02 HXD1B型大功率交流传动电力机车总体说明书

中国南车集团株洲电力机车有限公司

设计文件

HXD1B型大功率交流传动电力机车

总体说明书

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大功率交流传动9600kW六轴货运电力机车总体说明书

1 概述

大功率交流传动HX D1B型六轴9600kW交流传动电力机车在引进、消化、吸收HX D1型机车基础上进行自主再创新的成果，该型机车研制时紧紧围绕机车九大关键技术和十项主要配套技术，遵循先进、成熟、经济、适用、可靠的技术原则，按照模块化、标准化、系列化的要求，优化设计和制造，研制的适应铁路运输需要的六轴交流传动7200kW干线电力机车。机车设计、制造和试验等采用的技术标准是IEC、UIC、EN、DIN、GB及TB等相关标准。该型机车设计使用寿命30年。机车主要特点是：

采用模块化、标准化、通用化设计，并充分考虑噪音、防火、安全及维护等设计要素。

主电路：机车设有2个水冷牵引变流器，每个变流器包含2个四象限整流器以及3个为相应3台牵引电动机供电的主逆变器和1个为辅助设备供电的辅助逆

变器。整流器和逆变器均采用 6.5kV/600A IGBT。逆变器电机控制上采用单轴

控制技术，粘着利用率高；轴牵引功率1600kW，电制动采用再生制动。

辅助电路：机车辅助采用主辅一体化设计，辅助逆变器供电（集成在主逆变器中），可实现在过分相时不间断供电。辅助变流器分别由恒频恒压变流器（CVCF）与变频变压变流器（VVVF）两个模块构成，实现100%故障冗余。辅机采用无级

闭环控制，效率高，节能降噪。

控制网络：机车采用SIBAS 32微机控制系统，实现网络化、模块化，使机车控制系统具有控制、诊断、监测、传输、显示和存储功能，控制网络应符合IEC 61375

的标准要求。机车内部的通讯通过MVB总线实现，机车间的通讯通过WTB总线

实现，通过WTB总线进行多机(最多三台)重联控制及显示功能，CCU采用双套

热备冗余，具有当代机车微机网络控制的先进性；

设备布置：机车总体结构为双司机室、机械间设备按斜对称原则布置、中间走廊、采用预布线和预布管设计。

通风方式：机车采用独立通风方式，具有先进的冬夏季转换功能，保证机车内部清洁的环境和良好的通风效果。

车体：车体采用整体承载结构型式，全部由钢板及钢板压型件组焊而成的全钢焊接结构，车体纵向压缩载荷取3000kN，纵向拉伸载荷取2500kN。以中央纵梁

作为主要传递牵引力的构件，具有高强度低重量的优点，适合重载牵引。

转向架：机车采用两台C0转向架。驱动系统采用整体式带柔性联轴器的抱轴悬挂驱动；构架为箱形梁焊接构架；一系悬挂采用轴箱拉杆＋螺旋弹簧方式；二

系悬挂采用高圆螺旋弹簧结构；牵引装置采用低位牵引；基础制动采用轮盘制

动。

空气制动系统：机车空气制动系统采用基于AAR规则的制动系统，适合重载列车制动。

司机室结构和设备布置符合人机工程学要求和美学原理，采取多项措施使降低司机室噪音，为乘务人员提供舒适的工作环境。

安全防护：机车上设有高压安全联锁装置，保证司乘人员及检修人员的人身安全。

2 机车主要技术参数及性能

2.1用途及使用环境条件

2.1.1用途：铁路干线用牵引货物列车，当牵引重量为5000吨时，在平直道的最高运营

速度为120 km/h。

2.1.2机车在下列条件下，应能按机车额定功率正常工作。

a）海拔高度：不超过 2500 m 在海拔高于1400m、环境温度接近+40℃、连续在最大功率状态下运行时可能出现功

率限制。

b）环境温度（遮荫处） -25℃ ~+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。机车能够在-40 ℃环境下存放，加强防寒后能够在-25℃～-40℃环境下正常运用，但是

在运用前需要预热。

c）月平均最大相对湿度（该月月平均最低温度不低于25℃） 95 % d）环境条件：能承受风、雨、雪、盐雾、煤尘和偶有沙尘暴 。

2.2基本技术参数

2.2.1电流制: 25kV/50Hz

网压允许波动范围17.5kV～31 kV。

2.2.2 机车功率发挥基本要求

在22.5kV到30kV网压下，功率为9600kW；22.5kV～19kV，功率从9600kW线性

减小到8106kW ；30kV~31kV ，功率从9600kW 线性减小到0 ；19 kV ～17.5 kV ，

功率从8106kW 线性减小到0。

机车功率发挥情况见图1所示。

图1机车功率发挥曲线 2.2.3轨距: 1435 mm

2.2.4轴式: C 0-C 0

2.2.5机车整备重量: 150

13+−% t 2.2.6轴荷重: 25 1

3+−% t

2.2.6.1同一机车，每根轴的实际轴重与该机车实际平均轴重之差，不大于该机车的平

均轴荷重的±2%。

2.2.6.2各个轮荷重不超过（各自轮对）平均轮荷重的（按照标准IEC61133《铁路设施

铁路车辆 车辆组装后和运行前的整车试验》）

±4%

2.2.7尺寸限界

2.2.7.1机车受电弓完全降弓和后视镜完全收回时，在平直轨道上，其外形尺寸符合中

华人民共和国国标GB146.1-1983《标准轨距铁路机车车辆限界》的电力机车限界要求。

2.2.7.2车钩中心线距轨面高度为(新轮)

880mm ±10 mm 2.2.7.3受电弓降下时受电弓滑板距轨面高度(新轮)

≤4720mm 2.2.7.4在牵引时，受电弓滑板距轨面工作高度 满足5200mm ～6500mm 功

率

发

挥

网压