HXD1C型電力機車-鐵道出版社97871132550910000

封面設(shè)計:崔麗芳

責任校對:苗丹

責任印制:陸寧高春曉

出版發(fā)行:中國鐵道出版社有限公司北京市西城區(qū)右安門西街號

(100054,8)

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印刷:北京銘成印刷有限公司

版次:年月第版年月第次印刷

201931201931

開本:印張字數(shù)千

787mm×1092mm1/16:11.5:265

書號:

ISBN978-7-113-25509-1

定價:元

120.00

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《和諧型交流傳動機車技術(shù)叢書》

編委會

主任:申瑞源

副主任:張大勇吳國棟張啟平王春山張新寧

委員:張啟安王強王立杰黃成榮李群鋒

寧友波李虎杜志輝王志張黎

王光春廖洪濤曲天威趙明元仲懷清

編寫人員:樊運新李希寧王位康明明成本權(quán)

劉華張奕奕閔陽春陳清明朱茂華

黎丹鄭維飛李先嶺溫中建曾燕軍

劉宏羅傳文

審核人員:鄭維飛楊帆彭新平楊洪波周建斌

郭祥張振華黃文慕元鵬劉洪生

馬帥劉文俊齊志剛馮昊

當今時代,中國鐵路路網(wǎng)規(guī)模日新月異,鐵路科技迅猛發(fā)展,鐵路牽

引動力裝備在短期內(nèi)迅速實現(xiàn)了從直流傳動到交流傳動的轉(zhuǎn)換,跨入了

世界機車技術(shù)的先進行列。中國鐵路通過創(chuàng)新驅(qū)動,實現(xiàn)了鐵路技術(shù)裝

備的現(xiàn)代化,大批具有自主知識產(chǎn)權(quán)、牽引性能優(yōu)良、節(jié)能環(huán)保的和諧型

交流傳動機車的投用,快速擴充了路網(wǎng)的運輸能力,緩解了鐵路運輸能

力嚴重不足的制約,滿足了我國經(jīng)濟社會平穩(wěn)快速發(fā)展對鐵路運輸?shù)囊?/p>

求。

《和諧型交流傳動機車技術(shù)叢書》從機車總體、系統(tǒng)和部件的技術(shù)特

性、結(jié)構(gòu)特征及技術(shù)參數(shù)等方面,對各型號和諧型交流傳動機車進行了

全面系統(tǒng)的闡述。讀者可通過該叢書了解和諧型交流傳動機車功率大、

效率高的牽引特性,交流傳動與微機網(wǎng)絡控制特性,高黏著利用、防滑和

防空轉(zhuǎn)特性,空氣制動和動力制動特性,由完善的故障診斷和合理的檢

修周期保證的可靠性,節(jié)能環(huán)保的經(jīng)濟性等。

該叢書技術(shù)性、專業(yè)性較強,對從事和諧型交流傳動機車運用、檢

修、維護、技術(shù)管理人員掌握相關(guān)知識、提高業(yè)務能力均有所幫助,還可

作為大專院校、科研院所及社會各界有關(guān)人員的技術(shù)參考書。

年月

20187

和諧型交流傳動機車是當前中國鐵路網(wǎng)內(nèi)廣泛應用的具有世界先

進技術(shù)水平的鐵路運輸牽引動力裝備,是中國鐵路技術(shù)裝備現(xiàn)代化的典

型代表之一。和諧型交流傳動機車是中國鐵路總公司按照國務院《中長

期鐵路網(wǎng)規(guī)劃》和《鐵路主要技術(shù)政策》確定的鐵路技術(shù)裝備現(xiàn)代化的戰(zhàn)

略規(guī)劃,堅持“自主創(chuàng)新與技術(shù)引進相結(jié)合”的基本原則,先是用了不到

5

年的時間,完成了我國鐵路技術(shù)裝備水平的快速提升,提高了運能與運

力;后又經(jīng)過自主設(shè)計、自主創(chuàng)新,形成了系列化具有自主知識產(chǎn)權(quán)的世

界先進的鐵路運輸牽引動力裝備。年,全路在用的和諧型交流傳動

2018

機車已超過萬臺,占全路機車保有量以上,和諧型交流傳動機車

150%

完成的貨運工作量占全路機車完成的貨運總工作量近,成為鐵路運

80%

輸牽引動力的絕對主力,機車技術(shù)裝備的現(xiàn)代化,已在運輸生產(chǎn)中結(jié)出

了豐碩的成果。

《和諧型交流傳動機車技術(shù)叢書》對各型號機車的主要技術(shù)性能、結(jié)

