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 19:53

东风10DD车体结构与东风5B大致相同。根据调车机车作业特点，采用外走廊结构的车架承载罩式车体，机车中部两侧及两端设有露天走台与扶梯。机车车体从前到后依次为电气室、司机室、动力室、冷却室和辅助室。电气室内设有机车操纵用的各种电器设备；司机室内对角布置有两台相同的操纵台，以便司机选择任意一个方向操纵机车；动力室在机车中部，安装了一套柴油发电机组，在发电机方向在设有前转向架牵引电动机通风机、主硅整流柜和励磁硅整流柜等，在柴油机自由端方向并装有膨胀水箱、机油热交换器、机油滤清器、启动机油泵电机组和燃油泵电机组及各种管路。冷却室内设有V型结构的散热器和冷却风扇，下方设有后转向架牵引电机通风机、静液压变速箱等设备。辅助室内装有两台空气压缩机。车底两台转向架之间设有燃油箱、总风缸和蓄电池箱。

东风10DD整体布置

soma9 · 发表于 2014-7-16 19:53

机车装用一台12V240ZJD型柴油机，是在东风使用的16V240ZJD型柴油机基础上改进设计而成，同样应用了与英国里卡多咨询工程公司技术合作成果，属于240/275系列产品之一。该型柴油机为12气缸、四冲程、废气涡轮增压的直喷式V型中速柴油机，采用铸焊组合机体、合金球墨铸铁曲轴，与16V240ZJD型柴油机相比主要改进为缩小了柴油机尺寸以减轻重量，并应用了部分16V240ZJE型柴油机新型零部件。柴油机标定功率为2400千瓦，装车功率为2200千瓦。

东风10DD侧面

soma9 · 发表于 2014-7-16 19:53

东风10DD的主传动系统采用交—直流电传动方式，柴油机通过弹性联轴节直接驱动一台三相交流同步牵引发电机，通过硅整流装置把牵引发电机发出的三相交流电整流为直流电，再将电能输送给两台转向架上的六台并联的直流串励牵引电动机，通过传动齿轮驱动车轮。东风10DD采用了TQFR-3000E型同步牵引发电机、ZD109Z型直流牵引电动机。

机车走行部为两台三轴转向架，轴式Co-Co，其结构与东风5D转向架基本相同，采用钢板箱形焊接结构。一系悬挂采用独立轴箱拉杆定位圆弹簧加液压减震器，二系悬挂采用橡胶堆旁承，牵引力和制动力通过低位四连杆机构牵引装置传递。牵引电动机采用滚动轴承抱轴半悬挂结构，实现抱轴轴承一个大修期内免维护，消除滑动轴承（轴瓦）的碾瓦故障。

东风10DD的转向架

soma9 · 发表于 2014-7-16 19:53

东风10DD有好几种涂装

soma9 · 发表于 2014-7-16 19:54

soma9 · 发表于 2014-7-16 19:54

soma9 · 发表于 2014-7-16 19:54

在东风10DD的基础上，又衍生出了东风10DDA型和东风10DDB型，前者为针对厂矿企业设计的模块化的机车，后者为出口沙特的出口模块化的机车（针对沙漠环境进行局部改进）。

东风10DDA型（模块化）
大连厂先后开发了多种规格的调车机车产品，包括东风10DD、5B、5D、4DD等多种型号，但没有形成标准化，因此为了满足不同用户的选择和要求，相当于重新设计新的车型，造成生产成本增加、配件通用性差，也不利于运用部门的培训和维护工作。因此大连厂尝试对调车机车进行模块化改进，模块化改进设计将结构、部件、系统集成为模块，可以统一调车机车标准，提高机车部件的通用互换性，节省生产工序和设计成本。2005年，大连厂在为鞍山钢铁集团生产的GKD1A型机车上初步尝试了模块化设计；2006年，大连厂决定在市场需求较大的东风10DD基础上，开发东风10DDA型模块化机车。机车车体分为七大模块，可根据客户的特定要求，选择不同的模块和机组，组合成为满足客户要求的机车产品。

东风10DDA型模块化机车仍采用外走廊结构车体，机车车体从前到后依次为制动部件室、司机室、电气室、传动室、动力室、冷却室和辅助室七大模块，其中制动部件室、司机室、电气室、冷却室设计成可供整体吊装的模块。

黄陵矿业集团模块化DF10DDA型调车机车0211号

soma9 · 发表于 2014-7-16 19:54

东风10DDB型
为了满足中国铁建股份有限公司在沙特阿拉伯的铁路项目建设需要，大连厂为中国铁建设计了东风10DDB机车，其结构与性能与东风10DDA型机车大致相同，并根据中东地区的使用环境进行了局部改进，适于热带高温、高风沙运用环境。自2009年3月起，大连机车车辆公司先后生产了两批共7台东风10DDB型机车，交付中国铁建中铁十五局集团、中铁十八局集团沙特公司，支持沙特南北铁路、麦加—麦地那高速铁路（一期工程）等铁路修建项目。

