完整版HXN3型内燃机车操作手册05.docx
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完整版HXN3型内燃机车操作手册05
机车总体参数
JT56ACe型机车
机车型式
第一章机车总体信息
(C-C)0660
机车标称牵引功率
动力装置
柴油机型式
型号
气缸数
最大转速
空转转速(标称)
空转转速(低)
电子调速器(ECU)
HC标准
单元1-200,EPA
单元201-203,EPA
主发电机装配TA20/CA9
TA20牵引发电机整流输出功率
持续输出功率3700kW
峰值功率4205kW
最大电压
最大持续电流
CA9辅助发电机输出功率
频率范围
APC辅助电源逆变器
整流电压
最大功率输出31kW
牵引电动机
数量
3700(+/-75)kW
增压四冲程柴油机
16V265H
16
1000r/min
420r/min
325r/min
EMDEC
0级
2级
2632VDC
8100A
43.3~133Hz
74VDC
6(3/转向架)
机车总体信息1-1
型号
型式
联接方式
定额
机车蓄电池组
布置
单节蓄电池数量
串联蓄电池组总电压
空气制动系统
型号
型式
空气压缩机
型号
型式
数量
驱动方式
空气排量(最大)
压缩机转速
机油储备量
设置点:
加载
卸载
机车速度/牵引力限值
这些限值基于:
齿轮传动比:
85:
16
1TB2630MOD
3相交流感应式
每个转向架3台电机并联
690kW,2027VAC,3220r/min
2-32V,325Ah
32
64VDC
CCBII
电空、微机控制、w/FIRE接口
KINGTSA-2.8A
螺杆式
2
电动
2.4m3/min
2650r/min
6.5L
750kPa
900kPa
最大转速
1050mm半磨耗轮(即1013mm)
120km/h
最大功率时的最大转速
1-2JT56ACe机车–司机操纵手册
120km/h
第8手柄位牵引力
持续
起动
电阻制动力
最大
整备/储备量
机油系统
冷却水系统
撒砂系统
燃油箱(可使用的)
标称尺寸
两端车钩衔接线间距离22250mm
司机室两镜打开时车体宽度3369mm
最大高度4736mm
两转向架中心间距离14280mm
转向架轴距3680mm
机车重量
标称重量(全整备状态下)
重量(对操纵者)
通过曲线半径
下列数据基于JT56ACe机车采用F型式车钩
单机最小曲线半径
三机相连最小曲线半径
598kN(20km时)
620kN(0km时)
570kN(20km时)
1703L
1155L
800kg
9000L
150MT
100%
R250m
R145m
机车总体信息1-3
机车总体说明
JT56ACe是双司机室交流牵引电传动内燃机车。
两个司机室几乎是相同的,但有一些
微小差别将通过本文件予以说明。
司机室与车体隔离,这样就隔离了来自轨道和柴油机
发出的噪音,从而降低了司机室的噪音水平。
JT56ACe装有两台HTSC转向架(高牵引转速3轴C,HighTraction-Speed-Threeaxles
C),该机车设计可靠性高,检修周期长。
转向架构架直接位于司机室之下。
每台转向架
装有3台EMD交流牵引电动机。
紧挨在1端司机室之后的是电气室,室内装有机车控制用的电气设备。
电气室通有
清洁的滤清空气,室内予以加压以免污物进入室内。
电气室的布置有利于技术人员进行
故障处理和检修工作。
位于电气室后面的是动力制动室。
动力制动设备由EMD的径向电阻带和风扇装配组
成。
AC牵引相模块冷却通风机和1号转向架的牵引电动机位于电阻制动风扇的下面,主
发电机通风机和空气制动安装架也位于电阻制动风扇的下面。
一个小型清洁空气室位于动力制动室之后,该室安装的设备有柴油机玻璃纤维空气
滤清器、电器件通风机、惯性清清器灰箱通风机和后面部分的TA20牵引发电机。
惯性滤
清器安装在空气进口以提供预先滤清的空气,供柴油机的燃烧用和电气室冷却用。
玻璃
纤维空气滤清器对柴油机的燃烧空气提供二级滤清。
EMD的16V265H柴油机和TA20/CA9牵引发电机安装在位于车体中部的动力室。
冷却室装有中冷器和柴油机水套散热器和冷却风扇,冷却风扇安装在散热器的下面。
另外,柴油机辅助系统的一些零部件,如机油滤清器、机油冷却器和燃油滤清器均安装
