共和国的火车头——那些中国自主生产的铁路机车

soma9 · 发表于 2014-7-15 20:32

随着ND4机车运用时间日渐增长，由于种种原因，导致ND4始终无法获得全面性维修、机车质量日益下降，机车老化问题严重。至八十年代末，每台ND4已经平均走行了240～250万公里，主要质量问题和事故包括柴油机机体裂纹、活塞破损爆缸、曲轴颈烧损、牵引电机接地、电线短路和油管破裂导致机车火灾等。由于ND4为进口机车，机务段和机车检修厂并不具备整车大修的能力，因此ND4仅能由丰台机务段进行有限度的段修工作。为了维持机车基本质量，铁道部决定从1987年开始，对ND4逐台投资100万元人民币实行简易厂修，增加了车体、转向架、电机的检修范围。然而，由于简易厂修能力有限，对一些威胁行车安全的质量问题仍然束手无策，而国产化部件往往价格偏高或质量不达标，因此机务段实际上对ND4的质量并没有太大把握。

八十年代末，针对ND4的状况，铁道部制定了“维持使用、逐步淘汰”的原则，从九十年代起开始对ND4择劣报废；同时又将ND4从主要干线撤换下来，在北京铁路枢纽内京门铁路、西北环线等支线担当小运转、调车任务，并转配部分机车至南口机务段、张家口机务段作为小运转机车使用（段修仍然在丰台机务段进行），以减轻机车负担。经过逐年报废，1995年末北京铁路局仅余下28台ND4，至1997年末进一步减少至16台。

1984年在北京的丰台机务段的ND4和东风4、前进型蒸汽机

soma9 · 发表于 2014-7-15 20:32

2004年4月，最后三台ND4的其中两台（46、05）报废拆解，仅余下一台15号机车，放置于丰台机务段内偏僻的储备厂。

soma9 · 发表于 2014-7-15 20:33

soma9 · 发表于 2014-7-15 20:33

对于硕果仅存的ND4-15号机车，铁路迷曾经多番呼吁，希望有关部门能让这台机车进入博物馆永久收藏，避免它沦为一堆废铁。2012年3月，中国铁道博物馆馆长王新桥对媒体表示，“ND4最好的归宿是送到铁博当做展品”，并已经开始就外观修复进行调研；同年4月11日，中国铁道博物馆和丰台机务段开始对ND4-15号机车进行整修工作，在调车机车的牵引下被送至检修车间，修复的重点是外观和司机室，并向民众征集ND4机车的零件。

2012年3月20号的ND4-15号

soma9 · 发表于 2014-7-15 20:33

2012年4月12日在北京铁路局丰台机务段内，ND4-15号机车开始整修。

soma9 · 发表于 2014-7-15 20:34

soma9 · 发表于 2014-7-15 20:34

总的来说，ND4是我国铁路七十年代从蒸汽机车向内燃机车转型时期的重要机车，虽然当时我国的第一代内燃机车东风已经试制成功但是技术性能还不是很完善，直到1974年东风4型才开始试制。1973进口的第二代ND4成为中国干线牵引机车内燃化进程的当头兵，直到八十年代中国实现干线机车全面内燃化。

另外需要说一下的是ND4的启动时的操控性，国产东风系列启动时需要地面充风（如果机车没有风的情况下），预热，打润滑油。所有工作都要有司机逐一搬动各个控制开关，最后按下“启机”按钮直到柴油机完全启动才可以松手，接下来还要板动辅助电机、机油泵、燃油泵、空气压缩机等开关，整个过程最快要90秒；而最为中国唯一一款自动延时电控风启动内燃机车，ND4只要司机按一下“启机”按钮，可以自动完成上述动作而自动启机。浪漫的法老西家不只是有香水和皮包，同样也有很多值得中国借鉴的设计理念和技术。

