梅钢铁水运输机车选型研究

摘要：随着梅钢320吨鱼雷型混铁车的投入使用，改变了现有运输生产模式，本文根据工况机车特点、牵引力计算及发展趋势阐述了机车选型的主要原则，并通过对液传、电传机车的比较，结合梅钢实际情况确定机车选型方案。

关键词：内燃机车 铁水运输 液传 电传 选型

随着梅钢350万吨钢扩建工程的实施，今后新3200高炉的出铁、改造后炼钢倒罐站的受铁将采用320吨鱼雷型混铁车运输，由此将引起铁水运输生产组织及配套的列车牵引动力设备发生较大变化。因此，根据梅钢运输生产的发展要求，对鱼雷罐车配套牵引动力设备的选型研究具有重要意义。

1. 内燃机车选型的基本原则

1.1 机车需具备实用性

选择内燃机车首先要考虑满足生产的实际需求及企业发展的需要。梅钢目前铁路运输主要有三方面，梅山矿粉原料运输（最大牵引量3000吨）、普铁区域运输（最大牵引量2000吨）、工艺区域运输（最大牵引量1200吨），线路最小曲线半径200米，坡道3‰，选型机车应能满足多种牵引工况需求，这样可以降低机车厂架修、保养或故障修等因素带来的不利影响,有利于运输生产的组织.

根据计算结果及梅钢未来600万吨钢发展前景,选型机车的持续牵引力应该在200KN左右。

1.2 机车须具备先进技术性能

由于工矿企业的内燃机车换型周期长，一般使用年限25～30年，因此，选择内燃机车不能在短期内被淘汰，否则，必然造成设备重复投资，增加企业负担。这就需要在机车选型过程中充分考虑机车技术等级及技术先进性,主要有以下几方面:

1.2.1 机车的柴油机

作为内燃机车的动力源，柴油机是内燃机车的“心脏”，选好合适的柴油机，直接决定一台机车的使用寿命和铁路运输成本的高低。如，我国部分内燃机车使用180、190系列柴油机，现在已经处在了淘汰的边缘。现在，我国内燃机车的主型机车的柴油机为240／275系列。我国的柴油机发展从1958年的最初仿制10L207E型发展到16V240ZJ型柴油机，经过40多年的发展，240／275系列柴油机经历了16V240ZJ－16V240ZJA－16V240ZJB－16V240ZJC－16V240ZJD的发展阶段，气缸数有：4缸、6缸、8缸、12缸、16缸。现在D型化柴油机已经成为国铁的主型内燃机车，代表了国内240/275系列柴油机的发展方向。并且D型化柴油机单缸功率大（250马力）、燃油消耗率低、具有较高的可靠性。

1.2.2 机车传动方式

内燃机车按传动方式分有机械传动、液力传动、电传动。机械传动效率低，液传机车受结构限制通常为B0-B0轴式，在现有23吨轴重国标条件下，牵引力及机车功率均受限制，无法满足现有大吨位货运列车运输牵引要求。经过40多年的运用实践表明，电力传动以其运用可靠、故障率低、检修方便、传动效率高等优势已经取代其他传动方式的内燃机车，成为当代内燃机车的发展主流。

1.2.3 机车的转向架

目前国内电传动内燃货运或调车机车通常采用轴悬式电机悬挂方式，而电机与车轴的连接方式有滑动轴承（轴瓦）抱轴方式和滚动轴承抱轴方式两种。目前，国铁干线货运机车已开始推广滚动抱轴方式，这种技术除了可以大大降低自身的运动阻力外，还可以消除滑动轴承（轴瓦）的碾瓦故障，大大减少了日常运用时的检修工作量，提高了机车的可靠性，降低了运用成本，符合部件免维护发展的要求。以前我国货车车辆的轴承最早也是采用滑动轴承，现在已全部更换为滚动轴承。

1.3 机车必须具备良好的经济性

经济性能是衡量机车好坏的重要标准。经济性包含两个大的方面，即投资采购成本和机车运营成本。

因此，在机车的选型过程中，既要考虑一次性投入，更要登高远望，注意长期效益，为企业长远发展负责。最少以5～10年为一个周期，去评价一台内燃机车的性价比。内燃机车运营成本高低主要决定于运用成本及检修维护成本。内燃机车的运用成本主要取决于柴油机的燃油消耗率、机车的故障率、机车的运用率、机车牵引能力等方面。

2 电传动内燃机车与液力传动内燃机车比较

2.1 技术经济性能

从内燃机车技术发展历史看，七十年代以前，有色金属短缺，生产液力传动机车是为了节省铜材消耗。自从1965年西德汉苏尔工厂与瑞士BBC公司合作研制电力传动机车并于1970年在铁路上试验成功后，证明电力传动机车性能和传动效率远远高于液力传动机车。随着有色金属材料工业的发展和对大马力机车的需求，电传动机车逐渐取代了液力传动机车。

2.1.1 电力传动效率高于液力传动。

机车的功率取决于柴油机的功率及传动装置的效率，柴油机功率一定，因而传动装置的效率成为衡量一台机车的重要参数。电力传动装置较液力传动装置效率高，液力传动装置经过一年以后，由于密封问题及内漏现象，效率下降比较快，并且有不可恢复性，但电力传动装置效率下降以后，可以通过调整恢复传动效率，保证机车的牵引性能。

根据有关单位作的对比实验，机车速度在80Km/h以下时，电传动机车总效率明显高于液力传动最少3个百分点。机车速度在40Km/h以下时，电力传动机车效率高于液力传动机车效率5个百分点以上，最大时达到20个百分点，证明电传动机车牵引性能明显高于液力传动机车。

目前除国铁外，我国机车的运行速度大都低于80Km/h，特别是地方铁路调车机车速度更低，电力传动的效率优势就极为明显。电力传动机车起动加速度快，起动性能也优于液传机车。

2.1.2 维修保养

铁道部干线机车均采用电力传动，各个路局均配置了强有力的维修支持手段，因此电力传动机车的小、中修和大修均可委托路、段进行，本身不必配置较多的维修队伍和设备，配件的供应可以依靠周围机务段进行调配，减少库存,将极大地节省人力、财力和空间。

由于液力传动机车在工矿企业投入运营较早，目前在工矿企业运用较多，随着电力传动调车机车的全面开发，电力传动调车机车的市场占有率越来越高。铁道部早已不再采购液力传动机车，液力传动机车市场逐步萎缩，电力传动机车已成为主流车型，液传机车今后的配件供应和维修将进入狭窄的空间。

3 选型结论

机车选型工作是个系统工程，直接关系到企业的运输成本和设备投资回报率。选型中必须全面考虑，综合评价，做出正确的决策，才能保证企业的长远发展，降低企业成本，提高企业的核心竞争力。

通过对国内内燃机车的比较分析及鞍钢等冶金企业的实地考察,可见电传机车代表着机车的主流发展方向。

4 结束语

参考文献

王树槐 机车牵引与应用.北京.中国铁道出版社.1991

孟宪刚 机车车辆及牵引计算.北京.中国铁道出版社.1985

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