在散热器和冷却风扇的下面。
机车设有两个冷却风扇。
但是,配备满足EPA2级标准的
机车将设有三个冷却风扇。
1-4JT56ACe机车–司机操纵手册
图1-1机车总体布置用A3图替换
机车总体信息1-5
图1-2机车总体布置用A3图替换
1-6JT56ACe机车–司机操纵手册
1.16V265H柴油机
2.TA20-CA9主发电机
3.柴油机空气滤清器
4.柴油机排气烟囱
5.电气室
6.司机室隔离装置
7.微机搁置架
8.空气制动件安装架
31.司机操纵台
32.VAC单元
33.厕所间
34.动力室门
35.冷却室门
36.司机室内门
37.主发电机通风机
38.车轮-1050mm
9.逆变器/1号牵引电动机通风机39.燃油滤清器
10.2号牵引电动机通风机
11.电气室滤清器
12.柴油机机油滤清器
13.柴油机机油冷却器
14.辅助空气压缩机
15.空气压缩机-螺杆式
16.54"散热器冷却风扇
17.水套散热器
18.中冷器散热器
19.散热器水箱
20.电阻制动电阻带风扇
21.电阻制动电阻带
22.燃油箱
23.蓄电池箱
24.空气干燥器
25.转向架
26.交流牵引电动机(共6台)
27.牵引缓冲装置
28.风喇叭
29.司机室入口门
30.司机室座椅
40.滤清空气室门
41.前照灯
42.前窗刮雨器
43.蓄电池
44.电子装置/灰箱风机
45.电阻制动进气百叶窗
46.电子装置风机进气口
47.柴油机空气滤清器进气口
48.散热器进气口
49.散热器出气口
50.逆变器进气口
51.1号风缸
52.2号风缸
53.3号风缸
54.工具箱
55.电气室门
56.踏板
57.复轨器存放架
58.车外插座
59.厕所排泄口
机车总体信息1-7
图1-3JT56ACe功率分配图
EMDJT56ACe机车装用一台16缸电喷四冲程增压柴油机,型号为16V265H,该柴油
机驱动主发电机装配。
主发电机装配包括TA20牵引发电机和CA9辅助发电机。
TA20将柴油机的机械能转变
成AC,整流装置(安装在TA20内部)将TA20的AC输出逆变成高压DC。
1-8JT56ACe机车–司机操纵手册
由整流装置产生的高压直流电通过DC环节传送给DC/AC牵引逆变器。
牵引逆变器根
据EM2000机车微机的指令将3相交流电供给牵引电动机。
EM2000响应从司机控制器和传
感器来的输入信号,以及从动力设备来的反馈信号。
每个牵引控制逆变器都是一个电气装置,它按照要求把AC逆变成DC用于电阻制动,
把DC逆变成AC用于牵引功率(在本手册中,逆变器和变流器是可以互换使用的术语,
TCC表示牵引控制逆变器TractionControlConverter)
CA9辅助发电机发出3相AC。
CA9的AC驱动交流辅助设备,如柴油机散热器冷却风
扇和各种风机。
CA9也为TA20提供励磁电流。
注意:
在JT56ACe机车上,蓄电池充电和
其它低压电(74VDC)系统是由辅助发电机通过辅助电流逆变器(APC)供电的。
主发励磁电流是由EM2000机车微机控制的,该励磁电流取决于所需TA20的输出:
给定手柄位/柴油机转速需要的TA20的输出越大,TA20的励磁电流就越大。
EM2000根据
控制手柄位/电阻制动档位以及各种其它输入确定需要的TA20的输出。
一个轮对和一个大齿轮压装到机车每根车轴上,每根车轴支撑一个牵引电动机。
牵
引电动机小齿轮与车轴的大齿轮啮合驱动车轴转动。
牵引电动机与车轴的齿轮传动比和
车轮圆周共同决定机车最大允许速度。
虽然每台JT56ACe机车均为一个独立的动力源,但一台以上机车也可组合成一个重
联机车编组。
对于重联机车操纵,每台机车上的操纵控制装置均予以跨接或用27-辅助重
联电缆将相邻机车连接起来。
重联编组的所有机车由主机同时予以控制。
另外,还提供了单独的74VDC重联机车跨接电缆,以便对停机机车进行控制和蓄电
池充电的供电。
在司机操纵台上的FIRE显示屏可提供有关机车运行状态、系统故障和故障处理的信
息。
机车总体信息1-9
机车操纵
JT56ACe机车上安装有柴油机自动启动装置(AESS)。
柴油机自动启动装置用于柴油
机自动停机,以便节省柴油燃料,减少噪音和排放。
如果AESS启动允许,当EM2000发
出指令,柴油机将自动启机和停机。
在JT56ACe机车上的AESS是一个“正常情况下不工作”(NormallyDisabled)的装置,
