TJJW 011HXD3型电力机车总体技术规范报批稿.docx
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TJJW011HXD3型电力机车总体技术规范报批稿
TJ/JW011—2014
HXD3型电力机车总体技术规范
目次
前言II
1 范围1
2 规范性引用文件1
3 用途及应用环境3
4基本技术要求4
5 电气部分技术要求8
6 机械部分技术要求24
7 制动及供风系统技术要求33
8 司机室技术要求40
9 其他技术要求43
10检验要求44
11RAMS要求45
前 言
本标准性技术文件参照GB/T1.1—2009给出的规则起草。
本标准性技术文件由中国铁路总公司提出并归口。
本标准性技术文件由中国北车集团大连机车车辆有限公司负责起草。
本标准性技术文件主要起草人:
王立民、黄成荣、杨守君、高洪光、臧玉军、林晖。
HXD3型电力机车总体技术规范
1 范围
本文件规定了HXD3型电力机车(以下简称机车)的用途及应用环境、基本技术要求、电气部分技术要求、机械部分技术要求、制动及供风系统技术要求、司机室技术要求、其他技术要求、检验要求、RAMS要求等要求。
本文件适用于轨距1435mm,单相交流25kV/50Hz的新造HXD3型电力机车。
2 规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。
凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。
凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB146.1—1983标准轨距铁路机车车辆限界
GB/T700—2006碳素结构钢
GB755—2008旋转电机定额和性能
GB/T1348—2009球墨铸铁件
GB/T1591—2008低合金高强度结构钢
GB/T3077—1999合金结构钢
GB/T3317—2006电力机车通用技术条件
GB/T3323—2005金属熔化焊焊接接头射线照相
GB/T3920—2008纺织品色牢度试验耐摩擦色牢度
GB5068—1999铁路机车、车辆车轴用钢
GB/T5453—1997纺织品织物透气性的测定
GB/T5599—1985铁道车辆动力学性能评定和试验鉴定规范
GB5914.1—2000机车司机室了望条件
GB6771—2000电力机车防火和消防措施的规程(eqvUIC617-1OR:
1979)
GB/T7777—2003容积式压缩机机械振动测量与评价
GB/T8110—2008气体保护电弧焊用碳钢、低合金钢焊丝
GB/T11345—1989钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级
GB/T11352—2009一般工程用铸造碳钢件
GB15083—2006汽车座椅座椅固定装置及头枕强度要求和试验方法
GB/T21563—2008轨道交通机车车辆设备冲击和振动试验(IEC61373:
1999,IDT)
GB/T25333—2010内燃、电力机车标记
JB/T8952—2005交流系统用复合外套无间隙金属氧化物避雷器
JB/T10112—1999变压器油泵
QC/T56—1993汽车座椅衬垫材料性能试验方法
QC/T805—2008乘用车座椅用滑轨技术条件
TB/T449—2003机车车辆车轮轮缘踏面外形
TB/T1027—1991机车车轴技术条件
TB/T1391—2007机车司机控制器
TB/T1463机车轮对组装技术条件
TB/T1580—1995新造机车车辆焊接技术条件
TB/T1595—1996内燃、电力机车车钩(下作用)
TB/T1979—2003铁道车辆用耐大气腐蚀钢订货技术条件
TB/T1982—1987电力机车车体焊接技术条件
TB/T1983—1987电力机车转向架焊接技术条件
TB/T2325.1—2006机车、动车组前照灯、辅助照明灯和标志灯技术条件第1部分:
前照灯
TB/T2325.2—2006机车、动车组前照灯、辅助照明灯和标志灯技术条件第2部分:
辅助照明灯和标志灯
TB/T2360—1993铁道机车动力学性能试验鉴定方法及评定标准
TB/T2374—2008铁道车辆用耐大气腐蚀钢及不锈钢焊接材料
TB/T2446—1993机车车辆耐候钢焊接技术条件
TB/T2761—1996机车用电连接器基本技术条件
TB/T2785—1997机车车辆低合金高强度结构钢焊接技术条件
TB/T2942—1999铁路用铸钢件采购与验收技术条件
TB/T2950—2006机车车辆车钩连接轮廓
TB/T2961—1999机车司机室座椅
TB/T3044—200213号车钩基本尺寸和性能
TB/T3046—200215号车钩基本尺寸和性能
TB/T3051.1—2013机车、动车用电笛、风笛第1部分:
电笛
TB/T3051.2—2013机车、动车用电笛、风笛第2部分:
风笛
TB/T3061—2008铁路机车车辆用阀控式密封铅酸蓄电池
TB/T3138—2006机车车辆阻燃材料技术条件
TB/T3183—2007机车、动车用吸附式空气干燥器
TB/T3265—2011机车用刮雨器
TJ/JW001-2011机车车载安全防护系统(6A系统)总体暂行技术条件
TJ/JW001-A~G-2012机车车载安全防护系统(6A系统)中央处理平台及六个子系统暂
行技术条件
