HXD1C机车总体介绍

HXD1C机车总体介绍南车株洲电力机车有限公司2013-06Page2总体说明Page3总体说明主要特点一Page4总体说明主电路：机车牵引电路采用由IGBT模块(3.3kV/1200A)组成的四象限整流器和逆变器，采用牵引电机轴控技术。辅助电路：机车辅助电路采用独立的辅助逆变器供电，辅助变流器分别由恒频恒压变流器（CVCF）与变频变压变流器（VVVF）两个模块构成。控制网络：机车采用微机控制系统，实现网络化、模块化，使机车控制系统具有控制、诊断、监测、传输、显示和存储功能，控制网络符合IEC61375的标准要求。重联控制：机车具有通过WTB总线进行多机(最多三台)重联控制及显示功能，并预留了远程重联控制系统的软件、硬件接口及安装平台。主要特点Page5总体说明设备布置：机车总体结构为双司机室、机械间设备按斜对称原则布置、中间走廊、采用预布线和预布管设计。通风方式：机车采用独立通风方式，增加了机械间冬夏季温度调节模式转换设计，更好的改善了机车运用环境。车体：车体采用整体承载结构型式，全部由钢板及钢板压型件组焊而成的全钢焊接结构。车体纵向压缩载荷取3000kN，纵向拉伸载荷取2500kN。转向架：机车采用两台C0转向架。驱动系统采用滚动抱轴承传动的抱轴悬挂驱动，构架为箱形梁焊接构架，齿轮箱采用了高强度铝合金；一系悬挂采用轴箱拉杆＋螺旋钢弹簧方式；二系悬挂采用高挠螺旋钢弹簧结构；牵引装置采用低位牵引。空气制动系统：机车采用CCBII、DK-2、法维莱制动机。其它：机车预留有信息系统的安装位置和接口。主要特点Page6总体说明环境条件二Page7总体说明用途：铁路干线用机车。机车在下列条件下，能按机车额定功率正常工作。海拔高度：不超过2500m在海拔高于1400m、环境温度接近+40℃、连续在最大功率状态下运行时可能出现功率限制。环境温度（遮荫处）：-25℃~+40℃机车基础结构按照-40℃运用环境设计，并预留加强防寒设备安装接口和布线空间。机车能够在-40℃环境下存放，加强防寒后能够在-25℃～-40℃环境下正常运用。月平均最大相对湿度（该月月平均最低温度不低于25℃）：95%环境条件：能承受风、雨、雪、盐雾、煤尘和偶有沙尘暴。环境条件Page8总体说明基本技术参数三Page9总体说明电流制:25kV/50Hz网压在17.5kV～31kV范围内，机车功率发挥情况见曲线图：在22.5kV到30kV网压下，功率为7200kW;22.5kV到19kV，功率从7200kW线性减小到6080kW；30kV到31kV，功率从7200kW线性减小到0；19kV到17,5kV，功率从6080kW线性减小到0。在网压允许波动范围内，辅助功率一直有效。Page10总体说明功率发挥曲线%功率发挥网压Page11总体说明轨距:1435mm轴式:Co-Co机车整备重量:无配重：138+3-1%t加配重后：150+1-3%t轴荷重:无配重：23t加配重后：25t机车可以从23t轴重转换成25t，也可以从25t轴重转换成23t，机车交车时轴重为25t(包括轴重转换所有需要的配件)。轴重转换过程中，除拆装配重块以外，仅需增减悬挂系统的垫片厚度。Page12总体说明机车主要尺寸机车前后车钩中心距22670mm机车车体宽度3100mm机车最大宽度（后视镜处于打开工作状态）3329mm机车车顶距轨面高度4040mm车体机械间底架上平面距轨面高1600mm机车转向架中心距11760mm机车转向架固定轴距1轴到2轴2250mm2轴到3轴2000mmPage13总体说明机车主要尺寸车钩中心线距轨面高度为(新轮)88010mm受电弓降下时受电弓滑板距轨面高度≤4750mm(新轮)在牵引时，受电弓滑板距轨面工作高度5200～6500mm齿轮箱底面最低点距轨面高度不小于（新轮）120mm机车排障器距轨面高度：100（+100）mm