HXN3B交流传动调车内燃机车司机室结构设计

王志强

[摘 要]主要介绍了HXN3B型交流传动调车机低手抦位限制功率的方法。以及根据不同铁路局的需求，增加三档不同牵引功率的调车模式请求。

[关键词]调车机 4400马力 限制功率 电喷控制器

中图分类号：R540 41 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）10-0012-01

1、前言

HXN3B型交流传动调车机自生产到投入运用来已有106台，分别分布在沈阳、郑州、武汉、济南、哈尔滨等铁路局，HXN3B型交流传动调车机以其先进的技术，单机功率大，启动牵引力大，柴油机电喷控制系统，机车采用成熟可靠的交流技术和微机网络控制技术，低排放、低能耗等特点，在段担当调车以及小运转等作业任务。为更好的满足铁路总公司及各铁路局机务段的用车需要，段方要求对HXN3B机车增加部分功能，以实现机车在不用环境下的不同作业要求。

根据铁路总公司下发的《HXN3B机车技术审查意见》中，提出的机车1挡位牵引功率大，速度高，推峰作业时容易超速的问题，要求优化系统控制，满足现场的实际用车需求。

2、HXN3B型交流传动调车机限制功率方案

2.1 HXN3B型交流传动调车机限制功率原理

HXN3B型交流传动调车机CPM、电喷控制器、显示屏三者之间互为通信。其中CPM与电喷控制器之间的通信协议中，电喷控制器所发送的EnginePowerLimit数据帧地址为0x10805081，发送周期为100ms，其中主要包括柴油机预润滑状态、柴油机负荷率限制值、柴油机功率限制值、功率限制原因等四项内容，影响柴油机输出功率的是柴油机负荷率限制值、柴油机功率限制值。通过改变Engine_Power_Limit的输出值，进而达到柴油机输出功率的限制。

2.2 HXN3B型交流传动调车机限制功率的试验

为满足HXN3B机车增加调车模式，各挡位降功率需求，在HXN3B0079号机车做如下功率限制试验。

在1手柄位，自负载工况下，先用CANTools接收EnginePowerLimit这一帧数据，数据结果为01 4C 13 E5 00，即原柴油机功率限定值为3666kw，此时，主发给定功率为122kw。然后在相同工况下修改EnginePowerLimit这一帧数据值，通过CANTools发送，发送周期为10ms。得出试验结果如下表1：

而后又更改CANTools的发送周期为50ms及20ms，通过显示屏观察，主发输出功率值不稳定。

试验结论：通过更改电喷EnginePowerLimit这一帧数据值并高频率发送可以达到限定主发输出功率的目的。

2.3 HXN3B型交流传动调车机限制功率的更改措施

鉴于发送周期为10ms的EnginePowerLimit数据帧，才能有效抑制柴油机功率，而过于频繁的发送该数据帧，会增加CAN总线负担，因此该方法只能用于试验，正式软件不能采用这种方法。

正式增加调车模式功能的软件计划采用如下方法：

1） 柴油机电喷控制器将EnginePowerLimit数据帧的地址由0x10805081改为0x109A5081，此时EM2000无法收到EnginePowerLimit数据帧。

2） 更改显示屏软件，接收柴油机电喷控制器的数据帧地址为0x109A5081的EnginePowerLimit数据帧。

3） 在显示屏上增设调车模式选择界面，如果选择正常运转模式，则显示屏以地址0x10805081转发EnginePowerLimit数据帧；如果选择调车模式，则显示屏以地址0x10805081转发EnginePowerLimit数据帧中除Engine_power_limit以外的数据，对于Engine_power_limit，以机车速度及手柄位为参考，发送调车模式下的功率限制值。

2.4 柴油机功率优化

为了满足不同路局机务段的用车要求，以及初期现场调试的需要，现按照原HXN3B机车各挡位柴油机功率，分别修订原功率值的80%、60%、50%。得出的功率曲线如下图1：

考虑到调车作业时多为低速牵引，因此，只对1-4挡位的功率值做了优化设计，其他5-8位未做改变。根据优化后的功率值，修改EnginePowerLimit数据帧。

3、结束语

通过修改显示屏软件，以及电喷控制器限制动率的地址，对机车增加调车模式，使其可以在正常模式与调车模式下任意切换。在调车模式下，可以限制主发电机的输出功率，实现了不同模式下的不同功率调节。满足了铁路局机务段运用中即可以承担货场调车作业任务，又可以担当小运转的作业任务，实现了一机多用。

参考文献：

[1] 曲天威.新型大功率交流传动内燃机车设计.铁道机车车辆.2007

[2] 王明岩.HXN3B交流传动内燃机车总体设计.机车车辆通讯.2015