TJJW 014HXN3型内燃机车总体技术规范报批稿.docx

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TJJW014HXN3型内燃机车总体技术规范报批稿

TJ/JW014—2014

HXN3型内燃机车总体技术规范

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：

刘庸、王强、张思庆、曲天威、臧玉军、徐其生、傅廉胜、缑智勇。

HXN3型内燃机车总体技术规范

1范围

本文件规定了HXN3型内燃机车（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、柴油机技术要求、辅助系统技术要求、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的新造HXN3型内燃机车。

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

GB252—2011轻柴油

GB/T1591—2008低合金高强度结构钢

GB/T3048—2007电线电缆电性能试验方法

GB/T3314—2006内燃机车通用技术条件

GB/T3323—2005金属熔化焊焊接接头射线照相

GB/T3450—2006铁道机车和动车组司机室噪声限值及测量方法

GB4556—2001往复式内燃机防火

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机车司机室瞭望条件

GB5914.2—2000机车司机室前窗、侧窗和其他窗配置

GB/T6769—2000机车司机室布置规则

GB6770—2000机车司机室特殊安全规则

GB/T6771—2000电力机车防火和消防措施的规程

GB/T7306.1—200055°密封管螺纹第1部分：

圆柱内螺纹与圆锥外螺纹

GB/T7306.2—200055°密封管螺纹第2部分：

圆锥内螺纹与圆锥外螺纹

GB/T7777—2003容积式压缩机机械振动测量与评价

GB/T15371—2008曲轴轴系扭转振动的测量与评定方法

GB/T17650.2—1998取自电缆或光缆的材料燃烧时释出气体的试验方法第2部分：

用测量pH值和电导率来测定气体的酸度

GB/T18380—2008电缆和光缆在火焰条件下的燃烧试验

GB/T18853—2002液压传动过滤器评定滤芯过滤性能的多次通过方法

GB/T21563—2008轨道交通机车车辆设备冲击和振动试验

GB/T25333—2010内燃、电力机车标记

JT/T460—2001客车座椅靠背调角器技术条件

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/T304—2011机车用总风缸

TB/T449—2003机车车辆用车轮轮缘踏面外形

TB/T1132—1996内燃、电力机车的管路涂色

TB/T1160—2013内燃机车用铜散热器

TB/T1391—2007机车司机控制器

TB/T1436.2—2008内燃机车机油滤清器第2部分：

试验方法

TB/T1451—2007机车、动车前窗玻璃

TB/T1462—2010内燃机车柴油机调速系统技术条件

TB/T1828—2004铁道机车和动车组司机室人体全身振动限值和测量方法

TB/T2211—2010机车车辆悬挂装置钢制螺旋弹簧

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/T2541—2010机车车体静强度试验规范

TB/T2722—2008内燃机车用空气滤清器

TB/T2745—2002动力装置用柴油机认证试验

TB/T2866—1997机车空调装置技术条件

TB/T2871—1998内燃机车滤芯结构完整性检验方法

TB/T2879—1998铁路机车车辆涂料及涂装

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—2009机车、动车用电笛、风笛第1部分：

电笛

TB/T3051.2—2009机车、动车用电笛、风笛第2部分：

风笛

TB/T3138—2006机车车辆阻燃材料技术条件

TB/T3164—2007柴油机车车内设备机械振动烈度评定方法

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

ISO228:

2000（所有部分）非螺纹密封的管螺纹（Pipethreadswherepressure-tightjointsarenotmadeonthethreads）

ISO2942:

2004静液压—滤芯元件—结构完整性检验和首次起泡点（Hydraulicfluidpower—Filterelements-Verificationoffabricationintegrityanddeterminationofthefirstbubblepoint） 

ISO4572液压传动-过滤器-测定过滤特性的多次通过法（Hydraulicfluidpowerfilterelements—Methodofevaluatingfiltrationperformance（multi-pass））

ISO8573-1:

2010压缩空气第1部分：

污染物和纯度级别（Compressedair—Part1：

Contaminantsandpurityclasses）

ISO16889:

2008静液压—过滤器—评定滤芯滤清性能多次通过测试法（Hydraulicfluidpower—Filter—Multi-passmethodforevaluatingfiltrationperformanceofafilterelement）

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电力牵引铁路和道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）

IEC60811电缆和光缆的绝缘和护套材料通用测试方法（Commontestmethodsforinsulatingandsheathingmaterialsofelectriccables）

AARM101:

2012热处理的碳素钢车轴（Axles.Carbonsteel,Heat-treated）

AARM107/208:

2011碳素钢车轮（Wheel,Carbonsteel）

AARM201:

2005铸钢件（CastingsSteel）

AARM-916-51车辆和机车用砂技术规范（Technologyspecificationofsandsforcarsvehiclesandlocomotives）

AARS-512电传动内燃机车用27触点控制插销及插座标准尺寸及标志的符号（27-Pointcontrolplugandarrangedforrotarydumpservice）

AWSA5.36/A5.36M:

2012助熔芯电弧焊用碳钢电极规范（Specificationforcarbonandlow-alloysteelfluxcoredelectrodesforpluxcoredarcweldingandmetalcoredelectrodesforgasmetalarcwelding）

ANSI/AWSD15.1:

2012铁道机车车辆的焊接规范（RailroadWeldingSpecificationforCarsandLocomotives）

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（Preventivefireprotectinrailwayvehicle—Parts2:

Firebehaviourandfiresideeffectsofmaterialandparts）

EN1712焊缝的无损检测焊接接头超声波检测验收等级（Non-destructivetestingofwelds—Ultrasonictestingofweldedjoints—Acceptancelevel）

EN1714:

1997焊缝的无损检测焊接接头超声波检测（Non-destructivetestingofwelds—Ultrasonictestingofweldedjoints）

EN12663:

2000铁路应用—铁路车辆车体的结构强度要求（Railwayapplications—Structuralrequirementsofrailwayvehiclebodies）

EN13104铁路应用轮对和转向架动轴设计方法（Railwayapplications—Wheelsetsandbogies—Poweredaxles—Designmethod）

EN14420-7:

2007带夹头的软管配件第7部分：

凸轮锁紧接头（Hosefittingswithclampunits—Part7:

Camlockingcouplings）

EN15085:

2007（所有部分）铁路应用—铁路车辆及部件的焊接（Railwayapplications-Weldingofrailwayvehiclesandcomponents）

EN50121-1:

2008铁路设施电磁兼容性第1部分:

总则（Railwayapplications—Electromagneticcompatibility—Part1:

General ）

EN50121-2:

2008铁路设施电磁兼容性第2部分:

整个铁路系统对外界的辐射（Railwayapplications—Electromagneticcompatibility—Part2:

emissionsofthewholerailwaysystemtotheoutsideworld ）

EN50121-3-1:

2008铁路设施电磁兼容性第3-1部分：

车辆—列车和配套车辆（Railwayapplications—Electromagneticcompatibility—Part3-1:

Rollingstock-trainandcompletevehicle ）

EN50121-3-2:

2008铁路设施电磁兼容性第3-2部分：

机车车辆电器设备（Railwayapplications-electromagneticcompatibility-Part3-2:

rollingstock-apparatus）

EN50126:

1999铁路设施-可靠性、可用性、可维修性和安全性（RAMS）的规范和论证（Railwayapplications—ThespecificationanddemonstrationofReliability,Availability,MaintainabilityandSafetyRAMS）

UIC515-1:

2003客运车辆拖车铁轨转向架运行装置用于运载转向架结构件上的一般装置.（Passengerrollingstock—Trailerbogies—Runninggear—Generalprovisionsapplicabletothecomponentsoftrailersbogies）

UIC566:

2002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牵引单元：

转向架和走行装置-转向架构架的结构强度试验（Motivepowerunits—Bogiesandrunninggear—Bogieframestructurestrengthtests）

UIC651:

2002机车、动车、多单元列车和带司机室拖车的司机室布置（Layoutofdriver'scabsinlocomotives,railcars,multiple-unittrainsanddrivingtrailers）

