h(高速時為800m3/h,低速不小于500m3/h)制冷劑R407C機組噪聲整機噪聲不大于78dB(A),室內(nèi)側(cè)不大于68dB(A)

三、設(shè)計方案4、通風(fēng)系統(tǒng)-司機室空調(diào)支路動力車滿足TB/T3138和DIN5510的防火要求。司機室設(shè)置4個2L的滅火器,機械間設(shè)置2個3L的滅火器。設(shè)置有防火監(jiān)控系統(tǒng)(集成在6A系統(tǒng)中)。

司機室內(nèi)設(shè)置1個感溫和1個感煙探頭、設(shè)備間中間頂部位置沿縱向方向布置了4個感溫和5個感煙探頭、低壓柜以及列車供電柜中各設(shè)1個感煙探頭,確保動力車防火的安全可靠性。565、防火

三、設(shè)計方案動力車簡統(tǒng)化分類互聯(lián)互通運用操作接口技術(shù)方案部件互換性動力車控制安全設(shè)施檢修及整備接口操作界面、顯示屏合屏、顯示界面簡統(tǒng)外觀造型、操作臺、驅(qū)動系統(tǒng)、變流元件、輔助電源受電弓及主斷路器等高壓電器、貫通道、易損易耗件典型控制、保護邏輯車鉤及緩沖裝置、通訊信息57

三、設(shè)計方案6、簡統(tǒng)化2015年11月中國鐵路總公司和中國中車組織召開動力車自主化系統(tǒng)配套及簡統(tǒng)化專題會。在既有HX型機車簡統(tǒng)化的基礎(chǔ)上,進行了進一步的深化和細化。2016年7月

完成了動力車簡統(tǒng)化文件,共計7大類約110項簡統(tǒng)。部件供應(yīng)商簡統(tǒng)程度進度受電弓株機公司、北京賽德對外接口完全簡統(tǒng),可整體互換。已完成主斷路器株機公司、北京賽德對外接口完全簡統(tǒng),可整體互換。已完成牽引變壓器電機公司、大同ABB對外接口完全簡統(tǒng),可整體互換。已完成牽引變流器株洲所、永濟公司對外接口完全簡統(tǒng),可整體互換。已完成牽引電機電機公司、永濟公司對外接口完全簡統(tǒng),可整體互換。已完成網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)株洲所、大連電牽對外接口完全簡統(tǒng),可整體互換。已完成制動系統(tǒng)株機公司、鐵科院縱橫對外接口完全簡統(tǒng),可整體互換。已完成58

三、設(shè)計方案7、自主化多家配套2015年11月中國鐵路總公司和中國中車組織召開動力車自主化系統(tǒng)配套及簡統(tǒng)化專題會。第2部分電氣系統(tǒng)

