出口伊拉克SYD01D1型电传动内燃动车

2014-04-28 07:42刘晓光侯新英赵峰强
山东工业技术 2014年16期
关键词:转向架动车传动

刘晓光,侯新英,赵峰强

(南车四方车辆有限公司,山东 青岛 266111)

出口伊拉克SYD01D1型电传动内燃动车

刘晓光,侯新英,赵峰强

(南车四方车辆有限公司,山东 青岛 266111)

SYD01D1型电传动内燃动车用于伊拉克国家铁路中短途旅客运输。本文介绍了该内燃动车主要技术特点、总体布置、技术参数以及伊拉克当地运用等。

电传动内燃动车;总体布置;技术参数;伊拉克

1 引言

2012年12月南车四方车辆有限公司(以下简称四方有限)与伊拉克铁路总公司(以下简称伊铁公司)签订了10列2动8拖电传动内燃动车组(DMU)的供货合同,最高时速160km/h,用于伊拉克铁路中短途旅客运输。

伊拉克位于亚洲西南部,阿拉伯半岛东北部。东北部山区属地中海式气候,其他为热带沙漠气候。夏季最高气温高达50℃以上,冬季在0℃左右。雨量较小,年平均降雨量由南至北100-500毫米。

本文主要介绍伊拉克内燃动车的设计。SYD01D1型内燃动车具有优良的防高温、防风沙性能,能够满足伊拉克恶劣环境的运用要求。

2 概述

SYD01D1型内燃动车采用交直流电传动系统,交流辅助系统,主辅同轴式发电机,CAT 3516BHD高速柴油机,CAT C18拖车供电柴油机,KNORR空气制动系统,单司机室内走廊结构,轮对空心轴驱动系统的转向架。内燃动车采用微机控制系统,具有电阻制动,可实现4机(2列动车组)重联。

3 总体布置

动车采用内走廊式的整体承载车体结构,从前至后依次为司机室、电气室、动力室、冷却室、供电室和供电控制室六部分。动车车下为两台轴式为A1A的焊接构架转向架,2台转向架之间布置燃油箱。动车总体布置如图1所示。

3.1 司机室

司机室布置操纵台、司机座椅、头灯、阅读灯、风笛、冰箱、电炉、空调、刮雨器、灭火器、后视镜等。司机室装有铝合金侧门和下拉式铝合金拉窗。

司机室内部采用玻璃钢装饰,司机室墙内装有隔热、降噪的材料。司机室采取良好密封措施,以避免噪音、气流和温度的影响。所有穿过司机室的电缆和空气管路通过孔四周进行密封。

3.2 电气室

电气室紧邻司机室,顶部跨隔墙装有司机室空调。电气室内部布置独立的电气柜。电气柜后端下部设置前转向架通风机,上部设置辅助变流柜及充电柜。前转向架通风机后部设置立式电阻制动装置。电气室顶部设有活动顶盖,便于车载设备的吊装和维护。

电气室间壁两侧还设有两扇外开式通向动力室的折页门。

3.3 动力室

动力室内装有牵引柴油发电机组、燃油散热器、燃油滤清器及燃油、滑油管路等。柴油机进气滤清装置与排气装置则布置在动力室上部的活动顶棚上。在柴油机自由端布置有冷却水系统管路,而膨胀水箱则悬挂在动力室与冷却室间的半间壁上。

动力室左右侧墙各有1个可以锁闭的铰接式侧门。

动力室顶部设有一个活动顶盖,以便对车内设备进行维修。

3.4 冷却室

冷却室上部设置冷却装置。冷却装置呈V型结构,两侧为散热器,中间则是2个冷却风扇机组,轴流式结构的冷却风扇由AC电机驱动,风扇上部车顶活盖上安装有顶百叶。

在整个冷却装置下,装有空气压缩机组、后转向架通风机、空气系统的阀类安装架和干燥器等。

3.5 供电室

供电室内装有一台供电柴油发电机组,1台辅助燃油泵、1个辅助燃油箱、1台手摇泵及管路等。供电室上部设置供电柴油机冷却装置,冷却装置呈V型结构,两侧为散热器,下方布置一铝质空空中冷散热器。柴油机排气装置布置在供电室上部的活动顶盖上。

