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东风4D型柴油机车(DF4D),是中国铁路使用的一款柴油机车。东风4D型柴油机车是客、货运用交—直流電传动内燃机车。根据铁道部下达的任务,由大連機車车辆厂东风4B型东风4C型机车基础上设计制造了东风4D型柴油机车,车型代号DF4D。其后又研制出用于不同用途的改进版本。 东风4D型机车包括:东风4D提速型、东风4D准高速型、东风4D机车供电型、东风4D货运型、东风4D调车型、东风4D径向转向架型、东风4DJ交流电传动型等等亚型,形成东风4D型内燃机车系列。其中的交流电传动型在传动装置使用交-直-交传动。

东风4D型
DF4D 0355 at Shoupakou (20180315131918).jpg
东风4D型0355号机车
概览
类型 柴油
生产商 大连机车车辆厂
生产型号 DF4D
生产年份 1996年至今
产量 584台(提速客运型)
340台(准高速客运型)
394台(货运型)
21台(径向型)
主要用户 China Railways.svg中华人民共和国铁道部
中国铁路总公司
昵称 “老虎(0000系列)”
“花老虎(3000系列)”
“乌克兰(4000系列)”
“柳州虎/南宁虎(7000系列,径向)”
技术数据
华氏轮式 0-6-6-0
UIC軸式 Co'Co'
轨距 1,435 mm
轮径 1,050 mm
轴重 23 t(4245-4250为25 t)
通过最小曲线半径 145 m
机车长度 20,660 mm (车底架长)
机车宽度 3,309 mm
机车高度 4,500 mm
整备重量 138 t(4245-4250为150 t)
发动机 16V240ZJD/16V240ZJE/16V240ZJF
牵引电动机 ZD109B(B1)(提速客运型和货运型) × 6/ZD106×6(准高速客运型)
最高速度 145 km/h(提速客运型)
100 km/h(货运型)
170 km/h(准高速客运型)
牵引功率 机车标称功率:2425kW
柴油机装车功率:2940kW
牵引力 提速客运型:302.6 kN (起动) 214.8 kN (持续)
准高速客运型:232.7 kN (起动) 160.9kN (持续)
货运型:480.48 kN (起动) 341.15 kN (持续)
设计加速度 提速客运型:0.288km/h/s
准高速客运型:0.375km/h/s

目录

发展历史编辑

提速客运型编辑

研制编辑

 
北京铁路局北京客运段的卧铺证仍印有早期DF4D的图片
 
东风4D型0376号机车在沪宁线上牵引客车

为了提高铁路运输的竞争能力,中华人民共和国铁道部于1995年6月召开了部长办公会议,确定铁路提速的原则、目标与实施步骤;根据第九个五年计划(1996年至2000年)期间的铁路发展规划,要求到2000年实现“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;并决定在既有干线上进行提速试验,为未来大面积提速进行技术准备。

1996年9月,铁道部决定在1997年4月1日实施中国铁路第一次大面积提速,在京广京沪京哈三大干线的提速旅客列车最高运行时速将达到140公里,并要求大连机车车辆厂東風4B型和东风4C型机车基础上,立即着手研制东风4D型提速客运柴油机车。由于此时已经距离大提速的实施日期仅余下不足七个月,机车研制进度十分紧迫;同年10月,东风4D型机车设计方案通过了铁道部的技术设计审查,随即开始施工设计和试制。1996年12月15日,首台东风4D型客运机车在大连机车车辆厂落成[1]

东风4D型提速客运机车最高运行速度为145公里/小时,装用了大连厂与英国里卡多公司合作在16V240ZJB/C型柴油机基础上改进开发的16V240ZJD型柴油机,装车功率为2940千瓦,机车标称功率为2425千瓦。走行部牵引电机采用滚动轴承抱轴箱的半悬挂安装方式。当机车牵引大编组客车(1100吨)时,在平直线路上平衡速度为132公里/小时;部分机车上并装有重联装置。早期生产的机车外形与DF4C相同,从DF4D 0151机车起采用新的车顶圆弧外形以降低高速运行时的风阻和噪音,早期生产的机车亦陆续回厂改造。

试验编辑

按照铁道部的安排,首台机车出厂后随即赴北京,由铁道部科学研究院北京铁路局大连机车车辆厂合作,先后在京承铁路京秦铁路进行了机车动力学试验,显示东风4D型机车运行平稳性、曲线通过性能、制动性能良好,最高试验速度达到157.7公里/小时。1997年2月,东风4D型机车在铁道部质检中心内燃机车检验站进行了定置牵引试验[2]。同月,为了尽快满足铁路大提速的需要,东风4D型客运机车在未进行运用考核的情况下迅速投入批量生产。

为了验证东风4D型提速客运机车性能与质量,铁道部质检中心对该型机车及主要部件进行了部级鉴定试验。1997年夏季,铁道部对16V240ZJD型柴油机进行了部级鉴定试验,包括UIC100小时性能试验、ORE360小时耐久性试验。此外,铁道部又选定了于1998年12月投入使用、配属济南铁路局济南机务段的0336号机车作为运用考核试验车,至2000年3月完成了30万公里运用考核,期间并没有因机车质量问题造成机破和临修,且燃油经济性优异。但由于柴油机拆解检验后发现其中一个活塞的铝裙出现严重裂纹,因此铁道部决定改用配属哈尔滨铁路局三棵树机务段的0365号机车作为运用考核机车,至2000年8月完成了30万公里运用考核,拆解检验显示机车各主要部件状态良好[2]

