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最完整的东风型系列内燃机车(上)

 mlx1976 2016-04-27



东风型柴油机车,原称巨龙型、ND型,是中国第一代电传动柴油机车的代表车型。

1956年,铁道部制定了《铁路十二年科技发展规划》,提出牵引动力要逐步由蒸汽机车转到电力机车和内燃机车。在铁道部的安排下,大连机车车辆工厂开始组织柴油机车的设计开发,并于1956年、1957年先后派出两批技术人员赴苏联考察、学习内燃机车设计制造技术。参照苏联的ТЭ3(2000马力)柴油机车,开始进行新型电传动柴油机车的研制。


1958年6月20日,大连机车车辆工厂全体职工举行誓师大会,提出在当年国庆节前制造出第一台柴油机车的目标。1958年9月26日,大连机车车辆厂试制出2台2000马力干线客货运柴油机车,并命名为“巨龙型”,车号为0001、0002,成为中国第一种干线电力传动柴油机车。


一、东风型(东风1型)

由于巨龙型机车直接采用苏联进口的2Д100型柴油机,铁道部于1960年底要求大连厂仿制2Д100型柴油机。1963年底,在2Д100型柴油机基础上,大连厂试制了第一台2冲程10气缸直列的10L207E型2000马力中速柴油机。同时,由哈尔滨电机厂等厂所组成的联合设计组,于1963年底试制了一台1350千瓦的直流主发电机和6台204千瓦的直流牵引电动机等。同年年底,第一台经过改进的柴油机车(ND-0003)在大连厂出厂,1964年9月又试制出第二台机车(ND-0004),定型为ND型(代表内燃机车、电力传动)。

1964年12月,经铁道部鉴定批准后,ND型柴油机车在1965年初投入批量生产,1966年9月,ND型机车更名为东风型,自此开始了中国铁路以“东风”命名的电传动柴油机车家族的生产历史。由于东风型机车是东风系列柴油机车的第一种型号,因此也或会被误称为“东风1型”,但东风1型并不是官方正式命名。

截止1972年停产,大连机车车辆厂、成都机车车辆厂、大同机车厂、戚墅堰机车车辆厂累计生产了706台东风型机车。

轴式

传动方式

持续功率

最高速度

用途

厂家

Co-Co

--直传动

1325kW

100km/h

货运

大连成都大同戚厂


二、东风2型(DF2)

在大连厂仿制2Д100型柴油机的同时,戚墅堰机车车辆工厂也于1961年开始研制柴油机,1963年,铁道部成立了“大功率牵引动力内燃化、电气化领导小组”,确定了由戚墅堰机车车辆工厂生产6L207E柴油机和调车柴油机车。1964年5月,戚墅堰工厂研制出第一台6气缸、直列式的6L207E型二冲程柴油机,装车功率为1200马力。1964年10月,戚墅堰工厂成功研制ND2型调车柴油机车,适用于大型枢纽车站、编组场的调车作业、区间的小运转作业。1966年9月,ND2型机车更名为东风2型。

1967年5月,戚墅堰工厂在东风2型调车机车的基础上,试制了一台东风2增型干线客、货运两用柴油机车,车号3251。该型机车的6L207E型柴油机加装增压设备,使功率由1200马力提高到1800马力(1325千瓦),并改用与东风型机车相同的棚式、内走廊、单司机室车体。东风2增型机车仅试制了一台,没有批量生产。

戚墅堰工厂在1964年至1974年间累计制造了147台东风2型、1台东风2增型机车,1980年至1983年间又制造了5台,共生产了153台(编号3201~3348)。

轴式

传动方式

持续功率

最高速度

用途

厂家

Co-Co

--直传动

882kW

95km/h

调车

戚厂


三、东风3型(DF3)