三、設(shè)計方案59主要技術(shù)特點如下:網(wǎng)側(cè)高壓設(shè)備主要安裝在機械間網(wǎng)側(cè)柜內(nèi);牽引變壓器采用芯式結(jié)構(gòu);牽引變流器采用6.5kVIGBT、主-輔集成和軸控方式;輔助電源采用3AC380V/50Hz;動力車網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)采用兩級總線式拓撲結(jié)構(gòu),列車級總線采用WTB,車輛級采用MVB;控制系統(tǒng)實現(xiàn)不同平臺產(chǎn)品之間的互聯(lián)、互通、互控;1、概述60牽引變壓器、牽引變流器、牽引電機和網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)實現(xiàn)多家配套;關(guān)鍵部件多家配套設(shè)計原則:統(tǒng)一機械接口、電氣接口及冷卻接口、保護檢測接口、冷卻介質(zhì)等實現(xiàn)不同供應(yīng)商產(chǎn)品的整體互換,油、脂、水等的通用和牽引系統(tǒng)關(guān)鍵部件交叉組合配套。不同平臺部件簡統(tǒng)化設(shè)計:受電弓、主斷路器、高壓接地開關(guān)、車內(nèi)避雷器、庫用插座、車端連接器、顯示屏、司控器等;簡統(tǒng)化設(shè)計原則:機械安裝接口統(tǒng)一,電氣連接接口兼容,氣路連接接口兼容,易損易耗件統(tǒng)一,實現(xiàn)不同平臺之間部件的整體互換和易損易耗件的通用。1、概述6162網(wǎng)側(cè)電路:雙受電弓、雙主斷、雙高壓互感器;簡統(tǒng)化設(shè)計:受電弓、主斷路器、接地開關(guān)和車內(nèi)避雷器;多家配套:牽引變壓器、牽引電機和牽引變流器。2、主電路方案額定電流700A滑板長度1576mm爬電距離>1000mm符合標準TJ/JW028額定運行速度250km/h63機械安裝接口統(tǒng)一;電連接接口兼容;氣路連接接口兼容;碳滑板可以互換。2、主電路方案-受電弓額定電壓30kV額定電流1000A接通能力50kA額定開斷電流20kA開斷容量600MVA分閘時間<60ms機械壽命250000次符合標準TJ/JW03064機械安裝接口統(tǒng)一;電連接接口兼容;氣路連接接口兼容。2、主電路方案-主斷路器65變比25kV/150V額定輸出容量2×30VA次邊熱極限輸出電流1A精度等級1級額定雷電沖擊耐受電壓185kV額定工頻耐受電壓85kV符合標準TJ/JW0312、主電路方案-高壓互感器66高壓繞組牽引繞組列供繞組額定容量(kVA)67524×15882×200額定電壓(V)250004×20112×340額定電流(A)2707902×588阻抗電壓(%)38變壓器結(jié)構(gòu)芯式變壓器效率≥96%絕緣等級A級冷卻介質(zhì)45#變壓器油冷卻方式強迫導(dǎo)向油循環(huán)風(fēng)冷ODAF安裝方式車體下吊掛電抗器諧振電抗器供電電抗器頻率(Hz)10050電感值(mH)2×0.352×0.35額定電流(A)736A670A牽引端子列供端子2、主電路方案-牽引變壓器67采用標準:GB/T25120-2010、IEC60310-2004。設(shè)計要求:變壓器和內(nèi)置電抗器均在既有的機車牽引變壓器平臺上進行研制,器身的設(shè)計及外部保護附件的選型及布置均采用已在國內(nèi)鐵路驗證過的方案;保護設(shè)計:設(shè)置有油溫保護、油流保護、壓力保護、布赫繼電器保護;計算驗證:油溫升計算、繞組溫升計算、油箱強度仿真計算;試驗驗證:完成了部件型式試驗、與多家牽引變流器配套的地面組合試驗。2、主電路方案-牽引變壓器68采用6.5kVIGBT元件;主-輔集成;軸控;單軸牽引模塊通過隔離開關(guān)連接到中間直流公共環(huán)節(jié)。斬波電阻直流支撐電容牽引控制單元輔助逆變器模塊隔離開關(guān)內(nèi)循環(huán)風(fēng)機短接接觸器預(yù)充電組件2、主電路方案-牽引變流器69采用標準:GB/T25122.1-2010、IEC61287-1;自保護功能:過壓保護、欠壓保護、過流保護、過載保護、接地保護、過熱保護等;外部部件保護:網(wǎng)側(cè)過流、牽引繞組接地、牽引電機過流、牽引電機接地、牽引電機超溫等的檢測和保護等;故障策略:對于輕微故障可以自動恢復(fù),對于較嚴重的故障可以及時保護甚至從軟件和硬件上隔離故障單元,同時變流器具備故障記錄功能;試驗驗證:完成了部件型式試驗、與多家牽引變壓器和牽引電機配套的地面組合試驗、隔離開關(guān)功能及各種工作模式性能驗證研究性試驗。單個四象限整流器輸入電壓AC2011V額定輸入電流803A最大輸入電流911A開關(guān)頻率≥250Hz單個中間直流環(huán)節(jié)標稱直流電壓3600V直流支撐電容≥4mF二次諧振電容7.2mF單個主逆變器輸出電壓3AC0~2808V輸出電壓頻率0~137.5Hz額定輸出電流430A最大輸出電流480A開關(guān)頻率≤350Hz2、主電路方案-牽引變流器額定功率1430kW短時功率1630kW額定電流(基波)≤415A額定電壓(基波)2550V變流器標稱中間電壓3600V最大啟動電流(基波)≤480A額定轉(zhuǎn)速1863r/min160km/h轉(zhuǎn)速3139r/min設(shè)計最高工作轉(zhuǎn)速4094r/min額定轉(zhuǎn)矩7317N.m額定頻率62.55Hz啟動轉(zhuǎn)矩8283N.m額定效率(基波)95.6%極數(shù)4極絕緣等級200級70非傳動端軸承NUB219潤滑脂美孚SHC220注油嘴DIN71412-AM8×1×82、主電路方案-牽引電機71采用標準:GB/T25123.2-2010、IEC60349-2-2010;整機采用架懸安裝,非傳動端單軸承支撐,傳動端通過聯(lián)軸節(jié)與主動齒輪連接組成驅(qū)動裝置,預(yù)留軸溫報警復(fù)合傳感器安裝接口,采用既有牽引電機成熟的3600V絕緣結(jié)構(gòu),軸承選用YQ-1633相同的成熟軸承配置;保護設(shè)計:由控制系統(tǒng)實現(xiàn)過熱保護、過流保護、接地保護、短路保護;計算驗證:溫升計算,端蓋、機座、轉(zhuǎn)軸強度仿真計算;試驗驗證:完成了部件型式試驗、與多家牽引變流器配套的地面組合試驗;不同供應(yīng)商之間速度傳感器、溫度傳感器、軸承、潤滑脂、注油嘴通用。

三、設(shè)計方案2、主電路方案-牽引電機變頻變壓和恒頻恒壓兩個支路;冗余供電功能:一個輔助逆變器故障,另一個輔助逆變器給所有負載供電;輔助逆變器從主電路中間直流環(huán)節(jié)取電,具有過分相輔機不斷電功能。72三、設(shè)計方案3、輔助電路方案73三、設(shè)計方案定壓定頻電源130kVA,3AC380V/50Hz變壓變頻電源130kVA,3AC80~380V/10Hz~50Hz電壓總諧波含量不大于5%(額定電壓輸出時)輔助逆變器容量額定130kVA,冗余260kVA定壓定頻負載輸出功率(kW)功率因數(shù)容量(kVA)壓縮機116.000.8818.18壓縮機216.000.8818.18牽引變流器風(fēng)機0.570.850.67水泵5.500.747.43油泵5.500.876.32空調(diào)7.000.729.72輔助變壓器柜風(fēng)機6.750.887.67充電機3.300.74.81側(cè)墻加熱3.0013.00三相變壓器9.2819.67合計72.90-85.65輔助電源容量校算計算結(jié)果表明:兩路輔助負載容量均小于130kVA,滿足輔助電源正常使用需求;輔助負載總?cè)萘啃∮?60kVA,滿足單個輔助逆變器冗余供電使用需求。變壓變頻負載輸出功率(kW)功率因數(shù)容量(kVA)牽引風(fēng)機115.000.8817.05牽引風(fēng)機215.000.8817.05牽引風(fēng)機315.000.8817.05牽引風(fēng)機415.000.8817.05冷卻塔風(fēng)機28.000.8831.82合計92.00-100.023、輔助電路方案-輔助電源參數(shù)蓄電池類型鉛酸蓄電池容量(10小時率)170Ah額定電壓2V節(jié)數(shù)48節(jié)74三、設(shè)計方案控制蓄電池充電機額定輸入電壓3AC380V±5%50Hz額定輸出電壓DC110VDC110V電流4×37.5ADC24V電流2×21A3、輔助電路方案-控制電源75三、設(shè)計方案短編組輸出2×200kW,長編組輸出1×400kW;采用兩組四象限整流器供電,一組故障,另一組可維持300kW供電(≥25kV)額定輸出電壓DC600V,控制精度±5%;穩(wěn)態(tài)輸出電壓允許范圍為DC570~DC630V;額定效率≥97.5%功率因數(shù)≥0.96強迫水循環(huán)冷卻4、列供電源方案76三、設(shè)計方案動車組列車網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)由動力車、拖車和控制車網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)三部分組成,采用統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)通信標準。動力車網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)采用兩級總線式拓撲結(jié)構(gòu),列車級總線采用WTB,車輛級總線采用MVB,符合GB/T28029.1-2011《牽引電氣設(shè)備列車總線第1部分:列車通信網(wǎng)絡(luò)》;拖車網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)分為列車級和車輛級總線,均采用Lonworks,符合TB/T3035-2002《列車通信網(wǎng)絡(luò)》及TB/T3188-2007《鐵道客車行車安全監(jiān)測診斷系統(tǒng)技術(shù)條件》控制車網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)分為控制部分和客室部分??刂撇糠志W(wǎng)絡(luò)構(gòu)架與動力車保持一致,客室部分與拖車保持一致。5、控制系統(tǒng)方案77動力車/控制車與拖車之間通過Lonworks總線進行通信,拖車車門、火警、制動及軸報等信息可在司機室顯示單元集中顯示。