要激活该装置,司机必须通过FIRE的“维修显示屏”(MaintenanceScreen),选择“AESS
启动允许”(AESSEnabled)。
一旦AESS的建立条件不再被满足,EM2000将重新启动柴油
机(如果允许的话),然后使AESS不工作,直到下一次通过FIRE,手动使AESS启动允许
为止。
注意:
当操作中,如果司机将换向手柄放在中间位,牵
引列车时机车不动,若EM2000检测到状况是适宜
的,则柴油机可以停机。
为便于司机再次启动柴油机以牵引列车,需要将换向手柄置于前进方向,柴油机将
自动启机,并立即准备好牵引列车。
注意:
如果司机在上述相同状况下,未把换向手柄置
于前进方向,则AESS系统正常不工作。
启动柴油机
在任意一个控制司机室,通过按下柴油机控制面板上的START按钮,把隔离开关置
于隔离位,使机车微机EM2000开始柴油机启动程序:
1.涡轮机油泵开始工作
2.燃油泵循环
3.声音报警
4.启动电机带动柴油机转动
5.柴油机启动。
在柴油机运转之前,燃油泵电机靠机车蓄电池供电工作,从位于机车下面的燃油箱
泵出燃油给喷油器,给燃油喷射系统加压。
1-10JT56ACe机车–司机操纵手册
当系统已做好预备工作,EMD柴油机控制系统(EMDEC)也检测到合适的压力,便会
设定喷油泵,空气起动电机使柴油机运转,柴油机启动。
当柴油机运转时,它直接驱动两台发电机、水泵和机油泵,以及机械式燃油泵。
两台电机为:
·\u36741X助发电机
·\u29301X引发电机
辅助发电机与牵引发电机以物理方式连接。
两台发电机直接由柴油机驱动,并以柴
油机的转速旋转。
一旦蓄电池电压施加给辅助发电机励磁,辅助发电机便开始发出AC交
流电。
辅助发电机发出的交流电给牵引发电机提供励磁电流,并供电给辅助电源逆变器
(APC)、惯性滤清器风机电机、两台散热器冷却风扇、牵引电机通风机、电气室风机和
两台逆变器,这两台逆变器供电给两台3相AC电机,以便驱动两台螺杆式空气压缩机。
辅助电源逆变器的74VDC输出用于给辅助发电机提供励磁,并为蓄电池充电、空调/
加热、燃油泵和涡轮机油泵提供电源。
一个司机室附属逆变器为一些较小型的装置如热水器等提供电源。
JT56ACe机车配备有一个小型辅助压缩机用于起动风缸的充风,这样就不会把起动风
缸的风耗尽。
该压缩机由一个由蓄电池供电的小型逆变器供电。
司机操纵台上有一个开
关启动该压缩机的工作。
牵引发电机为牵引电动机供电。
EM2000控制的励磁电流施加给牵引发电机,发出HP
比例AC交流电,经内部整流装置整流成DC直流电,通过DC直流环节施加给那些由微机
控制的逆变器,这些逆变器及相关的牵引控制设备均放置在电气室内。
逆变器将DC环节
电压逆变成可变频/变压的AC交流电供给每个转向架的各台牵引电动机。
当控制牵引控制逆变器时,EM2000机车微机会对下列参数予以考虑,如司机控制设
置(手柄位等)、机车运行状态以及反馈信息(环境条件和机车性能)。
机车总体信息1-11
EM2000各显示器控制在司机室的FIRE显示屏上的系统信息。
如果故障发生,EMDEC负载调节器功能请求EM2000,减少牵引发电机励磁,这样可
以防止柴油机过载。
EMDEC通过控制柴油机燃油喷射率,使柴油机转速在每个手柄位均保持恒定。
提主手柄请求EMDEC微机增加柴油机转速。
与此同时,EM2000增加牵引发电机励磁
电流,这样就大大减少了DC环节电压。
DC环节提供的电压越高,给牵引逆变器的电流就
越大。
较大的牵引逆变器输出会加大牵引电动机的功率。
这样,柴油机转速和DC环节电
压就随着主手柄的提升而逐渐增大。
在电阻制动工况下,运行列车的能量使牵引电动机旋转,牵引电动机发出AC交流电,
而不是使用交流电。
电流方向的反向使牵引反转矩倒转,使牵引电动机发生制动,而不
是发生牵引。
牵引逆变器把由牵引电动机发出的AC交流电按照控制系统的指令逆变成DC
直流电,从牵引逆变器出来的DC直流电被施加给DC环节。
在电阻制动时,电阻制动带电路与DC环节交接。
电阻制动带将牵引电动机发出的电
能以热的形式散发出去,这种散热是通过制动电阻带风机提供的可变空气流完成的。
微
机监测和控制每台逆变器,以控制牵引电动机的输出功率,根据需要控制电阻制动。
