發(fā)展歷史
背景東風7E型0001號機車
1990年代初,隨著中國鐵路運輸的發(fā)展,貨物列車的重量也不斷提高,中華人民共和國鐵道部于1993年對《鐵路主要技術政策》進行了修訂,要求“繁忙干線上旅客列車的最高時速140公里,貨物列車最高時速90公里”,“貨運電力、內燃機車的最大軸重增加到25噸”,1995年12月又發(fā)布了《鐵路科技發(fā)展“九五”計劃和2010年長期規(guī)劃綱要》,要求在2000年前在京滬、京廣、京哈、隴海等主要干線率先開行5000噸級重載貨物列車,以提高貨運列車牽引重量和速度。為發(fā)展重載貨運干線機車,中國鐵道部于1996年正式立項對25噸軸重的貨運電力機車、內燃機車進行研究和試制。按照鐵道部的要求,中國鐵路機車車輛工業(yè)總公司旗下的多家機車制造廠于第九個五年計劃(1996年—2000年)期間,成功研制了一系列25噸軸重的貨運機車,包括戚墅堰機車車輛廠的東風8B型內燃機車、株洲電力機車廠的韶山4C型電力機車、大同機車廠的韶山7B型電力機車、以及北京二七機車廠的東風7E型內燃機車。[1]
研制及試驗東風7E型0002號機車
根據鐵道部科技開發(fā)合同,北京二七機車廠于1996年5月正式開始研制東風7E型25噸軸重重型調車機車,以滿足5000噸重載貨物列車的調車作業(yè)需要、提高編組站的作業(yè)效率。1998年1月,東風7E型機車總體設計方案通過了設計審查。1998年12月,二七廠試制出兩臺東風7E型機車(0001~0002),并于1999年初由工廠進行了試運行和各系統(tǒng)的調試[1]。1999年7月,按鐵道部安排,兩臺機車正式配屬鄭州鐵路局鄭州機務北段,在鄭州北編組站投入運用考核[1]。運用考核表明,東風7E型機車性能表現良好,23噸軸重、150噸粘著重量使機車即使在惡劣的條件下也能牽引5000噸級列車,提高了編組站整列牽出轉場速度。2001年初,北京二七機車廠新研制的12V240ZJ6E型大功率柴油機完成了各項臺架性能試驗,裝上東風7E型機車,替換了原來的12V240ZJ6B型柴油機,裝車功率由1840千瓦增加到2200千瓦,提高了機車的功率儲備和牽引性能[1]。2001年6月至8月,在鐵道部產品質量監(jiān)督檢驗中心的主持下,東風7E型機車在中國鐵道科學研究院北京環(huán)形鐵道、京廣鐵路等地進行了綜合性能試驗,包括熱工試驗、冷卻能力試驗、稱重試驗、動力學性能試驗、制動性能試驗等,并于2001年12月對12V240ZJ6E型柴油機進行了耐久試驗。2002年7月機車通過鐵道部科技成果鑒定。東風7E型機車并先后獲得中國北車集團2004年度科技成果一等獎、中國鐵道學會2005年度科學技術獎。
東風7E型機車雖然僅試制兩臺,但其部分技術后來被應用于其他東風7系列機車。2001年,二七廠為哈爾濱鐵路局研制了東風7C型寬軌口岸型調車機車,也裝用了12V240ZJ6E型柴油機;而東風7F型、東風7J型內燃機車也沿用了東風7E型機車的輔助交流傳動系統(tǒng)。
技術特點
總體結構東風7E型0001號機車