三、設(shè)計方案78動力車網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)采用分布式控制技術(shù),即分布采集及執(zhí)行,中央集中控制與管理的模式。由中央控制單元CCU/GW,事件記錄模塊ERM、牽引控制單元TCU、制動控制單元BCU,輸入輸出單元CIO/MIO、司機室顯示單元DDU、lonworks/MVB網(wǎng)關(guān)及列車供電控制系統(tǒng)ETS等部分組成。

三、設(shè)計方案79控制車控制部分采用與動力車一致的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架、控制與管理模式。由中央控制單元CCU/GW,事件記錄模塊ERM、制動控制單元BCU,輸入輸出單元CIO、司機室顯示單元DDU、lonworks/MVB網(wǎng)關(guān)等部分組成。

三、設(shè)計方案互聯(lián)互通形成了規(guī)范性技術(shù)文件9個,實現(xiàn)了對動力集中動車組網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)構(gòu)架、數(shù)據(jù)傳輸、功能需求、故障代碼、司機室顯示單元、列車貫通線、安全環(huán)路、拖車TCDS主機與動車TCMS通信協(xié)議、互聯(lián)互通地面測試大綱等項點的統(tǒng)一。株機平臺連車平臺統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)通訊協(xié)議顯示界面重聯(lián)功能硬線信號故障診斷80

三、設(shè)計方案81動力車與控制車間的互聯(lián)互通控制車采用與動力車一致的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),可實現(xiàn)對本車以及編組列車的邏輯控制及故障診斷;可實現(xiàn)不同生產(chǎn)廠家的動力車與控制車(動力車)間的互聯(lián)互通;

可實現(xiàn)短編動車組的動-控、控-控重聯(lián)運行;可實現(xiàn)編組內(nèi)列車級網(wǎng)絡(luò)故障時的緊急牽引;

可實現(xiàn)對全列動力車及控制車的控制電源集中控制;

可實現(xiàn)列車進站后的站臺方向和全列進站識別。

三、設(shè)計方案82動力車與控制車還可實現(xiàn)牽引屏和制動屏合屏、速度模式與轉(zhuǎn)矩模式的靈活切換、列車級WTB電纜的斷線檢測等功能。

三、設(shè)計方案83動力車/控制車與拖車的互聯(lián)互通設(shè)置Lonworks總線與拖車進行通信,拖車的車門、火警、制動及軸報等信息可在司機室顯示單元集中顯示;可識別來自拖車四個環(huán)路的報警信號,進行警示和列車級保護動作;可實現(xiàn)不同生產(chǎn)廠家的動力車/控制車與拖車間的交叉匹配與控制;

可實現(xiàn)對全列拖車外門的集中控制;可實現(xiàn)車列電空制動控制功能;全列車采用統(tǒng)一的時間基準,便于管理和故障診斷。

三、設(shè)計方案互聯(lián)互通相關(guān)規(guī)范和文件

序號文件名稱主要內(nèi)容1時速160公里動力集中動車組WTB網(wǎng)絡(luò)初運行及互聯(lián)互通控制規(guī)范規(guī)定了時速160公里動力集中動車組網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)互聯(lián)互通所需的列車配置以及初運行功能和參數(shù)。2時速160公里動力集中動車組WTB總線數(shù)據(jù)傳輸規(guī)范規(guī)定了時速160公里動力集中動車組列車級數(shù)據(jù)傳送要求及內(nèi)容。3時速160公里動力集中動車組互聯(lián)互通網(wǎng)絡(luò)控制功能需求規(guī)范規(guī)定了時速160公里動力集中動車組網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)互聯(lián)互通相關(guān)的控制功能需求。4時速160公里動力集中動車組故障診斷代碼規(guī)范規(guī)定了時速160公里動力集中動車組網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)相關(guān)的故障診斷代碼規(guī)則。5時速160公里動力集中動車組TCMS故障代碼表規(guī)定了時速160公里動力集中動車組故障診斷代碼具體編碼及其處理措施。6時速160公里動力集中動車組司機顯示單元技術(shù)規(guī)范規(guī)定了時速160公里動力集中動車組司機室顯示單元硬件要求和顯示界面。7時速160公里動力集中動車組互聯(lián)互通列車線定義規(guī)定了時速160公里動力集中動車組互聯(lián)互通列車貫穿線及電鉤等的信號定義及相應(yīng)功能說明。8時速160公里動力集中動車組安全環(huán)路設(shè)計規(guī)范規(guī)定了時速160公里動力集中動車組四個安全環(huán)路控制功能。9時速160公里動力集中動車組TCDS與TCMS通信協(xié)議規(guī)范規(guī)定了時速160公里動力集中動車組拖車TCDS主機與動力車/控制車網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)間的通訊協(xié)議。10時速160公里動力集中動車組互聯(lián)互通地面聯(lián)調(diào)測試大綱規(guī)定了時速160公里動力集中動車組地面互聯(lián)互通的功能測試項目和要求。84

