-
NJ2型柴油機車
鎖定
- 生產廠商
- 通用電氣公司
- 生產型號
- C38AChe
- 序列編號
- 0001~0078
- 生產年份
- 2006年—2007年
- 產 量
- 78台
- 主要用户
- 中國國家鐵路集團有限公司
NJ2型柴油機車發展歷史
NJ2型柴油機車背景
2001年6月,青藏鐵路二期工程(格爾木至拉薩段)正式全面開工建設,青藏鐵路高原柴油機車的研製任務也同時啓動。高原柴油機車的研製由戚墅堰機車車輛廠進行,當時並未考慮採用進口機車。2002年5月,中華人民共和國鐵道部科技司與戚墅堰廠簽訂了《青藏線高原內燃機車的研製及線路試驗》科研項目合同,要求試製2台青藏線高原柴油機車樣車。2002年10月底,兩台被命名為“雪域神舟”的東風8B型9001、9002號高原柴油機車研製成功。2003年初,“雪域神舟”號機車在青藏鐵路已鋪軌路段進行高原性能試驗,試驗結果表明機車各項數據基本達到設計要求。
NJ2型柴油機車(4張)
NJ2型柴油機車引進
通用電氣伊利工廠內的NJ2型機車(2張)
NJ2型柴油機車採用交—直—交流電傳動,機車由通用電氣公司位於賓夕法尼亞州伊利的工廠生產,而轉向架則由澳洲戈尼南公司(United Goninan)製造。青藏鐵路公司在機車引進前選拔技術職工並進行先期培訓,隨後送往美國監造機車,並接受技術培訓。2006年1月9日,首批3台機車運抵天津港,同時並接卸了裝載機車設備的14個集裝箱。根據安排,3台機車於2006年1月21日運抵西寧機務段格爾木運用車間,隨後中國鐵道部、中國鐵道科學研究院、青藏鐵路公司合作,對NJ2型機車在冬季嚴寒的青藏地區進行了一系列性能試驗,包括動力學性能試驗、雙機和三機重聯試驗、低温起動試驗、長大坡道制動試驗等項目,以獲取第一手實驗數據,併為後續的75台機車的技術改進提供重要數據
[4]
。試驗結果表明,NJ2型機車各項性能指標均達到了合同要求。
NJ2型柴油機車運用
NJ2型機車初期採用白色塗裝(2張)
NJ2型機車投入運用的初期,機車部分零部件曾經出現一些質量問題。國家質量監督檢驗檢疫總局和鐵道部於2006年11月起草了一份名為《質檢總局對青藏鐵路進口設備檢驗監管情況及存在問題的分析》的內部報告。報告中指出,在累計150萬公里的運行過程中,已投入使用的18台NJ2型機車和ITCS信號系統共發生16個重大質量問題,包括機車走行部掃石器鬆動脱落、機車空壓機冷卻器故障、柴油機散熱器漏水、機車橫向減震器斷裂脱落、軸箱導框摩擦板慣性脱落等,而由於通用公司設計、製造方面的原因所引發的問題有6個
[5]
。經鐵道部、青藏鐵路公司與通用電氣公司協商,合作針對各種故障制定了相應的改進措施,所有改造於2007年11月底全部完成,機車故障率逐年下降。
NJ2型柴油機車技術特點
NJ2型柴油機車總體結構
NJ2型機車採用整體承載結構棚式車體,設有單端司機室;為了便於機車運行過程中司機對動力室的巡檢,機車採用雙側貫通式內走廊佈置。機車可以多機重聯方式運用,司機從本務機車控制所有重聯機車,機車前後兩端均有端門可與相鄰機車或車輛連通;為保證可靠性,當其中一台機車故障時,故障機車可從重聯的其他機車獲得直流輔助電源和壓縮空氣,用於柴油機加熱、司機室加熱、供氧、照明等功能。每台機車的燃油箱容量達到9000升,當其中一台機車無法牽引運行時,故障機車能夠把自身燃油供給相鄰的機車。
空氣制動系統採用克諾爾公司的“CCB II”微機控制電空制動系統,具有保壓和非保壓制動、階段緩解等功能。機車最大起動牽引力達到534千牛,持續牽引力達到427千牛;最高運行速度為120公里/小時,持續速度為18.3公里/小時。三機重聯牽引3000噸貨車或960噸客車時,在20‰的長大上坡道運行時平衡速度分別達35公里/小時、85公里/小時;在20‰的長大下坡道運行時,單獨使用電阻制動可使3000噸貨車、960噸客車速度穩定在80公里/小時、100公里/小時左右。單機制動試驗中,制動初速120公里/小時的緊急制動有效制動距離在800米以內。
[6]
機車適用於環境温度為-35℃~35℃的高原地區。針對高原地區的球狀閃電現象,機車採用了英國比威公司(Brecknell Wills)的防雷裝置,每根車軸均設有接地電刷。機車並加裝製氧機,既可用面罩供氧也可以用彌散方式供氧。 為適應機車長途運行的需要,車上設置了非直排式廁所。
NJ2型柴油機車柴油機
