HXN3B型內(nèi)燃機車-鐵道出版社

鐵路科技圖書出版基金資助出版

和諧型交流傳動機車技術(shù)叢書

HXN3B型內(nèi)燃機車

《和諧型交流傳動機車技術(shù)叢書》編委會著

中國鐵道出版社有限公司

年北京

2021·

內(nèi)容簡介

本書為和諧型交流傳動機車技術(shù)叢書之一全書共分十二章分別為型內(nèi)燃

《》。,HXN3B

機車概述機車總體型柴油機輔助系統(tǒng)牽引傳動系統(tǒng)輔助電氣系統(tǒng)微機控制及

,,12V265,,,,

網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)制動系統(tǒng)車體轉(zhuǎn)向架車載安全監(jiān)測設(shè)備機車使用與維護

,,,,,。

本書可作為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)管理人員的學(xué)

、、

習(xí)培訓(xùn)教材也可作為大專院校科研院所的參考資料

,、。

圖書在版編目CIP數(shù)據(jù)

()

型內(nèi)燃機車和諧型交流傳動機車技術(shù)叢書

HXN3B/《》

編委會著北京中國鐵道出版社有限公司

.—:,2021.7

和諧型交流傳動機車技術(shù)叢書

()

ISBN978-7-113-28120-5

和內(nèi)燃機車

Ⅰ.①H…Ⅱ.①…Ⅲ.①Ⅳ.①U262

中國版本圖書館數(shù)據(jù)核字第號

CIP(2021)130576

書名:HXN3B型內(nèi)燃機車

作者:和諧型交流傳動機車技術(shù)叢書編委會

《》

策劃編輯:王明容責(zé)任編輯:侯躍文編輯部電話:

(010)51873423

封面設(shè)計:崔麗芳電子信箱:

jiche@

責(zé)任校對:苗丹

責(zé)任印制: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)

網(wǎng)址:

印刷:北京聯(lián)興盛業(yè)印刷股份有限公司

版次:年月第版年月第次印刷

202171202171

開本:印張字數(shù)千

787mm×1092mm1/16:11.5:266

書號:

ISBN978-7-113-28120-5

定價:元

120.00

版權(quán)所有侵權(quán)必究

凡購買鐵道版圖書如有印制質(zhì)量問題請與本社讀者服務(wù)部聯(lián)系調(diào)換電話

,,。:(010)51873174

打擊盜版舉報電話

:(010)63549461

《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

本書編寫人員:曹富智劉景來柳占宇王洪峰劉寧

王明巖劉洪生劉裕琢戚元濤張朝毅

吳國棟孟賀李傳龍樊慧王肇凱

李俊文魏宏代井峰宋家斌侯博

李哲楊曦亮隋錫征王帥李良喜

本書審核人員:劉洪生馬帥齊志剛寇樹仁淡紅升

馮振興張紅斌李曉春慕元鵬劉文俊

李學(xué)明

當(dāng)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)?/p>

要求。

《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(luò)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(wù)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(dāng)前中國鐵路網(wǎng)內(nèi)廣泛應(yīng)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(wù)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,同時圖文并茂、通俗易懂?！逗椭C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(wù)培訓(xùn)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,形成了具有世界一流

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占全路機車完成的貨運總工作量約

,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大

80%

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(zé)

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(zé)任公司、戚墅堰機車有限公司等負責(zé)有關(guān)機型的

具體編寫工作。

“和諧型交流傳動機車技術(shù)叢書”對中國鐵路各種型號的和諧型交流傳動機

車,從機車技術(shù)特性、結(jié)構(gòu)特征以及技術(shù)參數(shù)等方面進行了全面系統(tǒng)的介紹,專業(yè)

性和技術(shù)性強,學(xué)習(xí)和參考價值高。叢書是在長期從事鐵路機車技術(shù)工作的工程

技術(shù)人員和老一輩鐵路機輛人多年工作成果的基礎(chǔ)上完成的,在此向他們表示衷

心的感謝。

Ⅰ

型內(nèi)燃機車

HXN3B

《型內(nèi)燃機車》是“和諧型交流傳動機車技術(shù)叢書”系列之一。

HXN3B

型內(nèi)燃機車是中車大連機車有限公司研制的馬力交流傳動調(diào)