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：

-40C～+45C。

3.3海拔

海拔高度不超过2500m。

3.4湿度

相对湿度不大于95%（该月月平均最低温度不低于25C）。

3.5功率修正

不低于以下要求：

a）海拔高度不超过700m，温度不超过45C时，功率不修正；

b）海拔高度不超过1500m，温度不超过40C时，功率不修正；

c）海拔高度在1500m～2500m时，温度不超过35C时，功率不修正；

d）功率随海拔及温度的变化按修正曲线进行自动修正。

3.6其他

机车能适应风、沙、雨、雪、盐雾、粉尘的侵袭。

机车能在隧道中正常运用，但机车功率可随隧道内环境温度和空气质量而自动修正。

4基本技术要求

4.1传动方式

传动方式为交流电传动。

4.2尺寸限界

尺寸限界符合GB146.1-1983及客运车站高站台限界的要求。

4.2.1车钩中心线距轨面高度为880mm±10mm；

4.2.2机车排障器距轨面高度（在车轮踏面磨耗允许范围内可调）为110

mm；

4.2.3转向架扫石器距轨面高度（在车轮踏面磨耗允许范围内可调）为30mm±5mm。

4.3机车主要尺寸

a）机车总长（两端车钩牵引面间）为22250mm；

b）机车总长（两端面间）为20980mm；

c）机车宽度（司机室处）为3100mm；

d）机车高度为4760mm；

e）转向架中心距为13900mm；

f）转向架轴距为1925mm＋1755mm；

g）齿轮箱最低点距轨面高度为100.5mm。

4.4轨距

机车轨距为1435mm。

4.5轴式

机车轴式为Co-Co。

4.6机车功率

a）柴油机最大运用功率（装车功率）为4660kW；

b）额定功率（主发输入功率）为4400kW；

c）机车轮周牵引功率（持续制）不小于3700kW；

d）机车轮周电阻制动功率（持续制）不小于3600kW。

4.7机车速度

a）机车最高运营速度为120km/h；

b）持续速度为20km/h；

c）最大恒功速度为120km/h；

d）最小恒功速度为23km/h。

4.8牵引特性

a）为最大起动牵引力（按计算轮径，1013mm）620kN。

b）持续牵引力598kN。

机车牵引、电阻制动曲线见图1、图2所示：

4.9动力学性能

4.9.1机车动力学性能试验最高试验速度为132km/h±2km/h。

4.9.2线路最小曲线半径为300

m，试验线路和试验测量条件的其他要求按TB/T2360—1993执行。

4.9.3机车重联能以5km/h速度安全通过半径为145m的曲线。

并能在半径为250m的曲线上进行正常摘挂作业。

4.9.4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。

4.9.5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。

4.9.6机车必须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/s

时，判定机车横向失稳。

4.9.7机车的计算轴重转移粘着效率（定义为在粘着情况下最小的单轴垂向载荷与0粘着情况下静态垂向轴重之比）在最大起动牵引力为620kN时不小于84%。

图1机车牵引曲线

图2机车制动曲线

4.10机车挠性系数

机车挠性系数最大值按UIC515-1:

2003评价。

4.11机车重量

4.11.1机车重量（全整备）为150t，允差为-1%～3%。

4.11.2机车轴重为25t。

4.11.3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%。

4.11.4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%。

4.11.5整车左右两侧轮重差之代数和不超过机车总重的±1%。

4.12轮对

车轮类型为整体碾钢车轮，轮径为：

●新轮轮径为1050mm；

●全磨耗轮径为975mm；

●计算轮径（半磨耗）为1013mm。

4.13机车燃油、机油、水、砂容量

a）燃油箱容积（可用燃油量）为9000L。

b）机油容量1327L。

c）砂箱容量不小于500L。

d）油机冷却水容量不小于1200L。

4.14重联控制

机车具有三机重联控制功能。

4.15自负荷试验

机车制动电阻装置具有机车自负荷试验功能。

4.16蓄电池移车

机车设有车载蓄电池移车功能。

4.17防火及安全

4.17.1机车各操作部件和功能性部件（包括但不限于总风塞门、停放制动、紧急按钮、无火回送等）有明确的标识和操作指示，高压电气设备具有人身安全防护措施以及警示标识和操作指示。

