和谐型电力机车

中国航空技术广州有限公司-铁路机车学习资料Page1of20和谐型大功率电力机车和谐货运电力机车是南车集团和北车集团与国外企业合作，引进消化吸收技术，并国产化的新一代交流传动货运机车。分为每轴1200KW的和谐1、2、3型（1、2型为八轴，3型为六轴），以及六轴每轴1600KW的和谐1B、2B、3B，以及六轴每轴1200KW的1C、2C、3C。一、HXD1型电力机车1.发展历程1985年初中国铁路曾为解决晋煤外运的运输瓶颈问题而从欧洲50Hz集团引进了150台（300节）当时最先进的8轴大功率直流传动电力机车——8K型电力机车。时隔20年，在2004年底2005年初时，中国铁路为进一步提高大秦运煤专线的运能，同时也为促进铁路装备技术的现代化，同株洲电力机车有限公司-西门子合资公司签订了180台（360节）采用欧洲技术的8轴大功率交流传动电力机车——HXD1型电力机车（DJ4A款）。HXD1型机车是在西门子公司的“欧洲短跑手”机车平台上，结合其DJ1型机车在中国大秦线上的运用经验而研制的一款适用于中国干线铁路重载货运的新型机车，在设计中尤其考虑到了大秦运煤专线的特殊环境。首台HXD1型机车于2006年11月8日在中国南车集团株洲电力机车有限公司竣工下线，其编号为HXD10001及0001B。该车型担当大秦运煤专线2万t列车的牵引任务，目前全部配属太原局湖东车辆段。截止2007年年底，株洲机车厂共出厂120多台HXD1型电力机车。中国航空技术广州有限公司-铁路机车学习资料Page2of202.功能介绍HXD1型电力机车有三种型号：HXD1,HXD1B,HXD1C。HXD1型电力机车是由两节完全相同的4轴电力机车通过内重联环节连接组成的8轴重载货运电力机车，每节机车设有一个司机室，为一完整系统。1）主电路形式：机车采用交-直-交电传动技术，每节车配装一台水冷1GBT变流器，给四台三相异步电动机供电，辅助逆变器集成在主变流器中；2）控制系统：采用西门子SIBAS32系列的微机控制，TCN网络通讯技术；3）车体采用中央梁承载方式，采用独立通风方式；4）转向架：采用低位牵引杆，基础制动采用轮盘制动；5）空气制动系统采用CCBII制动系统，电制动采用再生制动；6）机车具有外重联控制功能，司机可以在一个司机室对两台重联机车进行控制；根据铁道部要求，机车装有LOCOTROL远程重联控制系统，适合于多机分布式重载牵引。3.技术参数UIC轴式B0B0+B0B0机车前后车钩中心距：35222mm单节机车转向架中心距：9000mm转向架固定轴距：2800mm轨距：1435mm轮径1250mm轴重23/25t持续牵引力：23t轴重时494KN25t轴重时532KN电制动力：461KN持续速度：23t轴重时70Km/h25t轴重时65Km/h电力系统：交流25KV50HZ牵引电动机：1TB2624-0TD02X8最高速度：120KM/h输出功率：9600KW计算起动牵引力：23t轴重时≥700KN25t轴重时≥760KN紧急制动距离：轴重23t时的紧急制动距离≤900m轴重25t时的紧急制动距离≤800m编号：HXD10001~HXD10180中国航空技术广州有限公司-铁路机车学习资料Page3of20二、HXD1B型电力机车1.发展历史HXD1B型电力机车是南车株洲电力机车有限公司与西门子公司在HXD1型电力机车设计制造技术平台上研制成功的六轴电力机车，参考了EG3100型电力机车。HXD1B型电力机车是大功率交流传动六轴干线货运电力机车，是中国首三款使用功率1600KW交流牵引电动机的六轴和谐系列电力机车车型之一。铁道部于2007年8月与株洲电力机车及西门子签约，采购500辆HXD1B型电力机车，合同总值超过3.34亿欧元。首辆机车于2009年1月16日在株洲厂下线。首批5台HXD1B型电力机车于6月底交付武汉铁路局江汉机务段运用。最近投入在武汉北至郑州北区间承担6000吨货列重载运输的牵引任务。