TJJW 011-2014 HXD3型电力机车总体技术规范（报批稿）

TJ/JW011—2014

HXD3型电力机车总体技术规范

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目 次

前言....................................................................... II 1 范围 ..................................................................... 1 2 规范性引用文件 ........................................................... 1 3 用途及应用环境 ........................................................... 3 4 基本技术要求 ............................................................. 4 5 电气部分技术要求 ......................................................... 8 6 机械部分技术要求 ........................................................ 24 7 制动及供风系统技术要求 .................................................. 33 8 司机室技术要求 .......................................................... 40 9 其他技术要求 ............................................................ 43 10 检验要求 ............................................................... 44 11 RAMS要求 .............................................................. 45

I

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前 言

本标准性技术文件参照GB/T 1.1—2009给出的规则起草。 本标准性技术文件由中国铁路总公司提出并归口。

本标准性技术文件由中国北车集团大连机车车辆有限公司负责起草。

本标准性技术文件主要起草人：王立民、黄成荣、杨守君、高洪光、臧玉军、林晖。

II

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HXD3型电力机车总体技术规范

１ 范围

本文件规定了HXD3型电力机车（以下简称机车）的用途及应用环境、基本技术要求、电气部分技术要求、机械部分技术要求、制动及供风系统技术要求、司机室技术要求、其他技术要求、检验要求、RAMS要求等要求。

本文件适用于轨距1435 mm，单相交流25kV/50Hz的新造HXD3型电力机车。 2 规范性引用文件

下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。

GB 146.1—1983 标准轨距铁路机车车辆限界 GB/T 700—2006 碳素结构钢

GB 755—2008 旋转电机 定额和性能 GB/T 1348—2009 球墨铸铁件

GB/T 1591—2008 低合金高强度结构钢 GB/T 3077—1999 合金结构钢

GB/T 3317—2006 电力机车通用技术条件

GB/T 3323—2005 金属熔化焊焊接接头射线照相

GB/T 3920—2008 纺织品 色牢度试验 耐摩擦色牢度 GB 5068—1999 铁路机车、车辆车轴用钢 GB/T 5453—1997 纺织品 织物透气性的测定

GB/T 5599—1985 铁道车辆动力学性能评定和试验鉴定规范 GB 5914.1—2000 机车司机室了望条件

GB 6771—2000 电力机车防火和消防措施的规程（eqv UIC 617-1 OR:1979） GB/T 7777—2003 容积式压缩机机械振动测量与评价 GB/T 8110—2008 气体保护电弧焊用碳钢、低合金钢焊丝

GB/T 11345—1989 钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级 GB/T 11352—2009 一般工程用铸造碳钢件

GB 15083—2006 汽车座椅 座椅固定装置及头枕强度要求和试验方法

GB/T 21563—2008 轨道交通 机车车辆设备 冲击和振动试验 (IEC 61373:1999, IDT) GB/T 25333—2010 内燃、电力机车标记

JB/T 8952—2005 交流系统用复合外套无间隙金属氧化物避雷器 JB/T 10112—1999 变压器油泵

QC/T 56—1993 汽车座椅衬垫材料性能试验方法 QC/T 805—2008 乘用车座椅用滑轨技术条件 TB/T 449—2003 机车车辆车轮轮缘踏面外形 TB/T 1027—1991 机车车轴技术条件 TB/T 1391—2007 机车司机控制器 TB/T 1463 机车轮对组装技术条件

TB/T 1580—1995 新造机车车辆焊接技术条件 TB/T 1595—1996 内燃、电力机车车钩(下作用)

TB/T 1979—2003 铁道车辆用耐大气腐蚀钢订货技术条件 TB/T 1982—1987 电力机车车体焊接技术条件 TB/T 1983—1987 电力机车转向架焊接技术条件 TB/T 2325.1—2006 机车、动车组前照灯、辅助照明灯和标志灯技术条件 第1部分：前照灯

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TB/T 2325.2—2006 机车、动车组前照灯、辅助照明灯和标志灯技术条件 第2部分：辅助照明灯和标志灯

TB/T 2360—1993 铁道机车动力学性能试验鉴定方法及评定标准 TB/T 2374—2008 铁道车辆用耐大气腐蚀钢及不锈钢焊接材料 TB/T 2446—1993 机车车辆耐候钢焊接技术条件 TB/T 2761—1996 机车用电连接器基本技术条件

TB/T 2785—1997 机车车辆低合金高强度结构钢焊接技术条件 TB/T 2942—1999 铁路用铸钢件采购与验收技术条件 TB/T 2950—2006 机车车辆车钩连接轮廓 TB/T 2961—1999 机车司机室座椅

TB/T 3044—2002 13号车钩基本尺寸和性能 TB/T 3046—2002 15号车钩基本尺寸和性能

TB/T 3051.1—2013 机车、动车用电笛、风笛 第1部分:电笛 TB/T 3051.2—2013 机车、动车用电笛、风笛 第2部分:风笛 TB/T 3061—2008 铁路机车车辆用阀控式密封铅酸蓄电池 TB/T 3138—2006 机车车辆阻燃材料技术条件 TB/T 3183—2007 机车、动车用吸附式空气干燥器 TB/T 3265—2011 机车用刮雨器

TJ/JW 001-2011 机车车载安全防护系统(6A系统)总体暂行技术条件 TJ/JW 001-A～G-2012 机车车载安全防护系统(6A系统)中央处理平台及六个子系统暂 行技术条件

TJZL-01-04 中国铁路机车用粗制整体辗钢车轮订货技术条件

ISO 228-1:2000 非螺纹密封连接的管螺纹 G管螺纹（Pipe threads where pressure-tight joints are not made on the threads—Part 1:Dimensions,tolerances and designationg）

ISO 3095:2005 铁路设施 声学 有轨车辆发出的噪音的测量（Railway applications- acoustics-Measurement of noise emitted by railbound vehicles）

ISO 8573-1:2010 压缩空气 第1部分 杂质和质量等级(Compressed air—Part1:contaminants and purity classes)

IEC 60044-1:2003 互感器 第一部分 电流互感器（Instrument transformers—Part 1:Current transformers）

IEC 60044-2:2003 互感器 第二部分 电磁式互感器（Instrument transformers—Part 2：Inductive voltage transformers）

IEC 60296:2012 电工用液体 变压器和开关设备用的未使用过的矿物绝缘油(Specification for unused mineral insulating oils for transformers and switchgear)

IEC 60300-3-3 可靠性管理 第3-3部分：应用指南 生命周期成本 (Dependability management —Part 3-3: Application guide —Life cycle costing )

IEC 60349-2:2002 铁路机车车辆和公路车辆用旋转电机 第2部分：电子变流器供电的交流电动机(Electric traction—Rotating—Part 2：Electronic converter-fed alternating current mortors)

IEC 60349-3:2010 铁路和道路用旋转电机 第3 部分：用组件损耗总和确定变流器供电的交流电动机的总损耗（Electric traction—Rotating electrical machines for rail and road vehicles—Part 3：Determination of the total losses of converter-fed alternating current motors by summation of the component losses Traction électrique）

IEC 60502-2 额定电压1 kV（=1.2kV）至30kV（ =36kV）挤出绝缘电力电缆及附件第2部分：额定电压1kV（=7.2kV）和30kV（=36kV）电缆 (Power cables with extruded insulation and their accessories for rated voltages from 1kv (=1,2 kV) up to 30 kv (= 36 kV) –Part 2: cables for rated voltages from 6 kV (= 7,2 kV) up to 30 kV (= 36 kV) )

IEC 60600 坑口品位分析和矿车中放射性矿物分类用设备(Equipment for minehead

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assay and sorting radioactive ores in containers)

IEC 61287-1:2005 铁路应用 安装在铁路机车上的电力变流器 第1部分：特性和试验方法(Railway applications—Power convertors installed on board rolling stock—Part 1：Characteristics and test methods)

IEC 61375-1:2007 电气铁道设备 列车总线 第1部分：列车通信网络（Electric railway equipment-Train bus-Part 1:Train communication network）

DIN 5510-2:2003 轨道车辆中的防火措施 第2部分：原材料和配件的燃烧特性与燃烧边界效应：分类、要求和检测程序(Preventive fire protection in raiway vehicles—Part 2：Fire behaviour and fire side effects of materials and parts—Classification, requirements and test methods)

EN 12663:2000 铁路应用 铁路车身的结构要求(Railway applications —Structural requirements of railway vehicle bodies)

EN 14420-7:2007 带夹头的软管配件 第7部分：凸轮锁紧接头（Hose fittings with clamp units—Part 7:Cam locking couplings ）

EN 50121-1:2008 铁路设施 电磁兼容 第1部分：总则(Railway applications— Electromagnetic compatibility—Part 1: General)

EN 50121-2:2008 铁路设施 电磁兼容 第2部分：整个铁路系统对外界的辐射（Railway applications—Electromagnetic compatibility - Part 2: Emissions of the whole railway system to the outside world ）

EN 50121-3-1:2008 铁路设施 电磁兼容 第3-1部分：车辆-列车和配套车辆(Railway applications—Electromagnetic compatibility—Part 3-1：Rolling stock —Train and complete vehicle ）

EN 50121-3-2:2008 铁路设施 电磁兼容 第3-2部分：机车车辆机车车辆电器设备（Railway applications—Electromagnetic compatibility—Part 3-2： Rolling stock — Apparatus）