三、設(shè)計方案安裝LKJ2000,預(yù)留CTCS2安裝接口LKJ2000設(shè)備監(jiān)控主機(H1型)、人機界面單元、TAX07裝置、總線擴展盒、傳感器、GPS信息接收裝置、機車運行監(jiān)測數(shù)據(jù)無線傳輸車載裝置(TSC2)、電子標簽等預(yù)留CTCS2設(shè)備預(yù)留CTCS2主機(200C)、顯示終端、BTM主機及天線等部件安裝接口856、監(jiān)控、6A及CMD方案-監(jiān)控系統(tǒng)

三、設(shè)計方案866A系統(tǒng):包含空氣制動安全監(jiān)測子系統(tǒng)、防火監(jiān)控子系統(tǒng)等6個子系統(tǒng)。其中,視頻系統(tǒng)增設(shè)了受電弓監(jiān)測功能,并可實現(xiàn)編組內(nèi)各司機室與機械間的視頻信號通信及顯示;CMD系統(tǒng):包括CMD車載LDP主機、車載天線等。編組內(nèi)的CMD采用雙主模式,動力車/控制車各自獨立采用主機發(fā)送本節(jié)相關(guān)信息至地面系統(tǒng)。6、監(jiān)控、6A及CMD方案-6A及CMD系統(tǒng)

三、設(shè)計方案第3部分車體87

三、設(shè)計方案21車體部件方案目錄4車端連接方案3門、窗、內(nèi)裝等方案車體總體方案881、車體總體方案-總體結(jié)構(gòu)本方案是在株機公司既有HXD1G機車技術(shù)平臺上進行適應(yīng)性改進的。

車體采用整體承載結(jié)構(gòu)形式,承載結(jié)構(gòu)由司機室、側(cè)墻、底架、后端墻、底架地板及設(shè)備安裝骨架等主要部件構(gòu)成一箱形殼體結(jié)構(gòu)。車體由車體承載結(jié)構(gòu)、頂蓋、排障器、車端連接裝置、車體附件組成。89

三、設(shè)計方案

開閉裝置排障器

導(dǎo)流板

底架

前窗玻璃

司機室鋼結(jié)構(gòu)固定側(cè)窗

活動側(cè)窗

頭罩

頭燈玻璃

901、車體總體方案-頭部

三、設(shè)計方案911、車體總體方案-斷面輪廓

三、設(shè)計方案車鉤中心距19336mm車體長度

19168mm車體寬度3105mm底架上平面距軌面高度1530mm車體頂蓋蒙皮距軌面的高度4030mm前端車鉤中心線距軌面高度

880(+10/-25)mm后端車鉤中心線(MJGH-25T)距軌面高度880(0/-30)mm排障器距軌面高度110(+10/0)mm921、車體總體方案-主要結(jié)構(gòu)參數(shù)

三、設(shè)計方案車體強度滿足EN12663-1:2010《鐵路應(yīng)用-鐵道車輛車體的結(jié)構(gòu)要求》L級規(guī)定的要求;排障器中央底部能承受140kN的靜壓力;車體能承受40kN·m扭轉(zhuǎn)載荷。

2000kN縱向壓縮載荷應(yīng)力云圖931、車體總體方案-車體強度

三、設(shè)計方案

車體耐碰撞采用車體吸能區(qū)吸能(吸能區(qū))與防撞梁(防撞區(qū))抵抗破壞相結(jié)合的方式。941、車體總體方案-車體安全被動防護方案

三、設(shè)計方案車體吸能結(jié)構(gòu)車體吸能結(jié)構(gòu)主要包括緩沖器和前端防撞結(jié)構(gòu)吸能區(qū)。碰撞吸能區(qū)951、車體總體方案-車體安全被動防護方案

三、設(shè)計方案防撞結(jié)構(gòu)

防撞結(jié)構(gòu)包括半環(huán)形腰梁、防撞柱和角柱;半環(huán)形腰梁中的前部防撞腰梁、兩側(cè)側(cè)部防撞腰梁均能承受300kN的靜壓力。961、車體總體方案-車體安全被動防護方案

三、設(shè)計方案車體鋼結(jié)構(gòu)采用在-40℃時具有良好低溫性能的材料;

與外界接觸的板材,如蒙皮、底架地板采用鐵道車輛用耐大氣腐蝕鋼05CuPCrNi(TB/T1979-2003);板厚(t)3mm

t

12mm的采用低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼Q460E(GB/T1591-2008);板厚(t)t

12mm的采用低溫壓力容器用低合金鋼16MnDR或16MnDR鍛鋼。頂蓋材料采用鋁合金,鋁板采用5083、鋁型材采用6005A。971、車體總體方案-車體主要材料

三、設(shè)計方案

底架采用雙中央縱梁的框架式結(jié)構(gòu),它由端牽引梁、枕梁、中間牽引梁、變壓器梁、邊梁、中央縱梁等組成,并在底架邊梁上設(shè)有單端救援起吊孔、整體起吊孔、加砂口、加水口、架車墊板等。

