李淑琴 李亮 胡濤

摘 要： 本文主要闡述了出口泰國(guó)SDA3型交流傳動(dòng)內(nèi)燃機(jī)車的總體布置、主要系統(tǒng)和技術(shù)參數(shù)、關(guān)鍵技術(shù)及創(chuàng)新點(diǎn)以及機(jī)車的性能水平和運(yùn)用情況。機(jī)車在泰國(guó)成功的商業(yè)運(yùn)營(yíng)和推廣，一定會(huì)給公司和集團(tuán)公司帶來(lái)良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

關(guān)鍵詞： 內(nèi)燃機(jī)車；交流傳動(dòng)；主要技術(shù)參數(shù)；性能水平；運(yùn)用情況

1 概述

出口泰國(guó)SDA3型交流傳動(dòng)內(nèi)燃機(jī)車是根據(jù)泰國(guó)國(guó)家鐵路局20臺(tái)內(nèi)燃機(jī)車的國(guó)際招標(biāo)項(xiàng)目而研究開發(fā)的。本機(jī)車是一款全新的滿足泰國(guó)運(yùn)用環(huán)境的米軌交流傳動(dòng)內(nèi)燃機(jī)車，機(jī)車具有較大的輪周牽引力和良好的電阻制動(dòng)性能，較低的排放和噪音，良好的乘坐舒適性。機(jī)車采用三軸徑向轉(zhuǎn)向架，提高了機(jī)車過(guò)曲線能力，優(yōu)化了機(jī)車動(dòng)力學(xué)性能。該內(nèi)燃機(jī)車技術(shù)先進(jìn)，結(jié)構(gòu)緊湊并且合理，裝配方便快捷，連接可靠，可以適應(yīng)各種惡劣的氣候環(huán)境，同時(shí)日常維護(hù)量比較小，易于使用推廣。

2.機(jī)車簡(jiǎn)介

2.1 機(jī)車總體布置

機(jī)車分上、下兩部分，上部為車體及安裝在車體上的設(shè)備，下部?jī)啥藶檗D(zhuǎn)向架和位于中部的可拆式燃油箱及總風(fēng)缸組成。

機(jī)車采用內(nèi)走廊雙司機(jī)室結(jié)構(gòu)，側(cè)壁承載式車體。機(jī)車上部車體以六道間壁將其分隔為七室：司機(jī)室Ⅰ、電氣室、電機(jī)室、動(dòng)力室、冷卻室、輔助室和司機(jī)室Ⅱ。機(jī)車的總體布置圖如圖1所示：

1.空調(diào)，2.空氣干燥器，3.輔變柜，4.散熱器，5.膨脹水箱，6.車體通風(fēng)機(jī)，7.柴油機(jī)，8.消音器，9.空氣濾清器，10.主發(fā)電機(jī)，11.電阻制動(dòng)裝置，12.制動(dòng)閥類安裝柜，13.電器柜，14.座椅，15.操縱臺(tái)，16.主變流柜，17，冷卻塔，18.砂箱19.滅火器，20.燃油箱，21.蓄電池，22.總風(fēng)缸，23，ECM控制箱，24.后通風(fēng)機(jī)，25.輔助發(fā)電機(jī)，26.空壓機(jī)，27.后變速箱，28.轉(zhuǎn)向架，29.車鉤，30.排障器

2.2 機(jī)車主要系統(tǒng)

2.2.1 柴油機(jī)

柴油機(jī)采用CAT C175型柴油機(jī)，額定轉(zhuǎn)速為1800r/min，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，重量輕的優(yōu)勢(shì)，排放滿足EU ⅢA排放等級(jí)要求。

2.2.2 輔助系統(tǒng)

輔助系統(tǒng)主要包括燃油系統(tǒng)、機(jī)油系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)、柴油機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)、冷卻水系統(tǒng)，冷卻裝置是冷卻水系統(tǒng)中的核心部件，其主要由散熱器，冷卻風(fēng)扇電機(jī)組、冷卻裝置鋼結(jié)構(gòu)和頂百葉窗組成。散熱器采用大板塊散熱器，平鋪布置；冷卻風(fēng)扇采用組合式風(fēng)扇。

2.2.3轉(zhuǎn)向架

轉(zhuǎn)向架主要由構(gòu)架、軸箱總成、輪對(duì)、旁承、牽引裝置、電機(jī)懸掛裝置、基礎(chǔ)制動(dòng)裝置、徑向機(jī)構(gòu)及附件等組成。

