劉曉光，侯新英，趙峰強(qiáng)

（南車四方車輛有限公司,山東 青島 266111）

出口伊拉克SYD01D1型電傳動(dòng)內(nèi)燃動(dòng)車

劉曉光，侯新英，趙峰強(qiáng)

（南車四方車輛有限公司,山東 青島 266111）

SYD01D1型電傳動(dòng)內(nèi)燃動(dòng)車用于伊拉克國(guó)家鐵路中短途旅客運(yùn)輸。本文介紹了該內(nèi)燃動(dòng)車主要技術(shù)特點(diǎn)、總體布置、技術(shù)參數(shù)以及伊拉克當(dāng)?shù)剡\(yùn)用等。

電傳動(dòng)內(nèi)燃動(dòng)車；總體布置；技術(shù)參數(shù)；伊拉克

1 引言

2012年12月南車四方車輛有限公司（以下簡(jiǎn)稱四方有限）與伊拉克鐵路總公司（以下簡(jiǎn)稱伊鐵公司）簽訂了10列2動(dòng)8拖電傳動(dòng)內(nèi)燃動(dòng)車組（DMU）的供貨合同，最高時(shí)速160km/h，用于伊拉克鐵路中短途旅客運(yùn)輸。

伊拉克位于亞洲西南部，阿拉伯半島東北部。東北部山區(qū)屬地中海式氣候，其他為熱帶沙漠氣候。夏季最高氣溫高達(dá)50℃以上，冬季在0℃左右。雨量較小，年平均降雨量由南至北100-500毫米。

本文主要介紹伊拉克內(nèi)燃動(dòng)車的設(shè)計(jì)。SYD01D1型內(nèi)燃動(dòng)車具有優(yōu)良的防高溫、防風(fēng)沙性能，能夠滿足伊拉克惡劣環(huán)境的運(yùn)用要求。

2 概述

SYD01D1型內(nèi)燃動(dòng)車采用交直流電傳動(dòng)系統(tǒng)，交流輔助系統(tǒng)，主輔同軸式發(fā)電機(jī)，CAT 3516BHD高速柴油機(jī)，CAT C18拖車供電柴油機(jī)，KNORR空氣制動(dòng)系統(tǒng)，單司機(jī)室內(nèi)走廊結(jié)構(gòu)，輪對(duì)空心軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)向架。內(nèi)燃動(dòng)車采用微機(jī)控制系統(tǒng)，具有電阻制動(dòng)，可實(shí)現(xiàn)4機(jī)（2列動(dòng)車組）重聯(lián)。

3 總體布置

動(dòng)車采用內(nèi)走廊式的整體承載車體結(jié)構(gòu)，從前至后依次為司機(jī)室、電氣室、動(dòng)力室、冷卻室、供電室和供電控制室六部分。動(dòng)車車下為兩臺(tái)軸式為A1A的焊接構(gòu)架轉(zhuǎn)向架，2臺(tái)轉(zhuǎn)向架之間布置燃油箱。動(dòng)車總體布置如圖1所示。

3.1 司機(jī)室

司機(jī)室布置操縱臺(tái)、司機(jī)座椅、頭燈、閱讀燈、風(fēng)笛、冰箱、電爐、空調(diào)、刮雨器、滅火器、后視鏡等。司機(jī)室裝有鋁合金側(cè)門和下拉式鋁合金拉窗。

司機(jī)室內(nèi)部采用玻璃鋼裝飾，司機(jī)室墻內(nèi)裝有隔熱、降噪的材料。司機(jī)室采取良好密封措施，以避免噪音、氣流和溫度的影響。所有穿過(guò)司機(jī)室的電纜和空氣管路通過(guò)孔四周進(jìn)行密封。

3.2 電氣室

電氣室緊鄰司機(jī)室，頂部跨隔墻裝有司機(jī)室空調(diào)。電氣室內(nèi)部布置獨(dú)立的電氣柜。電氣柜后端下部設(shè)置前轉(zhuǎn)向架通風(fēng)機(jī)，上部設(shè)置輔助變流柜及充電柜。前轉(zhuǎn)向架通風(fēng)機(jī)后部設(shè)置立式電阻制動(dòng)裝置。電氣室頂部設(shè)有活動(dòng)頂蓋，便于車載設(shè)備的吊裝和維護(hù)。

電氣室間壁兩側(cè)還設(shè)有兩扇外開式通向動(dòng)力室的折頁(yè)門。

3.3 動(dòng)力室

動(dòng)力室內(nèi)裝有牽引柴油發(fā)電機(jī)組、燃油散熱器、燃油濾清器及燃油、滑油管路等。柴油機(jī)進(jìn)氣濾清裝置與排氣裝置則布置在動(dòng)力室上部的活動(dòng)頂棚上。在柴油機(jī)自由端布置有冷卻水系統(tǒng)管路，而膨脹水箱則懸掛在動(dòng)力室與冷卻室間的半間壁上。