EN 50126:1999 铁路应用 可靠性，可用性，可维护性和安全性（RAMS）的规范和示例[Railway applications—The specification and demonstration of Reliability, Availability, Maintainability and Safety (RAMS)]

EN 50155:2007 铁路设施 铁道车辆用电子设备（Railway applications—Electronic equipment used on rolling stock）

EN 55015:2006 电子照明和类似设备的无线电干扰特性测量方法和限值(Limits and methods of measurement of radio disturbance characteristics of electrical lighting and similar equipment)

ERRI-B12/RP17 货运列车 带有钢制底盘和车厢结构（适用于安装自动拉力-压力耦合器）以及带有钢制转向架框架的转向架的货运列车的试验程序[Versuchsprogramm für Güterwagen mit Unterge-stell und Wagenstrukturen aus Stahl(die für den Einbau der Automatischen Zug-Druck-Kupplung geeignet sind）und deren Drehgestelle mit st?hlernem

Drehgestellrahmen]

NF F15-818:1996 铁路车辆 正面挡风玻璃（Railway rolling stock Frontal windscreens)

UIC 566:1990 客车车体及其构件的载荷（Loadings of coach bodies and their components)

UIC 615-1:2003 牵引单元 转向架和传动装置 零部件适用于一般条件（Tractive units—Bogies and running gear—General conditions applicable to component parts）

UIC 615-4:2003 转向架构架结构强度试验规程（Motive power units—Bogies and running gear—Bogie frame structure strength tests ）

UIC 651:2002 机车、动车、动车组和驾驶拖车的司机室设计（Layout of driver’s cabs in locomotives,railcars,multiple unit trains and driving trailers） 3 用途及应用环境 3.1 用途

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铁路干线牵引货运列车。 3.2 环境温度

环境温度（遮荫处）为-40 ℃ ～+40 ℃。

机车基础结构按照-40 ℃运用环境设计，并预留加强防寒设备安装接口和布线空间。机车能在-40 ℃环境下存放，加强防寒后能够在-40 ℃环境下正常运用，但是在运用前需要预热。

机车蓄电池充电器、微机控制系统、主辅变流器及其控制单元、升弓系统部件、空气制动系统等在满足-25 ℃～+40 ℃环境下正常运用的前提下，可通过应用加强防寒和预热(可以采用蓄电池供电和接触网供电两种方式)的可选配置方案使机车达到-40 ℃～-25 ℃环境下正常运用的要求。 3.3 海拔

海拔不超过2500 m。

在海拔高于1400 m、环境温度接近+40℃且连续在最大功率状态下运行时允许出现功率限制。 3.4 湿度

月平均最大相对湿度为95%（该月月平均最低温度不低于25℃）。 3.5 其他

能适应风、沙、雨、雪、盐雾、粉尘、偶有雾霾的侵袭。 4 基本技术要求 4.1 电流制

接触网为25 kV/50 Hz，网压允许波动范围17.2 kV～31.3 kV。 4.2 机车功率发挥基本要求

机车功率发挥不低于图1所示曲线。在22.5 kV～29 kV网压下，轮周功率为7200 kW；在22.5 kV～17.5 kV网压下，轮周功率线性下降为5600 kW；在网压低于17.5 kV直到17.2 kV时，轮周功率线性降为0；网压高于29 kV直到31.3 kV时，轮周功率线性地降为0。机车功率发挥曲线见图1。

在网压允许波动范围内，辅助功率一直有效。

图1 机车功率发挥曲线

4.3 轨距

轨距为1435 mm。

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4.4 轴式

轴式为Co - Co。 4.5 机车整备重量

无配重为138 t，允差-1%～3%；加配重为150 t，允差-3%～1%。 4.6 轴重

4.6.1机车轴荷重无配重时为23 t；加配重时为25 t。机车可以从23 t轴重转换成25 t，也可以从25 t轴重转换成23 t，机车交车时轴重为25 t（包括轴重转换所有需要的配件）。轴重转换过程中，除拆装配重块以外，仅需增减悬挂系统的垫片厚度。

4.6.2 同一机车，每根轴的实际轴重与该机车实际平均轴重之差，不大于该机车实际平均轴重的±2%。

4.6.3 每个车轮轮重与该轴平均轮重之差不超过该轴平均轮重的±4%。 4.6.4 整车左右两侧轮重差之代数和不超过机车总重的±1%。 4.7 尺寸限界

4.7.1 机车在受电弓完全降弓状态时（后视镜在工作状态下），在平直道上，其外形尺寸符合GB 146.1—1983的电力机车限界要求，并符合客运车站高站台限界的要求。 4.7.2 车钩中心线距轨面高度为(新轮)880 mm ±10 mm。

4.7.3 在牵引时，受电弓滑板距轨面工作高度满足5200 mm～6500 mm。 4.7.4 受电弓降下时受电弓滑板距轨面高度(新轮)不大于4770 mm。 4.7.5 齿轮箱底面最低点距轨面高度不小于(新轮)120 mm。

4.7.6 机车排障器距轨面高度(在踏面允许磨耗范围内可调)为1100 mm。 4.7.7 转向架扫石器距轨面高度(在踏面允许磨耗范围内可调)为30 mm。 4.8 机车主要尺寸

4.8.1 机车前后车钩中心距为20846 mm。 4.8.2 机车车体宽度为3100 mm。

4.8.3 机车最大宽度（车体外附属设备处于工作状态）为3445 mm。

注：最大宽度3445 mm 在距轨面2651 mm～3016 mm 高度范围内。 4.8.4 机车车顶距轨面高度为4100 mm。

4.8.5 车体机械间底架上平面距轨面高度为1600 mm。 4.8.6 机车转向架中心距为10520 mm。

4.8.7 机车转向架固定轴距为2250 mm＋2000 mm。 4.9 主要技术参数

4.9.1 机车轮周牵引功率（持续制）不小于7200 kW。 4.9.2 机车轮周再生制动功率（持续制）不小于7200 kW。 4.9.3 机车速度：

a) 机车最高运营速度为120 km/h； b) 最高试验速度（新轮）为132 km/h； c) 持续速度：

? 23 t轴重时为70 km/h； ? 25 t轴重时为65 km/h。

4.9.4 牵引特性：

a) 机车起动牵引力（0～5 km/h速度范围内半磨耗的轮周平均牵引力，干燥无油轨面）：

? 23 t轴重时不小于520 kN； ? 25 t轴重时不小于570 kN。 b) 机车持续制牵引力：

? 23 t轴重时不小于370 kN； ? 25 t轴重时不小于400 kN。

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c) 恒功率速度范围：

1) 牵引：

? 23 t轴重时70 km/h～120 km/h； ? 25 t轴重时65 km/h～120 km/h。

2) 再生制动：

? 23t轴重时70 km/h～120 km/h； ? 25t轴重时65 km/h～120 km/h。 3） 最大再生制动力(车钩处)：

? 23 t轴重时不小于370 kN； ? 25 t轴重时不小于400 kN；

? 最大再生制动力开始线性下降的速度不大于15 km/h，再生制动力线性 下降至0的速度不高于5 km/h。

d) 机车牵引特性曲线见图2、图3； e) 机车再生制动特性曲线见图4、图5。

牵引力（kN）

速度（km/h）

图2 23 t轴重牵引特性控制曲线

牵引力（kN）

速度（km/h）

图3 25 t轴重牵引特性控制曲线

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电制动力（kN)

电制动力（kN)

速度（km/h)

图4 23t轴重制动特性控制曲线

速度（km/h)

图5 25t轴重制动特性控制曲线

4.9.5 条件是接触网电压在22.5 kV～27.5 kV（正弦网压）范围内，且机车牵引功率在额

定牵引功率的20%～100%范围内，功率因数( λ )不小于0.98。 4.9.6 条件是机车在满功率牵引工况，距牵引变电所10 km处测量，接触网每公里0.63 ?，64°时，等效干扰电流（Jp）不大于2.5 A。

4.9.7 机车电传动形式：采用“交-直-交”电传动形式。电源侧采用四象限变流器，电机侧采用变压变频式逆变器，牵引电机采用三相异步电机。每个电机由各自的逆变器控制（轴控）。

4.9.8 条件是机车在额定网压下，在牵引工况下发挥持续额定功率，机车总效率不低于0.85。

4.10 机车动力学性能

4.10.1 机车动力学性能试验最高试验速度为132 km/h±2 km/h。

4.10.2 线路试验最小曲线半径为300-10 m，试验线路和试验测量条件的其它要求按TB/T 2360—1993执行。

4.10.3 机车能以5 km/h速度安全通过半为125 m的曲线，并能在半径为250 m的曲线上进行正常摘挂作业。

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4.10.4 机车在整个试验速度范围内是稳定的。当构架横向加速度采用0.5 Hz～10 Hz带通

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滤波后，其峰值有连续6次及以上达到或超过10 m/s时，判定机车横向失稳。

4.10.5 机车安全性指标包括脱轨系数、轮重减载率等，其中脱轨系数、轮轴横向力等按TB/T 2360—1993评定，轮重减载率按GB/T 5599—1985评定。 4.10.6 机车舒适度指标包括车体垂向和横向振动加速度、垂向和横向平稳性指标，舒适度指标按TB/T 2360—1993评定。

4.10.7 机车起动时的最大轴重转移不大于10%。

4.10.8 机车具有轴重转移的持续电气补偿功能（电机转矩不超过电机启动转矩限值）。 4.11 机车重联控制功能

4.11.1 机车能够由列车控制总线来实现3台机车的重联控制。在本务机车上能够显示重联机车的状态及故障信息。

4.11.2 机车预留有安装无线远程动力分布式控制系统的功能接口、安装位置和布线空间。 4.11.3 机车制动机应具备重联功能，并可与各型制动系统兼容。 4.12 机车自动过分相控制

