東風6型內燃機車,以東風4為基礎,引進外國技術和設備研製而成

2021-01-15 發現美麗成都

東風6型內燃機車(DF6),原稱東風4D型(不是現在的東風4D,東風6研製的時間是1988年,東風4D則是1996年),是中國鐵路的內燃機車車型之一。由中國大連機車車輛廠設計製造。東風6型內燃機車是大功率幹線貨運用內燃機車。東風6型機車是以東風4型系列機車為基礎,由大連機車車輛廠通過與外國企業合作引進外國技術和設備研製而成。1985年鐵道部從美國通用電氣公司(GE)購買ND5型機車時,以技貿結合方式引進GE機車電傳動裝置專有技術。東風6型機車的牽引性能、經濟性、耐久可靠性以及粘著性能等方面較東風4系列機車有明顯改善提高。

美國通用電氣公司(GE)的標誌

上世紀80年代初,中國實施改革開放以後,隨著國民經濟快速發展,鐵路運輸能力全面緊張。為了滿足運輸需求,中華人民共和國鐵道部經研究後決定按「技貿結合」原則從國外進口一批大功率內燃機車,緩和機車運用緊張的局面。經反覆比較後,中國決定引進美國通用電氣運輸系統商業分公司「Dash-7」系列產品的C36-7型內燃機車,這批機車按中國鐵路機車命名規範定型為ND5型。1983年至1986年間,中國共進口了422臺ND5型機車,配屬上海鐵路局、濟南鐵路局、北京鐵路局、瀋陽鐵路局,主要投入京滬鐵路、豐沙鐵路、京原鐵路、瀋大鐵路運用,有效緩解了當時鐵路運能緊張的情況,經濟效益十分突出。

ND5型柴油機車(「N」表示內燃機車,「D」表示電傳動)

一種通過「技貿結合」方式引進的機車,中國與通用電氣公司籤訂ND5型機車購買合同的同時,還籤訂了技術轉讓合同。技術轉讓分為兩個階段,第一期技術轉讓項目為ND5型機車關鍵部件製造技術轉讓,由通用電氣公司向中方無償轉讓該型機車12項關鍵部件製造技術,引進項目包括GTA24A3型牽引發電機、GE752AF8型牽引電動機、輔助電機、電子控制產品、恆功勵磁裝置、輪對防空轉裝置、廢氣渦輪增壓裝置、7FDL-16型內燃機主要部件如氣缸套、活塞等。引進的主體為通用電氣的機車電傳動系統,而其他機械部件產品也各具特色,ND5型機車上這些產品的優點恰恰就是當時中國國產內燃機車技術的薄弱環節。

合同並規定了第二期技術轉讓項目,在1985年至1989年的合作期間,由大連機車車輛廠與通用電氣公司合作改進中國國產的東風4型內燃機車,通用電氣公司幫助大連廠在東風4型機車上裝用通用電氣機車的電機、電器和微機控制設備,機車性能要達到同期通用電氣公司「Dash-8」系列C39-8型內燃機車的標準。其中機車總體結構、機械部分由大連廠設計製造,電氣傳動系統和控制系統由通用電氣公司設計製造,而機車的動力裝置也採用了由大連廠與英國裡卡多諮詢工程師公司合作研製的16V240ZJD型內燃機。這種新型機車在設計階段曾被稱為東風4D型,並被列入鐵道部第七個五年計劃期間科技發展規劃。

C39-8型柴油機車。

「C」代表採用Co-Co軸式的六軸機車,「39」代表機車功率為3900馬力(2868千瓦),「8」代表機車屬於「Dash 8」產品系列。機車採用FDL16型柴油機,最大運行速度70英裡/小時(112公裡/小時)