2010年春运期间，配属南局向段HXD1B机车开始投入到京九线运行，担当阜阳北至向塘西间货运列车牵引任务。实现京九线电力换型。目前我国配属有HXD1B型电力机车的机务段为：武局江段、南局向段、郑局郑段。主要服务于中国华南、中部和东南地区。2.功能介绍该型机车采用1GBT牵引变流器，单轴控制技术，单轴交流电牵引电动机最大功率1600KW、总功率9600KW，轴式Co-Co。电气控制系统采用1GBT的基础水冷变流器，4个电源侧4象限整流器4QC，2个电压型直流支撑回路，6个脉宽PWM逆变器，供6台三相异步牵引电机。中国航空技术广州有限公司-铁路机车学习资料Page4of203.技术参数轴式Co-Co轴重：25t机车整备重量：150t电力系统：交流25KV50HZ最高速度：120km/h输出功率：9600KW起动牵引力：570KN额定速度：81.9km/h环境温度：-40～40最大电制动力：346KN制动机型号：CCBII三、HXD1C型电力机车中国航空技术广州有限公司-铁路机车学习资料Page5of201.发展历史HXD1C型电力机车是南车株洲电力机车有限公司自行研制的交流传动干线货运电力机车。该型机车是为适应中国国内铁路运输市场的需要而研制的，其设计参照了与德国西门子合作制造的HXD1和HXD1B型，但装配了更多国产化元件，包括使用1GBT模块的牵引变流器、网络控制系统等。轴式为Co-Co六轴7200KW，每轴装有一台1200KW交流牵引电动机。南车集团称该款机车的国产化率达90%以上，可在坡度12%0以下的路段，牵引5000吨货物列车。2009年6月12日，株洲厂首台试制车下线。2009年6月22日，铁道部与南车签署合同，订购400台HXD1C型机车，其中120台由资阳机车有限公司和资阳南车电力机车有限公司生产，其余280台均由株洲电力机车生产。首两辆机车于6月26日起开始在北京环铁进行试验。株洲厂造HXD1C编号为HXD1C-0xxx，资阳厂造HXD1C编号为HXD1C-6xxx。首批机车配属成都铁路局，首两辆机车已于2009年9月30日交付重庆机务段。目前配属有HXD1C的机务段有：南局向段、成局重段、广铁株段、兰局兰段、青藏宁段。2.功能技术电气驱动系统采用1GBT的基础水冷变流器，6个电源侧四象限整流器4QC，2个电压型直流支撑回路，6个脉宽调节PWM逆变器，供6台三相异步牵引电机。控制装置采用DTECS中央控制单元，牵引控制单元，每个司机室彩色显示屏，中央诊断，记录装置，电气防空转/防滑行保护，自动过分相，可实现机车重联牵引。三台机车可重联牵引，并预留了LOCOTROL系统的借口。3.技术参数轴式Co-Co轴重：23t/25t机车整备重量：138t/150t电力系统：交流25KV50HZ最高速度：120km/h输出功率：9600KW机车全轴距：16260mm起动牵引力：520KN/570KN中国航空技术广州有限公司-铁路机车学习资料Page6of20额定速度：70km/h65km/h环境温度：-25～40最大电制动力：370KN400KN制动机型号：CCBII四、HXD2型电力机车1.发展历程HXD2型电力机车为八轴9600KW交流传动货运机车，由中国北车集团大同电中国航空技术广州有限公司-铁路机车学习资料Page7of20力机车有限责任公司与法国阿尔斯通股份公司在阿尔斯通公司的PRIMABB43700型电力机车的基础上联合开发。2005年取得180台大功率交流传动电力机车合同订单，合同总价值75亿元人民币，其中首12辆（20001-200012）为整辆于法国贝尔福厂房制造；36辆（20013-20048）以散件形式付运，由大同组装其余（20049-20180）均为国产化版本。首辆HXD2于2006年12月从法国登船，并于2007年1月21日抵达中国天津。