建设型内燃机车

建设型内燃机车中国铁路的直流电力传动柴油机车车型之一,也是中国铁路史上第一款国产柴油机车,由长辛店机车车辆工厂设计制造,于1958年先后完成试制了两台机车,但未投入批量生产和正式使用[1]

建设型内燃机车
概览
类型内燃机车
原产国 中国
生产商长辛店机车车辆工厂
生产年份1958年
产量2台
主要用户中国国家铁路集团 中华人民共和国铁道部
技术数据
华氏轮式0-4-4-0
UIC轴式Bo'Bo'
轨距1,435毫米
轮径1,000毫米
轴重16吨
轴距2,200毫米
通过最小曲线半径80米
机车长度13,530毫米(车钩中心线间距)
机车宽度3,330毫米
机车高度4,450毫米
整备重量63.53吨
燃料柴油
燃料储备量1,000公斤
机油储备量300公斤
水储备量910公斤
砂储备量300公斤
传动方式直—直流电
发动机1号车:2 × V-2-300
2号车:16V170
发动机功率600马力(442千瓦)
缸径 × 行程170 × 240 毫米
牵引发电机仿冈茨EBSc 41/200
牵引电动机仿冈茨TC 32.44a/14K 4
最高速度80公里/小时
持续速度9.2公里/小时
起动牵引力189千牛(19,300公斤)
持续牵引力99千牛(11,500公斤)
制动方式踏面制动

发展历史

1950年代,中国开始踏上铁路牵引动力内燃化和发展国产内燃机车的道路。1956年8月,由中国铁道科学研究院编制的中国首个铁路科技发展规划——《 1956年—1967年铁道科学技术发展远景规划》在全国铁道科学工作会议上讨论通过,指出“技术政策的中心环节是牵引动力改革,要迅速地、有步骤地由蒸汽机车转到电力机车内燃机车上去”,从此确定了牵引动力改革的方向。1956年至1958年,第一机械工业部机车车辆研究所、铁道部铁道科学研究院展开一系列的课题研究,通过技术人员的培养和技术资料的研究,初步掌握了内燃机车的工作原理、设计方法和试验方法,完成了发展内燃机车的前期准备工作。

1958年起在大跃进运动形势的推动下,铁道部各主要机车制造和修理工厂纷纷掀起“争取生产内燃机车”的热潮,位于北京的长辛店机车车辆修理工厂也萌发了制造内燃机车的构想。1958年6月19日,长辛店工厂举行庆祝制成建设型5321号蒸汽机车庆功会,厂长黄英夫号召全厂职工动员起来,在当年国庆节前成功试制第一台内燃机车。1958年6月,长辛店工厂的技术人员多方搜集有关资料,并从集宁机务段借调来当时刚从匈牙利进口的ND1型106号柴油机车作为参考,开始研制中国铁路史上第一台国产柴油机车。为了逆向仿制ND1型柴油机车的各主要部件,工厂将借来的机车完全解体测绘以便参照加工,将柴油机、电机电器、辅助系统、转向架等部分分解成零件,然后再一一按原样组装复原。为确保机车的试制任务能够按时完成,长辛店工厂设计了两种动力传动方案。第一个方案用于1号机车,采用两台现有的红旗300型柴油机(国产的V-2-300型柴油机);第二个方案则用于2号机车,仿制ND1型机车所使用的XVI Jv 170/240型柴油机。两台建设型柴油机车都具有同等的功率和性能,所有电机、电器、走行部、辅助系统等部分完全按照ND1型机车仿制。[2]

研制期间,唐山铁道学院北京铁道学院北京工业学院、铁道科学研究院等单位亦派出技术人员和师生来厂协助。中共北京市委亦指示全市有关工厂单位共同协助,北京低压开关厂、北京市汽车修配厂、北京电车公司修造厂、北京电气仪表厂、北京综合仪表厂、北京市无轨电车制配厂、良乡电力修造厂、朝阳电机厂、北京第一机床厂、北京仪器厂、北京铜丝厂、北京电解铜厂、光明橡胶厂、大红门压钢厂、北京电线厂、永定机械厂等三十多个工厂参与试制[3]。例如,北京市汽车修配厂负责仿制柴油机主轴瓦、连杆瓦、燃油泵和调速器等零部件。北京电车公司修造厂负责试制牵引电动机。良乡电力修造厂负责试制牵引发电机。北京工业学院负责设计并联式柴油机的驱动齿轮箱。机车车体由唐山铁道学院师生和工厂技术人员联合设计。除此之外,柴油机曲轴锻造太原重型机械厂承担,制造电动机所需的数百块矽钢片则由太原钢厂提供。

