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【科普】来自捷克斯洛伐克的“大黄蜂”——苏联铁道部ChME3型内燃机车

2019-10-14 23:04 作者:宁柳跨越  | 我要投稿

文章作者:西瓜昌真湿基(B站和百度昵称:宁柳跨越)



提示

  • 直—直流电传动:指内燃机车柴油机通过联轴器直接驱动一台直流牵引发电机,输出直流电并供给数台并联的直流牵引电动机。本文提及的捷克斯洛伐克国营铁路770型和771型内燃机车为直—直流电传动形式。

  • 交—直流电传动:指内燃机车柴油机通过联轴器直接驱动一台三相交流同步牵引发电机,经硅整流装置转换成直流电后,供给数台并联的直流牵引电动机。法国国营铁路BB 67300型和BB 67400型内燃机车为交—直流电传动形式。

  • 交—交流电传动:指内燃机车柴油机通过联轴器直接驱动一台三相交流同步牵引发电机,向牵引包供给电能,由牵引包提供电流给逆变器,逆变器输出电压和频率可变的交流电流,驱动每台并联的交流异步牵引电动机。法国国营铁路BB 60000型内燃机车为交—交流电传动形式。

  • 捷克摩拉维亚·科尔本-丹历机械工业集团在本文均简称“ChKD”⑴;捷克斯洛伐克国营铁路在本文均简称“ChSD”⑵,苏联铁道部简称“MPS”⑶,俄罗斯铁路简称“RZhD”,乌克兰铁路简称“UZ”,白俄罗斯铁路简称“BCh”,拉脱维亚铁路简称“LDZ”,立陶宛铁路简称“LG”。

  • 本文属于正经科普文章,资料及图片来源于相关技术资料,不作为商业使用,如有侵权请及时联系删除之。

  • 请大家理性讨论,不要在评论区干些不该干的事!

  • 由于笔者精力和能力限制,在整理资料时恐有错漏,也请诸位读者纠正指教,谢谢合作!



概述

ChME3型内燃机车⑷是苏联的第二代内燃机车车型之一,由ChKD设计制造,于1963年至1994年间累计生产了7459台,至今仍然是RZhD的主力调车机车,与TEM2型内燃机车共同占了俄罗斯调车内燃机车车队的九成以上。

ChME3-001号机车



背景

1949年1月5日至8日,苏联、保加利亚、匈牙利、波兰、罗马尼亚、捷克斯洛伐克等六国政府代表在莫斯科通过会议磋商后,宣布成立经济互助委员会。20世纪50年代起,按经济互助委员会分工,苏联向东欧国家出口干线内燃机车,而从捷克斯洛伐克进口电力传动调车内燃机车和客运电力机车。

1957年,ChKD在ChSD自用T 435.0型内燃机车⑸的基础上,向MPS交付ChME2型内燃机车⑹。与此同时,匈牙利马瓦格机车厂⑺于1958年向MPS交付VME1型内燃机车⑻。

然而,VME1型内燃机车和ChME2型内燃机车均为四轴调车内燃机车,而随着国民经济的发展,苏联铁路运输量持续快速增长,两款调车内燃机车已无法满足调车作业需求。因此,ChKD开始设计和制造更强大的内燃机车。



制造

1963年底,ChKD制造了3台实验版ChME3型内燃机车。随后,这3台ChME3型内燃机车前往莫斯科铁路局卢布利诺机务段,并在卢布利诺编组站进行试运行。1965年起,ChKD开始批量生产ChME3型内燃机车,并交付给苏联,期间对机车的设计进行了个别更改。

1971年,ChKD交付了ChME3-1000号机车,1975年10月,ChKD交付了ChME3-2000号机车,送到莫斯科铁路局卢布利诺机务段。1979年7月,ChKD交付了ChME3-3000号机车,送往莫斯科铁路局莫斯科-调车机务段。1982年9月,ChKD交付了ChME3-4000号机车,送到莫斯科铁路局卢布利诺机务段。最后,在1985年11月,ChKD交付了ChME3-5000号机车,送到莫斯科铁路局伊里奇机务段。