3.6 供电控制室

供电控制室内设有供电发电机组的控制柜。供电控制室间壁两侧开有通向内走廊的两扇门。供电控制室后端设置一个通向拖车的折页门。供电控制室顶部设一防沙型自然通风器。供电控制室设置有手制动的操作装置。供电控制室后端墙上设置一翻板凳。

供电控制室顶部设有一个活动顶盖,以便对车内设备进行维修。

3.7 车端、车顶及车下布置

动车尾端端部设有动车组电力连接器、通讯连接器、电空制动连接器、重联连接器、空气连接管路以及上下车顶的扶手梯等。尾部采用密接式折棚风挡。动车头端设置可手动开闭的导流罩,导流罩内安装有导流罩开闭机构、头端车钩、空气连接管路、重联连接器以及制动连接器等。

图1 SYD01D1内燃动车设备布置图

在动车底架的下方设置两台A1A轴式结构的转向架,两转向架之间悬挂燃油箱,燃油箱中部布置两个总风缸,两侧设置蓄电池。

4 动车主要技术参数

用途 中短途旅客运输

轨距 1435mm

限界 伊拉克铁路限界

运用条件

环境温度-10℃~55℃

气候特点 重度沙尘暴

海拔 低于100m

主传动方式 交-直流电传动

轴式 A1A-A1A

车轮轮径 1067/1032mm(新/半磨耗)

轴重 20(1±3%)t

计算整备重量 120(1±3%)t

牵引柴油机装车功率 2190kW

供电柴油机额定功率 480kW

动车速度(按动轮直径半磨耗计算):

最高运用速度 160km/h

持续速度 77.5km/h

轮周牵引力(按动轮直径半磨耗计算):

最大起动牵引力 122kN(起动电流限制)

持续牵引力 75kN(牵引电机持续电流限制)

通过最小曲线半径 170m

轴距:

转向架全轴距 1900mm+1900mm

动车全轴距 12000mm

动车外形基本尺寸(长×宽×高):21540mm×2905mm×4130mm

车钩中心线距轨面高度 880±10 mm

燃油箱有效容积 6100L

机油装载量 400L

冷却液装载量 810kg

砂装载量 200kg

5 动车主要部件及系统

5.1 牵引柴油发电机组

动车装用CAT 3516BHD柴油机与KATO主辅同轴式发电机组成的牵引柴油发电机组(如图2所示),通过公共底座安装在车底底架上。

图2 牵引柴油发电机组

牵引柴油机主要技术参数:

缸数及排列形式 16缸、V型、夹角60度

气缸直径 170mm

活塞行程 190mm

总排量 69.1L

额定转速 1800r/min

最低稳定转速 800r/min

额定功率 2240kW

额定燃油消耗率 201.3g /kW·h

5.2 供电柴油发电机组

动车装用CAT C18柴油机与马拉松发电机组成的供电柴油发电机组。

供电柴油机主要技术参数:

类型 4冲程、直列、6缸、涡轮增压中冷、直喷

额定转速 1500 rpm

额定功率 524 kW

额定燃油消耗率 206.6g /kW·h

5.3 转向架

转向架型号为NDZ-1(图3所示),由焊接构架、轴箱及定位装置、中央悬挂及牵引装置、轮对空心轴驱动装置、基础制动装置、转向架配管及附件装配等组成。

图3 NDZ-1型转向架

5.4 燃油系统

燃油系统主要由柴油机、燃油箱、燃油泵、单向阀、燃油粗滤器、油水分离器、燃油散热器、管路和截断塞门等组成。

5.5 机油系统

柴油机自带完备的机油系统,由机油散热器、机油过滤器等组成。柴油机自带放油阀,通过机油管路可将机油排至车底。

5.6 冷却系统

冷却系统用于冷却柴油机、增压器、增压空气、机油等。由柴油机、水泵、中冷器、冷却装置、膨胀水箱等组成。

牵引柴油机冷却风扇由交流电机驱动,采用微机变频控制,根据水温自动调整转速。

5.7 柴油机进气系统

柴油机进气系统采用三级滤清,即:外界空气→一级滤清(机械式空气滤清器)→二级滤清(旋风式空气滤清器)→三级滤清(纸质空气滤清器)→增压器。同时,进气系统还装有动力除尘装置。

5.8 柴油机排气系统

柴油机设有消音器,通过消音器将废气排至车顶外。

5.9 通风系统

动车设有2台离心式通风机,用于冷却前、后转向架上的牵引电机。电气柜通过前转向架牵引电机通风机引风形成正压通风。

动车车体两侧设有大面积的机械式空气滤清,可对进入车内的空气进行过滤。

5.10 空气管路系统

空气管路系统由风源系统、空气制动系统、撒砂系统、风喇叭等组成。整套系统由KNORR提供。

5.11 电传动系统

主传动采用交直流电传动,由1台CAT 3516BHD柴油机驱动KATO主辅一体发电机,主发电机发出三相交流电,经主整流装置(集成于主辅一体发电机中)整流后,将直流电送给4台牵引电机,通过齿轮传动驱动动车前进。

辅助传动采用交流与直流相结合的传动方式。

电控系统采用微机控制系统,电气控制及照明采用110V直流电。

6 主要技术特色根据业主特殊要求及伊拉克特殊的环境特点,SYD01D1型动车采取了一系列针对性的设计。

6.1 主辅同轴柴油发电机组

动车装用主辅同轴式发电机,将主发电机和辅助发电机集成在一根轴上,同时将主整流装置也集成在发电机上,三者共用一套通风系统,通过公共底座与柴油机联接安装在底架上。该产品为国内首次应用,节省空间,安装简单可靠。

6.2 玻璃钢头型

动车头型采用玻璃钢整体成型方式生产,制造过程简单,质量稳定,同时满足业主对头型流线型的要求。

6.3 动力室与冷却室贯通

伊拉克夏季非常炎热,为解决动力室内温度高的问题,采用动力室与冷却室贯通的布置方式,通过冷却装置风扇将动力室高温空气排出,降低动力室温度。

图4 机械式空气滤清器

6.4 机械式空气滤清器

伊拉克沙尘严重,车体两侧布置大面积机械式空气滤清器(结构如图4),能有效阻挡沙尘侵入,并有利于整车的散热。

6.5 玻璃钢司机室内装

动车司机室内部采用玻璃钢材质模具成型的制造方式,美观、标准化程度高,较国内常用穿孔板内装方式有了质的提升。

7 试验验证

除完成各项型式试验外,SYD01D1型动车完工后在滚动试验台上完成了滚动试验,各项性能指标均达到设计要求,在176km/h速度时未出现失稳。

8 结语

SYD01D1型动车针对伊拉克高温、风沙的恶劣环境特点进行了有针对性的设计,动力及制动系统采用进口产品,满足用户对性能及外观的要求,首批动车组已通过伊铁公司监造并发至伊拉克,在当地完成了牵引、制动等线路试验后,已正式投入商业运营,受到业主及当地群众良好评价。

[1]饶忠.列车牵引计算[M].北京:中国铁道出版社,1996.

[2]萨殊利.机车总体与走行部[M].北京:北方交通大学出版社,2002.

[3]戚墅堰机车车辆厂.DF8B内燃机车[M].北京:中国铁道出版社,1996.

刘晓光(1979—),男,山东海阳人,本科,研究方向:内燃机车车辆。

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