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

2021-01-08 發現美麗成都

戚墅堰機車車輛廠曾在2001年至2003年提出研製東風11型準高速內燃機車的改進衍生產品,以滿足不同的需要,分別有兩種方案。但由於此後中國鐵路發展方向的改變,這兩項計劃最終均被取消。

東風11AJ型

東風11AJ型(DF11AJ),戚墅堰廠內早期代號為東風11B型,曾被列入2002年鐵道部科研計劃,是中國國內至今惟一獲鐵道部批准立項研究的大功率交流傳動客運內燃機車。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。戚墅堰機車車輛廠於2003年1月完成了東風11AJ型機車的技術設計,並於同年2月通過了鐵道部技術設計評審,3月中旬開始施工設計,但研製計劃最終不了了之,僅試製了少量零部件。而東風11AJ型機車的流線型車體設計方案後來被東風11G型機車採用。

東風11C型

東風11C型(戚墅堰廠內早期代號)機車採用牽引電機全懸掛、徑向轉向架,計劃將東風8B型7001號機車的徑向轉向架技術移植到東風11型的牽引電動機全懸掛轉向架上,以滿足曲線多且半徑小的山區鐵路列車提速的需求。

東風11D

東風11D型柴油機車(DF11D),即東風11型3001號柴油機車,是中國鐵路的柴油機車車型之一,由大連機車車輛有限公司於2000年研製成功,與東風8D型柴油機車均為在同一設計平臺上開發研製的5200馬力大功率柴油機車系列,均沒有投入批量生產。東風11D型機車為大功率六軸準高速幹線客運柴油機車,採用12V280ZJ型大功率柴油機、交—直流電傳動,標稱功率3270千瓦,最高運行速度為170公裡/小時。

1999年3月,為了提高幹線貨運及客運機車的單機功率、滿足中國鐵路「貨運重載、客運提速」的發展需要,大連機車車輛廠開始開發研製5200馬力大功率貨運及客運柴油機車。1999年10月15日,5200馬力柴油機車通過中華人民共和國鐵道部組織的技術審查。1999年11月,大連廠完成了貨運機車的施工設計,開始進入試製階段。2000年6月,首臺5200馬力大功率貨運柴油機車在大連機車車輛廠落成;同年7月,首臺5200馬力大功率客運柴油機車也相繼完成組裝,同時中國鐵道部並於大連機車車輛廠籤訂了3680千瓦內燃機車研製的鐵道部科技研究開發計劃項目合同。2000年內,大連機車車輛廠曾經向中國鐵道部申請將5200馬力大功率貨運機車和客運機車分別定型為東風8D型和東風11D型,但未獲批准,最終東風11D型機車只能沿用東風11型機車的車型和車號,改稱東風11型3001號;而東風8D型機車亦改稱為東風8B型3001號。

東風11D型3001號機車

東風11D型客運柴油機車及東風8D型貨運柴油機車是以東風4D型柴油機車為基礎,在同一設計平臺上開發研製而成的5200馬力大功率柴油機車系列。機車裝用由大連機車車輛廠與美國西南研究院聯合開發的12V280ZJ型大功率柴油機,這是在240系列柴油機基礎上又開發出的新的柴油機系列,採用電子燃油噴射技術,功率比東風8B型、東風11型機車裝用的16V280ZJA型柴油機更大。機車採用交—直流電傳動,軸式Co-Co,標稱功率為3270千瓦,機車軸重25噸,最大起動牽引力480.5千牛,持續牽引力363.5千牛,最大速度170公裡/小時。