機車裝用一台通用電氣公司製造的7FDL-16AD1型柴油機,為16氣缸、四衝程、廢氣渦輪增壓的V型中速柴油機;氣缸直徑為9英寸(228.6毫米),活塞行程10.5英寸(266.7毫米);功率能隨海拔高度自動修正,AAR標準狀態下的標定功率為4500馬力(3356千瓦),海拔2828米的裝車功率3000千瓦,海拔5000米的裝車功率達到2700千瓦。柴油機採用了通用電氣公司的電子控制燃油噴射系統和博世公司的高壓噴油泵,並設有可變噴油提前角控制和柴油機起機控制功能,柴油機在起機時不冒黑煙,並使柴油機具有較低的燃油消耗率及排放指標,達到美國環保局0級(EPA Tier 0)排放標準。
NJ2型柴油機車傳動系統
NJ2型機車為交—直—交流電傳動柴油機車,採用通用電氣公司的交流傳動系統,包括5GMG207型交流發電機、17KG525型牽引逆變器和5GEB30型牽引電動機。5GMG207型交流發電機為三相同步無刷發電機,額定功率為3000千瓦。17KG525型牽引逆變器採用IGBT為功率控制器件,採取脈寬調製(PWM)和六階梯波方式相結合的控制策略。5GEB30型牽引電動機為三相異步牽引電動機,功率為460千瓦。牽引狀態時,柴油機直接驅動同步牽引發電機發出三相交流電,分別供給3個整流模塊,轉換成中間直流電壓後供給6台牽引逆變器,再將直流電轉換成頻率、電壓可調節的三相交流電,由微機控制系統分別向2台轉向架上的6台三相異步牽引電動機實現軸控式供電,通過傳動齒輪驅動車輪。
[6]
NJ2型柴油機車控制系統
NJ2型機車的運行控制系統採用由通用電氣公司開發的“綜合控制架構”(Consolidated Control Architecture,CCA)系統,與AC6000CW型柴油機車的控制系統大致相同。該系統以3台智能顯示器作為機車的控制計算機,通過一個串聯的ARCNET局域網通訊網絡,控制機車上所有其他計算機和控制裝置的運行,包括柴油機控制、牽引控制、制動控制、輔助電源控制、重聯控制、粘着控制、故障診斷和檢測等功能。NJ2型機車並裝設了上千個不同功能的傳感器,具有氣壓、温度、轉速等檢測監控功能,機車各主要部件的運作狀態信息會直接顯示在智能顯示屏上。
NJ2型柴油機車轉向架
機車走行部為兩台三軸轉向架,轉向架為導框式結構,一系懸掛為軸箱兩側螺旋彈簧,二系懸掛為構架和車體之間的橡膠旁承。牽引力和制動力通過中心牽引銷傳遞。牽引電動機採用滾動軸承抱軸半懸掛安裝方式,採用單側齒輪傳動方式驅動輪軸。
NJ2型柴油機車技術數據
UIC軸式 | Co'Co' |
1,435毫米 | |
輪徑 | 1,050毫米(新輪) |
軸重 | 23噸 |
軸距 | 1,850毫米 |
機車長度 | 20,853毫米(車鈎中心距) |
機車寬度 | 3,119毫米 |
機車高度 | 4,765毫米 |
整備重量 | 138噸 |
燃料 | 柴油 |
燃料儲備量 | 9,000升 |
水儲備量 | 925升 |
傳動方式 | 交—直—交流電 |
發動機 | 7FDL-16AD1型柴油機 |
發動機功率 | 3,356千瓦(AAR狀態) |
牽引發電機 | 5GMG207 |
牽引電動機 | 5GEB30 × 6 |
最高速度 | 120公里/小時 |
持續速度 | 20.2公里/小時(ARR狀態) 20.4公里/小時(海拔2828米) 19.8公里/小時(海拔4100米) 18.3公里/小時(海拔5072米) |
牽引功率 | 2,560千瓦(ARR狀態) 2,580千瓦(海拔2828米) 2,513千瓦(海拔4100米) 2,333千瓦(海拔5072米) |
牽引力 | 534千牛(起動) 427千牛(持續) |
制動方式 |
- 參考資料
-
- 1. 劉志軍:青藏鐵路建設着力實現“三個目標” .中國網.2003年7月8日[引用日期2015-10-28]
- 2. 李碩、袁宏明.開往拉薩的列車. 《環球企業家》.北京:中華文學基金會,2006年7月:118
- 3. GE贏得中國鐵道部78台火車機車訂單 並再次簽下增強型列車控制系統合同 .通用電氣(中國)有限公司.2004年11月11日[引用日期2015-10-28]
- 4. 青藏線重點機車設備安全登陸天津港 .新浪網.2006年01月18日[引用日期2015-10-28]
- 5. 進口機車不在狀態 國產機車仍"替補":境遇迥然 .國家重大技術裝備網.2007年3月28日[引用日期2015-10-28]
- 6. 解凡、黃海、張琤.NJ2型內燃機車簡介. 《鐵道技術監督》.北京:中國鐵道科學研究院,2006年7月:32-33