NY7型内燃机车
NY7 | |
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![]() NY7型0026号机车 | |
概览 | |
类型 | 内燃机车 |
原产国 | ![]() |
生产商 | 亨舍尔 |
生产型号 | DHG 5400 |
序列编号 | 0011~0030 |
生产年份 | 1972年 |
产量 | 20台 |
主要用户 | ![]() |
技术数据 | |
华氏轮式 | 0-6-6-0 |
UIC軸式 | C-C |
轨距 | 1,435毫米 |
轴重 | 23吨 |
轴距 | 2,250+1,800毫米 |
通过最小曲线半径 | 125米 |
机车长度 | 23,460毫米(车钩中心距) |
机车宽度 | 3,180毫米 |
机车高度 | 4,570毫米 |
构架尺寸 | 22,000毫米 |
整备重量 | 138吨 |
燃料储备量 | 10,000升 |
机油储备量 | 2 × 315公斤 |
水储备量 | 1,200公斤 |
砂储备量 | 1,000公斤 |
传动方式 | 液力传动 |
传动装置 | 福伊特 L820rU |
发动机 | 2 × MTU MA 12V 956 SB10 |
发动机功率 | 2 × 1,980千瓦(2,500马力) |
最高速度 | 120公里/小时 |
持续速度 | 22公里/小时 |
牵引功率 | 2,740千瓦(3,700马力) |
起动牵引力 | 455千牛 |
持续牵引力 | 370千牛 |
制动方式 | 踏面制动、液力制动 |
NY7型内燃机车是西德亨舍尔公司於1970年代为中国铁路设计制造的液力传动内燃机车车型之一。该型机车是采用双机组设计的干线货运机车,设有两套相同而又互相独立的动力传动机组,车上装有两台MTU MA 12V 956 SB10高速柴油机,以及两台福伊特L820rU型液力传动装置,机车最大速度为120公里/小时,机车名义功率为5400马力,最大运用功率为5000马力。除了柴油机型号和个别配件稍有不同,其他如车体结构、设备布置、辅助机组、传动装置、走行装置等部分皆与NY6型柴油机车完全相同。NY7型机车总数共计20台,曾先后配属过山海关机务段、灵丘机务段、北京内燃机务段。
发展历史
引进背景
1967年,中国为了引进西德液力传动柴油机车的先进技术,引进四台由亨舍尔公司制造、以德国联邦铁路V320型柴油机车为基础、根据中国方面订货要求而设计的4000马力液力传动柴油机车,即NY5型柴油机车,作为自主研制大马力液力传动柴油机车的技术样板。NY5型机车投入运用以后由于性能表现良好,同时为了缓解缺乏大功率柴油机车的局面,中国于1970年决定再次向亨舍尔公司订购一批功率更大的液力传动柴油机车。1970年夏季,中德双方进行了为期三个月的贸易和技术谈判,确定了机车的技术条件。1970年7月,中国技术进出口总公司代表中华人民共和国铁道部,与西德亨舍尔公司正式签订了30台大功率液力传动柴油机车的订单,合同总价值超过8000万西德马克,这也是继1958年埃及向亨舍尔订购总值1亿马克的柴油机车之后,十二年来西德机车车辆制造业收到的最大一张出口订单[1]。
根据中国提出的订货要求,新机车是以NY5型机车为基础、设计速度为120公里/小时的干线货运机车,在技术条件允许的情况下尽量提高机车功率和牵引力。这批机车号称当时世界上单机功率最大的液力传动柴油机车,原计划全部装用MTU MA 12V 956系列柴油机,机车标定功率为5400马力。然而,MTU MA 12V 956 TB10型柴油机虽然是当时西德能够提供的功率最大的机车用柴油机,但该型柴油机未经详尽的运用试验就投入批量生产,并且大量装用于德国联邦铁路218型柴油机车上,因此运用初期柴油机常常发生故障,不能用于出口产品。同时,MTU公司正忙于查找缺陷和作出修改,作为改进型的MTU MA 12V 956 SB10型柴油机迟迟未能定型生产[2]。
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/6/6b/Chinese_Diesel_locomotive_NY7_001.jpg/220px-Chinese_Diesel_locomotive_NY7_001.jpg)
