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【铁道科普】重新打开珲春铁路口岸的“勇士”——开云APP 开云官网入口2TE25A型内燃机车

发布时间:2023-10-01 16:24:28 人气:

  珲春口岸是中国吉林省目前唯一的对俄罗斯的国际铁路口岸。1992年初,中俄双方开始洽谈共同修建中国珲春—俄罗斯马哈林诺口岸铁路,中国吉林省人民政〇府、沈阳铁路局与俄罗斯滨海边疆区政〇府、远东铁路局签订了修建珲春—卡梅绍娃亚铁路建设协议。其中,中方段珲春铁路国际换装站-图们全长80.7公里,由吉林省东北亚铁路集团股份有限公司建设、管理和运营;俄方段从珲春国境站-卡梅绍娃亚站全长20.3公里,由俄罗斯金环股份有限公司建设、管理和运营。

  由于通信、照明和视频监控系统等问题未能解决,这段跨国铁路于2004年被迫关闭。而在2010年金环股份有限公司宣告破产后,俄方段线路被远东铁路局接收,并在2013年8月2日恢复运行这段跨国铁路。“当日上午,首发列车仪式举行完后,伴随着一声火车鸣笛,一列红色车头牵引的列车缓缓驶来。火车停稳后,双方工作人员进行对接工作。这列火车共30节车厢,全部用来运输煤炭,共计2034吨,都来自俄罗斯滨海边疆区。”

  查阅当年拍摄的有关于珲春—马哈林诺铁路重启的老照片,这组红色涂装内燃机车车号为“2ТЭ25А 019”。而我们知道,这款“勇士”型内燃机车⑴是俄罗斯的大功率干线货运内燃机车车型之一,也是俄罗斯第一种采用交流传动技术的内燃机车,由布良斯克机械制造厂设计制造,于2006年试制成功。2TE25A型内燃机车是在2TE25K型内燃机车基础上改进而成,但2TE25A型机车采用交流传动、异步牵引电动机以及径向转向架。机车标称功率为6800马力(5000千瓦)。那么问题来了,这组“勇士”型内燃机车又是配属在哪里?

  在21世纪初,俄罗斯铁路干线货运内燃机车主力为由乌克兰卢甘斯克内燃机车厂(下文简称“卢厂”)制造的TE10型内燃机车系列以及2TE116型内燃机车。但这两款内燃机车大多数是在苏联时期制造的,且在技术上已经过时。而在大多数TE10型内燃机车上使用的10D100型二冲程柴油机,其油耗和尾气的排放量比四冲程柴油机高。

  有鉴于此等形势,俄罗斯铁路除了向卢厂订购2TE116U型内燃机车外,开始自行研发新一代在技术上优于2TE116型内燃机车,且符合现代安全要求、操作简便和高效率的内燃机车。位于俄罗斯西部城市布良斯克的布良斯克机械制造厂(下文简称“布厂”)于2000年启动新一代内燃机车的研发。对于新的内燃机车,布厂计划采用新的车体和司机室,而电气部分和柴油机部分的设计主要是继承自卢厂生产的最新版本——2TE116U型内燃机车。新型内燃机车被定型为2TE25K型,并于2004年获得批准。

  发展内燃机车最有希望的方向之一是制造一种使用交流牵引电动机的内燃机车。与直流牵引电动机相比,交流牵引电动机允许输出更多功率并且更易于维护,但同时需要安装牵引逆变器,这是非常复杂的电气设备。

  鉴于研发交流传动内燃机车的有一定的初步困难,并且为了便于生产,布厂决定在2TE25K型机车的基础上,推出过渡设计的交流传动内燃机车。为了区分2TE25型内燃机车的不同电传动,直流传动机车被定型为2TE25K型,而交流传动机车被定型为2TE25A型。

  第一台2TE25K型机车——2TE25K-0001号机车于2005年7月制造出厂后,布厂开始组装具有类似设计的第一台2TE25A型机车——2TE25A-001号机车。2006年7月,2TE25A-001号机车从布厂组装完成后,送去进行试验和展示。

  在2008年,俄罗斯铁路与布厂签订生产25组2TE25A型机车的初步协议(其中每台机车的成本估计为300到350万欧元),并在2009年夏末完成对本型机车的认证,这使得本型机车开始大规模生产。当是时也,布厂已经安装了15组2TE25K型机车。由于使用交流传动内燃机车的潜力较大,布厂转而开始2TE25A型机车的试生产,而不再继续生产2TE25K型机车。

  自2011年以来,2TE25A型机车的产量略有增加。然而,自2015年以来,机车生产量再次下降,原因是部分机车的电气设备是由乌克兰供应的,乌克兰在政〇治危机和与俄罗斯关系恶化后停止交付,布厂在选择替代供应商方面遇到困难。与此同时,卢厂减少了向俄开云体育 开云平台罗斯铁路提供2TE116U型机车的供应量⑵,而俄罗斯铁路并未做好运用交流传动内燃机车的准备。有鉴于此,布厂利用70天时间,于同年年造出第一组2TE25KM型机车,并在2015年2月开始批量生产至今。

