UM12C型内燃机车重造为调车机车方案研究

许东力, 郭光强

(中车洛阳机车有限公司 技术中心, 河南洛阳 471002)



UM12C型内燃机车重造为调车机车方案研究

许东力, 郭光强

(中车洛阳机车有限公司 技术中心, 河南洛阳 471002)

介绍了泰国干线内燃机车重造为调车机车，在车体改造、设备布置、部件配置等方面进行研究分析，通过对泰国UM12C 型内燃机车技术特点的研究，结合中国机车成熟技术与产品，制定出将其重造为调车内燃机车的方案。

内燃机车; 重造 ; 调车机车

泰国铁路现存部分60年代美国GE公司生产的UM12C 型“直—直”传动米轨内燃机车，一直用于泰国的铁路客(货)运输，现服役超过50年；由于该批机车属早期的“直—直”传动内燃机车，美国GE公司已不再生产相关配件，给泰国铁路局后期维护保养带来困难，加上年代久远、机车故障率较高，泰国铁路局对该批机车要进行相关处置。考虑到新购机车费用高，泰国铁路局拟对这部分机车进行重造，有将部分机车改造为调车机车的需求，将机车上重要零部件更换为有供货渠道的、以便于后期维护保养。泰国方面拟寻求中国机车制造厂对该型机车重造，对重造的基本要求为具备调车机车的基本功能，将车体改造为外走廊形式，司机室加装空调，原车空压机换为螺杆泵。

1 泰国UM12C型内燃机车概况

1.1 泰国UM12C型内燃机车总体介绍

UM12C型内燃机车传动形式为“直—直”电传动， 配置2台相同的VTA-1710-1型(或VT12-825-B1型)4冲程增压柴油机，装车功率为2×485.1 kW(2×660马力)；辅助传动采用机械传动形式，柴油机通过皮带轮直接驱动冷却风扇、通风机、空压机。冷却水散热形式为水冷；转向架为2台3轴转向架，半悬挂形式，基础制动形式为踏面制动；采用空气—真空制动系统，其中真空制动系统用于控制列车制动。

1.2 UM12C型内燃机车总图

图1 UM12C型内燃机车总图

2 机车重造设计基本要求

2.1 机车重造要安全、可靠

机车各系统和零部件的设计采用现有的成熟技术，所选零部件均需经过试验验证或是前期成熟可靠产品，满足相关标准的要求，能够很好的保证机车的安全可靠。

2.2 零部件通用、互换性强，便于互换与维护

系统、零部件配置选用中国公司设计生产机车上的成熟系统及零部件，便于采购、互换与维护。

2.3 节 约

尽量保留原车性能良好、质量可靠的零部件，尽可能降低机车重造成本。

3 机车重造方案

3.1 机车部件去留确定

(1) 柴油发电机组

泰国方面具有检修柴油发电机组及机车走行部的能力，相关配件目前仍有生产及采购渠道，原车柴油发电机组及走行部性能稳定、质量状态良好，因此在此次机车重造时予以保留。

另外，UM12C型内燃机车具有单台、双台柴油发电机组工作切换功能，泰国方面也就用单台柴油发电机组工作进行调车作业，因此重造为调车机车时可以保留一台柴油发电机组、另一组去除作为互换件。

(2) 机车走行部(含牵引电机)

泰国方面具有检修机车走行部的能力，相关配件目前仍有生产及采购渠道，原车走行部性能稳定、质量状态良好，因此在此次机车重造时予以保留。

(3) 机车车体及附属配件

要使机车具有调车功能，首先要对车体进行全面改造，车体改为调车机车的外走廊式车体；为保证机车钩缓装置在泰国的通用性需要保留原车钩缓装置。

(4) 机车冷却装置

原车冷却装置结构简单、性能稳定，便于维护，因此可以保留。由于少了一台柴油机，只能保留一组冷却装置、另一组拆除。

(5) 空压机

泰国方面反映原车空压机故障率高、不便维修，要求更换为技术成熟的螺杆泵产品，因此采用中国的螺杆泵产品。

(6) 制动系统

原车制动系统因时间长故障率高，泰国方面又没有配件生产采购渠道，要求制动机系统换型以便于配件采购和维护。因此采用中国成熟的JZ-7制动机系统。

(7) 机车原理改变需要去留部件确定

调车机车的特点是外走廊、起动牵引力大、低速运行、频繁换向、制动灵敏、便于瞭望及列车摘挂等；要使机车具有调车功能，首先要对车体进行全面改造，车体改为调车机车的外走廊式车体；其次是对机车牵引性能进行改造，使其满足调车机车性能的要求。整个机车的重造除车体改造外，还需要进行电传动系统改造、辅助系统及辅助传动装置改造、制动系统改造等内容，需要根据部件、设备的配置对机车总体布局进行调整。

