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东风7B型柴油机车

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东风7B型
DF7 3067 20110901.jpg
东风7型3067号机车
概览
类型 柴油机车
原产国  中国
生产商 北京二七机车厂
生产型号 DF7
序列编号 3001~3143;6001~6072
生产年份 1990年—1998年
产量 215台
主要用户 China Railways.svg中华人民共和国铁道部
中国铁路总公司
技术数据
华氏轮式 0-6-6-0
UIC軸式 Co'Co'
轨距 1,435毫米
轮径 1,050毫米(新轮)
轴重 22.5/23吨
通过最小曲线半径 100米
机车长度 17,800毫米
机车宽度 3,344毫米
机车高度 4,750毫米
整备重量 135/138吨
燃料 柴油
燃料储备量 5,400升
传动方式 交—直流电
发动机 12V240ZJ-5/7型柴油机
发动机功率 1,840千瓦
缸径 × 行程 240 × 260 毫米
牵引发电机 TQFR-3000
牵引电动机 ZQDR-410
汽缸數量 12
最高速度 100公里/小时
持续速度 16公里/小时
牵引功率 1,470千瓦
牵引力 428 kN(最大)
308 kN(持续)
制动方式 踏面制动、电阻制动

东风7B型柴油机车(DF7B),是中国铁路使用的柴油机车车型之一,也是东风7型电传动柴油机车系列产品中的一种,由北京二七机车工厂于1990年研制成功。东风7B型机车是在东风7型调车机车基础上,进行局部改进设计研制而成的重型调车机车,不仅适用于铁路枢纽、编组站场及工矿企业的编组、调车以及小运转作业,也可用于铁路干线、支线货运牵引。与东风7型机车相比,东风7B型机车主要改进为装车功率提高到2500马力、加装电阻制动重联装置。

发展历史[编辑]

调车型[编辑]

随着东风7型柴油机车于1985年投入批量生产,配属地区和使用范围越趋广泛,机车不仅仅担当车站的调车作业,并开始扩大到干线小运转或铁路支线运输作业。由于中国部分铁路干线位于山区和丘陵地带并有较大的坡度,为了适应实际运用需要,北京二七机车厂于1989年根据中华人民共和国铁道部的意见,开始研制提高柴油机装车功率、带有电阻制动的东风7B型柴油机车,1990年上半年确定了设计方案并开始进行施工设计,其中电气柜、司机操纵台、制动电阻柜等由永济电机厂承担设计和制造。东风7B型机车是东风7型机车的第一种改进型,在机车总体不作较大改动情况下,提高柴油机装车功率、换用效率更高的增压器、增设电阻制动装置、提高机车冷却能力、加装重联装置等[1]

北京二七机车厂于1990年底试制成首两台东风7型机车样车(3001、3002),1991年3月配属北京铁路局石家庄铁路分局阳泉机务段投入运用考核,主要在石太铁路剪子沟编组站至阳泉矿区之间运用。试验结果显示,东风7B型机车牵引性能和制动性能都有所改善,当机车牵引1100吨通过平均12‰、最大27‰的坡道时速度可达15公里/小时,而东风7型机车仅9公里/小时;而电阻制动也令列车下坡时更为安全。1991年5月底,3001号机车又在京承铁路双桥怀柔区段进行电阻制动性能试验[1]。1992年7月,东风7B型机车通过中国铁路机车车辆工业总公司鉴定,开始批量生产,随后被评为1993年度国家级新产品[2]

截至1998年,北京二七机车厂累计生产了143台东风7B型调车机车(3001~3143)[3],其中包括2台小半径曲线型机车、12台防寒型机车。因考虑到机车采用12V240/260系列柴油机,为了方便机车维护和配件供应,除小半径曲线型和防寒型机车外,其余东风7B型机车出厂后均配属同样使用北京型柴油机车、东风7型柴油机车的郑州铁路局及北京铁路局下辖各机务段。2005年3月,随着中国铁路进行撤消铁路分局的体制改革,原郑州铁路局被分割为郑州武汉西安三个铁路局,而原北京铁路局被分割为北京太原两个铁路局,目前该五个铁路局均配属有东风7B型机车。

在东风7B型调车兼小运转机车基础上,北京二七机车厂又根据不同地区的需要,先后开发了东风7B型系列的小半径曲线型、干线货运型、防寒型机车。

小半径曲线型[编辑]

