普天號柴油動車組是由大連機車車輛廠、唐山機車車輛廠和南京浦鎮車輛廠聯合研製的動力集中擺式柴油動車組，於 2003 年研製成功，採用了機電式主動傾擺系統、徑向轉向架等新技術。



發展歷史

背景

為了研究利用擺式列車在中國既有鐵路上實施客運提速的可能性，並配合廣深城際列車的「小編組、高密度、高速度」的公交化營運模式，中華人民共和國鐵道部、廣深鐵路股份有限公司於 1998 年起向 Adtranz 公司租用一列 X2000 擺式高速列車，並於 1998 年 8 月投入廣深鐵路運營。X2000 列車在廣深線的運營狀況很好，並帶來非常可觀的經濟效益。在傅志寰任中國鐵道部部長時期，鐵道部除了通過既有線路改造、機車車輛革新等提高旅客列車運行速度，同時擺式列車在當時也被視為鐵路既有線提速的其中一個方向。

研製

1999 年 4 月，鐵道部科技教育司召開擺式旅客列車技術論證會議，明確指出中國已經具備了研製擺式列車的條件，正式組織立項研製擺式柴油動車組，前期目標是研製出一列時速 160 公里 / 小時、動力集中方式的「二動六拖」擺式列車。鐵道部並確定唐山機車車輛廠為科研攻關組長單位，負責擺式列車總體技術條件、設計任務建議書制定、列車總成及調試，完成部分客車的設計、研製。中國鐵道部撥款 6000 萬元人民幣，唐山機車車輛廠、大連機車車輛廠、南京浦鎮車輛廠、鐵道部科學研究院、西南交通大學等機構也各自投入資金，合計約 1 億元人民幣開始了擺式列車的研製。

擺式列車被命名為「普天」號，由 2 輛動力車、6 輛客車拖車編組而成，其中動力車由大連機車車輛廠研製，是以東風 10F 型柴油機車為基礎進行設計；而唐山機車車輛廠和南京浦鎮車輛廠各自製造 3 輛中間拖車，鐵科院和西南交大主要負責參與傾擺系統、徑向轉向架、低重心輕量化車體等重點技術項目的研究。由於這是中國首次自主研製擺式列車，根據鐵道部科技研究開發計劃項目合同「擺式列車組總體、擺式客車研究」的要求，「二動六拖」擺式列車在參考國外同類車輛的經驗和按照國際相關標準進行方案設計。

2001 年 9 月，成功研製了擺式列車使用的擺式徑向轉向架，並在西南交通大學的滾動振動試驗台進行了動力學試驗，試驗臨界速度達到 220 公里 / 小時以上，運行平穩性指標達到了設計標準。此後，該型轉向架被裝用於一輛 22 型硬座車（YZ22 37496），於 2001 年 10 月至 2002 年 4 月編入成都鐵路局管內成都至宜賓的旅客快車，在成渝鐵路進行了為期半年的運行考核。與此同時，大連機車車輛廠的動力車設計方案於 2002 年 3 月通過鐵道部技術評審。2003 年 5 月 27 日，唐山機車車輛廠製造的 3 輛客車竣工下線；同年 5 月 8 日，2 台動力車在大連機車車輛廠落成。5 月 27 日，南京浦鎮車輛廠製造的 3 輛客車竣工下線。2003 年 7 月，「普天」號列車在唐山機車車輛廠完成編組。

然而，劉志軍在 2003 年 3 月接替傅志寰出任鐵道部部長後，中國鐵路發展政策發生重大改變，「普天」號列車於 2004 年初在唐山完成了編組試驗後即被封存於唐山機車車輛廠內。關於棄用擺式列車的原因，鐵路部門從未在公開場合進行過說明解釋。但業內人士認為，劉志軍上任後提出並實施鐵路「跨越式發展」，大舉興建高速鐵路客運專線，以擺式列車作為鐵路既有線提速的方向與劉志軍提倡的發展方針政策並不吻合，這是擺式列車被棄用的重要原因。



技術特點

總體結構

「普天」號柴油動車組為動力集中方式的推挽式列車組，採用「二動六拖」的 8 輛編組，由 2 輛動力車、6 輛客車拖車組成。動力車處於列車的首尾部，以推挽方式牽引列車運行。動力車為一台六軸柴油機車，是以東風 10F 型柴油機車為基礎進行設計，採用單端司機室、內走廊式側壁承載全焊接鋼結構車體，由前到後分別為司機室、電氣室、傳動室、動力室、冷卻室、輔助室，採用了流線型車頭以減少高速運行時的空氣阻力。電氣室內設有高低壓電氣櫃等設備；傳動室內設有主整流櫃、起動發電機、勵磁機等設備。動力室安裝了一套柴油發電機組，以及空氣濾清器、燃油輸送泵、燃油濾清器、膨脹水箱等輔助設備。冷卻室設有油水系統冷卻裝置、靜液壓變速箱。輔助室內設有電阻制軔櫃、列車供電櫃、空氣壓縮機等。車底兩台轉向架之間裝有燃油箱、總風格、蓄電池組。為減輕軸重和輪軌之間的作用力，動力車採用 A1A-A1A 軸式，即每台轉向架的中間軸不設牽引電機。