此次重造的调车机车主要用于客运列车的调车作业，保留一台柴油发电机组可以满足机车调车作业的要求，因此可以拆除一台柴油发电机组以便于其他设备及部件安装布局，这就导致原来由该机组柴油机驱动的牵引通风机无法运行；另因加装空调装置，需要有专门的供电系统。解决这2个问题的方案是将原车牵引通风机改为交流电驱动通风机，加装一台交流辅助发电机为牵引通风机、空调装置供电；机车部件去留方案如下：

①司机室加装空调装置；

②取消原车牵引通风机，换为中国生产的交流电机驱动通风机；

③增加辅助交流发电机，为换型的通风机、加装的空调装置供电；

④增加电器室，电器件全部更换为中国产品。

3.2 总体布置方案

机车上部依次为电气室、司机室、辅助室、机械室，电气室内设置电器柜；司机室设置有操纵台、司控器、制动风闸、空调装置等设施；辅助室内设置有2台空压机、1台牵引通风机、空气干燥器以及辅助逆变柜等设备；机械室内设置有柴油发电机组、冷却装置、辅助交流发电机、辅助变速箱、万向轴、通风机等设备。见图2泰国UM12C型机车重造为调车机车布局图。

3.3 机车重造前后主要技术参数对比,见表1。

3.4 各系统改造方案

3.4.1 车体

(1) 车体、钢结构

改造内容：车架加固、改为外走廊形式。

切除原车车体上部司机室、侧墙、隔墙后仅剩下车架，对车架纵梁、枕梁进行加厚、加固，满足车架承载要求；新制并安装电气室壳体(含顶盖、门、窗、通风设施)、电器柜，用于机车电器安装。新制并安装司机室壳体(含顶盖)。新制并安装辅助室、机械室的围墙、门、百叶窗、顶盖。新制并安装登车梯、登顶梯。保留原车排障器，新制并安装调车脚蹬。新制并安装车体周边扶手杆、周边走廊底板。

(2) 司机室：新制并安装操纵台，更新座椅，新制并安装司机室地板；新制并安装侧窗、瞭望窗，刮雨器换型(气动式)；司机室内部装饰新制、安装；更新司机室风扇、加装空调装置；更新并安装司机室灯、标志灯、远光头灯、近光灯。

图2 泰国UM12C型机车重造为调车机车布局图

序号项目重造前重造后序号项目重造前重造后1机车车钩中心距/mm16288不变13最小持续额定牵引力/kN1761412车钩中心高/mm850不变14最小持续速度/(km·h-1)13113机车高度/mm3753不变15最大速度/(km·h-1)103504机车宽度/mm2794不变16牵引电机型号5GE-761-A3不变5机车轴重/t12．5不变17牵引电机额定功率/kW150不变6轨距/mm1000不变18牵引电机最高转速/(r·mm-1)3100不变7轴式C0-C0不变19传动比93︰18不变8轮径/mm914不变20主发电机型号5GT-605-A1不变9柴油机型号VTA-1710-1不变21主发电机额定电压/V600不变10柴油机装车功率/kW2×485．1660马力22主发电机额定电流/A1550不变11柴油机最大转速/(r·mm-1)2000不变23牵引通风机额定功率/kW无4512燃油箱容积/dm33500不变24辅助交流发电机额定功率/kVA无260

