HXD3C型7200kW客、貨通用電力機(jī)車.ppt

1、HXD3C型7200kW客貨通用電力機(jī)車,中國北車集團(tuán)大連機(jī)車車輛有限公司 Dalian Locomotive & Rolling Stock Co., Ltd CNR Group,一、 項(xiàng)目概要及背景,改革開放以來，我國國民經(jīng)濟(jì)保持了快速增長的良好勢頭，特別是進(jìn)入新世紀(jì)以來，國內(nèi)生產(chǎn)總值每年以9.5%的幅度遞增，經(jīng)濟(jì)總量已上升至世界第四位。國民經(jīng)濟(jì)的持續(xù)快速增長，對(duì)交通運(yùn)輸基礎(chǔ)設(shè)施提出了迫切要求。但我國鐵路建設(shè)和發(fā)展嚴(yán)重滯后，運(yùn)輸生產(chǎn)力不適應(yīng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的矛盾非常突出。 2004年1月國務(wù)院批準(zhǔn)了中國鐵路中長期鐵路網(wǎng)規(guī)劃，確定了加快實(shí)現(xiàn)鐵路機(jī)車車輛裝備現(xiàn)代化、機(jī)車車輛制造業(yè)現(xiàn)代化的戰(zhàn)略目標(biāo)。

2、同年鐵道部啟動(dòng)了技術(shù)引進(jìn)和技貿(mào)合作項(xiàng)目，該項(xiàng)目機(jī)車的軸功率確定為1200kW，由大連機(jī)輛公司與日本東芝公司合作的6軸HXD3型貨運(yùn)電力機(jī)車就是該項(xiàng)目的一部分。HXD3型機(jī)車在2007年4月18日鐵路第六次大提速中擔(dān)當(dāng)貨運(yùn)牽引任務(wù)，機(jī)車的性能和可靠性得到了用戶的好評(píng)。,但是在客運(yùn)牽引上，還一直是直流傳動(dòng)機(jī)車擔(dān)當(dāng)主力。直流傳動(dòng)機(jī)車，功率小，牽引能力不足。 為緩解客運(yùn)機(jī)車運(yùn)用緊張局面，2008年11月起，上海鐵路局將HXD3機(jī)車投入了滬昆線上海(南)-株洲間客運(yùn)任務(wù)。2009年春運(yùn)，江岸、豐臺(tái)、南京東三個(gè)配屬HXD3機(jī)車的機(jī)務(wù)段也紛紛開始將其投入到京滬、京廣、滬昆三條干線的臨客牽引任務(wù)中。目前，京廣

3、線、京滬線、滬昆線、滬株段也將大量運(yùn)用HXD3機(jī)車牽引120km/h級(jí)別客車。,二、 任務(wù)來源,為了進(jìn)一步提高我國鐵路運(yùn)輸?shù)哪芰?，鐵道部決定采購帶有列車供電功能的，軸功率1200kW的六軸電力機(jī)車，作為今后客、貨運(yùn)牽引的主力車型。經(jīng)過技術(shù)和商務(wù)談判，2010年6月30日，大連機(jī)輛公司與鐵道部在北京簽訂了390臺(tái)大功率交流傳動(dòng)六軸7200kW電力機(jī)車采購合同，總金額585530萬元人民幣。 根據(jù)合同約定，大連機(jī)輛公司將在前期技術(shù)引進(jìn)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行自主設(shè)計(jì)、自主生產(chǎn)和自主采購，逐步掌握核心技術(shù)，形成持續(xù)的自主研發(fā)能力，打造擁有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的中國機(jī)車品牌。 該項(xiàng)目機(jī)車，單軸功率達(dá)1200kW，總

4、功率7200kW。首批2臺(tái)機(jī)車已于2010年6月底下線，2010年10月底完成整車型式試驗(yàn)及列車供電試驗(yàn)，到2011年6月，390臺(tái)機(jī)車全部交付使用。,三、機(jī)車技術(shù)方案及參數(shù),以HXD3型貨運(yùn)電力機(jī)車技術(shù)平臺(tái)為基礎(chǔ) 借鑒HXD3B機(jī)車先進(jìn)成熟的技術(shù)和設(shè)計(jì)理念 借鑒SS9機(jī)車列車供電技術(shù),機(jī)車外形效果圖,變流器1,司機(jī)室1,通 信 柜,通 風(fēng) 機(jī),高壓柜,冷卻塔,變流器2,壓縮機(jī),低壓柜,總風(fēng)缸,壓縮機(jī),司機(jī)室2,空調(diào)2,制動(dòng) 控制 柜,供 電 柜,冷卻塔,通風(fēng) 機(jī)1,濾波柜 電源柜,空調(diào)1,衛(wèi)生間,微機(jī)柜,供 電 柜,HXD3C型電力機(jī)車設(shè)備布置圖,主要技術(shù)指標(biāo),機(jī)車用途 鐵路干線客、貨運(yùn)牽引

