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【期刊文献搬运】东风增型内燃机车(有改动)

2021-04-16 14:46 作者:合嗞宾机务段  | 我要投稿

“老东风,谁不晓得老东风?跨越了大半个世纪的时光,在祖国大江南北,尤其是曾经西北缺水地区和西南多山地区,为人民运输事业做出自己不可被替代、不可被遗忘的卓越贡献。但是不得不说,东风型内燃机车的技术是大连机车车辆厂从苏联引进的;事实上,有文献指出,东风型内燃机车的中速柴油机和电动机技术哪怕在当时也已经落后了十余年。我国向来秉持“关键技术要掌握在自己手中”的观念,敢想敢干、踏实务实的大连人,于1969年,将新式65GP100型增压器,应用在东风型内燃机车上。这款改进型的东风型内燃机车,被称为东风增型内燃机车。”


至今西南地区仍旧有可以正常运行的老东风,图源网络

1969年9月,大连机车车辆厂根据东风型1305号机车的使用经验,试制了一台名为东风增型(东风0001)的柴油机车,并于1969年在高原地区完成了运行试验。这是在东风型机车基础上增压强化而成的干线货运柴油机车,使其柴油机装车功率从2000马力提升至3000马力,这也是中国铁路史上功率最大的直—直流电传动柴油机车。

东风增型内燃机车,图源《内燃机车(今铁道机车与动车)》期刊扫描版(1979年第5期)

(一) 主要技术参数

1、机车

用途·… … 干线货运

传动方式 … … 直-直流电力传动

最大功率(马力) … … 单机3000

构造速度(公里/ 小时)… …100

轨距(毫米)… … 1436

轮径(毫米) … … 1060

机车全长( 车钩间距离) (毫米) … … 16920

通过最小曲线半径(米)… … 146

整备重量(吨) … … 126

轴式… … C0-C0

轴重(吨)… …21±3%

燃油贮备量 (公斤 ) … … 6400

机油贮备量(公斤)… …120

冷却水贮备量(公斤)… …1300

砂贮备量(公斤)… …800

持续牵引力在( 23.6公里/小时)时(公斤)… …26300

粘着牵引力 (公斤)… … 39600

起动牵引力(公斤)… … 37000

2、柴油机

型号… … 10L207EZ

型式 … … 立式、二冲程、对向活塞、直流扫气、直接喷射

气缸直径(毫米)… … 207

活塞行程(毫米)… … 2×254

气缸数目(个) … … 10

额定功率(马力)… … 3000

额定转数(转/分)… … 850

最低稳定转数(转/分)… … 400

发火次序… … 1-6-10-2-4-9-6-3-7-8

起动方式… … 电力

下曲轴转向(面对输出端) … … 顺时针

有效压缩比… …≈15

最高燃烧压力(公斤/厘米²) … … 96

最高排气温度(℃)… … 430

二级增压空气压力(公斤/厘米­²)… … 2.15

燃油消耗率(克/马力·小时)… … 181.9

3、增压器

一级型号… … 65GP100

型式… … 单级轴承式涡轮直接带动单级离心式压气机

二级… … 机械传动离心式压气机


(二) 结构简介


东风增型机车总体布置图, 图源《内燃机车(今铁道机车与动车)》期刊扫描版(1979年第5期)

