共和国的火车头——那些中国自主生产的铁路机车

soma9 · 发表于 2014-9-28 10:50

soma9 · 发表于 2014-9-28 10:50

说完了大连厂的HXN3，接下来说戚墅堰的HXN5，作为铁道部制定的唯一两款新一代交流内燃机车，HXN5和HXN3的指标非常类似，同样也是6000马力大功率交流传动。作为铁道部重点扶持的六强企业之一，南车的戚墅堰厂与北车大连厂一样在2003年由铁道部的协调下，选定了美国通用电气（GE）作为合作伙伴，并进行广泛接触和交流，在从技术转让到人员培训等种种细节方面达成共识。2004年10月28日，中国技术进出口总公司《大功率交流传动内燃机车采购和技术引进项目》询价书正式发标。经过为时近两年的商业谈判后，6000马力大功率交流传动内燃机车采购和技术引进项目合同签约仪式于2005年10月31日在北京举行，铁道部与GE及戚墅堰厂签订了内燃机车采购和技术引进项目合同，正式订购300台大功率柴油机车，合同总额达68亿元人民币（4.5亿美元），双方权益大致各占三个采购合同总金额的50％。

2005年10月31日，中国南车集团戚墅堰机车车辆厂与美国GE公司合作，成功签约铁道部大功率交流传动内燃机车引进项目。

soma9 · 发表于 2014-9-28 10:50

《6000马力大功率交流传动内燃机车采购和技术引进项目》合同分别由技术转让、进口机车采购、散件进口国内组装机车采购和国内制造机车采购共4个合同组成。按照合同规定，戚墅堰厂与GE联合设计，GE并向戚厂转让柴油机、转向架、轻量化车体、交流传动系统、和机车总成及试验等11项关键部件或系统的有关技术。首2台样车完全由GE在美国宾夕法尼亚州的伊利工厂制造、原装进口；第3至50台机车大部分部件由GE制造或提供、少部分部件由戚机厂制造，并由戚厂完成总组装；其余的250台机车按照双方商定、分五个阶段的国产化计划，国产化率从第一阶段的30％，逐步提高到第五阶段的85％，每个阶段为50台机车，全部由戚墅堰厂生产。

GE在美国宾夕法尼亚州的伊利工厂，还是很有规模的

soma9 · 发表于 2014-9-28 11:06

GE对该型机车的代号为ES59ACi，其中“ES”代表通用电气的“创新”系列（Evolution Series）柴油机车产品、“59”代表机车功率为5900马力、“AC”代表交流传动系统，“i”为国际之意。经铁道部批准，新机车被定型为HXN5型，其中“HX”是“和谐”的汉语拼音首字母缩写、“N”代表内燃机车、“5”为戚墅堰厂的生产厂商代号，通称为“和谐”5型内燃机车。HXN5是在GE为北美市场提供的“创新”系列柴油机车和AC6000CW型柴油机车基础上，根据中国铁路技术规范改进设计而成6000马力交流传动货运柴油机车，机车轴式Co-Co，轴重25吨，采用单司机室外走廊车架承载结构车体、“GEVO-16”电子喷射柴油机、IGBT牵引变流器、“CCA”微机控制系统等技术，可在平直线路上单机牵引5,000吨货运列车，最高运用速度为120公里。

HXN5的原型车GE的AC6000CW

soma9 · 发表于 2014-9-28 11:06

为满足与GE合作的技术要求，戚墅堰厂围绕柴油机零部件加工与组装试验、机车转向架制造、车体及钢结构室制造、机车组装试验、毛坯制造与热处理、在线检测等6大重点系统，投资近4亿元人民币进行重点技术改造，涉及设备近百项和工艺调整及工位器具。同时，为了完善零部件国产化进程和质量控制，围绕柴油机、转向架、轻量化车体和机车总成及试验等技术转让项目，于2006年6月起分批成立了28个课题攻关组对关键点和难点进行技术攻关。技术转让方面，株洲南车时代电气公司负责牵引变流器国产化项目，在首批300台HXN5之中，有285台机车采用了国产化牵引变流器，首件制品已于2008年11月21日通过鉴定。而南车成都机车厂承担了机车配套的交流牵引电机、主辅发电机、散热器风扇电机和电阻栅制动风机的国产化任务，首套国产化电机产品于2009年3月17日试制成功。

戚墅堰厂HXN5的生产车间

soma9 · 发表于 2014-9-28 11:07

最早的两台HXN5机车（0001、0002）由GE生产，于2008年5月在宾夕法尼亚州的伊利工厂出厂，在伊利进行试验后同年8月21日从美国启运，8月30日运抵中国天津港；机车随后被送往北京环铁试验基地，开始进行安全评估试验和综合性能试验。