大连机车车辆厂于1972年在东风型货运机车的基础上设计制造了客运型机车,定名为东风3型。经修改传动齿轮比后,东风3型机车构造速度由100公里/小时提高到120公里/小时,满足牵引客车的需要。1972年初,东风1651号和1657号是最早改造出来的两台客运型柴油机车,出厂后于京广铁路、京包铁路进行牵引试验和运用考核,最高试验速度125公里/小时。在京广铁路全程试验中,双机牵引15辆客车由北京出发,运行32小时47分到达广州,中途停靠15个较大车站。

东风3型机车于1972年由大连厂开始批量生产,至1974年停产,累计生产了225台(东风3-0001~0225);1982年成都机车车辆厂又生产1台(0226),合共226台。然而东风3型实际上是为了应付客运机车短缺而生产的过渡产物,因此存在时间较短,仅作为客运机车出现于1970年代初期至1980年代中期,随着新一代东风4型、ND2型及北京型柴油机车的大量普及而被淘汰出客运领域。按照铁道部要求,自1985年将大部分的东风3客运型机车改造为东风货运型机车。



轴式

传动方式

持续功率

最高速度

用途

厂家

Co-Co

--直传动

1325kW

120km/h

客运

大连成都



四、东风4型(DF4/DF4A)

DF4是中国铁路第二代电传动柴油机车的首型机车,也是中国第一种交—直流电传动柴油机车。

1960年代起,鉴于当时世界上的大功率柴油机车已经出现了以中速柴油机为动力装置、采用交—直流电传动的发展趋势,1965年,大连厂与铁道部科学研究院、大连热力机车研究所和大同机车工厂等单位联合成立了新型大功率中速柴油机设计组,1966年8月,大连厂成功试制第一台16V240ZJ型柴油机,并于同年基本完成新型机车的设计。

1969年大连机车车辆厂研制成第一台东风4型柴油机车,车号为2001。1972年,东风4型2001号机车交付北京铁路局北京内燃机务段开始进行运用考核。1973年,大连厂又试制了2002号机车,同样配属北京内燃机务段试用,完成京包铁路、京广铁路的牵引试验后,被安排在京山铁路牵引旅客列车。1974年,大连厂试制了东风4型0001号货运机车,交付北京铁路局丰台机务段运用。同年年底大连厂正式开始批量生产东风4型柴油机车,同时停产东风3型机车。

东风4型机车在零部件、制造工艺不稳定的情况下量产,随着运行里程增加,机械、电气部件陆续暴露出很多问题,柴油机故障率尤其高,造成大量机车待修。大连厂针对柴油机在结构和工艺等方面问题又作了很多改进。在改进过程中,针对连杆盖断裂事故,柴油机采用了加厚的对称连杆盖;并在柴油机顶部加设排气稳压箱,以改善增压系统的稳定性。为了区别原有的柴油机,经过上述两项改进的柴油机定型为16V240ZJA型,装用该型柴油机的东风4型机车非正式称为“东风4A型”以示区别,第一台东风4A型0109号机车于1976年6月出厂,并于同年下半年开始批量生产。

截止1986年停产,大连厂和资阳厂累计生产了843台东风4(A)型机车。其中,大连厂累计生产了客运型31台(车号2001~2031),货运型770台(车号0001~0770);资阳厂累计生产货运型42台(车号3001~3042)。

轴式

传动方式

持续功率

最高速度

用途

厂家

Co-Co

--直传动

2650kW

客120km/h

100km/h

客货运

大连资阳


五、东风4B型(DF4B)