加砂口整體起吊銷孔端部救援起吊銷孔架車墊板982、車體部件方案-底架

三、設(shè)計方案

司機室由司機室鋼結(jié)構(gòu)和玻璃鋼頭罩組成;頭罩采用玻璃鋼+泡沫夾心的三明治結(jié)構(gòu),主體厚度40mm。992、車體部件方案-司機室

三、設(shè)計方案

側(cè)墻采用L形開挖鋸齒形梁和“口”字形梁的網(wǎng)格式結(jié)構(gòu);側(cè)墻上弦梁與側(cè)墻上的門立柱為封閉“口”字形梁;在側(cè)墻上設(shè)置有入口門,供司乘人員上下車。1002、車體部件方案-側(cè)墻

三、設(shè)計方案在后端墻上裝有后端門和風(fēng)擋,在后端墻下部有與風(fēng)擋渡板過渡的通道,并在風(fēng)擋內(nèi)區(qū)域的后端墻上裝有吸音材料。1012、車體部件方案-后端墻

三、設(shè)計方案

頂蓋采用大頂蓋結(jié)構(gòu),由三塊活動頂蓋組成,由鋁合金型材與鋁板焊接而成。受電弓下方區(qū)域有一層絕緣層。1022、車體部件方案-頂蓋

三、設(shè)計方案排障器采用板式排障器。防松:采用鎖緊墊圈、鎖緊螺母。防落:采用防落銷、鋸齒形防滑板。防落銷鋸齒形防滑板1032、車體部件方案-排障器

三、設(shè)計方案

入口門滿足TB/T3266《機車車門通用技術(shù)條件》要求。

1)形式鉸鏈門

2)凈通過寬度604mm

3)凈通過高度1679mm入口門兩側(cè)的扶手和入口門鎖采用內(nèi)嵌方式。1043、門、窗、內(nèi)裝等方案-入口門

三、設(shè)計方案

走廊門滿足TB/T3266《機車車門通用技術(shù)條件》要求。

1)形式鉸鏈門

2)凈通過寬度604mm

3)凈通過高度1756mm走廊門采用緊急安全門鎖,緊急情況下在司機室內(nèi)向下按壓把手,可快速開門。1053、門、窗、內(nèi)裝等方案-走廊門

三、設(shè)計方案

后端門滿足TB/T3266《機車車門通用技術(shù)條件》要求。1)形式鉸鏈門2)凈通過寬度484mm3)凈通過高度1756mm后端門具有良好的隔聲性能,計權(quán)隔聲量NRw≥38dB;后端門上設(shè)有觀察窗口;門鎖與入口門鎖使用同1把鑰匙。1063、門、窗、內(nèi)裝等方案-后端門

三、設(shè)計方案前窗由固定框和活動框(含玻璃)組成,通過更換活動框?qū)崿F(xiàn)玻璃快速安裝和拆卸,具有良好的可維護性。固定框活動框(前窗玻璃和玻璃安裝框)1073、門、窗、內(nèi)裝等方案-前窗

三、設(shè)計方案活動側(cè)窗由固定框和活動窗組成,具有良好的氣密性。密封條1083、門、窗、內(nèi)裝等方案-活動側(cè)窗

三、設(shè)計方案

內(nèi)裝材料主要由頂板,側(cè)墻板,側(cè)窗裝飾板、側(cè)頂板、遮陽簾檢修板、走廊門裝飾框、吸音材料等組成,材料為不飽和聚酯玻璃鋼。1093、門、窗、內(nèi)裝等方案-內(nèi)裝

三、設(shè)計方案

司機室地板由前后兩塊地板搭接組成,每塊地板由地板布、金屬復(fù)合板、隔音材料組成的三明治結(jié)構(gòu),具有良好的防滑性能和耐磨性能。1103、門、窗、內(nèi)裝等方案-司機室地板

三、設(shè)計方案開閉機構(gòu)采用手動開閉機構(gòu),在開啟和關(guān)閉狀態(tài)時,均具備機械鎖定功能;并具有較好的密封性能。1114、車端連接方案-開閉機構(gòu)

三、設(shè)計方案

預(yù)留有安裝自動開閉機構(gòu)設(shè)備的接口開閉機構(gòu)預(yù)留有安裝自動開閉機構(gòu)設(shè)備的接口,在手動開閉機構(gòu)上安裝汽缸、電氣控制盒、氣路控制盒等設(shè)備后,能轉(zhuǎn)換成自動開閉機構(gòu)。氣路控制盒電氣控制盒氣缸1124、車端連接方案-開閉機構(gòu)

三、設(shè)計方案前端鉤緩裝置采用15X托梁車鉤緩沖裝置,并具有手動解鉤裝置。型號:105A車鉤長度:

1360mm鉤緩裝置整體抗拉破壞強度:

≥1800kN緩沖器行程:

≤73mm緩沖器容量:

≥40kJ1134、車端連接方案-鉤緩裝置

三、設(shè)計方案前端有帶電氣的密接式車鉤緩沖裝置安裝接口,可安裝下圖所示的帶電氣密接式車鉤緩沖裝置。型號:105

車鉤長度:

1360mm鉤緩裝置拉伸強度:

≥1000kN緩沖器行程:

≤73mm緩沖器容量:

≥40kJ1144、車端連接方案-鉤緩裝置

三、設(shè)計方案前端鉤緩裝置電氣管路接口電氣接口氣路接口1154、車端連接方案-鉤緩裝置

三、設(shè)計方案

后端鉤緩裝置采用MJGH-25T。型號:MJGH-25T車鉤長度:1280mm整體抗拉破壞強度:

≥1800kN緩沖器行程:

≤73mm緩沖器容量:

≥30kJ1164、車端連接方案-鉤緩裝置

三、設(shè)計方案

內(nèi)風(fēng)擋采用單向雙層折棚氣密風(fēng)擋,風(fēng)擋符合標準TB/T3094《鐵道客

車折棚式風(fēng)擋》的要求,除渡板外與拖車風(fēng)擋相同。

外風(fēng)擋為半包外風(fēng)擋,與拖車外風(fēng)擋相同。1174、車端連接方案-風(fēng)擋

三、設(shè)計方案

動力車車體地板與拖車車體地板之間采用臺階過渡,通道內(nèi)有照明燈、兩側(cè)有不銹鋼扶手、頂部有防碰頭裝置。扶手防碰頭裝置后端門1184、車端連接方案-車端通道

三、設(shè)計方案第4部分轉(zhuǎn)向架119

三、設(shè)計方案目錄1概述2轉(zhuǎn)向架設(shè)計方案1203動力學(xué)性能計算結(jié)果轉(zhuǎn)向架采用B0軸式,電機對置布置。驅(qū)動單元采用彈性架懸方式。采用小齒輪雙側(cè)支撐并通過聯(lián)軸器與電機軸相聯(lián)。齒輪箱為承載式,齒輪箱垂直分箱為大、小齒輪箱。軸箱軸承采用免維護的雙列圓柱滾子軸承單元。一系懸掛采用轉(zhuǎn)臂定位+螺旋彈簧方式+垂向減振器;二系懸掛采用高圓螺旋彈簧+橡膠墊結(jié)構(gòu),輔以各向減振器。牽引裝置采用中央低位推挽牽引桿牽引?;A(chǔ)制動采用輪盤制動方式。121轉(zhuǎn)向架基于HXD1G型八軸客運電力機車二軸轉(zhuǎn)向架,主要技術(shù)特點如下:1、概述

三、設(shè)計方案2、轉(zhuǎn)向架設(shè)計方案-總體結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)向架由構(gòu)架、輪對軸箱、驅(qū)動裝置、懸掛裝置、牽引裝置、基礎(chǔ)制動、踏面清掃、輪緣潤滑、6A走行部故障監(jiān)測子系統(tǒng)、撒砂及掃石器等部件組成。122

三、設(shè)計方案軸距

2900mm轉(zhuǎn)向架中心距 9000mm輪徑(新/全磨耗)

1250/1150mm踏面形狀

JM3傳動方式

單側(cè)斜齒輪+雙側(cè)六連桿彈性驅(qū)動傳動比

102/23電機懸掛方式

彈性架懸式轉(zhuǎn)向架啟動牽引力120kN牽引方式

推挽式單桿低位牽引牽引點高度 約230mm基礎(chǔ)制動

輪盤制動一系靜撓度約46mm二系靜撓度約125mm機車通過最小曲線半徑

125m(V≤5km/h)1232、轉(zhuǎn)向架設(shè)計方案-主要技術(shù)參數(shù)

三、設(shè)計方案齒輪傳動比102/23,模數(shù)9,螺旋角4°,大小齒輪中心距567mm,齒輪材料采用18CrNiMo7-6(EN10084)。齒輪強度根據(jù)GB/T3480-97進行計算,結(jié)果表明齒輪具有較高可靠度。1242、轉(zhuǎn)向架設(shè)計方案-驅(qū)動裝置

三、設(shè)計方案大齒輪箱采用符合TJ/JW064-2015要求的鑄造鋁合金AlSi7MgWA,小齒輪箱采用符合TJ/JW065-2015要求的球墨鑄鐵GJS-400-18-LT。齒輪箱強度計算表明,在電機短路扭矩+沖擊(垂向5g,橫向3g,縱向3g)條件下,小齒輪箱最大應(yīng)力出現(xiàn)在法蘭盤部位,應(yīng)力值為127.67MPa,大齒輪箱最大應(yīng)力出現(xiàn)在底部位置,應(yīng)力值為81.3MPa,此兩處最大應(yīng)力值均小于材料屈服極限。疲勞強度按載荷工況(慣性力和轉(zhuǎn)矩)組合為16個工況,結(jié)果表明大齒輪箱和小齒輪箱疲勞強度滿足要求。125齒輪箱von-Mises應(yīng)力分布云圖2、轉(zhuǎn)向架設(shè)計方案-驅(qū)動裝置

三、設(shè)計方案顯示屏中主要圖標的含義及主要故障分級:126

四、運用維修主要數(shù)據(jù)界面按主界面上的“主要數(shù)據(jù)”可進入主要數(shù)據(jù)界面。進入主要數(shù)據(jù)界面后可以動力車/控制車信息及拖車信息的顯示。127

四、運用維修封鎖條件界面封鎖條件界面包括牽引封鎖、主斷狀態(tài)、受電弓狀態(tài)三個界面。通過按鍵可以選擇查看A車或B車。牽引狀態(tài)界面主要顯示牽引失效的條件;主斷狀態(tài)界面顯示主斷斷開的條件;受電弓狀態(tài)界面顯示受電弓不能升弓的條件。128

四、運用維修故障界面故障界面主要顯示故障的等級,故障機車號碼,故障代碼,故障內(nèi)容,故障發(fā)生時間,故障消失時間。按主界面上的故障信息查詢按鈕進入故障信息界面。通過選擇鍵可以查看A車或B車的當前故障,所有故障,歷史故障。129

四、運用維修雙司機室顯示單元冗余設(shè)置主界面顯示主要分為標題區(qū),數(shù)字儀表區(qū),柱狀儀表區(qū),圖標區(qū),列車狀態(tài)及故障提示區(qū),按鍵區(qū)。主界面顯示的基本內(nèi)容應(yīng)該包括接觸網(wǎng)電壓、原邊電流、牽引力/制動力、機車設(shè)定速度、受電弓狀態(tài)、主斷路器狀態(tài)、運行方向、制動狀態(tài)、空轉(zhuǎn)、列車供電等運行所關(guān)注的重要技術(shù)參數(shù)。動力車司機室操縱臺設(shè)置兩組互為冗余的司機室顯示單元,可兼容顯示牽引信息和制動信息,通過自動或手動方式進行切換。動力車主要信息由司機室顯示單元顯示,不同類別的顯示信息應(yīng)用色彩予以分開。130