早於1984年,大連廠與英國裡卡多諮詢工程師公司已經開始合作,對裝用於東風4B型機車的16V240ZJB型內燃機加以改進,並於1986年底研製出第一臺16V240ZJD型內燃機,內燃機裝車功率為4000馬力(2940千瓦)。該臺內燃機樣機先後在1987年12月和1988年2月順利完成了按國際鐵路聯盟標準規定的UIC100小時可靠性試驗和ORE360小時耐久試驗,按照合同規定的進度,大連機車車輛廠於1988年1月完成機車的施工設計,隨即開始試製。同年8月起,由通用電氣公司製造的電氣設備陸續運抵中國並開始裝車。首兩臺樣車分別於1988年12月和1989年1月完成總體組裝,並進行了初步試驗工作;同時,新機車由鐵道部正式命名為東風6型。兩臺機車落成後,大連廠和通用電氣公司雙方聯合對樣車進行全面調試,使各項性能參數達到預期要求。1989年1月至3月,兩臺樣車在瀋大鐵路大連至瓦房店、大石橋間進行了多次正線牽引試驗,表現出良好的牽引性能。

1989年4月5日,首兩臺東風6型機車在大連機車車輛廠舉行了落成典禮大會,通用電氣公司副總裁麥可·洛克哈特、中國鐵道部總工程師沈之介、中共大連市委書記林聲等人參與了典禮和剪彩。

首兩臺樣車出廠後,隨即配屬瀋陽鐵路局大連機務段進行運用考核試驗,並將東風6型機車與ND5型機車編入同一個車隊,投入瀋大鐵路運用,以客觀比較和評價東風6型機車的性能。1989年9月,鐵道部選取了東風6型0002號機車,在大連內燃機車研究所的機車定置試驗臺上進行了牽引熱工性能試驗。試驗結果顯示,東風6型機車內燃機的運用功率和機車標稱功率都略高於ND5型機車,牽引性能較好,起動牽引力和持續牽引力分別比東風4型機車高22.75%、112.5%,並在很寬的速度範圍內具有較高效率,實測機車輪周效率達到35%以上,而在相同運用條件下油耗率指標與ND5型機車相當,機車各項技術指標均已達到1980年代世界上同類機車的先進水平。

然而,東風6型機車出廠僅僅兩個月後美國政府即宣布對華實施武器禁運和嚴格的經濟、技術制裁,這對後來東風6型機車的發展造成極大影響。

首兩臺樣車上安裝了77種國外進口部件,引進價值達83萬美元。為了實現機車國產化,根據鐵道部科技發展計劃項目合同《東風6型機車國產化安排》的規定,大連廠與有關單位於1990年開始進行了引進部件的國產化,仿製零部件包括內燃機的主要部件如增壓器、噴油泵、噴油器等;電傳動裝置如牽引發電機、牽引電動機、電阻制動櫃等;機車控制系統如微機裝置、顯示屏、傳感器等。1991年9月,第三臺東風6型機車試製成功,國產化率達96%,除進口價值3萬美元少量配件和生產原材料外,其餘總價值80多萬美元的配件全部實現國產化。為了驗證國產化機車的性能和質量狀況,機車出廠後經過初步牽引試驗後,於1992年3月至4月在大連內燃機車研究所的機車定置試驗臺上進行了牽引熱工性能試驗;並在1994年8月配屬大連機務段進行運用15萬公裡考核試驗,擔當大連至大石橋區間貨物運輸。1994年,大連機車車輛廠向鐵道部申請試製第二臺國產化東風6型機車並獲批准;1995年10月,第四臺東風6型機車出廠,同樣配屬大連機務段投入3萬公裡運用考核。

試驗和運用結果顯示,國產化機車各項主要技術指標均達到了設計目標,其輪周效率、油耗率、牽引力等參數雖略低於首兩臺採用通用電氣公司進口部件的原裝機車,機車總體性能相差不多,但可靠性明顯打了折扣。一些國產化的關鍵部件使用壽命短、故障率高、屢壞屢換,例如國產化噴油泵不能使用,迫使再次向英國訂購;0004號機車剛出廠試運行就發生牽引電動機抱軸瓦燒損,經檢查後又發現抱軸瓦因製造工藝不當,全部出現裂紋需重新製造。

由鐵道部安排,國產化東風6型機車從1996年5月至1997年12月間完成了各項鑑定試驗。1998年10月,大連機車車輛廠向鐵道部科教司提出對東風6型機車安排進行部級鑑定的申請;同年12月通過部級標準化審查。1999年10月,東風6型機車正式通過部級鑑定。

