出口泰国SDA3型交流传动内燃机车研制

李淑琴 李亮 胡涛

摘 要： 本文主要阐述了出口泰国SDA3型交流传动内燃机车的总体布置、主要系统和技术参数、关键技术及创新点以及机车的性能水平和运用情况。机车在泰国成功的商业运营和推广，一定会给公司和集团公司带来良好的经济效益和社会效益。

关键词： 内燃机车；交流传动；主要技术参数；性能水平；运用情况

1 概述

出口泰国SDA3型交流传动内燃机车是根据泰国国家铁路局20台内燃机车的国际招标项目而研究开发的。本机车是一款全新的满足泰国运用环境的米轨交流传动内燃机车，机车具有较大的轮周牵引力和良好的电阻制动性能，较低的排放和噪音，良好的乘坐舒适性。机车采用三轴径向转向架，提高了机车过曲线能力，优化了机车动力学性能。该内燃机车技术先进，结构紧凑并且合理，装配方便快捷，连接可靠，可以适应各种恶劣的气候环境，同时日常维护量比较小，易于使用推广。

2.机车简介

2.1 机车总体布置

机车分上、下两部分，上部为车体及安装在车体上的设备，下部两端为转向架和位于中部的可拆式燃油箱及总风缸组成。

机车采用内走廊双司机室结构，侧壁承载式车体。机车上部车体以六道间壁将其分隔为七室：司机室Ⅰ、电气室、电机室、动力室、冷却室、辅助室和司机室Ⅱ。机车的总体布置图如图1所示：

1.空调，2.空气干燥器，3.辅变柜，4.散热器，5.膨胀水箱，6.车体通风机，7.柴油机，8.消音器，9.空气滤清器，10.主发电机，11.电阻制动装置，12.制动阀类安装柜，13.电器柜，14.座椅，15.操纵台，16.主变流柜，17，冷却塔，18.砂箱19.灭火器，20.燃油箱，21.蓄电池，22.总风缸，23，ECM控制箱，24.后通风机，25.辅助发电机，26.空压机，27.后变速箱，28.转向架，29.车钩，30.排障器

2.2 机车主要系统

2.2.1 柴油机

柴油机采用CAT C175型柴油机，额定转速为1800r/min，具有结构简单，重量轻的优势，排放满足EU ⅢA排放等级要求。

2.2.2 辅助系统

辅助系统主要包括燃油系统、机油系统、通风系统、柴油机进气系统、冷却水系统，冷却装置是冷却水系统中的核心部件，其主要由散热器，冷却风扇电机组、冷却装置钢结构和顶百叶窗组成。散热器采用大板块散热器，平铺布置；冷却风扇采用组合式风扇。

2.2.3转向架

转向架主要由构架、轴箱总成、轮对、旁承、牵引装置、电机悬挂装置、基础制动装置、径向机构及附件等组成。

2.2.4 车体

车体采用内走廊侧壁承载桁架式结构。车架左右侧梁前后设有牵引拉杆座，用以与转向架牵引杆相连，达到传递牵引力、制动力的作用，牵引拉杆座上设有吊车筒和架車座，供起吊机车和架车用。在车架端部两侧设有救援吊车筒，供紧急救援用。装用的102 E/F型车钩及MT-2型高性能缓冲器。

2.2.5 电传动系统

1）主传动系统

机车主传动系统采用交直交传动方式实现牵引传动。主传动系统由主发电机、主变流柜、牵引电动机、电阻制动装置组成。

2）直流辅助系统

直流辅助系统由交流辅助发电机、充电机、蓄电池以及机油预润滑泵、燃油预供泵、机车控制系统、照明、DC 24V变换器等用电系统组成。

3）交流辅助系统

该系统由交流辅助发电机、冷却塔通风机（与前架通风机共用）电机、后架牵引电动机通风机电机、冷却风扇电机及变频器、空压机电机及变频器、定频定压电源、空调、牵引变流器冷却塔水泵、生活用电、车体通风机电机、辅助发电机励磁控制器组成。