四、運用維修合屏模式界面131

四、運用維修安全環(huán)路設(shè)置動車組設(shè)置4個安全環(huán)路用于實現(xiàn)與拖車/控制車安全相關(guān)系統(tǒng)的互聯(lián)互通功能,分別為車門安全環(huán)路、火災(zāi)報警安全環(huán)路、軸溫報警安全環(huán)路及制動安全環(huán)路,示意圖如下:動車組司機室顯示單元內(nèi)設(shè)置4個安全環(huán)路的狀態(tài)和隔離操作界面,示意圖如下:132

四、運用維修模式轉(zhuǎn)換與控制設(shè)置正常情況下,列車牽引模式包括兩種,分別為速度模式和轉(zhuǎn)矩模式;當列車級網(wǎng)絡(luò)異常情況下,可通過緊急牽引轉(zhuǎn)換開關(guān)控制列車進入緊急牽引模式。DDU應(yīng)顯示列車當前牽引模式的提示。1)速度模式和轉(zhuǎn)矩模式正常情況下,列車牽引模式可通過司機操縱臺上的白色自復(fù)位按鈕進行速度模式和轉(zhuǎn)矩模式的切換。列車每次上電(包括斷電復(fù)位)默認恢復(fù)為“速度模式”,且僅占用端司機室的牽引模式按鈕有效。133

四、運用維修2)緊急牽引模式當列車級網(wǎng)絡(luò)異常情況下,可通過緊急牽引轉(zhuǎn)換開關(guān)控制列車進入緊急牽引模式。升降弓指令、主斷指令、牽引制動指令均通過硬線信號發(fā)送至全列車。司機室的顯示屏信息顯示可能失效,需司機需密切關(guān)注機械儀表的高壓和牽引、制動設(shè)備的狀態(tài)。該模式下,列車自動限速為70km/h。134

四、運用維修短時功率發(fā)揮設(shè)置·動力車設(shè)置軸功率1400kW和1600kW兩種功率發(fā)揮模式,默認1600kW。DDU二級界面設(shè)置短時功率切除按鍵,切除后,列車可進入1400kW功率發(fā)揮模式。·當軸功率超過1400kW持續(xù)運行時間達到半小時,或牽引系統(tǒng)主要部件超過設(shè)定溫度后,自動退出1600kW功率發(fā)揮模式且1個小時內(nèi)不再自動進入。期間,動力車按照軸功率1400kW運行,DDU提示相應(yīng)信息。135

四、運用維修一般故障的處理一般故障發(fā)生時,控制系統(tǒng)自動處理,不需人工干預(yù)。同時,DDU將提示相應(yīng)信息。運行途中EGWM復(fù)位運行途中,如發(fā)生故障無法清除時,可以根據(jù)判斷,進行途中CCU復(fù)位。復(fù)位前司機手柄退級到大零位,分主斷、降弓,然后進行圖11所示的操作,注意:當重新復(fù)位低壓柜面板上CCU時要求同時復(fù)位CCU1和CCU2的自動開關(guān),且分斷和閉合的時間間隔應(yīng)不小于10s。當重新上電后制動系統(tǒng)將觸發(fā)懲罰制動,司機可以立即緩解,(如緩解不及時可能停車),升弓、合主斷、司機手柄給級位后繼續(xù)運行。136

四、運用維修運行途中停車控制電源復(fù)位(微機系統(tǒng)大復(fù)位)

運行途中,如發(fā)生故障無法清除時,需要控制電源復(fù)位(微機系統(tǒng)大復(fù)位)時,可考慮進行停車控制電源復(fù)位。此時機車應(yīng)根據(jù)線路情況確定好具體的停車地點,整個過程大約會持續(xù)5至15min。復(fù)位前司機手柄退級到大零位、分主斷、降弓后進行復(fù)位。137

四、運用維修受電弓無法升起:主斷路器無法閉合:138

四、運用維修牽引力無法正常發(fā)揮:蓄電池充電機組故障:充電機有;四組充電模塊,若報“充電過流”或“**模塊故障時”,觀察蓄電池充電電壓正常時可不處理;若充電不正常時可對充電機復(fù)位,同時按壓充電機監(jiān)控模塊的小屏幕上的“+”和“-”按鍵,保持5秒后充電機重置。如無效則維持到前方站停車后“控制電源復(fù)位”或“蓄電池復(fù)位”處理。139

四、運用維修140牽引電機各項點檢修要求。序號項目要求周期1外觀檢查各緊固件狀態(tài)及其防松標記狀態(tài)良好。季度2機座不許有裂紋、損傷,電機銘牌完好、清晰、牢固季度3傳感器電纜緊固夾不許有脫落。季度4下部排水孔無堵塞現(xiàn)象季度5密封性檢查軸承附近區(qū)域不許有漏油。季度6潤滑脂補充按照維保手冊要求補充油脂。補脂時,檢查油嘴不許有松動及破損,油道暢通。季度76A相關(guān)機車車載安全防護系統(tǒng)(6A系統(tǒng))地面專家診斷分析中,軸承不許有異常季度