运用编辑

 
DF4D-0110牵引的2223次旅客列车正在进入口前站

从1997年2月开始投入批量生产,至2003年停产,大连机车车辆厂累计生产了575台东风4D型提速客运机车,车号为0001~0240、0243~0347、0353~0529、0532~0584。东风4D型提速客运机车是中国铁路第一、二、三次大提速的主型机车之一,于1990年代末大量配属北京、石家庄、天津、上海、长沙、济南、徐州、郑州、沈阳、山海关、三棵树、南京等机务段,并曾经参与陇海铁路兰新铁路京广铁路等干线提速试验;例如在1999年8月至9月进行的兰新线提速试验中,时任铁道部副部长刘志军组织带领铁道部、兰州铁路局有关部门,乘坐东风4D型机车牵引的试验列车在张掖嘉峪关段、嘉峪关至疏勒河段进行运行试验,期间列车最高时速分别达到149公里/小时和153公里/小时。

货运型(4000系)编辑

研制编辑

 
东风4D型4103号机车
 
配属金温公司的DF4D-4161号机车停靠在金华东站
 
集通铁路的25吨轴重货运型机车

1998年1月,大连机车车辆厂决定在东风4D型提速客运机车的基础上进行了适应货运机车性能的改造,开发东风4D型货运机车。同年4月试制了两台货运型机车(0241、0242),配属北京铁路局石家庄机务段进行运用考核,主要担当石家庄—德州—济南间的货运牵引任务。鉴于货运型机车使用情况良好,陕西省西延铁路公司于1998年7月向大连机车车辆订购了一台货运型机车(0348),同年9月被命名为“延安号”并投入使用,这也是东风4D型机车首次进入地方铁路市场[3]。1998年11月,经铁道部批准,东风4D型货运机车开始批量生产,同时开始启用4000系的机车编号。

特点编辑

货运型机车与提速客运型机车车主要结构基本相同,主要零部件均能通用互换。根据干线货运的需要,货运型在提速客运型基础上做出了一些改动,包括重新设计了牵引齿轮箱,将牵引齿轮齿数比由68:24改为63:14,最高运行速度调整为100公里/小时,机车起动牵引力、持续牵引力大幅提升到480、341千牛;取消了抗蛇行减振器;加装机车重联装置;牵引电动机的磁场削弱率由客运型的66%改为60%,以扩展机车恒功率速度范围。与东风4B型东风4C型货运机车相比,东风4D型货运机车的牵引性能有较大提高,柴油机装车功率分别比东风4B型、东风4C型机车高约20%、10%,起动牵引力分别提高了9.88%和11.1%,但燃油消耗率相对较低,且机车可在一级磁场削弱的条件下,在整个运行速度范围(24.5~100公里/小时)内实现恒功率牵引[4]

运用编辑

从1998年11月起投入批量生产,截至2018年大连机车车辆厂累计生产了394台东风4D型货运机车,车号为0241、0242、0348、1893、4001~4033、4036~4056、4063~4073、4078~4079、4082~4090、4093~4166、4170~4408;其中于2000年落成的1893号机车为“毛泽东号”,是以毛泽东的诞生年份命名,配属丰台机务段[5];而从2003年下半年生产的4094号机车开始改为采用标准化司机室,设有标准化操纵台,而外观上较显著的区别包括:标志灯无金属外框、雨刷下置、下开式侧窗、车门无玻璃窗等。此外,根据集通铁路公司的要求,大连厂于2006年为其研制了25吨轴重的货运型机车(4245~4250),通过在车体中部两侧加装压铁来提高粘着重量。2013年,大连厂又为巴新铁路制造了四台25吨轴重的货运型机车(4351~4354)。

货运型机车主要配属于北京铁路局乌鲁木齐铁路局南宁铁路局上海铁路局南昌铁路局,以及集通铁路公司、西延铁路公司、金温铁路公司、天津市铁路公司等地方铁路公司和少数厂矿企业。货运型机车一般采用奶黄色和天蓝色的车身涂装,以和客运型机车区别。因为该车的涂装颜色看上去像倒过来的乌克兰国旗,所以中国的铁路爱好者通常对东风4D货运型俗称为“乌克兰”[6]或“DF4DH”,但“DF4DH”并不是官方正式命名。配属金温公司和天津地方铁路的东风4D货运型机车则各有特殊涂装。