東風6型機車的車體結構繼承自東風4系列機車的設計,採用全焊接鋼結構框架式側壁承載車體,兩端設有同等功能的司機室,可雙向操縱機車,並設雙側內走廊。機車從前到後分別為I端司機室、電氣室、動力室、冷卻室、隔離間、II端司機室。與東風4型機車相比,主要變化為壓低了司機室高度、司機室地板取消了二層臺、加大了前窗和側窗玻璃等。電氣室內設有主整流櫃,頂部裝有一臺臥式電阻制動櫃。動力室在機車中部,安裝了一套內燃發電機組,其中動力室前部靠近發電機位置並設有前轉向架牽引電動機通風機、主發電機通風機、起動發電機等,而後部靠近內燃機位置設有車體通風機。冷卻室設有油水系統冷卻裝置,包括銅散熱器、高溫閉式循環冷卻水系統、膨脹水箱、後轉向架牽引電動機通風機、兩臺空氣壓縮機等。隔離間設有預熱系統。機車下部兩臺轉向架之間吊掛著燃油箱、蓄電池和總風缸。機車並設有重聯裝置。空氣制動機為國產JZ-7型制動機,手制動裝置與東風4型機車相同。

東風6型機車裝用一臺16V240ZJD型內燃機,是在16V240ZJB型內燃機基礎上,通過與英國裡卡多諮詢工程公司技術合作,於1986年開發完成的大功率機車內燃機,屬於240/275系列產品之一。該型內燃機為16氣缸、四衝程、廢氣渦輪增壓的直噴式V型中速內燃機,重新設計了缸蓋和氣門機構,採用整體鑄鋼主軸承座與鋼板焊接而成的機體、稀土合金球鐵曲軸、定壓增壓系統;在50°V形夾角上方布置兩套增壓器和中冷器。內燃機裝車功率為2940千瓦,滿功率運轉時燃油消耗率為每千瓦小時207克,設計使用壽命為25000小時。內燃機並使用了部分國外進口配件,以提高可靠性,包括瑞士ABB公司VTC254-13型增壓器、英國布賴斯·伯傑公司(Bryce Berger)的噴油泵和噴油器、美國伍德沃德公司的PGEV調速器等。

傳動裝置為交-直流電傳動,內燃機通過法蘭盤直接驅動一臺三相交流同步牽引發電機,通過矽整流裝置把牽引發電機發出的三相交流電整流為直流電,再經過一套控制系統將電能輸送給兩臺轉向架上的六臺直流串勵牽引電動機,通過傳動齒輪驅動車輪。東風6型機車採用了通用電氣公司先進的機車電傳動設備,包括牽引發電機、牽引電動機等。GTA32A1型三相交流同步牽引發電機(國產化型號為JF202型)電氣結構上與「Dash-8」系列機車所用的GMG187型牽引發電機完全相同,機械結構上根據與16V240ZJD型聯接要求改進設計。GE752AFC1型直流牽引電動機(國產化型號為ZD108型)是GE752AF系列牽引電動機的一種變型產品,其懸掛方式除抱軸部分保留與通用電氣公司電機原結構外,電機與轉向架的連接沿用了東風4系列機車的傳統形式。

由於東風6型機車選用了調壓比極高、恆功運用範圍廣並且有較高傳動效率的牽引發電機和牽引電動機,輔之以微機恆功勵磁系統,從而令機車具有優異的牽引性能,不僅有較大的起動牽引力與持續牽引力,並且有很高的恆功率速度。東風6型機車標稱功率達到2,425千瓦,在機車運用速度範圍內實現恆功牽引特性控制,因此東風6型機車並不需要牽引電動機的磁場削弱,也不需要像ND5型機車在主發電機設兩套獨立的電樞繞組進行串並聯轉換,電傳動裝置就能充分吸收內燃機的輸出功率。

東風6型機車採用了以英特爾80186微處理器為核心的微機控制裝置,負責控制機車的恆功率勵磁、輪對防空轉防滑行、電阻制動與制動擴展控制、以及機電保護和故障診斷顯示裝置等,由大連廠與通用電氣公司共同設計、通用電氣公司製造。恆功勵磁控制系統通過聯合調節器上的負載控制電位器快速、準確地實現內燃機的恆功率控制,並引入多種修正和反饋信號,使系統對複雜多變的工作情況快速反應,使機車能夠充分發揮功率和牽引力。輪對防空轉防滑行系統通過檢測牽引電動機的轉速來實現機車速度控制和空轉保護,有效改善機車的粘著利用性能。然而,由於微機顯示屏語言為英文,當機車出現問題時司機難以迅速判斷和處理故障。

