共和国的火车头——那些中国自主生产的铁路机车

soma9 · 发表于 2014-7-16 19:31

前面介绍了戚墅堰厂的东风11和东风11Z，今天准备说东风11系列的另一款比较成功的型号——东风11G，由于其车头外形形象又酷似一只猪，另外东风11G用于牵引直达(Z)特快（T）列车，“ZT”又恰好是“猪头”的汉语拼音缩写，所以外号又叫“猪头”，再说猪头之前，还要介绍两外两款戚墅堰厂在2001年至2003年提出研制东风11型准高速柴油机车的改进衍生产品，当时为满足不同的需要，分别有两种方案（东风11AJ和东风11C）。但由于此后中国铁路发展方向的改变，这两项计划最终均被取消，不过后来东风11AJ的车体设计方案被整合到东风11G的设计中了。

东风11AJ（DF11AJ）为交流传动，在戚墅堰厂内早期代号为东风11B型，曾被列入2002年铁道部科研计划，是中国国内至今惟一获铁道部批准立项研究的大功率交流传动客运内燃机车。机车以东风8CJ型和装车功率达6000马力的16V280ZJB型大功率柴油机为基础，采用交流传动、轮盘制动、牵引电动机全悬挂、交流辅助系统、流线型头型等技术，机车标称功率为4410千瓦，可在牵引20节客车定额1100吨的情况下最大时速达到160公里，满足繁忙干线旅客列车进一步扩编和提高旅行速度的需要。戚墅堰厂于2003年1月完成了东风11AJ型机车的技术设计，并于同年2月通过了铁道部技术设计评审，3月中旬开始施工设计，但研制计划最终不了了之，仅试制了少量零部件。而东风11AJ的流线型车体设计方案后来被东风11G采用。

东风11C采用牵引电机全悬挂、径向转向架，计划将东风8B-7001号机车的径向转向架技术移植到东风11的牵引电动机全悬挂转向架上，以满足曲线多且半径小的山区铁路列车提速的需求，但最终也取消了。

soma9 · 发表于 2014-7-16 19:31

东风11G的戚墅堰厂为铁路第五次大提速而专门研制的高速内燃列车。在第一次至第四次中国铁路大提速的过程中，戚墅堰厂的东风11逐步成为客运提速主力车型，而在第五次铁路大提速开行的“Z”字头直达特快列车，对牵引机车提出了更高要求。直达特快列车具有长交路、一站直达、单司机操纵等特点，“长交路”是指机车运行交路首次突破1000公里，例如北京至杭州的交路超过1600公里，中途不更换机车；“一站直达”指旅客列车点对点开行，机车牵引客车从起点站连续运行直达终点站，中途不停站；“单司机操纵”是指机车不再配备副司机，仅由一个司机完成全程运行。

soma9 · 发表于 2014-7-16 19:32

2003年5月，铁道部向戚墅堰厂提出要求在东风11基础上，研制一种能满足第五次大提速直达特快列车牵引任务的提速机车，并要求做到“三个一”，即以160公里/小时的最高速度一次运行超过1600公里、由一个司机进行操作控制、一次装车试验成功，另外还要求机车能够向列车供电，整个设计过程要求在5个月内完成。2003年7月15日，铁道部对机车技术设计进行了评审；同年8月底完成机车施工设计，并开始进行试制。2003年11月15日，第一组机车（0001、0002）出厂，机车被定型为东风11G型，车型代号DF11G，其中“G”代表机车供电。由于时任铁道部部长刘志军正提出中国铁路跨越式发展，因此每台东风11G型机车车身上都有“跨越”字样的标志。