东风4型机车由于初期机车可靠性较差,此后十多年一直处于“一边生产、一边改进”的局面,大连厂持续针对16V240ZJ、16V240ZJA型柴油机机体强度和刚度不足、轴系动力性能欠佳的问题进行研究,于1977年试制了一台A型柴油机的升级产品,定型为16V240ZJB型。同时,大连厂在东风4型机车基础上,针对暴露的质量问题,对车体、转向架、牵引电机等部件进行技术改进,将东风4型0527号机车作为样车,安装16V240ZJB型柴油机以及运用逐年改进的成果。1982年12月,东风4型0527号机车出厂,成为第一台正式装用16V240ZJB型柴油机的机车,机车标称功率1985千瓦,构造速度100公里/小时。随后,铁道部将这种经过改进、装用16V240ZJB型的东风4型机车定型为东风4B型,作为东风4(A)型机车的升级换代产品。1984年7月,东风4B型机车(货运型)正式投入批量生产,首台量产的机车车号为1001,并同时停产东风4(A)型机车(资阳厂1986年停产)。

1985年12月,大连厂成功试制了东风4B高原型机车,1986年12月,大连厂又研制了第一台东风4B客运型机车(2101),1987年东风4B型机车获得国家金牌优质产品奖,并被铁道部正式指定为替代进口产品,令中国不再需要大批进口机车。成为中国铁路上运用最广泛、技术最成熟的柴油机车车型之一。

截至1998年,大连厂、资阳厂、大同厂、四方厂累计生产了4303台东风4B型机车,至1990年代末,虽然铁道部已经停止采购东风4B型机车,但大连厂、资阳厂至今仍然会根据地方铁路、工矿企业、海外铁路公司等的需求生产东风4B型机车,至今总的产量预计4600台左右。真是一款历经30年的标志性产品。


轴式

传动方式

持续功率

最高速度

用途

厂家

Co-Co

--直传动

2650kW

客120km/h

货100km/h

客货运

大连资阳

大同四方


六、东风4C型(DF4C、DF4CK)

DF4C是中国铁路使用的干线货运柴油机车车型之一,由大连机车车辆厂在东风4B型机车基础上,于1985年研制成功、1990年投入批量生产。

在东风4B型柴油机车投入批量生产之后,为了满足铁路运输对提高机车经济性、耐久性、可靠性的要求,大连机车车辆厂于1984年开始在16V240ZJB型柴油机基础上,着手研制其改进型16V240ZJC型柴油机。1985年9月,大连机车车辆厂在东风4B型机车基础上,试制了首台装用16V240ZJC型柴油机的东风4C型柴油机车(4001),车型代号DF4C。与东风4B型机车相比,东风4C型机车不但运用功率有所提高,无论在牵引速度、经济性方面都比东风4B型机车优越,而且在结构上也作出了改进,解决了东风4B型机车不合理的布局和惯性质量问题,并使机车重量分配更趋合理。

1990年,大连厂开始大批量生产东风4C型机车,其车号按东风4系列编制,随后根据中国铁路机车车辆工业总公司统一安排,大连厂将图纸转给资阳内燃机车厂、大同机车厂和四方机车车辆厂,东风4C货运型机车总共生产了845台。其中大连厂在1985年至1998年间累计制造465台(车号4001~4465);资阳厂于1996年至1999年间累计生产333台东风4C货运型机车(车号5004~5273;5276~5335);大同厂自1995年至1998年累计制造了40台(车号0001~0040);四方机车车辆厂也于1998年生产了6台东风4C型机车(车号2001~2006)。

为满足牵引快速旅客列车的需要,资阳内燃机车厂于1999年在东风4C货运型机车的基础上,自行研制成东风4C型准高速客运用柴油机车。该型机车主要特点为采用了A1A-A1A轴式,大部分内部设备均与东风4C货运型机车相同,车体外观设计参考了东风11型机车。机车标称功率2165千瓦,轴重21吨,最高运营速度160公里/小时。资阳厂于1999年试制了两台样车(车号5274、5275),最高试验速度达176公里/小时。试验完毕后,两台机车均出售予三茂铁路公司,并按东风8B型机车涂装重新油漆。铁路爱好者通常以“DF4CK”(K表示客运)称呼这种机车。

轴式

传动方式

持续功率

最高速度

用途

厂家

Co-Co

A1A-A1A(准高速)