2008年1月，HXD2型机车牵引2万t重载组合列车取得圆满成功后，在铁道部的主持下，针对大秦线多山区、多隧道、多曲线、坡道大等特点，HXD2型电力机车又经过多次试验和技术整改，全面提升了机车的安全性和可靠性。2008年7月11日，HXD2型电力机车开始牵引2万吨重载组合列车进行试运营，每天开行列数逐渐增加。试运营中，HXD2型机车牵引性能稳定，制动性能优良，展示了该机车重载牵引的一流技术。2.功能介绍HXD2型机车采用微机网络控制，标准化、模块化设计，具有恒功范围宽、轴功率大、粘着特性好、功率因数高、谐波干扰小、维护率和全寿命运营成本低、适用范围广等优点，是中国铁路装备技术现代化的重要标志产品之一。HXD2型电力机车为八轴9600千瓦，可单机牵引7000吨重载列车；机车具备多机无线重联远程同步控制功能，三机重联满足20000吨以上重载列车的牵引要求。机车按25吨轴重设计，去掉车内压铁可实现23吨轴重。机车在-40℃环境条件下可正常存放，采取加温和防寒措施后可正常运用。和谐2型电力机车2万吨重载牵引采取“1+1”组合牵引模式，即由两台机车一前一中牵引210节车辆、2万吨煤炭进行长达10余小时的一站直达运输。和谐2型电力机车开行2万吨组合重载列车，使大秦铁路运输量成倍增长，极大的提高了铁路的运输效率。3.技术参数UIC轴式B0B0+B0B0轨距1435mm轮径1250mm轴重23/25t机车整备重量200t最高设计时速140km/h最高运营速度120km/h中国航空技术广州有限公司-铁路机车学习资料Page8of20持续功率10MW网压25kv，50HZ起动牵引力760KN持续牵引力554KN电制动方式再生制动电制动功率10MW车钩中心距19025x2mm受电弓滑板距轨面高度5200~6500mm五、HXD2B型电力机车1.发展历史HXD2B型电力机车是由大同机车有限责任公司与法国阿尔斯通公司联合研发的大功率交流电传动六轴干线货运电力机车，是中国铁路首三款使用最大功率1600KW交流电牵引电动机的六轴“和谐型”电力机车车型之一。从2006年开始，中国北车集团大同电力机车与阿尔斯通展开HXD2B型机车项目的谈判招标，铁道部于2007年3月12日与大同电力机车及阿尔斯通公司签订采购协议，订购500辆电力机车，合同总值113亿元人民币，包括机车采购合同、技术转让合同、进口零部件采购合同和技术服务合同等四个相互关联合同。是大同电力机车继2005年与阿尔斯通公司联合设计、引进技术、制造180台大功率交流电传动八轴HXD2型电力机车之后的第二次合作。首辆机车于2009年在法国贝尔福工厂完成制造。2010年5月23日，第一台国产HXD2B型电力货运机车正式下线，驶离机库。中国北车大同电力机车公司于当日举行新型自主知识产权HXD2B的剪裁仪式，中国航空技术广州有限公司-铁路机车学习资料Page9of20HXD2B最大功率达到9600KW，单机功率为世界最大。2.配属情况2010年7月，京沪线主力货段将接收首批HXD2B型9600KW大功率电力机车。上海铁路局已经进行HXD2B型机车的配属前准备,与阿尔斯通公司进行了初次接触，了解HXD2B机车合同所涉及的有关阿尔斯通原装进口车，主要散件提供数量等信息，商量HXD2B型机车配属培训，售后服务框架意见，为机务段接车，整备，上线，打好基础。首批45辆HXD2B型机车于2010年7月份开始陆续配属到南京东机务段，前期三台车型为HXD2B0002\HXD2B0004\HXD2B0006，如果运用情况好的话增配200辆。首批参加培训的有上海机务段南翔运用二车间和南京东机务段宁东运用车间乘务员组成。结合沪宁城际铁路开通，预计京沪线沪宁区段将增加货车40对。机车交路为南翔-南京东-徐州北。上局宁东段刚配属HXD2B0008一台，计划配属100台。3.技术参数轴式Co-Co轨距：1435mm电力系统：交流25KV50HZ最高时速：120km/h输出功率：9600KW六、HXD2C型电力机车中国航空技术广州有限公司-铁路机车学习资料Page10of201.发展历史201