准高速客运型(3000系)编辑

研制编辑

 
东风4D准高速型机车牵引客车在蕪湖站
 
两台分别采用标准化(3307)和非标准化司机室(3055)的东风4D型准高速客运机车

为满足中国铁路对准高速客运柴油机车的需求,大连机车车辆厂于1998年与西南交通大学等单位合作,在东风4D型提速客运机车的半悬挂转向架基础上,研制了准高速全悬挂转向架。1999年初,中国铁道部正式向大连机车车辆厂下达了研制任务,要求开发装用全悬挂转向架的东风4D型准高速客运机车。同年5月,准高速客运型机车设计方案通过了铁道部的技术设计审查,随即开始施工设计和试制。1999年10月13日,首台东风4D型准高速客运机车(3001)竣工[7]

特点编辑

东风4D型准高速客运机车主要用于牵引快速客运列车,最高运行速度为170公里/小时。首两台机车(3001、3002)试验装用大连厂与英国里卡多公司进行技术合作和研制开发的16V240ZJE型高强化、大功率柴油机,装车功率提高到3310千瓦(4555马力)并采用了电子喷射技术;但由于16V240ZJE型柴油机耗油量相对较高,且机车冷却能力不足,因此后来3001、3002号机车和批量生产的机车都改装16V240ZJD型柴油机,装车功率下降至2940千瓦(4000马力)。准高速客运型机车装用轮对空心轴全悬挂转向架、电空制动系统和全封闭电器柜,采用ZD106型牵引电动机,并改变了齿轮传动比。此外,制动系统、通风系统、车体结构均作出了改进[4]

准高速客运型和提速客运型机车在技术和结构上的主要区别包括:

  • 准高速型的牵引电机悬挂系统使用架悬式轮对空心轴全悬挂方式;而提速型使用半悬挂方式,高速运行时对钢轨的冲击较大。
  • 准高速型的牵引齿轮传动比改为76:29,提速型为68:24。
  • 准高速型的基础制动装置为单元制动方式,单侧单闸瓦;而提速型为单侧杠杆制动方式,单侧双闸瓦。停车制动形式由手制动改为储能制动。
  • 牵引电动机改为ZD106型四极直流牵引电动机。
  • 准高速型增加了原提速型机车没有的多机重联操纵系统和显示重联机车信息的仪表、信号灯系统和通信装置。
  • 提速型使用JZ-7型空气制动机;准高速型使用JZ-7型空气/电空制动机。
  • 油箱容量由提速型的9000升减少至6500升。
  • 在电器柜和主整流柜的冷却方式方面,提速型使用开放式自通风;准高速型使用封闭式强迫通风冷却。
  • 准高速型的二系悬挂使用高圆簧和垂直油压减震器;提速型使用橡胶堆。

试验编辑

3001号机车落成后随即赴北京,在北京环行铁道试验基地进行牵引、制动试验,并在沈山铁路沈大铁路上进行了动力学性能试验,最高试验速度达到190公里/小时。同年11月,3001号机车配属沈阳铁路局沈阳机务段投入运用考核,担当牵引沈阳至大连的快速列车。2000年6月,中国铁科院机车车辆研究所对准高速全悬挂转向架构架进行静强度试验和疲劳强度试验,均符合要求[7]。2001年4月,东风4D系列机车(包括提速客运机车、货运机车、准高速客运机车)通过铁道部科技成果鉴定;2003年,东风4D系列机车获国家科技进步二等奖。

运用编辑

2000年5月,东风4D型准高速客运机车开始批量生产,至2013年累计生产了340台,车号为3001~3340,主要配属南昌上海哈尔滨沈阳北京呼和浩特南宁郑州等铁路局,以及广铁集团青藏铁路公司集通铁路公司;其中,从2003年下半年生产的3213号机车开始改为采用标准化司机室,设有标准化操纵台,而外观上较显著的区别包括:标志灯无金属外框、雨刷下置、车门无玻璃窗等;亦有部分编号为31XX以后的机车采用了铸造机体的16V240ZJF型柴油机;此外,集通铁路公司于2007年订购的11台准高速客运机车(3323~3333),改用了最大运用速度为150公里/小时的牵引齿轮传动比,以适应集通铁路部分区段坡度较大的情况,这批机车均配属大板机务段,担当集宁南大板通辽之间的客运交路。

一般情况下准高速客运型的车身涂装和提速客运型有着明显差别,准高速型的车身两端有红色和奶黄色条状相间而提速型没有,但配属青藏铁路公司西宁机务段的东风4D型提速型和准高速型机车均采用相同涂装,所以只能依靠编号分辨。中国铁路爱好者通常对东风4D型准高速客运径向冠以“花老虎”或“DF4DK”的俗称称呼,但“DF4DK”并不是官方正规命名。

径向转向架型(7000系)编辑

研制编辑

7001号东风4D型内燃机车牵引货运列车前往玉林站二场,拍摄于2016年12月。与后二十台同型号机车不同的是,首台径向转向架货运型机车采用非标准化司机室,设有非标准化操纵台。
7002号东风4D型内燃机车牵引货运列车前往玉林站二场,拍摄于2016年12月。7002号机车亦是径向转向架型机车中第一台采用标准化司机室、设有标准化操纵台的机车。
7021号东风4D型内燃机车于柳州南站上行出发场,拍摄于2015年4月。

