我国首型自主研制重载电力机车和谐D2F试制成功 轴重达到30吨
自主创新驱动发展全面提升我国铁路科技水平--在中国铁路总公司科技工作会议上的讲话（摘要）
自主创新驱动发展全面提升我国铁路科技水平--在中国铁路总公司科技工作会议上的讲话（摘要）卢春房【摘要】紧密围绕铁路建设、运输、经营管理需求，大力开展科技创新，中国铁路总体技术水平已步入世界先进行列，部分技术成果达到世界领先水平。
梳理2015年及“十二五”铁路科技创新取得的成就，总结铁路科技创新组织模式，分析铁路科技发展新形势，提出“十三五”铁路科技发展思路、原则及目标，部署2016年铁路科技创新重点任务。
【期刊名称】《中国铁路》【年(卷),期】2016(000)005【总页数】6页(P1-6)【关键词】中国铁路;科技创新;组织模式;“十三五”【作者】卢春房【作者单位】中国铁路总公司，副总经理，北京，100844【正文语种】中文【中图分类】U2;G322.1这次科技工作会议的主要任务是：深入贯彻党的十八大和十八届三中、四中、五中全会精神，全面落实国家创新驱动发展战略和中国铁路总公司党组对科技工作的决策部署，总结2015年和“十二五”铁路科技创新工作，分析现阶段科技创新面临的新形势，明确“十三五”期间科技工作的目标和任务，部署2016年科技重点工作，动员全路科技工作者大力推进自主创新，全面提升铁路科技水平，为实现“十三五”良好开局提供强有力支撑。
过去一年，科技系统紧密围绕中国铁路总公司（简称总公司）重点任务，大力推进关键技术装备自主化，深入开展安全、运营服务、工程建设技术攻关，精心组织重大综合试验，扎实推进知识产权、技术标准、科技管理等工作，铁路科技创新取得了新成绩。
一是关键技术装备自主化取得重要进展。
动车组方面，依靠自主研发和正向设计，我国全面拥有自主知识产权的时速350 km中国标准动车组正式下线并完成型式试验，最高试验时速达到385 km，表现出优异的运行品质，在安全性、可靠性、列车信息管理、节能环保等方面实现新的提升，标志着我国高速动车组技术水平进入世界“第一方队”。
列控系统方面，组织铁路通信信号企业联合航空航天系统等单位，完成自主化车载ATP和无线闭塞中心RBC等核心装备研制，正在进行测试验证；结合莞惠线联调联试，完成城际铁路C2+ATO列控系统测试试验。
HXD3C型电力机车
HX D3C型电力机车外形特点车辆设计：中国北车集团大连机车车辆有限公司车辆建造：中国北车集团大连机车车辆有限公司型号：HXD3C （和谐电3C）建造年份：2010年UIC轴式：Co-Co轨距：1,435 mm机车总重：138t（无配重）；150t（有配重）电力系统：单相交流25 kV / 50 Hz最高速度：120km/h输出功率：7,200 kW所在地：中国编辑本段技术参数电传动方式：交——直——交，轴控最大牵引力：520kN（23t轴重）570kN（25t轴重）持续牵引力：370kN（23t轴重）400kN（25t轴重）最高试验速度：132km/h持续速度：70km/h（23t轴重）65km/h（25t轴重）功率因数：≥0.98基础制动方式：轮盘制动+储能制动电制动方式：再生制动电制动功率：7200kW编辑本段概述HXD3C 型是在HXD3 型和HXD3B 型电力机车基础上研制的交流传动六轴7200kW 干线客运电力机车，该机车通过更换增加供电绕组的主变压器，增加列车供电柜、供电插座、客货转换开关、双管供风装置等，使机车具有牵引旅客列车的功能，并可以向旅客列车提供风源及稳定的DC600V 电源，与25G型客车良好匹配。
机车采用PWM矢量控制技术等最新技术的同时，尽量考虑对环境的保护，减少维修工作量。
另外，以能够在中国全境范围内运行为前提，在满足环境温度在-40℃～+40℃，海拔高度在2500m 以下的条件的同时，最大考虑到3组机车重联控制运行。
