東方紅21型內燃機車

東方紅21型內燃機車

東方紅21型內燃機車中國鐵路使用的米軌內燃機車車型之一,適用於軌距為1000毫米的米軌鐵路,由青島四方機車車輛廠於1977年研製成功。

基本介紹

  • 中文名:東方紅21型內燃機車
  • 外文名:DFH21 type diesel locomotive
  • 類型內燃機車
  • 生產國中國
  • 生產廠商:四方機車車輛廠
  • 生產型號:DFH21
  • 序列編號:001~102、1001~1002
  • 生產年份:1977年—1984年、1988年
  • 產量:104台
  • 主要用戶中國鐵路總公司、雲南鋼鐵廠
  • 暱稱:霍羽潔(天朝鐵道少女中的名稱) 
發展歷史,背景,運用及改進,出口,技術特點,總體布置,柴油機,傳動系統,轉向架,車輛保存,技術數據,

發展歷史

背景

自從由法國殖民者在中國雲南修建的滇越鐵路於1910年通車,中國雲南境內在歷史上曾經先後有滇越鐵路、敘昆鐵路滇緬鐵路蒙寶鐵路支線等數條軌距1000毫米的法制米軌鐵路出現。雲南米軌鐵路並曾經使用過十多種由各國製造的蒸汽機車,至1970年代初,蒸汽機車仍然是雲南米軌鐵路的主要牽引動力,但已逐漸淘汰到僅餘幾種型號,包括解放51型、KD52型、KD55型、DK51型等,這些米軌蒸汽機車大部分都已經使用數十年並嚴重老化,因危及行車安全而不宜繼續使用,迫切需要替代車型。
東方紅21型049號機車東方紅21型049號機車
1970年代初,青島四方機車車輛廠先後設計生產了援助坦贊鐵路、軌距為1067毫米(英制米軌)的DFH1、DFH2型窄軌內燃機車,以及援助越南的DFH3型再承乎米軌內燃機車,同時又在DFH1型機車基礎上研製了軸重僅有15噸的東方紅2型內燃機車。由於四方機車車輛廠在液力傳動窄軌內燃機車方面累計了較多經驗,因此中華人民共和國鐵道部於1976年決定將雲南米軌鐵路內燃機車的研製任務交給四方廠,並將其定型為東方紅21型。

運用及改進

1977年,四方機車車輛廠試製了首兩台東方紅21型機車(001、002),交付昆明鐵路局宜良機務段試用。經過一段時間的試運行,四方廠對機車在運用過程中發現的問題進行改進之後,東方紅21型機車於1979年投入批量生產,設計圖號為SFJ8;同年首批50台東希剃章方紅21型機車,首先對當時宜良機務段的蒸汽機車全部進行了更換,開啟了雲南米軌鐵路牽引動力內燃化進程。至1982年,四方機車車輛廠根據運用部門的意見以及昆河鐵路南段坡度大、氣候嫌察蜜炎熱的特點,再次對機車進行了改酷拘進,包括取消其中一個司機操縱台、增加兩組中冷散熱器、加裝液力制動器等;同年開始生產設計圖號為SFJ11的東方紅21型機車,第二批50台機車於1982年至1984年間配屬開遠機務段,替換了所有蒸汽機車。至1984年,四方機車車輛廠累計生產了102台東方紅21型機車。
東方紅21型090、092號機車重聯牽引貨運列車在開遠東方紅21型090、092號機車重聯牽引貨運列車在開遠
1988年,雲南鋼鐵廠(後更名為昆明鋼鐵控股有限公司)向四方機車車輛工廠訂購兩台採用準軌轉向架的東方紅21型機車,編號為1001、1002。
東方紅21型036號機車牽引混合列車東方紅21型036號機車牽引混合列車
自1980年代起,東方紅21型機車一直是昆河鐵路(原滇越鐵路昆明至河口段)、昆石鐵路(原滇緬鐵路昆明至石咀的殘餘段)、蒙寶鐵路的主力機車,擔當所有客運、貨運、調車任務。該型機車在雲南米軌鐵路運用情況良好,但仍然一直存在一些技術問拜永驗題,包括車輪輪緣磨耗較大、柴油機穴蝕嚴重等。隨著機車逐步老化,至1999年後陸續有20台東方紅21型機車報廢。由於東方紅21型機車功率較小,成為提高米軌鐵路運能的最大障礙之一,因此四方機車車輛廠根據鐵道部要求,於2001年開始研製新一代採用電力傳動的東風21型內燃機車;鐵道部原打算生產80台東風21型機車來替換所有東方紅21型機車,但由於昆河鐵路的存廢去留懸而未決,昆明鐵路局最終僅接收了12台東風21型機車。
隨著昆河鐵路運量逐年萎縮,同時中國將大批二手的米軌機車車輛出口至越南及緬甸,至2010年代初昆明鐵路局僅餘下十多台東方紅21型機車尚在運用。2010年3月,滇越米軌鐵路通車100周年;同年10月30日,中國大陸最後一個米軌鐵路機務段——開遠機務段,被合併到昆明機務段。
越南鐵路的東方紅21型內燃機車越南鐵路的東方紅21型內燃機車