为了适应中国西南地区山区铁路的货运需要,大连机车车辆厂于2000年在东风4D型货运机车的基础上,研制了东风4D型径向转向架干线货运机车。机车主要结构和性能都与货运型机车大致相同,最大运行速度为100公里/小时,但转向架换装了更为适合山区小半径曲线线路的两台三轴自导向径向转向架。大连机车车辆厂早于1995年就开始联合上海铁道大学西南交通大学,进行径向转向架研制,原计划用于东风6A型货运机车但并未投入试制,其设计于数年之后被移植到东风4D型机车[8]

径向转向架增加了帮助轮对径向调整的蠕滑自导向、两端轴耦合转动机构,转向架两端第一轴和第三轴可以在车辆通过曲线的时候和轨道平行,每个轮对都可以根据线路实际情况做左右转向运动,当机车通过曲线时能自动减小轮轨冲角,适用于山区曲线多、半径小线路上的重载货运列车牵引。由于每台径向转向架比普通转向架重2.6吨,因此车体根据准高速客运型机车的结构进行了轻量化设计,以满足轴重23吨的要求。此外,又重新设计了牵引座、排障器、燃油箱等[7]

试验编辑

首台径向转向架货运型机车(7001)于2000年7月完成试制。按铁道部要求,2001年2月至3月间由铁道部质检中心对东风4D型7001号机车,在北京环行铁道京承铁路北京东洞庙河区段进行了径向性能及动力学试验[9]。2001年10月起,7001号机车配属北京铁路局丰台机务段,在京原铁路丰台西灵丘段投入运用考核;至2002年9月又调至柳州铁路局金城江机务段,2003年7月完成15万公里运用考核。在近两年的实际使用中,机车体现出良好的动力学性能和曲线通过能力,轮缘磨损较小,司机普遍认为该车在山区路段行驶稳定性好,在山区坡道速度提升快,轮轨冲角有明显减小[10]

运用编辑

2003年,中国铁道部正式向大连机车车辆厂订购20台东风4D型径向转向架货运机车,于2003年6月30日起陆续配属柳州铁路局柳州机务段,担任焦柳铁路柳州怀化区段的客、货列车牵引任务。大连机车车辆厂累计生产了21台径向转向架货运型机车,车号为7001~7021。根据柳州机务段的统计,径向转向架机车的轮缘磨耗率比普通转向架机车大幅减少74%。但在使用过程中也发现径向转向架存在转动机构磨耗大、构架裂纹、制动单元杠杆折断、闸瓦磨偏、轴承容易故障、转向架维修困难等问题,对机车可靠性造成不利影响[11]。2006年,径向转向架在检修时均被发现存在不同程度的构架裂纹,严重危及行车安全;同年9月,铁道部要求所有装用径向转向架的东风4D型机车分批送返大连机车车辆厂进行大修并更换为普通转向架,改造工程于2007年初完成。2012年年底或2013年年初,21台径向转向架货运型机车由柳州机务段转配至同属南宁铁路局管辖之南宁机务段

衍生车型编辑

东风4DF型编辑

东风4DF型机车是在东风4D型提速客运机车基础上开发研制的干线客货运通用柴油机车,具有向旅客列车供电的功能并采用了微机控制系统,既能牵引列车又可以取代客运列车中的发电车向列车空调、电加热器和照明等供电。大连机车车辆厂于1999年至2004年间共生产了25台该型机车,交付达成铁路公司石长铁路公司使用。

东风4DD型编辑

为满足地方厂矿企业对大功率调车机车的需求,大连机车车辆厂于1999年在东风4D型机车基础上研制了东风4DD型调车机车,主要用於重载调车编组以及小运转作业,是至今中国国内功率最大的调车机车。

东风4DJ型编辑

2000年,大连厂与德国西门子公司共同在东风4D型基础上研制的试验型交流电力传动内燃机车。只制造了两台,原本编号DF4DAC 8001/8002,2001年两台机车变更编号为DF4DJ 0001/0002

出口车型编辑

外部圖片链接
  出口伊朗的CKD2型机车
  出口朝鲜的CKD4A型机车
  出口巴基斯坦的CKD9型机车
  出口蒙古的CKD4B型机车
  出口蒙古的CKD4B-MR3000型机车

东风4D型作为中国铁路其中一种技术最为成熟的柴油机车,因此也成为多种出口机车的技术基础,包括:

  • CKD2:大连机车车辆厂于1996年11月签订了向营运德黑兰地铁伊朗德黑兰城郊铁路公司(TUSRC)提供两台CKD2型柴油机车(DF4D-9001、9002)的合同,1997年3月完成生产,同年6月装船付运,成为大连机车车辆厂首次向国际市场出口的干线机车产品。CKD2型机车是在东风4D型客运机车基础上开发的干线柴油机车,两者结构大致相同,装用16V240ZJD型柴油机,最大运用速度为132公里/小时[12]
  • CKD9:2001年5月,大连机车车辆厂向巴基斯坦提供69台柴油机车授标协议书签字仪式在巴基斯坦首都伊斯兰堡举行,其中包括44台2500马力的CKD8B型机车和25台3600马力CKD9型机车,时任中国国务院总理朱镕基巴基斯坦首席执行官穆沙拉夫出席了签字仪式。根据合同,大连厂向巴基斯坦提供整车15台,其中CKD9型机车8台,CKD8D型机车7台,其余均以半散件和全散件方式交货,由大连厂转让部分技术并派出技术人员,帮助巴方在当地组装。CKD9型机车是干线客货运柴油机车,采用16V240ZJD1型柴油机和逆变器控制交流辅助传动技术,最大运用速度为125公里/小时,适用于1676毫米的宽轨铁路。全部44台CKD9型机车在2003年至2004年间交付完毕[13]
  • CKD4A:2001年9月,大连机车车辆厂与朝鲜青松资源公司签订了出口两台CKD4A型柴油机车的协议书;2002年7月,两台机车竣工出厂交付朝鲜铁路。CKD4A型机车是在东风4D型机车基础上开发的干线柴油机车,符合朝鲜铁路限界标准,轴重22.2吨,采用轻量化车体结构、16V240ZJD型柴油机,最大运用速度为100公里/小时[14]
  • CKD4B:蒙古伊罗河铁矿有限公司(Boldtumur Eruu Gol LLC)于2009年向大连机车车辆公司订购了30台CKD4B型柴油机车,后来又将采购数量增加到49台。CKD4B型机车是以东风4D型机车为基础开发设计,装用16V240ZJD型柴油机和宽轨转向架,并采用了微机控制系统,适用于1524毫米的宽轨铁路,车体外观借鉴了HXD3型电力机车的设计;根据蒙古国的使用条件,机车的防寒系统、车体密闭性、空气滤清装置等都作出了相应改进。首台机车于2010年10月底出厂[15]
  • CKD4B-MR3000:2011年1月底,中国北车股份有限公司与蒙古国道路、交通、建筑和城市发展部签订了内燃机车、货车和集装箱正面吊销售合同,总价值1.95亿元人民币[16]。根据合同,大连机车车辆公司向蒙古国家铁路提供了5台CKD4B-MR3000型柴油机车。该型机车是在原CKD4B型机车基础上,对机车驾驶室内部进行了优化,加装了卫生间、空调、冰箱等设备,提高了司机操作的舒适性,车身上并绘有蒙古国家特色的祥云图案。这批机车于2011年11月在大连下线[17][18]
  • CDN10A:2011年2月,大连机车车辆公司与伊朗厄尔布尔士·尼若器材和铁路车辆公司(Alborz Niroo Equipment & Railway Fleet Company)、帕尔斯车辆公司(Pars Wagon)签订了50台CDN10A型干线货运柴油机车的销售合同。CDN10A型机车装用16V240ZJD1型柴油机,装车功率为2750千瓦,最高运行速度为100公里/小时,并采用微机控制装置和克诺尔制动机[19][20]

技术特点编辑

总体结构编辑

 
东风4D型0069号机车

东风4D型机车的车体结构与东风4C型、东风6型机车大致相同,采用双司机室、内走廊式侧壁承载全焊接钢结构车体。机车从前到后分别为第一司机室、电气室、传动室、动力室、冷却室、辅助室、第二司机室。电气室内设有电气柜和电阻制动柜;传动室设有主硅整流柜、励磁整流柜、启动变速箱、启动发电机、前转向架牵引电动机通风机等设备;动力室位于车体中部,安装了一套柴油发电机组,以及空气滤清器、燃油输送泵、燃油滤清器、机油热交换器、膨胀水箱等辅助设备。冷却室设有油水系统冷却装置,包括V型结构的铜散热器、冷却风扇、静液压变速箱、后转向架牵引电动机通风机、两台空气压缩机等。辅助室内装有预热锅炉和空气干燥器等。

柴油机编辑

东风4D型机车装用一台16V240ZJD型柴油机,是由大连机车车辆厂在16V240ZJB型柴油机基础上,通过与英国里卡多咨询工程公司技术合作,于1986年开发完成的大功率机车柴油机,属于240/275系列产品之一。该型柴油机为16气缸四冲程废气涡轮增压的直喷式V型中速柴油机,重新设计了缸盖和气门机构,采用整体铸钢主轴承座与钢板焊接而成的机体、稀土合金球铁曲轴、定压增压系统;在50°V形夹角上方布置两套增压器和中冷器,柴油机标定功率为3240千瓦(4400马力),装车功率为2940千瓦(4000马力)。

传动系统编辑

传动装置为-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,通过硅整流装置的三相全波整流桥式电路,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4D型机车均采用TQFR-3000E型同步牵引发电机,具有较大的恒功调压比,可以有效地降低牵引电机的磁场消弱深度,并能够与东风4C型机车通用互换。提速客运型、准高速客运型机车分别采用ZD109B、ZD106型牵引电动机,均为强迫通风、四极串励的直流牵引电动机,吸收了东风6型机车所使用的通用电气GE752AFC1型牵引电动机的技术。

