【科普】另类老虎-东风6型内燃机车

2023-08-16 23:21 作者:怀念成局的韶山3 0人读过 | 我要投稿

上世纪80年代中期,随着改革开放的进行,国民经济快速发展,铁路客货运量猛增,铁路运输能力全面紧张由于货运能力不足导致各地待运货物、物资大量积压,而大功率柴油机车数量不足是其中一个重要原因。虽然当时东风4B型内燃机车已经投入批量生产,但由于一些质量原因导致机车可靠性一直不高。

为了解决大功率内燃机车不足的局面,我国在1984年以‘技贸结合”的方式向美国通用电气公司订购了220台ND5型内燃机车并签订了ND5型内燃机车的12项关键技术的转让合同,包括GTA24A3型牵引发电机、GE752AF8型牵引电动机、辅助电机、电子控制产品、恒功励磁装置、轮对防空转装置、废气涡轮增压装置、7FDL-16型柴油机主要部件如气缸套、活塞等。这些转让的关键技术正式我国内燃机车制造的短板。

这份合同还规定的第二期技术转让项目,即1985至1989年期间,由大连机车车辆厂与通用电气公司合作对东风4B型内燃机车进行改进并要求机车性能达到美国“Dash-8”系列机车中的C39-8型内燃机车的技术水平,其中机车总体结构、机械部分由大连厂设计制造,电气传动系统和控制系统由通用电气公司设计制造。这便是本集故事的主角-东风6型内燃机车。

研制

早在1986年,大连机车车辆厂就与英国里卡多公司合作对东风4B型内燃机车使用的16V240ZJB型柴油机和东风4C型内燃机车使用的16V240ZJC型柴油机进行改进,研制出16V240ZJD型柴油机。

按照合同规定,大连机车车辆厂在1988年1月完成机车的设计。

1988年8月,通用电气公司为东风6型内燃机车提供的电气设备陆续运抵中国。首批两台机车在1988年12月和1989年1月完成组装并由大连机车车辆厂与通用电气公司对机车进行了初步调试,随后两台机车沈大铁路大连至瓦房店、大石桥间进行了多次正线牵引试验。

东风6型内燃机车采用一台16V240ZJD型柴油机,功率2940KW,最高运行时速118km/h,轴式Co-Co,轴重23吨。机车装备有微机控制的轮对防空转、防滑行装置。它借助于牵引电动机上安装的速度传感器,通过监测6台牵引电动机的速度差和速率的异常变化,来判断是否发生了车轮空转或车轮滑行倾向,并立即采取措施遏制空转或滑行的发生和发展。车载微机在处理这些问题时是自动的,其速度极快、是以毫秒计算的。还应用了蠕滑控制理论,可以大大提高机车的粘着利用率从而使机车的全天候粘着系数达到0.24左右。机车采用了CPU为80186芯片的微处理机。它负责控制机车的恒功率励磁、轮对防空转防滑行;电阻制动与制动扩展控制及机车各主要机组的机电保护。此外,它还包含了机车履历、故障记录，故障诊断,还配备了微机显示屏。这套微机设备应用了通用电气公司的硬件,其控制逻辑是双方共同设计确定的。

1989年4月,大连机车车辆厂为东风6型内燃机车举行了隆重的出厂仪式,大连机车车辆厂的主要领导均出席了本次仪式。

试验

两台机车出厂后配属沈阳铁路局大连机务段（沈局连段）并与ND5型内燃机车编入同一车队进行运用考核。

1989年9月铁道部选择东风6-0002号机车并在大连热力机车研究所的定置试验台对机车进行了牵引热工性能试验。试验结果表明,机车柴油机的运用功率和机车标称功率都略高于ND5型内燃机车、牵引性能较好,起动牵引力和持续牵引力分别比东风4型机车高22.75%、112.5%,并在很宽的速度范围内具有较高效率。实测机车轮周效率达到35%以上,而在相同运用条件下油耗率指标与ND5型内燃机车相当,机车各项技术指标均已达到1980年代世界上同类机车的先进水平。

国产化改进

由于东风6-0001和0002号机车装备了77种、价值83万美元的进口配件,因此为节约外汇,对东风6型内燃机车进行国产化改造迫在眉睫。

为实现东风6型内燃机车的国产化,大连机车车辆厂根据铁道部科技发展计划项目合同《东风6型机车国产化安排》在1990年联合多家单位开始对东风6型内燃机车柴油机的增压器、喷油泵、喷油器；电气系统的牵引发电机、牵引机、电阻制动柜以及微机控制系统的微机装置、显示屏、传感器进行仿制。

1991年6月,第三台东风6型内燃机车（编号0003）出厂,这次机车的国产化率达到了96％。

为了验证机车的可靠性,0003号机车出厂后先后进行了初步牵引试验并于1992年3月至4月在大连热力机车研究所的机车定置试验台上进行了牵引热工性能试验。随后0003号机车配属沈阳铁路局苏家屯机务段（沈局苏段）进行15万公里运用考核并担当大连至大石桥间货运列车牵引任务。

1994年8月,大连机车车辆厂向铁道部申请制造第四台国产化东风6型内燃机车获得批准。1995年10月,第四台东风6型内燃机车（编号0004）出厂并配属苏家屯机务段进行三万公里运用考核。

1997年12月,两台国产化东风6型内燃机车完成各项鉴定试验。

然而试验及考核报告指出：国产化的东风6型内燃机车在各项主要技术指标均达到了设计目标,其轮周效率、油耗率、牵引力等参数虽略低于首两台采用通用电气公司进口部件的原装机车,总体性能相差不多。但机车的可靠性远不如使用进口配件的机车,主要表现在一些国产化的关键部件使用寿命短、故障率高、屡坏屡换,例如国产化喷油泵不能使用而被迫再次向英国订购,0004号机车在试运行就发生牵引电动机抱轴瓦烧损,经检查后又发现抱轴瓦因制造工艺不当,全部出现裂纹需重新制造。

1998年10月,大连机车车辆厂向铁道部科教司提出对东风6型内燃机车安排进行部级鉴定的申请并在同年12月通过部级标准化审查。

1999年10月,东风6型内燃机车正式通过铁道部部级鉴定。

昙花一现

出于一些不可言说的原因（或许是中美关系的恶化）,东风6型内燃机车的研制戛然而止,而这四台机车也在随后的几年中先后报废。