Intel 80186處理器(只能使用1M內存,可運行真實模式的DOS和其它嵌入式作業系統)

機車走行部為兩臺三軸轉向架,軸式Co-Co。除牽引電動機、齒輪箱、輪對外,其他部分均直接沿用東風4型機車的轉向架結構。一系懸掛為軸箱圓彈簧並帶有液壓減震器,二系懸掛為橡膠堆。牽引力和制動力通過低位四連杆機構牽引裝置傳遞。牽引電機懸掛方式為滑動抱軸承式半懸掛、單邊齒輪傳動。

東風6型0003號機車停用後被封存於大連機務段,至2009年中開始整修外觀,於2010年進入位於瀋陽市蘇家屯區的瀋陽鐵路陳列館保存展示。

封存在大連機務段的東風6型0003號機車(圖片攝於2003年)

東風6型0004號機車停用後被封存於大連機務段,其油箱後來被拆走作為機務段澡堂水箱,至2012年初開始整修外觀並更改車號為0006號,存放於蘇家屯機務段蘇北折返段,瀋陽西整備段,現停在蘇家屯機務段機車報廢場。

生產年份:1989年—1995年

產量:4臺

技術數據

軌距1435毫米

輪徑1050毫米

軸重23噸

通過最小曲線半徑145米

機車長度21100毫米(車鉤中心距)

機車寬度3308毫米

機車高度4755毫米

構架尺寸20500毫米

整備重量138噸

燃料儲備量9000升

水儲備量1200公斤

發動機型號16V240ZJD

發動機功率2940千瓦

牽引發電機型號GTA32A1(JF202)

牽引電動機型號GE752AFC1(ZD108)

最高速度118公裡/小時

牽引功率2425千瓦

最大牽引力534 kN

(作者:淡漠頑強)