1990年代初,位于中国西南地区黔桂铁路也急需一种牵引性能更好的新型机车,黔桂铁路尤其金城江至麻尾区段,以弯道多、曲线半径小、坡度大而著名,而且在南昆铁路通车之前黔桂铁路一直是连接贵州省广西自治区的唯一铁路通道。从1970年代开始,黔桂铁路长期以来使用东风型柴油机车作为主力,机车功率小、油耗高、故障率高,迫切需要替代车型。1990年至1992年,成都铁路局柳州铁路局曾先后于黔桂铁路使用东风4型东风10型机车进行双机牵引试验,但表现都不理想[4]

1992年,北京二七机车厂对东风7B型机车转向架的旁承结构作了改进,并采用了磨耗型踏面,试制了适应小半径曲线线路的东风7B型3025、3026号两台机车,随后交付阳泉机务段试用。由于机车运用情况良好,铁道部机务局于1994年8月安排这两台机车转交柳州铁路局金城江机务段,在黔桂铁路金城江麻尾区段进行双机重联牵引运行试验。试验结果显示,东风7B型机车的牵引、制动、起动、爬坡性能均可满足黔桂铁路的运输需要[5]。东风7B型小半径曲线机车仅试制两台,其转向架结构后来被移植到自1995年起生产的东风7D型柴油机车

干线货运型[编辑]

东风7B型6072号机车

随着中国经济和铁路运输的发展,京沪京广京哈铁路等铁路干线的货物运量迅速增长,为了缓和繁忙干线运输能力紧张的局面,中华人民共和国铁道部于1992年决定通过调整机车类型、延长货物列车长度、提高牵引定数,在主要干线开行5000吨级重载混编货物列车。1992年9月,根据铁道部关于京广铁路石家庄郑州间开行5000吨级重载货运列车的要求,铁道部、郑州铁路局、北京铁路局合作使用东风7B型3017、3018号两台机车,在石郑区段进行了双机重联牵引5000吨重载列车的大运转试验并取得成功。同年10月,北京二七机车厂对本来设计用于小运转的东风7B型机车在车体、电气、辅助系统、管路、设备等方面,进行局部改进设计以适应干线货运需要,并于同年年底试制成两台东风7B干线货运型样车(6001、6002),配属北京铁路局邯郸机务段试运用[2]

1993年3月,北京二七机车厂开始批量生产东风7B型干线货运机车,至1994年3月停产,累计生产了72台(6001~6072)[3]。东风7B型干线货运机车出厂后分别配属邯郸机务段以及新乡机务段投入运用,双机重联用于担当牵引郑州北安阳、石家庄的5000吨级重载货运列车。由于东风7B型干线货运机车仅作为京广铁路石郑区段实现电气化前的过渡时期使用机车,随着京广铁路安阳至郑州北段、石家庄至安阳段电气化铁路于1997年分段建成开通,邯郸、新乡机务段开始配属韶山4型電力機車担当货物列车牵引任务,这批东风7B型干线货运机车后来均改为调车机车使用。

防寒型[编辑]

为了令东风7B型机车能适应中国东北高寒地区运用需要,北京二七机车厂于1994年1月在东风7B型机车基础上,对机车局部采取了加强防寒保温的措施,试制了东风7B型3044号机车并配属哈尔滨铁路局加格达奇机务段使用,并在漠河县最低气温零下43℃的环境下进行了防寒试验。截至1994年底,北京二七机车厂为加格达奇机务段共生产了12台东风7B型防寒机车(3044~3045、3048~3049、3050~3052、3072~3074、3086~3087)[2],分布在当时齐齐哈尔铁路分局管内加格达奇嫩江、大杨树等车站运用。

技术特点[编辑]

靠近司机室、位于动力室顶部的制动电阻柜通风口是东风7B型机车外观上的显著特点之一
东风7型机车的三轴转向架

总体结构[编辑]