動(dòng)力室左右側(cè)墻各有1個(gè)可以鎖閉的鉸接式側(cè)門。

動(dòng)力室頂部設(shè)有一個(gè)活動(dòng)頂蓋，以便對(duì)車內(nèi)設(shè)備進(jìn)行維修。

3.4 冷卻室

冷卻室上部設(shè)置冷卻裝置。冷卻裝置呈V型結(jié)構(gòu)，兩側(cè)為散熱器，中間則是2個(gè)冷卻風(fēng)扇機(jī)組，軸流式結(jié)構(gòu)的冷卻風(fēng)扇由AC電機(jī)驅(qū)動(dòng)，風(fēng)扇上部車頂活蓋上安裝有頂百葉。

在整個(gè)冷卻裝置下，裝有空氣壓縮機(jī)組、后轉(zhuǎn)向架通風(fēng)機(jī)、空氣系統(tǒng)的閥類安裝架和干燥器等。

3.5 供電室

供電室內(nèi)裝有一臺(tái)供電柴油發(fā)電機(jī)組，1臺(tái)輔助燃油泵、1個(gè)輔助燃油箱、1臺(tái)手搖泵及管路等。供電室上部設(shè)置供電柴油機(jī)冷卻裝置，冷卻裝置呈V型結(jié)構(gòu)，兩側(cè)為散熱器，下方布置一鋁質(zhì)空空中冷散熱器。柴油機(jī)排氣裝置布置在供電室上部的活動(dòng)頂蓋上。

3.6 供電控制室

供電控制室內(nèi)設(shè)有供電發(fā)電機(jī)組的控制柜。供電控制室間壁兩側(cè)開有通向內(nèi)走廊的兩扇門。供電控制室后端設(shè)置一個(gè)通向拖車的折頁(yè)門。供電控制室頂部設(shè)一防沙型自然通風(fēng)器。供電控制室設(shè)置有手制動(dòng)的操作裝置。供電控制室后端墻上設(shè)置一翻板凳。

供電控制室頂部設(shè)有一個(gè)活動(dòng)頂蓋，以便對(duì)車內(nèi)設(shè)備進(jìn)行維修。

3.7 車端、車頂及車下布置

動(dòng)車尾端端部設(shè)有動(dòng)車組電力連接器、通訊連接器、電空制動(dòng)連接器、重聯(lián)連接器、空氣連接管路以及上下車頂?shù)姆鍪痔莸?。尾部采用密接式折棚風(fēng)擋。動(dòng)車頭端設(shè)置可手動(dòng)開閉的導(dǎo)流罩，導(dǎo)流罩內(nèi)安裝有導(dǎo)流罩開閉機(jī)構(gòu)、頭端車鉤、空氣連接管路、重聯(lián)連接器以及制動(dòng)連接器等。

圖1 SYD01D1內(nèi)燃動(dòng)車設(shè)備布置圖

在動(dòng)車底架的下方設(shè)置兩臺(tái)A1A軸式結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)向架，兩轉(zhuǎn)向架之間懸掛燃油箱，燃油箱中部布置兩個(gè)總風(fēng)缸，兩側(cè)設(shè)置蓄電池。

4 動(dòng)車主要技術(shù)參數(shù)

用途 中短途旅客運(yùn)輸

軌距 1435mm

限界 伊拉克鐵路限界

運(yùn)用條件

環(huán)境溫度-10℃～55℃

氣候特點(diǎn) 重度沙塵暴

海拔 低于100m

主傳動(dòng)方式 交-直流電傳動(dòng)

軸式 A1A-A1A

車輪輪徑 1067/1032mm（新/半磨耗）

軸重 20（1±3%）t

計(jì)算整備重量 120（1±3%）t

牽引柴油機(jī)裝車功率 2190kW

供電柴油機(jī)額定功率 480kW

動(dòng)車速度（按動(dòng)輪直徑半磨耗計(jì)算）：

最高運(yùn)用速度 160km/h

持續(xù)速度 77.5km/h

輪周牽引力（按動(dòng)輪直徑半磨耗計(jì)算）：

最大起動(dòng)牽引力 122kN（起動(dòng)電流限制）

持續(xù)牽引力 75kN（牽引電機(jī)持續(xù)電流限制）

通過(guò)最小曲線半徑 170m

軸距：

轉(zhuǎn)向架全軸距 1900mm+1900mm

動(dòng)車全軸距 12000mm

動(dòng)車外形基本尺寸（長(zhǎng)×寬×高）：21540mm×2905mm×4130mm

車鉤中心線距軌面高度 880±10 mm

燃油箱有效容積 6100L

機(jī)油裝載量 400L

冷卻液裝載量 810kg

砂裝載量 200kg

5 動(dòng)車主要部件及系統(tǒng)