HXN3B4400

車內(nèi)燃機車,采用軸式,柴油機最大運用功率,輪周牽引功率不小

C0-C03500kW

于,最高運行速度/,最大啟動牽引力,最大電阻制動力

2700kW100kmh560kN

,能滿足國內(nèi)各大貨運編組場調(diào)車及小運轉(zhuǎn)貨運列車的運輸需要,是我國

300kN

目前功率最大、交流傳動方式的調(diào)車機車。該型機車填補我國大功率交流傳動調(diào)

車機車技術(shù)和產(chǎn)品空白,搭建起新一代交流傳動調(diào)車機車平臺。為我國交流傳動

調(diào)車內(nèi)燃機車技術(shù)體系的建立奠定了基礎(chǔ),大大提高了鐵路運輸能力,實現(xiàn)了調(diào)

車內(nèi)燃機車牽引動力由直流傳動向交流傳動的歷史性轉(zhuǎn)換。型內(nèi)燃機車

HXN3B

機車自年月起上線運行,在調(diào)車及小運轉(zhuǎn)牽引中發(fā)揮了重要作用。

20154

《型內(nèi)燃機車》共計十二章,第一章“概述”介紹了機車的先進性設(shè)計

HXN3B

和適應(yīng)性設(shè)計;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“型柴油機”介紹了總體布置、技術(shù)參數(shù)與柴油機的固定件、

12V265

運動件、動力組、增壓和進排氣系統(tǒng)、燃油控制和潤滑及冷卻系統(tǒng);第四章“輔助系

統(tǒng)”介紹了機油系統(tǒng)、燃油系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、空氣濾清系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng);第五章“牽引

傳動系統(tǒng)”介紹了主輔發(fā)電機及牽引整流裝置、牽引逆變器、交流牽引電動機、制

動電阻裝置;第六章“輔助電氣系統(tǒng)”介紹了交流牽引發(fā)電機勵磁、蓄電池及充電

電路、輔助電機、電氣逆變器及用電設(shè)備;第七章“微機控制及網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)”介紹

了微機控制系統(tǒng)的組成和主要功能、微機網(wǎng)絡(luò)通信、顯示屏系統(tǒng)、機車控制電器;

第八章“制動系統(tǒng)”介紹了風(fēng)源系統(tǒng)、制動系統(tǒng)管路布置、電空制動系統(tǒng)、輔助用風(fēng)

系統(tǒng)、基礎(chǔ)制動裝置;第九章“車體”介紹了主要結(jié)構(gòu)參數(shù)及特點、牽引緩沖裝置;

第十章“轉(zhuǎn)向架”介紹了技術(shù)參數(shù)、工作原理、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、機車車載安全防護系統(tǒng)(系統(tǒng))及遠

6A

程監(jiān)測與診斷系統(tǒng)(系統(tǒng));第十二章“機車使用與維護”介紹了機車操縱說

CMD

明和機車的維護與檢查。本書還分別對第三章至第十章相關(guān)系統(tǒng)的典型故障及

其分析和處理方法進行了介紹。

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(wù)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(xué)習(xí)、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

