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2009年06月16日机车技术

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东风10D型(DF10DD)调车内燃机车的技术先进性

北车集团大连机车车辆有限公司生产的东风10D型(DF10DD)调车内燃机车柴油机装车功率为2200KW,该型机车先进性主要表现在以下几方面:

一、 国内性能最高、最具经济性的240/275系列柴油机
柴油机是内燃机车的“心脏”,柴油机性能的好坏直接决定一台机车的使用寿命和铁路运输成本的高低。东风10D型调车内燃机车装用的12V240ZJD型柴油机是该公司与英国里卡多公司联合研制生产的具有国际先进水平和环保意义,代表国内240/275系列柴油机的发展方向,拥有自主知识产权,燃油消耗量最低的高性能柴油机。通过装车200多台的运用考核,表现出了良好的性能和可靠性。并具有如下优势:

1、国内240/275系列柴油机的单缸功率最大
东风10DD型内燃机车装用D型化柴油机的内燃机车单缸功率可达到250马力(183.75KW),而装用B型柴油机的东风7型和东风12型内燃机车单缸功率为205马力(151.85KW),效率仅为D型化柴油机的82%。
D型柴油机具有如下的优点:
1)单缸功率大,比C型机提高11%,比B型机提高2l%。
2)燃油消耗率低,特别是常用工况的燃油消耗率低。
3)柴油机的耐久性和可靠性提高了。

2、国内240/275系列柴油机燃油消耗率最低,经济性最高
东风10DD型机车采用D型化柴油机,提高了柴油机的爆发压力,优化燃油及配气系统的设计,提高燃烧效率,柴油机燃油消耗率为207+3% g/KW.H;而装用B型柴油机的东风7型和东风12型内燃机车的燃油消耗率为211+3% g/KW.H。

每千瓦小时节省燃油4克,按照每天以2000kW,工作10小时计算,每天较B型机可以节约燃油80公斤左右,每年可以节约燃油近25吨,按照每吨5000元,东风10DD型机车可以节约资金近12万元。

二、成熟可靠控制技术
机车控制部分采用与美国GE公司合作开发的技术DLC微机控制系统,内燃机车控制器DLC(Diesel Locomotive Controller)是一个以Intel80C196为CPU的内燃机车多功能实时控制系统,该系统既可以作为独立的系统运行,也可以作为FE(美国GE公司总线结构)总线系统上的一个智能控制板。该系统的软、硬件均为开放式设计,因此具有较大的应用范围,其主要功能如下:
● 柴油机转速控制;
● 恒功率控制;
● 辅助发电(110VDC)控制(电压调整器);
● 实时异步通讯。

由于这些优越的功能,机车装备内燃机车控制器DLC后不仅可以使柴油机实现全速范围内的恒功率,明显的提高机车的牵引性能,而且还可以取代机车原有的电压调整器、步进电机驱动电源、使机车系统得到极大地简化,该系统可使柴油机恒功范围比传统的柴油机恒功范围更为广泛,大大的提高了柴油机的经济性。牵引国家领导人出行专列的机车和出口机车均也装用于该系统。

三、可靠耐用的走行部(采用先进成熟的牵引电动机悬挂方式)
机车走行部牵引电动机采用与美国GE公司合作的滚动抱轴轴承技术,是国际上通用成熟的技术。它可以实现牵引电动机抱轴轴承一个大修期内免维护,只需定期加入润滑脂,这种技术除了可以大大降低自身的运动阻力外,还可以消除滑动轴承(轴瓦)的碾瓦故障,大大减少了日常运用时的检修工作量,降低维护成本,符合铁路装备现代化发展的要求。此装置不但提高走行部分的运用的可靠性而且大大降低用车单位的维修费用,也彻底的改善了司乘维修人员的作业环境。

四、高性能、大功率的牵引电动机
内燃机车牵引力的大小主要取决于牵引电动机所允许的最大持续电流和最大电流。其中,机车的最大持续牵引力大小取决于牵引电机持续电流容量的大小,机车的最大起动牵引力取决于牵引电机允许的最大电流大小。

东风10D型调车内燃机车装用的是530kW牵引电动机,容量比装用410kW牵引电动机容量大29%,(即120W)这一配置使机车在全速范围内不需进行磁场削弱,大大的提高机车运用的可靠性,降低了机车的持续速度,机车的牵引力比其他机车大幅度的提高,启动牵引力和持续牵引力分别达到480.9kN和341.7kN。

五、优质合金球铁曲轴
柴油机曲轴采用世界上独一无二拥有独家专利的球墨铸铁工艺。采用该工艺铸造的曲轴抗交变载荷、疲劳强度,冲击韧性较强,该公司目前投放路内外市场6000台内燃机车迄今为止没有发生断轴事故。该工艺受到美国GE公司的青睐,多次提出技术专利转让。

1、曲轴的材料选用,应在充分满足曲轴对于疲劳强度和综合机械性能(如强度极限、冲击韧性等)要求,并能通过热处理使轴颈表面具备良好耐磨性的基础上,兼顾工艺性好,经济性好等特点。
2、优质合金球铁曲轴,球铁中的石墨不是片状,而是球状,大大减轻了石墨的金属基体的割断性和尖口作用。因此它既具有铸铁的优良特性,又具有钢材的高强度性能,比钢有更良好的耐磨性、抗氧化性、减震性及非常小的缺口敏感性,对应力集中不敏感,并可通过合理的造型达到最低的应力集中,不但疲劳强度可完全满足要求,对扭振的阻尼作用也远胜于锻钢材质。
3、优质合金球铁曲轴由于采用了含有稀土的合金材质(Mo、Cu等)、特殊的铸造工艺和热处理工艺(斜铸立冷低压铸造、喷雾冷却、整体氮化处理等),使曲轴的抗拉强度≥784MPa、延伸率≥2%、冲击韧性≥14.7J/c㎡,硬度达到HB269~331;单拐疲劳强度达2.4Mpa。
4、优质合金球铁铸造曲轴,经过30多年装车6000多台运用考核,以其先进、成熟的独特铸造工艺和极高的使用可靠性,在国内外受到广泛好评,成为一些工科大学的教学范例。而其它厂家无此工艺技术只能采用锻钢曲轴。

六、平时采用状态修的维修成本低
由于东风10DD型机车牵引能力强,柴油机功率大,功率余量大,在平时的现场作业中运用起来机械磨损较轻,机车的故障率低,机车的状态修次数降低,降低了机车检修成本。其维修周期可以适当延长到1.5~2倍,节约了修车成本。

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该日志于2009-06-16 09:06由 Zac 发表在机车技术分类下, 留言已关闭,但你可以将这个日志引用到你的网站或博客。

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