这款机车是“和谐型”交流传动电力机车系列中，首款适用于客货运的两用车型，由中国北车集团大连机车进行研发及生产，其产品技术借鉴了先前制造的HXD3型（日本东芝）和HXD3B型（加拿大庞巴迪）机车。
编辑本段主要特点轴式为C0-C0，电传动系统为交直交传动，采用IGBT水冷变流机组，1250kW 大转矩异步牵引电动机，具有起动（持续）牵引力大、恒功率速度范围宽、粘着性能好、功率因数高、能源消耗低等特点。
电力牵引传动与控制
图1-5 内燃机车交-直电传动
3. 交-直-交电力传动系统
➢ 采用交流牵引电机，彻 底克服了直-直系统的不 足，重量轻，造价低， 可靠性及维修性好
2002年11月27日， 中华之星在秦(皇岛)沈(阳)客运专线上创 造了中国铁路试验速度的最高记录：312.5公里/小时！
出口乌兹别克斯坦电力机车
轴式 B0-B0-B0 电传动方式：交－直－交 用途：铁路干线客货通用 持续制功率 6000kW 持续速度 53 km/h 最高运行速度 120 km/h 起动牵引力 450kN 持续牵引力 410kN (半磨耗
中国： DF4A-4B 3300马力
DF4C 3600马力
DF4D 4000马力
DF5
4500马力
韶山系列电力机车单轴功率800-900KW
➢ 我国1958年大连厂试制成功2000马力直-直机车， 同年田心厂试制成功SS1型电力机车，64年DF型 批量生产，69年试制成功4000马力DF4和SS2， 78年SS3，85年SS4，…94年SS8，98年SS95400Kw
交流电，向数台交流牵引电动机供电的传动方式。
交-直-交电力机车传动系统
代表性车型：和谐型系列电力机车（HXD）
图1-6 b 电力机车 交-直-交电传动
第一章 电力牵引传动与控制系统概述
三、国内外机车（动车组）传动控制技术 发展历史与现状
1. 大功率（内然）机车电力传动与液力 传动两种主要传动方式的演变与发展
美国：1925年制造出第一台直流电传内燃机车，之 后几乎全部生产电传机车。
和谐3型电力机车
目录[隐藏]• 1 概要o 1.1 SSJ3型机车o 1.2 HXD3型机车• 2 技术特点o 2.1 机车微机控制功能o 2.2 机车动力学性能• 3 主要结构尺寸• 4 机车主要技术性能指标o 4.1 工作电源o 4.2 牵引性能参数o 4.3 动力制动性能参数• 5 机车总体结构/布置o 5.1 机车设备布置o 5.2 司机室设备布置o 5.3 车顶设备布置o 5.4 机车冷却系统• 6 机车主要部件介绍o 6.1 真空断路器结构特点及优点o 6.2 牵引电动机o 6.3 受电弓o 6.4 驱动装置o 6.5 制动系统o 6.6 主变压器特点o 6.7 变流装置o 6.8 复合冷却器•7 车辆配属•8 发现问题•9 事故记录••••SSJ3型交流电力机车在研制过程中采用了集成化、模块化的设计，车体采用框架式整体承载结构和标准化司机室，车体外观是在韶山7E型电力机车基础上略作调整。
走行部为两个三轴转向架，轴式Co-Co，使用东芝的大功率逆变器，六轴每轴装有一台1,200 kW 交流电牵引电动机，整车输出功率为7,200 kW。
技术上，SSJ3型机车是中国铁路机车首次采用轴控技术，而非架控技术。
架控方式即是当转向架中有一台牵引电动机出现故障时，机车只能关闭整个转向架上的所有牵引电动机，并损失一半牵引力，但采用轴控技术的机车在同样情况下就可以单单关闭故障电动机，三轴转向架其它未故障的两台电动机继续运作，机车牵引力仅损失六分之一[3]。
另外其较长的固定轴距令机车通过较小曲线半径线路时也能发挥较好的性能。
机车制动系统基础制动使用盘式制动、电制动采用再生制动。
[5]。
及后这辆机车一直待在北京环铁，至2008年送回大连厂。
[编辑]HXD3型机车2004年6月，铁道部进行“大功率交流传动电力机车采购和技术引进项目”招标。
同年10月27日，铁道部与大连机车签订合同，订购60辆新型机车，新车以试验型SSJ3-0001号车及日本货物铁道使用的EH500型作为技术平台[6]。
