【内燃机车】DF7G型内燃机车

海中玄鸟 · 发表于 2013-4-20 07:07:19

本帖最后由海中玄鸟于 2013-4-20 07:09 编辑

DF7G型内燃机车

简介
东风7G型柴油机车（DF7G），是中国铁路使用的柴油机车车型之一，分别由青岛四方机车车辆厂与北京二七机车厂设计制造，其中二七厂产量为175台。

机车介绍
东风7G(DF7G)型为南车集团四方机车厂在吸取了NJ1型交流传动内燃调车机的经验后，研制和生产的全新交流传动内燃调车机。据介绍,此车是目前中国调车中功率最大的一种型号,总装机功率达到2200千瓦,超过此次参展的另一台调车机DF7C一百多千瓦。本车专门适合重载列车的编组和调车用途。
东风7G型内燃机车相对同类型的调车机车，对于有许多优势，现总结如下：

   1.工矿企业与国铁机车保持同步或更新略迟于国铁，可得到广泛的技术支持，配件可得到灵活互换，售后服务不会受到某一个厂家影响。东风7G型机车于2003年第四季度开始向国铁供货，是国铁从事调车和小运转的大功率机车，秉承了东风7C机车成熟的柴油机技术，和设计合理的机车结构.目前业绩180台，同东风7C一样将分布在我国14个铁路局，未来几年内，预计每年向国铁供货100台.与同类车型相比，铁路保有量大，不会每年生产10-20台，或者产销量更低，无法形成生产规模，日后运用配件、服务，将是一个潜在的威胁。
   2.独特的脉冲增压技术. 本机车柴油机设计上采用脉冲增压，与铁路机车柴油机普遍运用的定压增压或MPC增压比较，其原理、结构均不相同。当柴油机工作在增压压力不高的部分工况时，脉冲增压的废气能量利用率高，柴油机性能参数优于其它增压方式。东风7系列机车柴油机装用ZN250（或ZN270）系列增压器，为追求经济、高效的增压系统，对增压器通流元件进行特定设计，拓宽压气机高效区，并整体向部分工况偏移，以充分适应调车作业。通过参数优化和试验调整，柴油机运行线穿越压气机高效区。进、排气系统设计借鉴我厂与AVL合作技术，经二次开发，增压器布置在柴油机两端的布置型式，简称“端置脉冲增压”，该系统增压器的涡轮采用双口进气，每三个气缸合成一组，通过排气管与涡轮进口连接。排气管管径适中，弯曲半径大，流程损失小。排气管内废气压力、温度随工况变化迅速，促成增压器良好的跟随性能，表现在柴油机加载提速反应快，冒黑烟少，减载降速增压器不易喘振。另外，在特定柴油机发火顺序下，通过优化组合各缸排气管，使排气干扰降至最低水平，柴油机性能进一步提高。“端置脉冲增压”不仅工作可靠，且增压效率高。经增压配套、负荷特性、运用特性等性能试验验证，在标定工况各项参数满足设计要求的条件下，柴油机部分工况性能得到较大改善。对比两种实用柴油机部分工况下的运用特性：功率见图1，以标定转速百分数和标定功率百分数进行比较，同等百分比转速下，脉冲增压功率百分数明显高于定压增压，最大在15%以上。燃油消耗率见图2，脉冲增压比定压增压平均低5～6%。排温见图3，定压增压最高排温区在标定转速的80%～90%，且幅度较高，对比之下，脉冲增压的优势就更为明显。运用部门的直观反应是机车“有劲”，省油，提速快，故障率低。数据更能说明问题，万吨公里油耗： DF7C机车（采用脉冲增压柴油机）0.58吨；某机车（采用定压增压柴油机）0.62吨，我厂机车低6.9%。按此计算，一台机车一年节省的燃油十分可观。试验和运用表明我厂脉冲增压柴油机部分工况负载能力强，经济性好、可靠性指标高。
   3.采用高效的的电机系统。主发电机为目前国内机车装用最先进的JF208A型三相凸极式无刷励磁同步发电机，牵引电机是功率为530KW的ZD-109牵引电动机。从硅整流柜到牵引电动机之间，设有六个主接触器分别控制六台牵引电动机的通断。牵引电动机采用采用轴悬式、滚动抱轴安装，根本上解决了原抱轴瓦油黑、碾片、剥离和烧瓦时有发生的问题，使经常进行低速牵引工作的调车机车大大减少了维护保养工作量。同时，减小了机车的运行阻力，使机车在相同的功率下可多牵引货物。提高了牵引齿轮罩与轨面间距离，由120mm提高到147mm，轮对在全磨耗状态下，机车能通过GB146.1车限-3机械化驼峰减速器的调车机车下部限界。主发电机由微机装置控制自动调节其励磁电流，实现柴油机输出恒功率，机车在低挡位时就能发出大的牵引力，这对于调车作业非常有利。另外还设有故障励磁系统，当微机装置发生故障后，可切换以维持机车运行。主发电机部分采用无刷，故障点少，检修方便
4.柴油机可根据用户需求装用单侧停油装置。采用单侧停油后，改善了柴油机空转时的燃烧状况，工作缸内的供油压力提高，改善燃油雾化状态，燃烧更加充分，另一侧停缸后，气缸内不再供油，有效防止机油稀释现象的发生，延长机油使用寿命和更换周期。柴油机台架试验证明，单侧停油后的空载油耗比单侧停油前的空载油耗下降0.5kg/h。由于调车机车在运用中空载时间所占比例很大，因此，单侧停油带来的经济效益可观
   5.功能完善，技术先进的微机控制系统。东风7G型机车采用的EQT2000型微机装置是在东风11、东风8B型机车EXP微机基础上改进设计的一种通用型微机装置。从2000年以来在不同类型机车上已装车近450台，表现出良好的控制性能和很高的可靠性。EQT2000型微机装置可适应调车机车的作业特点，实现多种功能：恒功率牵引、恒电流制动、低恒速、防空转、逻辑控制、重联控制等。
恒功率控制：按照柴油机最佳功率曲线实现恒功率控制，并对辅助功率转移以实现柴油机的恒功率。
低恒速控制：按照设定的机车速度例如1、3、5、7、10km/h对机车进行控制，并且在恒速度的情况下基本保持恒功率。这对于调车机车的推峰作业或者机车通过轨道衡（例如称重）等需要恒速的场合非常有用。