机车具有自动通过分相区的功能。自动过分相装置具有动作时间点记录功能。在自动过分相装置故障时，可采用手动或半自动方式通过分相区。 4.13 防火及安全

4.13.1 机车的设计具有良好的防火性能，能最大限度地防止火灾发生。机车的设计、制造及所选用的材料、部件的防火要求符合GB 6771—2000或等效国际标准的相应等级(DIN 5510-2:2003)。

4.13.2 机车上采用非延燃性材料和防火材料，不允许使用燃烧后产生足以影响人体健康和对环境有害的毒气的材料。

4.13.3 机车安装机车车载安全防护系统（6A系统），包含中央处理平台（含音、视频终端）和空气制动安全监测、防火监控、高压绝缘检测、列车供电监测、走行部故障监测、自动视频监控及记录六个子系统。总体技术条件符合TJ/JW 001的要求。平台及子系统符合TJ/JW 001-A～D、F、G的要求。

4.13.4 机车所使用的电线和电缆应无卤低烟阻燃电缆。 4.13.5 高压电气设备具有人身安全防护措施和警示标识。 4.13.6 机车配有灭火器，灭火器的品种数量应满足相关要求。 4.14 外部噪声

4.14.1 机车采取措施来降低机车对其附近的噪音等级至最低。

4.14.2 当牵引风机频率不低于50%额定频率且主空气压缩机关闭时，辐射噪声不得超过75 dB(A)。

4.14.3 无论静止还是运行，外部噪音都没有任何听得见的异常的刺耳声。 4.14.4 当通过小半径曲线时，采取适当措施尽可能减小噪音辐射。 4.14.5 当机车静止时，尽可能的自动降低噪音设备的影响。 4.15 风笛和电笛

4.15.1 机车每端安装电笛和高低音风笛，并可单独控制。

4.15.2 机车电笛和风笛均分别符合TB/T 3051.1—2009 、TB/T 3051.2—2009标准规定。 4.16 其他

机车具有地面电源移车功能。 5 电气部分技术要求 5.1 主电路概述

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机车主电路主要由受电弓、主断路器、受电弓隔离开关、避雷器、主变压器、牵引变流器和牵引电机等组成，具体见图6。机车的6台牵引电机分别由各自的逆变器独立控制，以实现最佳粘着利用控制，并在电机或牵引设备发生故障时，影响范围尽可能小，损失的牵引功率最少。 5.2 机车电气线路

5.2.1 机车主电路采用由IGBT模块组成的四象限变流器和逆变器对牵引、再生制动实行连续控制。

5.2.2 车辅助电源采用由IGBT元件组成的辅助变流器为3AC 380 V/50 Hz。

25kV受电弓受电弓隔离开关主断路器避雷器牵引电机1牵引电机2 变流器 1牵引电机3主变压器滤波柜牵引电机4牵引电机5变流器2牵引电机6 图6 主电路原理框图

5.2.3 机车控制电源为DC 110 V。

5.2.4 机车主电路、辅助电路、控制电路在各种工况下均有完善而可靠的短路、接地、过载、过流、过电压、欠压、过热、空转、滑行以及通风、油流系统的故障保护装置，并在司机室微机显示屏上显示故障内容及有关故障处理提示。

5.2.5 机车上保护装置和变流机组在正常运行情况下能承受从故障发生时起到其保护装置

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起作用时止，这段时间内短路电流的冲击。

5.2.6 当机车局部发生故障时，可自动或由司机方便地在操纵位手动切除有关电路，维持运行。

5.2.7 机车具有智能化诊断功能，能对主电路、辅助电路、控制系统以及空气制动系统的故障进行诊断和安全导向。在重联状态下，重联机车的状态及故障信息能在本务机车显示。 5.2.8 机车只有当主断路器断开，受电弓已降弓以及接地开关处于接地位置才能接近车内高压区域。并在相关柜体表面有明显警示标识。

5.2.9 机车设有联锁保护系统，其作用为：当变流器柜门或者车顶门打开时，能防止升起受电弓或闭合主断路器。

5.2.10 仅在受电弓降下、车顶接地开关接地的情况下才能打开车顶门。 5.2.11 机车预留了车顶高压绝缘检测装置的安装位置、接口和布线空间。 5.3 电磁兼容

5.3.1 机车电磁兼容满足EN 50121-1:2008、EN 50121-2:2008、EN 50121-3-1:2008的要求。 5.3.2 机车车载电子设备和电气设备符合EN 50121-3-2:2008的要求，避免相互干扰。 5.3.3 车载信号设备符合EN 50121-3-2:2008的要求, 这些设备不受由机车、供电、钢轨回流、动力电缆和牵引电器设备产生的任何电磁场的影响。

5.3.4 机车上所有部件均不会由于相互干扰而影响功能的发挥。 5.4 高压电器

机车有受电弓、高压电压互感器、受电弓隔离开关、带接地装置的真空主断路器、避雷器、高压电流互感器和接地电流互感器等高压电器。

高压电器具有承受谐波和操作过电压的能力或具有相应保护措施。 5.4.1 受电弓

每台机车装有两架相同的受电弓。具备弓网故障自动降弓保护装置及分断主断路器的保护功能，参数为：

? 额定电流为1000 A； ? 最大速度为200 km/h；

? 静态接触压力为70 N±10 N； ? 最大升弓高度为3081 mm；

? 工作高度（取受电弓底架为基准）为969 mm～2881 mm； ? 弓头长度为1950 mm； ? 滑板长度为1250 mm； ? 滑板材料为碳；

? 工作空气压力为400 kPa～1000 kPa； ? 升弓时间小于5.4 s； ? 正常降弓时间小于4 s；

? 紧急降弓时间（降下200 mm的时间）小于2 s；

? 受电弓支持绝缘子和导电杆支持绝缘子的绝缘爬电距离不小于1000 mm； ? 受电弓升降弓时对接触网和车顶不会造成有害冲击；

? 机车采用单弓受电运行，当运行的受电弓故障时，可通过受电弓隔离开关切除，

用另一架受电弓维持运行。 5.4.2 高压电压互感器

高压电压互感器满足IEC 60044-2:2003标准，参数为： ? 输入电压为25 kV/50 Hz； ? 输出电压为100 V； ? 精度等级为1.0； ? 容量不低于20 VA。 5.4.3 高压电流互感器

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高压电流互感器满足IEC 60044-1:2003标准，参数为： ? 电流变比为400:5； ? 精度等级为1.0；

? 绝缘电压(二次侧对地)为3 kV； ? 容量不低于25 VA。 5.4.4 接地电流互感器

接地电流互感器满足IEC 60044-1:2003标准，参数为： ? 电流变比为400:5； ? 精度等级为1.0； ? 绝缘电压为3 kV； ? 容量不低于15 VA。 5.4.5 车顶避雷器

车顶避雷器满足JB/T 8952—2005标准，参数为： ? 额定运行电压为42 kV； ? 最大残余电压为105 kV； ? 放电电流为10 kA； ? 伞裙材料为硅橡胶。 5.4.6 主断路器

机车主断路器采用真空主断路器，主断路器的分断容量和动作时间能在所有条件下提供相关设备的保护，带有动作次数计数器, 同时机车控制系统有分断次数记录，参数为：

? 额定电压为25kV； ? 额定电流为1000 A； ? 最大工作电压为31 kV；

? 额定分断容量不低于400 MVA； ? 最大分断电流为20 kA；

? 固有分闸时间为20 ms～60 ms； ? 工作压力为450 kPa～1000 kPa； ? 额定短路接通能力为40 kA； ? 额定短路开断能力不低于16 kA； ? 机械寿命为25万次；

? 电气寿命为2万次（1000 A）/30次（分断短路电流）。 5.4.7 受电弓隔离开关

受电弓隔离开关参数为： ? 额定电压为25 kV； ? 额定电流为400 A； ? 峰值耐受电流为8 kA； ? 机械寿命为3000次； ? 操作方式为电空控制； ? 重量为50 kg。 ? 5.4.8 接地开关

接地开关参数为：

? 标称电压为25 kV； ? 额定电压为29 kV； ? 额定电流为400 A； ? 驱动形式为手动。

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5.4.9 车顶绝缘子(含受电弓支持绝缘子)

伞裙采用硅橡胶材质，适应中国使用环境，高度不低于400 mm，爬电距离不小于1000 mm。 5.4.10 车顶高压电器

车顶高压电器的绝缘水平不低于车顶绝缘子的水平。 5.4.11 高压电缆总成

高压电缆适用标准为IEC 60502-2，参数为： ? 额定工作电压为27.5 kV； ? 最大工作电压不低于31 kV； ? 持续额定电流为400 A；

? 冲击电压（型式试验）为170 kV； ? 额定短路电流为13.6 kA，1 s（导体），5 kA，1 s（屏蔽层）； ? 高压套管爬电距离不小于1100 mm； ? 使用寿命为30年或750万公里。 5.4.12 联锁功能

机车设置一个带联锁钥匙箱的接地开关，具有以下功能： ? 接地开关能对网侧电路进行接地；

? 当接地开关从“开”位转到“合”位之前，能保证受电弓已经降下，受电弓供风

中断，并且受电弓供风管路中的风压已经排出；

? 当接地开关处于“合”位时，受电弓供风管路被中断，受电弓不能升起，主断路

器不能闭合；

? 机车车顶门、高压电器柜入口门、牵引变流器柜门及受电弓隔离开关有可靠的安

全装置，并与联锁钥匙箱和接地开关有联锁；

? 只有当接地开关处于“合”位时，才可能打开车顶门、高压电器柜入口门、牵引

变流器柜门和操作受电弓隔离开关；

? 当车顶门、牵引变流器柜门和高压电器柜入口门打开时，接地开关在“合”位，

受电弓不能升起，主断路器不能闭合； ?