相關焦點

  • 東風系列內燃機車介紹(中)
    (DF8B) DF8B是在DF8型機車的基礎上研製的幹線貨運用重載內燃機車,由戚墅堰機車車輛廠設計,戚廠和資陽廠製造。首兩臺樣車(DF8B-0001、0002)分別於1997年6月和7月完成試製,1998年10月29日,東風8B型柴油機車通過鐵道部科技成果鑑定,1999年上半年開始由戚墅堰機車車輛廠和資陽內燃機車廠同時批量生產。
  • 中國北車大連機車王牌:東風4D型系列內燃機車
    大連機車創新案例  「王牌產品」——東風4D型系列內燃機車  東風4D型系列內燃機車由東風4D型客運內燃機車、準高速內燃機車、貨運內燃機車、裝用徑向轉向架貨運機車和調車機車組成,是中國北車大連機車公司為滿足鐵路客運提速、貨運擴能而開發研製的幹線主型機車。
  • 東風11型內燃機車之B、C、D,均為未量產的衍生改進實驗品
    機車以東風8CJ型和裝車功率達6000馬力的16V280ZJB型大功率內燃機為基礎,採用交流傳動、輪盤制動、牽引電動機全懸掛、交流輔助系統、流線型頭型等技術,機車標稱功率為4410千瓦,可在牽引20節客車定額1100噸的情況下最大時速達到160公裡,滿足繁忙幹線旅客列車進一步擴編和提高旅行速度的需要。
  • 東風家族產量最多、運用廣泛!交直流電傳動的東風DF4型內燃機車
    東風DF4型內燃機車是中國鐵路第二代電傳動內燃機車。1958年大連機車車輛廠在蘇制TE3型柴油機車的基礎上,成功試製了兩臺巨龍型內燃機車,也是中國首次設計研製的交直流電傳動內燃機車,1966年改為東風系列。
  • 東風8:誕生時是國內單機功率最大的交—直流電傳動內燃機車
    在濱綏鐵路重聯牽引貨物列車的東風8型機車東風8型內燃機車(DF8),是中國鐵路使用的一種內燃機車,由戚墅堰機車車輛工廠設計製造,也是中國第一種採用16V280系列內燃機的大功率內燃機車。東風8型內燃機車是幹線貨運用內燃機車,其研製過程始於1970年代。
  • 東風8B高原型「雪域神舟」,最終還是沒有成為青藏鐵路主力機車
    由於當時鐵道第一勘察設計院等單位在進行青藏鐵路格拉段設計時,客、貨運機車的初步選型是按戚墅堰機車車輛廠的東風11型、東風8B型機車為基礎進行,青藏鐵路高原內燃機車的研製任務最終落在戚墅堰廠。早於2001年1月,戚墅堰廠已經開始對高原內燃機車進行調研、設計,並於2002年3月完成了技術設計。
  • 東風4型柴油機車:中國第二代電傳動柴油機車的首型機車
    1971年至1973年間,田心電力機車廠先後完成ZQDR-410型牽引電動機和TQFR-3000型牽引發電機的試製和投產。與此同時,面對東風4型機車遲遲未能定型、內燃機車產能不足的情況,鐵道部決定從法國阿爾斯通公司進口一批技術較先進的內燃機車作為過渡,也就是代表著當時世界上電傳動柴油機車先進水平的ND4型柴油機車。
  • 東風7C:東風7系列中產量最大,遍布大多數鐵路局和地方工礦企業
    東風7C型內燃機車(DF7C),是中國鐵路使用的內燃機車車型之一,由北京二七機車廠於1991年研製成功。東風7C型機車是在東風7型、東風7B型基礎上,為改善零部件通用性而研製的調車兼小運轉用內燃機車,適用於大型編組站及大型工礦企業的編組及調車作業以及小運轉作業,主要特點為採用了12V240/275系列內燃機,取代了東風7型、東風7B型機車使用的12V240/260系列內燃機。
  • 中國第一次鐵路大提速的主力機車,東風DF4D準高速內燃機車
    東風DF4D型準高速內燃機車,是中國鐵路第一次大提速時主力機車,最高時速可達每小時145公裡,與當時的電力機車韶山SS1、韶山SS7C相比,時速具有很大的優越性。東風DF4D包括東風DF4D提速型、東風DF4D準高速型、東風DF4D機車供電型、東風DF4D貨運型、東風DF4D調車型、東風DF4D徑向轉向架型、東風DF4DJ交流電傳動型等型號,形成東風DF4D型內燃機車完整系列。東風DF4D由大連機車車輛廠,在東風DF4B和東風DF4C機車基礎上研製而成。
  • 兩窗領袖版東風型內燃機車模型欣賞
    首次帶來欣賞的是N27新版的兩窗版的哭臉老東風 1220,車已收到了一段時間因掉件補寄和沒什麼時間一直沒有拍攝,終於有空好好拍拍觀賞一番!本篇並不是測評,在此發圖共享!最後介紹一下真車:東風型內燃機車 ,原稱巨龍型、ND型內燃機車,是中國路使用的內燃機車之一,也是中國第一代電傳動內燃機車的代表車型。
  • 曾經C位出道,如今成為國家一級文物|內燃機車|機車|東風|大連機車|...