两台样车在伊利做出厂后的运行实验，最前面的是还没刷漆的0002号，紧跟在后面的是刷好漆的0001号，

soma9 · 发表于 2014-9-28 11:07

soma9 · 发表于 2014-9-28 11:07

2008年11月25日，首台国产化机车（0003）在戚墅堰厂下线，时任铁道部副总工程师张曙光、南车集团总裁郑昌泓、常州市委书记范燕青等人出席了剪彩仪式。2008年12月，0001、0002号机车在哈尔滨铁路局管内投入试运行，并完成了滨洲线牵引试验和冬季性能试验。

2008年11月HXN5的下线仪式

soma9 · 发表于 2014-9-28 11:07

soma9 · 发表于 2014-9-28 11:08

2009年3月24日至4月9日，根据铁道部的安排，HXN5-0001号进口机车和0003号国产化机车在郑州铁路局管内的京广铁路郑州至安阳、太焦铁路新乡至晋城北间进行机车型式试验，对机车运行的安全性、舒适性和走行部主要部件的动应力与疲劳寿命进行评估。2009年5月7日，HXN5通过铁道部的最终验收。2009年6月22日至7月31日，0003号机车赴新疆吐鲁番盆地鄯善地区进行机车夏季性能试验，试验内容主要包括起动加速试验、隧道试验、冷却性能试验以及机车功率试验。2009年8月，完成高温试验的0003号机车返回戚墅堰厂内进行整备后，前往铁科院进行后续的机车称重、最大起动牵引力等整车型式试验。

HXN5-0003号在鄯善地区做完高温试验后返回经过郑州

soma9 · 发表于 2014-9-28 11:08

HXN5采用高强度车架承载式结构车体，设有单端司机室、双侧外走廊；车体底架采用双箱形梁结构及整体承载式燃油箱，可用容量达到9000升。机车上部从前向后分为司机室、主变流器室、发电机室、柴油机室及冷却室。司机室内部前后装有主、副两个操纵台，以便司机选择任意一个方向操纵机车，设有司机控制台、微机显示屏、电台等操纵设备，以及冰箱、微波炉、饮水机、厕所等司机生活设备；司机室地板下设有外接电源变压器、空气制动机和空调装置。主变流器室内装有牵引变流器、发电机励磁控制器、牵引电机控制器等各种电器设备。发电机室内设有主发电机、辅助发电机及配套冷却风机组，上方装有三个卧式电阻制动模块。柴油机室位于车体中部，安装了一台柴油机，以及空气滤清器、膨胀水箱、燃油泵、机油热交换器、机油滤清器等辅助设备及各种管路。冷却室内安装了散热器、水箱、风扇等设备，并设有牵引电动机通风机和两台螺杆式空气压缩机。机车下部两台转向架之间设有蓄电池箱和主风缸。空气制动系统采用克诺尔公司的“CCB II”微机控制电空制动系统。机车具有最多三台机车重联运用的功能，可通过27芯重联电缆和重联空气软管连接。

HXN5正司机主控制台

soma9 · 发表于 2014-9-28 11:08

HXN5副司机控制台

soma9 · 发表于 2014-9-28 11:08

机车装用一台GEVO-16型大功率低排放柴油机，为16气缸、四冲程、废气涡轮增压的V型中速柴油机；气缸直径为250毫米，活塞行程320毫米，气缸夹角为45°，额定转速为每分钟1050转，装车功率为4660千瓦（6250马力）。柴油机采用整体铸钢机体、全纤维锻造钢曲轴、高增压比废气涡轮增压器、电子控制直接燃油喷射、柴油机自动停启机（AESS）等先进技术，排放指标能够符合美国环保局二级（EPA Tier 2）排放标准。柴油机采用牵引逆变器变频启动，由蓄电池向其中一台牵引逆变器供电，使牵引发电机变为交流电动机运转，从而驱动柴油机启动。

戚墅堰厂的GEVO-16型大功率柴油机

soma9 · 发表于 2014-9-28 11:09

HXN5的主传动系统主要由主发电机、主变流器、牵引电动机、电阻制动装置等组成。牵引状态时，柴油机直接驱动同步牵引发电机发出三相交流电供给主变流器，经由一个整流装置转换成中间直流环节，然后经由六台...独立的牵引逆变器，将直流电转换成频率、电压可调节的三相交流电，分别向二台转向架上的六台三相异步牵引电动机独立轴控供电，通过传动齿轮驱动车轮。

机车采用5GMG201型三相交流同步牵引发电机，辅助发电机与主发电机安装在同一机壳内，采用一体化同轴双转子整合结构，主发电机输入功率为4400千瓦，主、副发电机额定容量分别为4690、490千伏安，辅助发电机用于为主发电机励磁、各种设备的冷却风机、蓄电池充电器、辅助电机、电器等供电。整流装置为二极管整流器，额定输出直流电压为1400伏。每台机车上装有六台牵引逆变器，每台逆变器独立驱动一台牵引电动机，采用IGBT（2400V/2200A）为功率控制器件，采取脉宽调制（PWM）控制策略，冷却方式为强迫风冷。牵引电动机型号为5GEB32型鼠笼式三相异步牵引电机，该型电机额定功率为693千瓦，采用强迫通风冷却，控制方式为矢量控制。

