500 t混合动力公路铁路两用牵引车研制

2018-05-25张军民刘晓光侯新英

机械工程与自动化 2018年2期

张军民，刘晓光，侯新英

(中车四方车辆有限公司，山东青岛 266111)

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随着世界各国对环境保护的要求越来越严格，混合动力车辆由于其节能、低排放等特点成为汽车研究与开发的一个重点，与此同时，全国各铁路局、厂矿企业对公路铁路两用牵引车的需求不断增大，为此本文设计了500 t混合动力公路铁路两用牵引车。该车是一款综合性专用车，既可以作为牵引装备与不落轮镟床配套使用，又可以作为牵引车，满足一般牵引调车作业。

1 公路铁路两用牵引车使用条件和技术参数

1.1 使用条件

公路铁路两用牵引车使用条件见表1。

表1 公路铁路两用牵引车使用条件

1.2 主要技术参数

公路铁路两用牵引车主要技术参数见表2。

表2 公路铁路两用牵引车主要技术参数

2 公路铁路两用牵引车整车结构及各子系统

2.1 整车结构

该车主要由柴油发电系统、空调系统、传动系统、液压系统、导向系统、制动系统、车体钢结构和电气及控制系统组成，其外形结构示意图如图1所示。

图1 公路铁路两用牵引车结构示意图

2.2 各子系统

2.2.1 柴油发电系统

柴油发电系统是利用柴油发电机组进行发电，并且为蓄电池充电，其主要由柴油发电机组和与之匹配的进排气系统、燃油系统和冷却系统等组成。

2.2.2 空调系统

空调系统是对司机室内的空气进行制冷、加热的系统，可为驾驶员提供舒适的驾驶环境，降低驾驶员的疲劳强度，提高行车安全，其主要由空调器和管路组成。

2.2.3 传动系统

传动系统是承接牵引电机输出的动力，通过车桥主减速器和轮边减速器实现较大扭矩的输出，从而产生较大的牵引力，对整车的安全性和舒适性起着至关重要的作用。传动系统主要由传动轴、前后车桥总成、前后钢板弹簧组件、前后轮胎轮辋组件组成。

2.2.4 液压系统

液压系统采用了板式和管式、分散与集成油路块相结合的结构，总体结构先进、合理、可靠、易于维修。液压系统采用开式系统，主要用于公路模式下行驶时转向轮的转向助力，公路与铁路转换模式下前后导向系统的升降，铁路模式下牵引作业时导向油缸的保压及自动补压等，其主要由液压站、导向阀组、全液压转向器、单稳阀、组合阀块、风冷却器、导向油缸、转向油缸及管路接头等部件组成。

2.2.5 导向系统

导向系统是公路铁路两用牵引车轨道行驶及轨道作业时的安全保障，可以使牵引车自动沿铁路钢轨行驶，不需转动方向盘即可通过铁路曲线及道岔，其主要由导向轮系、构架、联动杆和其他辅件组成。

2.2.6 制动系统

制动系统由公路制动系统和铁路制动系统组成。公路制动系统能够实现行车制动、驻车制动、紧急制动三种功能，行车制动与驻车制动相互独立。铁路制动系统能够实现牵引车辆的制动和缓解功能。

2.2.7 车体钢结构

车体钢结构为全钢焊接、中梁式承载钢结构。车体由司机室、底架、电气室罩、动力室罩、裙板、车钩及附属设备组成。车体司机室左侧设蹬车脚蹬及扶手，车体后端两侧设脚蹬，车体前后端安装KD-5车钩，车体两侧设裙板。

2.2.8 电气及控制系统

电气及控制系统为整车提供纯电动力及控制，其主要由电传动牵引系统、交流辅助系统、直流辅助供电系统、整车控制器和电气装置组成。