TJZL-01-04中国铁路机车用粗制整体辗钢车轮订货技术条件
ISO228-1:
2000非螺纹密封连接的管螺纹G管螺纹(Pipethreadswherepressure-tightjointsarenotmadeonthethreads—Part1:
Dimensions,tolerancesanddesignationg)
ISO3095:
2005铁路设施声学有轨车辆发出的噪音的测量(Railwayapplications-acoustics-Measurementofnoiseemittedbyrailboundvehicles)
ISO8573-1:
2010压缩空气第1部分杂质和质量等级(Compressedair—Part1:
contaminantsandpurityclasses)
IEC60044-1:
2003互感器第一部分电流互感器(Instrumenttransformers—Part1:
Currenttransformers)
IEC60044-2:
2003互感器第二部分电磁式互感器(Instrumenttransformers—Part2:
Inductivevoltagetransformers)
IEC60296:
2012电工用液体变压器和开关设备用的未使用过的矿物绝缘油(Specificationforunusedmineralinsulatingoilsfortransformersandswitchgear)
IEC60300-3-3可靠性管理第3-3部分:
应用指南生命周期成本(Dependabilitymanagement—Part3-3:
Applicationguide—Lifecyclecosting)
IEC60349-2:
2002铁路机车车辆和公路车辆用旋转电机第2部分:
电子变流器供电的交流电动机(Electrictraction—Rotating—Part2:
Electronicconverter-fedalternatingcurrentmortors)
IEC60349-3:
2010铁路和道路用旋转电机第3部分:
用组件损耗总和确定变流器供电的交流电动机的总损耗(Electrictraction—Rotatingelectricalmachinesforrailandroadvehicles—Part3:
Determinationofthetotallossesofconverter-fedalternatingcurrentmotorsbysummationofthecomponentlossesTractionélectrique)
IEC60502-2额定电压1kV(=1.2kV)至30kV(=36kV)挤出绝缘电力电缆及附件第2部分:
额定电压1kV(=7.2kV)和30kV(=36kV)电缆(Powercableswithextrudedinsulationandtheiraccessoriesforratedvoltagesfrom1kv(=1,2kV)upto30kv(=36kV)–Part2:
cablesforratedvoltagesfrom6kV(=7,2kV)upto30kV(=36kV))
IEC60600坑口品位分析和矿车中放射性矿物分类用设备(Equipmentformineheadassayandsortingradioactiveoresincontainers)
IEC61287-1:
2005铁路应用安装在铁路机车上的电力变流器第1部分:
特性和试验方法(Railwayapplications—Powerconvertorsinstalledonboardrollingstock—Part1:
Characteristicsandtestmethods)
IEC61375-1:
2007电气铁道设备列车总线第1部分:
列车通信网络(Electricrailwayequipment-Trainbus-Part1:
Traincommunicationnetwork)
DIN5510-2:
2003轨道车辆中的防火措施第2部分:
原材料和配件的燃烧特性与燃烧边界效应:
分类、要求和检测程序(Preventivefireprotectioninraiwayvehicles—Part2:
Firebehaviourandfiresideeffectsofmaterialsandparts—Classification,requirementsandtestmethods)
EN12663:
2000铁路应用铁路车身的结构要求(Railwayapplications—Structuralrequirementsofrailwayvehiclebodies)
EN14420-7:
2007带夹头的软管配件第7部分:
凸轮锁紧接头(Hosefittingswithclampunits—Part7:
Camlockingcouplings)
EN50121-1:
2008铁路设施电磁兼容第1部分:
总则(Railwayapplications—Electromagneticcompatibility—Part1:
General)
EN50121-2:
2008铁路设施电磁兼容第2部分:
整个铁路系统对外界的辐射(Railwayapplications—Electromagneticcompatibility-Part2:
Emissionsofthewholerailwaysystemtotheoutsideworld )