4.17.2主要车下设备及走行部悬挂部件的安装采用防脱落设计，必要时应设置防脱设备。

4.17.3机车具有良好的防火性能，符合GB6771—2000的要求，以便最大限度的防止火灾发生。

机车所选用的材料、部件的防火要求符合DIN5510-2:

2003（2级）的要求。

4.17.4机车上采用非延燃性材料和防火材料，不允许使用燃烧后产生足以影响人体健康和对环境有害毒气的材料，满足DIN5510-2:

2003中2级的要求。

4.17.5对燃油系统易泄露部位进行隔离，采用的非金属材料阻燃符合TB/T3138—2006标准。

4.17.6每个司机室中配置一个2kg便携式干粉灭火器，柴油机室中配置一个8kg便携式干粉灭火器。

4.17.7采用低烟低卤阻燃材料，可燃性满足GB/T18380—2008的燃烧试验要求，燃烧释放气体满足GB/T17650.2—1998要求。

4.18系统管路标识

各系统的管路按TB/T1132—1996规定油漆涂色或用色带标识。

4.19检修和吊装

机车及零部件布置便于检修，便于吊装：

a）机车设置架车支座和整车起吊装置；

b）机车整体起吊，不产生任何永久性变形；

c）机车零部件及管件具有良好的互换性。

4.20工具箱及卫生间

机车设有工具箱及非直排式卫生间等设施；

4.21车载安全防护系统

机车安装车载安全防护系统（6A系统），包含中央处理平台（含音视频终端）和空气制动安全监测、防火监控、走行部故障监测、自动视频监控及记录等子系统，总体技术条件符合TJ/JW001的要求，平台及子系统符合TJ/JW001A、B、C、F、G的要求。

4.22电笛和风笛

4.22.1机车每端安装电笛和高低音风笛，并可单独控制。

4.22.2机车风笛和电笛均应符合TB/T3051-2009标准规定。

5电气部分技术要求

5.1主电路概述

机车主电路由主发电机、主整流器、中间直流环节、牵引逆变器、交流牵引电机和制动电阻等组成。

中间直流环节上并联有滤波电容器、制动电阻。

牵引逆变器由大功率IGBT模块组成，采用电压型、两电平电路结构。

机车主电气原理框图见图3。

5.2机车电气线路

5.2.1机车主电路采用由IGBT模块组成的牵引逆变器对牵引和电阻制动实行连续控制。

5.2.2机车辅助电源由与主发电机同轴的辅助发电机提供，为机车各辅助设备供电。

5.2.3机车控制电源为DC74V。

5.2.4机车主电路、辅助电路、控制电路在各种工况下均有完善而可靠的故障保护功能，包括但不限于短路、接地、过载、过流、过压、欠压、过热、超速、空转、滑行以及通风、油水、空气系统等保护，以防止设备损坏。

在司机室微机显示屏上显示故障内容及有关故障处理提示。

5.2.5机车上保护装置和变流机组在正常运行情况下能承受从故障发生时起到其保护装置起作用时止，这段时间内短路电流的冲击。

图3机车主电路电气原理框图

5.2.6当机车局部发生故障时，可自动或由司机方便地在操纵位手动切除有关电路，维持运行。

5.2.7机车具有智能化诊断功能，能对主电路、辅助电路、控制系统以及空气制动系统的故障进行诊断和安全导向。

5.2.8主电路高压电气设备具有安全连锁保护装置，保证在主电路接通状况下，任何人员不能接近高压电气设备。

在相关柜体表面有明显警示标识。

中间直流回路设有放电电路，保证在机车柴油机（或主发电机）停机或主电路接触器打开后，将自动通过制动电阻放电，并在10s内降到36V电压以下。

5.3电磁兼容

5.3.1机车电磁兼容满足EN50121-1:

2008、EN50121-2:

2008、EN50121-3-1:

2008的要求。

5.3.2机车车载电子设备和电气设备符合EN50121-3-2:

2000的要求，避免相互干扰。

5.3.3车载信号设备符合EN50121-3