出口沙特的东风10DDB型机车

soma9 · 发表于 2014-7-16 19:55

东风10DD是一款比较成熟的大功率调车机车，图为大连厂机车车间加班加点生产东风10DD机车。

soma9 · 发表于 2014-7-16 19:55

接着开始说东风10系列的最后一款机车——东风10F，也算是这个系列最成功的干线机车了，曾经还被点名开发专运机车，可惜故障率较高，而且碰到了戚墅堰厂东风11的强势竞争而惨招淘汰。也是应了那句话——“既生瑜何生亮”啊！

soma9 · 发表于 2014-7-16 19:55

说道东风10F的出世，还有好长的故事要说，前面车轱辘话说了好几遍了。大连厂1988年成功试制了一组东风10型双节八轴机车，是为东风10(A)，本来想用来替换在黔桂铁路的麻尾至金城江的大坡道、小半径曲线多的区段上的老东风。虽然通过曲线性能良好，但由于东风10(A)只有八轴而粘着重量只有184吨，机车功率和牵引力受机车粘着重量限制而不能充分发挥，容易导致在上坡时轮对空转、坡停后的起动困难等问题。另外，东风10(A)在京沪铁路徐州北至南京东区段进行的5000吨重载牵引试验，也反映出列车起动加速阶段时间太长的问题，原因同样是粘着牵引力不足。

旧涂装（红）的东风10(A)，后来改为天蓝色涂装了

soma9 · 发表于 2014-7-16 19:56

为了解决东风10(A)因粘着重量不足而限制轴功率发挥的缺点，大连厂1993年在东风10(A)和后来开发的10D的基础上设计了东风10C的技术方案。将八轴重联改为了十二轴重联，由两节Co-Co轴式的六轴机车连接而成，每节机车装用一台12V240ZJD型柴油机，采用东风4C的电传动装置。东风10C可按不同的齿轮传动比和轴重配置而作为客运或货运机车使用。机车标准轴重为21吨，但可根据需要在19~23吨的范围内选择。根据计算，货运机车可牵引5000吨重载列车通过10.5‰的限制坡道；而客运机车可以牵引20辆客车达到140公里/小时的速度。

soma9 · 发表于 2014-7-16 19:56

1995年铁道部提出关于第九个五年计划（1996年至2000年）期间的铁路发展规划，要求实现“货运重载、客运提速”，提高铁路干线旅客列车的旅行速度，提速区段的快速旅客列车最高速度为140～160公里/小时。1995年初，大连厂开始在东风10C的设计平台上，研制东风10F型准高速客运机车。由于大连厂实施了以计算机辅助设计（CAD）和标准化、模块化部件为主要内容的开发模式，东风10F从设计到落成仅用了10个月的时间。

1995年3月，机车技术设计方案通过大连厂厂内设计评审；同年4月至7月，进入施工设计阶段；同年8月，机车开始投入试制。1995年12月18日，时任铁道部部长（河蟹）、副部长国林到工厂视察，要求加速开发东风10F提速机车，强调“要达到160公里时速，准高速不能光靠一家生产，因为能力达不到”。1996年2月27日，首组东风10F机车竣工并通过出厂验收；同年6月，第二组机车出厂。

东风10F-0001号早期橙色涂装

soma9 · 发表于 2014-7-16 19:56

1996年4月上旬，东风10F在铁道部科学研究院北京环形铁道按有关标准进行了车体静刚度、垂向自振频率、轴重转移、机车阻力、动力学和单机制动性能等试验，最高试验速度达到170公里/小时。为了对计划于1997年实施的铁路第一次大面积提速进行技术准备，铁道部决定在沪宁铁路、京秦铁路、沈山铁路、京广铁路郑州至武昌区段等既有干线上进行提速试验。1996年6月，戚墅堰的东风11和大连厂的东风10F一起参加了北京铁路局管内京秦线北京至北戴河间的提速试验，进行对京秦线线路的平顺性、稳定性、安全性综合评估，期间东风10F的最高试验速度达到173.5公里/小时。

东风10F-0002号

soma9 · 发表于 2014-7-16 19:57

自1970年代起，中国铁路的专运机车一直采用由联邦德国（西德）进口的NY6型液力传动柴油机车。至1990年代，铁道部开始对专运机车进行更新换代，用国产机车替换老化的进口机车。由于东风10F在环铁和提速实验中的优异表现，铁道部批准了大连厂在东风10F的平台上开发专运机车，当时又称“高档客运机车”。1995年12月18日，时任中国铁道部部长（河蟹）到大连厂视察时指出，新型专运机车“原想走整机购进的道路，但每台车需750万美元，经济上难以承受，所以决定叫大连厂引进部分零部件自己制做，大连厂有实力做好”。1998年2月，东风10F专运机车开始投入试制。