法维莱
法维莱制动机
法维莱制动机是HXD2型电力机车核心技 术之一。
法维莱Eurotrol制动机主要包括制动控 制器、司机制动阀、作用阀模块、BCU（制动 控制单元）、隔离模块、流量计、分配阀组 成、电子分配阀（EPM）、转向架中继阀等部 件。
制动控制器
制动控制器有两个操作手柄，分操纵节）发生严重故障时（BCU或 Eurotrol问题），能够将制动器的控制功能切换至备用制动模 式。由非操纵节制动系统进行备用制动控制。
制动系统切换置备用模式时，应将操纵节机车制动柜平均 管隔离（RB-EQ）塞门置于从控位，非操纵节机车制动柜平均管 隔离（RB-EQ）塞门置于主控位。
自动制动控制器的电气部分通过BCU生成控制 Eurotrol所必需的信号。BCU从控制器硬件（常用制动器 的编码器）接收控制信号，而先导腔内的压力根据控制器 档位变化。
直接制动 直接制动是一种直接向转向架制动缸供风的控制。主
要用于机车单独控制时使用。
• 停放制动
停放制动为弹簧施加/压力释放式，由双稳态阀VE*FS控制。 此阀可以由来自司机室的电气信号驱动，或者通过对阀本身的 手动操作驱动。
自动制动控制器（自阀）有下列位置： 运转位；初制动位；最大制动位；抑制位；重联位；紧急位。
直接制动控制器（单阀）有下列位置： 运转位；制动区；最大制动位；单缓位（手柄侧压）。
司机制动阀
司机制动阀从BCU（制动控制单元）接收输入信号，然后调整BP（列 车管）压力信号，进而控制机车的缓解及制动。其主要包括减压阀、缓解 阀、中立阀、中继阀、压力传感器、快速缓解阀等部件。
当施加停放制动时，停放制动气缸内的压力为0。不能同时 施加停放制动和常用制动。如果停放制动气缸内的压力为0，而 常用制动被施加，则停放制动气缸将通过双止回阀被充至与常 用制动相同的压力，与停放部分相关的制动力由此被减小，以 避免损坏制动气缸的卡钳。
中国铁路在用机车简介
HXD系列电力机车
SSJ3型电力机车是大连机车厂开发的大功率交流电传动货运电力机 车，采用高度集成化、模块化的设计思路和PRO/E三维设计方法，保 证机车的设计水平、工艺和基本制造质量。
HXD系列电力机车
HXD1（DJ4）型电力机车是干线货运用8轴大功率交流电传动电力机 车。该型机车是株洲电力机车有限公司引进西门子的技术开发的交流 电传动电力机车产品之一，采用交流电牵引电动机，交—直—交流电 传动以及双节固定重联。全部配属湖东机务段。
HXN系列内燃机车
HXN5型柴油机车，是中国铁路的干线客、货运柴油机车车种之一。 这款机车使用交流传动，由美国通用电气（GE）研制，透过技术转 移的方式，由戚墅堰机车有限公司制造。
HXN系列内燃机车
HXN5型（双司机室）柴油机车，是戚墅堰厂于2012年开始在HXN5 型机车的基础上进行改进，机车增加了一个司机室和改进了转向架等。 该型机车编号2000系。
DF系列内燃机车
DF4DD 型内燃机车，属于调车型机车，目前中国功率最大的调车机 车，1999年大连机车厂设计研制。
DF系列内燃机车
东风5型柴油机车是主要用于调车和小运转作业用机车，适用于编组 站和区段站进行调车作业，也可做为小运转及厂矿作业的牵引动力。 唐山机车车辆厂、大连机车车辆厂、四方机车车辆厂生产。
HXD系列电力机车
“深度国产化” HXD1型电力机车，机车编号由1001起排序，机车采 用南车株洲电力机车研究所、株洲南车时代电气自主开发的牵引逆变 器和微机控制系统，替代了原来使用的西门子公司产品，司机室外观 也有所改变。
HXD系列电力机车
HXD1B型电力机车是大功率交流传动六轴干线货运用电力机车，该 型机车由株洲电力机车有限公司与德国西门子公司联合研制。该型机 车采用IGBT牵引变流器，总功率9600 kW。
铁路机车车辆第五章电力机车
特点： 1．功率大 2．速度高 3．效率高 4．过载能力强 优越性： 1．运输能力强 2．经济效果显著 3．合理利用能源 4．劳动条件好 5．加强了行车安全 6．有利于实现城乡的电气化