转向架扫石器距轨面高度30mmPage14总体说明主要技术参数机车轮周牵引功率（持续制）≥7200kW机车轮周电制动功率（持续制）≥7200kW机车起动牵引力（0～5km/h速度范围内半磨耗的轮周平均牵引力，干燥无油轨面）23t轴重时≥520kN25t轴重时≥570kN机车速度机车最高运营速度120km/h最高试验速度（新轮）132±2km/hPage15总体说明持续速度23t轴重时70km/h25t轴重时65km/h机车持续制牵引力23t轴重时≥370kN25t轴重时≥400kN机车最大制动力23t轴重时≥370kN25t轴重时≥400kNPage16总体说明Page17总体说明Page18总体说明设备布置四Page19总体说明设备布置HXD1C机车采用双司机室、机械间为贯穿中间走廊结构（宽度≥600mm），机械间设备按照斜对称布置的原则进行布置。全车设备布置可分为：车顶设备布置司机室设备布置机械间设备布置车下设备布置辅助设备布置等Page20总体说明2个受电弓及绝缘子2个高压隔离开关1个高压电压互感器1个真空主断路器1个接地开关1个避雷器1个登顶门1个高压电缆组成母线及支撑绝子天线车顶设备布置Page21总体说明车顶设备布置Page22总体说明整个司机室布置满足UIC651的要求司机室及司机台的设计大量借鉴了HXD1B型机车的布置方案和成熟部件司机室设备布置Page23总体说明司机室设备布置Page24总体说明机械间设备布置Page25总体说明车下设备布置自动制动和停车制动的指示器Page26总体说明子系统简介五Page271.主传动系统总体说明主变压器、牵引变流器和牵引电机“先进、成熟、经济、适用、可靠”的设计理念TBQ35-8900/25型主变压器TGA9型牵引变流器JD160A型牵引电机采用标准化、模块化设计采用轴控方式，提高机车的可利用率采用先进的再生制动方式，节能效果显著牵引变流器TCUPage28主电路总体说明3M3MM33M3M3MPage29总体说明网侧主要电气部件TSG15B受电弓BVAC.N99D主断路器和BTE25.04D高压接地开关THG2B型高压隔离开关避雷器TBY1-25型电压互感器高压电缆总成原边电流互感器Page30辅助电气系统特点采用冗余设计变频功能，节能性好采用标准化、模块化设计为防寒设计预留接口和余量配置卫生间、微波炉、冷藏箱等生活设施2.辅助系统总体说明Page313AC440V供电电路原理图主要辅机配置冗余功能库用辅机起动2.辅助系统总体说明Page32220V辅助负载电路供电原理图220V负载介绍电源波动2.辅助系统总体说明Page33DC110V电源及其配电原理图给控制系统提供电源转化DC24V给照明、仪表电路供电2.辅助系统总体说明Page34辅助变流器柜特性及主要参数TGF54型辅助变流器辅助变流器输出U/f特性曲线248KVA额定容量80～440V(10～60Hz)VVVF输出电压和输出频率440V（60Hz）CVCF输出电压和输出频率2.辅助系统总体说明Page35控制电源柜性能参数TGY03型控制电源柜DC115.2V±1%快速充电电压DC108.0V±1%浮充电压DC24V±2%DC24V输出输出电压等级最大持续输出电流90ADC110V25ADC24VDC35A蓄电池最大充电电流2.辅助系统总体说明Page36辅助电气系统——主要电气部件THTF4.5牵引风机冷却塔风机主压缩机冷却塔（含风机、水泵）司机室空调2.辅助系统总体说明Page37辅助电气系统—生活设施冷藏箱转波炉上水式卫生间2.辅助系统总体说明Page38主要技术特点符合IEC61375-1标准的TCN网络电磁兼容性符合EN50121标准标准化、模块化设计采用冗余设计3.