ChME3型内燃机车在1987年及之前生产。此后ChKD推出ChME3型内燃机车的改进型——ChME3M型、ChME3T型以及ChME3E型内燃机车。考虑到ChME3E型和ChME3T型两款改进型机车,到1991年年终为止,ChKD总共为MPS制造了7454台ChME3型内燃机车。

ChME3T-7454号机车

为MPS制造的最后一台ChME3型内燃机车——ChME3T-7454号机车于1991年12月31日越过苏联国界线。经济互助委员会和苏联相继不复存在后,ChKD没有收到最后一批CME3T型内燃机车的任何款项,也没有从俄罗斯获得新订单,这是后来导致ChKD倒闭的众多原因之一。

1994年5月,ChKD制造了最后5台装用K6S310DR/MA型柴油机的ChME3Tu型内燃机车——ChME3T-7455号~ChME3T-7459号机车。ChME3T-7455号、ChME3T-7456号机车由UZ西南铁路局达尼察机务段购置。ChME3T-7457号机车于1997年7月被雅罗斯拉夫精炼厂购得,2012年转售尼古拉耶夫港。其余的ChME3T-7458号和ChME3T-7459号机车于2000年初分别由两家爱沙尼亚私营铁路公司购得。



改进

ChME3型内燃机车有三种改进型——ChME3M型、ChME3E型(1987年至1989年制造,控制电路中装有电子单元)和ChME3T型(1984年至1994年制造,带有电阻制动)。


  • ChME3M型

为了增加ChME3型内燃机车的经济性,ChKD的设计人员对其进行了一些重新设计。根据一个新项目,1977年建造了2台实验版ChME3M型内燃机车。经过测试后,它们在莫斯科铁路局卢布利诺机务段进行了试运行。

柴油机功率在775转/分钟时增加到1103.24千瓦,并对电气装置和一些设计参数进行了许多更改。内燃机车的整备重量从123吨增加到126吨,最高速度从85千米/小时增加到100千米/小时。

后来ChKD使用了这2台ChME3M型内燃机车的电子设备,以及许多单元和零件的新设计解决方案来制造ChME3T型内燃机车和ChME5型内燃机车。

ChME3M-0001号机车


  • ChME3T型

1984年,ChKD建造了2台装有制动电阻的实验版ChME3T型内燃机车——ChME3T-4385号和ChME3T-4596号机车,特点是可在低转速下实现最大柴油功率。设计的其余部分几乎与ChME3型内燃机车相同。1985年又制造20台实验版ChME3T型内燃机车,然后开始批量生产。在苏维埃故地的铁路上,总共运行着1167台ChME3T型内燃机车。

从外部看,它与ChME3型内燃机车大致相同,但ChME3T型内燃机车车顶上的制动电阻(ChME3T-5070号~ChME3T-5089号)或蓄电池室上的制动电阻排气口和动力室左侧的制动电阻的进气百叶窗(编号ChME3T-5482号~5531号、ChME3T-5784号~ChME3T-5882号、ChME3T-6000号、ChME3T-6245号~ChME3T-6664号、ChME3T-6885号~ChME3T-7459号)显而易见。

ChME3T-7456号机车


  • ChME3E型

在ChME3E型内燃机车和ChME3T型内燃机车中,安装了可确保柴油机在低转速下获得最大功率的电子设备,但未安装制动电阻。

1987年到198*9年间,交付了ChME3E型内燃机车——1987年,试验版ChME3E-5932号机车交付MPS。1988年,交付了25台实验版机车(ChME3E-6220号~ChME3E-6244号)。198*9年,交付了220辆(ChME3E-6665号~ChME3E-6884号)。

ChME3E-6220号机车



运用

由于ChME3型内燃机车采用欧洲铁路限界,部署在苏联西部铁路口岸(布列斯特、格罗德诺、利沃夫等)的不少ChME3型内燃机车改为1435毫米轨距,采用螺旋车钩,以用于牵引来自欧洲诸国的列车。