--直传动

2650kW

客160km/h

货100km/h

客货运

大连资阳

大同四方


七、东风4D型(DF4D)

DF4D型柴油机车是客、货运用交—直流电传动内燃机车。大连机车车辆厂在东风4B型、东风4C型机车基础上设计制造了东风4D型柴油机车,车型代号DF4D。其后又研制出用于不同用途的改进版本。东风4D型机车包括:东风4D提速型、东风4D准高速型、东风4D机车供电型、东风4D货运型、东风4D调车型、东风4D径向转向架型、东风4DJ交流电传动型等等,形成东风4D型内燃机车系列,该系列机车全部由大连厂生产。


(一)东风4D提速型

为了提高铁路运输的竞争能力,1996年9月,铁道部决定在1997年4月1日实施中国铁路第一次大面积提速,在京广、京沪、京哈三大干线的提速旅客列车最高运行时速将达到140公里,并要求大连机车车辆厂在东风4B型和东风4C型机车基础上,立即着手研制东风4D型提速客运柴油机车。距离大提速的实施日期仅余下不足七个月,1996年12月15日,首台东风4D型客运机车在大连机车车辆厂落成。东风4D型提速客运机车最高运行速度为145公里/小时,装用了大连厂与英国里卡多公司合作在16V240ZJB/C型柴油机基础上改进开发的16V240ZJD型柴油机,装车功率为2940千瓦,机车标称功率为2425千瓦。走行部牵引电机采用滚动轴承抱轴箱的半悬挂安装方式。当机车牵引大编组客车(1100吨)时,在平直线路上平衡速度为132公里/小时;部分机车上并装有重联装置。早期生产的机车外形类似DF4C,从DF4D-0151机车起采用新的车顶圆弧外形以降低高速运行时的风阻和噪音,早期生产的机车亦陆续回厂改造。

从1997年2月开始投入批量生产,至2003年停产,大连机车车辆厂累计生产了575台东风4D型提速客运机车,车号为0001~0240、0243~0347、0353~0529、0532~0584。东风4D型提速客运机车是中国铁路第一、二、三次大提速的主型机车之一。


(二)东风4D货运型(4000系)

1998年1月,大连机车车辆厂决定在东风4D型提速客运机车的基础上进行了适应货运机车性能的改造,开发东风4D型货运机车。同年4月试制了两台货运型机车(0241、0242),配属北京铁路局石家庄机务段进行运用考核。鉴于货运型机车使用情况良好,陕西省西延铁路公司于1998年7月向大连厂订购了一台货运型机车(0348),这也是东风4D型机车首次进入地方铁路市场。1998年11月东风4D型货运机车开始批量生产,同时开始启用4000系的机车编号。

货运型机车与提速客运型机车车主要结构基本相同,主要零部件均能通用互换。根据干线货运的需要,货运型在提速客运型基础上做出了一些改动,包括重新设计了牵引齿轮箱,最高运行速度调整为100公里/小时等。

截至2013年大连机车车辆厂累计生产了326台东风4D型货运机车,车号为0241、0242、0348、1893、4001~4033、4036~4056、4063~4073、4078~4079、4082~4090、4093~4166、4170~4337、4351~4354(巴新铁路25吨轴重)。

货运型机车一般采用奶黄色和天蓝色的车身涂装,以和客运型机车区别。因为该车的涂装颜色看上去像倒过来的乌克兰国旗,所以铁路爱好者通常对东风4D货运型俗称为“乌克兰”或“DF4DH”。


(三)东风4D准高速型(3000系)

为满足中国铁路对准高速客运柴油机车的需求,大连机车车辆厂于1998年与西南交通大学等单位合作,在东风4D型提速客运机车的半悬挂转向架基础上,研制了准高速全悬挂转向架。1999年10月13日,首台东风4D型准高速客运机车(3001)竣工。