出口

2006年,越南鐵路部門向昆明鐵路局購置了30台東方紅21型機車,在越南鐵路系統內定型為D10H型,其中“D”代表內燃機車、“10”代表1000馬力、雄蜜祝仔“H”代表液力傳動;這批機車主要配屬安沛機務段和河內機務段。在2009年,有10台東方紅21型機車換裝卡特彼勒公司的3512B型柴油機。
緬甸鐵路的東方紅21型內燃機車緬甸鐵路的東方紅21型內燃機車
2009年8月,中國向緬甸鐵路部門贈送了5台東方紅21型機車、20輛客車車廂和200輛貨車車廂。2010年9月,中國再次向緬甸贈送了30台東方紅21型機車和21輛貨車車廂。

技術特點

總體布置

東方紅21型內燃危罪享舟機車是1100馬力液力傳動米軌內燃機車,車體結構和總體布置與東方紅2型準軌機車大致相同,但車體限界根據米軌鐵路的要求作出了調整。機車採用外走廊式、主車架承載的機車車體,由前到後分別為司機室、動力室和冷卻制動室三個部分。動力室內裝有柴油機空氣濾清器、燃油泵等裝置;冷卻制動室內有一台兩端輸出的液力傳動箱,並設有起動發電機、預熱鍋爐、空氣壓縮機、風缸等設備。東方紅2型機車採用單機組結構,機車軸式Bo-Bo,最高運行速度50公里/小時,軸重15噸,總重60噸。
東方紅21型063號機車牽引列車在昆明北站東方紅21型063號機車牽引列車在昆明北站

柴油機

機車裝用一台12V180ZJA型柴油機,是在DFH系列、東方紅2型、東方紅3型內燃機車所使用的12V180ZJ型柴油機基礎上,根據高原米軌鐵路使用條件加裝高壓增壓器的改進型,為12氣缸四衝程廢氣渦輪增壓的V型高速柴油機,額定轉速為每分鐘1500轉,標定功率為1340馬力(990千瓦),裝車功率為1100馬力(810千瓦)。
東方紅21型038號機車後端東方紅21型038號機車後端

傳動系統

東方紅21型內燃機車的液力傳動系統,主要包括液力傳動箱、車軸齒輪箱、輔助傳動裝置、萬向軸等。液力傳動箱位於車體中部、機車冷卻室下方,並通過四個彈性支座固定在機車車架上。柴油機通過萬向軸將功率傳遞到液力傳動箱,再從液力變速箱的兩端輸出法蘭,以萬向軸傳給前後轉向架上的車軸齒輪箱,從而驅動輪對。第一批機車裝用SF2010Z-2A型液力變速箱,第二批機車裝用SF2010-2A型液力變速箱,除後者加裝了液力制動器外其餘部分完全相同。液力變速箱為多循環圓結構,內裝一個BI型起動變扭器和一個BII型運轉變扭器;其中起動變扭器適用於機車起動和低速工況,而運轉變扭器適用於機車中、高速運轉工況;機車運行過程中通過充排油換檔;傳動裝置設計功率為1050馬力(770千瓦)。
東方紅21型機車銘牌東方紅21型機車銘牌

轉向架

機車走行部為兩台二軸轉向架,採用鋼板焊接箱型結構構架、軸箱拉桿式定位。一系懸掛為軸箱兩側螺旋彈簧配油壓減振器,不設二系懸掛,轉向架以滑動摩擦旁承承載車體重量。牽引力和制動力通過中心銷傳遞。
東方紅21型機車轉向架東方紅21型機車轉向架

車輛保存

東方紅21型001號機車,2014年5月交付位於雲南省昆明市的雲南鐵路博物館保存展示(該機車為改號機車,原車號不明)。
在雲南鐵路博物館展示的東方紅21型內燃機車在雲南鐵路博物館展示的東方紅21型內燃機車
東方紅21型046號機車,退役後,由昆明鐵路局轉贈予蘭州交通大學
東方紅21型089號機車,退役後,於2013年10月由昆明鐵路局轉贈予西南交通大學,作為教學機車。

技術數據

華氏輪式
0-4-4-0
UIC軸式
B-B
1,000毫米
軸重
15噸
機車長度
12,836毫米
機車寬度
3,048毫米
機車高度
3,793毫米
整備重量
60噸
燃料儲備量
2,200升
傳動方式
液力傳動
傳動裝置
SF2010Z-2A
SF2010-2A
發動機
12V180ZJA型柴油機
發動機功率
1,100馬力(810千瓦)
最高速度
50公里/小時
持續速度
12公里/小時
牽引力
194.2千牛(起動)
137.3千牛(持續)