只有当所有的车顶门、牵引变流器柜门和高压电器柜入口门都关闭了，才能断开接地开关，升起受电弓。

5.5 主变压器

5.5.1 主变压器采用符合IEC 60296:2012标准及适合使用环境的矿物油，安装方式为固定在车体底架下方。主要技术参数为：

a) 原边绕组参数：

? 额定容量为9006 kVA： ? 额定电压为25 kV； ? 额定电流为360 A。 b) 牵引绕组参数：

? 额定容量为8400 kVA； ? 额定电压为1450 V； ? 额定电流为6×966 A； ? 短路电压为46.7%；

? 短路损耗为225.2 kW(总损耗)。 c) 辅助绕组参数：

? 额定容量为606 kVA； ? 额定电压为399 V； ? 额定电流为2×759 A； ? 短路阻抗为18%。

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d) 其他参数：

? 绝缘等级为A级； ? 冷却油类型为矿物油；

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? 冷却油流量为2×48 m/h； ? 冷却油出口温度为85 ℃； ? 冷却油入口温度不高于79℃； ? 额定效率不低于97%。

? 重量为13800 kg，其中油重量为3510 kg；

? 主要尺寸为3060 mm×2760 mm×1475 mm (L×W×H)。 5.5.2 主变压器保护 5.5.2.1 油温保护

主变压器具有油温检测功能，设有1个温度继电器，检测油路的油温，当主变压器的油温超过100℃时，温度继电器动作，机车分主断。 5.5.2.2 油流保护

主变压器具有两路油循环冷却支路，各设有一个油流继电器对油流情况进行监测。如果一个油流继电器检测到无油循环，则该冷却支路对应的3组牵引变流器禁止功率输出，机车的牵引功率下降50%。如果两个油流继电器都检测到无油循环，机车禁止功率输出。 5.5.2.3 压力保护

主变压器具有压力保护功能，主变压器安装有压力释放阀。当变压器内部压力达到95 kPa±15 kPa时，压力释放阀动作，释放压力，机车分主断，并在显示屏上显示故障信息。

5.6 牵引变流器 5.6.1 综述

牵引变流器输入端与牵引变压器的牵引绕组相连，通过线路接触器进行分合。牵引变流器主要由四象限变流器、中间直流回路和PWM逆变器组成。

牵引变流器具有明显的高压警示标识、高压指示灯，注明只有专业人员可以打开的标识。 象限变流器由四象限前级电路和四象限脉冲整流电路两部分组成。四象限前级电路由充电电阻、充电接触器、工作接触器构成，利用脉冲调制电流控制技术，控制整流器的输出电压稳定在直流2800 V，通过调整脉冲调制角，使交流侧电流、电压为同相位，从而使网侧的功率因数接近于1.0。

牵引变流器的中间直流回路主要由中间回路支撑电容、瞬时过电压限制电路和主接地保护电路组成。瞬时过电压限制电路由IGBT 和限流电阻组成。主接地保护电路由跨接在中间回路的两个串联电容和一个接地信号传感器组成。每台机组分别含三套接地保护电路，可以分别对三个交直交电路进行检测和保护，接地检测信号送至车载微机。中间直流回路的主要作用是：

? 在四象限变流器和电机逆变器之间实现瞬时功率平衡；

? 储能电容向牵引电动机提供基波无功功率和高次谐波的通路。 牵引变流器的电机逆变器是由IGBT 元件组成的PWM 变流器。机车在牵引工况下，6 个电机逆变器通过直-交变换，分别采用变压变频(VVVF)方式向6 台牵引电动机供电，实现了机车的轴控控制；机车在在制动工况下，6 个电机逆变器通过交-直变换，向中间直流回路提供电能，将牵引电动机产生的电能回馈给电网。

四象限变流器控制其输出稳定的中间直流电压，并使交流侧电流、电压为同相位，从而使网侧的功率因数接近于1.0。

牵引变流器的中间直流回路主要由中间回路支撑电容、瞬时过电压限制电路、主接地保护电路等组成。瞬时过电压限制电路用于直流回路的过电压抑制及停机后的快速放电；主接地保护电路用于变流器主电路接地检测。

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牵引变流器的电机逆变器是由IGBT 元件组成的PWM 变流器。机车在牵引工况下，逆变器通过直-交变换，采用变压变频(VVVF)方式，向牵引电动机供电，实现了机车的轴控控制；机车在制动工况下，逆变器通过交-直变换，向中间直流回路提供电能，将牵引电动机产生的电能回馈给供电线路。 5.6.2 效率

牵引变流器效率不小于97.5%。 5.6.3 控制电压

控制电压为DC 110 V。 5.6.4 牵引变流器结构特点

牵引变流器由所列的主要部件组成：四象限整流器模块、中间支撑电容、逆变器模块、过压保护装置、检测装置、控制装置、开关电器、冷却系统。 5.6.5 牵引变流器冷却方式

牵引变流器采用强迫水循环冷却方式，冷却水加有添加剂，冷却系统性能如下： ? ? ? ? ? ? ? ?

牵引变流器冷却方式为强迫水循环冷却（有添加剂）； 水和添加剂的体积比例为45:55； 添加剂成份为乙二醇；

适应环境温度的措施为低温时用加热器对控制装置进行预热； 模块入口水温为60℃； 模块出口水温为66℃；

每个模块额定水流量为9.5 L/min；

冷却液满足在-40℃低温环境下使用要求。冷却液可以采用在专用焚烧炉中焚烧的方法进行处理，焚烧后产生水和二氧化碳，无污染，满足环保要求。

5.6.6 牵引变流器保护

牵引变流器设有如下保护功能： ? 水冷却系统的保护； ? 过流和过载保护； ? 接地保护；

? 瞬时过电压保护； ? IGBT元件短路保护；

? 中间直流回路电压过压及欠压保护； ? 输入电压过压及欠压保护； ? 控制电源保护；

? 检修时的安全连锁保护。 5.6.7 牵引变流器技术

牵引变流器每台机车使用数量为2台，技术参数： ? 额定输入电压为1450 V/50 Hz； ? 额定输入电流为965 A； ? 中间电压为2800 V； ? 额定输出电压为2150 V； ? 额定输出电流为390 A； ? 最大输出电流为520 A；（按三相叙述） ? 效率不低于97.5%； ? 控制电压为DC 110 V；

? 外形尺寸为4000 mm×1050 mm×2050 mm(L×W×H)； ? 质量为约3900 kg（含冷却液）。

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5.6.8 牵引变流器功率模块

牵引变流器采用模块化设计，包括四象限变流器模块和逆变器模块。每种模块由IGBT元件、触发单元和散热装置等组成。变流器模块安装有快速接头，可以快捷插拔，不需排放冷却回路中的冷却液。变流器模块与外围控制电路通过连接器相连，主电路接线端子、控制连接器、快速接头便于接近，打开变流器柜门即可方便地对变流器模块进行拆装、维护。变流器模块更换不需要特殊的工具、工装。

牵引变流器功率模块在机车上的更换时间不大于30 min（不包括中间直流回路放电时间）。牵引变流器功率模块技术参数如下：

四象限变流器模块：

? 额定电压为1450 V； ? 额定电流为965 A； ? 最大电流为1960 A； ? 重量为30 kg；

? 外形尺寸为563 mm×320 mm×270 mm (L×W×H)； ? IGBT元件参数为4.5 kV/900 A； ? IGBT元件开关频率为450 Hz；

? 模块在车上正常的更换时间不大于30 min。 a) 逆变器模块：

? 额定电压为2800 V； ? 额定电流为390 A； ? 最大电流为520 A； ? 重量为19 kg；

? 外形尺寸为563 mm×320 mm×160 mm (L×W×H)； ? IGBT元件参数为4.5 kV/900 A； ? IGBT元件开关频率为450 Hz；

? 模块在车上正常的更换时间不大于30 min。 b) 中间电压过压抑制模块技术参数：

? 额定电压为2800 V；

? 斩波电阻（阻值/功率）为7.8 Ω/6 kW； ? IGBT元件参数为4.5 kV/900 A。 c) 支撑电容器技术参数：

? 电容值为6.4 mF； ? 额定电压为3300 V；

? 最高可重复电压（可持续时间）为DC 5000 V（0.1s）； ? 额定电流为273 A；

? 最大可重复电流（可持续时间）为301 A； ? 重量为60 kg；

? 单个外形尺寸为230 mm×330 mm×670 mm (L×W×H)。 5.6.9 牵引变流器试验

牵引变流器试验按IEC 61287-1:2005规定进行。牵引变流器首次装车前，应随牵引电机进行地面联调试验，试验按照IEC 61377-3执行。 5.7 牵引电机 5.7.1 综述