鉴于中国要求的交货时间较为紧迫,经协商后决定先行交付10台装用MTU MB 16V 652 TB10型柴油机的机车,该型柴油机虽然功率较小但技术成熟可靠,被广泛装用于德国联邦铁路216型、215型、217型柴油机车。这批机车在中国铁路系统内被定型为NY6型柴油机车,机车标定功率为4600马力,在亨舍尔公司的内部设计代号为DHG 4600,机车生产序号为31621~31630。而订单中的其余20台机车则仍然装用MTU MA 12V 956 SB10型柴油机,机车标定功率为5400马力,在中国铁路系统内被定型为NY7型柴油机车,在亨舍尔公司的内部设计代号为DHG 5400,机车生产序号为31631~31650。NY6型机车与NY7型机车相比,除了柴油机型号和相关配件不同之外,其他如车体结构、设备布置、辅助机组、传动装置、走行装置等部分皆完全相同,因此两者实际上是不同功率等级的同型机车[3],因此它们亦拥有连续的机车编号,车号分别为0001~0010、0011~0030[2]。
运用历史
外部媒体链接 | |
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圖片 | |
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视频 | |
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NY7型柴油机车由位于德国黑森州卡塞尔的亨舍尔机车工厂组装,机车完成出厂验收试验后在汉堡港装船启运,并于1972年中陆续运抵中国塘沽新港,至同年12月全部机车交付完毕[4]。1972年8月,NY7型内燃机车配属锦州铁路局山海关机务段(锦局山段)使用,与东方红1型内燃机车共同成为当时沈山铁路的主力客运机车,担当沈山铁路山海关站至沈阳站间的旅客列车牵引任务。NY7型机车在磨合期内亦曾经发生过一些因质量问题造成的故障,例如,NY7型0014号在投入运用不到两个月便发现均衡梁焊缝出现裂纹,随后又在另一台车上发生运行途中均衡梁断裂的严重事故,德国方面一开始不承认是设计问题,认为是机车运行线路质量不好造成,随后亨舍尔公司派出技术人员来华检查,最终承认该零部件原设计存在缺陷,同意更换20台机车上的240套均衡梁。
1974年,山海关机务段的其中10台NY7型机车,转配属北京铁路局太原铁路分局灵丘机务段(京局灵段),担当京原铁路灵丘站至太原北站间货物列车的牵引任务,至1976年调回山海关机务段[5]。1975年5月以后,山海关机务段又增加了山海关站经由天津站至北京站、山海关站经由天津站至济南站的旅客快车牵引任务,除了山海关站经由津山铁路天津站至济南站区间的三对交路由NY7型内燃机车担任外[6],其余机车交路全部由东方红1型内燃机车担任。1980年,NY7型机车在先后配属灵丘和山海关机务段运用近八年之后,20台机车中有19台机车因柴油机曲轴烧瓦而不能运用,主要原因是由于维护保养不当,导致的主轴承油润间隙异常、机油滤清不良、机油稀释。1980年4月,所有NY7型机车改配属北京铁路局北京内燃机务段,经过对柴油机机体的修理,才使NY7型机车恢复正常运用[7]。自此,NY5、NY6、NY7三种大功率液力传动柴油机车集中配属在北京内燃段,并且被机务部门昵称为“大马力”[2]。
1980年代,“大马力”机车主要担当京包铁路、京承铁路、京原铁路、丰沙铁路等北京周边山区铁路干线的客运牵引任务,其中NY7型机车主要用于牵引京包铁路北京至大同区段的旅客列车,尤其在京包铁路南口至青龙桥之间坡度达到33‰的关沟段担当本务机车和补机,成为八达岭长城脚下老京张铁路的一道经典风景。同时,NY7型机车亦成为3/4次国际联运列车(北京—乌兰巴托—莫斯科)在北京至大同区间的本务机车。2004年9月,随着K3/4次国际列车北京至大同区间的机车交路转交南口机务段,NY7型机车牵引国际列车的历史正式终结。2004年9月8日由北京发车的K3次列车是最后一趟由NY7型机车牵引的国际列车,当日的本务机车为NY7型0012号机车[8]。
“大马力”系列机车从投入运用开始,由于没有工厂能够承接大修任务,机车一切修程都由北京内燃机务段承包,段修范围有些方面甚至已扩大到厂修的范围,例如柴油机机体的曲轴主轴瓦孔的涂镀与镗孔等,但还有些问题是段方无能力解决的,有些重要零部件长期得不到维修保养,对机车运行构成安全隐患。例如因为没有合适的退轮设备,车轮大修问题一直未能彻底解决。国产机车一般走行60~70万公里就需要入厂大修,而许多“大马力”机车的走行里程已超过300万公里,但轮对仍然没有正常进行厂修。除此之外,对于进口机车而言配件供应往往决定机车使用寿命,但国家每年分配用于进口配件的外汇款额非常有限,进口配件的价格逐年上涨,而且某些配件在国外已停止生产,因此配件供应亦是长期困扰着“大马力”系列机车的另一个问题。1980年代起,气缸套、预燃室、主轴瓦等开始采用国产配件代替进口配件[9]。1988年8月,为了提高乘务人员对机车维护保养的责任心,北京机务段把“大马力”机车从轮乘制改为包乘制之后,机车临修和机破件数明显减少。