  截至2016年底,布厂共计制造了55组2TE25A型机车:其中15组在2013年1月之前制造出厂的2TE25A型机车陆续从莫斯科铁路局布良斯克-II号机务段转配到位于阿穆尔州贝阿铁路线上的远东铁路局滕达机务段;而后续40组在2013年1月之后制造出厂的2TE25A型机车出厂后直接交付滕达机务段。这些机车在这段高达千分之18的长大坡道线路测试交流传动内燃机车的运行可靠性,并逐步替换使用10D100型二冲程柴油机的3TE10M型机车。

  至此,我们也就还原出前文提到的这组在珲春特见的2TE25A型机车的大致履历了:2TE25A-019号机车是布厂在2013年4月制造出厂并交付远东铁路局滕达机务段,并在同年8月2日在滨海边疆区马哈林诺站牵引货运列车,重新打开珲春铁路口岸。

  与3TE10M型机车相比,2T开云体育 开云平台E25A型机车表现出明显更好的性能,包括降低约15%的燃油消耗。而在最困难的库兹涅佐夫斯基通道,其中列车的质量限制为4500吨,需要一组3TE10M型机车牵引,而一组2TE25A型机车却可以牵引5050吨。在运行期间驾驶内燃机车的司机们给出了积极的评估,提出了一些改进机车设计和服务条件的建议,包括司机室,电气室和机械室以及冷却室。

  然而,随着时间的推移,在每节机车的构造中发现了许多缺陷,其中一些部件周期性地遭受破裂和裂缝,这需要定期修理。截至2016年初,宅在滕达机务段段内的2TE25A型机车平均数量为8组,其中5组不在维修范围内。在哈尼经由滕达到阿穆尔河畔共青城区段线路用超重列车进行的实验表明,在实施组织和技术措施后,2TE25A型机车可以显著增加列车重量。但到目前为止,这些机车的运行问题依然存在:

  最初,大多数2TE25A型机车由于其更大的功率和效率而被定位为3TE10M型机车的替代品,因此前者以一组两节重联的形式运行。但自2013年以来一年,远东局决定增加列车的重量,2TE25A型机车开始以一组半三节重联的形式运行,其中一节是拆组的,但这样的形式在运用亦有不便。此外,在一组半三节形式重联中,对第一节机车的车钩产生的力的限制:当起动时,每节机车的推力为45tf,这总体上显着超过95tf的最高速率。这个问题通过微处理器控制系统解决,该微处理器控制系统无论驾驶员的动作如何都限制了最大牵引力,但同时也让机车动力的效率降低。

  此外,2TE25A型机车配备了用于在平坦线公里/小时的速度高速行驶货运列车的牵引变速箱,但在长大坡道和弯道很多的贝阿铁路,2TE25A型机车很少以超过60公里/小时的速度运行,因而无法充分发挥其潜力。然而,这些机车继续在贝阿铁路运行,没有经过修改。

  2TE25A型内燃机车的进一步发展是2TE25AM型机车⑶。2TE25AM型机车使用德国制造具有更高速的二十缸MTU-20V4000R43型柴油机,以及由Lechmotoren制造的SDV95/50-12+87/10-12型牵引发电机。使用国外生产柴油机和牵引发电机旨在提高内燃机车的效率,改善环境性能和提高机车的整体可靠性。机车的机械和大部分电气部件的设计类似于原型2TE25A型机车,而功率增加到每节2700千瓦。

  2012年5月,2TE25AM-001号机车从布厂组装完成并经过厂内测试后,进往布良斯克-利戈夫斯基机务段进行运行试验,并在布良斯克-奥廖尔和布良斯克-戈梅利(白俄罗斯境内)路段进行了5000公里的试运行。在测试过程中,与2TE25A型机车相比,2TE25AM型机车具有经济效益:功率从2500千瓦增加到2700千瓦,燃油消耗平均降低6%,废气排放量也更低。在2013年9月,2TE25AM-001号机车参加了于莫斯科州谢尔宾卡的全俄铁道运输科学研究院环形铁道试验基地举办的EXPO1520博览会进行展览。在年底,该机车的认证测试已经完成。

  2014年初,2TE25AM-002号机车从布厂送到滕达机务段进行试运行,研究机车在山区(开云体育 开云平台包括冬季)的运行情况,并与2TE25A型机车进行比较。最初计划将7组2TE25AM型机车送往滕达机务段。然而,在2TE25AM-002号机车的测试期间,发现了问题:传动系统和辅助发电机发生故障;由于与2TE25A型机车相比蓄电池容量减少,电压降低得无法接受;并且加热系统出现故障,无法在柴油发动机启动前确保热载体的最佳温度。