soma9 · 发表于 2014-7-15 20:35

如果问在中国造内燃机车方面，哪一个可以和大连厂并肩齐驱的话，那一定是江苏的戚墅堰厂，作为中美内燃机合作厂家之一，铁道部选择戚墅堰厂也是看中了他们雄厚的技术储备的灵活的设计能力。戚墅堰的前身是位于旧上海的上海吴淞机械厂，目的是给当时正在修建的沪宁铁路提供一个制造检修铁路机车的基地。沪宁铁路是清光绪二十三年（1897年）两江总督张之洞等人奏请提出了一条从吴淞至江宁的铁路，并从苏州接了一条支路到杭州。由当时的铁路总公司督办盛宣怀与英商怡和洋行签订了《沪宁铁路借款草合同》，准许英商出资承办沪宁铁路。随后清政府在上海淞沪铁路北段蕴藻浜和张华浜之间建造了上海吴淞机械厂，简称吴淞机厂。至光绪三十三年（1907年）工厂建成，当时占地1.68公顷，建筑面积为8348平方米，各种机器设备50台，隶属于沪宁铁路总管理处。吴淞机厂于1908年投产，早期主要从事蒸汽机车、铁路客车、铁路货车的制造、修理。1932年 “一•二八事变”，日军军舰炮轰吴淞口，吴淞机厂厂房设备在战争中遭到严重破坏，厂房也被日军占领。停战后日军撤离，吴淞机厂经整修重建，逐步恢复生产。吃了一亏后，1936年民.国政府将吴淞机厂迁至江苏常州戚墅堰，并改名为戚墅堰机厂，隶属铁道部总机厂管辖。工厂规模进一步扩大，占地面积达42公顷，厂房面积2.1万平方米，职工1500多人，为常州第一个大型近代化工厂。

1909沪宁铁路通车典礼

soma9 · 发表于 2014-7-15 20:35

随后的二十多年里，戚墅堰厂起起伏伏。1937年，抗日战争爆发后工厂人员陆续被疏散，部分员工加入刚创立不久的株州厂。日军侵占后改名为武进工场，后改称常州工场，隶属于华中铁道株式会社，并开始制造装甲车等军事装备。1945日军投降，国民政府随后接管工厂，恢复戚墅堰机厂原名，归属京沪区铁路管理局。1949年4月，解放军接管常州，戚墅堰厂被接管。1949年9月至10月，GUO民DANG的军用飞机先后三次轰炸戚墅堰机厂，造成部分厂房破坏。1949年11月改称戚墅堰铁路工厂，此时戚墅堰工厂占地54公顷，建筑面积5.9万平方米，拥有各种机械设备836台。建国后1952年11月，铁道部将戚墅堰厂改为铁道部直属工厂。在1953年开始的中国第一个五年计划中，铁道部调整铁路工业结构，将部属20个工厂划分为制造厂和修理厂，设机车车辆制造局和机车车辆修理局分别管理。其中戚墅堰铁路工厂改称戚墅堰机车车辆修理工厂。

民.国时戚墅堰厂制造的“飞快车”，全列设有空调，流线型蒸汽机车牵引，1948年运行沪宁城际，解放后运行京津城际

soma9 · 发表于 2014-7-15 20:35

1955年至1956年，戚墅堰工厂进行了自1949年以来第一次大规模基本建设和技术改造，在南厂新建蒸气机车检修联合车间，检修能力加强到年大修蒸汽机车250台。1958年至1962年进行第二次技术改造，为扩大机车车辆配件生产能力，工厂在沪宁线以北新建热加工厂区，开辟北厂。1962年12月26日铁道部于批准戚墅堰厂建立内燃机车试制系统，工厂于1963年至1965年进行第三次技术改造，新建、调整了一些生产设施和场地。1973年至1975年，戚墅堰厂抽调1000多名人员、数百台设备，参与建立铜陵机车厂（今南车长江车辆有限公司铜陵分公司）。1975年至1986年，为建立内燃机车修理系统和扩大货车修造能力，工厂进行第四次技术改造，投资12927万元人民币，新建16个车间，生产能力为年修东风4型内燃机车150台，货车修理7500辆，货车新造500辆。就此基本形成了戚墅堰工厂现今格局。

戚墅堰厂员工在进行柴油机的产品组装

soma9 · 发表于 2014-7-15 20:36

1958年1月3日，戚墅堰厂开始按照大连厂的图纸，制造建设型蒸汽机车。1958年9月，工厂更名为戚墅堰机车车辆工厂。同年12月试制出第一台先行型柴油机车，为中国第一种电力传动干线柴油机车，采用无锡柴油机厂生产的柴油发动机。1960年，试制出一台“中国型”小型电力机车，成为继田心工厂（株洲厂）之后中国第二家制造出电力机车的铁路工厂。1961年戚墅堰厂开始自行研制柴油机，1964年5月研制出6L-207E型两冲程柴油机，装载于1964年10月研制成功的东风2型柴油机车。1970年戚墅堰工厂研制了两冲程10L-207E型柴油机，装载于1970年开始批量生产的2000马力等级东风型柴油机车，到1974年共制造了87台。1971年10月试制了4500马力等级的东方红4型，装用两台16-200ZL-1型柴油机。