东风11G车身上的“跨越”标志

soma9 · 发表于 2014-7-16 19:32

soma9 · 发表于 2014-7-16 19:32

东风11G首两台机车出厂后随即赴北京的中国铁道科学研究院环形铁道试验基地，先后进行了机车的称重、制动、动力学性能、起动加速和供电性能、牵引等一系列安全评估试验。2003年12月，东风11G完成了提速机车正线运行试验，机车牵引19节客车（包括18辆由BSP制造的25T型提速客车和一辆试验车），顺利完成了北京至上海、杭州、西安、南昌等区间的正线运行试验考核，最高试验速度达177.4公里/小时，试验过程中机车全程向客车供电。其中历时最长的京沪杭提速试验于2003年12月18日进行，铁道部部长刘志军亲自登乘机车驾驶室全程指挥试验，铁道部副部长胡亚东、铁道部安监司司长余卓民、铁道部科技司副司长陈伯施、部运输局装备部副主任孙景斌、部运输局副局长兼调度部主任石子明、铁科院院长陈国芳、南车集团副总经理唐克林等人也随车监督试验；清晨6时55分列车由北京站出发，连续不停站运行11小时50分，于晚上6时45分抵达杭州站，最高试验速度169.2公里/小时，平均运行速度达137.916公里/小时。刘志军走下机车后随即向戚墅堰厂厂长顾明康表示“你们的车不错”。在当晚举行的京沪杭第五次提速试验小结会上，铁道部副部长胡亚东指出，“这次京沪杭提速试验取得圆满成功，提速试验的目标基本得到了实现，尤其是东风11G机车，在所有试验运行中，工况良好，功效发挥正常，经受住了1632公里长距离的试验”。

去环铁实验前的戚墅堰厂和东风11G，图片来自海子“零距离接触东风11G(二)---（DF11G进京赶考记）图片将不断更新中!”

soma9 · 发表于 2014-7-16 19:33

soma9 · 发表于 2014-7-16 19:33

2004年4月18日，中国铁路展开了第五次大提速，首批东风11G分别配属北京铁路局北京机务段、上海铁路局上海机务段，担当了19对直达特快旅客列车中的11对列车的牵引任务，其中北京机务段的东风11G担当牵引北京—杭州（Z9/10）、北京—苏州（Z85/86）、北京—扬州（Z29/30）、北京—南京（Z49/50）、北京—合肥（Z73/74）5对；上海机务段担当牵引上海—北京（Z1/2、Z5/6、Z7/8、Z13/14、Z21/22）及上海—天津（Z41/42）6对。从2005年7月1日暑运调图起，由于多条红色旅游线路的开通，包括深圳—泰州的K91/K92次、深圳—吉安的K41/K42次、吉安—北京西的K133/K134次等，东风11G又开始担当牵引供电模式为DC600V的25G型客车。

担当Z38次直达特快列车牵引任务的DF11G型0066/0065号机车在武昌车站

soma9 · 发表于 2014-7-16 19:33

2006年11月23日至27日，铁道部部长刘志军又全程添乘东风11G机车和动车等，考察对京九（北京至南昌段）、武九、浙赣、横（峰）南（平）、外（洋）福（州）线进行第六次大面积提速牵引试验。2007年4月18日，中国铁路展开第六次大提速，开行了北京—福州的Z59/58次直达特快列车，全程2088公里由东风11G牵引，中途停靠南昌（技术停车）、鹰潭和武夷山站，创下中国铁路柴油机车长交路新纪录。

刘志军、王志国等领导在试验列车的牵引机车——东风11G型内燃机车驾驶室里查看列车运行及线路情况

soma9 · 发表于 2014-7-16 19:34

东风11G采用双机重联组合式架构，由两台结构相同的单节机车通过车钩、折棚式密封风挡重联组成一组。机车装用16V280ZJA型柴油机，最大运用功率2×3610千瓦，关键部件如增压器、喷油泵、喷油器、高压油管等采用进口产品，其中涡轮增压器为瑞士ABB公司的产品。机车采用交—直流电传动，装用与东风8B相同、由永济电机制造的JF204D型三相交流同步发电机，同时采用了新研制的ZD106E型四极串励直流牵引电动机，新电机是在东风11采用的ZD106型牵引电动机基础上进行减重设计，其尺寸和接口保持相同。机车走行部与东风11相同，为轮对空心轴架悬式准高速转向架，轴式为2×（Co-Co），轴重23吨，机车总重2×138吨。机车标称功率为2×3,040千瓦，最高运行速度为170公里/小时。在牵引20节客车、运行速度为160公里/小时的情况下，仍有0.0245m/s2的剩余加速度，保证机车在牵引18～20节客车在3‰坡道上的速度仍然可保持160公里/小时。为了适应特长交路的特点，机车采用了与车体结合成一体的大容量承载式燃油箱，每节机车最大载油7500升，承载式结构既增加了容量和车体刚度，而且减轻了机车重量。