構(gòu)特征、技術(shù)參數(shù)以及機車使用維護等方面進行了介紹。內(nèi)容全面豐

富,層次分明,條理清晰,技術(shù)性強,同時該書圖文并茂、通俗易懂?！逗?/p>

諧型交流傳動機車技術(shù)叢書》的出版,將為廣大鐵路相關(guān)技術(shù)、管理人員

和社會各界提供適用的專業(yè)讀本,也為相關(guān)技術(shù)業(yè)務培訓提供了專業(yè)的

參考材料。

年月

20187

前言

隨著國民經(jīng)濟快速增長,中國鐵路機車技術(shù)裝備水平實現(xiàn)了質(zhì)的飛躍,鐵

路運輸牽引動力實現(xiàn)了由直流傳動向交流傳動的更新?lián)Q代,形成了較為完善

的和諧型交流傳動機車譜系。和諧型交流傳動機車是中國鐵路在落實國家鐵路

“十一五”發(fā)展規(guī)劃和《中長期鐵路網(wǎng)規(guī)劃》以及國家發(fā)改委對鐵路機車車輛裝備

現(xiàn)代化提出的“引進先進技術(shù),聯(lián)合設(shè)計生產(chǎn),打造中國品牌”總體要求,通過引進

消化吸收再創(chuàng)新,大膽實踐、自主設(shè)計、自主創(chuàng)新和集成創(chuàng)新,形成的具有世界一

流技術(shù)水平的牽引動力裝備。

目前,中國鐵路和諧型交流傳動機車型譜中包括電力和內(nèi)燃兩種動力類型,

涵蓋不同功率等級,適用于干線客貨運、小運轉(zhuǎn)和調(diào)車、高原以及重載鐵路運輸要

求,展現(xiàn)了中國鐵路牽引動力裝備的特色。

年,和諧型交流傳動機車保有量超過萬臺,占全路機車總保有量

2018150%

以上;和諧型交流傳動機車完成的貨運工作量約占全路機車完成的貨運總工作量

的,成為全國鐵路客貨運輸牽引動力的主力,使我國鐵路運輸能力獲得了極

80%

大提升。

為滿足廣大鐵路機車運用、檢修、維護和技術(shù)管理人員,設(shè)計制造、大專院校、

科研院所及社會各界的需求,中國鐵路總公司機輛部組織成立了《和諧型交流傳

動機車技術(shù)叢書》編委會,中國鐵路總公司機輛部主任申瑞源同志任主任;中國鐵

路總公司機輛部副主任張大勇、吳國棟、張啟平、王春山,中國中車公司總工程師

張新寧等同志任副主任;張啟安、王強、王立杰、黃成榮、李群鋒、寧友波、李虎、杜志輝、

王志、張黎、王光春、廖洪濤、曲天威、趙明元、仲懷清等同志任委員,負責該技術(shù)叢

書的組稿、編輯及審定工作;中車株洲電力機車有限公司、大連機車車輛有限公

司、大同電力機車有限責任公司、戚墅堰機車有限公司等負責有關(guān)機型書稿的具

體編寫工作。

《型電力機車》是《和諧型交流傳動機車技術(shù)叢書》系列之一。

HXD1C

型電力機車是中車株洲電力機車有限公司按照先進、成熟、經(jīng)濟、適

HXD1C

用、必須的原則和模塊化、標準化、簡統(tǒng)化、系列化的要求,在引進、消化、吸收國外

先進技術(shù)的基礎(chǔ)上進行自主創(chuàng)新和集成設(shè)計的成果。型電力機車是交流

HXD1C

1

型電力機車

HXD1C

傳動軸干線貨運電力機車,采用軸式,持續(xù)功率為,最高運行速

6C0-C07200kW

度/,軸重時啟動牽引力為、最大再生制動力,軸

120kmh25t570kN400kN23t

重時啟動牽引力為、最大再生制動力。該型機車自主化程度高、適

520kN370kN

應范圍廣、國產(chǎn)化率超過,裝用了通過自主研制、具有自主知識產(chǎn)權(quán)的車體、

90%

轉(zhuǎn)向架、牽引變壓器、牽引變流器、牽引電機、牽引控制系統(tǒng)、機車網(wǎng)絡控制系統(tǒng)、

制動系統(tǒng)等,技術(shù)水平與世界發(fā)達國家的先進技術(shù)裝備比肩,是鐵路運輸生產(chǎn)的

優(yōu)質(zhì)技術(shù)裝備。型電力機車自年月開始上線運行,在鐵路干線貨

HXD1C200910

物列車牽引中發(fā)揮著重要作用。

《型電力機車》共計十二章,第一章“概述”介紹了型機車的先