牵引电机为三相鼠笼式异步电机。

牵引电机根据电压型PWM逆变器供电的特点进行特殊设计，能保证在PWM逆变器的整个输出电压、频率范围内电机的脉动转矩、损耗和噪声均满足相关标准要求。

牵引电机能承受由于机车运行时所产生的振动和冲击，以及由于电气突然短路时产生的短路转矩。

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牵引电机能够在规定的条件下（额定载荷、最高和最低网压范围内、轮径变化范围内、最高环境温度）正常运行。

牵引电机机座上设有防落安全托。

牵引电机采用强迫通风冷却，允许温升符合IEC 60349-2:2002的相关规定。

所有牵引电机，在其外形尺寸、安装尺寸和电气性能等方面具有互换性。所有电机的特性允差符合IEC 60349-2:2002的相关要求。所有维修期间需更换的零部件，包括转子、端盖、轴承等具有互换性。

牵引电机滚动轴承采用油脂润滑，设有注油口，用于补加润滑脂。轴承油脂密封采用非接触的迷宫式结构。

机车采用绝缘轴承以防止电蚀。 牵引电机采用滚动抱轴半悬挂。

牵引电机的设计、制造和试验符合IEC 60349-2:2002的规定。 5.7.2 牵引电机特性

牵引电机特性满足IEC 60349-2:2002标准和机车的牵引和再生制动特性的要求。电机所有特性计算，电阻的参考温度为150 ℃。 5.7.3 技术参数

牵引电机主要技术参数为： ? 额定功率为1250 kW； ? 最高电压为2150 V； ? 额定转速为1365 r/m； ? 额定电流为390 A； ? 额定频率为46 Hz； ? 额定转矩为8806 Nm；

? 恒功率转速范围为1365 r/m～2662 r/m； ? 最大电流（起动时）为520 A； ? 起动转矩为11852 Nm； ? 最高转速为2662 r/m；

? 超速试验（2 min）(IEC 60349-2:2002)为3195 r/m； ? 额定效率（持续点）不小于94.5%； ? 工作频率范围为0～110 Hz； ? 极数为4；

? 绝缘等级为200级； ? 冷却方式为强迫风冷；

? 牵引电机轴承温升不高于55 K；

? 牵引电机轴承允许最高温度不低于120 ℃； ? 悬挂方式为滚动轴承的抱轴式悬挂； ? 重量约2600 kg。

5.7.4 牵引电机结构、材料和制造要求 5.7.4.1 牵引电机结构、材料和制造

具体要求如下： a) 定子：

? 为了抑制由逆变器运行时的高次谐波电流引起的集肤效应而使交流电阻增大、

温度上升的情况，定子线圈采用多并列方式、扁平断面形状；

? 定子槽口设置通风空间，提高冷却效果。空气间隙比通用电机大，减少尘埃附

着。

b) 转子：

? 转子采用短路鼠笼式结构：

? 转子导条为银铜合金，为了最大限度地抑制热膨胀，采用纯铜端环：

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通过制动系统控制单元完成的。电子制动阀采用Longworks网线总线方式，将司机的制动控制指令传递给制动控制单元进行处理，制动控制单元再通过网络传递指令给电空制动单元，实现对各类制动模块的控制。制动系统控制单元通过继电器接口模块与机车控制系统进行数据交换，完成整车制动系统的控制、空电联锁控制、制动故障信息显示及故障诊断等功能。

e) I/O接口是用来将机车外部的各类开关量信号及模拟量信号经过处理转换，变成微

机网络控制系统可识别的控制信号；将网络控制系统输出的数字量信号或模拟量信号经过处理转换，用来驱动机车外部控制装置。由于机车采用分布式网络控制系统，因此机车控制监视系统TCMS、牵引变流器控制单元、辅助变流器控制单元和制动控制单元内均设有开关量输入、输出I/O接口板及模拟量输入、输出I/O接口板。 f) 每个司机室设有一个触摸式微机显示屏，在不同页面和区域显示运行信息和故障信

息。TCMS将机车牵引变流器、辅助变流器、控制电器柜和司机室控制开关等电器的信息汇总，并通过RS485总线传递给微机显示屏进行各种信息的显示。

5.10.5 控制系统采用冗余设计，通讯网络通过本身两个通道进行冗余，重要的I/O采用双份，冗余切换过程将在尽量短的时间内进行，并不影响机车的运用。

5.10.6 中央控制单元设有两套以热备方式工作的控制环节，一套为主控制环节（主控机），一套为备用控制环节（辅控机）。当主控机发生故障时，系统将自动切换到辅控机上，切换完成后能恢复机车原来工作状态，不损失功能和动力。

5.10.7 中央控制单元与牵引变流器和辅助变流器之间以通讯总线方式实现信息的传递。当中央控制单元正常工作时，发送给牵引变流器和辅助变流器的信息数据均来自主控机；当主控机故障时，系统将自动切换传输通路，转由辅控机提供信息数据。 5.10.8 监测与诊断

5.10.8.1 微机显示屏正常运行时主画面显示下列信息：

? 手柄级位、运行工况、日期等； ? 网压、原边电流、控制电压；

? 主断路器状态、受电弓状态及机车运行方向； ? 轮周牵引力或再生制动力； ? 故障信息。

5.10.8.2 对下述状态进行监测：

? 控制系统对外接口的状态通过界面切换，可以实时显示出来，有清晰的信号名称和

状态量。

? 各控制单元的状态信息，通过界面切换，可以在机车显示屏上实时显示出来，有清

晰的单元名称和状态指示，

? 机车的重要数据，通过界面切换可以在微机显示屏上实时显示出来。 ? 微机显示屏对牵引变流器和辅助变流器设有单独的界面，可以对其运行工况进行实

时监测。

? 对与机车运行控制有关的司机操作指令的监测。 5.10.8.3 机车的故障诊断：

? 机车控制系统具有自诊断功能，自诊断信息可在微机显示屏上进行显示。 ? 机车的各种故障进行实时记录，所记录的数据采用先进先出模式，总是保持最新的

记录，同时自动消除无效记录，记录故障信息的容量为4M（约300条信息），故障信息包含代码、故障名称、故障发生时间及故障发生时的网压、原边电流、机车方向和机车速度等相关数据。故障发生时显示出相应的故障处理指南，以帮助司乘或维护人员检查并清除故障。

5.10.8.4 机车主要信息由微机显示屏显示，显示屏亮度可进行调节，对不同类别的显示信息采用色彩予以分开。

5.10.8.5 采用电动仪表等显示信息对微机显示信息进行补充。

5.10.8.6 机车控制系统能实现机车状态信息、故障信息的诊断和记录，而且状态信息、故障信息和故障记录的具体信息都能通过不同界面查阅。 5.10.8.7 机车故障信息包括：

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? 主电路接地故障； ? 欠压/过压； ? 牵引变流器故障； ? 辅助变流器故障； ? 制动系统故障； ? 蓄电池充电器故障； ? 主变压器故障； ? 牵引电机故障； ? 辅助电路接地故障； ? 控制电路接地故障。 5.10.9 机车控制监视系统、牵引变流器及辅助变流器采用专用的转接电缆和读取软件，通过以太网或USB接口进行信息采集和转储。采用中文Windows操作系统环境的软件进行转储和分析。

5.10.10 司机警惕控制 ：

? 司机警惕装置功能启动的速度条件是机车速度不小于3 km/h，并且司机控制器的

方向手柄不在零位；

? 警惕脚踏和按钮开关、司控器的级位转换、制动手柄、撒砂、鸣笛的有效操作对司

机警惕装置具备复位功能。

? 报警间隔周期 为60 s，司机警惕控制装置开始启动声音报警，采用语音箱发声，

将YX7-10作为输入端，YX7-12作为输入地，信号为12 V，报警音为“无人警惕”，且在微机状态显示屏显示提示信息，10 s无操作，司机警惕装置实施制动。 ? 司机警惕装置实施的制动为常用全制动。

? 司机警惕装置在故障状态可以隔离，隔离后机车可正常运行，机车具有故障/隔离

记录功能，可在显示屏查询，并可进行转储和地面分析。 ? 司机警惕装置具备在机车静止状态下的试验功能。

? 来自监控装置或司机警惕装置的停车命令都将实施制动，来自监控装置的紧急制动

指令优先于司机警惕装置。

5.10.11 机车具有牵引力和再生制动力变化率控制功能，通过调节机车牵引力和再生制动力的变化率，在司机操作或是机车过分相区时，减小纵向冲击力。 5.10.12 机车具有自动换端功能。 5.11 机车照明

5.11.1 头灯照明符合TB/T 2325.1—2006标准要求，采用50 W氙灯，具有减光功能，电磁兼容符合标准EN 55015:2006，其参数：

? 工作电压为DC 110 V； ? 额定电流不大于1.4 A； ? 启动电流小于3.7 A。 5.11.2 辅照灯/标志灯：符合TB/T 2325.2-2013的规定，机车前窗下部左右两侧各设有一个辅照灯和一个标志灯。每个标志灯由可分别显示红、白色的LED组成，灯光控制按技规执行。机车辅照灯具有闪光功能，此功能可通过辅照灯多位置开关进行切换。