在依托大连厂的技术支持下，戚墅堰厂在发动机研制方面获得了丰厚成果，在国内机车行业占据了一席之地。1976年，戚墅堰工厂研讨了中国铁路牵引动力发展的方向和工厂研制大功率内燃机车的可行性及其选型，最终决定在没有上级计划、没有试制费用的情况下着手研制16缸、280缸径的大功率柴油机。1979年5月，戚墅堰厂成功研制标定功率达4500马力的16V280ZJ型柴油机，装载于1984年试制的东风8，为当时中国单机功率最大的电传动柴油机车，一举奠定了戚墅堰厂在国内内燃领域的地位。16V280系列柴油机是戚墅堰厂最重要的柴油机产品，对中国以后的大功率柴油机车发展路向有重大影响。此后戚墅堰工厂以16V280ZJA型柴油机为核心，陆续研制出东风9，东风11、东风8B、东风8CJ、东风11Z、东风11G等一系列柴油机车。戚墅堰厂与曾经的老师大连厂在内燃机车领域内从此开始南北争雄，不分高下，中国几次铁路大提速的机车都是在两个厂家中出厂。

2005年10月14日（河蟹）涛总书记视察戚墅堰机车车辆厂时与劳动模范、厂老科协会员亲切握手

soma9 · 发表于 2014-7-15 20:36

2004年，铁道部提出了“引进先进技术，消化吸收再创新”的发展方向，戚墅堰厂凭借实力成为铁道部重点扶持的6家中国铁路装备制造企业之一，并且是国内仅有的两个新一代干线内燃机车生产厂，与美国通用电气公司合作共同制造300台HXN5型大功率交流传动内燃机车，首台机车于2008年11月25日成功下线，为我国引进消化吸收再创新国际先进机车制造技术，提升自主创新能力，参与国际竞争打开了通道。

戚墅堰HXN5的安装车间

soma9 · 发表于 2014-7-15 20:36

soma9 · 发表于 2014-7-15 20:37

soma9 · 发表于 2014-7-15 22:11

接着说火车头，前面说了一大堆戚墅堰厂的风风雨雨，就是想带出戚墅堰的东风8，东风系列的上半场可以说是大连厂的表演赛，偶尔上场的四方、二七、资阳都无法阻挡大连厂那耀眼的光芒，唯有戚墅堰厂东风8的横空出世，忽然让大连厂也感受到落寞的味道，也让戚墅堰这个本来小字辈的机车厂一下子成为了铁道部的宠儿。

说道东风8，其研制过程始于七十年代。介绍戚墅堰厂史的时候也说了，这始于该厂内部的一个大讨论，1976年戚墅堰厂研讨了当时中国铁路牵引动力发展的方向和工厂研制大功率内燃机车的可行性及其选型，认定提高货物列车重量、提高列车运行速度和密度是铁路发展的主要技术政策，但当时铁路技术发展政策只建议发展180毫米、200毫米、240毫米三种缸径的柴油机，其他类型的柴油机不能列入国家发展计划。于是，戚墅堰厂最终在七月份拍板决定研制16气缸、280毫米缸径的大功率中速柴油机，及使用这种柴油机的大功率柴油机车。这在计划经济的时代，是一个非常大胆有风险的决定，因为既没有上级计划，又没有试制费用，一切只能从厂自己的小金库里抠，而且还面临着失败了收到处分的风险。

16V280型柴油机的结构图

soma9 · 发表于 2014-7-15 22:11

1977年3月，戚墅堰厂完成了柴油机单缸机和16缸机的全部设计图纸。1979年5月，首台16V280型柴油机样机在戚墅堰厂组装完毕，于1980年10月和1981年12月分别完成标定功率为4500马力（3310千瓦）的100小时型式试验和360小时台架耐久试验，当时铁道部的专家组考察戚墅堰厂后，评价“280柴油机是戚厂历史的转折点，也是中国大功率内燃机零突破的母体”。在配套新型牵引电机机组尚未出现的情况下，这台柴油机样机完成型式试验后被装用于东风4型0267号机车，并于1983年初起在沪宁铁路进行实际运用考核。

