【科普】HXN5的兄弟-中國鐵道部|北車大連機(jī)車車輛有限公司|HXN3型內(nèi)燃機(jī)車

2023-12-12 13:29 作者:懷念成局的韶山3 0人讀過 | 我要投稿

? 到本世紀(jì)初期,隨著我國原有的內(nèi)燃機(jī)車功率開始逐漸無法滿足需要,而當(dāng)時(shí)世界各國內(nèi)燃機(jī)車的發(fā)展方向由交-直傳動(dòng)向交-直-交傳動(dòng)方向發(fā)展。但當(dāng)時(shí)我國先后研制的東風(fēng)4DJ、東風(fēng)8BJ、東風(fēng)8CJ以及東風(fēng)8DJ型內(nèi)燃機(jī)車都由于各種各樣的原因未能量產(chǎn),同時(shí)劉部長的上臺也讓我國自主研制交-直-交內(nèi)燃機(jī)車成為泡影而改為從國外引進(jìn)機(jī)車。

研制

??2005年9月1日,北車大連機(jī)車車輛有限公司與美國易安迪公司（EMD）在北京簽署6000馬力大功率交流傳動(dòng)內(nèi)燃機(jī)車的采購和技術(shù)引進(jìn)合同。兩家公司共同為鐵道部提供300臺機(jī)車,總金額66.42億元。這便是本集故事的主角-HXN3型內(nèi)燃機(jī)車。

? 其實(shí)在2004年鐵道部決定引進(jìn)NJ2型內(nèi)燃機(jī)車的時(shí)候EMD公司就參與了競標(biāo)。但被通用電氣公司擊敗。

? HXN3型內(nèi)燃機(jī)車以易安迪公司制造的SD90MAC和SD70MAC型內(nèi)燃機(jī)車為原型,EMD公司內(nèi)部設(shè)計(jì)代號JT56ACe。

? 機(jī)車采用一臺16V256H型柴油機(jī),裝車功率4660kW,軸式Co-Co,軸重25噸,機(jī)車最高運(yùn)行時(shí)速120km/h。機(jī)車控制系統(tǒng)采用EMD公司研制的“EM2000”微機(jī)控制系統(tǒng)和“FIRE”（Functionality Integrated Railroad Electronics）顯示系統(tǒng),其中“EM2000”微機(jī)控制系統(tǒng)負(fù)責(zé)整臺機(jī)車的電氣系統(tǒng)控制、診斷和維護(hù)功能,具有機(jī)車運(yùn)行控制、內(nèi)燃機(jī)控制、主副發(fā)電機(jī)勵(lì)磁控制、牽引逆變器控制、電阻制動(dòng)特性控制、粘著控制、自負(fù)荷試驗(yàn)控制、機(jī)車重聯(lián)控制、制動(dòng)控制、機(jī)車狀態(tài)診斷及故障記憶、處理和提示等功能。機(jī)車采用的牽引電機(jī)為基于SD70MAC型內(nèi)燃機(jī)車采用的、由西門子公司設(shè)計(jì)的1TB2630型牽引電機(jī)改進(jìn)而來的A2938-5型鼠籠式三相異步牽引電機(jī)。同時(shí),HXN3型內(nèi)燃機(jī)車的使用的16V256H型柴油機(jī)采用了運(yùn)行、診斷、管理系統(tǒng),并設(shè)計(jì)有自動(dòng)起停系統(tǒng),優(yōu)化機(jī)車長時(shí)間怠轉(zhuǎn)運(yùn)行時(shí)的經(jīng)濟(jì)性。

HXN3型內(nèi)燃機(jī)車轉(zhuǎn)向架結(jié)構(gòu)圖

? 根據(jù)合同要求,300臺HXN3型內(nèi)燃機(jī)車由北車大連機(jī)車車輛有限公司制造,其中前75臺機(jī)車由EMD公司提供主要系統(tǒng)和散件,北車大連機(jī)車車輛有限公司負(fù)責(zé)機(jī)車車體、轉(zhuǎn)向架制造；剩余225臺機(jī)車由北車大連機(jī)車車輛有限公司制造。

? 2008年7月2日,首臺HXN3型內(nèi)燃機(jī)車（編號0001）在北車大連機(jī)車車輛有限公司下線。

試驗(yàn)

? 2008年9月,HXN3-0001號機(jī)車赴北京環(huán)形鐵道進(jìn)行試驗(yàn)。

? 2008年11月,HXN3-0001號機(jī)車在京廣線（鄭州-安陽）、太焦線（新鄉(xiāng)-晉城北）進(jìn)行型式試驗(yàn)。

在新鄉(xiāng)機(jī)務(wù)段等待測試的HXN3-0001號機(jī)車

? 2008年12月至2009年3月,HXN3-0001號機(jī)車在哈爾濱鐵路局境內(nèi)進(jìn)行冬季抗寒試驗(yàn)。

? 2009年8月,根據(jù)鐵道部運(yùn)輸局《關(guān)于HXN3型內(nèi)燃機(jī)車夏季試驗(yàn)的通知》（運(yùn)裝技驗(yàn)電[2009]2231號）電報(bào)要求,HXN3-0001號機(jī)車在蘭新線（打柴溝-武威南）進(jìn)行冷卻試驗(yàn)并在打柴溝、敦煌站進(jìn)行海拔功率考核。

? 其中敦煌至武威南由蘭州鐵路局嘉峪關(guān)機(jī)務(wù)段（蘭局嘉段）的東風(fēng)4B型內(nèi)燃機(jī)車牽引,武威南至蘭州西區(qū)間由蘭州鐵路局嘉峪關(guān)機(jī)務(wù)段（蘭局嘉段）的韶山3型電力機(jī)車牽引。