  结果,六个月后,2TE25AM-002号机车被滕达机务段送回布厂修改并拒绝接收后续机车。2TE25AM-002号机车以及2TE25AM-003号机车在布厂专家的监督下在莫斯科铁路局布良斯克-利戈夫斯基站进行试运行。2016年夏天,所有三台机车都在莫斯科小环铁路上进行了测试运行,但随后被送去修改。截至2017年,他们在布良斯克-奥廖尔和布良斯克-戈梅利路段运行。

  尽管如此,但因为存在一些小缺陷和部件供应问题,贝阿铁路进一步接收2TE25A型机车以及2TE25AM型机车的前景仍不明朗。而布厂此后于2016年开发了用于在长大坡道线AM型机车不同,3TE25K2M型机车使用通用电气的GEVO V12型大功率柴油机,具有更好的燃油经济性及更低的维护成本,每节输出功率为3100千瓦。

  而在2018年8月底到9月初,所有3台2TE25AM型机车陆续配属于加里宁格勒铁路局加里宁格勒机务段。

  2TE25A型内燃机车为两节重联设计机车,每节机车带有一端驾驶室,并由两台三轴径向转向架支撑。机车牵引电机实现独立控制以控制牵引力;并采用模块化设计,简化了故障设备的更换。

  机车车体采用封闭式焊接形式,用于在其上安装和固定主设备和辅助设备,以及在牵引和制动期间感知纵向力。机械室通过隔板与设备室的室隔开,侧壁在内由横向壁和横向梁固定。司机室是由玻璃纤维制成。

  司机室的前部是一个具有刚性水平的垂直金属框架,其外部安装有塑料整流罩,内衬在内。车体有一个弯曲的凸起形状,在侧面和顶部有流畅的流线型轮廓,机舱大部分都在框架和缓冲灯的水平面向前突出。司机室正面有一个梯形的挡风玻璃。挡风玻璃配有两个刮水器,在玻璃下方的前挡风玻璃外侧有台阶和扶手。

  每节机车都有两个三轴径向转向架,采用两级弹簧悬架和径向轮对安装:一系弹簧安装在转向架轴箱和构架之间,而二系弹簧安装在转向架构架和车体之间;六个并联的AD917UKhL1型(或DTA-350T型)牵引电动机采用轴悬式悬挂,每轴带有杠杆传动的制动缸和闸瓦用于制动,径向拉杆显露在外。从每个转向架到车体的牵引力通过水平枢轴单元进行传递,这增加了机车的黏着重量的利用率。

  司机室位于每节机车的前部。司机操作台位于驾驶室的右侧,副司机操作台位于司机室左侧。在控制面板上有一个电子控制器设置,一个带遥控器的大闸,一个小闸,一个KLUB-U系统和BIL-UT单元,一个显示监控和诊断参数值的显示器。可以单司机工作。

  司机室后部是电气室,该室安装部分电气设备、信息处理设备、统一制动设备块、无线电台、安全系统单元以及衣柜。为了将交流发电机产生的交流电转换为提供给牵引电动机的交流电,每节机车使用一个转换器单元。该转换器单元由IGBT模块和逆变器组成,安装于电气室内。

  机械室位于电气室后面,是每节机车内部中最长的部分。进入机械室的通道沿着两侧过道进行,而柴油机、牵引发电机和辅助发电机,以及涡轮增压器则纵向安装在中心。牵引发电机配备有启动发电机,用于启动柴油发动机,为控制电路供电并为蓄电池充电。柴油机有两个机油热交换器,一个机油滤清器,一个燃油滤清器总成,一个恒温器,一套传感器,一个电子速度控制器。柴油机安装在使用弹性减震器的普通柴油机架上。

  在机械室的后面有一个冷却室,其中设有冬季使用的冷却段、轴流电机风扇和柴油热水器。在冰箱的轴下面有一个冷却风机,用于冷却后转向架,压缩机和柴油加热系统的泵的发动机。冷却室内的侧壁是倾斜的并形成狭窄的中间过道。

  从2TE116型机车到2TE25K型机车,再到2TE25A型机车,我们不难看出科洛姆纳工厂D49型四冲程柴油机的潜力已开发殆尽,所以无论是卢厂还是布厂不得不寻求德国和美国这两个曾经以及现在的冤家的帮助。但随着2014年乌克兰国内危机爆发,美俄关系紧张后,卢厂停止研发和生产2TE116UD型机车,科厂不得已研发继续采用D49型柴油机的2TE25KM型内燃机车,并停产2TE25A型机车。俄罗斯铁路内燃机车交流传动化道路任重而道远。

  ⑴俄语:2ТЭ25А «Витязь»;2-секционныйТепловоз сЭлектропередачей,25-я серия,Асинхронный——两节重联电传动内燃机车,25型,交流。

  ⑵实际上直到2016年6月,卢厂仍向俄罗斯铁路交付2TE116U型内燃机车。开云 开云体育官网开云 开云体育官网开云 开云体育官网





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