时至今日,仍有不少ChME3型内燃机车和改进型继续运行,从事调车作业。此外,在俄罗斯和乌克兰等国,ChME3型内燃机车亦用于牵引短编组的通勤列车。

UZ利沃夫铁路局利沃夫机务段配属的ChME3-416号机车(左)和ChME3-6012号机车(右),两台机车均为1435毫米轨距,采用螺旋车钩



现代化改造

  • 保留旧车体的现代化改造

1995年到1996年间,奔萨柴油机厂的专家与全俄铁道运输科学研究院和米楚林机车修理厂共同开展ChME3型内燃机车的现代化改造项目。米楚林机车修理厂将一组新的1-PD4V型柴油发电机组装入ChME3-5188号机车上,改造后的机车被命名为ChME3P-5188号,其中“P”表示奔萨柴油机厂。

科洛姆纳工厂则在ChME3-1026号机车上安装了D49型柴油机和制动电阻,改造后的机车被命名为ChME3K-1026号。

2008年,ChME3-4342号机车的现代化改造工作在雅罗斯拉夫尔电力机车厂房隆重举行,在此期间,旧柴油发电机组已被雅罗斯拉夫尔电机厂制柴油发电机组取代。在这方面,对车身引擎盖,驾驶室进行了现代化改造,并增加了LED副灯。目前,ChME3-4342号机车已分配给莫斯科铁路局的Likhobory机务段, 并运用于莫斯科小环形铁道。ChME3-2781号、ChME3-2365号、ChME3-2134号、ChME3-4423号、ChME3-1246号以及ChME3-6184号机车亦进行了相同的现代化。

ChME3-4342号机车
ChME3-4342号机车司机操作台

捷克ZOS Nymburk公司亦推出了ChME3型内燃机车现代化改造方案——更换柴油机,牵引发电机,电子设备进行了现代化改造;车体,转向架和司机室保持不变。在该方案下,ZOS Nymburk公司于2010年对配属于阿塞拜疆铁路Balajara机务段6台ChME3型内燃机车进行了现代化改造,并在2011年对另外4台ChME3型内燃机车进行了现代化改造。

2019年6月,Cognitive Technologies公司在配属于北方铁路局Losta机务段的ChME3-1562号机车上,测试了使用技术视觉技术的软硬件综合体。该综合体包含一个计算机、摄像机、定位设备和其他设备。该综合体的原理是在行车途中万一有危险时,系统首先会向大车发出警报,如果大车没有对此警报做出响应,则该综合体会发出命令来使机车采取制动动作,也可以自动控制重联的其他机车速度。


  • 采用新车体的现代化改造——CZ LOKO公司ChME3M型

ChME3M型机车是捷克CZ LOKO公司对CHME3型内燃机车的现代化改造项目。事实上,除了从旧车继承下来的车底架和转向架,车体和司机室亦采用新的设计,并安装了输出功率为1000千瓦的卡特彼勒3508C型柴油机与西门子交流牵引发电机,辅助设备和电气设备亦被更换。这些经过现代化改造的ChME3型机车在UZ被定型为ChME3P型;在LG,则被定型为ChME3ME型;在LDZ,则被定型为ChME3M型。

ChME3M-4628号机车

CZ LOKO公司除了自己改造ChME3型机车外,同时向BCh利达机务段提供了CHME3型机车的现代化改造技术。利达机务段改造的ChME3型机车分别定型为TME1型和TME2型。

ChME3M-4628号机车司机操作台


  • LAM型电池电力机车

在2003年,ChME3-179号机车和ChME3-602号机车被转换为电池电力机车,并被定型为LAM型⑼。原ChME3-179号机车改造为LAM-01号机车,原ChME3-602号机车改造为LAM-02号机车。LAM型电力机车是由莫斯科铁路设计研究院按照莫斯科铁路局的命令开发的。

LAM型电池电力机车在ChME3型内燃机车的基础上进行了现代化改造。同时,制动系统的主要设备(压缩机、压力传感器、仪表、管道、空气分配阀、大小闸等)以及电气设备的主要设备(牵引电动机、换向器、司机控制器、照明电路、保护电路、信号和通信设备等)得以保留。

柴油机和原机车的部分电气设备被拆除,取而代之的是五个碱性镍镉电池——四节牵引力和一个满足自身需要的电池。电池室与机车的其他部分隔离,具有隔热功能,并配备了强制排气通风系统。

