HXN3B型4400馬力交流傳動調車內燃機車
(一)項目概況
根據市場調研,國內各大貨運編組場的牽引噸位一般為5000t左右,即將開行6000t,最大可達6500t,目前DF5系列和DF7系列調車機車已難以滿足整列牽出的作業需求,部分局段已采用ND5型等干線內燃機車作調機使用 。牽引定數不相匹配已成為制約鐵路貨運運能的瓶頸,運用部門對大功率調車內燃機車需求十分迫切。
本項目研制的大功率交流傳動內燃調車機車優良的牽引性能以及良好的使用性得到了運用單位的充分肯定,在2014年大功率調車機車的采購合同中,我公司一舉獲得55臺訂單。
(二)機車主要技術內容說明
1. 機車運用條件如下

2. 機車總體布局如下

3. 機車主要技術參數如下

4. 機車主要技術特點
(1)機車具有大牽引力:該項目研制的調車內燃機車與傳統調車機車相比,起動牽引力提高16%,持續牽引力提高51%。
(2)機車節能環保:燃油消耗率203g/kWh;機油消耗率小于燃油消耗率的0.5%;柴油機空載油耗10.2kg/h,最低工作轉速油耗13.7kg/h,在停輪工況燃油消耗率降低27%左右:12V265柴油機排放滿足 Tier2要求;司機室選用性能優良的降噪材料及隔離式安裝結構,降低了內部噪聲。
(3)機車經濟性好:交流主傳動傳動效率為90% ;輔助功率低于4.7%節能3.3%;采用的制動電阻裝置最大電制力為300KN,在速度低到0.8km/h時,機車仍能保持最大的電阻制動力,能有效減少閘瓦磨耗量,降低運用維護成本;采用分體輪結構,可增長輪對更換的周期,降低運用成本;交流牽引電機維護成本低。
(4)機車適應性強:采用1250mm輪徑,滿足過駝峰要求; 適應大列牽引及小運轉;采用雙層頂蓋和通風設備以適應高溫環境;機車具有自動啟停功能以適應高寒環境;司機室平均溫度在25℃以上;正壓電氣室,正壓動力室,袋式玻璃纖維浸油空氣濾清器以適應風沙環境。
(5)機車安全可靠性高:加裝車載安全防護系統(6A系統),提升了機車安全可靠性。
5. 機車主要創新點如下
(1)搭建完成新一代交流傳動調車內燃機車技術產品平臺;
(2)成功研制適應調車機車特點的柴油機技術和產品平臺的搭建;
(3)成功研制適應調車機車上運用工況的高度智能化的車載微機網絡控制技術;
(4)成功研制適應調車機車上運用工況的高效集成化交流傳動技術,尤其是信號檢測和電機控制技術;
(5)自主化主輔發電機、牽引電機和IGBT大功率牽引逆變器、輔助逆變器的應用技術。
(三)試驗情況
在整個試驗過程中,本項目研制的大功率交流傳動內燃調車機車的牽引、制動性能穩定,各大關鍵部件性能優良,操縱可靠簡便,機車整體性能等方面良好。
(四)與國內外同類技術綜合比較
由表可見,本項目研制的調車機車是目前國內調車內燃機車中單機功率、牽引力最大、燃油消耗率最小的首款交流傳動調車內燃機車。
(五)獲得技術創新成果
本成果已發表9 篇學術論文,2 項發明專利,8 項實用新型專利已授權,2項發明專利已受理。
(六)應用、推廣情況及經濟社會效益
該項目機車合同訂單數為55臺份,合同總價為94864萬元,預計實現收入81080萬元,新增凈利潤為2010萬元,上繳稅費3208 萬元。該機車將替代國內現有約2000臺直流調車機車,市場潛力巨大。
該調車機的成功研制,填補了我國大功率交流傳動調車內燃機車空白,推動了調車機技術的升級換代,實現了國鐵調車機從直流向交流傳動的重大跨越,并憑借其優異的牽引和制動性能,有效的扭轉鐵路系統提速提噸過程中編組效率的瓶頸局面,顯著提高了鐵路運輸能力該機車產品研制成功會極大地提高我國鐵路貨運運輸能力。
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