出口

2006年,越南鐵路部門向昆明鐵路局購置了30台東方紅21型機車,在越南鐵路系統內定型為D10H型,其中“D”代表內燃機車、“10”代表1000馬力、“H”代表液力傳動;這批機車主要配屬安沛機務段和河內機務段。在2009年,有10台東方紅21型機車換裝卡特彼勒公司的3512B型柴油機。
緬甸鐵路的東方紅21型內燃機車緬甸鐵路的東方紅21型內燃機車
2009年8月,中國向緬甸鐵路部門贈送了5台東方紅21型機車、20輛客車車廂和200輛貨車車廂。2010年9月,中國再次向緬甸贈送了30台東方紅21型機車和21輛貨車車廂。

技術特點

總體布置

東方紅21型內燃機車是1100馬力液力傳動米軌內燃機車,車體結構和總體布置與東方紅2型準軌機車大致相同,但車體限界根據米軌鐵路的要求作出了調整。機車採用外走廊式、主車架承載的機車車體,由前到後分別為司機室、動力室和冷卻制動室三個部分。動力室內裝有柴油機空氣濾清器、燃油泵等裝置;冷卻制動室內有一台兩端輸出的液力傳動箱,並設有起動發電機、預熱鍋爐、空氣壓縮機、風缸等設備。東方紅2型機車採用單機組結構,機車軸式Bo-Bo,最高運行速度50公里/小時,軸重15噸,總重60噸。
東方紅21型063號機車牽引列車在昆明北站東方紅21型063號機車牽引列車在昆明北站

柴油機

機車裝用一台12V180ZJA型柴油機,是在DFH系列、東方紅2型、東方紅3型內燃機車所使用的12V180ZJ型柴油機基礎上,根據高原米軌鐵路使用條件加裝高壓增壓器的改進型,為12氣缸四衝程廢氣渦輪增壓的V型高速柴油機,額定轉速為每分鐘1500轉,標定功率為1340馬力(990千瓦),裝車功率為1100馬力(810千瓦)。
東方紅21型038號機車後端東方紅21型038號機車後端

傳動系統

東方紅21型內燃機車的液力傳動系統,主要包括液力傳動箱、車軸齒輪箱、輔助傳動裝置、萬向軸等。液力傳動箱位於車體中部、機車冷卻室下方,並通過四個彈性支座固定在機車車架上。柴油機通過萬向軸將功率傳遞到液力傳動箱,再從液力變速箱的兩端輸出法蘭,以萬向軸傳給前後轉向架上的車軸齒輪箱,從而驅動輪對。第一批機車裝用SF2010Z-2A型液力變速箱,第二批機車裝用SF2010-2A型液力變速箱,除後者加裝了液力制動器外其餘部分完全相同。液力變速箱為多循環圓結構,內裝一個BI型起動變扭器和一個BII型運轉變扭器;其中起動變扭器適用於機車起動和低速工況,而運轉變扭器適用於機車中、高速運轉工況;機車運行過程中通過充排油換檔;傳動裝置設計功率為1050馬力(770千瓦)。
東方紅21型機車銘牌東方紅21型機車銘牌

轉向架

機車走行部為兩台二軸轉向架,採用鋼板焊接箱型結構構架、軸箱拉桿式定位。一系懸掛為軸箱兩側螺旋彈簧配油壓減振器,不設二系懸掛,轉向架以滑動摩擦旁承承載車體重量。牽引力和制動力通過中心銷傳遞。
東方紅21型機車轉向架東方紅21型機車轉向架

車輛保存

東方紅21型001號機車,2014年5月交付位於雲南省昆明市的雲南鐵路博物館保存展示(該機車為改號機車,原車號不明)。
在雲南鐵路博物館展示的東方紅21型內燃機車在雲南鐵路博物館展示的東方紅21型內燃機車
東方紅21型046號機車,退役後,由昆明鐵路局轉贈予蘭州交通大學
東方紅21型089號機車,退役後,於2013年10月由昆明鐵路局轉贈予西南交通大學,作為教學機車。

技術數據

華氏輪式
0-4-4-0
UIC軸式
B-B
1,000毫米
軸重
15噸
機車長度
12,836毫米
機車寬度
3,048毫米
機車高度
3,793毫米
整備重量
60噸
燃料儲備量
2,200升
傳動方式
液力傳動
傳動裝置
SF2010Z-2A
SF2010-2A
發動機
12V180ZJA型柴油機
發動機功率
1,100馬力(810千瓦)
最高速度
50公里/小時
持續速度
12公里/小時
牽引力
194.2千牛(起動)
137.3千牛(持續)

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