淺談某內(nèi)燃電傳動車組動力系統(tǒng)

杜紹巖，田　慧，王曉月

天津中車唐車軌道車輛有限公司，天津　300300

淺談某內(nèi)燃電傳動車組動力系統(tǒng)

杜紹巖，田慧，王曉月

天津中車唐車軌道車輛有限公司，天津300300

近年來國際、國內(nèi)軌道裝備市場需求迅速增長，國內(nèi)軌道裝備制造業(yè)迎合走出去戰(zhàn)略，根據(jù)發(fā)展需求積極參與國際市場投標，市場份額逐漸增大。本文詳細介紹了內(nèi)燃動車組牽引動力系統(tǒng)構(gòu)成、控制要求、控制技術(shù)及結(jié)構(gòu)特性要求。

內(nèi)燃動車組；電傳動；牽引動力系統(tǒng)

本文以某型電傳內(nèi)燃動車組為例，詳細介紹了動力系統(tǒng)構(gòu)成、控制要求、控制技術(shù)及結(jié)構(gòu)特性要求。

1　動力系統(tǒng)構(gòu)成

該內(nèi)燃電傳動車組為交流電傳動，3輛車編組，其中包含2輛動車和1輛拖車。

牽引動力系統(tǒng)由動力總成、冷卻系統(tǒng)、燃油系統(tǒng)、進排氣系統(tǒng)以及靜液壓系統(tǒng)組成。

柴油發(fā)電機組、冷卻系統(tǒng)中的空氣冷卻裝置、進氣濾清器、排氣消音器、靜液壓泵驅(qū)動和靜液壓油箱、膨脹水箱以及各系統(tǒng)之間的連接管路共同集成在一個公用構(gòu)架上，構(gòu)成動力系統(tǒng)中的動力總成。

動力系統(tǒng)布置：

1）每輛動車車下布置1臺動力總成、柴油機水冷卻裝置、燃油系統(tǒng)。

2）車上布置有柴油機排氣系統(tǒng)的車頂排放裝置和與動力總成排氣消音器間的管路機附件。

3）柴油機水冷卻裝置通過管路與動力總成的柴油機、膨脹水箱相連接，構(gòu)成柴油機水冷卻系統(tǒng)。

4）車下布置的燃油箱總成通過管路、濾清器及其附件等與動力總成的柴油機相連接，構(gòu)成柴油機的燃油系統(tǒng)。

2　動力系統(tǒng)總體要求

動車組以牽引柴油發(fā)電機組機為牽引原動力，牽引用電全部取自于牽引柴油發(fā)電機組。

因此，為了保證動車組良好的動力性能，保證動車組運用中的安全、可靠，牽引柴油機的正常工作顯得尤為重要。柴油機控制系統(tǒng)具備柴油機啟動、停機、調(diào)速及多項保護功能，并對各重要參數(shù)進行實時監(jiān)測，保證車輛動力系能平穩(wěn)正常運行。

3　動力系統(tǒng)技術(shù)及結(jié)構(gòu)特性要求

3.1動力總成

動力總成集成動力系統(tǒng)的許多部件構(gòu)成一個有機的整體，通過減震器吊裝在動車車體鋼結(jié)構(gòu)邊梁上。

1）牽引柴油發(fā)電機組選用歐洲品牌柴油機和發(fā)電機組成，柴油機曲軸與發(fā)電機轉(zhuǎn)子軸采用彈性連軸器連接，柴油機與發(fā)電機外殼間通過剛性連接套連接，機組安裝在動力總成的公用構(gòu)架上。

2）牽引柴油機的輔助輸出端驅(qū)動串聯(lián)式靜液壓泵組，靜液壓泵通過橡膠減震器安裝在動力總成構(gòu)架上，靜液壓泵組安裝在動力總成構(gòu)架上，通過管路與風扇馬達和靜液壓冷卻器、靜液壓油箱、濾清器等相連接。

3）牽引柴油機空氣冷卻器和靜液壓油冷卻集成安裝在柴油機機組側(cè)，通過管路與柴油機的增壓空氣系統(tǒng)、靜液壓系統(tǒng)相連接。

4）牽引柴油機的水冷卻系統(tǒng)的膨脹水箱集成在動力總成構(gòu)架上，并通過管路與柴油機水冷卻系統(tǒng)相連接。

5）牽引柴油機空氣濾清器集成在動力總成構(gòu)架上，管路與柴油機壓氣機連接。

6）排氣消音器集成在動力總成構(gòu)架上，管路與柴油機增壓器連接。

7）消音器（可降低15-20Db（A））。

3.2牽引柴油機發(fā)電機組

柴油機采用水冷四沖程直噴式增壓柴油發(fā)動機，增壓裝置采用廢氣渦輪增壓、中間冷卻。柴油機控制系統(tǒng)有超速保護、低油壓保護、高水溫保護、低水位保護、進氣溫度保護等多項保護功能。

