東風11型內燃機車是國家“八五”重點科技攻關項目(編號:85-402-01-01),為廣深線開行準高速旅客列車的需要而研製,是在東風9型內燃機車的基礎上發展的一種新機型,DF11到2005年停止生產時共製造了458台。
東風11型柴油機車採用低合金鋼側壁承載結構棚式車體,設雙側貫通式內走廊、雙端司機室,司機室頭部為25°傾角的適度流線型結構。機車車體從前到後依次為第一司機室、電氣室、動力室、冷卻室、輔助室和第二司機室。電氣室內設有高低壓電器櫃、信號系統控制櫃、微機控制櫃、主整流櫃、牽引電機通風機,臥式制動電阻櫃設定於靠近動力室的頂部。動力室在機車中部,安裝了一套柴油發電機組,以及起動發電機、勵磁機、燃油輸送泵、空氣濾清器等輔助裝置。冷卻室內設有V型結構的散熱器和冷卻風扇,此外並設有牽引電機通風機、靜液壓變速箱、機油熱交換器、空氣壓縮機等設備。輔助室內安裝預熱鍋爐及其控制櫃。車底兩台轉向架之間設有燃油箱、總風缸和蓄電池組。
基本介紹
- 中文名:東風11型內燃機車
- 外文名:DF11 diesel locomotive
- 最初研製時間:1990年
- 投入運營時間:1994年12月22日
- 最高理論速度:170km/h
- 標稱功率:3040KW
- 分類:客運準高速內燃機車
- 衍生型號:DF-11G,DF-11Z
- 車迷暱稱:獅子
- 研製廠家:戚墅堰機車車輛廠
- 最高實驗速度:210km/h
- 暱稱:獅子
介紹,歷史,其他介紹,設計特點,機車總體布置,機車電傳動,機車走行部,車 體,輔助系統,技術改迸,準確數據,模型一覽表,
介紹
因外表大氣壯觀,車迷們稱為:獅子
歷史
“七五”期間,鐵道部為提高客運能力,為解決鐵路客運嚴重超員的問題,提出旅客列車編組20節,運行速度140km/h,實現以北京為中心1500km範圍內朝發夕至的行車目標,將研製5000馬力功率等級的客運內燃機車列為國家“七五”重點科技攻關項目(編號:75-23-1),並確定戚墅堰機車車輛廠為第一研製單位。
1990年11月,按鐵科技函[1988]114號文“關於下達東風9型客運內燃機車設計任務書的通知”要求設計、研製的第一台東風9型內燃機車,通過由國家科委及鐵道部組成的國家評估驗收組的落成竣工驗收,於1993年1月完成全部鑑定試驗首台樣車東風9-0001號機車於1991年初在北京環行鐵道最高實驗速度達到了143km/h,通過了國家重點科技項目驗收,並獲得國家“七五”科技攻關獎1990年7月,國家計委、科委、鐵道部及廣東省委部門在廣州召開了“廣深線旅客列車最高時速160km行車實施方案論證”。明確要求戚墅堰廠在東風9型內燃機車的基礎上,立即著手進行160km/h客運機車的方案論證和設計。按鐵道部指示,戚廠改變了東風9-0002號機車的牽引齒輪數比,將機車最大速度由140km/h提高到160km/h,
於1991年6月-8月在大連內燃機車研究所定置試驗台上進行了牽引熱工試驗(最大速度169km/h)和
1992年3-4月在北京環鐵進行了“廣深線準高速科技攻關項目綜合試驗”。在欠超高嚴重的小環線上,東風9-0002號機車最高運行速度是163km/h,為東風11型內燃機車的設計研製及準高速列車的運行提供了試驗資料。
鐵道部把廣深線準高速客運內燃機車的研製列入了國家“八五”重點科技攻關項目。
1990年11月,將該客運內燃機車定型為東風11型內燃機車1990年11月,鐵道部以鐵科函【1990】494號文正式公布戚墅堰機車車輛廠為東風11型內燃機車的第一研製單位,1991年3月,鐵道部以鐵科函【1991】99號文下達“廣深線準高速東風11型內燃機車設計任務書”
