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1、HXD1C机车详细设计说明,南车株洲电力机车有限公司 2009-10,Page 2,总体设计说明,Page 3,总体设计说明,大功率交流传动HXD1C型六轴7200kW交流传动电力机车在HXD1型机车和HXD1B型机车设计制造的基础上，采用由IGBT变流元件组成的模块，单轴控制技术，适应中国使用环境的交流传动六轴7200kW干线电力机车。机车设计使用寿命30年。 该型机车是我国目前自主化程度最高的电力机车，国产化率高达90%，具有极优的性价比，是我国铁路目前及未来的主型电力机车。,Page 4,总体设计说明,Page 5,总体设计说明,主电路：机车牵引电路采用由IGBT模块(3.3kV/120
2、0A)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IEC 61375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,Page 6,总体设计说明,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
3、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KNORR公司或法维莱公司产品。 其它：机车预留有信息系统的安装位置和接口。,主要特点,Page 7,总体设计说
4、明,Page 8,总体设计说明,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2500 m 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,Page 9,总体设计说明,Page 10,总体设计说明,电流制:
5、 25kV/50Hz 网压在17.5kV31 kV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。,Page 11,总体设计说明,功率发挥曲线,Page 12,总体设计说明,轨距: 1435 mm 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： 23 t 加配重后：
6、 25 t 机车可以从23 t轴重转换成25 t，也可以从25 t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。,Page 13,总体设计说明,机车主要尺寸 机车前后车钩中心距 22670 mm 机车车体宽度 3100 mm 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 11760 mm 机车转向架固定轴距 1轴到2轴 2250 mm 2轴到3轴 2000 mm,Page 14,总体设计说明,机车主要尺寸
7、 车钩中心线距轨面高度为(新轮) 880 10 mm 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）120 mm 机车排障器距轨面高度： 100（+10 0）mm 转向架扫石器距轨面高度 30 mm,Page 15,总体设计说明,主要技术参数 机车轮周牵引功率（持续制） 7200 kW 机车轮周电制动功率（持续制） 7200 kW 机车起动牵引力（05 km/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 520 kN 25t轴重时 570 kN 机车速度 机车最高
8、运营速度 120 km/h 最高试验速度（新轮） 1322 km/h,Page 16,总体设计说明,持续速度 23t轴重时 70 km/h 25t轴重时 65 km/h 机车持续制牵引力 23t轴重时 370 kN 25t轴重时 400 kN 机车最大制动力 23t轴重时 370 kN 25t轴重时 400 kN,Page 17,总体设计说明,Page 18,总体设计说明,Page 19,总体设计说明,功率因数( ) 0.98 条件是接触网电压在22.527.5kV（正弦网压）范围内，且机车牵引功率在额定牵引功率的20 %至100%范围内。 等效干扰电流（Jp） 机车在满功率牵引工况下，距牵引
9、变电所10km处测量，接触网每公里0.83，6522 2.5A 机车电传动型式：采用“交-直-交”电传动形式。电源侧采用四象限斩波整流器，电机侧采用变压变频式逆变器，向三相异步牵引电动机供电。每个电机由各自的逆变器供电（轴控）。 机车总效率: 机车在额定网压下，在牵引工况下发挥持续额定功率时，机车总效率 0.85,Page 20,总体设计说明,机车动力学性能 机车动力学性能试验最高试验速度： 1322km/h 线路最小曲线半径为30020m，其它试验线路和试验测量工况方面j均满足 TB/T2360 。 机车能以5 km/h速度安全通过R=125m的曲线。机车能够通过R=500的竖曲线，并能在R
10、=250m的曲线上进行正常摘挂作业。 机车安全性指标包括脱轨系数、轮重减载率等，其中脱轨系数应不大于0.9；轮轴横向力按TB/T2360评定，其系数不大于1.0；轮重减载率满足GB5599。 机车舒适度指标包括车体垂向和横向振动加速度、垂向和横向平稳性指标，舒适度指标满足TB/T2360。 机车在整个试验速度范围内是稳定的，机车的横向失稳采用构架上的横向加速度进行评判，满足滤波 0.5 10 Hz 下连续出现6次以上的横向加速度值不超过 10 m/s2。,Page 21,总体设计说明,在机车起动时单轴的轴重减少不大于 10% 机车具有轴重转移的电气补偿功能。 机车重联控制功能 机车具有通过WT
11、B总线进行多机(最多三台)重联控制及显示功能。 机车预留有安装无线远程动力分布式控制系统的功能接口，在并预留了安装位置和布线空间。 机车自动过分相控制 机车具有自动通过分相区的功能，在自动过分相装置故障时，可采用手动或半自动方式通过分相区。,Page 22,总体设计说明,防火及安全 机车具有良好的防火性能，能最大限度地防止火灾发生。机车的设计、制造及所选用的材料、部件的防火要求符合GB6771标准或等效国际标准的相应等级(DIN5510 class 2 2003版)。 机车采用了非延燃性材料和防火材料，未使用燃烧后产生足以影响人体健康和对环境有害的毒气的材料。 机车所使用的电线和电缆均是无卤低
12、烟阻燃或无卤低烟耐火电缆。 高压电气设备具有人身安全防护措施和警示标识。 机车必配有灭火器，且灭火器的数量满足相关要求。,Page 23,总体设计说明,外部噪声 机车采取措施来降低机车附近的噪音等级至最低。 并满足：距轨道中心线7.5米及轨道上方1.2米处，轨道条件符合ISO 3095的相关条款要求。 静态：75dbA (牵引风机频率25Hz, 制动压缩机关闭) 速度120km/h：93 dbA (机车单独在正常条件运行，用保持该速度的最小牵引力，制动压缩机关闭) 无论静止还是运行，外部噪音都应没有任何听得见的异常的刺耳声。 当通过曲率小到只有125m水平路轨曲线时，噪音辐射能减至最小。 当机
13、车静止时，已尽可能的自动降低噪音设备的影响。,Page 24,总体设计说明,Page 25,总体设计说明,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,Page 26,总体设计说明,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,Page 27,总体设计说明,车顶设备布置,Page 28,总体设计说明,
14、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,Page 29,总体设计说明,机械间设备布置,Page 30,总体设计说明,车下设备布置,Page 31,总体设计说明,Page 32,总体设计说明,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。车体侧下设有4个架车支承座和供检修用的四个支承点。车体侧梁外侧设有4个检修作业用的吊车销孔，车体前后牵引梁两旁分别设有救援用的吊车销孔（共计 4个）。车体与转向架间设有连接装置，可使车体转向
15、架一并起吊。 车体主要参数： 车体总宽度 3100 mm 车体宽度（扶手杆处） 3248 mm 车体长度（两端面间） 22010 mm 车体底架长度 21885 mm 车钩纵向中心线距离 22670 mm 车钩中心距轨面高 88010 mm 底架上平面距轨面高 1600 mm 车体顶盖距轨面高 4040 mm 司机室尾部距车钩中心距离 3300 mm 机械间净空间长度 16070 mm,Page 33,总体设计说明,转向架 机车采用2个CO转向架。转向架主要由构架、轮对、驱动装置、一二系悬挂装置、牵引装置（转向架与车体联接装置）、基础制动装置和附属装置等部件组成。 构架为“目”型结构。 轮对采用整体碾钢车轮。 驱动系统采用带抱轴承的抱轴式驱动。 一二系悬挂装置采用钢簧结构。 牵引装置采用低位牵引