采用自东风11AJ的流线型车体设计方案的东风11G

soma9 · 发表于 2014-7-16 19:34

东风11G每节机车设单司机室，机车套用了东风11AJ的头型设计方案，采用流线型司机室结构，提高了机车整体外观效果，同时也减少机车运行阻力。根据单司机操纵的要求，对操纵台、电气控制系统等进行改进设计，将有关控制开关改为显示屏上的软开关或集中到操纵台上，司机可直接在显示屏上进行切换操作，达到了单司机操纵两节重联机车的目的。东风11G也是中国国产柴油机车中首次实现全微机化控制的车型，机车的控制处理环节全部由微机实现，减少了中间继电器，具有完全的机车逻辑控制、网络重联控制、机车故障诊断功能和远程监控诊断功能，并采用“LonWorks”网络控制技术；为提高控制系统的可靠性，机车设有另一套相同的微机系统作为备份。

东风11G的司机室

soma9 · 发表于 2014-7-16 19:34

东风11G的电脑显示屏和空调出风口

soma9 · 发表于 2014-7-16 19:35

东风11G具有机车向客车供电的功能，每节机车装一台辅助发电机组，其中柴油机采用德国MTU或美国康明斯的产品，发电机采用法国利莱森玛（Leroy-Somer）产品。单节机车向客车的最大供电功率为400千瓦，双机组最大供电功率为800千瓦，两节机车可分两路独立供电，正常情况时其中一半客车由一路供电，另一半客车用另一路供电；当其中一台辅助发电机组故障时，可以将用电负载转换到正常机组上，但客车或需要减少用电负载。机车可以提供两类不同的供电制式，分别为AC380V和DC600V。早期为AC380V交流电，供电插座为灰色，可为BSP生产的25T型客车供电。至2004年2月，戚墅堰厂完成了DC600V直流供电制式的改进设计，供电插座为红色，并在机车电气室内加装硅整流柜，满足新型直供电客车的供电需求。

两种供电制式的DF11G型机车合影，左边红色插座为DC600V，右边灰色为AC380V

soma9 · 发表于 2014-7-16 19:35

为了提高机车可靠性、满足单司机长交路的需要，东风11G除了一般的重联控制外，也新增了燃油重联功能和DC110V电力重联功能。这两项功能可以确保当其中一节机车故障而采用单机牵引时燃油重联能够将故障机车的燃油通过燃油重联管路补充到牵引机车，满足燃油需求，这项功能由故障端的主燃油泵驱动，燃油重联管接口位于机车上部；而DC110V重联技术可确保故障机车的微机系统、空压机、燃油泵等110V用电系统维持正常工作，这项功能由两节机车之间的110V重联线提供。

东风11G型（跨越）内燃机车-重联区接口

soma9 · 发表于 2014-7-16 19:36

截至2010年10月，戚墅堰厂共累计生产了184台（92组）机车，其中采用AC380V供电制式的机车共58台（29组），采用DC600V供电制式的机车共126台（63组）。

soma9 · 发表于 2014-7-16 19:36

东风11G相关重大事故

2012年1月23日凌晨3时40分，北京铁路局北京机务段的东风11G-0065、0066号机车，牵引由北京开往汉口的Z3次直达特快旅客列车经由京广铁路运行，当列车运行至遂平至大刘庄间K868+301处时，因机车检修质量不良，柴油机高压油泵回油管漏油，造成机车前端机器间着火，被遂平站外勤值班员发现并示意停车，至4时40分司机将火扑灭，构成铁路交通一般B类事故。事故造成机车小破，北京机务段多位领导被撤职和处分。