運(yùn)用

? 在HXN3型內(nèi)燃機(jī)車完成試驗(yàn)后,北車大連機(jī)車車輛有限公司開始批量生產(chǎn)HXN3型內(nèi)燃機(jī)車并配屬北京鐵路局懷柔北機(jī)務(wù)段（京局懷段）和沈陽鐵路局通遼機(jī)務(wù)段（沈局遼段）擔(dān)當(dāng)貨運(yùn)列車牽引任務(wù)。

地方的青睞

? 隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,對于煤炭的需要逐漸增加。而朔黃鐵路作為我國西煤東運(yùn)第二大通道,是國家能源集團(tuán)唯獨(dú)連通港口的鐵路通道,其上游匯聚準(zhǔn)池、神朔鐵路的煤炭,下游連通黃驊港、天津港、龍口港,因此其大運(yùn)量和密集組織決定了對牽引動(dòng)力的要求十分苛刻,牽引動(dòng)力需要根據(jù)神華大編組、重載牽引的特點(diǎn)進(jìn)行量身打造。長期以來,國家能源集團(tuán)下屬鐵路擔(dān)負(fù)調(diào)車、小運(yùn)轉(zhuǎn)以及干線牽引的內(nèi)燃機(jī)車主要以東風(fēng)4B、東風(fēng)8B和東風(fēng)12型內(nèi)燃機(jī)車為主。

? 為了實(shí)現(xiàn)國家能源集團(tuán)運(yùn)輸運(yùn)量指標(biāo),滿足朔黃鐵路運(yùn)量不斷增長的要求,國家能源集團(tuán)決定引進(jìn)大功率交流內(nèi)燃機(jī)車。

? 2013年８月,神華集團(tuán)對大功率交流傳動(dòng)內(nèi)燃機(jī)車進(jìn)行了招標(biāo),經(jīng)過多方對比,中車大連機(jī)車車輛有限公司最終中標(biāo)。北車大連機(jī)車車輛有限公司針對朔黃鐵路的實(shí)際需求,在2008年與EMD研制的HXN3型內(nèi)燃機(jī)車基礎(chǔ)之上,改進(jìn)設(shè)計(jì)出了HXN3型內(nèi)燃機(jī)車地方鐵路版本,這也是大功率交流內(nèi)燃機(jī)車第一次走進(jìn)地方鐵路。機(jī)車編號以7開頭。

神華集團(tuán)機(jī)務(wù)段中的HXN3型內(nèi)燃機(jī)車

?2018年,神華集團(tuán)旗下的包神鐵路公司向北車大連機(jī)車車輛有限公司訂購兩臺HXN3型內(nèi)燃機(jī)車。

奔赴高原

? 隨著北車大連機(jī)車車輛有限公司對HXN3型內(nèi)燃機(jī)車的深度研究,其逐漸掌握了大功率電噴柴油機(jī)的制造、交流傳動(dòng)和微機(jī)網(wǎng)絡(luò)控制的運(yùn)用技術(shù),具備了交流傳動(dòng)機(jī)車整車系統(tǒng)集成創(chuàng)新能力并初步具備了設(shè)計(jì)和制造世界最先進(jìn)內(nèi)燃機(jī)車的能力。

? 2014年,為滿足拉（薩）日（喀則）鐵路開通對的機(jī)車的需要,北車大連機(jī)車車輛有限公司根據(jù)HXN3型內(nèi)燃機(jī)車的平臺上進(jìn)行了高原改進(jìn),如加裝供氧系統(tǒng)、重聯(lián)裝置,機(jī)車的二端司機(jī)室改造為司機(jī)休息室并對機(jī)車的柴油機(jī)、電氣系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)進(jìn)行了優(yōu)化,同時(shí)高原型HXN3型內(nèi)燃機(jī)車增加了機(jī)車安全防護(hù)系統(tǒng)（6A系統(tǒng)）。

??2014年7月13日,首兩臺樣車抵達(dá)青藏鐵路公司格爾木機(jī)務(wù)段并在格爾木至拉薩、拉薩至日喀則的往返牽引試驗(yàn),完成了高海拔地區(qū)的冷卻能力、油耗、排放及制動(dòng)的高原適用性試驗(yàn)。

?試驗(yàn)結(jié)果表明,海拔高度2800-5100m間時(shí),柴油機(jī)功率隨著海拔高度的變化進(jìn)行自動(dòng)修正。在海拔高度約2800-4250m時(shí),柴油機(jī)功率維持在額定功率3300kW左右。在海拔高度約4 250-5067m,柴油機(jī)功率隨著海拔高度的升高逐步下降。在海拔高度約4950m時(shí),柴油機(jī)功率降至3000kW,在唐古拉站（海拔5067m）,柴油機(jī)功率下降到約 2950kW。

??2014年8月16日,拉薩至日喀則鐵路正式開通運(yùn)營,首2臺樣車擔(dān)當(dāng)了客運(yùn)牽引任務(wù)。

飛來橫禍

? 2015年2月9日,沈陽鐵路局通遼機(jī)務(wù)段HXN3-0134號機(jī)車牽引錦州至葉柏壽的44142次貨運(yùn)列車運(yùn)行至錦承鐵路小平房至公營子站間201號人看守鐵路道口時(shí),一輛標(biāo)計(jì)載重34噸、實(shí)載約150噸球團(tuán)鐵礦的重型汽車與44142次貨運(yùn)列車中部相撞,導(dǎo)致44142次貨運(yùn)列車機(jī)車和機(jī)后1－11位車輛顛覆,12至13節(jié)罐車脫軌,其中載有硫酸的罐車發(fā)生泄漏。