1990年代末,NY7型机车开始陆续停运报废,至2003年之后仅余下6台NY7型机车(0012、0015、0018、0024、0029、0030)。0030号机车是最后一台报废的NY7型机车,于2008年1月正式报废。而0012、0018号机车是最后两台被拆解的NY7型机车,于2013年2月在北京机务段拆解。
技术特点
总体布置
NY7型柴油机车是5400马力的干线货运用液力传动柴油机车,机车采用全钢焊接结构的框架承载式车体,焊接在一起的车体和车架共同构成一个刚性的整体承载结构。车底架长度为22,000毫米,转向架中心间距为12,800毫米,车钩中心线间距为23,610毫米,车架两端设有装有排障器、自动车钩和车钩缓冲器(英语:Buffer (rail transport))。车体部分用轻型钢结构作为骨架,并在外部敷以薄钢板作为蒙皮。机车采用双端司机室、双侧对称结构的布置,可根据行车方向由机车任一端司机室操纵机车。为了便于机车运行过程中司机对动力室的巡检,两端司机室通过双侧内走廊通道相连,取代了NY5型机车的单侧走廊布置方式。车内设备布局采用双机组对称布置,装有两套相同而独立的动力传动机组,每套机组包括一台柴油机及传动装置,可以根据需要使用其中任何一套或两套同时工作。车体内部从前端至后端分为第一司机室、第一动力室、传动冷却室、第二动力室、第二司机室等五个部分[10]。
司机室内设有正副司机操纵台、电气控制柜、空气制动阀、手制动器手轮等设备,司机主操纵台设置在机车前进方向的左侧,控制器手轮设有按逆时针方向转动的31位运转位,而按顺时针方向转动为16位液力制动位。两个动力室各装有一台柴油机,以及燃油及机油的输送和加热等配套设备。第二动力室内装有一台电动的主空气压缩机,另外还设有一台辅助柴油机,用于驱动辅助空气压缩机和辅助发电机;第一动力室内还设有一台预热锅炉。当机车长时间停车待机时,由辅助柴油机供应辅助电源和压缩空气,避免主柴油机在无负荷情况下长时间运转,并且有效节省燃油消耗。传动冷却室内下部的车架上装有两组液力传动装置,每组液力传动装置各自设有辅助输出轴,并通过弹性联轴节驱动起动发电机和静液压泵。
NY7型机车设有两套彼此独立的冷却水系统,两套V型结构的散热器组设置在传动装置上方。由于NY7型机车的柴油机功率较大,因此冷却系统的性能亦相应调整,循环水泵、静液压泵、静液压马达、冷却风扇的转数和功率均比NY6型机车有所提升。每组铜质管片式散热器由34个冷却单节组成,散热器元件采用德国著名冷却设备制造商贝洱公司(德语:Mahle Behr)(Behr)的产品。每组散热器各设有两台轴流式冷却风扇,分别为柴油机主循环系统(23个冷却单节)和中冷器次循环系统冷却(11个冷却单节)。冷却空气从车体侧墙上的通风百叶窗口吸入,流经散热器和吸收热量之后从车顶排出。车体下方两台转向架之间的空间,吊挂着一个容量为10,000升的燃油箱、两个总风缸和蓄电池组。
柴油机
NY7型柴油机车装用两台由MTU公司制造的MTU MA 12V 956 SB10型柴油机,该型柴油机是一款四冲程、12气缸、V型结构、直接喷射、废气涡轮增压、中间冷却的高速柴油机,气缸内径为230毫米,活塞行程为230毫米,单缸排量为9.56升,气缸夹角为50°,UIC标定功率为2,700马力,装车功率为2,500马力,标定转速为每分钟1,500转。在输出端V型夹角上面布置着两台AGL-340型涡轮增压器,而另一端设有用于冷却增压空气的中冷器,其排气管与柴油机进气管相连。柴油机采用整体铸铁机体、特种铸铁湿式气缸套、钢顶铝裙组合式油冷活塞、合金钢整体锻造曲轴、单体式铸铁气缸盖、合金钢模锻并列式连杆组、博世合成式高压喷油泵、圆片弹簧式减震器[10]。
传动系统
NY7型柴油机车是采用双机组设计的液力传动柴油机车,车上装有两套相同而又互相独立的动力传动机组,分别驱动两个三轴转向架。液力传动系统包括液力变速箱、分配齿轮箱、车轴齿轮箱、中间支承、万向轴等部分组成。主传动路线与NY5、NY6型机车基本相同,液力变速箱的安装位置靠近车体中部,而柴油机则安装在司机室之后,分配齿轮箱安装在转向架构架上。柴油机输出的功率经第一万向轴传给液力变速箱,然后从液力变速箱输出的扭矩经第二万向轴、中间支承装置、第三万向轴传入分配齿轮箱,最后从分配齿轮箱经过第四、第五、第六万向轴分别传给前后三个车轴齿轮箱[10]。