东风7B型柴油机车车体结构与东风7型机车基本相同。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、辅助室。电气室内设有高、低压电器柜,由于增加了电阻制动所需要的设备,电气室空间相应加大。司机室内机车前方左侧设有司机操纵台,考虑到机车也会用于干线货运和小运转作业,东风7B型机车比东风7型机车增加了第二操纵台,沿前进、后退方向对角布置,以便司机选择任意一个方向操纵机车;司机室设有三个门与外走廊相通,另一个门通往电气室。动力室在机车中部,安装了一套柴油发电机组,其中动力室的后部为发电机间,装有整流柜、起动发电机、励磁机、总风缸等设备,并安装了两组参照东风8型机车采用的卧式电阻制动柜。而动力室前部为柴油机间,除柴油机外并设有空气滤清器、燃油输送泵、预热锅炉、膨胀水箱、排气消声器等。冷却室内设有散热器风扇。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和蓄电池箱。机车标称功率1470千瓦,最高速度100公里/小时,设有重联装置,可根据用户需要加装低恒速装置。

柴油机[编辑]

早期生产的调车型机车装用一台由北京二七机车厂研制的12V240ZJ-5型柴油机,而从3029号机车开始的调车型和货运型机车装用12V240ZJ-7型柴油机,均为12气缸四冲程废气涡轮增压V型中速柴油机,属于12V240/260系列柴油机产品系列。两种柴油机是在东风7型机车的12V240ZJ-1型柴油机基础上改进设计而成,将装车功率由2000马力(1470千瓦)提高到2500马力(1840千瓦);两者区别在于使用的涡轮增压器型号不同,12V240ZJ-5使用江津增压器厂仿制瑞士ABB公司的ZN248型增压器,而12V240ZJ-7型柴油机改用无锡动力机厂的ZN261-13B型增压器。

由于12V240ZJ-1型柴油机为北京型柴油机车装用的12V240ZJ型2700马力柴油机基础上降低功率的衍生机型,因此无需对柴油机结构进行较大改动就能提高装车功率。北京二七机车厂与奥地利李斯特内燃机及测试设备公司(AVL)在1986年至1991年间合作改进12V240ZJ型柴油机,12V240ZJ-5/7型柴油机也应用了其研究成果。此外并加强了冷却系统,以适应柴油机功率提高的散热需要。

传动系统[编辑]

机车采用交—直流电传动,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直流电,再将电能输送给两台转向架上的六台并联直流串励牵引电动机,通过传动齿轮驱动车轮[6]。东风7B型机车的传动系统与东风7型机车大致相同,采用技术成熟的TQFR-3000型同步牵引发电机、ZQDR-410型牵引电动机。机车并采用电子恒功率励磁控制,依靠电子控制快速、准确地实现牵引发电机的恒功率,从而达到柴油机的恒功率控制。

转向架[编辑]

机车走行部为两台三轴转向架,轴式Co-Co,其形式和结构与东风4型、东风5型机车转向架基本相同。滚动轴承轴箱采用弹性拉杆定位,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,采用无心盘无导框的四杆机构牵引装置。每台转向架装用三台牵引电动机,牵引电机为滑动抱轴承式半悬挂方式。基础制动方式为单侧铸铁闸瓦制动、手制动停车制动。

车辆保存[编辑]

保存于中国铁路博物馆东郊馆的DF7B-3006号机车
  • 东风7B型3006号机车,原配属于西安铁路局新丰镇机务段,于2016年退役,交付中国铁道博物馆永久收藏。

参看[编辑]

参考文献[编辑]

  1. ^ 1.0 1.1 龚涵智. 加装电阻制动装置的1840kW东风7型机车. 《内燃机车》 (大连: 大连内燃机车研究所). 1992年2月: 1–4. ISSN 1003-1820. 
  2. ^ 2.0 2.1 2.2 龚涵智. 东风7型系列内燃机车综述. 《内燃机车》 (大连: 大连内燃机车研究所). 1996年3月, 265: 1–7. ISSN 1003-1820. 
  3. ^ 3.0 3.1 铁道部运输局装备部. 《中华人民共和国铁路机车概要》. 中国: 中国铁道出版社. 2009. ISBN 9787113091330. 
  4. ^ 孙以晶. 关于黔桂线机型选用商榷. 《内燃机车》 (大连: 大连内燃机车研究所). 1993年4月, 228: 5–7. ISSN 1003-1820. 
  5. ^ 李海滨. 东风7B型机车在黔桂线运用的适应性分析. 《内燃机车》 (大连: 大连内燃机车研究所). 1995年9月. ISSN 1003-1820. 
  6. ^ 焦志新. 东风7型内燃机车运用与保养. 北京: 中国铁道出版社. 1994. ISBN 7113016588. 

外部連結[编辑]