东风4D型准高速客运机车主要用于牵引快速客运列车,最高运行速度为170公里/小时。首两台机车(3001、3002)试验装用大连厂与英国里卡多公司进行技术合作和研制开发的16V240ZJE型高强化、大功率柴油机,装车功率提高到3310千瓦(4555马力)并采用了电子喷射技术;但由于16V240ZJE型柴油机耗油量相对较高,且机车冷却能力不足,因此后来3001、3002号机车和批量生产的机车都改装16V240ZJD型柴油机,装车功率下降至2940千瓦(4000马力)。

2000年5月,东风4D型准高速客运机车开始批量生产,至2013年累计生产了340台,车号为3001~3340。

一般情况下准高速客运型的车身涂装和提速客运型有着明显差别,准高速型的车身两端有红色和奶黄色条状相间而提速型没有,铁路爱好者通常对东风4D型准高速客运机车称为“花老虎”或“DF4DK”。


(四)东风4D径向转向架型(7000系)

为了适应中国西南地区山区铁路的货运需要,大连机车车辆厂于2000年在东风4D型货运机车的基础上,研制了东风4D型径向转向架干线货运机车。机车主要结构和性能都与货运型机车大致相同,最大运行速度为100公里/小时,但转向架换装了更为适合山区小半径曲线线路的两台三轴自导向径向转向架。

首台径向转向架货运型机车(7001)于2000年7月完成试制,2003年7月完成15万公里运用考核。2003年,铁道部正式向大连机车车辆厂订购20台东风4D型径向转向架货运机车,于2003年6月30日起陆续配属柳州铁路局柳州机务段,大连机车车辆厂累计生产了21台径向转向架货运型机车,车号为7001~7021。2006年,径向转向架在检修时均被发现存在不同程度的构架裂纹,严重危及行车安全;同年9月,铁道部要求所有装用径向转向架的东风4D型机车分批送返大连机车车辆厂进行大修并更换为普通转向架,改造工程于2007年初完成。


(五)东风4D机车供电型(DF4DF)

东风4DF型机车是在东风4D型提速客运机车基础上开发研制的干线客货运通用柴油机车,具有向旅客列车供电的功能并采用了微机控制系统,既能牵引列车又可以取代客运列车中的发电车向列车空调、电加热器和照明等供电。

大连机车车辆厂于1999年至2004年间共生产了25台该型机车,交付达成铁路公司和石长铁路公司使用。


(六)东风4D调车型(DF4DD)

为满足地方厂矿企业对大功率调车机车的需求,大连机车车辆厂于1999年在东风4D型机车基础上研制了东风4DD型调车机车,主要用于重载调车编组以及小运转作业,是至今中国国内功率最大的调车机车。

东风4DD型机车是中国国内造价最高的调车机车车型,每台造价超过500万元人民币(2007年价格),比东风7C型、东风5型等普通调车机车高出近一倍多,东风4DD型机车的主要用户均为冶金、煤炭、化工、电力系统等行业的路外工矿企业。截至2010年,大连机车车辆公司累计生产了230台东风4DD型机车(不含改进型机车)。


(七)东风4D交流电传动型(DF4DJ)

东风4DJ型柴油机车(DF4DJ),原称东风4DAC型(DF4DAC),是中国铁路使用的干线客、货两用柴油机车车型之一,也是中国第一代采用交流传动技术的国产柴油机车,由大连机车车辆厂及德国西门子公司于2000年共同开发研制成功。

东风4DJ型机车仅试制了两台,属于实验性车型,主要目的为验证交流传动技术的优越性,机车采用了西门子的交流传动系统。在设计结构上除传动系统使用交直交装置以外,所有其他装置都保持与东风4D型机车完全一致。


轴式

传动方式

持续功率

最高速度

用途

厂家

Co-Co

--直传动

2940kW

客145km/h

货100km/h

170km/h

客货运

大连


待续


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