    大部分人的腦海裡首先想到的應該就是綠色的車身、圓潤的外形如我們今天要給大家介紹的東風4型內燃機車V字形圖案是它醒目的標誌東風4(DF4)型0001號貨運內燃機車東風4(DF4)型0001號貨運內燃機車,是大連機車車輛廠生產的我國第一臺交
  • 東風系列的火車頭,你見過幾個,這個火車頭有點怪!
    東風4B客運型橘子為滿足牽引快速旅客列車的需要,資陽內燃機車廠於1999年在東風4C貨運型機車的基礎上,自行研製成東風4C型準高速客運用柴油機車,但因技術性能原因並未能批量生產。東風4C客運東風4C型柴油機車是國產幹線貨運用交—直流電傳動內燃機車。1985年由大連機車車輛廠在東風4B型機車基礎上,開發研製成了功率更大的東風4C型柴油機車,車型代號DF4C。首臺機車在1985年9月出廠。東風11型柴油機車(DF11)是中國鐵路使用的柴油機車車型之一,由戚墅堰機車車輛廠設計製造。
  • DF4D:客、貨交—直流電傳動內燃機車,還有不同用途的改進版本
    東風4D型內燃機車(DF4D),是中國鐵路使用的一款內燃機車。東風4D型內燃機車是客、貨運用交—直流電傳動內燃機車。根據鐵道部下達的任務,由大連機車車輛廠在東風4B型、東風4C型機車基礎上設計製造了東風4D型內燃機車,車型代號DF4D。其後又研製出用於不同用途的改進版本。
  • ND5型內燃機車和他的兄弟姐妹們,通用電氣突進7系列內燃機車
    該系列各個子型號來源於其自身軸列式和輸出功率掛鈎,例如B30-7型內燃機車代表該機車是一臺4軸3000馬力級突進7系列機車,其中根據軸列式的區別分為了4軸和6軸機車。接下來我們詳細介紹每個子型號。1983年6月,美國政府宣布將中國提升為「友好的非盟國」待遇(Friendly but nonaligned),列入同其他大部分西方國家和發展中國家並列的V組。這一政策變化大大提高了美國企業可向中國出口的技術和產品的技術水平,促進了美國對華技術與產品的出口。在這樣的背景之下,中國經反覆比較後選定美國通用電氣運輸系統商業分公司的C36-7型內燃機車。
  • 東風4B:中國產量最大、運用最廣泛、技術最成熟的柴油機車之一
    1982年,作為東風4型機車升級產品的首臺東風4B型機車問世,經過全面的性能試驗和運用考核後,證明其可靠性和經濟性比東風4型機車有明顯提升。1984年,大連機車車輛廠開始批量生產東風4B型柴油機車,資陽內燃機車廠和大同機車廠也於1986年加入生產行列,至今已生產了超過4500臺東風4B型柴油機車,成為中國鐵路史上產量最大、運用最廣泛、技術最成熟的柴油機車車型之一。
  • 東風10DD重型調車機,沙特南北鐵路、麥加—麥地那鐵路都曾使用
    建造中的東風10DD為了滿足地方廠礦企業對大功率電傳動調車內燃機車的需求,大連機車車輛廠於1998年開始在東風5B型內燃機車基礎上,研製裝用12V240ZJD型內燃機的東風10DD1999年1月,機車技術設計方案通過大連廠廠內設計評審並開始投入試製;同年5月,首臺東風10DD型調車機車落成。 江蘇省連雲港新電公司使用的東風10DD型0065號內燃機車廠礦企業的調車機車市場特點為小批量、周期短,每個用戶都會根據自身的使用習慣和運用環境提出個性化的要求。
  • 東風8b內燃機簡介
    採用微機控制系統、具有全功率自負荷試驗功能的電阻制動裝置等新技術。機車和下部兩部分,上部是安裝在車體上的設備,下部兩端是轉向架,而神箭室是一個可拆卸的油箱。油箱的前後端裝有主氣缸,左右兩側為蓄電池箱。機車上車體由五道隔牆分為六個房間:駕駛室、電氣室、動力室、冷卻室、輔助室和第二駕駛室。
  • 東風11Z,鐵路專運及特殊客運機車,關鍵元件按軍用產品設計選型
    為滿足鐵路專運及特殊客運列車牽引任務的需要,中國鐵道部於2001年5月決定在具有較高運用可靠性的提速主型客運內燃機車——東風11型內燃機車的基礎上研製東風11Z型專運內燃機車,以替代1970年代從聯邦德國(西德)進口的NY6型液力傳動內燃機車,車型代號為DF11Z,其中「Z」代表「專用」。
  • 通用電氣最後一款突進系列:青藏鐵路NJ2型內燃機車和他的兄弟們
    另外還委託CAF美國公司為2臺機車生產了電氣部件,這兩臺安裝了CAF電氣設備的機車被定型為了AC44C6CF。2017年10月,加拿大太平洋鐵路公司啟動了一個類似的改造項目,不過他們是將舊化的AC400CW車隊改造成了AC44--CWM。
  • 夜晚美麗燈光下的東風DF4和東風DF7C內燃機車
    東風DF51863號內燃機車。1986年由大連、四方機車廠批量生產了1000多臺,用於區段站、編組站的調車作業,機車功率1210KW,最高時速80公裡,軸式C0—C0,採用8240ZJ型柴油機。1988年獲得鐵道部科技進步獎,1989年獲得國家科技進步二等獎。