转向架编辑

 
东风4D型准高速客运机车的全悬挂三轴转向架

机车走行部为两台可互换的三轴转向架,提速客运型和货运型机车的转向架结构大致相同,一系悬挂采用独立轴箱拉杆定位圆弹簧加液压减震器,二系悬挂采用橡胶金属堆旁承,机车车体的全部重量通过八个橡胶金属堆坐落在前、后转向架上,车体与转向架之间并装有横向减振器和抗蛇行减振器(提速客运型);牵引力或制动力通过转向架与车体底架间的低位平行四杆牵引机构传递,车体底架与转向架侧架之间设有弹性侧挡。牵引电动机安装方式继承了东风10F型机车的滚动轴承抱轴半悬挂结构,解决了滑动轴承抱轴悬挂结构在高速运行时碾瓦故障和稳定性差的问题。

准高速客运型机车采用了全悬挂转向架,轴箱拉杆定位、一系独立悬挂、低位牵引杆等均沿用了提速客运型机车的结构。为了满足机车高速运行时动力学性能要求,准高速客运型机车採用了与东风11型机车相同的双侧六连杆轮对空心轴式牵引电动机全悬挂、高柔圆弹簧二系悬挂。轮对空心轴式牵引电机全悬挂的特点为,将牵引电动机全部重量悬挂在转向架构架上,牵引电动机的扭矩通过牵引齿轮、弹性六连杆机构、空心轴装配,从而驱动轮对,大幅减少了每轴簧下重量和轮轨作用力。转向架的二系悬挂包括了高圆簧、橡胶垫、垂向减振器、横向减振器和抗蛇行减振器的组合。此外,为了提高高速运行时的稳定性,转向架固定轴距由2×1800毫米增加到2×2000毫米,因此油箱容积也由9000升减少到6500升。

技术数据编辑

提速客运型 货运型 准高速客运型 径向转向架型
数量(台) 584 326 340 21
生产年份 1996年—2005年 1998年— 1999年—2013年 2000年—2003年
轴式 Co-Co
柴油机 16V240ZJD/16V240ZJF
标定功率(千瓦) 3240
装车功率(千瓦) 2940
标称功率(千瓦) 2425
构造速度(公里/小时) 145 100 170 100
持续速度(公里/小时) 39.8 24.5 51.8 24.5
起动牵引力(千牛) 302.6 480 232.66 480.48
持续牵引力(千牛) 214.78 341 160.94 341.15
牵引齿轮传动比 68:24 63:14 76:29 63:14
主发电机 TQFR-3000E
牵引电动机 ZD109B ZD109B1 ZD106 ZD109B1
硅整流柜 GTF-5100/1250 GTF-5100/1250-A GTF-5070/1250 GTF-5100/1250-A
整备重量(吨) 138+3% 138/150+3% 138+3% 138/150+3%
轴重(吨) 23+3% 23/25+3% 23+3% 23/25+3%
通过最小曲线半径(米) 145 120
转向架轴距(毫米) 2 × 1800 2 × 2000 1800 + 2000
车体长度(毫米) 21,100
车体宽度(毫米) 3,309
车体高度(毫米) 4,755
燃油储备量(升) 9,000 6,500 9,000
车钩型式 TB1595—85下开式