EM2000控制电阻制动力响应电阻制动手柄位和机车转速。
其它控制和保护功能均在EM2000里予以编程—它监测机车电力系统的关键功能,如
果故障发生,提供FIRE显示信息—有时会触发声音报警。
EM2000也请求EMDEC改变柴油机转速和功率,以响应某些不正常的运行状况,例如
冷却水温低或总风缸压力低。
当这些状况得到更正处理后,EM2000会将柴油机转速和功
率予以储存。
六台轴悬式牵引电动机,每台电动机均安装在车轴上,以齿轮直接与车轴相连。
1-12JT56ACe机车–司机操纵手册
注意:
AC牵引电动机抵抗机械振动和相关损坏的能力好于DC
牵引电动机。
因此,当通过道叉时,象降手柄位这样的
保护措施在该机车上被减少到最小程度。
一个重要的机车控制方面是控制手柄位的设置、柴油机转速控制与负载调节的关系。
机车微机EM2000控制档位设置响应手柄位和其它机车状况。
EMDEC系统(EMD柴油机控
制装置)控制机车速度响应由EM2000请求的档位设置和各种柴油机状况,该系统还提供
柴油机负载信息给EM2000。
注意:
在牵引或电阻制动工况,柴油机转速可能与手柄位置不直接相关。
对FIRE系统的介绍
FIRE指的是多功能综合式铁路电子装置(FunctionalIntegratedRailroad
Electronics)。
FIRE显示屏是交互式的,能使机车乘务员做到下列:
•请求来自机车微机EM2000信息,并予以查看。
•执行某些EM2000功能,例如故障复位。
•设置和/或操作司机室电子装置子系统。
由于FIRE系统可显示所有必要的EM2000信息,因此就没有为EM2000设置单独的显
示屏。
另外,FIRE系统作为司机室电子装置系统的信息网络中心,其相互连接的机车子系
统网络列于表1-1,相互连接的机车子系统见1-14页。
该表也描述了各子系统如何与FIRE系统本身相关联。
关于更多的FIRE系统信息,
请参见开始于3-18页的司机室FIRE显示屏的说明。
机车总体信息1-13
表1-1机车子系统的内在联系
机车电子装置子系统与FIRE系统的关系
警惕装置
距离/长度计数器
电子控制空气制动
EM2000机车微机
事件记录仪
燃油箱监控仪
超速监控系统
FIRE具有警惕装置系统
控制,带有倒计数的
ALERT指示灯在FIRE显
示屏上显示。
FIRE执行计数功能,并
提供乘务员界面。
FIRE提供一个设置界面
FIRE是乘务员界面
FIRE收集、记录并能下
载机车和司机数据及事
件。
FIRE接收燃油深度信
息,将其予以转换,显
示出燃油量。
FIRE警告司机,并启动
实施惩罚性制动。
对EMD柴油机控制(EMDEC)系统的介绍
在本机车上,EMDEC以电子方式设置和调节柴油机燃油喷射,以产生由EM2000机车
微机预先设定档位的功率和柴油机转速。
EMDEC系统也监测柴油机冷却水压力和曲轴箱压力,如果这些压力读数超过设定限
值,便会停机。
EMDEC还监控燃油和机油压力以及机油温度,如果机油压力或温度超过设
定限值,便会停机。
1-14JT56ACe机车–司机操纵手册
详情如下:
•EMDEC采用EM2000的档位设定值来确定基本的柴油机喷油率一个称作柴油
机比率或ER%的数值。
•由于改变工况会使牵引发电机的加载或柴油机的输出功率发生变化,柴油机转速
会即刻发生变化,EMDEC通过调节喷油率ER%,来修正柴油机转速。
•EM2000根据柴油机加载状态信号(称作负载调节器或LR%)来调节柴油机的负载
(牵引发电机励磁)。
对电子控制的空气制动系统的介绍
本机车装有一个微机控制的空气制动系统CCBII。
空气制动系统对机车和连接成列车
的车辆的空气制动进行控制。
FIRE系统提供与空气制动系统的界面,以配置设定的选项,
并执行各种诊断试验。
该系统由一个安装在电阻制动室的电空控制制动单元、一台空气制动微机和在每个
操纵端操纵台上安装的空气制动控制器所组成。
空气制动控制器包括自动制动手柄和单独制动手柄,以及由这些手柄控制的电气装
置。
手柄的移动被转换成控制信号送给空气制动微机。
空气制动系统微机对电空控制单元进行控制,它操纵电空控制单元的各个部分,产
生由两个手柄请求的所需的自动制动功能和单独制动功能。
机车总体信息1-15
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