东风10F专运机车2001号，早期为蓝色涂装，后来刷绿了

soma9 · 发表于 2014-7-16 19:57

1998年间，大连厂先后生产了4组（8节）东风10F专运机车，车号为2001～2004，其结构及性能与东风10F-0001、0002号机车基本相同，但车体外观上略有差异，例如以大面积侧墙竖式百叶窗取代了原来的进风窗口，此外部分关键零部件采用了进口产品以提高机车的可靠性。东风10F专运机车于同年通过了三万公里运用考核以及高温试验和牵引性能试验；经过一段时间试验，由于其故障率相对较高，同时重联功率较小，未被铁道部专运处选为正式专运机车。

东风10F-2002号

soma9 · 发表于 2014-7-16 19:57

东风10F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，两车之间有风挡和通过台。机车既可双节重联使用，也可单节独立使用。车体结构及设备布局大致继承了东风10D、4C的设计，采用全焊接钢结构框架式侧壁承载车体，设双侧内走廊。机车从前到后分别为司机室、电气室、传动室、动力室和冷却辅助室。电气室内设有主整流柜、高低压电器柜、制动电阻柜等；传动室内设有辅助传动机构、牵引电机通风机等设备；动力室在机车中部，安装了一套柴油发电机组以及主发电机通风机、车体通风机等；冷却辅助室内设有V型结构的扁管肋片式强化铜散热器和风扇、辅助柴油机发电机组、牵引电动机通风机、空气压缩机和总风缸等。机车下部两台转向架之间吊挂着燃油箱和蓄电池组，结构与东风10D相同。

东风10F司机室

soma9 · 发表于 2014-7-16 19:58

soma9 · 发表于 2014-7-16 19:58

每节机车装用一台12V240ZJD型柴油机，是在东风6使用的16V240ZJD型柴油机基础上改进设计而成，同样应用了与英国里卡多咨询工程公司技术合作成果，属于240/275系列产品之一。该型柴油机为12气缸、四冲程、废气涡轮增压的直喷式V型中速柴油机，与16V240ZJD型柴油机相比主要改进为缩小了柴油机尺寸以减轻重量，并应用了部分16V240ZJE型柴油机新型零部件。柴油机标定功率为2400千瓦，装车功率为2200千瓦。

传动装置为交—直流电传动。柴油机通过法兰盘直接驱动一台三相交流同步牵引发电机，通过硅整流装置把牵引发电机发出的三相交流电整流为直流电，再经过一套控制系统将电能输送给两台转向架上的六台直流串励牵引电动机，通过传动齿轮驱动车轮。东风10F型机车的电传动系统大部分电气设备可与东风4C型机车通用互换，采用了TQFR-3000B型同步牵引发电机、ZD109D型直流牵引电动机。东风10F型机车的控制系统是在东风4C所采用的无级调速和励磁调节器基础上改进而成，安装了微机控制的励磁调节器，以及集柴油机调速器无级调节、辅助发电机电压控制、磁场削弱控制三种功能于一体的多功能控制器。

每节机车的走行部为两台相同的三轴转向架，除牵引电机悬挂方式不同外，其结构大致沿用了东风4系列机车三轴转向架的设计。一系悬挂采用独立轴箱拉杆定位圆弹簧加液压减震器，二系悬挂采用橡胶堆旁承加横向减振器和抗蛇行减振器，牵引力和制动力通过低位四连杆机构牵引装置传递。为了满足机车高速运行时动力学性能要求，东风10F是国内首次使用牵引电动机滚动轴承抱轴半悬挂结构的准高速机车，取代了滑动轴承抱轴悬挂，而结构上亦比空心轴全悬挂简单。基础制动装置采用带闸瓦间隙自动调整器的单元制动装置（包括弹簧停车装置）和粉末冶金闸瓦。

东风10F铭牌及转向架

soma9 · 发表于 2014-7-16 19:58

同时针对运用中出现的问题，东风10F又进行了进行了一系列技术改进：
(1)柴油机援装新结构的钢顶铝裙活塞，它是针对原活塞螺栓断和铝裙碎裂而改进的。气缸盖采用改进的D型气缸盖，它是针对火力面圆周的圆角处产生裂纹而改进的。
(2)辅助系统的散热器，其管子与管板的联结改为涨管式。膨胀水箱上加装两台液位仪。系统各管路的耐油石棉橡胶板垫片周边均包铜皮，以提高密封性。
(3)转向架更换新的滚动抱轴箱;轮对采用整体车轮;采用刚度好、重量轻的压型齿轮箱;取消单元制动上的弹簧停车制动，增加手制动;轴箱轴承、滚动抱轴箱轴承和牵引电动机轴承加装温度监测记录仪。
(4)空气制动系统加装双管供风装置。
除上述主要改进项目外，其余还有大小 27项改进。

东风10F-0001号正面

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