東風7E型內燃機車車體結構與東風7C型機車大致相同。根據調車機車作業(yè)特點,采用外走廊結構的車架承載罩式車體,機車中部兩側及兩端設有露天走臺與扶梯。機車車體從前到后依次為電氣室、司機室、動力室、冷卻室、輔助室。電氣室內設有高、低壓電器柜;司機室設有兩組結構相同的主、副操縱臺,以便司機選擇任意一個方向操縱機車;動力室在機車中部,安裝了一套柴油發(fā)電機組,其中動力室的后部為機械—電氣間,裝有整流柜、起動發(fā)電機、勵磁機等設備;而動力室前部為柴油機間,除柴油機外并設有燃油輸送泵、膨脹水箱、機油濾清器等[1]。冷卻室內設有散熱器和風扇,兩側為風動百葉窗。輔助室內裝有兩臺空氣壓縮機。車底兩臺轉向架之間設有燃油箱、總風缸和蓄電池箱。東風7E型機車按可變軸重設計,通過在車體兩側安裝可以靈活拆除的壓鐵,將軸重從23噸提高到25噸。壓鐵的布置借鑒了東風8B型內燃機車的方式,即在機車外部車體兩側各加一塊40毫米厚的長條形鋼板,既不增加車體中部負荷,也不影響軸重分配。[1]
柴油機東風7E型0002號機車后端
東風7E型機車最初裝用一臺由北京二七機車廠研制的12V240ZJ6B型柴油機,為12汽缸、四沖程、廢氣渦輪增壓的V型中速柴油機,采用脈沖增壓、合金鋼曲軸、鑄造機體、鋼頂鋁裙組合式活塞,屬于12V240/275系列柴油機產品之一,主要零部件可與東風4型系列機車裝用的16V240/275系列柴油機互換通用。汽缸直徑240毫米,活塞行程275毫米,裝車功率為1840千瓦。[1]2001年,東風7E型機車換裝12V240ZJ6E型柴油機,該型柴油機是在東風7C型機車裝用的12V240ZJD型柴油機基礎上開發(fā)的新型柴油機,應用了二七廠與奧地利李斯特內燃機及測試設備公司(AVL)的合作技術,例如配氣凸輪軸、汽缸蓋流道等,柴油機裝車功率提高到2200千瓦,平均有效壓力達到1.93兆帕斯卡。
傳動系統(tǒng)東風7E型機車的出廠銘牌
東風7E型機車的主傳動系統(tǒng)采用交—直流電傳動方式,柴油機通過彈性聯(lián)軸節(jié)直接驅動一臺三相交流同步牽引發(fā)電機,通過硅整流裝置把牽引發(fā)電機發(fā)出的三相交流電整流為直流電,再將電能輸送給兩臺轉向架上的六臺并聯(lián)的直流串勵牽引電動機,通過傳動齒輪驅動車輪。東風7E型機車主傳動系統(tǒng)與東風7C型機車基本相同,裝用TQFR-3000型三相交流同步主發(fā)電機、ZQDR-410A型直流牽引電動機。電傳動系統(tǒng)中并設有電子恒功率調節(jié)器、牽引電機一級磁場削弱。東風7E型機車與東風7型系列其他調車機車最大區(qū)別在于,其輔助傳動系統(tǒng)采用了由大連內燃機車研究所研制的輔助交流傳動技術。機車上的輔助裝置,包括冷卻風扇、空氣壓縮機、通風機等,全部采用交流電動機驅動,取代了傳統(tǒng)的機械—液力裝置和靜液壓系統(tǒng),簡化了機械結構。[1]
轉向架機車走行部為兩臺三軸轉向架,軸式Co-Co,其結構與東風7C型機車轉向架基本相同,采用鋼板箱形焊接結構。滾動軸承軸箱采用彈性拉桿定位,一系懸掛為軸箱圓彈簧并帶有液壓減震器,二系懸掛為橡膠堆,采用無心盤無導框的四桿機構牽引裝置,牽引點距軌面的高度為725毫米。每臺轉向架裝用三臺牽引電動機,牽引電機為滑動抱軸承式半懸掛方式?;A制動方式為單側鑄鐵閘瓦制動、停車制動裝置以彈簧停車制動器代替手制動器。[1]
技術數據
華氏輪式 | 0-6-6-0 |
UIC軸式 | Co'Co' |
軌距 | 1,435毫米 |
輪徑 | 1,050毫米(新輪) |
軸重 | 25噸 |
通過最小曲線半徑 | 100米 |
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