HXD1CHXD1C

進性設(shè)計和機車主要技術(shù)參數(shù);第二章“機車總體”介紹了機車總體技術(shù)參數(shù)、機

車性能以及設(shè)備布置;第三章“牽引電傳動系統(tǒng)”介紹了牽引電路、牽引變壓器、牽

引變流器和牽引電機;第四章“高壓電器”介紹了受電弓、主斷路器、高壓接地開

關(guān)、高壓隔離開關(guān)、高壓電壓互感器、高壓電流互感器、接地電流互感器、避雷器和

高壓電纜總成;第五章“輔助電氣系統(tǒng)”介紹了輔助變流器、電源柜、蓄電池柜、輔

助機組、機車照明和輔助電器;第六章“通風、冷卻系統(tǒng)”介紹了機車通風方式和過

濾除塵裝置;第七章“微機網(wǎng)絡控制系統(tǒng)”介紹了列車通信網(wǎng)絡、網(wǎng)絡控制系

TCN

統(tǒng)和機車控制電器;第八章“制動系統(tǒng)”介紹了風源系統(tǒng)、空氣管路布置、制動機、

其他氣動設(shè)備和基礎(chǔ)制動;第九章“車體”介紹了主要結(jié)構(gòu)參數(shù)及特點和牽引緩沖

裝置及變形吸能元件;第十章“轉(zhuǎn)向架”介紹了技術(shù)參數(shù)、工作原理和構(gòu)造說明;第

十一章“車載安全監(jiān)測設(shè)備”介紹了列車運行控制系統(tǒng)車載設(shè)備、系統(tǒng)和

6ACMD

系統(tǒng);第十二章“機車使用與維護”介紹了機車操縱說明和機車的維護與檢查。

希望叢書的出版能對從事和諧系列交流傳動機車運用、檢修、維護的專業(yè)人

員和技術(shù)管理人員掌握相關(guān)專業(yè)技術(shù)知識、提高業(yè)務能力,以及機車設(shè)計制造廠

家、大專院校、科研院所以及社會各界有關(guān)人員學習、授課有所幫助。

由于編者水平有限,難免有遺漏和錯誤之處,誠請讀者批評指正。

《和諧型交流傳動機車技術(shù)叢書》編委會

年月日

20181210

2

目錄

1概述………………………

1

型電力機車先進性設(shè)計…………

1.1HXD1C1

主要技術(shù)特點……………

1.21

2機車總體………………………

3

概述…………………

2.13

技術(shù)參數(shù)…………………

2.23

機車性能…………………

2.35

設(shè)備布置…………………

2.46

3牽引電傳動系統(tǒng)………………

13

概述…………………

3.113

牽引電路…………………

3.213

牽引變壓器………………

3.316

牽引變流器………………

3.420

牽引電機…………………

3.524

4高壓電器………………………

31

概述…………………

4.131

受電弓…………………

4.231

主斷路器…………………

4.335

高壓接地開關(guān)……………

4.440

高壓隔離開關(guān)……………

4.544

高壓電壓互感器…………

4.646

高壓電流互感器…………

4.747

接地電流互感器…………

4.849

避雷器…………………

4.950

高壓電纜總成…………

4.1051

5輔助電氣系統(tǒng)…………………

54

概述…………………

5.154

1

型電力機車

HXD1C

輔助變流器………………

5.255

電源柜…………………

5.358

蓄電池柜…………………

5.461

輔助機組…………………

5.562

機車照明…………………

5.668

輔助電器…………………

5.772

6通風、冷卻系統(tǒng)………………

75

概述…………………

6.175

機車通風方式……………

6.275

過濾除塵裝置……………

6.380

7微機網(wǎng)絡控制系統(tǒng)……………

82

概述…………………

7.182

機車網(wǎng)絡系統(tǒng)結(jié)構(gòu)………………………

7.282