EN50121-3-1:
2008铁路设施电磁兼容第3-1部分:
车辆-列车和配套车辆(Railwayapplications—Electromagneticcompatibility—Part3-1:
Rollingstock—Trainandcompletevehicle )
EN50121-3-2:
2008铁路设施电磁兼容第3-2部分:
机车车辆机车车辆电器设备(Railwayapplications—Electromagneticcompatibility—Part3-2:
Rollingstock—Apparatus)
EN50126:
1999铁路应用可靠性,可用性,可维护性和安全性(RAMS)的规范和示例[Railwayapplications—ThespecificationanddemonstrationofReliability,Availability,MaintainabilityandSafety(RAMS)]
EN50155:
2007铁路设施铁道车辆用电子设备(Railwayapplications—Electronicequipmentusedonrollingstock)
EN55015:
2006电子照明和类似设备的无线电干扰特性测量方法和限值(Limitsandmethodsofmeasurementofradiodisturbancecharacteristicsofelectricallightingandsimilarequipment)
ERRI-B12/RP17货运列车带有钢制底盘和车厢结构(适用于安装自动拉力-压力耦合器)以及带有钢制转向架框架的转向架的货运列车的试验程序[VersuchsprogrammfürGüterwagenmitUnterge-stellundWagenstrukturenausStahl(diefürdenEinbauderAutomatischenZug-Druck-Kupplunggeeignetsind)undderenDrehgestellemitstählernemDrehgestellrahmen]
NFF15-818:
1996铁路车辆正面挡风玻璃(RailwayrollingstockFrontalwindscreens)
UIC566:
1990客车车体及其构件的载荷(Loadingsofcoachbodiesandtheircomponents)
UIC615-1:
2003牵引单元转向架和传动装置零部件适用于一般条件(Tractiveunits—Bogiesandrunninggear—Generalconditionsapplicabletocomponentparts)
UIC615-4:
2003转向架构架结构强度试验规程(Motivepowerunits—Bogiesandrunninggear—Bogieframestructurestrengthtests)
UIC651:
2002机车、动车、动车组和驾驶拖车的司机室设计(Layoutofdriver’scabsinlocomotives,railcars,multipleunittrainsanddrivingtrailers)
3 用途及应用环境
3.1用途
铁路干线牵引货运列车。
3.2环境温度
环境温度(遮荫处)为-40℃~+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。
机车能在-40℃环境下存放,加强防寒后能够在-40℃环境下正常运用,但是在运用前需要预热。
机车蓄电池充电器、微机控制系统、主辅变流器及其控制单元、升弓系统部件、空气制动系统等在满足-25℃~+40℃环境下正常运用的前提下,可通过应用加强防寒和预热(可以采用蓄电池供电和接触网供电两种方式)的可选配置方案使机车达到-40℃~-25℃环境下正常运用的要求。
3.3海拔
海拔不超过2500m。
在海拔高于1400m、环境温度接近+40℃且连续在最大功率状态下运行时允许出现功率限制。
3.4湿度
月平均最大相对湿度为95%(该月月平均最低温度不低于25℃)。
3.5其他
能适应风、沙、雨、雪、盐雾、粉尘、偶有雾霾的侵袭。
4基本技术要求
4.1电流制
接触网为25kV/50Hz,网压允许波动范围17.2kV~31.3kV。
4.2机车功率发挥基本要求
机车功率发挥不低于图1所示曲线。
在22.5kV~29kV网压下,轮周功率为7200kW;在22.5kV~17.5kV网压下,轮周功率线性下降为5600kW;在网压低于17.5kV直到17.2kV时,轮周功率线性降为0;网压高于29kV直到31.3kV时,轮周功率线性地降为0。
机车功率发挥曲线见图1。
在网压允许波动范围内,辅助功率一直有效。
图1机车功率发挥曲线
4.3轨距
轨距为1435mm。
4.4轴式
轴式为Co-Co。
4.5机车整备重量
无配重为138t,允差-1%~3%;加配重为150t,允差-3%~1%。
4.6轴重
4.6.1机车轴荷重无配重时为23t;加配重时为25t。
机车可以从23t轴重转换成25t,也可以从25t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。
4.6.2 同一机车,每根轴的实际轴重与该机车实际平均轴重之差,不大于该机车实际平均轴重的±2%。
4.6.3 每个车轮轮重与该轴平均轮重之差不超过该轴平均轮重的±4%。