按照鐵道部的安排,首臺東風11D型機車出廠後,於2000年8月在鐵道部科學研究院北京環形鐵道試驗基地進行了型式試驗及動力學性能試驗。2001年11月,東風11D型機車由濟南鐵路局濟南機務段臨時支配運用,在京滬鐵路濟南至徐州區段投入運用考核,主要擔當特快旅客列車的牽引任務,至2002年10月完成了15萬公裡運用考核。運用結果顯示,東風11D型機車的12V280ZJ型柴油機裝車功率大,具有較大的功率儲備及速度餘量,並且燃油消耗率較低,燃油電子噴射系統也大大減少了柴油機發生飛車和遊車故障的機會。這臺機車完成運行考核後與東風8B型3001號機車一同被送返大連機車車輛廠封存。

東風11D型柴油機車的車體結構與東風6型、東風4D型機車大致相同,採用雙司機室、內走廊式側壁承載全焊接鋼結構車體。機車從前到後分別為第一司機室、電氣室、動力室、冷卻室、輔助室、第二司機室。電氣室內設有電氣控制櫃、主矽整流櫃、勵磁整流櫃和電阻制動櫃等電氣設備,以及啟動變速箱、啟動發電機、前轉向架牽引電動機通風機等設備。動力室位於車體中部,安裝了一套柴油發電機組,以及空氣濾清器、燃油輸送泵、燃油濾清器、機油熱交換器、膨脹水箱等輔助設備。冷卻室設有油水系統冷卻裝置,包括V型結構的銅散熱器、冷卻風扇、靜液壓變速箱、後轉向架牽引電動機通風機、兩臺空氣壓縮機等。輔助室內裝有預熱鍋爐和空氣乾燥器等。車體底部兩臺轉向架之間,吊裝著燃油箱、蓄電池組和兩個總風缸。

東風11D型機車裝用一臺12V280ZJ型柴油機,是由大連機車車輛廠與美國西南研究院聯合開發的大功率、高強化、低排放柴油機,於1997年開始研製、2000年完成了首臺12V280ZJ型柴油機的組裝試製,並順利通過100小時耐久可靠試驗。該型柴油機為12氣缸、四衝程、廢氣渦輪增壓的直噴式V型中速柴油機,缸徑280毫米,活塞行程320毫米,採用高強度球墨鑄鐵機體、電子噴射系統、MPC增壓系統,柴油機UIC標定功率為4410千瓦,裝車功率為3820千瓦,標定轉速為每分鐘1000轉。

東風11D型機車採用交—直流電傳動系統,柴油機直接驅動一臺交流發電機發出三相交流電,經由矽二極體組成的三相橋式整流裝置整流為直流電後,輸送給六臺並聯連接的直流牽引電動機,通過傳動齒輪驅動輪對。牽引發電機為JF212型無刷勵磁三相交流同步發電機,額定容量為4,200千伏安,冷卻方式為自通風式。牽引電動機為ZD106A型串勵直流電動機,額定功率為600千瓦,主絕緣採用C級(200級)絕緣材料,冷卻方式為強迫通風。為擴大機車的恆功率速度範圍,牽引電動機可使用一級磁場削弱,磁場削弱率分別為67%。

東風11D型機車的控制系統採用了大連機車車輛廠研發的ADLC多功能微機控制系統,是在以往的EXP、DLC車載微機系統基礎上改進而成。該系統以英特爾16位80C196微處理器為核心,具有機車牽引及制動控制、柴油機轉速及功率控制、磁場削弱控制、防空轉防滑行控制、故障診斷和保護控制等功能。

機車走行部為兩臺可互換的三軸轉向架,其結構與東風4D型準高速客運機車的全懸掛轉向架完全相同。一系懸掛採用獨立軸箱拉杆定位圓彈簧加液壓減震器,二系懸掛採用高柔圓彈簧及橡膠墊,車體與轉向架之間並裝有垂向減振器、橫向減振器和抗蛇行減振器。轉向架固定軸距為2×2000毫米。牽引力和制動力通過轉向架與車體底架間的低位平行四桿牽引機構傳遞。牽引電動機採用雙側六連杆輪對空心軸全懸掛安裝方式,傳動齒輪比為74:31。

(作者:淡漠頑強)

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