5.11.3 机车走廊和机械室均具有良好照明，并设有检查用行灯插座（DC 110 V）。 5.12 其他

5.12.1 机车设有运行位、低压试验位、外接辅助电源位的电气转换开关和库用开关，库用开关与接地开关安全钥匙箱有安全联锁。 5.12.2

? ? ? ? 5.12.3

在每台机车车体外两侧适当位置装有如下插座：

二个（每侧各一个）库内动车用插座（采用DC 600 V供电）； 一个供车内辅助电机用电的外接辅助电源插座；

一个供蓄电池充电和库内低电压试验用电的外接电源插座； 采用标准为TB/T 2761—1996。

机车上的所有电器和风动装置能在0.7倍的额定电压（DC 110 V）及0.75倍额定

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风压 (700 kPa)下可靠工作。

5.12.4 车上各种设备承受振动加速度和冲击加速度的能力符合EN 50155:2007。 5.12.5 机车上各种计量仪表（包括风表）的精度不低于2.5级。

5.12.6 机车耗电量计量装置能分别计量机车牵引耗电量及再生制动反馈电量。 5.12.7 电缆要求：

? 卤酸含量不大于5 mg/g； ? PH值不小于4.3； ? 烟密度不小于80%；

? 电导率不大于10 us/mm；

? 使用寿命为30年（或750万公里）；

? 电缆屏蔽层为细柔镀锡铜丝，编织密度大于80%，能阻止脉冲对信号传输的干扰，

并不会对外产生磁场。

5.12.8 线槽中所有导电母排和导线端部都有持久、清晰可见的统一顺序的线号标志。机车所有装置和配件都有清晰可见的代号及中文铭牌。 6 机械部分技术要求 6.1 机车车体 6.1.1 基本要求

6.1.1.1 车体符合GB 146.1—1983的电力机车限界要求，并符合客运车站高站台限界的要求。

6.1.1.2 车体采用整体承载的框架式焊接结构。顶盖为可拆卸顶盖，以便于车内设备吊装，密封结构可多次重复使用并保持其密封性能，车内设备布置考虑了尽量避免拆卸顶盖。 6.1.1.3 车体结构符合标准化、系列化、模块化设计原则并满足可靠性、可用性、可维护性与安全性的要求。

6.1.1.4 车体及安装在车体外部的各种设备和门、窗、盖等均良好密封，以防止雨雪等对车内设备的侵袭。

6.1.1.5 为实现机车25 t轴重所加的配重块不得吊挂在车体下部，每个配重块的重量不超过3 t；23 t和25 t轴重间转换应保证车体重心位置基本不变。 6.1.1.6 主要技术参数：

? 车体长度（两端面间）为20230 mm； ? 车体长度（车钩中心线）为20846 mm； ? 车体底架长度为19630 mm； ? 车体宽度为3100 mm；

? 车体宽度（扶手杆处）为3320 mm； ? 车体顶盖距轨面高度为4100 mm；

? 车钩中心线距轨面高度为880 mm±10 mm。 6.1.2 载荷及强度要求

6.1.2.1 车体（包括司机室）承载能力按UIC 566:1990确定，车体的纵向压缩载荷取3400 kN，纵向拉伸载荷取2700 kN。

6.1.2.2 车体通过有限元方法进行疲劳强度校核，评价方法根据标准EN 12663:2000 和ERRI-B12/RP17。

6.1.2.3 整备状态车体弯曲自振频率与转向架点头和浮沉振动频率的比值不小于1.4。整备状态车体最低弯曲自振频率不低于10 Hz。

6.1.2.4 车体排障器中央的底部能承137 kN的静压力而不产生永久性变形，并符合GB/T 3317-2006规定。

6.1.2.5 车体内部件及其紧固件承受的运用载荷，按UIC 566:1990 中2.2.1确定，并按UIC 566:1990中相应评价方法评价。

6.1.2.6 在设计车体紧固件时，冲击载荷按作用于部件自身质量的惯性力计算。冲击加速

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度按UIC 566:1990中2.1.4确定，并按UIC 566:1990中相应评价方法评价。

6.1.2.7 结构的承载能力按强度、变形、频率和疲劳强度及寿命等项指标进行评价。 6.1.3 车体结构与材料要求

6.1.3.1 车体为整体承载结构，由底架、侧墙、车顶、两端司机室、司机隔墙等组成一个整体。采用可拆卸的活动顶盖，在机车检修库内，天车吊钩距轨面高度不超过9000 mm条件下，能把车体内各屏柜、各机组等单独吊出和吊入。

6.1.3.2 车体内的设备布置，人员易于接近，以便进行检修作业，机组各屏柜能单独吊入、卸出，机械室设有宽敞的直通式走廊，走廊宽度不小于600 mm，便于运行中巡视，走廊地板要平整、防滑。

6.1.3.3 车体采用底架与车内设备安装骨架焊接的一体化结构。车体钢结构主要由司机室装配、底架装配、侧墙以及连接横梁等结构组成一个封闭的框架式箱形构体。车内设备都设有独立的设备安装骨架，安装骨架主要有下述几种方式：

? 采用压型槽钢预埋螺母的方式，例如：CI柜安装骨架等；

? 采用预焊燕尾式槽钢方式，例如：卫生间、复合冷却器、管路柜安装骨架等； ? 采用安装面螺栓紧固方式，例如：牵引通风机、操纵台安装骨架等。

6.1.3.4 底架侧梁上设有四个强度足够的吊车销孔，并在前后端牵引梁上设有四个救援用的吊车销孔（带一个转向架起吊，另一个转向架留在轨道上）。

6.1.3.5 底架侧梁底部设有四个架车支承座和供检修用的四个支承点，在车体支承座架起距轨面高度不超过2500 mm的条件下，转向架和牵引变压器可自车体下推出，其位置不妨碍架车作业。

6.1.3.6 车体与转向架之间设有备用的联接装置，以便在需要时将车体同转向架一并吊起。在转向架低速脱轨时，使转向架的吊钩或其他用来连接车体的构件损坏的可能性最小，保证救援时可以正常使用这些装置。

6.1.3.7 车体两端前下部安装排障器，排障器能方便地进行上下调节。

6.1.3.8 车体前端结构保证在不拆除排障器的情况下能方便地更换车钩及缓冲器。 6.1.3.9 机车的两端设有调车员脚踏板，并有相应的扶手。 6.1.3.10 每个司机室侧面设有两个带锁的入口门，每个入口两端设有扶手。第一级脚蹬上平面距轨面高度不超过450 mm。 6.1.3.11 车顶面涂抹胶粘剂后，均匀摊撒橡胶颗粒，随同胶粘剂固化到车顶，形成防滑层，确保车顶作业人员安全。

6.1.3.12 车体钢结构材料具有良好的使用性能，6 mm（含6 mm）以下钢板采用冷轧钢板，6 mm以上钢板采用热轧钢板，车体材料要求：

a) 机车车体材料的牌号、机械性能如下：

1） 牌号为Q345B（符合标准GB/T 1591—2008）：

? 最小拉伸极限为470 MPa～630 MPa； ? 屈服极限为 345 MPa。

2） 牌号为09CuPCrNi（符合标准TB/T 1979—2003）：

? 最小拉伸极限为480 MPa； ? 屈服极限为345 MPa。

3） 牌号为Q235A（符合标准GB/T 700—2006）：

? 最小拉伸极限为375 MPa～500 MPa； ? 屈服极限为235 MPa。

b) 材料主要应用范围：

? 司机室骨架、底架等为Q345；

? 顶盖骨架板梁、机械间内设备台架为Q235A； ? 司机室蒙皮、侧墙蒙皮、顶盖蒙皮为09CuPCrNi。

6.1.3.13 车体焊接按标准TB/T 1580—1995、TB/T 1982—1987、TB/T 2374—2008、TB/T 2446—1993、TB/T 2785—1997规定进行；焊接材料应选用符合标准GB/T 8110—2008的焊丝，可适宜较宽的焊接电流范围，采用富氩保护气体进行焊接，适用于碳钢及500 MPa级低合金钢的单道及多道焊。

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TJ/JW011—2014 6.1.4 制造要求 6.1.4.1 首件焊接要求：

a) 对首件车体和其他重要结构件的所有高应力焊缝和高应力焊区进行X射线探伤或

超声波探伤； b) 高应力焊缝和高应力焊区根据有限元分析和/或强度试验的结果确定临界疲劳焊； c) X射线探伤符合GB/T 3323—2005的规定；超声波探伤符合GB/T 11345—1989的

规定。

6.1.4.2 批量焊接要求 ：

a) 所有焊缝均进行目视检查；

b) 对所有高应力焊缝进行磁粉或着色探伤检查，对车体底架边梁与端梁的连接焊缝进

行100%超声波探伤检查，并采用X光探伤抽查，每半年或每50台抽检1台； c) 车体上的焊缝控制、焊缝质量和焊缝强度采取以下措施：

1) 焊前准备：

? 制定焊接计划文件，包括工作计划、焊接顺序计划以及焊接工艺规程等； ? 焊接部件严格按图纸要求制作，机械加工表面无缺口和裂纹。焊缝区域的

表面无锈斑、污物以及其它影响焊接质量的杂物；

? 焊工在上岗前，根据焊缝形式进行技能培训，考核通过后，持证上岗。 2) 焊接过程的实施：

? 焊接过程中采用专用工装，尽量使焊缝在平位置进行焊接； ? 焊接过程严格按照焊接工艺规程实施；

? 进行过程检查。实施焊前检查、过程检查以及焊后检查三次检查过程，并

在相应的检查文件中记录，以实现可追溯性。

3) 焊接修复：

? 根据焊缝的设计以及使用要求，编写焊接修复工艺文件；

? 返修焊缝进行100%外观检查，重要焊缝采用指定的无损检测手段，并在

相应的检查文件中记录，实现可追溯性； ? 严格执行焊接标准，选用符合GB/T 8110—2008标准的焊接材料，以保证

焊缝强度。 6.1.5 车体检测

6.1.5.1 车体钢结构焊接完成后，底架上挠度（前后旁承座间）控制在3 mm～5 mm范围内以确保在设备安装后底架保持水平。

6.1.5.2 车体钢结构总成后，左右两侧二系弹簧安装面高度差不大于±2 mm。

6.1.5.3 机车落成后，在平直道上，车体前后水平差不大于10 mm（在车钩纵平面参考点处测量）；左右侧水平差不大于6 mm（在水平面距机车中心1500 mm两个参考点处测量）。 6.1.6 车体油漆