在司机操作台的上部,有一个面板,该面板上显示有关司机控制器的设置位置和实际位置、牵引电池和辅助电池的剩余容量、电池室中的空气温度以及当前机车速度的信息。电池的技术状况及其工作模式都有明显的指示。机车装有遥控器。

LAM-01号机车(原ChME3-179号机车)



技术设计

  • 总体

ChME3型内燃机车适用于1435毫米标准轨距或者是1520毫米宽轨轨距的铁路,全长17720毫米,宽为2834毫米,高为3150毫米,最高运行速度为95千米/小时。机车可以多机联挂重联牵引。

ChME3型内燃机车总体布置图


  • 车体

根据调车机车作业特点,ChME3型内燃机车采用单司机室、外走廊结构的车架承载罩式车体,机车两侧及两端设有露天走台与扶梯。机车车体从前到后依次为冷却室、动力室、传动室、司机室、高压室、蓄电池室。

机车车底架为整体焊接结构,坐落在两台三轴转向架上。


  • 柴油机

ChME3型内燃机车装用一台ChKD制K6S310DR型柴油机。K6S310DR型柴油机为6气缸直立式四冲程柴油机,采用涡轮增压器中冷式进气,气缸缸径为310毫米,冲程为360毫米,额定转速为750转/分钟,装车功率为994千瓦。

机车油箱容量为6000升。

K6S310DR型柴油机


  • 电气设备

K6S310DR型柴油机驱动一台TD-802型牵引发电机,后者向6台TE-006型牵引电动机供电。

TD-802型牵引发电机为十极他励自通风式直流牵引发电机,额定持续功率为885千瓦,额定持续电流为2350安,额定电压为377伏,电枢转速为750转/分钟。

TE-006型牵引电动机为四极串励强迫通风式直流牵引电动机,额定持续功率为123千瓦,额定持续电流为750安,额定电压为197伏,电枢转速为2420转/分钟。在923号ChME3型内燃机车之前,TE-006型牵引电动机的一级磁削为百分之45以下;但在923号ChME3型内燃机车及后续制造的机车的一级磁削调整为百分之35以下。TE-006型牵引电动机的二级磁削为百分之20以下。

机车输出功率为804千瓦。


  • 转向架

ChME3型内燃机车采用Co-Co轴式,即两台转向架六根动轴。机车动轮轮径为1050毫米,全轴距为12660毫米,转向架之间的轴距为4000毫米;轴重20.5吨,整备重量为123吨。转向架采用两系弹簧悬挂。牵引力通过中心销由转向架传递车底架,中心销座设有亚锰钢板,并设有橡胶垫。



机车保存

  • ChME3-001号机车:退役后送往俄罗斯圣彼得堡市华沙站十月铁路博物馆静态展示。2016年,十月铁路博物馆搬迁至波罗的海站并更名为俄罗斯铁路博物馆,ChME3-001号机车亦在俄罗斯铁路博物馆静态展示

