DJ1

DJ1

DJ1型電力機車,中國鐵路使用的貨運電力機車車型之一,是中國首款進口及批量生產的交流電傳動電力機車 ,由株洲電力機車廠及德國西門子公司合作建造,生產年份1999-2003,產量20。

研製

1997年3月底,中國機械進出口公司、中華人民共和國鐵道部與西門子交通集團正式簽訂了20台交流傳動電力機車的供貨和技術轉讓契約,契約總值7000萬歐元,由中國鐵道部借用奧地利政府貸款支付該型機車被定型為DJ1型,其中“D”代表電力機車、“J”代表交流傳動。DJ1型電力機車是由西門子公司以第二代“歐洲短跑手”(EuroSprinter)系列電力機車作為技術平台、在ES64F型電力機車(德國鐵路152型電力機車)基礎上,專門為中國鐵路設計製造的雙節重聯八軸重載貨運電力機車。機車採用交—直—交流電傳動系統,採用了異步交流牽引電動機、水冷GTO牽引變流器、及“SIBAS 32”微機控制系統等技術

構造

總體布置
DJ1型電力機車是雙節重聯的八軸大功率幹線貨運用電力機車,由兩節完全相同的四軸機車通過中間車鉤、橡膠聯掛風擋、電氣及空氣重聯管線等連線而成,之間並設有中間走廊連通,車頂設有25千伏高壓連線線;每節機車是一個完整的獨立系統;可由司機在任何一端司機室對兩節機車進行控制。車體為焊接式整體承載結構,車內設備採用兩側屏櫃化布置,並設中間貫通走廊。車頂外置設備較少,每節機車後部車頂設有一台單臂式受電弓,以及賽雪龍公司(Sécheron)的真空斷路器避雷器等高壓設備。臥式牽引變壓器安裝於車底中部,與電抗器共用冷卻油箱。司機室運用歐洲標準的人機工程學設計,適應單司機執乘,並成為了日後被中國鐵道部廣泛推廣套用的標準化司機室設計基礎。DJ1型機車採用了車體獨立通風方式,從車頂頂蓋夾層風道吸入冷風,向發熱部件冷卻後從車底排出,並維持機械間呈微正壓,改善機車防塵效果及防寒性能。機車軸式為2×(Bo-Bo),持續功率為6400千瓦;機車標準軸重為23噸,並可以通過增加壓鐵提高到25噸;機車並設有“加速模式”,當牽引列車啟動時機車最大功率可達到8100千瓦,使用時間限制為十分鐘,以提高列車啟動加速能力。
DJ1型機車出廠時均使用西門子8WL0-138-6YG69型受電弓。自2004年2月份起,運用單位發現一些受電弓出現裂紋及轉軸彎曲等問題,為保障行車安全遂委託路外單位研製了國產的XD-200型受電弓。四台XD-200受電弓分別安裝在4輛機車上進行運用試驗;至2006年,所有DJ1型機車均在中修期間陸續改用XD-200型受電弓,並陸續被推廣至後期的韶山4型、韶山8型、韶山9型等電力機車使用。

機車主電路

DJ1型電力機車是交—直—交流電傳動的單相工頻交流電力機車,每節四軸機車的主電路由主變壓器、牽引變流器、牽引電動機三大部分構成。接觸網導線上的25千伏單相工頻交流電電流,經受電弓進入機車後經過主斷路器再進入主變壓器,交流電經過主變壓器的三個牽引繞組後,分別向三組四象限脈衝整流器供電並整流為直流電,然後經過兩組並聯工作、電壓為2400~2600伏的中間直流迴路,再由兩個牽引逆變器轉換成三相交流電輸出,分別向兩台轉向架上的四台異步牽引電機供電,使牽引電動機產生轉矩,將電能轉變為機械能,經過齒輪的傳遞驅動輪。
機車採用了西門子公司開發的VVVF牽引變流器,每節機車均有一台牽引變流器櫃,內部包含了3個四象限整流器、2個逆變器以及中間電路電容器、保護模組、牽引控制單元(TCU)等設備。其中四象限整流器和逆變器由相同的功率控制模組組成,採用了與ES64F型電力機車相同的水冷GTO模組(4.5kV/3kA)。DJ1型電力機車採用西門子公司的1TB2624型鼠籠式三相異步牽引電動機,額定功率為817千瓦,冷卻方式為強迫通風,採用直接轉矩控制(DTC)。此外,DJ1型機車也繼承了西門子交流傳動系統的特點,當機車起動加速時其GTO牽引變流器會發出音階磁勵音,與ES64U2型電力機車類似。

控制系統

DJ1型機車裝載了西門子公司開發的“SIBAS 32”32位車載智慧型微機系統,實現了對機車的調節和邏輯控制,並能夠通過人機界面顯示故障並進行相關保護。“SIBAS 32”系統採用集散控制模式,由中央控制單元(CCU)、牽引控制單元(TCU)、輔助控制單元(ACU)、液晶顯示屏(HMI)和外設智慧型接口(KLIP)構成,並採用基於列車通信網路(TCN)國際標準的網路控制系統進行數據通信,由絞線列車匯流排(WTB)和多功能車輛匯流排(MVB)兩級網路構成,WTB負責兩節機車之間的外部通信,而MVB負責單節機車內部各單元的數據交換。司機操縱台上並設有一台液晶顯示屏,直接顯示機車運行狀態和故障診斷信息。此外,“SIBAS 32”系統並設有配套的診斷軟體,技術人員可以使用筆記本電腦,通過機車上的RS-232串列接口與機車連線並下載數據紀錄,然後使用“SIBAS Expert 2”軟體分析導致機車出現故障的軟硬體,從而提高檢修效率。

轉向架

每節機車擁有兩台二軸轉向架,是以ES64F型電力機車的轉向架為基礎設計。轉向架構架採用鋼板焊成箱形結構的“H”型構架,輪對軸箱採用拉桿定位。一系懸掛採用螺鏇彈簧;二系懸掛為高撓螺鏇圓彈簧配橡膠墊,並設有垂向液壓減振器。牽引力或制動力通過中間低位推挽式斜拉桿牽引裝置傳遞。牽引電動機採用滾動軸承抱軸式半懸掛、單邊剛性直齒傳動。基礎制動裝置為輪盤制動;停放制動裝置為蓄能制動。

主要技術參數

用途 貨運

UIC軸式

Bo-Bo+Bo-Bo

軌距

1,435毫米

輪徑

1,250毫米(新輪)

軸重

23(25)噸

軸距

2,800毫米(固定軸距)

機車長度

2 × 17,616毫米(車鉤中心距)

機車寬度

3,300毫米

整備重量

2 × 92(100)噸

受流電壓

AC 25 kV 50 Hz

傳動方式

交—直—交流電

牽引電動機

1TB2624-0TB02 × 8

最高速度

120公里/小時

持續速度

42.7(37.8)公里/小時

牽引功率

6,400千瓦(持續)
8,100千瓦(10分鐘)

牽引力

700(760)千牛(起動)
540(610)千牛(持續)

制動方式

輪盤制動、再生制動

制動功率

6,400千瓦(電制動)

制動力

461千牛

列車制動

空氣制動

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