东风8型柴油机车

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东风8型
China Railways DF8 0019.jpg
武汉铁路局武昌南机务段的东风8型0019号机车
概览
类型 柴油机车
原产国  中国
生产 戚墅堰机车车辆厂
生产型号 DF8
序列编号 0001~0141
生产年份 1984年—1997年
产量 141台
主要用户 中华人民共和国铁道部
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
轴重 23吨
通过最小曲线半径 145米
机车长度 22,000毫米
机车宽度 3,288毫米
机车高度 4,736毫米
整备重量 142.4吨
燃料 柴油
燃料储备量 8,500升
水储备量 1,200公斤
传动方式 交—直流电
发动机 16V280ZJ型柴油机
牵引发电机 TQFR-3000C
牵引电动机 ZQDR-410
汽缸數量 16
缸徑×衝程 280 × 285 毫米
最高速度 100公里/小时
持续速度 30公里/小时
牵引功率 3700马力(2,720千瓦)
牵引力 447 kN(最大)
318.4 kN(持续)

东风8型柴油机车(DF8),是中国铁路使用的一种柴油机车,由铁道部戚墅堰机车车辆工厂设计制造,也是中国第一种采用16V280系列柴油机的大功率柴油机车。

概述[编辑]

背景[编辑]

东风8型柴油机车是干线货运用柴油机车,其研制过程始于1970年代。1976年,铁道部戚墅堰机车车辆工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;同年7月,戚墅堰工厂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[1]

1977年3月,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工厂组装完毕,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[2],当时铁道部专家组考察戚墅堰工厂后,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。

研制[编辑]

中国铁道博物馆内展示的东风8型0001号机车;首两台东风8型机车车头外观与后来的量产车略有不同

1982年,中华人民共和国铁道部正式向戚墅堰机车车辆厂下达了东风8型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,在戚墅堰机车车辆厂和铁道部科学研究院、永济电机厂的合作下,东风8型内燃机车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。

东风8型机车标称功率为4500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型机车功率大的优势,铁道部将东风8型机车调拨到郑州铁路局信阳机务段,在京广铁路信阳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[3]。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型机车通过了铁道部技术鉴定。[4] 截止1997年,戚墅堰机车车辆厂累计生产了141台东风8型柴油机车,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[5]

东风8型机车作为中国第一种装用16V280大功率柴油机的机车,对中国柴油机车发展有重要影响。从1980年代末开始,戚墅堰机车车辆厂又研制了16V280ZJA型柴油机,装用于一系列大功率柴油机车,包括东风9型提速机车东风11型准高速客运机车东风8B型25吨轴重货运机车东风11G型提速机车等。

2010年8月初,首台东风8型机车由武汉铁路局武昌南机务段移送位于北京的中国铁道博物馆保存及展示。

技术特性[编辑]

滨绥铁路重联牵引货物列车的东风8型机车

东风8型机车采用流电传动,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[6]。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1980年代中国国内铁路机车用缸径最大的柴油机[6]

东风8型机车的特点突出表现为功率大、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[6]

故障问题[编辑]

东风8型机车的柴油机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。[7]

技术改造[编辑]

2000年代起,由于早期生产的东风8型机车已经使用了近二十年,逐步开始老化。为了延续机车寿命,中国铁道部运输局装备部在2006年下半年大修机车议标文件中明确了东风8型机车的系统改造要求,要提高其冷却性能、提高机车的可靠性及零部件的互换性。改造工程于东风8型机车分批返回戚墅堰机车厂进行大修时进行,改造后机车的柴油机、转向架、主发电机及车体等重大部件仍使用原件,而改造部分的部件则尽量采用东风8B型机车的通用零部件[5]

改造项目主要包括,柴油机油水管路规范化布置以方便检修;司机室安装空调及填充吸音材料和复合多孔铝板;改用东风8B型机车的冷却装置系统,机油热交换器、机油滤清器均改型为东风8B型机车使用的型号;更换新型电气系统,采用电磁接触器替代电空接触器。上述改造有效解决了原有东风8型机车管路互换性差及冷却能力不足等问题[5]

重大事故[编辑]

1993年10月19日,哈尔滨铁路局牡丹江分局牡丹江机务段内整备线3道停留的4台内燃机车,由于乘务员的违章作业,致使3台内燃机车在无人驾驶状态下的DF8_0048机车牵引下驶出机务段,挤坏3号道岔后进入牡丹江站东场6道,与等待入库的83次客车车底相撞。事故发生后,违章乘务员由机车一端上车后进入另一端司机室,将闭合的开关全部断开,主手柄回零,换向手柄回中立位,破坏了事故现场。造成1人死亡;客车报废1辆、小破1辆,DF8_0048机车小破,构成调车冲突重大事故。[8]

机车命名[编辑]

机车编号 名称 配属
DF8-0033 青年文明号 武汉铁路局武昌南机务段
DF8-0089 全国青年文明号 哈尔滨铁路局牡丹江机务段
DF8-0128 民兵号 哈尔滨铁路局牡丹江机务段

车辆保存[编辑]

  • 东风8型0001号机车,曾配属于武汉铁路局武昌南机务段,退役后由中国铁道博物馆永久收藏。

参看[编辑]

参考文献[编辑]

  1. ^ “280之路”. 南车戚墅堰机车有限公司. 2010-02-09 [2011-08-14]. 
  2. ^ 江苏省交通志:铁路篇. 江苏省地方志编纂委员会办公室. [2011-08-14]. 
  3. ^ 萧永忠. 研制东风8型内燃机车,以适应重载运输的需要. 《铁路科技动态》 (北京: 铁道部科学技术信息研究所). 1987年3月: 13–15. ISSN 1001-683X. 
  4. ^ 《中华人民共和国铁路机车概要》,铁道部运输局装备部
  5. ^ 5.0 5.1 5.2 秦建春、朱春勇、于洪流. DF8型内燃机车的改造. 《内燃机车》 (大连: 大连机车研究所). 2008年5月, 411: 31–34. ISSN 1003-1820. 
  6. ^ 6.0 6.1 6.2 邵光祖. 东风8型大功率内燃机车. 《铁道知识》 (北京: 中国铁道学会). 1989年4月. ISSN 1000-0372. 
  7. ^ 《东风8型内燃机车柴油机冷却水温过高问题的治理》
  8. ^ 铁道部安全监察司. 司机荒唐 大小闸均无敢用螺丝刀启动机车 机车失控 闯入站内与客车车底相撞. 《铁路行车事故案例选编》 (北京: 中国铁道出版社). 1999: 122–123. ISBN 7-113-03568-X. U·978 

外部链接[编辑]