5、 持續(xù)功率 7200kW 6400 kW（客運(yùn)） 最高運(yùn)營速度（km/h） 120 恒功率速度范圍 65km/h120km/h（25t軸重） 70km/h120km/h（23t軸重） 62km/h120km/h（23t軸重 客運(yùn)） 軸式 Co-Co 軸重（t） 232 起動(dòng)牽引力（kN） 520kN（23t軸重） 570 kN（25t軸重）,電制動(dòng)方式 再生制動(dòng) 電制動(dòng)功率 7200kW（貨運(yùn)） 6400kW（客運(yùn)） 最大電制動(dòng)力 370kN（23t軸重） 400kN（25t軸重） 軸距（mm） 2250+2000 轉(zhuǎn)向架中心距（mm） 14700 前后車鉤中心距（mm） 22781 機(jī)車車體

6、寬度（mm） 3100 機(jī)車車體高度（mm） 4100 緊急制動(dòng)距離（m） 800m（23t軸重） 900m（25t軸重） 機(jī)車功率因數(shù)（） 0.98 機(jī)車效率（最優(yōu)值） 0.85,技術(shù)匯總表（客運(yùn)方案）,技術(shù)匯總表（客運(yùn)方案，續(xù)）,四、研制過程,1、機(jī)車施工設(shè)計(jì) 2、樣機(jī)試制 3、型式試驗(yàn)及運(yùn)用考核,1、機(jī)車施工設(shè)計(jì),在機(jī)車的方案設(shè)計(jì)、施工設(shè)計(jì)中，連車公司秉承自主創(chuàng)新、以我為主、打造創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)的宗旨，著重攻克6個(gè)方面的相關(guān)基礎(chǔ)理論和關(guān)鍵技術(shù)研究。 1、該機(jī)車是我國首臺(tái)6軸客、貨通用的交流傳動(dòng)電力機(jī)車，機(jī)車具有DC600V旅客列車供電和雙管供風(fēng)功能。搭建了我國首臺(tái)120km/h范圍內(nèi)的客貨通用交

7、流傳動(dòng)電力機(jī)車技術(shù)平臺(tái)。 2、該機(jī)車是國際上首臺(tái)6軸7200kW交流傳動(dòng)客運(yùn)電力機(jī)車，起動(dòng)牽引力達(dá)到520kN，在所有的客運(yùn)電力機(jī)車中起動(dòng)牽引力最大。 3、變壓器采用解耦設(shè)計(jì),解決了牽引繞組、列車供電繞組的互耦問題。 4、首次采用雙套備份的、完全獨(dú)立的列車供電系統(tǒng)。 5、將布置在車頂?shù)闹鲾嗦菲鞯雀邏弘娖靼惭b在車內(nèi)，車頂只留有受電弓及其支持絕緣子、避雷器，以減少車頂高壓電器在雨霧等天氣的污閃。 6、通風(fēng)系統(tǒng)采用車頂夾層獨(dú)立風(fēng)道的通風(fēng)技術(shù)，增加機(jī)械間內(nèi)通風(fēng)機(jī)保持機(jī)械間正壓，并設(shè)有壓力平衡裝置。,機(jī)車施工設(shè)計(jì),在設(shè)計(jì)過程中，我們結(jié)合各院校的長處，借助高校以及國內(nèi)、外知名學(xué)者的力量，提升產(chǎn)品的技術(shù)等級(jí)

8、。針對(duì)涉及到安全和機(jī)車性能等方面的動(dòng)力學(xué)、強(qiáng)度等課題進(jìn)行重點(diǎn)合作和攻關(guān)。 大連理工大學(xué)參與該項(xiàng)目的車體強(qiáng)度計(jì)算和結(jié)構(gòu)優(yōu)化。 西南交通大學(xué)參與該項(xiàng)目中的機(jī)車動(dòng)力學(xué)計(jì)算，轉(zhuǎn)向架構(gòu)架結(jié)構(gòu)強(qiáng)度計(jì)算和結(jié)構(gòu)優(yōu)化工作。 大連交通大學(xué)參與該項(xiàng)目的齒輪強(qiáng)度校核計(jì)算、通風(fēng)系統(tǒng)計(jì)算。 同濟(jì)大學(xué)、沈陽變壓器研究所共同參與牽引變壓器的結(jié)構(gòu)、性能計(jì)算。 2010年3月16日，在北京召開機(jī)車施工設(shè)計(jì)鐵道部設(shè)計(jì)評(píng)審會(huì)，并通過評(píng)審。 2010年5月30日，完成全部機(jī)車施工圖紙并歸檔。,2、樣機(jī)試制,圍繞該項(xiàng)目，公司全面開展機(jī)車的工藝技術(shù)提升工作，結(jié)合公司的工藝技術(shù)平臺(tái)，不斷提高自主創(chuàng)新能力，突破關(guān)鍵制造技術(shù)的難點(diǎn) 2010年4