重大事故编辑

  • 1999年7月9日晚上,广州铁路集团长沙铁路总公司长沙机务段的东风4D型0293号机车,牵引武昌开往湛江的461次旅客列车经由京广铁路运行。当列车通过茶山坳站的X2信号机后,前方X1-5信号机显示两个绿灯,表示列车将进入新三线(即湘桂联络线),侧线通过道岔限速45公里。但乘务员没有认真瞭望和确认信号,也没有及时采取制动减速措施,使列车以111公里/小时的速度侧向通过限速45公里/小时的道岔,导致列车在京广线茶山坳至耒河间K1744+050处,机后1~10位颠覆,11~12位脱轨,造成9人死亡,重伤15人,轻伤25人,客车车辆报废5辆,大破4辆,中破2辆,小破1辆,中断京广线下行正线行车32小时08分,直接经济损失617万元人民币,构成旅客列车重大事故[21]
  • 1999年10月19日晚上8时03分,原配属于郑州铁路局郑州机务段(现配属于南宁铁路局柳州机务段)的东风4D型0265号机车,牵引连云港开往宝鸡的591次旅客列车经由陇海铁路运行。当列车运行至济南铁路局徐州铁路分局管内文庄站内一个有人看守平交道口处,与一辆抢入道口、牵引大量砖块的拖拉机以近百公里的时速相撞,造成机车及机后一位行李车破损,两名机车乘务员当场遇难,事故中断陇海铁路上下行正线分别为35分和3小时47分。
  • 2001年4月20日清晨,哈尔滨铁路局三棵树机务段的东风4D型3089号机车,牵引北京开往齐齐哈尔T47次旅客列车经由滨洲铁路运行。由于安达站进行信号联闭设备工程,但机车乘务员出乘时漏抄运行揭示命令,将“4月20日4时00分至7时00分安达—卧里屯间改按单线(上行线)电话闭塞法行车”这一主要内容漏抄,并且在安达站进站信号机显示一个黄灯时不减速,出站信号机显示红灯时不停车,使列车于6时14分以118公里/小时速度侧向通过30公里/小时的限速渡线道岔,造成机车及机后5辆客车颠覆,9辆客车脱轨;旅客死亡2人,轻伤25人;直接经济损失806.3万元人民币,构成旅客列车脱轨重大事故,东风4D型3089号机车修复后限速运用。
  • 2001年12月7日傍晚,南昌铁路局南昌机务段的东风4D型3129号机车,在金华西折返段内与另外四台机车连挂并进行柴油机转速和自负荷试验时,发生意外走车事故,导致首两台机车(东风4D型3129、0411号机车)冲出尽头线土挡并脱轨,掉落到金华市区北苑公铁立交桥西侧的一条水沟里,幸无人员伤亡[22][23]
  • 2002年4月26日凌晨0时30分,沈阳煤业集团有限责任公司运输部的东方红3型0067号机车,牵引由26辆重车组成的矿106次列车经煤矿专用线运行。凌晨0时45分,列车原定到达沈阳铁路分局管内沈大铁路张台子车站路矿车辆交接线8道停车,但由于司机和副司机在车上打瞌睡,列车进站时未有减速和停车。车站值班人员发现后立即改变调车进路,将8道出站道岔转向牵出线方向,同时用无线电话呼叫即将进站的K643次列车司机。矿106次列车进入牵出线后冲出车挡器,机车和机后1至4位车辆脱轨颠覆,其中第3位车辆侵入沈大铁路下行线。凌晨0时45分,由大连开往丹东的K643次旅客列车(沈阳铁路局沈阳机务段的东风4D型0309号机车牵引)接近张台子车站,司机发现列车前方线路有车辆阻挡,立即使用紧急制动但停车不及,与矿106次列车脱轨侵线车辆相撞,造成K643次旅客列车机车和机后1~7位客车脱轨,矿106次列车第12位车辆脱轨。事故造成机车大破一台,客车报废三辆、中破四辆,货车报废三辆、大破一辆,中断沈大铁路下行线行车7小时42分钟[24]
  • 2002年11月2日,南昌铁路局南昌机务段的东风4B型2240号机车,原执行汕头开往武昌的1018次旅客列车牵引任务,但在段内检查时发现该机车无法起动,经机车调度员同意改用东风4D型0411号机车。当机车进行转速试验时发生意外走车事故,导致东风4D型0411号机车与停在车库内的东风4D型3061号机车正面相撞,而3061号机车被撞后向前溜行50多米,与正在进行调车的东风4D型3138号机车侧面相撞。事故造成东风4D型0411、3061号机车大破,3138号机车小破,三台机车后由南昌机务段自行修复。
  • 2006年9月24日下午,配属于柳州铁路局(现为南宁铁路局柳州机务段的东风4D型3107号机车牵引南宁开往北京西T6次列车,经由湘桂铁路运行。是日下午4时40分左右,当列车运行至桂林市全州县才湾镇境内湘桂铁路鲁板桥道口(有人看守)时,与一辆突然熄火并卡在钢轨上动弹不得的农用车相撞,致使机车头右侧严重受损并导致两名农用车司乘人员受伤,列车停运1小时20分[25]。该机车在被修复后继续服役于柳州机务段至今。
  • 2006年12月25日,上海铁路局南京东机务段的东风4D型0447号机车,牵引上海开往黄山的N519次列车经由皖赣铁路运行。清晨6时20分左右,当列车运行至安徽省宣城市向阳镇境内、孙家埠至江家滩站间K69+36处的胡村铁路道口时,与一辆满载黄沙的大货车相撞,造成机车副司机抢救无效身亡[26]
  • 2009年11月24日,上海铁路局南京东机务段的东风4D型0467号机车,牵引南京开往南昌K505次旅客列车经由宁铜铁路运行。凌晨零时36分,当列车运行至宁铜线八里湾峨桥间K5+100处时,机车乘务员发现前方约100M处的有人监护道口有一重型农用卡车正自左向右抢越该道口,立即鸣笛并采取紧急停车措施,但停车不及与卡车尾部相撞,造成机车司机室右侧破损。机车后由南京东机务段修复。
  • 2010年5月25日,南昌铁路局南昌机务段的东风4D型3138号机车(上海铁路局杭州机务段司机在金华西站继乘),牵引成都开往上海南的K352次旅客列车经由沪昆铁路运行。中午12时16分,当列车运行至杭州市余杭区境内、沪昆线临平长安镇间K173+025处时,由于燃油精滤器质量不良,燃油泄漏到增压器、废气总管等高温部位,导致机车动力室发生火灾;司机发现起火后随即停车,使用灭火器进行扑救,并请求救援,临平消防中队赶到现场协助灭火。事件构成铁路交通一般B类事故,中断沪昆铁路上行线行车2小时42分[27][28]
  • 2011年10月10日上午,北京铁路局北京机务段的东风4D型0027号机车,牵引韩城北京西的1164次旅客列车经由京原铁路运行。由于石景山南站50号道岔尖轨磨耗掉块,当1164次列车于9时30分运行至石景山南站50号道岔处时,机车轮缘爬上尖轨致使机车脱轨。事故未造成人员伤亡,影响京原线正线行车1小时43分,构成铁路交通一般A类事故,三家店工务段负全部责任。机车因发动机和主梁以及转向架受损严重,停用封存于北京机务段北京车间。[29][30][31]
  • 2013年10月23日晚上,配属青藏铁路公司西宁机务段的东风4D型3193号机车,牵引西宁西格尔木的7581次列车经由青藏铁路运行。列车运行至察尔汗站格尔木东站间近K806+890米处,因格尔木东站内备用的空调发电车发生溜逸,7581次列车停车不及与其相撞,事故造成1人死亡,52人受伤。
  • 2013年10月24日凌晨,哈尔滨铁路局三棵树机务段的东风4D型3181号机车,牵引哈尔滨开往双鸭山的4137次旅客列车经由绥佳铁路运行。凌晨2时35分,当列车运行至佳木斯市境内香兰汤原间K311+598处的道口,与一辆抢越道口的运煤卡车相撞。事故造成火车司机1死2伤,8名旅客在紧急制动过程中受轻伤,机车司机室严重损毁现封存于北车大连机车厂内[32]
  • 2014年4月13日凌晨3时17分,配属哈尔滨铁路局三棵树机务段的东风4D型0481号机车,牵引黑河至哈尔滨间K7034次旅客列车经由绥北线运行。因绥化工务段海伦车间线路班长吴某自身工作不顺,将海伦站东边井站间一段长约12m的钢轨拆除,K7034次列车停车不及,导致本务机车与机后1位车辆脱轨,机后第2辆至第9辆车辆颠覆,事故造成15名旅客受伤,中断绥北线上下行行车约16小时。牵引K7034次列车的本务机车东风4D型0481号机车轻微受损,由三棵树机务段自行修复后恢复运行。
  • 2015年4月6日凌晨,配属沈阳铁路局通辽机务段的东风4D型0305号机车(通辽机务段赤峰运用车间司机值乘),牵引北京开往乌兰浩特的K1189次旅客列车经由京通铁路运行。凌晨2时,当列车运行至赤峰市境内东南营子水地间的道口,一辆装载玉米的大货车违章撞断已关闭的道口护栏强行强越线路,K1189次列车停车不及与其相撞。事故造成卡车司机受伤,机车司机室严重损毁现封存于北车大连机车厂内。
  • 2017年11月27日晚上10时56分,南宁铁路局柳州机务段的东风4D型3107号机车,牵引从西安开往南宁的K315次旅客列车经由湘桂铁路运行,当列车运行至湘桂线矮岭至波寨间K437+663处(桂林市永福县境内),撞上一辆从322国道一座公路跨铁路立交桥上坠入铁道的货运汽车,事故导致机车和机后一位和两位车辆受损,中断铁路行车近七个小时,所幸此次事故并未造成人员伤亡,构成铁路交通一般事故[33][34]