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中国电力机车的研制开始于1958年。当时的铁道 部田心机车车辆工厂，也就是现在的株洲电力机 车工厂在协助湘潭电机厂制造工矿电力机车的同 时，设计并试制铁路干线电力机车。1958年12月 28日，中国第一台干线铁路电力机车试制成功， 命名为6Y1型。
电力机车轴列式与内燃机车轴列式的表示方法基本相同。
电力机车的每根轮轴上均装有一台牵引电动机单独驱动。
我国铁路部分电力机车的类型及主要性能技术参数见表
9—1。
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直流电力机车工作原理
直流电力机车是最简单的一种电力机车，采用直流 电源和直流串励牵引电动机。现在主要用于各种工矿电 力机车、地铁电动车组和城市无轨电车。
车组为无污染的环保型绿色交通工具。具有普通旅客列车
所无法比拟的灵活编组、机动开行的优点，又具有公路交
通工具无法比拟的速度快、运量大、效率高、投资省、安
全性好的优点。动车组总功率为2160kW，设计速度
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“先锋”号交流传动电动车组，是南京浦镇车辆厂负责
总体研制的我国第一列交流传动动力分散电动车组，
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(二)电力机车类型及功率 我国电力机车发展也有50年的历史了，取得了很大成就。
特别是经过20世纪80年代6K、6G、8K、8G型(其中6、8表 示机车轴数，K表示采用可控硅二极管整流装置，G表示采 用硅二极管整流装置)等国外电力机车进口、消化吸收和自 主开发，我国开发了一系列较高水平的电力机车，电力机车 发展进入换代期，形成产品的多机系列，如SS4～SS9及其 派生型SS4改、SS4B、SS6B、SS4C、SS7B、SS7C型等。 我国自主研制了准高速SS8型电力机车，自行开发了16位微 机控制系统和故障诊断系统，SS8型电力机车运行试验中创 下了时速240 km的“中国第一速”。
和谐三型电力机车
定速控制时，当机车实际速度高于目标设定速度2km/h时进行电气制动，低于目标设定速度2 km/h时进行牵引。
TCMS主控单元采用32位CPU，配置上为双机热备冗余。TCMS起主导控制作用，将指令以通信的方式发送给MPU控制单元、APU控制单元、PSU控制单元，并将各种信息送显示屏显示。TcMs同时实现与机车制动系统CCB．II、监控装置LⅪ2000之间的数据通信，
CCB—II具有故障诊断和记录功能。
空气防滑系统wSP包括控制单元、速度传感器、防滑电磁阀等3部分，通过控制防滑电磁阀逐渐排放制动缸内压缩空气，消除轮对滑行。轮对滑行结束后，WSP再次实施制动。
技术指标：
传动方式 交直交
轴式 Co-Co
轴重 23+2t
总重 138t（+3%，-1%，23t轴重）
150t（+3%，-1%，25t轴重）
3.3原因分析
3.3.1蓄电池
蓄电池防爆安全阀的设计缺陷，当电池箱体内工作压力上升时不能正常释压，造成箱体鼓胀裂漏、变形，电池极柱漏液，极板老化加速，电池的容量下降。
蓄电池的状态正常时，PSU的充电电流控制在30 A以下。一旦蓄电池发生过放电，PSU的瞬时充电电流>50 A，充电器工作在限流区，加之机车负载的不稳定变化，IGBT被强制工作在高频调整区，大负荷运行使器件发热量大，致使器件在满载和高温下损坏的频率增加。
HXD3C电力机车
沈阳机务段担当14对，运用40台；
郑州机务段担当12对，运用28台；
南昌机务段担当6对，运用12台；
武昌南机务段担当7对，运用10台；
襄樊北机务段担当7对，运用24台；
济南机务段担当5对，运用50台；