9、月1日， 車體開工下料。 2010年5月15日，首臺(tái)車體下線進(jìn)行車體噴漆工作。 2010年6月3日， 進(jìn)入機(jī)車總組裝。 2010年6月30日，完成座輪工作，完成機(jī)車總組裝。 2010年7月30日，完成機(jī)車系統(tǒng)靜態(tài)調(diào)試，機(jī)車動(dòng)車調(diào)試及機(jī)車試運(yùn)。,3、型式試驗(yàn)及運(yùn)用考核,HXD3C機(jī)車于2010年7月31日到達(dá)北京環(huán)形鐵道試驗(yàn)基地開始進(jìn)行整車型式試驗(yàn)，于2010年11月5日返回大連機(jī)車車輛有限公司。期間進(jìn)行了分別進(jìn)行了主輔電路保護(hù)試驗(yàn)，司機(jī)室內(nèi)噪聲試驗(yàn)，機(jī)車前照燈照度試驗(yàn)，機(jī)車總效率試驗(yàn)，溫升試驗(yàn)，防空轉(zhuǎn)和防滑行試驗(yàn)，安全措施的檢查，安全設(shè)備的檢查，網(wǎng)絡(luò)與故障導(dǎo)向安全試驗(yàn)，23噸、25噸軸重下的牽

10、引制動(dòng)特性試驗(yàn)，動(dòng)力學(xué)試驗(yàn)，稱重試驗(yàn)，網(wǎng)壓波動(dòng)、中斷及突變?cè)囼?yàn)以及加裝DC600V列車供電系統(tǒng)在正線運(yùn)用的適應(yīng)性試驗(yàn)等，試驗(yàn)均均符合試驗(yàn)大綱要求。,列車供電試驗(yàn)201008，沈陽,鐵科院東郊分院環(huán)形鐵路試驗(yàn)場201008 ，北京,機(jī)車動(dòng)力學(xué)試驗(yàn) 201009，新鄉(xiāng),線路運(yùn)行試驗(yàn),具體試驗(yàn)項(xiàng)目及試驗(yàn)結(jié)果見下表：,HXD3C交流傳動(dòng)電力機(jī)車（軸重23t/25t）型式試驗(yàn)項(xiàng)目,HXD3C型交流傳動(dòng)電力機(jī)車加裝DC600V列車供電系統(tǒng)試驗(yàn)項(xiàng)目,五、工藝創(chuàng)新及主要制造工藝,圍繞該機(jī)車項(xiàng)目，遵循充分利用現(xiàn)有工裝和設(shè)備資源的原則，結(jié)合公司的工藝技術(shù)平臺(tái)，進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)工藝路線和流程、規(guī)劃工藝布局；對(duì)于整車制

11、造需要的新增工藝技術(shù)，則不斷提高自主創(chuàng)新能力，突破關(guān)鍵制造技術(shù)的難點(diǎn)，進(jìn)行相關(guān)工裝設(shè)備的研制。 消化、吸收了HXD3、HXD3B型機(jī)車先進(jìn)的技術(shù)，針對(duì)司機(jī)室模塊化焊接制造工藝、機(jī)車模塊化預(yù)組裝、轉(zhuǎn)向架制造、總組裝和調(diào)試試驗(yàn)等工藝技術(shù)難題進(jìn)行了攻關(guān)，實(shí)施了工藝創(chuàng)新。 按照組裝調(diào)試工作的相關(guān)技術(shù)要求和工藝要求，對(duì)車體進(jìn)行整體面漆，實(shí)現(xiàn)無火組裝；其次進(jìn)行機(jī)車預(yù)布線、管的工作，實(shí)現(xiàn)模塊化預(yù)組裝的工藝；按照組裝流水線的方式進(jìn)行總組裝工作；改造和增設(shè)耐壓及低壓調(diào)試臺(tái)位，確保各項(xiàng)試驗(yàn)和驗(yàn)收工作的順利進(jìn)行。,機(jī)車預(yù)布管,機(jī)車中間走廊預(yù)布工藝的實(shí)施，大大地減少了直接在車上布管布線的工作量，特別適合于大批量、高效

12、的生產(chǎn)特點(diǎn)。 預(yù)布管的組裝 預(yù)布管線的整體吊裝,司機(jī)室模塊化焊接制造工藝,依靠組焊工裝完成司機(jī)室頂蓋、左右側(cè)墻、前臉、后墻和地板梁的組對(duì)、焊接 司機(jī)室側(cè)墻組焊工裝 司機(jī)室頂蓋組焊工裝,司機(jī)室模塊化焊接制造工藝,頂蓋組焊時(shí)為防止蒙皮變形，采用由中心向兩邊對(duì)稱施焊；為防止頂蓋漏雨，一是優(yōu)化蒙皮拼接方案，減少拼接焊縫，合理布置焊縫位置，二是焊后煤油試驗(yàn)檢查有無焊接缺陷 司機(jī)室的合成組焊,轉(zhuǎn)向架制造,構(gòu)架加工采取化整為零的措施，將在構(gòu)架整體加工有難度的牽引銷和輪盤制動(dòng)座等裝置的加工部件，安排在零部件中一次加工到位，然后再利用組焊工裝保證，二次焊接在構(gòu)架上。 設(shè)計(jì)制作1：50錐面檢測胎，成功的運(yùn)用在車軸的精加工中，利用這種檢測