铁道部对戚墅堰厂的280柴油机非常满意。1982年，铁道部正式向戚墅堰厂下达了东风8大功率柴油机车的研制任务，车型代号DF8，并列入国家第六个五年计划科技攻关项目之一，机车研制指标为在平直道上牵引定额4500吨的货物列车，运行速度可达到80公里/小时，满足铁道部《铁路主要技术政策》中关于列车重量和行车速度的要求。1982年12月，在戚墅堰厂和铁道部科学研究院、永济电机厂的合作下，东风8完成总体设计并开始进行试制。首台机车（DF8-0001）于1984年10月完成组装，并于同年12月配属上海铁路局南翔机务段，在沪宁铁路进行运行试验。

首台东风8在戚墅堰厂落车的情景

soma9 · 发表于 2014-7-15 22:11

东风8标称功率为3700马力，是当时中国国内单机功率最大的交—直流电传动柴油机车，至1985年9月，为了充分发挥东风8功率大的优势，铁道部将东风8调拨到郑州铁路局信阳机务段，在京广铁路信阳至广水之间的大坡度路段进行坡道起动试验、坡道牵引试验、正线牵引运用试验。至1986年4月，第一台机车完成15万公里线路运行考核试验。1989~年2月25日，东风8通过了铁道部技术鉴定。截止1997年，戚墅堰机车车辆厂累计生产了141台东风8，其中首批41台配属于武汉铁路局武昌机务段，后100台配属于哈尔滨铁路局牡丹江机务段。

在滨绥铁路重联牵引货物列车的东风8-0129号

soma9 · 发表于 2014-7-15 22:11

东风8采用交—直流电传动，机车装用一台16V280ZJ型柴油机直接驱动一台TQFR-3000C型三相交流同步发电机发电，经硅整流柜将交流电转换为直流电，供给6台并联四极串励的ZQDR-410型直流牵引电动机，通过牵引齿轮带动车轮。机车有六根车轴，走行部为两台三轴转向架，轴式为Co-Co，牵引电机采用滑动抱轴承式半悬挂方式。机车轴重23吨，总重138吨，构造速度为100公里/小时，标称功率3700马力（2720千瓦）；机车悬挂系统采用橡胶堆旁承，配置垂向、横向油压减振器；基础制动方式为独立单元制动，并装有电阻制动装置，适合在长大坡道区段运行。车体为框架式承载结构，两端司机室。

机车装用一台16V280ZJ型四冲程16气缸废气涡轮增压直喷式大功率中速柴油机，为国内首次采用球墨铸铁整体铸造的柴油机机体，而非过往一直采用的铸焊联合结构机体，消除了因机体焊缝疲劳造成板材裂纹的隐患，提高柴油机的可靠性和耐久性。运动件采用42CrMo超高强度合金钢锻坯全纤维挤压成形全加工氮化曲轴，并列式全加工抛物连杆，钢顶铝裙组合活塞。气缸直径280毫米，活塞行程285毫米，并采用VTC254-13型或ZN310-LSA4型涡轮增压器。柴油机标定功率5000马力（3,675千瓦），装车功率4500马力（3,310千瓦），是八十年代中国国内铁路机车用缸径最大的柴油机。

东风8庞大的16缸柴油机

soma9 · 发表于 2014-7-15 22:12

东风8的励磁发电机

soma9 · 发表于 2014-7-15 22:12

东风8最大的特点为功率大、效率高，并能够在环境温度±40℃下正常运行。在平直线路上牵引4,500吨时，运行速度可达80公里/小时。与同类型货运用内燃机车相比，在相同的条件下，可提高运输能力28%左右。机车总效率最高可达34.8%，平均为33.2%，处于同时期同类型机车的国际先进水平。同时东风8的柴油机还长期存在冷却水温过高的问题。尤其在夏天，因水温过高，会迫使柴油机自动卸载，运用部门只得采取降功率使用作为临时性措施。后来针对这个问题，通过研制新型风扇叶型，提高风压和风量，始得以解决。

东风8的冷却系统

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