广州（株洲）机务段担当21对，运用41台；
西安机务段担当16对，运用44台；
据不完全统计，目前全路直供电快速（K）列车约为90对，运用准高速机车约260台，其中电力机车约230台。而准高速机车担当段有北京、上海、沈阳、郑州、南昌、武昌南、襄樊北、济南、广州（株洲）、西安和兰州西共计11个机务段，各段的准高速机车运用情况大致如下【仅限快速（K）列车】：
北京机务段担当2对，运用4台；
HXD3C电力机车
外形特点 车辆设计：中国北车集团大连机车厂
车辆建造：中国北车集团大连机车厂
型号：HXD3C （和谐电3C型）
建造年份：2010年
UIC轴式：Co-Co
轨距：1,435 mm
电力系统：交流 25 kV / 50 Hz
最高速度：120km/h
输出功率：7,200 kW
所在地：中国
概述 HXD3C 型是在HXD3 型和HXD3B 型电力机车基础上研制的交流传动六轴7200kW 干线货运电力机车，该机车通过更换增加供电绕组的主变压器，增加列车供电柜、供电插座、客货转换开关、双管供风装置等，使机车具有牵引旅客列车的功能，并可以向旅客列车提供风源及稳定的DC600V 电源。
目前，首台样车已开于2010年7月份下线，并在中国铁道科学研究院东郊分院环形铁道及焦月线上进行可靠性测试。和谐电3C型电力机车是中国首款可以向列车供电的和谐型电力机车，将解决我国目前大量普速型直供电车底（主要为25G型车，构造时速120km/h）依靠SS7D、SS7E、SS8、SS9/9G、DF11G等准高速机车牵引而导致各机务段机车运用紧张的局面。
和谐5型内燃机车
和谐5型内燃机车美国中国中华人民共和国铁道部HXN5型柴油机车是中国铁路的柴油机车车型之一，由南车戚墅堰机车有限公司及美国通用电气公司（GE）共同研制，该型机车是在通用电气公司为北美市场提供的“创新”系列柴油机车和AC6000CW型柴油机车基础上，根据中国铁路技术规范改进设计而成6000马力交流传动货运柴油机车，机车轴式Co-Co，轴重25吨，采用单司机室外走廊车架承载结构车体、“GEVO-16”电子喷射柴油机、IGBT 牵引变流器、“CCA”微机控制系统等技术，可在平直线路上单机牵引5,000吨货运列车，最高运用速度为120公里。
发展历史背景自2003年刘志军出任中华人民共和国铁道部部长后，提出并实施铁路“跨越式发展”，以尽快缩小在铁路机车车辆装备上与国际先进水平的差距。
2003年11月，中国铁道部与中国南车、北车集团及其重点企业共同制定了《加快铁路机车车辆装备现代化实施纲要》，并选择了6家机车制造企业作为引进先进技术和自主创新依托的主体。
2004年1月，中国国务院常务会议通过了《中长期铁路网规划》；2004年4月，国务院常务会议研究通过的铁路机车车辆装备现代化实施方案明确指出，“加快我国铁路运输装备现代化，要按照引进先进技术、联合设计生产、打造中国品牌的总体要求，力争在较短时间内，使我国机车车辆生产能力达到世界先进水平”[1][2]。
根据国务院确立的上述方针，中国国家发改委与铁道部于2004年7月联合下达了《大功率交流传动电力机车技术引进与国产化实施方案》，正式开始了新型交流传动大功率机车的采购过程。
引进2003年，中国南车集团戚墅堰机车车辆厂被中国铁道部列为铁路装备行业技术引进重点扶持的六强企业之一，在铁道部的协调下，戚墅堰机车车辆厂选定了美国通用电气公司（GE）作为合作伙伴，并进行广泛接触和交流，在从技术转让到人员培训等种种细节方面达成共识。
2004年10月28日，中国技术进出口总公司《大功率交流传动内燃机车采购和技术引进项目》询价书正式发标。
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我国首型自主研制重载电力机车和谐D2F试制成功
轴重达到30吨
关键字 >> 铁路重载铁路重载机车电力机车轴重30吨轴重北车中国精造
中国北车集团研制的我国第一台达到国际重载标准的大轴重机车4月8日在大同试制成功。