防空转：可对空转进行分级控制，按照6个电机的转速判断空转程度，分别实现撒砂、撒砂同时降功率、卸载等，以实现最大粘着。

重联控制：仅需3条线通讯即可实现对它机的控制和参数显示。可以代替大量导线，减少重联插座，提高系统的可靠性。
故障诊断和保护：对电气、柴油机系统故障自动实时进行诊断，实施保护，并通过显示屏进行提示。同时记录故障类型、故障发生时间及相关点数据，为故障处理提供信息。
累计数据管理和人机界面：对机车累计走行里程以及柴油机在各工况下的累计工作时间等进行统计。通过液晶显示器对参数设定显示等实现人机对话。
故障信息和累计数据处理：车载微机主机上设有专用插孔，通过随车附件转存线和驱动程序，可以将其中的故障信息和累计数据转存到PC机或者笔记本电脑中，对用户分析机车的使用状况和研究故障信息及处理提供帮助。
通用性：以上各项功能均包含在车载微机系统中。也可以根据用户具体的运用条件和要求进行选择。
6.机车上部各室采用模块化设计，提高机车的整体质量水平。按照功能和结构，确定机车各组成模块，采用模块化结构，使其成为具有使用功能、接口界面、技术条件的模块化部件单元。模块的适应性高，在同一车架平台上，可以实现8L240、12V240、16V240、12V280柴油机的换装，1200kW～2900kW功率覆盖，满足铁路运输对调车及小运转作业的不同功率等级需求；可以实现辅助交流传动或机械传动两种不同的辅助传动方式；每个规格下的产品均可加装电阻制动。在机车总组装中可以根据合同订单的配置要求，组装成不同配置的产品，满足不同用户的特殊需求。各模块及部件的接口定位依靠工装设备保证，确保模块批量制造的水平，从而使不同机车的同一模块可以实现互换，提高机车的整体质量水平。
7.时尚整洁、宽敞明亮的标准化司机室。自从2002年第三季度开始，我厂摒弃原有的多孔铝板内饰，采用客车装修标准，司机室采用规范化布置，室内装有主、副操纵台，左侧靠电气室的为主操纵台，面向辅助室驾驶；右侧靠制动室的为副操纵台，面向制动室驾驶。操纵台上装有司机控制器、制动阀、操纵按钮、仪表、监控显示器等设备，主操纵台上还装有微机显示器。司机室沿前进和后退方向均设有瞭望窗，便于瞭望。司机室前墙布置有八位信号显示器、灭火器、饮水机、衣物柜、遮阳帘、刮雨器，并有车门与电气室相通。司机室后墙设有两块采光玻璃，安装有手制动装置、冰箱、暖风机、遮阳帘、紧急放风阀、刮雨器、八位信号显示器等。侧墙上设有活动侧拉窗，司机室顶盖前部装有头灯、风笛，装置。有前后两个车门与机车外走道相通，司机室与车架采用螺栓连接。
8. 先进的调速器。柴油机调速器装用联合调节器-C5型。该调节器是我厂与调速器制造部门合作，根据本次投标机车柴油机功率等级及调速特性在联合调节器-C3型基础上改进研制的。通过转速调节系统的特殊设计，调速器的静态调节精度高，动态响应快，操作简单，工作可靠。