機車網(wǎng)絡系統(tǒng)結(jié)構(gòu)………………………

7.382

列車通信網(wǎng)絡……………………

7.4TCN88

網(wǎng)絡控制系統(tǒng)硬件………………………

7.588

機車控制電器……………

7.692

8制動系統(tǒng)………………………

98

概述…………………

8.198

風源系統(tǒng)…………………

8.298

空氣管路布置…………

8.3104

制動機………………

8.4107

其他氣動設(shè)備…………

8.5116

基礎(chǔ)制動………………

8.6117

9車體……………………

121

概述………………

9.1121

主要結(jié)構(gòu)參數(shù)及特點…………………

9.2121

牽引緩沖裝置及變形吸能元件………

9.3125

10轉(zhuǎn)向架……………………

127

概述………………

10.1127

技術(shù)參數(shù)………………

10.2127

工作原理………………

10.3128

構(gòu)造說明………………

10.4129

2

目錄

11車載安全監(jiān)測設(shè)備…………

140

概述………………

11.1140

列車運行控制系統(tǒng)車載設(shè)備…………

11.2140

系統(tǒng)………………

11.36A148

系統(tǒng)……………

11.4CMD151

12機車使用與維護……………

154

機車操縱說明…………

12.1154

機車的維護與檢查……………………

12.2156

附錄縮寫表…………………

167

3

型電力機車

HXD1C

概述

1

1概述

型電力機車是中車株洲電力機車有限公司以下簡稱株機公司自主創(chuàng)新研制

HXD1C(“”)

的速度等級交流傳動軸干線貨運電力機車機車采用軸式額定輪周牽引

120km/h6,C0-C0,/

再生制動功率為軸重時啟動牽引力為軸重時啟動牽引力為

7200kW,23t520kN,25t

最高試驗速度最高運營速度型電力機車外觀如圖

570kN,132km/h,120km/h。HXD1C

所示

1.1。

圖型電力機車外觀

1.1HXD1C

型電力機車先進性設(shè)計

1.1HXD1C

型電力機車采用系統(tǒng)化模塊化高可靠性設(shè)計理念采用一系列先進技術(shù)如水

HXD1C、、,,

冷技術(shù)直接轉(zhuǎn)矩控制技術(shù)軸控技術(shù)輕量化大容量變壓器技術(shù)高黏著利用低位牽引

IGBT、、、、

轉(zhuǎn)向架技術(shù)整體承載框架式焊接結(jié)構(gòu)車體技術(shù)微機網(wǎng)絡控制和微機控制制動技術(shù)等

C0、、。

主要技術(shù)特點

1.2

牽引電路由牽引變壓器四象限變流器中間直流環(huán)節(jié)牽引逆變器組成采用軸控技

(1)、、、。

術(shù)每臺牽引電機由一組供電單元單獨供電提升機車運行可靠性

,,。

每臺機車配置兩臺輔助變流器針對負載的不同供電需求分別工作在恒壓恒頻

(2),,

和變壓變頻模式

(CVCF)(VVVF)。

機車微機網(wǎng)絡控制系統(tǒng)實現(xiàn)網(wǎng)絡化模塊化具有控制診斷監(jiān)測傳輸顯示和存儲

(3)、,、、、、

功能分別采用絞線式列車總線多功能車輛總線來分別實現(xiàn)列車級控制和車輛

。WTB、MVB

級控制

。

1

型電力機車

HXD1C

機車采用整體承載結(jié)構(gòu)型式車體鉤緩裝置采用適應重載列車運輸要求的級鋼車

(4),E

鉤和大容量彈性膠泥緩沖器配備變形吸能裝置

,。

機車驅(qū)動系統(tǒng)采用滾動抱軸承傳動的抱軸懸掛驅(qū)動構(gòu)架為箱形梁焊接構(gòu)架齒輪箱

(5),,

采用了高強度鋁合金一系懸掛采用軸箱拉桿螺旋鋼彈簧方式二系懸掛采用高撓螺旋鋼彈

;+;