5.1 牽引柴油發(fā)電機(jī)組

動(dòng)車裝用CAT 3516BHD柴油機(jī)與KATO主輔同軸式發(fā)電機(jī)組成的牽引柴油發(fā)電機(jī)組（如圖2所示），通過(guò)公共底座安裝在車底底架上。

圖2 牽引柴油發(fā)電機(jī)組

牽引柴油機(jī)主要技術(shù)參數(shù)：

缸數(shù)及排列形式 16缸、V型、夾角60度

氣缸直徑 170mm

活塞行程 190mm

總排量 69.1L

額定轉(zhuǎn)速 1800r/min

最低穩(wěn)定轉(zhuǎn)速 800r/min

額定功率 2240kW

額定燃油消耗率 201.3g /kW·h

5.2 供電柴油發(fā)電機(jī)組

動(dòng)車裝用CAT C18柴油機(jī)與馬拉松發(fā)電機(jī)組成的供電柴油發(fā)電機(jī)組。

供電柴油機(jī)主要技術(shù)參數(shù)：

類型 4沖程、直列、6缸、渦輪增壓中冷、直噴

額定轉(zhuǎn)速 1500 rpm

額定功率 524 kW

額定燃油消耗率 206.6g /kW·h

5.3 轉(zhuǎn)向架

轉(zhuǎn)向架型號(hào)為NDZ-1（圖3所示），由焊接構(gòu)架、軸箱及定位裝置、中央懸掛及牽引裝置、輪對(duì)空心軸驅(qū)動(dòng)裝置、基礎(chǔ)制動(dòng)裝置、轉(zhuǎn)向架配管及附件裝配等組成。

圖3 NDZ-1型轉(zhuǎn)向架

5.4 燃油系統(tǒng)

燃油系統(tǒng)主要由柴油機(jī)、燃油箱、燃油泵、單向閥、燃油粗濾器、油水分離器、燃油散熱器、管路和截?cái)嗳T等組成。

5.5 機(jī)油系統(tǒng)

柴油機(jī)自帶完備的機(jī)油系統(tǒng)，由機(jī)油散熱器、機(jī)油過(guò)濾器等組成。柴油機(jī)自帶放油閥，通過(guò)機(jī)油管路可將機(jī)油排至車底。

5.6 冷卻系統(tǒng)

冷卻系統(tǒng)用于冷卻柴油機(jī)、增壓器、增壓空氣、機(jī)油等。由柴油機(jī)、水泵、中冷器、冷卻裝置、膨脹水箱等組成。

牽引柴油機(jī)冷卻風(fēng)扇由交流電機(jī)驅(qū)動(dòng)，采用微機(jī)變頻控制，根據(jù)水溫自動(dòng)調(diào)整轉(zhuǎn)速。

5.7 柴油機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)

柴油機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)采用三級(jí)濾清，即：外界空氣→一級(jí)濾清（機(jī)械式空氣濾清器）→二級(jí)濾清（旋風(fēng)式空氣濾清器）→三級(jí)濾清（紙質(zhì)空氣濾清器）→增壓器。同時(shí)，進(jìn)氣系統(tǒng)還裝有動(dòng)力除塵裝置。

5.8 柴油機(jī)排氣系統(tǒng)

柴油機(jī)設(shè)有消音器，通過(guò)消音器將廢氣排至車頂外。

5.9 通風(fēng)系統(tǒng)

動(dòng)車設(shè)有2臺(tái)離心式通風(fēng)機(jī)，用于冷卻前、后轉(zhuǎn)向架上的牽引電機(jī)。電氣柜通過(guò)前轉(zhuǎn)向架牽引電機(jī)通風(fēng)機(jī)引風(fēng)形成正壓通風(fēng)。

動(dòng)車車體兩側(cè)設(shè)有大面積的機(jī)械式空氣濾清，可對(duì)進(jìn)入車內(nèi)的空氣進(jìn)行過(guò)濾。

5.10 空氣管路系統(tǒng)

空氣管路系統(tǒng)由風(fēng)源系統(tǒng)、空氣制動(dòng)系統(tǒng)、撒砂系統(tǒng)、風(fēng)喇叭等組成。整套系統(tǒng)由KNORR提供。