6.1.6.1 机车采用的油漆配套体系为双组份环氧底漆＋弹性原子灰腻子＋丙烯酸聚氨酯磁漆。

6.1.6.2 车体表面找平方式为侧墙蒙皮采用预拉伸工艺，辅助弹性原子灰腻子找平方式。 6.1.6.3 腻子总厚度要求不超过3 mm。

6.1.6.4 油漆的烘干采用喷烤漆房，喷涂操作在18℃以上环境温度下进行。喷涂完成后。 6.1.6.5 油漆房内空气经过循环过滤、加热，保证室内作业环境，环境温度保持在18℃以上。

6.2 车钩及缓冲器

6.2.1 车钩及缓冲器的牵引能力与车体强度相符合。 6.2.2 车钩型式尺寸符合TB/T 1595—1996规定。

6.2.3 车钩装有下作用式单侧手提杆，并能与TB/T 2950—2006、TB/T 3044—2002、TB/T 3046—2002规定的各型车钩相联挂。

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6.2.4 缓冲器采用大容量缓冲器，其容量为100 kJ，此时的阻抗力为2500 kN。 6.2.5 在缓冲器和车体间具有超载保护功能，具体结构、方式如下：

车钩箱内从板座与车钩箱侧立板采用M30螺栓过盈配合安装，每侧前从板座由11个螺栓固定，每侧后从板座由13个螺栓固定。超载时，安装螺栓受到剪切先行断裂，达到保护车体目的。

6.2.6 车钩材料：

? 型号为E级钢，符合标准为TB/T 2942—1999； ? 材料最小拉伸极限为830 MPa； ? 屈服极限为690 MPa。 6.2.7 车钩强度：

? 钩体最小破坏载荷为4005 kN；

? 钩体最大永久变形为加载3115 kN时不大于0.8 mm； ? 钩舌最小破坏载荷为3430 kN；

? 钩舌最大永久变形为加载1780 kN时不大于0.8 mm。

6.2.8 在有地沟和必要的工装前提下，车钩及缓冲器能在不架起车体时进行拆装检修。 6.3 转向架 6.3.1 基本要求

6.3.1.1 采用三轴转向架。除轴箱安装的传感器或其它小的附件以外，两个转向架能整体互换。转向架的零部件可以通用和互换。转向架在允许速度范围内运行时，不会与车体或其它部件发生不正常的接触和碰撞。

6.3.1.2 转向架采用标准化、系列化、模块化设计，符合可靠性、可用性、可维护性与安全性的规定，基本达到无磨耗、免维修的要求。转向架便于从车体下推出，轮对轴箱装置便于更换。

6.3.1.3 转向架主要由构架、轮轴驱动系统、一系悬挂系统、二系悬挂系统、牵引装置、电机悬挂装置、基础制动装置、空气管路、附属装置等组成。 6.3.1.4 车轮踏面外形符合TB/T 449—2003标准要求。

6.3.1.5 转向架采用低位牵引杆传递牵引力，保证机车有良好的粘着性能。

6.3.1.6 为了防止转向架在维护车间移动时受到损坏，在构架端部设置纵向防撞结构。 6.3.1.7 机车落成后，在平直道上，每个转向架纵向水平差不大于5 mm。 6.3.1.8 车轮的踏面形状符合TB/T 449—2003要求的JM3磨耗型踏面外形要求，主要技术参数 ：

? ? ? ? ?

轮对内侧距（未落车状态）为1353 mm；

轮径(新/半磨耗/磨耗)为1250 mm/1200 mm/1150 mm； 转向架固定轴距为2250 mm ＋2000 mm； 转向架自重为30263 kg； 每轴簧下重量为5800 kg。

＋0.5－16.3.2 主要性能

6.3.2.1 转向架符合运行稳定性、平稳性、舒适度等动力学性能的要求。 6.3.2.2 转向架与车体有良好的耦合，能通过悬挂系统抑制冲击和振动激扰对车体的影响。 6.3.2.3 转向架产生频率避免与车体固有频率相同或相近的振动。

6.3.2.4 转向架构架静强度和疲劳强度符合UIC 615-4:2003 的要求，弹簧、轮轴等主要零部件强度符合相关UIC标准的要求。 6.3.2.5 在设计转向架紧固件时，冲击载荷及强度评价方法按UIC 615-1:2003中4.2确定。 6.3.3 构架

6.3.3.1 构架采用高可靠性结构。构架由两个侧梁、一个牵引梁、一个横梁和两个端梁组成。各梁均采用箱形焊接结构。高应力连接点、连接面均进行加工。在构架上焊有电机吊座、制动器吊座、减振器安装座等。

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6.3.3.2 构架为钢板焊接结构，每台转向架构架进行整体退火以降低焊接应力。 6.3.3.3 构架材料的牌号为Q345B，符合标准GB/T 1591—2008，机械性能如下：

? 最小拉伸极限为470 MPa～ 630 MPa； ? 屈服极限为345 MPa。 6.3.3.4 构架焊接按标准TB/T 1580—1995、TB/T 1983—1987、TB/T 2374—2008、TB/T 2446—1993、TB/T 2785—1997的规定进行，焊接材料应选用符合标准GB/T 8110—2008规定的焊丝，可适宜较宽的焊接电流范围，采用富氩保护气体进行焊接，适用于碳钢及500MPa级低合金钢的单道及多道焊如下：

6.3.3.5 构架采用有限元分析和结构模态计算进行应力分布、结构固有频率、动力响应及耐久性等分析，对焊缝进行疲劳强度评估，对电机吊座结构及其附近的结构强度进行重点分析。

6.3.3.6 通过构架结构强度试验确认其在运行中受组合作用力时不会产生永久变形和裂损的危险，以及构架的实际疲劳性能、可能存在的薄弱环节及其安全系数。

6.3.3.7 构架加工完成后，留有明显的水平基准标志，并用钢印打上构架型号和代号。 6.3.3.8 防腐与油漆满足气候环境和运用条件的要求。

6.3.3.9 转向架构架和轮轴之间绝缘良好，通过设置接地装置实现轮轴与转向架之间良好的导电性能，从而避免轴承的电腐蚀。 6.3.4 轮轴驱动系统

6.3.4.1 轮轴驱动系统由驱动装置（含齿轮箱、抱轴箱）、轮对、轴箱、牵引电机等部件组成。

6.3.4.2 根据机车的动力学性能、可靠性、维修性对轮轴驱动系统进行了科学合理的设计。 6.3.4.3 驱动装置和牵引电机组成一个刚性组件。一端通过安装于抱轴箱内的两个滚动轴承支承在车轴上，另一端通过一个吊挂点悬挂于转向架构架上。

6.3.4.4 转向架轮轴驱动系统作为完整的系统，在转向架落成前，首先进行该系统的集成以及该系统的联调。 6.3.5 轮对

6.3.5.1 轮对由车轮、车轴、制动盘等组成。 6.3.5.2 车轮要求：

a) 采用进口整体碾钢车轮；

b) 踏面外形符合TB/T 449—2003 要求； c) 残余静不平衡值不大于75 gm； d) 逐个进行探伤检查；

e) 车轮在使用限度内，不会出现断裂、掉块、剥离； f) 车轮质量为692 kg； g) 材料为车轮钢J11； h) 机械性能：

22

? 抗拉强度为900 N/mm～1050 N/mm； ? 延伸率不小于13%； ? 断面收缩率不小于14%；

? 硬度为踏面下30 mm处不小于250 HB； ? 轮辋硬度差不大于20 HB； ? 轮辋表面硬度不小于 269 HB； ? 轮缘中部硬度不小于321 HB。

6.3.5.3 车轴要求：

? 车轴有良好的几何形状，有足够的刚度和抗疲劳的能力。车轴设计寿命达到400

万公里；

? 车轴执行的标准：GB 5068—1999、TB/T 1027—1991 ；

? 车轴坯锻制，并进行时效处理；车轴表面进行强化处理；成品轴进行探伤检查；车

轴采取防止运行时激起异物打击造成损坏的措施；轴端用钢印打上轴号；

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? 车轴材料牌号为JZ50钢材；

2

? 屈服点不低于330 N/mm；

2

? 极限强度不小于593 N/mm； ? 延伸率不小于19%； ? 断面收缩率不小于35%；

22

? 冲击韧性（四个试样平均值）不小于34 J/cm，（个别试样最小值）不小于 J/cm。 6.3.5.4 轮对组装要求：

? 车轮与车轴采用压装配合，车轴轮座凸悬量为2 mm～7 mm，压装过盈量为0.26 mm～

0.33 mm；

? 在轮毂根部和大齿轮根部处设有压（注）油孔，以便用液压油泵辅助推出； ? 轮对组装执行TB/T 1463。 6.3.6 轴箱

6.3.6.1 轴箱采用无导框独立悬挂结构，由轴箱体、轴承、前端盖和后端盖等组成。端轴轴承自由横动量为0.3 mm～0.7 mm，中间轴轴承自由横动量为±15 mm。

