TJJW011HXD3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

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相区。

4.13　防火及安全

4.13.1　机车的设计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—2000或等效国际标准的相应等级（DIN5510-2:

2003）。

4.13.2　机车上采用非延燃性材料和防火材料，不允许