5.11 電傳動(dòng)系統(tǒng)

主傳動(dòng)采用交直流電傳動(dòng)，由1臺(tái)CAT 3516BHD柴油機(jī)驅(qū)動(dòng)KATO主輔一體發(fā)電機(jī)，主發(fā)電機(jī)發(fā)出三相交流電，經(jīng)主整流裝置（集成于主輔一體發(fā)電機(jī)中）整流后，將直流電送給4臺(tái)牽引電機(jī)，通過(guò)齒輪傳動(dòng)驅(qū)動(dòng)動(dòng)車前進(jìn)。

輔助傳動(dòng)采用交流與直流相結(jié)合的傳動(dòng)方式。

電控系統(tǒng)采用微機(jī)控制系統(tǒng)，電氣控制及照明采用110V直流電。

6 主要技術(shù)特色根據(jù)業(yè)主特殊要求及伊拉克特殊的環(huán)境特點(diǎn)，SYD01D1型動(dòng)車采取了一系列針對(duì)性的設(shè)計(jì)。

6.1 主輔同軸柴油發(fā)電機(jī)組

動(dòng)車裝用主輔同軸式發(fā)電機(jī)，將主發(fā)電機(jī)和輔助發(fā)電機(jī)集成在一根軸上，同時(shí)將主整流裝置也集成在發(fā)電機(jī)上，三者共用一套通風(fēng)系統(tǒng)，通過(guò)公共底座與柴油機(jī)聯(lián)接安裝在底架上。該產(chǎn)品為國(guó)內(nèi)首次應(yīng)用，節(jié)省空間，安裝簡(jiǎn)單可靠。

6.2 玻璃鋼頭型

動(dòng)車頭型采用玻璃鋼整體成型方式生產(chǎn)，制造過(guò)程簡(jiǎn)單，質(zhì)量穩(wěn)定，同時(shí)滿足業(yè)主對(duì)頭型流線型的要求。

6.3 動(dòng)力室與冷卻室貫通

伊拉克夏季非常炎熱，為解決動(dòng)力室內(nèi)溫度高的問(wèn)題，采用動(dòng)力室與冷卻室貫通的布置方式，通過(guò)冷卻裝置風(fēng)扇將動(dòng)力室高溫空氣排出，降低動(dòng)力室溫度。

圖4 機(jī)械式空氣濾清器

6.4 機(jī)械式空氣濾清器

伊拉克沙塵嚴(yán)重，車體兩側(cè)布置大面積機(jī)械式空氣濾清器（結(jié)構(gòu)如圖4），能有效阻擋沙塵侵入，并有利于整車的散熱。

6.5 玻璃鋼司機(jī)室內(nèi)裝

動(dòng)車司機(jī)室內(nèi)部采用玻璃鋼材質(zhì)模具成型的制造方式，美觀、標(biāo)準(zhǔn)化程度高，較國(guó)內(nèi)常用穿孔板內(nèi)裝方式有了質(zhì)的提升。

7 試驗(yàn)驗(yàn)證

除完成各項(xiàng)型式試驗(yàn)外，SYD01D1型動(dòng)車完工后在滾動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)上完成了滾動(dòng)試驗(yàn)，各項(xiàng)性能指標(biāo)均達(dá)到設(shè)計(jì)要求，在176km/h速度時(shí)未出現(xiàn)失穩(wěn)。

8 結(jié)語(yǔ)

SYD01D1型動(dòng)車針對(duì)伊拉克高溫、風(fēng)沙的惡劣環(huán)境特點(diǎn)進(jìn)行了有針對(duì)性的設(shè)計(jì)，動(dòng)力及制動(dòng)系統(tǒng)采用進(jìn)口產(chǎn)品，滿足用戶對(duì)性能及外觀的要求，首批動(dòng)車組已通過(guò)伊鐵公司監(jiān)造并發(fā)至伊拉克，在當(dāng)?shù)赝瓿闪藸恳?、制?dòng)等線路試驗(yàn)后，已正式投入商業(yè)運(yùn)營(yíng)，受到業(yè)主及當(dāng)?shù)厝罕娏己迷u(píng)價(jià)。

[1]饒忠.列車牽引計(jì)算[M].北京：中國(guó)鐵道出版社，1996.

[2]薩殊利.機(jī)車總體與走行部[M].北京：北方交通大學(xué)出版社，2002.

[3]戚墅堰機(jī)車車輛廠.DF8B內(nèi)燃機(jī)車[M].北京：中國(guó)鐵道出版社，1996.

劉曉光（1979—），男，山東海陽(yáng)人，本科，研究方向：內(nèi)燃機(jī)車車輛。