HXN5的主机柜

soma9 · 发表于 2014-9-28 11:09

HXN5型机车的运行控制系统采用由GE开发的“综合控制架构”（Consolidated Control Architecture，CCA）系统，与AC6000CW型柴油机车的控制系统大致相同。该系统以3台智能显示器作为机车的控制计算机，采用主频为166MHz的英特尔“奔腾MMX”微处理器，通过一个串联的ARCNET局域网通讯网络，控制机车上所有其他计算机和控制装置的运行，包括柴油机控制、牵引控制、制动控制、辅助电源控制、重联控制、粘着控制、故障诊断和检测等功能。网络传输介质为屏蔽双绞线，数据传输率为5Mbit/s。

HXN5的屏显

soma9 · 发表于 2014-9-28 11:09

机车走行部为两台完全相同的三轴转向架，其结构与NJ2型柴油机车所使用的转向架基本相同。转向架采用钢板焊接构架和无摇枕结构，轮对轴箱采用导框方式定位，车轮为整体式碾钢车轮。一系悬挂为轴箱两侧螺旋弹簧，配垂向油压减振器；二系悬挂为构架和车体之间的三点式橡胶钢板复合旁承，配横向油压减振器、抗蛇行减振器。牵引力和制动力通过中心牵引销传递。牵引电动机采用滚动轴承抱轴半悬挂安装方式，采用单侧斜齿轮传动方式驱动轮轴，牵引齿轮传动比为85:16。基础制动装置采用踏面制动单元装置，带有闸瓦间隙调整器；停放制动为弹簧式制动装置。

hxn5前走行部

soma9 · 发表于 2014-9-28 11:10

hxn5后走行部

soma9 · 发表于 2014-9-28 11:10

2009年5月初，HXN5开始批量配属哈尔滨铁路局哈尔滨机务段；至2010年7月初，首批300台机车已经全部交付完毕，机车主要由齐齐哈尔机务段、哈尔滨机务段、牡丹江机务段、佳木斯机务段支配运用，担当滨洲铁路、滨绥铁路、绥佳铁路等线的货物列车牵引任务。HXN5投入运用初期故障率较高，主要故障包括微机控制系统通讯中断、空气压缩机故障、总风缸管路冻结、牵引电动机通风机控制器故障、智能显示器故障、轮轮缘磨耗过快等问题。

在哈局运用的HXN5-0067号

soma9 · 发表于 2014-9-28 11:10

2010年12月，HXN5开始配属乌鲁木齐铁路局库尔勒机务段，投入到南疆铁路吐鲁番至鱼儿沟、库尔勒区段运用，货物列车牵引重量由以往的2200吨提高到2800吨。2011年1月12日，戚墅堰厂与铁道部签订第二笔300台HXN5的购销合同，总值53.15亿元人民币。2011年9月起，沈阳铁路局吉林机务段开始换装HXN5，由吉林机务段和梅河口机务段支配运用，投入沈吉铁路、四梅铁路、梅集铁路等线运用。2011年10月，北京铁路局怀柔北机务段也开始配属HXN5，由丰台机务段支配运用，担当京原铁路丰台西至原平间的货物列车牵引任务，与太原铁路局太原机务段灵丘运用车间实行跨局轮乘。2012年9月，西安铁路局新丰镇机务段开始配属HXN5，投入侯西铁路运用，担当新丰镇、蒲城至韩城间的货物列车牵引任务。

在乌鲁木齐铁路局运用的重连版HXN5

soma9 · 发表于 2014-9-28 11:10

2011年9月23日，哈尔滨铁路局哈尔滨机务段的HXN5型0001号机车被命名为“黄继光号”，“黄继光号”机车自1956年诞生以来，先后经历了解放型1008号蒸汽机车、建设型5743号蒸汽机车、前进型1820号蒸汽机车、东风4B型1220号内燃机车、东风8B型0177号内燃机车5次换型。

“黄继光号”命名仪式，个人觉得用抗美援朝的英雄命名美帝制造的车有点奇怪，0003号更合适一些

		自动登录	找回密码
密码			立即注册

[其他] 共和国的火车头——那些中国自主生产的铁路机车

中华儿女

龙的传人

论坛卫士

风雨同舟

特殊贡献

爱心天使

热心肠

“简阳论坛会员卡”持有者

“简阳论坛文化衫”拥有者

活力四射

热情洋溢

激情奔放

勤奋大师

论坛孺子牛

无冕之王

男生

家有宝贝

QQ达人

简阳论坛弥尚视觉足球队队员

10元计划