6.3.6.2 轴箱具有良好的承载能力和密封性能。轴箱能够满足接地装置和速度传感器的安装要求：

? 轴箱体材料的牌号为Ｃ级铸钢； ? 抗拉强度不低于620 MPa； ? 屈服强度不小于415 MPa； ? 延伸率不小于22%； ? 断面收缩率不小于45%；

2

? 冲击韧性不小于20 J/cm。

6.3.6.3 轴箱内装有带密封装置的进口整体轴承，轴承尺寸、计算寿命、使用的润滑油脂的牌号、在正常条件下产生的温升以及轴承能够正常工作所允许的最大温升如下：

? 端轴轴承尺寸为内径160 mm、外径270 mm、宽度170 mm； ? 中间轴轴承尺寸为内径160 mm、外径270 mm、宽度176 mm； ? 计算寿命不小于300万公里；

? 轴承在正常条件下产生的温升不大于40 K； ? 轴承能够正常工作所允许的最高温度为120℃。

6.3.6.4 每个轮对的一端轴箱设有接地装置，接地装置易于安装和拆卸，确保机车接地良好，轴承不会出现电蚀现象。接地装置安装方式、接地漏电流的限值以及接地电刷与滑环磨耗量的比值如下：

? 安装方式为用螺栓固定在每个轮对的一端轴箱上； ? 接地漏电流的限值为1.5×10-10A； ? 接地电刷与滑环磨耗量的比不小于10； ? 接地电阻不大于500μΩ。

6.3.6.5 机车速度传感器的型式为光电式200脉冲，直插式。机车速度传感器的安装位置在每个转向架的中间轴一端轴箱上。速度传感器易于安装和拆卸。 6.3.7 一系悬挂系统

6.3.7.1 一系悬挂系统由轴箱拉杆、橡胶件、弹簧、油压减振器等组成。

6.3.7.2 转向架一系悬挂的结构、组成、实现轮对与转向架整体起吊的方式为转向架的每个轴箱通过1个轴箱拉杆、2个弹簧与构架连接；在端轴上设一系垂向减振器，减振器安装在车轴中心线上，两端分别连接轴箱与构架侧梁。在轴箱体上设置了T型吊钩和构架底板相连接，实现轮对与转向架整体起吊。

6.3.7.3 一系圆弹簧的数量、刚度曲线、静挠度值如下：

a) 数量为24个；

b) 刚度为825.6 N/mm； c) 挠度（弹簧+减振垫）：

? 23 t轴重：43.5 mm＋5.6 mm；

29

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? 25 t轴重：48.6 mm＋5.6 mm。

6.3.7.4 一系垂向减振器：

? 数量为8个；

? 阻尼特性为5.1 kN/0.1 m/s或9.7 kN/0.3 m/s； ? 行程为70 m；

? 两端允许偏转角不大于±15°。 6.3.8 二系悬挂系统

6.3.8.1 二系悬挂系统由弹簧、橡胶垫和减振器等组成。每个转向架通过6个螺旋弹簧与车体连接，弹簧安置在构架侧梁上。每个转向架有2个横向和2个垂向减振器连接车体与转向架。为了实现车体与转向架整体起吊，在每个转向架构架和车体底架的对应部位各设置有4个整体起吊安装座。当需要进行整体起吊时，把8块联结板用圆销固定在安装座上。 6.3.8.2 二系弹性元件：

a) 数量为12个（二系高圆弹簧）； b) 数量为24个（减振垫）； c) 挠度（弹簧+减振垫）：

? 23 t轴重为90.3 mm＋2.9 mm； ? 25 t轴重为104.2 mm＋3.3 mm。

6.3.8.3 二系减振器：

a) 二系垂向减振器：

? 数量为4个；

? 阻尼特性为12 kN/0.1 m/s或22 kN/0.3 m/s； ? 行程为240 mm；

? 两端允许偏转角不大于±15°。 b) 二系横向减振器：

? 数量为4个；

? 阻尼特性为5 kN/0.05 m/s或9.6 kN/0.1 m/s或16 kN/0.2 m/s； ? 行程为570 mm；

? 两端允许偏转角不大于±12°。

6.3.8.4 每个轴箱钢弹簧与二系钢弹簧上有工作载荷下的工作高度及自由高数值的永久性标记，运用200万公里后，其自由高变形量不大于1%。钢弹簧采用一次绕制成形工艺制造。 6.3.9 牵引装置

采用低位、无磨耗牵引杆，通过橡胶关节分别与车体和构架的牵引销相连接，连接部位有可靠的防松、防脱措施，具体措施如下：

? 牵引杆采用高强度长螺栓并涂抹防松胶，然后按力矩要求进行紧固； ? 牵引杆上有防落钢丝绳，分别吊挂在构架及车体上防止脱落； ? 牵引杆压盖螺栓采用钢丝串联整体防松；

2

? 牵引装置能承受转向架重量乘30 m/s的纵向载荷而不发生永久变形，承受转向架

2

重量乘50 m/s的纵向载荷而不发生损坏（允许永久变形）； ? 牵引橡胶节点各向刚度为：径向100 kN/mm允差-20%～+20%；轴向在10 kN载荷作

用下，挠度值约0.61 mm（参考值）。 6.3.10 驱动装置

6.3.10.1 驱动装置（含齿轮箱、抱轴箱）结构型式为抱轴式半悬挂，主要包括铸造齿轮箱、

抱轴箱、主从动齿轮、悬挂轴承等部件。 6.3.10.2 驱动装置各轴承：

? 传动端轴承尺寸为内径257.175 mm、外径358.775 mm、装配宽度71.438 mm； ? 自由端轴承尺寸为内径255.6 mm、外径342.9 mm、装配宽度57.15 mm； ? 抱轴承在正常条件下产生的温升不大于55 K； ? 轴承能够正常工作所允许的最高温度为120 ℃；

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? 计算寿命大于300万公里。

6.3.10.3 驱动装置能承受机车运行过程中的所有载荷，包括牵引和制动产生的扭矩、牵引电机在短路条件下的扭转振动和冲击扭矩、惯性力和内应力等。

6.3.10.4 驱动装置设有加油孔、排油孔，在落车状态下，借助排油孔能将齿轮箱体内的润滑油全部排尽。

6.3.10.5 能够观察驱动齿轮箱的油量，具体方法、结构及防护措施为：

驱动齿轮箱设有加油堵，可以通过打开加油堵来检查齿轮箱内的油位，在机车正常使用状态下，加油堵本体下顶点为油位下限。无需特殊防护。首次注油后，按检修规程对齿轮箱定期补油，在齿轮箱表面有明显漏油痕迹时需打开加油堵检查油位。

6.3.10.6 齿轮箱材料的牌号为球墨铸铁EN-GLS-500-7U，机械性能如下：

? 抗拉强度不低于500 MPa； ? 屈服强度不低于320 MPa； ? 伸长率不低于7%；

? 硬度为170 HBS～230 HBS。 6.3.10.7 驱动装置采用迷宫密封，以防止外界污染物、水进入齿轮箱内(仅限于飞溅的水)，并保证齿轮箱内部的润滑油不泄漏。

6.3.10.8 齿轮采用飞溅润滑，在规定的环境中和使用条件下，保证齿轮润滑充分。润滑油正常换油周期为1年或15万公里（以先到者为限）。 6.3.10.9 牵引齿轮采用优质合金钢制成：

a) 齿轮传动比、齿数、模数、螺旋角、压力角如下：

1) 传动比为4.8095； 2) 齿数为101/21； 3) 模数为9； 4) 螺旋角为8°； 5) 压力角为20°。

b) 齿轮材料的牌号以及机械性能等如下：

1) 材质为18CrNiMo 7－6 或17CrNiMo 6； 2) 延伸率大于10%；

2

3) 冲击韧性大于35 J/cm；

4) 表面硬度为680 HV1～760 HV1。

6.3.10.10 在机车发生事故需要大小齿轮脱开时，大小齿轮能够方便脱开，维持机车安全运行。

6.3.11 基础制动装置及撒砂装置

6.3.11.1 基础制动装置及撒砂装置的技术要求见制动及供风系统部分。 6.3.11.2 每个车轮都有一套制动器，制动器通过两个吊杆和闸调器的吊座连接到转向架的构架上，其中第一、六轴安装带弹簧停车器的制动器。 6.3.11.3 撒砂装置的布置及安装方式如下：

每个转向架的四角各有一个砂箱，通过六个螺栓吊挂在构架上；每个砂箱容量不小于50L。

6.3.12 附属装置

6.3.12.1 轴箱与构架之间设有垂向、横向止挡，各止挡设置的位置、间隙大小如下：

? 横向止挡设置在轴箱的端盖与构架间，各轴横向止挡间隙均为±10 mm； ? 垂向止挡设置在轴箱体的顶部和构架间，垂向止挡间隙为30 mm。 6.3.12.2 转向架构架与车体之间设有垂向、横向、摇头及点头等止挡，各止挡设置的位置、间隙大小如下：

? 转向架构架顶面与车体对应位置设有垂向止挡，间隙为45 mm； ? 转向架构架中部的侧面与车体对应位置分别设置带弹性的横向止挡，自由横向间隙

为±20 mm；弹性横向间隙为±5 mm；

? 转向架构架顶面两外侧（靠近构架一端）和车体的对应位置设置摇头止挡，间隙为

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