东风增型机车的总体布置情况大致如下(见上图) : 车体分成三个室, 即司机室、动力室和冷却室。司机室位于机车前部, 安装有10L207EZ型柴油机和主发电机的动力室居中, 目后部为冷却室,主发电机前端通过回转轴驱动前变速箱, 前变速箱分别驱动双机组、主发电机通风机、牵引电动机前通风机及变流机, 上述设备均安设于动力室前端的地板下。动力室前端两侧各设有一个高压室, 所有主回路及控制回路用电器均装在高压室内。动力室后端分别装有起动机油泵、燃料油泵、离心式精滤器、热交换器等部件。动力室后端的地板下部布置有蓄电池组、牵引电动机后通风机风道和柴油机辅助系统用的泵类、滤清器、阀类和管道。动力室后端的两侧壁上还装有以泡沫塑料为滤芯元件的空气滤清器, 空气由此吸入柴油机第一级涡轮增压器中。动力室上部装有膨胀水箱, 其下两侧为百叶窗操纵装置。柴油机下曲轴后端通过传动轴驱动后变速箱。后变速箱分别传动供辅助装置用电的交流发电机、牵引电动机后通风机、高压机油泵和水泵。后部的冷却室具有折叠式百叶窗, 安装有84 组柴油机冷却水散热器和增压空气冷却水散热器。上部装有拟1 0D 毫米的冷却风扇三台。地板上安装有容量为24米²/分、最高风压为9公斤/厘米²的NPT-5型空气压缩机。冷却风扇和空气压缩机均由单独的交流电动机驱动。在三个冷却风扇的顶盖上, 装有24个电阻元件组成的三组制动电阻, 以消耗机车下坡限速及进站减速时牵引电动机发出的电能。

老东风牵引旅客列车,图源网络

10L207EZ型柴油机是在10L207E型柴油机的基础上增压强化而成的。采用了二级增压系统, 第一级是在原来安装排气消音器的位置上安装两个65GP100 型废气涡轮增压器, 第二级是在原来罗茨式扫气泵的位置安装一个齿轮变速箱和一机械驱动的离心式压气机。在第二级增压器与柴油机之间设有两个中间空气冷却器。经两级增压后的空气通过中冷器冷却后, 进入柴油机储气箱。

机车转向架由构架、轴箱、轮对、弹簧装置、支承装置、复原装置、基础制动装置等部分组成。牵引齿轮模数m=10,传动比为75:17, 弹簧装置静挠度为92.5毫米, 轴箱采用无导框拉杆结构。基础制动采用单侧制动, 每台转向架装有两个10’’风缸, 当空气压力为3.5公斤/厘米²时, 每轴的闸瓦压力为11660公斤。

机车电力传动部分主要包括一台ZQFR-2000型牵引发电机、六台ZQDR-306型牵引电动机、一台ZQLR-8型励磁机和ZQFFR-12型辅助发电机(双机组)、一台MC-117-4型交流同步发电机、三台J02-71-4型三相异步电动机, 和由继电器、接触器、磁放大器、硅元件等组成的控制装置以及各种电气回路。

图中亮点自寻,图源网络

ZQFR-2000型牵引发电机的结构与东风型内燃机车ZQFR-1350型牵引发电机相同,但利用了后者的最大电流2460安和最高电压820伏, 从而使功率提高到2000千瓦。ZQDR-306型牵引电动机系新设计产品, 其持续功率306千瓦。电压406/610伏、电流820/545安、额定转速50转/分、最大转速2370转/分。为了满足牵引特性曲线为双曲线的要求, 牵引电动机采用了6级磁场削弱, 削弱系数分别为:72%、52%、41%、35%、28%, 并用10个电码继电器和速度表来实现磁场削弱的过渡。辅助发电机采用在励磁电路中接入半导体电压调整器的办法使其发出的电压保持在1 10±1伏的范围内。M C-1 17-4交流发电机的输出功率为100千瓦, 除供电给三台驱动冷却风扇用的电动机用电外,在机车电阻制动时, 还向六台牵引电动机励磁系统供电。此外, 机车上还安装了由FCZ-5型磁放大器和半导体二极稳压管组成的轮对空转保护装置。


结语

东风增型机车的总体结构基本上与东风型机车相同,但是通过采用经过二级增压强化的10L207EZ型柴油机与新型联合调节器以便充分利用柴油机功率,提高了主发电机和牵引电动机的额定功率,并增设了电阻制动装置。由于65GP100型增压器的效率未如理想,东风增型机车仅试制一台并未投入批量生产,但研制过程为后来用于东风4型机车的45GP80系列增压器积累了宝贵的经验。


以上文字主要来源于1979年5月31日出版的《内燃机车》(即今《铁道机车与动车》)期刊No.05,这是目前可以在网上找到的最早的关于东风增型内燃机车的可靠文献,也基本上是唯一一篇对东风增型内燃机车技术参数详细介绍了的文献。


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