建設型內燃機車

建設型內燃機車中國鐵路的直流電力傳動柴油機車車型之一,也是中國鐵路史上第一款國產柴油機車,由長辛店機車車輛工廠設計製造,於1958年先後完成試製了兩台機車,但未投入批量生產和正式使用[1]

建設型內燃機車
概覽
類型內燃機車
原產國 中國
生產商長辛店機車車輛工廠
生產年份1958年
產量2台
主要用戶中國國家鐵路集團 中華人民共和國鐵道部
技術數據
華氏輪式0-4-4-0
UIC軸式Bo'Bo'
軌距1,435毫米
輪徑1,000毫米
軸重16噸
軸距2,200毫米
通過最小曲線半徑80米
機車長度13,530毫米(連結器中心線間距)
機車寬度3,330毫米
機車高度4,450毫米
整備重量63.53噸
燃料柴油
燃料儲備量1,000公斤
機油儲備量300公斤
水儲備量910公斤
砂儲備量300公斤
傳動方式直—直流電
發動機1號車:2 × V-2-300
2號車:16V170
發動機功率600馬力(442千瓦)
缸徑 × 行程170 × 240 毫米
牽引發電機仿岡茨EBSc 41/200
牽引電動機仿岡茨TC 32.44a/14K 4
最高速度80公里/小時
持續速度9.2公里/小時
起動牽引力189千牛頓(19,300公斤)
持續牽引力99千牛頓(11,500公斤)
制動方式踏面制動

發展歷史

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1950年代,中國開始踏上鐵路牽引動力內燃化和發展國產內燃機車的道路。1956年8月,由中國鐵道科學研究院編制的中國首個鐵路科技發展規劃——《 1956年—1967年鐵道科學技術發展遠景規劃》在全國鐵道科學工作會議上討論通過,指出「技術政策的中心環節是牽引動力改革,要迅速地、有步驟地由蒸汽機車轉到電力機車內燃機車上去」,從此確定了牽引動力改革的方向。1956年至1958年,第一機械工業部機車車輛研究所、鐵道部鐵道科學研究院展開一系列的課題研究,通過技術人員的培養和技術資料的研究,初步掌握了內燃機車的工作原理、設計方法和試驗方法,完成了發展內燃機車的前期準備工作。

1958年起在大躍進運動形勢的推動下,鐵道部各主要機車製造和修理工廠紛紛掀起「爭取生產內燃機車」的熱潮,位於北京的長辛店機車車輛修理工廠也萌發了製造內燃機車的構想。1958年6月19日,長辛店工廠舉行慶祝製成建設型5321號蒸汽機車慶功會,廠長黃英夫號召全廠職工動員起來,在當年國慶節前成功試製第一台內燃機車。1958年6月,長辛店工廠的技術人員多方搜集有關資料,並從集寧機務段借調來當時剛從匈牙利進口的ND1型106號柴油機車作為參考,開始研製中國鐵路史上第一台國產柴油機車。為了逆向仿製ND1型柴油機車的各主要部件,工廠將借來的機車完全解體測繪以便參照加工,將柴油機、電機電器、輔助系統、轉向架等部分分解成零件,然後再一一按原樣組裝復原。為確保機車的試製任務能夠按時完成,長辛店工廠設計了兩種動力傳動方案。第一個方案用於1號機車,採用兩台現有的紅旗300型柴油機(國產的V-2-300型柴油機);第二個方案則用於2號機車,仿製ND1型機車所使用的XVI Jv 170/240型柴油機。兩台建設型柴油機車都具有同等的功率和性能,所有電機、電器、走行部、輔助系統等部分完全按照ND1型機車仿製。[2]

研製期間,唐山鐵道學院北京鐵道學院北京工業學院、鐵道科學研究院等單位亦派出技術人員和師生來廠協助。中共北京市委亦指示全市有關工廠單位共同協助,北京低壓開關廠、北京市汽車修配廠、北京電車公司修造廠、北京電氣儀表廠、北京綜合儀表廠、北京市無軌電車制配廠、良鄉電力修造廠、朝陽電機廠、北京第一機床廠、北京儀器廠、北京銅絲廠、北京電解銅廠、光明橡膠廠、大紅門壓鋼廠、北京電線廠、永定機械廠等三十多個工廠參與試製[3]。例如,北京市汽車修配廠負責仿製柴油機主軸瓦、連杆瓦、燃油泵和調速器等零部件。北京電車公司修造廠負責試製牽引電動機。良鄉電力修造廠負責試製牽引發電機。北京工業學院負責設計並聯式柴油機的驅動齒輪箱。機車車體由唐山鐵道學院師生和工廠技術人員聯合設計。除此之外,柴油機曲軸鍛造太原重型機械廠承擔,製造摩打所需的數百塊矽鋼片則由太原鋼廠提供。