机车命名编辑

 
改挂“工人先锋号”牌的第四代毛泽东号在丰台南信号
 
DF4D型3094号“青年文明号”机车牵引K7202次列车行驶在滨洲铁路
 
上局合段的DF4D型3309号牵引客车行驶在淮南淮河铁路大桥上
机车编号 名称 配属 备注
DF4D-0035 青年文明号 沈阳铁路局梅河口机务段
DF4D-0066 共青团员号 北京铁路局石家庄机务段 已摘牌并转配梅河口机务段
DF4D-0094 民兵号 沈阳铁路局沈阳机务段 已摘牌并转配至锦州机务段
DF4D-0095 共产党员号 沈阳铁路局梅河口机务段
DF4D-0102 青年号 沈阳铁路局沈阳机务段 已摘牌并转配通辽机务段
DF4D-0122 青年文明号 上海铁路局徐州机务段 已摘牌并转配库尔勒机务段
DF4D-0211 主人翁号 广州铁路集团长沙机务段
DF4D-0215 先锋号 沈阳铁路局沈阳机务段 已摘牌并转配锦州机务段
DF4D-0355 共青团员号 北京铁路局北京机务段 已摘牌并转配牡丹江机务段
DF4D-0348 延安号 西安铁路局延安机务段
DF4D-0456 青年文明号 上海铁路局南京东机务段 已摘牌并转配柳州机务段
DF4D-0550 先锋号 太原铁路局太原机务段 已转配至呼和浩特铁路局集宁机务段
DF4D-1893 毛泽东号 北京铁路局丰台机务段 2010年摘牌,2015年改为“工人先锋号”机车。
DF4D-3094 青年文明号 哈尔滨铁路局三棵树机务段
DF4D-3128 共青团员号 南昌铁路局南昌机务段 已转配至鹰潭机务段
DF4D-3245 民兵号 哈尔滨铁路局三棵树机务段
DF4D-3305 青年文明号 哈尔滨铁路局三棵树机务段 已封存
DF4D-3309 先锋号 上海铁路局合肥机务段 已摘牌
DF4D-4157 共青团号 北京铁路局怀柔北机务段 目前去向不明
DF4D-4178 青年文明号 集通铁路公司大板机务段
DF4D-4401 青年文明号 金温铁路公司温州机务段

参见编辑

参考文献编辑

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注释编辑

外部链接编辑