4.6.4 整车左右两侧轮重差之代数和不超过机车总重的±1%。
4.7 尺寸限界
4.7.1 机车在受电弓完全降弓状态时(后视镜在工作状态下),在平直道上,其外形尺寸符合GB146.1—1983的电力机车限界要求,并符合客运车站高站台限界的要求。
4.7.2 车钩中心线距轨面高度为(新轮)880mm±10mm。
4.7.3 在牵引时,受电弓滑板距轨面工作高度满足5200mm~6500mm。
4.7.4 受电弓降下时受电弓滑板距轨面高度(新轮)不大于4770mm。
4.7.5 齿轮箱底面最低点距轨面高度不小于(新轮)120mm。
4.7.6 机车排障器距轨面高度(在踏面允许磨耗范围内可调)为110
mm。
4.7.7 转向架扫石器距轨面高度(在踏面允许磨耗范围内可调)为30mm。
4.8 机车主要尺寸
4.8.1 机车前后车钩中心距为20846mm。
4.8.2 机车车体宽度为3100mm。
4.8.3 机车最大宽度(车体外附属设备处于工作状态)为3445mm。
注:
最大宽度3445mm在距轨面2651mm~3016mm高度范围内。
4.8.4 机车车顶距轨面高度为4100mm。
4.8.5 车体机械间底架上平面距轨面高度为1600mm。
4.8.6 机车转向架中心距为10520mm。
4.8.7 机车转向架固定轴距为2250mm+2000mm。
4.9 主要技术参数
4.9.1 机车轮周牵引功率(持续制)不小于7200kW。
4.9.2 机车轮周再生制动功率(持续制)不小于7200kW。
4.9.3 机车速度:
a)机车最高运营速度为120km/h;
b)最高试验速度(新轮)为132km/h;
c)持续速度:
•23t轴重时为70km/h;
•25t轴重时为65km/h。
4.9.4 牵引特性:
a)机车起动牵引力(0~5km/h速度范围内半磨耗的轮周平均牵引力,干燥无油轨面):
•23t轴重时不小于520kN;
•25t轴重时不小于570kN。
b)机车持续制牵引力:
•23t轴重时不小于370kN;
•25t轴重时不小于400kN。
c)恒功率速度范围:
1)牵引:
•23t轴重时70km/h~120km/h;
•25t轴重时65km/h~120km/h。
2)再生制动:
•23t轴重时70km/h~120km/h;
•25t轴重时65km/h~120km/h。
3)最大再生制动力(车钩处):
•23t轴重时不小于370kN;
•25t轴重时不小于400kN;
•最大再生制动力开始线性下降的速度不大于15km/h,再生制动力线性
下降至0的速度不高于5km/h。
d)机车牵引特性曲线见图2、图3;
e)
牵引力(kN)
机车再生制动特性曲线见图4、图5。
速度(km/h)
图223t轴重牵引特性控制曲线
牵引力(kN)
速度(km/h)
图325t轴重牵引特性控制曲线
电制动力(kN)
速度(km/h)
电制动力(kN)
图423t轴重制动特性控制曲线
速度(km/h)
图525t轴重制动特性控制曲线
4.9.5 条件是接触网电压在22.5kV~27.5kV(正弦网压)范围内,且机车牵引功率在额定牵引功率的20%~100%范围内,功率因数(λ)不小于0.98。
4.9.6条件是机车在满功率牵引工况,距牵引变电所10km处测量,接触网每公里0.63Ω,64°时,等效干扰电流(Jp)不大于2.5A。
4.9.7 机车电传动形式:
采用“交-直-交”电传动形式。
电源侧采用四象限变流器,电机侧采用变压变频式逆变器,牵引电机采用三相异步电机。
每个电机由各自的逆变器控制(轴控)。
4.9.8条件是机车在额定网压下,在牵引工况下发挥持续额定功率,机车总效率不低于0.85。
4.10 机车动力学性能
4.10.1 机车动力学性能试验最高试验速度为132km/h±2km/h。
4.10.2 线路试验最小曲线半径为300
m,试验线路和试验测量条件的其它要求按TB/T2360—1993执行。
4.10.3 机车能以5km/h速度安全通过半为125m的曲线,并能在半径为250m的曲线上进行正常摘挂作业。
4.10.4 机车在整个试验速度范围内是稳定的。
当构架横向加速度采用0.5Hz~10Hz带通滤波后,其峰值有连续6次及以上达到或超过10m/s2时,判定机车横向失稳。
4.10.5 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、轮轴横向力等按TB/T2360—1993评定,轮重减载率按GB/T5599—1985评定。
4.10.6 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,舒适度指标按TB/T2360—1993评定。
4.10.7 机车起动时的最大轴重转移不大于10%。
4.10.8 机车具有轴重转移的持续电气补偿功能(电机转矩不超过电机启动转矩限值)。
4.11 机车重联控制功能
4.11.1 机车能够由列车控制总线来实现3台机车的重联控制。
在本务机车上能够显示重联机车的状态及故障信息。
4.11.2 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、安装位置和布线空间。
4.11.3 机车制动机应具备重联功能,并可与各型制动系统兼容。
4.12 机车自动过分相控制
机车具有自动通过分相区的功能。
自动过分相装置具有动作时间点记录功能。
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