4）机车控制系统

机车控制系统是一个基于多处理器和实时网络的分布式控制系统，由车载控制单元、牵引控制单元、柴油机控制单元及其输入输出接口单元、显示单元、各类传感器及各类开关电器组成，各部件通过MVB、CAN、RS 485等总线互联，互相实时传送控制命令和状态信息。

5）辅助传动系统

该系统在柴油机的自由端，通过弹性联轴节、万向轴及连接法兰与变速箱的输入端连接，变速箱的输出端通过联轴节与交流辅助发电机连接。系统主要由变速箱、万向轴和弹性联轴节组成。

6）保护装置

机车具有智能化诊断功能，能对主电路、辅助电路及控制系统的故障进行诊断和安全导向。

2.3机车主要技术参数

3. 关键技术及创新点

1）机车各系统及部件的集成创新技术：机车根据泰国铁路的运用要求，装用卡特C175型柴油机、CDJF201N主发电机、CDJD114牵引电机、TGA18B牵引变流柜、微机网络控制系统、三轴径向转向架以及Wabtec26-LA空气制动系统，采用平台化、模块化、轻量化的设计理念，机车总体布置合理，搭建了良好的低轴重交流传动米轨机车的平台。

2）根据运用线路小曲线及坡道多的特点，研发了新型的米轨径向转向架、大扭矩新型交流牵引电动机，并采用先进粘着控制技术，达到了米轨机车大牵引力要求。

3）柴油机发电机组首次采用了十点支撑新结构，省掉了传统的共用底座，并提升了组装的工艺性。

4）机车装用新型柴油机，其电控系统反应灵敏，为实现快速响应和转速精确控制，研发了内燃机车柴油机转速给定信号标定系统。

5）首次在内燃机车上实现了单个冷却塔同时冷却主变流柜和牵引电机，有效降低了机车辅助功率，优化了机车整体布置结构。

6）采用新型密封结构等措施，有效提高了机车在热带环境的适应能力。

7）机车司机室采用了模块化设计。司机室内电气线缆大量采用了方便组装的连接器、接插件，减少接线错误，提升了总组装质量，提高了工作效率。

8）该机车为米轨交流传动内燃机车，线缆多，空间小，为了人身安全，研发了新的主发铜牌安装架。

9）新型吊挂式燃油箱的呼吸口采用防侧翻进气装置，保证燃油箱倾倒后燃油不会溢出，造成浪费及污染环境，以及燃油箱两侧加装了灭火器，能保证在现场运用，用户的使用便利性。

10）机车辅助变流柜排风道采用新型结构，该风道结构简单、安装简便、密封性能可靠、垂向及横向定位允许调整量大，且成本低廉，通风效果好，可推广到所有机车上大小型风道使用。

11）通常的上作用机车车钩的开启装置不能满足此次新造机车的安装空间要求，故设计了新型机车上作用车钩开启装置。该新型车钩将左提杆、中间提杆和右提杆设计成各自独立的零部件，作为一种分体式的车钩提杆，结构紧凑，占用面积少，满足功能及结构要求。

12）本机车方案在设计时兼顾出口泰国低轴重的平台设计理念，机车的所有部件都进行了轻量化设计。

4.机车的性能水平

中国中车的鉴定意见给对机车给予了恰如其分的评价：

鉴定委员会认为该成果满足了相关合同书的要求，具有较为广阔的推广应用价值和市场前景，该车达到了同类产品的国际领先水平。

5.机车的运用情况

机车分别于2015年1月交付两台，2015年6月交付8台，2015年10月交付10台。

根据统计数据，20台SDA3型内燃机车至2017年10月1日的总运行公里为512.5万公里，柴油机总运行时间150474小时。机破次数为1件，MDBF为512.5万公里，机破率为百万公里0.19件，机车的任务可靠性优于国内内燃机车干线机车水平。

6.总结

机车在泰国的商业运用表明，SDA3型内燃机车完全符合合同条款，满足了用户的实际运用需求，说明机车的研制是成功的。

SDA3型内燃机车是中国首次批量出口泰国的干线货运内燃机车，该机车成功的商业运营，不仅对戚墅堰公司，对中车集团及其他子公司，乃至整个中国的大型铁路装备进入泰国及东南亚市场，都有着非常重大的意义。