  • ChME3-246号机车:退役后送往俄罗斯雅罗斯拉夫尔州雅罗斯拉夫尔市静态展示

  • ChME3-640号机车:退役后送往俄罗斯车里雅宾斯克州车里雅宾斯克市车里雅宾斯克铁路运输博物馆静态展示

  • ChME3-642号机车:退役后送往俄罗斯车里雅宾斯克州车里雅宾斯克市南乌拉尔铁路局车里雅宾斯克机务段担当教学机车

  • ChME3-646号机车:退役后送往俄罗斯奥伦堡州奥尔斯克市南乌拉尔铁路局奥尔斯克机务段担当教学机车

  • ChME3-1575号机车:退役后送往白俄罗斯布列斯特州巴拉诺维奇市巴拉诺维奇铁路科技博物馆静态展示

  • ChME3-1582号机车:退役后送往俄罗斯圣彼得堡市俄罗斯联邦中央铁路运输博物馆静态展示⑽

  • ChME3-2089号机车:退役后送往俄罗斯费拉基米尔州穆罗姆市利静态展示

  • ChME3-3190号机车:退役后送往俄罗斯罗斯托夫州利霍夫斯基市利哈亚站担当教学机车

  • ChME3-4115号机车:退役后送往乌兹别克斯坦塔什干州塔什干市塔什干铁路科技博物馆静态展示

  • ChME3-4726号机车:退役后送往俄罗斯车里雅宾斯克州车里雅宾斯克市南乌拉尔铁路局车里雅宾斯克机务段担当演练机车

  • ChME3P-5188号机车:退役后送往俄罗斯萨马拉州萨马拉市萨马拉国立铁路运输大学博物馆静态展示

  • ChME3-5452号机车:退役后送往俄罗斯新西伯利亚州新西伯利亚市新西伯利亚铁路科技博物馆静态展示

  • ChME3-5892号机车:退役后送往俄罗斯科斯特罗马州布伊市布伊站静态展示

  • ChME3-6197号机车:退役后送往立陶宛维尔纽斯县维尔纽斯市立陶宛铁路博物馆静态展示

ChME3P-5188号机车



后记

作为一款调车内燃机车,“大黄蜂”ChME3型内燃机车不仅成为苏联调车内燃机车主力之一,而且其至今仍对苏维埃故地的铁路运输的影响深刻。而ChKD一鼓作气,为捷克斯洛伐克、波兰、伊拉克等国制造770型以及771型内燃机车。

尽管ChKD解体已有二十多年,但ChME3型、770型以及771型内燃机车的故事仍将继续下去。



注释

⑴捷克语:Českomoravská-Kolben-Daněk。

⑵捷克语:Československé státní dráhy,斯洛伐克语:Česko-slovenské štátne dráhy。

⑶俄语:Министерство путей сообщения СССР。

⑷俄语:ЧМЭ3,全称:Чехословацкий Маневровый (тепловоз) с Электрической передачей, 3-й тип,读作:ЧМЭ-три。

⑸1987年后,ChSD根据国际铁路联盟的建议,将T 435.0型内燃机车重新编为720型。

⑹俄语:ЧМЭ2,全称:Чехословацкий Маневровый (тепловоз) с Электрической передачей, 2-й тип。

⑺匈牙利语:MÁVAG,全称:Magyar Királyi Állami Vas-, Acél- és Gépgyárak,直译为匈牙利皇家钢铁机械厂。1959年1月1日,为配合匈牙利铁路机车车辆工业的发展,冈茨车辆厂与马瓦格机车厂合并,成立冈茨-马瓦格机车车辆工厂(匈牙利语:Ganz–MÁVAG Mozdony-, Vagon- és Gépgyár),简称冈茨-马瓦格(匈牙利语:Ganz–MÁVAG)。当年,冈茨-马瓦格雇用2万多名员工,工厂占地42英亩,拥有300多座建筑物,是匈牙利第二大工厂。1987年12月,匈牙利政府决定将冈茨-马瓦格分拆为7家国营企业,其中冈茨机械公司继承了前者的大部分主要业务,实际为冈茨-马瓦格在法律意义上的继承者。

⑻俄语:ВМЭ1,全称:Венгерский Маневровый тепловоз с Электрической передачей, 1-й тип。

⑼俄语:Локомотив Аккумуляторный Маневровый,直译为电池供电调车机车。

⑽俄罗斯联邦中央铁路运输博物馆以位于列宁格勒州Lebyazhye市的十月铁路局Lebyazhye存储基地用于存放机车车辆展品



参考

  • 《捷克斯洛伐克ЧМЭ3型内燃机车》,356~359页,《国外内燃机车概况》,中国铁道部铁路工业系统内燃机车技术情报交流网编,人民铁道出版社,1979年

  • 《List of the vehicles — ChME3 — TrainPix》:https://trainpix.org/list.php?mid=42

  • 《List of the vehicles — 770 (T 669.0) — TrainPix》:https://trainpix.org/list.php?mid=219

  • 《List of the vehicles — 771 (T 669.1) — TrainPix》:https://trainpix.org/list.php?mid=1119

  • 《List of the vehicles — 773 — TrainPix》:https://trainpix.org/list.php?mid=1019

  • 《Lokomotivní řady 770 (T 669.0), 771 (T 669.1) | Atlas Lokomotiv》:http://www.atlaslokomotiv.net/loko-770.html

  • 《:: T669.net - ''Grerëza'' T669》:http://www.t669.org/t669.html


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