HXD3型电力机车,是中国铁路的货运电力机车车种之一。
概要
随着近年中国经济持续增长,铁路货运需求也随之增加,铁道部有见及此,便需要订购能单机牵引5,000吨货物的大功率机车,以应付货运需求。
大连机车于2001年起就开发大功率交流传动货运电力机车进行研究,由于当时中国缺乏制造IGBT VVVF牵引逆变器等技术,因此大连机车选择与日本东芝合作研制新型机车,并于2002年9月成立合资公司,东芝提供机车的牵引逆变器及控制系统。
这款机车使用了Co-Co六轴,即前后各一三轴转向架、每轴装有一台1,200 kW交流牵引电动机,整车输出功率为7,200 kW。首台原型车编号SSJ3-0001,于2003年年底完成,2004年4月26日由大连厂房驶出,前往北京铁道科学研究院环形线进行试验,试验于7月4日完成,及后这辆机车一直待在环铁至今。
2004年10月27日,铁道部与大连机车签订合同,订购60辆该型机车,新车以试验车SSJ3-0001及日本货物铁道使用的EH500型作为技术平台,其中首4辆(30001-30004)整车进口,12辆(30005-30016)散件进口组装,东芝提供原装部件,包括牵引电机等,由大连组装;其後44辆透过日本技术转移,由大连机车厂制造达至“国产化”。新车使用东芝提供的TT-78型转向架及4,500 V 900 A IGBT牵引逆变器,首辆机车于2006年出厂,编号DJ3-0001。
大同厂生产的HXD38001编号由30017开始的机车为“国产化”车辆,使用永济YJ85A型牵引电机,首辆机车出厂曾被改称为“神龙1型”(SL1),不久即改称为“和谐型”,编号改为HXD30xxx。首辆国产化机车于2006年12月8日出厂及交付使用。
2006年,铁道部加订了180台HXD3型机车,使其数量增至240台。截至2008年1月,大连厂及二七厂已合计生产了200多台HXD3。当中有部份机车由二七厂协助制造,二七厂制造的首辆该型机车(编号HXD30061)于2006年12月28日出厂,这批180台机车已于2008年4月完成生产。
2008年2月18日,铁道部再向大连增购400台HXD3,总值近60亿元人民币。由于大连机车需同时应付HXN3型内燃机车和HXD3B型电力机车的研制和生产,生产能力紧张,而大同电力机车有限责任公司的HXD2型电力机车的生产任务在2008年12月15日完成,因此根据北车集团的统一部署,北车集团下属大同电力机车有限责任公司开始按照由大连厂提供的图纸生产HXD3型电力机车,编号为HXD38xxx。
2009年10月22日,中国北车在前三次与铁道部签署640台大功率交流传动和谐D3型电力机车的基础上,再次获得400台和谐D3型大功率交流传动6轴7200千瓦电力机车采购合同,合同总金额57.1亿元。截至目前,中国北车已累计获得1040台HXD3型电力机车订单
车辆配属现时这些机车大多数均配属上海铁路局南京东机务段及武汉铁路局江岸西机务段、北京铁路局丰台机务段、济南西机务段、西局西段等,2007年4月起投入货运服务,主要行走京沪线、京广线等。 另外,为了缓解目前我国铁路电力客车运力不足的状况,部分HXD3开始于2009年担当客运牵引任务,并且部署到某些客运机务段,如沈局沈段等。
车辆技术
牵引电动机
HXD3型机车使用六台YJ85A型交流电牵引电动机,该型电机由东芝负责设计,永济电机引进相关技术进行生产,每台输出功率1,200 kW。首批永济厂批量生产的YJ85A电动机为数312台,于2006年12月完成交付。 至2007年12月20日,永济厂在2007年全年共生产了1158台YJ85A型牵引电动机供193辆HXD3机车使用。
由于日本的新型电力机车主要使用功率较小的牵引电动机,但重量较轻,所以路况不好的线路上也可以营运。
驱动装置
HXD3型电力机车均装配了六组由德国福伊特提供的SET-553型驱动装置。2006年,铁道部向福伊特批出总值1,450万欧元的合同,订购1,440组驱动装置,供首240辆机车使用。其中驱动装置的从动及主动齿轮已先后于2007年及2008年实现国产化。
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)
轨距 1435mm
机车前后轴中心距 20846mm
车体底架长度 19630mm
机车宽度 3100mm
机车高度 4100mm(新轮)
机车全轴距 14700mm
转向架固定轴距 2250+2000mm
车轮直径 1250mm(新轮)
1200mm(半磨耗)
1150mm(全磨耗)
受电弓滑板工作范围 5200mm~6500mm
功率因数(机车发挥10%以上功率时)≥98%
启动牵引力 520kN(23t轴重)
570kN(25t轴重)
最高速度 120km/h
持续功率 7200kW
持续速度 70km/h(23t轴重)
65km/h(25t轴重)
持续牵引力(半磨耗轮)370kN(23t轴重)
400kN(25t轴重)
电制动方式 再生制动
电制动功率 7200kW(65km/h或70km/h~120km/h) (23t/25t轴重)
最大电制动力 370kN(65km/h~120km/h)(23t轴重)
400kN(70km/h~120km/h)(25t轴重)