1958年8月31日,长辛店工厂制造的第一台柴油机车正式落成,为纪念工厂在同年成功制造建设型蒸汽机车,工厂制造的第一台柴油机车亦被命名为建设型。1958年9月6日,建设型1号机车在京广铁路长辛店良乡间进行第一次试运行[4]。从开始解体测绘到第一台机车试验成功,建设型柴油机车的设计和试制过程仅历时88天。1958年9月15日,建设型1号机车牵引一辆刚由长辛店工厂试制的3型高级嘹望车,从北京出发到徐水保定进行牵引试验,时任北京市委书记兼任市长彭真亦参与了这次试验。后来又相继制造了第二台机车。1958年9月底,装有自制柴油机的建设型2号机车出厂。当年国庆节期间,在苏联展览馆(现北京展览馆)举办的第一次全国工业交通展览会上,两台建设型柴油机车一同现场展出。1958年10月17日,全国人大委员长朱德视察长辛店工厂,并登上建设型柴油机车参观[5]

1958年至1959年,中国进行了多种内燃机车和柴油机的设计试造,包括建设型、巨龙型先行型卫星型四种柴油机车,以及东风型柴油动车组。由于设计经验不足和制造工艺落后,加上在大跃进运动期间仓促上马,这几种机车的性能和质量均不尽如人意。经过多年的试验改进后,只有巨龙型和卫星型得以定型并投入批量生产,也就是后来的东风型东方红1型柴油机车。而建设型和先行型机车仅经过初步试验,而未能投入批量生产和正式使用。

技术特点

总体布置

建设型柴油机车是采用直流电力传动的600马力调车机车,采用底架承载结构的流线型棚式车体,车体上部由前至后分别为司机室、动力室、冷却室。司机室内设有司机操纵台和电气控制柜,并设有车内采暖和通风的设备。动力室内设有一套柴油发电机组,以及转速发电机、机油系统、燃油系统等配套装置。冷却室内设有包括散热器冷却风扇、通风道等设备,柴油机通过辅助齿轮箱和万向轴直接驱动冷却风扇,冷却室内还设有空气压缩机励磁机、照明发电机、牵引电动机通风机等辅助电机装置。机车走行部为两台二轴转向架,构架为钢板焊接而成的箱型结构,车轴轴箱采用导框式定位装置,车体重量通过旁承由转向架承担,牵引力和制动力通过心盘传递[6]

动力装置

第一台机车装用两台300马力的红旗300型柴油机(红旗300型柴油机即是国产化的V-2-300型柴油机,也就是T-34坦克所使用的V-2-34型柴油机的民用版本),通过减速齿轮箱并联驱动牵引发电机工作。该型柴油机为12气缸直喷式四冲程V型高速柴油机,气缸直径为150毫米,活塞行程为180毫米(左)/186.7毫米(右),气缸夹角为60°,额定转速为每分钟1500转,标定功率为220千瓦(300马力),单位燃油消耗率为180克/有效马力·小时,柴油机净重为850公斤。

第二台机车装用一台600马力的16V170型柴油机,仿制自匈牙利冈茨XVI Jv 170/240型柴油机。该型柴油机为16气缸、预燃室式、四冲程、V型中速柴油机,气缸直径为170毫米,活塞行程为240毫米,气缸夹角为40°,额定转速为每分钟1000转,标定功率为448千瓦(600马力),单位燃油消耗率为175克/有效马力·小时,柴油机净重为5600公斤。

传动系统

建设型柴油机车采用直—直流电传动系统,由柴油机带动一台直流牵引发电机,将发出的直流电传给四台牵引电动机,再由牵引电动机经过齿轮驱动轮对。机车装用一台仿匈牙利冈茨EB Sc41/2000型牵引发电机,主磁极设有自励、他励、起动、差励、补偿绕组,冷却方式为自带风扇强迫通风,额定功率为370千瓦,额定电流为1400安培,额定电压为265伏特。牵引发电机在柴油机启动时亦作为起动电动机使用,起动时由48伏蓄电池供电。每个转向架装有两台仿匈牙利冈茨TC32 44/14型六极串励直流牵引电动机,四台牵引电动机采用“两串两并”方式连接(即每两台牵引电动机分为一组串联连接,两组牵引电动机并联连接),牵引电动机的额定功率为79千瓦,额定电流为815安培,额定电压为282伏特,并且可使用一级磁场削弱以扩大机车恒功速度范围。

参看

参考文献

  1. ^ 建设型内燃机车. 《内燃机车》 (大连: 大连机车研究所). 1979年5月: 44–45. ISSN 1003-1839. 
  2. ^ 韩才元. 中国铁路内燃机车发展50年. 《内燃机车》 (大连: 大连机车研究所). 2008年9月, 9 (415): 1–8. ISSN 1003-1839. 
  3. ^ 长辛店机车车辆工厂厂史编委会编. 《北方的红星——长辛店机车车辆工厂六十年》. 北京: 作家出版社. 1960: 500–504. 
  4. ^ 王义明. 燃烧激情的岁月. 《踏着父兄的足迹》. 北京: 中国铁道出版社. 2014. ISBN 9787113181604. OCLC 907482737. 
  5. ^ 《当代北京工业丛书》编辑部. 《当代北京工业丛书》. 北京: 北京日报出版社. 1989 [2018-01-15]. ISBN 9787805023441. OCLC 31081916. (原始内容存档于2019-09-18). 
  6. ^ 宋又杰. 《四十年中国铁路机车大全》. 北京: 中国铁路机车车辆工业总公司. 1990: 37-38.