1958年8月31日,長辛店工廠製造的第一台柴油機車正式落成,為紀念工廠在同年成功製造建設型蒸汽機車,工廠製造的第一台柴油機車亦被命名為建設型。1958年9月6日,建設型1號機車在京廣鐵路長辛店良鄉間進行第一次試運轉[4]。從開始解體測繪到第一台機車試驗成功,建設型柴油機車的設計和試製過程僅歷時88天。1958年9月15日,建設型1號機車牽引一輛剛由長辛店工廠試製的3型高級嘹望車,從北京出發到徐水保定進行牽引試驗,時任北京市委書記兼任市長彭真亦參與了這次試驗。後來又相繼製造了第二台機車。1958年9月底,裝有自製柴油機的建設型2號機車出廠。當年國慶節期間,在蘇聯展覽館(現北京展覽館)舉辦的第一次全國工業交通展覽會上,兩台建設型柴油機車一同現場展出。1958年10月17日,全國人大委員長朱德視察長辛店工廠,並登上建設型柴油機車參觀[5]

1958年至1959年,中國進行了多種內燃機車和柴油機的設計試造,包括建設型、巨龍型先行型衛星型四種柴油機車,以及東風型柴油列車。由於設計經驗不足和製造工藝落後,加上在大躍進運動期間倉促上馬,這幾種機車的性能和品質均不盡如人意。經過多年的試驗改進後,只有巨龍型和衛星型得以定型並投入批量生產,也就是後來的東風型東方紅1型柴油機車。而建設型和先行型機車僅經過初步試驗,而未能投入批量生產和正式使用。

技術特點

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總體佈置

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建設型柴油機車是採用直流電力傳動的600馬力調車機車,採用底架承載結構的流線型棚式車體,車體上部由前至後分別為司機室、動力室、冷卻室。司機室內設有司機操縱台和電氣控制櫃,並設有車內採暖和通風的設備。動力室內設有一套柴油發電機組,以及轉速發電機、機油系統、燃油系統等配套裝置。冷卻室內設有包括散熱器冷卻風扇、通風道等設備,柴油機通過輔助齒輪箱和萬向軸直接驅動冷卻風扇,冷卻室內還設有空氣壓縮機勵磁機、照明發電機、牽引電動機通風機等輔助電機裝置。機車走行部為兩台二軸轉向架,構架為鋼板焊接而成的箱型結構,車軸軸箱採用導框式定位裝置,車體重量通過旁承由轉向架承擔,牽引力和制動力通過心盤傳遞[6]

動力裝置

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第一台機車裝用兩台300馬力的紅旗300型柴油機(紅旗300型柴油機即是國產化的V-2-300型柴油機,也就是T-34坦克所使用的V-2-34型柴油機的民用版本),通過減速齒輪箱並聯驅動牽引發電機工作。該型柴油機為12氣缸直噴式四衝程V型高速柴油機,氣缸直徑為150毫米,活塞行程為180毫米(左)/186.7毫米(右),氣缸夾角為60°,額定轉速為每分鐘1500轉,標定功率為220千瓦(300馬力),單位燃油消耗率為180克/有效馬力·小時,柴油機淨重為850公斤。

第二台機車裝用一台600馬力的16V170型柴油機,仿製自匈牙利岡茨XVI Jv 170/240型柴油機。該型柴油機為16氣缸、預燃室式、四衝程、V型中速柴油機,氣缸直徑為170毫米,活塞行程為240毫米,氣缸夾角為40°,額定轉速為每分鐘1000轉,標定功率為448千瓦(600馬力),單位燃油消耗率為175克/有效馬力·小時,柴油機淨重為5600公斤。

傳動系統

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建設型柴油機車採用直—直流電傳動系統,由柴油機帶動一台直流牽引發電機,將發出的直流電傳給四台牽引電動機,再由牽引電動機經過齒輪驅動輪對。機車裝用一台仿匈牙利岡茨EB Sc41/2000型牽引發電機,主磁極設有自勵、他勵、起動、差勵、補償線圈,冷卻方式為自帶風扇強迫通風,額定功率為370千瓦,額定電流為1400安培,額定電壓為265伏特。牽引發電機在柴油機啟動時亦作為起動摩打使用,起動時由48伏蓄電池供電。每個轉向架裝有兩台仿匈牙利岡茨TC32 44/14型六極串勵直流牽引電動機,四台牽引電動機採用「兩串兩並」方式連接(即每兩台牽引電動機分為一組串聯連接,兩組牽引電動機並聯連接),牽引電動機的額定功率為79千瓦,額定電流為815安培,額定電壓為282伏特,並且可使用一級磁場削弱以擴大機車恆功速度範圍。

參看

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參考文獻

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  1. ^ 建设型内燃机车. 《內燃機車》 (大連: 大連機車研究所). 1979年5月: 44–45. ISSN 1003-1839. 
  2. ^ 韓才元. 中国铁路内燃机车发展50年. 《內燃機車》 (大連: 大連機車研究所). 2008年9月, 9 (415): 1–8. ISSN 1003-1839. 
  3. ^ 長辛店機車車輛工廠廠史編委會編. 《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. ^ 王義明. 燃烧激情的岁月. 《踏着父兄的足迹》. 北京: 中國鐵道出版社. 2014. ISBN 9787113181604. OCLC 907482737. 
  5. ^ 《當代北京工業叢書》編輯部. 《当代北京工业丛书》. 北京: 北京日報出版社. 1989 [2018-01-15]. ISBN 9787805023441. OCLC 31081916. (原始內容存檔於2019-09-18). 
  6. ^ 宋又傑. 《四十年中国铁路机车大全》. 北京: 中國鐵路機車車輛工業總公司. 1990: 37-38.