中間拖車採用無中粱整體承載薄壁筒形結構的鼓型斷面車體，其中包括 1 輛一等座車、4 輛二等座車、1 輛帶酒吧間、播音室、乘務員室的二等綜合座車。客車內部的裝飾方案聘請了義大利喬治亞羅設計公司設計，各車廂之間採用密接式車鉤連接，並採用了電控氣動塞拉門和真空集便裝置。

動力系統

每台動力車裝用一台 12V240ZJD-1 型柴油機，屬於 240/275 系列柴油機，是在東風 10F 型機車所使用的 12V240ZJD 型柴油機基礎上改進而成的系列產品。該型柴油機為 12 氣缸、四衝程、廢氣渦輪增壓、電子控制燃油噴射的 V 型中速柴油機，氣缸直徑 240 毫米，活塞行程 275 毫米，標定功率為 2400 千瓦，裝車運用功率為 2000 千瓦。

主傳動系統為交 — 直流電傳動，柴油機直接驅動同步主牽引發電機發出三相交流電，經主矽整流器整流成直流電後向 4 台並聯的直流牽引電動機供電。動力車採用兼具列車供電功能的 JF210E 型同步主副發電機，其中主發電機用於牽引，副發電機輸出經整流後向客車供應 600 伏直流電，輸出功率為 2×300 千瓦，經由每節車廂設置的逆變器，將 600 伏直流電逆變為兩路 380 伏交流電源，可為空調、電熱、電茶爐以及照明等電器設備提供電源。牽引電動機為 ZD106A 型直流牽引電動機，是由東風 11 型機車所使用的 ZD106 型牽引電機改進而成，功率由 530 千瓦提高到 600 千瓦。動力車還裝有電阻制軔裝置，制軔功率為 2×1700 千瓦。

傾擺系統

列車的傾擺系統參考了德國鐵路的 611、612 型柴油動車組，採用機電式主動傾擺控制系統，而非傳統的液壓式傾擺裝置。傾擺驅動裝置安裝在轉向架內，傾擺調節由一個交流電動機驅動，該系統使用設置於頭車上的加速度傳感器、車速傳感器、陀螺儀收集數據，經過微電腦計算後將傾擺指令傳送給機電作動器，使拖車在通過曲線時能夠實現靈活傾擺（動力車不設傾擺裝置），最大傾斜角為 ±8°。

控制系統

「普天」號柴油動車組採用微機控制系統，具有列車牽引、制軔控制、恆功勵磁、防空轉防滑行控制、重聯通信控制等功能；另外並設有符合列車通信網絡（TCN）標準的多功能車輛匯流排（MVB）和絞線式列車匯流排（WTB）網絡系統，以用於首尾動力車的重聯控制指令、客車傾擺指令、監控數據的實時傳輸。

轉向架

動力車走行部為兩台軸式為 A1A 的三軸自導向徑向轉向架，轉向架採用全焊接結構的「目」字型構架、拉杆定位式軸箱，一系懸掛為軸箱圓彈簧並帶有液壓減震器，二系懸掛採用高柔度圓彈簧結構，並設置了垂向、橫向油壓減振器以及抗蛇行減振器；牽引力和制軔力通過低位四連杆機構牽引裝置傳遞。牽引電動機採用雙側六連杆輪對空心軸全懸掛驅動裝置。

拖車採用帶有傾擺機構的 TW-160B（唐山廠）或 PW-160B（浦鎮廠）型徑向轉向架，兩者結構相同。徑向機構採用強迫導向，輪對位置可以隨曲線半徑和轉向架構架轉角而變化。轉向架採用「H」形低合金鋼焊接結構構架，一系懸掛採用軸箱彈簧；二系懸掛採用空氣彈簧，車體和轉向架之間並設有抗蛇行油壓減振器、抗側滾扭杆。基礎制軔裝置採用軸盤制軔配電子防滑器，每軸裝有兩塊制軔盤。



車輛保存


* 「普天」號列車其中兩輛由浦鎮車輛廠製造的軟座客車，於 2014 年初由浦鎮廠對車輛完成外觀整修後，移交南京鐵道職業技術學院保存展示，並且分別噴塗上「BRZ 001」和「BRZ 002」車輛編號。



參見


* NZJ2 型柴油動車組

* TSD09 型柴油動車組

* 東風 10F 型柴油機車

* X2000 列車

* 復興號 CR200J 型電力動車組



參考文獻



外部連結


* （簡體中文）中國北車集團大連機車車輛有限公司：「普天」號內燃擺式動車組 （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）