發(fā)電機與柴油機集成在動力包內(nèi)，柴油機驅(qū)動主發(fā)電機發(fā)出三相交流電，為牽引整流器提供電源。牽引控制器通過車輛控制器調(diào)整柴油機的目標轉(zhuǎn)速和主發(fā)電機輸出電壓，經(jīng)整流回路生成中間直流電壓目標值控制主發(fā)電機輸出電壓和中間直流電壓。

3.3燃油系統(tǒng)

燃油系統(tǒng)主要由燃油箱、管路、手動泵、燃油粗濾器、燃油精濾器等組成。

手動泵是在柴油機首次啟動或更換燃油系統(tǒng)器件使燃油管路排空時使用的。燃油粗濾器、燃油精濾器、手動泵均集成動力包上。

同時，燃油箱上設有油位顯示、清掃孔、排污孔、檢查孔和加油過濾等，容量可滿足車輛持續(xù)運轉(zhuǎn)30h。

3.4冷卻系統(tǒng)

動力系統(tǒng)冷卻由牽引柴油機冷卻系統(tǒng)和靜液壓油冷卻系統(tǒng)組成。

牽引柴油機冷卻系統(tǒng)由柴油機內(nèi)部冷卻、外部冷卻組成。

柴油機內(nèi)部冷卻系統(tǒng)由水泵機體和缸蓋里的冷卻水道、管道、節(jié)溫器等組成。

柴油機外冷卻系統(tǒng)由空空冷卻系統(tǒng)和水空冷卻系統(tǒng)組成，空空冷卻系統(tǒng)由集成在動力包內(nèi)的將柴油機空氣冷卻器和靜液壓系統(tǒng)的靜液壓油冷卻器和管路組成，水空冷卻系統(tǒng)由水空冷卻裝置、集水管、膨脹水箱、連接管路和閥門等組成。

靜液壓馬達驅(qū)動冷卻風扇，靜液壓控制器根據(jù)溫度自動控制冷卻風扇的啟動、停止、轉(zhuǎn)速，以滿足柴油機和靜液壓冷卻系統(tǒng)工況要求。

在膨脹水箱上設有一個水位控制器，便于對全系統(tǒng)水位進行監(jiān)控。當膨脹水箱液面降至極限位置時，司機室低水位報警裝置將發(fā)出聲光報警。

司機室顯示屏上同時可觀察柴油機水溫。

3.5靜液壓系統(tǒng)

柴油機輔助輸出端通過萬向軸驅(qū)動靜壓泵組，由液壓油驅(qū)動馬達轉(zhuǎn)動帶動冷卻風扇。

靜液壓系統(tǒng)包括靜液壓泵、靜液壓馬達、靜液壓油箱、濾清器、靜液壓油冷卻器和管路等組成。靜液壓油冷卻器集成在空空冷卻裝置中，靜液壓油箱上安裝有油過濾器、空氣過濾器和液位顯示器等。

柴油機輔助輸出驅(qū)動靜壓泵組，水冷風扇馬達驅(qū)動水冷卻風扇，空空冷卻風扇用于驅(qū)動空空冷卻風扇，風扇的轉(zhuǎn)速通過控制器分別根據(jù)水溫度和空氣溫度進行控制和調(diào)節(jié)。

3.6排氣系統(tǒng)

排氣系統(tǒng)有排氣消音器、波紋管、排煙道和車頂排放裝置組成。

排氣消音器安裝在動力包內(nèi)，消音器出口與車上排煙道相連接，將柴油機廢氣排放到動車車頂外。

消音器、波紋管、排煙道均保隔熱材料，避免對周圍設備產(chǎn)生熱輻射。

系統(tǒng)中的波紋管可以隔離柴油機的振動傳播，同時吸收由于廢氣的加熱引起的管路系統(tǒng)部件的熱變形量。

4　結(jié)論

綜上所述，該電傳內(nèi)燃動車組動力系統(tǒng)構(gòu)成全面，能夠為車輛提供穩(wěn)定可靠的動力，保證車輛正常運行。國際軌道裝備市場競爭日趨激烈，僅僅保證車輛順利運行已經(jīng)不能幫助我們鞏固甚至擴大自身的市場地位，這就需要我們不斷優(yōu)化我們的產(chǎn)品，提高競爭力。

［1］劉毅.內(nèi)燃動車組動力傳動控制技術(shù)［J］.內(nèi)燃機車，2009（10）：20-23.

［2］任叢美，劉曉亮，吳洪文，石華，劉慶剛.出口孟加拉內(nèi)燃動車組網(wǎng)絡控制系統(tǒng)［J］.鐵道機車與動車，2014（1）：1-3.

U26

A

1674-6708（2016）166-0170-02

杜紹巖，天津北車軌道裝備有限公司，研究方向為城市軌道車輛車電、調(diào)試工藝。