3.4.2 辅助系统

(1) 空气滤清系统：保留原车柴油机上筒式空气滤清器以及室内吸气方式。

(2) 机油系统：保留原车机油系统原理不变，改造并安装机油系统管路。

(3) 燃油系统：保留原车设置在燃油箱上的燃油输送泵，改造并安装燃油系统管路。

(4) 冷却水系统：保留原车冷却水系统原理不变，更换膨胀水箱，改造并安装冷却水系统管路。

(5) 通风系统：由于机车总体布局改变，牵引通风机进风口需要变动位置，需要改造进风口、进风道。取消原车机械式通风机，改为交流电机驱动通风机形式。

3.4.3 辅助传动装置

(1) 柴油机输出端：保留励磁机及辅助发电机与主发电机输出法兰的皮带传动方式，取消原车通风机与主发电机输出法兰的皮带传动方式，新增辅助变速箱并通过万向轴连接，变速箱与新增的辅助交流发电机相连接。

(2) 柴油机自由端：保留原车的一半冷却室(含冷却风扇、散热器、风道等)，切除另一半。

3.4.4 转向架：保留原车转向架(含牵引电机)，重新落车时需更新与车体连接的紧固件。

3.4.5 空气管路系统

(1) 风源系统：取消原车的皮带轮驱动的空压机，更新为中国生产的2台WBT-1.0AS型(或其他性能相近型号)螺杆式空压机组，新增中国生产的空气干燥器，保留原车风缸，新制并安装空气系统管路。

(2) 空气制动系统：取消原车空气制动机以及真空制动系统，换装为中国生产的JZ-7G制动机系统。

3.4.6 电传动系统

(1) 机车电传动系统概述

机车主传动采用直—直电传动方式，柴油机驱动主发电机发出直流电，给转向架上的牵引电动机供电，从而实现机车的牵引控制。机车设有1个主发电机，6个牵引电动机。主发电机作为启动电动机带动柴油机起动。设有1个蓄电池充电的辅助发电机和主发电机励磁的励磁机。设有1个辅助交流发电机、2个牵引电动机通风机、2个空压机，其中牵引电动机通风机组使用变频电机、其余为定频电机。设置有多车重联控制装置，能够多车重联操作。机车控制及照明电源电压为直流72 V。

电器系统设有报警、保护装置见表2。

表2 电气系统报警、保护装置

(2) 电机

保持原车主发电机、牵引电动机、励磁机和蓄电池充电的辅助发电机、燃油泵电机的型号不变，新增1台辅助交流发电机、2台交流(通风机)电机、2台交流(空压机)电机。

(3) 机车电器

机车电器部件、导线全部更新为中国产品。

4 结束语

上述是泰国UM12C 型 “直—直”传动内燃机车重造为调车机车的方案，其特点是最大限度的利用原车成熟零部件，节省重造成本，是最为简单、实用的重造方案，经过测算，机车重造成本大致相当于新购同等新车的40%，经济型较好，得到了泰国方面的认可；中国的内燃机车制造厂都有向东南亚、非洲等地区出口米轨内燃机车的业务，这些机车上的一些成熟的零部件可以借用到泰国UM12C 型 “直—直”传动内燃机车重造的调车机车上，该重造方案在技术上是可行、可靠的。这一经验在开拓新的市场时有借鉴价值。

另外，也可以选择重造为“交—直”传动形式的方案，但是这种方案涉及更换主发电机、增加整流装置等部件以及柴油发电机组重新设计改造等问题，机车重造成本大大增加，经济上不划算。

[1] 铁道部运输局装备部. 铁路机车概要[M].北京：中国铁道出版社，2009.

Research of the Scheme of Transforming UM12C Diesel Locomotive into Shunting Locomotive

XUDongli,GUOGuangqiang

(Technology Center, CRRC Luoyang Locomotive Corporation Limited, Luoyang 471002 Henan， China )

The thesis presents the idea of transforming the main line diesel locomotive into shunting locomotive and studies on the vehicle reform, equipment layout and component matching in Thailand. By the research of the technical features of Thailand UM12C diesel locomotive and integrating the mature technology of Chinese locomotive with the products of China, we have formulated a plan, which is transforming Thailand UM12C diesel locomotive into diesel shunting locomotive.

diesel locomotive; transforming; shunting locomotive

��)男，高级工程师(

2016-05-13)

1008-7842 (2016) 05-0074-04

U262

A

10.3969/j.issn.1008-7842.2016.05.16