20181220

Ⅱ

目錄

1概述………………………

1

型內(nèi)燃機車先進性設(shè)計…………

1.1HXN3B1

機車適應(yīng)性設(shè)計…………

1.22

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…………………

2.47

312V265型柴油機………………

9

概述…………………

3.19

總體布置…………………

3.29

主要技術(shù)參數(shù)……………

3.312

固定件…………………

3.413

運動件…………………

3.517

動力組總成………………

3.621

增壓和進排氣系統(tǒng)………………………

3.726

燃油控制潤滑及冷卻系統(tǒng)……………

3.8、29

典型故障分析及處理……………………

3.937

4輔助系統(tǒng)………………………

38

概述…………………

4.138

機油系統(tǒng)…………………

4.238

燃油系統(tǒng)…………………

4.342

冷卻系統(tǒng)…………………

4.445

空氣濾清系統(tǒng)……………

4.548

通風(fēng)系統(tǒng)…………………

4.651

典型故障分析及處理……………………

4.753

5牽引傳動系統(tǒng)…………………

54

概述…………………

5.154

Ⅰ

型內(nèi)燃機車

HXN3B

主輔發(fā)電機及牽引整流裝置……………

5.254

牽引逆變器………………

5.361

交流牽引電動機…………

5.465

制動電阻裝置……………

5.568

典型故障分析及處理……………………

5.670

6輔助電氣系統(tǒng)…………………

71

概述…………………

6.171

交流牽引發(fā)電機勵磁……………………

6.272

蓄電池及充電電路………………………

6.373

輔助電機…………………

6.474

電氣逆變器及用電設(shè)備…………………

6.579

典型故障分析及處理……………………

6.679

7微機控制及網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)……………………

81

概述…………………

7.181

微機控制系統(tǒng)的組成和主要功能………

7.281

微機網(wǎng)絡(luò)通信……………

7.384

顯示屏系統(tǒng)………………

7.484

機車控制電器……………

7.591

典型故障分析及處理……………………

7.692

8制動系統(tǒng)………………………

94

概述…………………

8.194

風(fēng)源系統(tǒng)…………………

8.294

制動系統(tǒng)管路布置……………………

8.3100

電空制動系統(tǒng)…………

8.4100

輔助用風(fēng)系統(tǒng)…………

8.5106

基礎(chǔ)制動裝置…………

8.6107

典型故障分析及處理…………………

8.7110

9車體……………………

112

概述………………

9.1112

主要結(jié)構(gòu)參數(shù)及特點…………………

9.2112

牽引緩沖裝置…………

9.3117

典型故障分析及處理…………………

9.4118

10轉(zhuǎn)向架……………………

119

概述………………

10.1119

Ⅱ

目錄

技術(shù)參數(shù)………………

10.2119

工作原理………………

10.3120

構(gòu)造說明………………

10.4120

典型故障分析及處理…………………

10.5129

11車載安全監(jiān)測設(shè)備…………

131

概述………………

11.1131

列車運行控制系統(tǒng)車載設(shè)備…………

11.2131

系統(tǒng)………………

11.36A139

系統(tǒng)……………

11.4CMD142

12機車使用與維護……………

144

機車操縱說明…………

12.1144

機車維護與檢查………………………

12.2147

附錄縮寫表…………………

168

Ⅲ

概述

1

1概述

型內(nèi)燃機車是由中車大連機車車輛有限公司研制的交流傳動調(diào)車內(nèi)燃機車機車

HXN3B,

采用軸式機車裝用型柴油機柴油機裝車功率馬力主發(fā)電

C0-C0,12V265,3500kW(4760),

機輸入功率馬力額定輪周牽引功率不小于額定輪軸電阻制動動率

3250kW(4400),2700kW,

不小于起動牽引力持續(xù)牽引力最高試驗速度最高運行速

2800kW,560kN,540kN,110km/h,

度機車能夠適應(yīng)中國鐵路各路網(wǎng)性和區(qū)域性編組站調(diào)車使用環(huán)境和小運轉(zhuǎn)作業(yè)

100km/h。

要求型內(nèi)燃機車外形如圖所示

。HXN3B1.1。

圖型內(nèi)燃機車外形

1.1HXN3B

型內(nèi)燃機車先進性設(shè)計

1.1HXN3B

型內(nèi)燃機車采用集成化模塊化設(shè)計采用型柴油機為動力源其具有質(zhì)

HXN3B、,12V265,

量輕結(jié)構(gòu)緊湊可靠性和經(jīng)濟性高排放滿足等特點采用適應(yīng)調(diào)車機車上運用

、、、EPATier2。

工況的智能化微機網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)矢量控制和直接轉(zhuǎn)矩控制采用自主化主輔發(fā)電機牽引電

、。、

機和元件組成的風(fēng)冷牽引逆變器輔助逆變器采用電空制動機單獨轉(zhuǎn)向架控制柴

IGBT、。、、

油機空氣電動機啟動蓄電池移車等技術(shù)

、。

1

型內(nèi)燃機車

HXN3B

機車適應(yīng)性設(shè)計

1.2

根據(jù)大功率交流傳動技術(shù)平臺的特點結(jié)合國內(nèi)機車的運用要求型內(nèi)燃機車進

,,HXN3B

行了以下適應(yīng)性設(shè)計

:

針對調(diào)車機車待命時間多的特點機車柴油機工作轉(zhuǎn)速惰轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速為

(1),400r/min,325r/min,

減低了機車燃油消耗減少排放

,。

機車啟動牽引力大能夠適應(yīng)貨車整列牽出無需解編提高了工作效

(2)(560kN),5000t,

率油箱容積為能滿足長時間調(diào)車作業(yè)要求持續(xù)作業(yè)能力強

。7500L,。

采用輪徑滿足編組場運用過駝峰下部高限界要求

(3)1250mm,。

機械間采用雙層頂蓋設(shè)計配合通風(fēng)設(shè)備適應(yīng)高溫環(huán)境

(4),。

采用底架承載式車體結(jié)構(gòu)整體式燃油箱有利于提高車體的強度和剛度

(5),,。

設(shè)計正壓電氣室正壓動力室并采用袋式玻璃纖維浸油空氣濾清器使機車適應(yīng)風(fēng)沙

(6)、,

環(huán)境

。

2

機車總體

2

2機車總體

概述

2.1

型內(nèi)燃機車采用單司機室外走廊整體式燃油箱底架承載車體結(jié)構(gòu)機車采用交

HXN3B、、;

流傳動微機網(wǎng)絡(luò)控制型柴油機型空氣制動機機車具有電阻制動功能機車

、、12V265、CCBⅡ;;

軸式車輪輪徑滿足車輪全磨耗狀態(tài)下通過車輛減速器進行調(diào)車作業(yè)的要

C0-C0,1250mm,

求機車能夠安全通過峰頂最小豎曲線半徑為的駝峰并保持車鉤連掛的可靠性機

;300m,。

車由柴油機輔助系統(tǒng)交流電傳動和控制系統(tǒng)輔助電氣系統(tǒng)車體轉(zhuǎn)向架制動系統(tǒng)車載

、、、、、、、

安全監(jiān)測設(shè)備等組成型內(nèi)燃機車總體布置如圖所示

。HXN3B2.1。

技術(shù)參數(shù)

2.2

2.2.1使用環(huán)境條件

因海拔高度溫度和空氣質(zhì)量的原因限制機車功率發(fā)揮的因素存在機車功率自動修正

、,。

環(huán)境溫度

-40~+40℃

海拔不超過

2500m

最大相對濕度

95%

環(huán)境條件能承受風(fēng)沙雨雪天氣狀態(tài)

、、、

2.2.2機車主要技術(shù)參數(shù)

用途調(diào)車及小運轉(zhuǎn)

傳動方式交流電傳動

軌距

1435mm

軸式

C0-C0

機車整備質(zhì)量+1%

150×(1-3%)t

軸重標稱

()25×(1±2%)t

車輪分體車輪

輪徑

1250mm

額定功率牽引發(fā)電機輸入功率

()3250kW

輪周功率

2700kW

機車牽引力

啟動牽引力

560kN

3

機車總體

2

持續(xù)牽引力

540kN

速度

最高運行速度

100km/h

持續(xù)速度

18.3km/h

最大電阻制動力

300kN

電阻制動功率

3600kW

制動距離單機平直道制動初速條件

800m(,100km/h

下純空氣制動時的距離

,)

最小通過曲線半徑

100m

最小摘掛曲線半徑

250m

軸距

1900mm

轉(zhuǎn)向架中心距

12140mm

傳動方式斜齒傳動

傳動比

91∶16

機車總風(fēng)缸容積

≥1000L

空氣壓縮機能力

2400L/min×2

車鉤中心線距軌面高度新輪±

()(88010)mm

機車尺寸

機車總長車體兩端面間距離

()20980mm

機車寬度司機室處

()3200mm

機車高度

4770mm

車鉤中心距

22250mm

燃油箱容量

7500L

機油裝載量

1100L

水裝載量

1100L

砂箱容積

500L

機車性能

2.3

2.3.1機車牽引特性

機車主控制手柄有個擋位對應(yīng)條牽引曲線機車的牽引特性按標準大氣條件

88,UIC

下輪徑半磨耗進行計算型內(nèi)燃機車設(shè)計牽引特性曲線如圖所示