2.2.4 車體

車體采用內(nèi)走廊側(cè)壁承載桁架式結(jié)構(gòu)。車架左右側(cè)梁前后設(shè)有牽引拉桿座，用以與轉(zhuǎn)向架牽引桿相連，達(dá)到傳遞牽引力、制動(dòng)力的作用，牽引拉桿座上設(shè)有吊車筒和架車座，供起吊機(jī)車和架車用。在車架端部?jī)蓚?cè)設(shè)有救援吊車筒，供緊急救援用。裝用的102 E/F型車鉤及MT-2型高性能緩沖器。

2.2.5 電傳動(dòng)系統(tǒng)

1）主傳動(dòng)系統(tǒng)

機(jī)車主傳動(dòng)系統(tǒng)采用交直交傳動(dòng)方式實(shí)現(xiàn)牽引傳動(dòng)。主傳動(dòng)系統(tǒng)由主發(fā)電機(jī)、主變流柜、牽引電動(dòng)機(jī)、電阻制動(dòng)裝置組成。

2）直流輔助系統(tǒng)

直流輔助系統(tǒng)由交流輔助發(fā)電機(jī)、充電機(jī)、蓄電池以及機(jī)油預(yù)潤(rùn)滑泵、燃油預(yù)供泵、機(jī)車控制系統(tǒng)、照明、DC 24V變換器等用電系統(tǒng)組成。

3）交流輔助系統(tǒng)

該系統(tǒng)由交流輔助發(fā)電機(jī)、冷卻塔通風(fēng)機(jī)（與前架通風(fēng)機(jī)共用）電機(jī)、后架牽引電動(dòng)機(jī)通風(fēng)機(jī)電機(jī)、冷卻風(fēng)扇電機(jī)及變頻器、空壓機(jī)電機(jī)及變頻器、定頻定壓電源、空調(diào)、牽引變流器冷卻塔水泵、生活用電、車體通風(fēng)機(jī)電機(jī)、輔助發(fā)電機(jī)勵(lì)磁控制器組成。

4）機(jī)車控制系統(tǒng)

機(jī)車控制系統(tǒng)是一個(gè)基于多處理器和實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)的分布式控制系統(tǒng)，由車載控制單元、牽引控制單元、柴油機(jī)控制單元及其輸入輸出接口單元、顯示單元、各類傳感器及各類開關(guān)電器組成，各部件通過(guò)MVB、CAN、RS 485等總線互聯(lián)，互相實(shí)時(shí)傳送控制命令和狀態(tài)信息。

5）輔助傳動(dòng)系統(tǒng)

該系統(tǒng)在柴油機(jī)的自由端，通過(guò)彈性聯(lián)軸節(jié)、萬(wàn)向軸及連接法蘭與變速箱的輸入端連接，變速箱的輸出端通過(guò)聯(lián)軸節(jié)與交流輔助發(fā)電機(jī)連接。系統(tǒng)主要由變速箱、萬(wàn)向軸和彈性聯(lián)軸節(jié)組成。

6）保護(hù)裝置

機(jī)車具有智能化診斷功能，能對(duì)主電路、輔助電路及控制系統(tǒng)的故障進(jìn)行診斷和安全導(dǎo)向。

2.3機(jī)車主要技術(shù)參數(shù)

3. 關(guān)鍵技術(shù)及創(chuàng)新點(diǎn)

1）機(jī)車各系統(tǒng)及部件的集成創(chuàng)新技術(shù)：機(jī)車根據(jù)泰國(guó)鐵路的運(yùn)用要求，裝用卡特C175型柴油機(jī)、CDJF201N主發(fā)電機(jī)、CDJD114牽引電機(jī)、TGA18B牽引變流柜、微機(jī)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)、三軸徑向轉(zhuǎn)向架以及Wabtec26-LA空氣制動(dòng)系統(tǒng)，采用平臺(tái)化、模塊化、輕量化的設(shè)計(jì)理念，機(jī)車總體布置合理，搭建了良好的低軸重交流傳動(dòng)米軌機(jī)車的平臺(tái)。

2）根據(jù)運(yùn)用線路小曲線及坡道多的特點(diǎn)，研發(fā)了新型的米軌徑向轉(zhuǎn)向架、大扭矩新型交流牽引電動(dòng)機(jī)，并采用先進(jìn)粘著控制技術(shù)，達(dá)到了米軌機(jī)車大牽引力要求。