控制系统总体说明Page39控制系统结构——拓扑图ACU1ACU2BCUCab1Cab2GWMWTBGWM:网关VCM:车辆控制模块ERM:事件记录模块DIM:数字量输入模块DXM:数字量输入/输出模块AXM:模拟量输入/输出模块IDU:智能显示单元MVBDXMAXMDIMCCUVCM2VCM1ERMTCU1TCU2CIOMIOIDU1DXMAXMDIMCIODXMDIMIDU23.控制系统总体说明Page40主要功能模块介绍中央控制单元CCU司机室输入输出单元CIO机械间输入输出单元MIO微机显示屏IDU3.控制系统总体说明Page41中央控制单元CCU中央控制单元CCU组成由车辆控制模块VCM、WTB/MVB网关GWM和记录存储模块ERM构成，各个模块之间通过车辆总线MVB连接。实现车辆级过程控制、通信管理控制、显示控制、故障诊断、列车级过程控制、列车总线管理、列车级数据通信、数据记录、数据转储功能。3.控制系统总体说明Page42司机室输入输出单元CIO司机室输入输出单元CIO组成司机室输入输出单元CIO由数字量输入输出模块DXM、数字量输入模块DIM、模拟量输入输出模块AXM构成，各个模块之间通过车辆总线MVB连接。输入信号采集：将车辆间电气信号转换成控制信号，经由列车控制网络传送给车辆控制模块VCM，完成各种控制功能；控制信号输出：将网络控制信号转换成电气信号，控制如继电器等设备。3.控制系统总体说明Page43机械间输入输出单元MIO机械间输入输出单元MIO组成机械间输入输出单元MIO由数字量输入输出模块DXM、数字量输入模块DIM构成，各个模块之间通过车辆总线MVB连接。输入信号采集：将车辆间电气信号转换成控制信号，经由列车控制网络传送给车辆控制模块VCM，完成各种控制功能；控制信号输出：将网络控制信号转换成电气信号，控制如继电器等设备。3.控制系统总体说明Page44微机显示屏IDU微机显示屏IDU是网络控制系统TCMS的终端设备。车信息显示：向车辆驾驶人员和维护人员提供车辆综合信息，各设备的工作状态，故障信息的综合与处理等功能；参数设定：对轮径值、列车重量、站点、时间日期等参数进行更改与设定；模拟测试：静止情况下，对辅助变流器系统相关部件进行模拟测试；数据转储：通过USB接口，将故障信息转储地面进行统计、分析。3.控制系统总体说明Page45控制系统结构和特点控制系统主要功能控制系统介绍主要部件介绍3.控制系统总体说明Page46具有恒力矩、恒速和定速控制功能机车重联控制功能空转、滑行保护,粘着利用控制和轴重转移补偿控制功能机车运行参数显示和记忆功能机车故障检测、故障诊断、故障处理提示的显示和记忆功能无人警惕控制功能自动过分相和半自动过分相控制功能通风机转速自动控制冗余控制功能控制系统主要功能介绍3.控制系统总体说明Page47控制系统——主要部件车辆控制模块VCM网关模块GWM模拟量输入输出模块AXM数字量输入模块DIM数字量输入输出模块DXM事件记录模块ERM3.控制系统总体说明Page48控制系统——显示屏TPX21A型状态显示屏温度背光调节音量调节信息查询取消向下向右关闭背光灯昼夜切换事件查询帮助向上向左确认3.控制系统总体说明Page49满足（23+2）t轴重电力机车的运用要求；驱动系统采用牵引电机抱轴悬挂驱动；构架由两根侧梁、两根横梁和两根端梁焊接而成，梁体均为焊接箱型结构；一系悬挂采用螺旋钢弹簧配以垂向油压减振器，轴箱拉杆采用单拉杆；二系悬挂采用高挠螺旋钢弹簧配以垂向油压减振器，横向减振器设置在构架两端，同时起到抗蛇行作用；牵引装置采用低位推挽式牵引装置；基础制动采用轮盘制动；转向架空气管路采用不锈钢管路；轮缘润滑采用干式（润滑棒）润滑装置；采用具有加热烘干性能的砂箱结构等。4.转向架总体说明转向架特点Page504.转向架总体说明Page51机车轴式Co－Co轨距1435mm轴重23t＋2t最高运行速度120km/h轴距2250＋2000mm机车转向架中心距11760mm轮径（