四、運用維修141牽引變壓器各項點檢修要求。序號項目要求周期1外觀檢查所有密封件、箱體、放油閥及管路不許有泄漏。月度2出線套管、蝶閥及其它連接件不許有松動。季度3壓力釋放閥外觀良好,不許有噴油痕跡。月度4油泵運轉(zhuǎn)正常,不許有滲、漏油現(xiàn)象,不許有異音。季度5油流繼電器狀態(tài)良好,安裝牢固,不許有泄漏。季度6溫度傳感器功能正常。季度7主變壓器的安裝螺栓安裝牢靠,不許有松動。季度8油樣化驗變壓器油樣進行耐壓試驗及理化分析。半年9油樣色譜分析對主變壓器油樣進行氣相色譜分析。年度

四、運用維修142互感器及變壓器各項點檢修要求。序號部件項目要求周期1高壓電壓互感器外觀檢查外表面清潔,外絕緣傘裙不許有破損。年度2一次高壓端子引線絕緣不許有損壞、磨損和龜裂。季度3接地線和各接線柱連接可靠,緊固螺栓緊固到位。季度4安裝法蘭緊固螺栓緊固到位。季度5高壓、回流電流互感器外觀檢查安裝牢固,表面清潔,不許有損傷。季度6輔助變壓器外觀檢查線圈表面清潔,線圈氣隙不許有雜物年度7引出線、接地線連接牢固,不許有破損。季度8輔助變壓器溫度傳感器溫度傳感器功能正常,連接牢靠。季度9三相電源變壓器外觀檢查線圈表面清潔,線圈氣隙不許有雜物年度10引出線、接地線連接牢固,不許有破損。季度

四、運用維修143變流器各項點檢修要求。序號項目要求周期1外觀檢查變流器柜體蓋板不許有缺失,柜體兩側(cè)的插頭、插座緊固狀態(tài)良好,接地線齊全,緊固良好。季度2指示燈狀態(tài)檢查高壓指示燈顯示正常。季度3狀態(tài)檢查確認中間回路直流電壓、冷卻水溫度、壓力值顯示正常。季度4電阻檢查充電電阻、固定放電電阻外觀檢查良好。半年5電容檢查直流支撐電容和二次諧振電容不許有鼓脹、漏液。電容連接端子不許有松動。半年6繼電器、接觸器中間繼電器、充電接觸器、短接接觸器觸頭不許有燒損、卡滯、松動現(xiàn)象,外觀良好,接線不允許松動。半年7電動隔離開關(guān)檢查觸頭不許有燒損、卡滯現(xiàn)象,外觀良好,接線不允許松動。半年8冷卻回路檢查冷卻回路不許有滲漏,快速接頭不許有松脫半年9密封檢查和清潔門蓋板密封條狀態(tài)良好,柜體內(nèi)部應(yīng)清潔年度

四、運用維修144變流器各項點檢修要求。序號項目要求周期10控制機箱控制機箱及電子插件、電纜插頭不許有松動年度11電氣連接檢查電連接端子不許有燒損、松動年度12整流、逆變模塊檢查整流、逆變、輔助逆變器模塊接線牢固,輸入輸出銅母排連接部位不許有燒損。門極驅(qū)動板、光纖、連接器不許有松動年度13變壓器檢查同步變壓器、風(fēng)機隔離變壓器外觀不許有變形、燒損等異?,F(xiàn)象,接線端子不允許有松動。年度14風(fēng)扇檢查機箱冷卻風(fēng)扇工作正常不許有異音。年度15傳感器檢查電壓傳感器、電流傳感器、水壓傳感器、溫度傳感器各接線不允許有松動,電壓傳感器、電流傳感器外觀不許有破損、開裂。年度16電容接線端子檢查支撐電容連接端子緊固件狀態(tài)良好。年度17電流或電壓檢測板檢查電流、電壓檢測板器件外觀良好,插頭不許有松動。年度18風(fēng)機檢查熱交換風(fēng)機接線排不許有松動,熱交換風(fēng)機運轉(zhuǎn)正常,不許有異音。年度

四、運用維修145列供柜各項點檢修要求。序號項目要求周期1門鎖檢查設(shè)備柜門門鎖作用良好。季度2連接器對外連接器安裝緊固;連接插頭固定卡子不許有斷裂。季度3控制箱控制箱接地可靠;插件安裝到位;對外連接插頭安裝正確、可靠。季度4同步變壓器檢查同步變壓器外觀良好,不許有鼓包、開裂;連接線緊固、可靠。季度5接觸器檢查充電接觸器、短接接觸器、輸出接觸器觸頭不許有燒損;連接端子及連接線不許有燒損、松動。季度6繼電器檢查繼電器連接端子及連接線不許有燒損、松動季度7顯示屏檢查顯示屏顯示正常,插頭安裝可靠季度8傳感器檢查電壓傳感器、電流傳感器、水壓傳感器、溫度傳感器各接線不允許有松動,電壓傳感器、電流傳感器外觀不許有破損、開裂。季度

四、運用維修146列供柜各項點檢修要求。序號項目要求周期9熔斷器外觀良好,不允許有燒損和接線松動季度10電容檢查電容端子連接線緊固可靠;電容不許有鼓包、漏液、燒損。季度11電氣連接檢查可視部分連接器、母排、連接線不許有松動、燒損、脫落。季度12電阻檢查充電電阻、不允許有燒損,接線端子不允許有松動。半年13整流模塊檢查整流模塊接線牢固,輸入輸出銅母排連接部位不許有燒損。門極驅(qū)動板、光纖、連接器不許有松動年度14風(fēng)扇檢查機箱冷卻風(fēng)扇工作正常不許有異音;

年度15密封檢查和清潔門蓋板密封條狀態(tài)良好,柜體內(nèi)、外部應(yīng)清潔年度16冷卻回路檢查冷卻回路不許有滲漏,快速接頭不許有松脫季度

四、運用維修147高壓電器各項點檢修要求。序號部件項目要求周期1受電弓外觀狀態(tài)檢查碳滑板、軟連線、上框架、上、下導(dǎo)桿、阻尼器、氣囊裝置、弓頭支架部

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