簧結(jié)構(gòu)牽引裝置采用低位推挽式斜拉桿提高機車黏著質(zhì)量利用率采用帶閘片間隙自動調(diào)

;,;

整的輪盤制動單元保證制動性能避免車輪踏面損傷

,,。

機車采用雙司機室結(jié)構(gòu)司機室結(jié)構(gòu)設(shè)計和設(shè)備布置符合人機工程學要求和美學原

(6),

理機械間設(shè)中間走廊設(shè)備按斜對稱原則布置采用預布線和預布管設(shè)計便于維護檢修

;,,,。

機車制動系統(tǒng)具備自動制動單獨制動緊急制動等功能制動控制系統(tǒng)還具備空電聯(lián)

(7)、、;

合控制停放制動控制及列車管流量檢測等控制功能

、。

機車具有通過總線進行多機最多三臺重聯(lián)控制及顯示功能

(8)WTB()。

機車采用獨立通風方式設(shè)置了機械間冬夏季模式溫度調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)換設(shè)計更好的改善了

(9),,

機車機械間設(shè)備工作環(huán)境

。

車上配有添乘座臥兩用椅衛(wèi)生間微波爐冷藏箱等生活設(shè)施適應長交路運用的

(10)、、、,

需求

。

2

機車總體

2

2機車總體

概述

2.1

型電力機車是在型機車技術(shù)平臺基礎(chǔ)上遵循先進成熟經(jīng)

HXD1CHXD1、HXD1B,、、

濟適用可靠的技術(shù)原則按照模塊化標準化系列化的要求設(shè)計和制造機車設(shè)計

、、,、、。、

制造和試驗主要采用和等相關(guān)技術(shù)標準機車總圖如圖

IEC、UIC、EN、DIN、GBTB。2.1

所示

。

圖型電力機車總圖

2.1HXD1C

司機室機械間車下與車端設(shè)備車頂高壓設(shè)備轉(zhuǎn)向架

1—;2—;3—;4—;5—

技術(shù)參數(shù)

2.2

2.2.1使用環(huán)境條件

機車在下列使用環(huán)境條件下應能按機車額定功率正常工作

。

海拔不超過

2500m

環(huán)境溫度遮蔭處

()-25~+40℃

月平均最大相對濕度%該月月平均最低溫度不低于

95(25℃)

環(huán)境條件能承受風雨雪鹽霧煤塵和偶有沙塵暴

:、、、、。

注可通過應用加強防寒和預熱的可選配置方案使機車達到環(huán)境下正常運用的要求

:-40~25℃。

2.2.2機車主要技術(shù)參數(shù)

用途貨運

電流制單相交流

25kV/50Hz

3

型電力機車

HXD1C

工作電壓

額定值

25kV

最高值

31kV

最低值

17.5kV

軌距

1435mm

軸式

C0-C0

機車整備質(zhì)量

%

無配重+3%

138t×(1-1)t

%

加配重后+1%

150t×(1-3)t

軸荷重

%

無配重+3%

23×(1-1)t

%

加配重后+1%

25×(1-3)t

電傳動方式交直交電傳動

——

機車輪周功率持續(xù)制

()7200kW

機車持續(xù)牽引力

軸重時

23t370kN

軸重時

25t400kN

機車啟動牽引力

軸重時

23t≥520kN

軸重時

25t≥570kN

機車持續(xù)額定速度

軸重時

23t70km/h

軸重時

25t65km/h

機車最高運行速度

120km/h

機車最高速度新輪

132km/h()

牽引特性恒功率速度范圍

軸重時

23t70~120km/h

軸重時

25t65~120km/h

機車電制動方式再生制動

機車輪周電制動功率持續(xù)制

()7200kW

最大電制動力

軸重時

23t370kN

軸重時

25t400kN

再生制動恒功率速度范圍

軸重時

23t70~120km/h

軸重時

25t65~120km/h

線路最小曲線半徑

(300±20)m

4

機車總體