该型电力机车轴重达到30吨，牵引能力比现役中外合作生产的25吨轴重机车高出20%，各项指标达到国际领先水平。
轴重达到30吨的和谐D2F型电力机车
新生代“超级大力士”诞生
今年4月2日，我国3万吨重载列车运行试验在大秦铁路上顺利完成，中国也成为了世界上仅有的几个掌握3万吨铁路重载技术的国家之一。
不过，这一试验使用的牵引机车“和谐D1”在国际上仍然相对落后。
据介绍，这次3万吨重载列车试验使用了4台“和谐”号HXD1大功率交流传动电力机车牵引。
“和谐D1”机车是中国公司和德国西门子共同研发的产品，最大轴重25吨。
而在国际上，澳大利亚的货车轴重已提高到37.5吨,并将进一步提高到40吨。
美国、加拿大等国重载铁路的轴重普遍达到32.5～35.7吨。
4月8日，由我国自主研制的新一代和谐型大功率电力机车，在中国北车集团大同电力机车有限责任公司（同车公司）试制竣工并成功下线。
该型电力机车轴重达到30吨，牵引能力比现有同功率和谐型电力机车高出20%，一举将我国铁路货车单节车厢的载重能力由“70—80吨时代”跃升至“百吨时代”。
其各项指标达到国际领先水平，堪称中国铁路新生代“超级大力士”。
新生代“超级大力士”在核心技术和关键设备上完全实现了自主化创新设计和生产制造，是我国第一台具有自主知识产权、达到国际重载标准意义上的大轴重机车。
4月2日，大秦铁路3万吨重载列车驶过天马山隧道
首条大轴重专用铁路开行在即
轴重是反映轨道货物车厢载重能力的指标，轴重越大，列车承重和载重能力越高，牵引能力越强。
2012年，大轴重电力机车被列入国家“863计划”重点项目，由同车公司牵头承担该项目的研制工作。
在历时2年的时间里，同车公司充分利用已搭建的大功率电力机车研发平台，对大轴重机车技术进行了深入研究，特别是对机车与线路、桥梁以及货车车辆等配套设施的动力学问题，进行了广泛调研和计算印证，掌握了大量的科学数据，攻克了一系列技术难题。
机车在核心技术和关键设备上，完全实现了自主化创新设计和生产制造，是我国第一台具有自主知识产权、达到国际重载标准意义上的大轴重机车。
此次下线的大轴重电力机车为和谐D2F型，机车总功率达9600千瓦，既可以在已有铁路线上采用27吨轴重方式运行，也可以在专用铁路线上采用30吨轴重方式运行。
在相同功率情况下，大轴重电力机车
牵引能力比现有和谐型机车高出20%，即每列货运机车可多牵引15到20节车皮，单位吨位货物的能耗水平实现了有效降低，更加节能环保。
在大轴重机车的设计中，同车公司还结合我国特有的铁路运行环境，采用了机车底架和设备台架一体化等设计方式，增强了机车的承载力，提高了机车对各种线路的适应能力。
特别是针对雾霾天气给铁路运行带来的影响，同车公司在大轴重电力机车上成功开发出两种防雾闪方案，能够保证机车在雾霾天气中安全运用。
此外，同车公司还进一步增强机车技术设计的可靠性，增强了电力机车在沙尘、冻雨、高寒和高温等气候条件下运行的稳定性和实用性。
目前，美国、澳大利亚等传统铁路强国均已成功开行大轴重重载列车，实现了铁路运输效能的提升。
我国首条大轴重专用铁路山西中南铁路通道目前已建成并开通在即，另有多条重载铁路通道建设获得国家批准，大轴重交流传动电力机车将迎来广阔的市场空间。
而在既有铁路干线逐步开行大轴重大功率电力机车，对于快速提高铁路货运能力、增强铁路运输竞争力也将产生重要的推动作用，其对经济社会发展的拉动作用得到凸显。
同车公司国产大轴重电力机车研制成功，标志中国北车已成功开启铁路高端重载机车科技之门，继高速铁路技术登顶行业之巅后，我国重载铁路技术也成功跨入行业领跑方阵。
同车公司是我国铁路电力机车研发制造的核心产业基地之一，拥有国家级企业技术中心和包括数字化板材备料、单元化车体制造、流水化机车组装试验等七条国际领先的电力机车生产线，目前已为我国铁路
干线提供了超过千台的和谐型大功率电力机车，并率先实现大功率电力机车向欧洲高端市场的出口。