9. 我厂独有技术辉光离子氮化技术对曲轴处理。柴油机曲轴采用全纤维挤压锻造钢轴，经我厂独有技术辉光离子氮化处理后，主轴颈连杆颈表面硬度大幅提高，氮化层深度均匀，耐磨持久，可在全寿命周期内使用。
10.运行平稳的机车车体：转向架牵引电动机采用轴悬式、滚动抱轴安装，减小了机车的运行阻力，同时减少了维护保养工作量。轮对在新箍状态下，齿轮罩底面距轨面147mm，轮对在全磨耗状态下，机车能通过GB146.1车限-3机械化驼峰减速器的调车机车下部限界。旁承采用四个低挠度弹性橡胶堆旁承，结构简单、维护量少。橡胶堆的横向刚度小、曲线通过时具有复原力等特性，使机车轮缘磨耗减小。在每台转向架与车体之间均安装有两个横向油压减振器，这使得机车在直线高速运行时，具有更好的平稳性。平稳性指标：车体垂直加速度不大于0.2g；横向加速度不大于0.15g；
11.进气系统的改进：进气系统在左、右两侧墙上对称布置，有利于柴油机增压器工作的一致性。空气滤清器采用多旋流管粗滤器和纸滤芯作为细滤构成的二级滤清，进气装置做成一个独立的模块，通过法兰与机车侧墙相连，增强了滤清效果。通过对进气系统进行流场分析计算，合理布置滤芯，减小流动阻力。设有适应柴油机工况变化的动力引风除尘装置，可以满足高风沙地区的运用。设置空气脏污指示器和真空压力开关，指示滤清器污染状态，方便更换维修。
12.完善的检修规程。不同于其他类型的不能批量生产的调车机车，东风7G型机车有完全的检修手册和相应的检修规程，无需借用或参考其他车型，可直接在铁道出版社购买。机车的维护与保养：《东风7G型内燃机车技术文件目录》。机车的修理分为辅修、小修、中修、大修。辅修、小修、中修参照铁运[2002]83号文颁布的《东风7C、7D型内燃机车段修技术规程》执行。因东风7G型内燃机车大修规程尚未正式公布，暂按铁科技[1998]65号文颁布的《东风7型内燃机车大修规程》执行。具体检修要求及检修限度见EQJ27B-00A-00-000SC《东风7G型内燃机车检修手册》和E/DLC11F-00-00SC《12V240ZJ6F型柴油机检修手册》。

调车机的经验后，研制和生产的全新交流传动内燃调车机。据介绍,此车是目前中国调车中功率最大的一种型号,总装机功率达到2200千瓦,超过此次参展的另一台调车机DF7C一百多千瓦。本车专门适合重载列车的编组和调车用途

技术参数

生产厂商：二七机车车辆厂/四方机车车辆厂
首台制成年份：2003
柴油机装车功率：3000马力/2200千瓦
传动方式：交直传动
用途：调车
轴式：Co-Co
轨距：1435mm
整备重量：138T
轴重：23T
构造速度：100km/h
持续速度：15.8km/h
启动牵引力：435kN
持续牵引力：317kN
轮径：1050mm
通过最小曲线半径：100m
柴油机型号：12V240ZJ6
柴油机最大转速：1000r/min

DF7G型内燃机车