已修复的DF11G型0065、0066号机车在杭州站担当Z10次列车牵引任务

soma9 · 发表于 2014-7-16 19:37

从东风8开始，我们连续介绍了南车戚墅堰厂的东风8、9和11系列。从这几个系列的演变中，我们可以充分感受到戚墅堰厂大胆创新敢于实践的精神，正是这种精神使得这个原本名不见经传的照着东风图纸造机车的打酱油角色一跃而成与昔日老大哥北车大连厂比肩的内燃大拿，尤其后来设计的11G和11Z更是成为了经典。后来戚墅堰厂也和大连厂毫无争议的被铁道部看中去同美帝合作新一代内燃机车——和谐内系列。对戚墅堰的这种精神是多少赞美都不够的。

soma9 · 发表于 2014-7-16 19:44

前面为了连贯性漏过了大连厂的东风10，这里开始介绍。不过东风10实际上也是东风4系列的延伸，而且只试制了一组，属于实验性产品。后来运用于黔桂铁路的重载运输，不过在曲线半径小、坡度大的山区铁路粘着效果不好，被二七的东风7D给淘汰掉了。

东风10的研制背景是八十年代改革开放，随着物流对铁路运力需求的急剧增长，发展干线重载运输开始提到日程。但是对于在繁忙干线上的重载运输，原有的东风4系列牵引能力不足，而双机重联牵引时功率余量较多但运用上并不经济。随着中国铁路开始有计划开行5000吨干线重载货物列车，经过论证，大连厂于1984年决定在东风4的基础上，研制能够双机重联、Bo-Bo轴式的东风10。

东风10的设计思想是一种具有广泛通用性、充分考虑各种使用情况的柴油机车，这种八轴机车由两节四轴、结构相同的机车组成，亦可以单机使用。在双机重联使用时能够在铁路干线上牵引5000吨重载列车，而单机使用时能够代替建设型蒸汽机车和东风型柴油机车，在铁路支线上牵引货物列车，此外也可以与东风4组成不同功率等级的机车组，例如一台东风4可以与一节东风10组成10轴4800马力等级的机车组，满足平原地区牵引6000吨重载列车的需要。

双机重联的东风10

soma9 · 发表于 2014-7-16 19:44

1984年，大连厂首先开始研制12V240ZJC型柴油机，是在东风4C使用的16V240ZJC型柴油机基础上，通过减少气缸数量降低功率，并对重大零部件如机体、连接箱等作轻量化设计，满足四轴机车的重量限制。首台12V240ZJ型柴油机在1985年组装完成，并于1987年底按国际铁路联盟（UIC）标准通过100小时耐久性试验。

1988年，大连厂成功试制了一组双节的东风10机车，机车出厂后由大连厂负责进行了例行试验、牵引试验和动力学性能试验。1990年，东风10在沈阳铁路局管内的沈丹铁路、沈大铁路分别进行动力学性能试验、重载牵引试验。1992年8月，铁道部安排东风10在京沪铁路徐州北至南京东区段进行重载运输试验，由东风10双机牵引5000吨级重载货物列车，试验列车编组64辆，牵引定数5119吨，以不到9小时的时间正点到达南京东站。

1991年1月11日，由大连厂自行设计建造的第一台双节联挂8轴大功率内燃机车——“东风10型”投入铁路营运。（时间上和原文略有出入，这里不清楚哪个时间应该是正确的，都保持原样）

soma9 · 发表于 2014-7-16 19:45

东风10由两节结构相同的单司机室机车联挂而成，分别为A节和B节机车，机车乘务员在本务机车上可同时操纵两节机车，两车之间有通过台。机车既可双节重联使用，也可单节独立使用。

单机状态的东风10

soma9 · 发表于 2014-7-16 19:45

东风10采用全钢焊接的框架式侧墙承载结构，每节机车装用一台12气缸、四冲程、带废气涡轮增压的12V240ZJC型直喷柴油机，标定功率2206千瓦，装车功率1985千瓦；采用交—直流电传动，柴油机直接驱动一台TQFR-2000型三相交流同步发电机发电，经硅整流机组整流后，供给四台与东风4B相同的ZQDR-410型四极强迫通风串励直流牵引电动机，通过牵引齿轮带动轮对。机车走行部为两台二轴转向架，一系悬挂为轴箱圆弹簧并带有液压减震器，二系悬挂为橡胶堆；牵引电机采用轴悬式悬挂（滑动抱轴承式半悬挂）。

双机状态的东风10

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