3）柴油機(jī)發(fā)電機(jī)組首次采用了十點(diǎn)支撐新結(jié)構(gòu)，省掉了傳統(tǒng)的共用底座，并提升了組裝的工藝性。

4）機(jī)車裝用新型柴油機(jī)，其電控系統(tǒng)反應(yīng)靈敏，為實(shí)現(xiàn)快速響應(yīng)和轉(zhuǎn)速精確控制，研發(fā)了內(nèi)燃機(jī)車柴油機(jī)轉(zhuǎn)速給定信號(hào)標(biāo)定系統(tǒng)。

5）首次在內(nèi)燃機(jī)車上實(shí)現(xiàn)了單個(gè)冷卻塔同時(shí)冷卻主變流柜和牽引電機(jī)，有效降低了機(jī)車輔助功率，優(yōu)化了機(jī)車整體布置結(jié)構(gòu)。

6）采用新型密封結(jié)構(gòu)等措施，有效提高了機(jī)車在熱帶環(huán)境的適應(yīng)能力。

7）機(jī)車司機(jī)室采用了模塊化設(shè)計(jì)。司機(jī)室內(nèi)電氣線纜大量采用了方便組裝的連接器、接插件，減少接線錯(cuò)誤，提升了總組裝質(zhì)量，提高了工作效率。

8）該機(jī)車為米軌交流傳動(dòng)內(nèi)燃機(jī)車，線纜多，空間小，為了人身安全，研發(fā)了新的主發(fā)銅牌安裝架。

9）新型吊掛式燃油箱的呼吸口采用防側(cè)翻進(jìn)氣裝置，保證燃油箱傾倒后燃油不會(huì)溢出，造成浪費(fèi)及污染環(huán)境，以及燃油箱兩側(cè)加裝了滅火器，能保證在現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)用，用戶的使用便利性。

10）機(jī)車輔助變流柜排風(fēng)道采用新型結(jié)構(gòu)，該風(fēng)道結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安裝簡(jiǎn)便、密封性能可靠、垂向及橫向定位允許調(diào)整量大，且成本低廉，通風(fēng)效果好，可推廣到所有機(jī)車上大小型風(fēng)道使用。

11）通常的上作用機(jī)車車鉤的開啟裝置不能滿足此次新造機(jī)車的安裝空間要求，故設(shè)計(jì)了新型機(jī)車上作用車鉤開啟裝置。該新型車鉤將左提桿、中間提桿和右提桿設(shè)計(jì)成各自獨(dú)立的零部件，作為一種分體式的車鉤提桿，結(jié)構(gòu)緊湊，占用面積少，滿足功能及結(jié)構(gòu)要求。

12）本機(jī)車方案在設(shè)計(jì)時(shí)兼顧出口泰國(guó)低軸重的平臺(tái)設(shè)計(jì)理念，機(jī)車的所有部件都進(jìn)行了輕量化設(shè)計(jì)。

4.機(jī)車的性能水平

中國(guó)中車的鑒定意見給對(duì)機(jī)車給予了恰如其分的評(píng)價(jià)：

鑒定委員會(huì)認(rèn)為該成果滿足了相關(guān)合同書的要求，具有較為廣闊的推廣應(yīng)用價(jià)值和市場(chǎng)前景，該車達(dá)到了同類產(chǎn)品的國(guó)際領(lǐng)先水平。

5.機(jī)車的運(yùn)用情況

機(jī)車分別于2015年1月交付兩臺(tái)，2015年6月交付8臺(tái)，2015年10月交付10臺(tái)。

根據(jù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，20臺(tái)SDA3型內(nèi)燃機(jī)車至2017年10月1日的總運(yùn)行公里為512.5萬(wàn)公里，柴油機(jī)總運(yùn)行時(shí)間150474小時(shí)。機(jī)破次數(shù)為1件，MDBF為512.5萬(wàn)公里，機(jī)破率為百萬(wàn)公里0.19件，機(jī)車的任務(wù)可靠性優(yōu)于國(guó)內(nèi)內(nèi)燃機(jī)車干線機(jī)車水平。

6.總結(jié)

機(jī)車在泰國(guó)的商業(yè)運(yùn)用表明，SDA3型內(nèi)燃機(jī)車完全符合合同條款，滿足了用戶的實(shí)際運(yùn)用需求，說(shuō)明機(jī)車的研制是成功的。

SDA3型內(nèi)燃機(jī)車是中國(guó)首次批量出口泰國(guó)的干線貨運(yùn)內(nèi)燃機(jī)車，該機(jī)車成功的商業(yè)運(yùn)營(yíng)，不僅對(duì)戚墅堰公司，對(duì)中車集團(tuán)及其他子公司，乃至整個(gè)中國(guó)的大型鐵路裝備進(jìn)入泰國(guó)及東南亞市場(chǎng)，都有著非常重大的意義。