NY7型柴油机车采用多循环圆结构型式的福伊特L820rU型液力变速箱,变速箱内装有两个结构参数不同的液力变扭器,包括一个起动变扭器、一个运转变扭器,以及一对机械式换向齿轮和两个液力制动耦合器。起动变扭器和运转变扭器均为单级离心式涡轮。液力传动装置根据机车速度和柴油机功率的变化,利用充排油使变扭器自动接入或退出工作来实现自动换挡,换档时牵引力无级变化。与NY6型机车的液力传动装置相比,泵轮转速由每分钟3115转提高到3260转,当额定输入转速为每分钟1500转时,液力变速箱最大输入功率提高至2300马力。换向机构采用带有变扭器微量充油功能的风动齿轮离合器。传动装置并设有KB510/41型液力制动器,机车运行于长大下坡道或减速时,使用液力制动可减少闸瓦磨耗,最大制动功率为2×1840马力[11]。
虽然NY6型和NY7型机车原本计划作为货运机车,但投入运用以后基本上只用于客运牵引,这是由于机车设计方面的原因所致。这两种车型均采用两变扭器的福伊特L820rU型液力变速箱,该变速箱在较高速度范围有较佳的性能,低速性能反而比不上设有三个变扭器、用于NY5型机车的福伊特L830rU型液力变速箱。国外使用福伊特L820rU型液力变速箱的柴油机车,例如德国联邦铁路210型、215型、217型、218型柴油机车,都设有工况齿轮箱以便满足客货运通用的需要。而中国订购机车时不仅不要工况齿轮箱,并将设计最高速度定为较高的120公里/小时,进一步削弱了机车的低速起动性能,因此NY6、NY7型机车的设计从本质上就是客运机车。虽然NY7型机车功率比较大,但只有138吨的粘着重量又限制了其牵引定数。NY7型机车在京原铁路大坡道区段上进行货物列车牵引试验期间,就发现起动缓慢、轮对空转严重等问题,所以此后该型机车只作为客运机车使用[12]。
转向架
机车走行部为两台三轴转向架,其结构与NY5型机车转向架基本相同。构架采用钢板焊接箱型结构,车轴轴箱采用导框式定位,并装有锥形橡胶轴端缓冲装置。每台转向架侧梁上设有两个油浴式摩擦旁承,车体重量便通过四点旁承支承在转向架上,转向架相对于车体的横向弹性位移依靠二系弹簧的横向刚度来实现,而最大横向位移则以侧承加以限制。机车设有二系悬挂装置,一系悬挂为轴箱两侧的螺旋弹簧,以及并联的垂向油压减震器。二系悬挂为车体和旁承装置之间的螺旋弹簧组,车体和转向架之间亦有横向油压减震器以抑制横向高频振动。所有垂向和横向油压减震器均采用荷兰科尼公司(KONI)产品。靠近车体中部的两个轮对之间还设有均衡梁联接。牵引力和制动力通过车体和转向架间的中心低位牵引拉杆传递。机车采用克诺尔空气制动机,每个轮对设有一个制动缸,施行双侧闸瓦制动;分配阀有一次缓解和阶段缓解两个位置,并带有紧急制动加速器。和NY5、NY6型机车一样,NY7型机车同样设有防空转装置、防滑调节器、轮缘给油润滑装置。
重大事故
1976年7月28日凌晨3时06分,锦州铁路局锦州铁路分局山海关机务段的NY7型0017号机车,牵引由济宁站开往三棵树站的117次直快旅客列车从天津站正点出发,凌晨3时42分,当列车以100千米/小时的速度运行至津山铁路北塘站至茶淀站间的下行线K201+600处时,火车司机发现前方信号机灯柱正在摇晃,同时感到机车剧烈地左右摇晃,并看见前方东南方向地平线出现大面积蓝色闪光,立即意识到是地震光,判定地震即将来临,随即对列车施行紧急制动,在制动过程中唐山大地震发生,强烈震动和路基变形使得117次直快旅客列车脱轨,造成七辆客车脱轨,压坏钢筋混凝土轨枕370根,所幸当时车速经过紧急制动已经降至很低,担当列车乘务的济哈第五包乘组全体人员和全列车740余名旅客没有伤亡,全部获救[13][14][15]。
参看
参考文献
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- ^ 姚宝成. 进口内燃机车的维修及后期管理. 内燃机车 (大连内燃机车研究所). 1988-06: 42–47. ISSN 1003-1820.
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外部链接
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/4/4a/Commons-logo.svg/30px-Commons-logo.svg.png)
- (日語)轍楽之路 Weblog by 田駄雄作 No.204 80年代中国DL NY7(页面存档备份,存于互联网档案馆)
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