1991年5月,戚墅堰工廠完成設計方案,技術設計
1991年8月,由鐵道部召開技術設計審查,通過了外形為雙司機室的總體方案。10月,以鐵科技函【1991】460號文下達“關於東風11型內燃機車技術設計審查會議紀要並安排有關事項的通知”。
1991年10月,開始按照通知進行施工設計,12月底基本完成。同時,開始著手準備樣車試製
1992年4月機車試製開始投料,10月完成了全部機車自製零部件,11月3日,機車開始組裝。12月4日東風11-0001號機車下車。12月31日通過鐵道部駐廠機車驗收室驗收。
1993年8月,試製完成東風11-0002號樣車。
1994年4月,在北京環行鐵道牽引21輛加輛客車時最高實驗速度達到了210km/h,創下了當時的“中國鐵路第一速”。
1993年7月-1994年12月,2台樣車分階段進行了冷卻性能、牽引性能、動力學性能和制動性能等項目的鑑定實驗,情況良好,達到了設計任務書和有關標準的要求。
東風11-0001號機車於1994年12月4日完成機車性能鑑定試驗,
1994年12月22日,東風11型內燃機車牽引中國第一列準高速列車在廣深線投入商業運營,相距147km的廣州和深圳的運行時間,從過去的2H縮短到了67min。
至1995年12月底共行走174724公里,達到15萬公里樣車運行考核要求。1996年1月,回廠通過了拆檢檢查。1995年10-11月,鐵道部用廣深線的東風11型準高速客運內燃機車及準高速客車在滬寧線、京秦線上進行了既有線提速實驗。1996年7月,又在瀋山線進行了既有線提速實驗。在滬寧線、京秦線、瀋山線的最高實驗速度分別達到了173.5km/h、175.7km/h和183.7km/h1996年2月10日-2月12日,由鐵道部召開“東風11型準高速內燃機車技術鑑定會”以及八五國家科技攻關專題-東風11型準高速內燃機車驗收會。同年獲得鐵道部科技進步特等獎。
1997年獲得國家科技進步一等獎。至2005年底,東風11型機車共生產459台,車號0001-0458、1898(周恩來號)。
其他介紹
東風11型內燃機車,是為廣深線開行時速160公里旅客列車而研製的準高速客運內燃機車。機車標稱功率3040kW,最高運行速度為170km/h。1991年底完成試製後,先後通過了型式試驗、研究性試驗和15萬km線路運用考核試驗,最高試驗速度為186km//h,牽引13輛客車,最高速度達162km/h。1994年12月22日廣深線正式開通,由東風11型內燃機車擔當準高速旅客列車的牽引任務。自 1995年10月起,先後在滬寧、京秦、沈山、京滬等線牽引客運列車,進行提速試驗。牽引 450t,最高運行速度為173.5km/h,達到預期效果。為1997年4月1日和1998年10月1日兩次全路大提速奠定了基礎,做出了貢獻。東風11型內燃機車的研製成功和大範圍投人運用,是中國客運內燃機車技術發展新階段的一個重要標誌,開創了中國鐵路客運向高速發展的新時期。火車迷暱稱為“獅子頭”。
設計特點
設計改進
在生產過程中,戚墅堰機車車輛廠也對東風11型機車進行了改進。早期的東風11型機車微機控制系統採用黑白顯示屏,顯示清晰度低,從1998年開始生產的東風11型機車開始採用大螢幕彩色液晶顯示屏。東風11型機車原設計空氣制動風源系統採用了2台供風量為1.6立方米/分鐘的W-1.6/9型空氣壓縮機,但投入運營後發現提速客車的空氣彈簧、塞拉門、集便器等車用設備大量使用壓縮空氣,使得空氣壓縮機長期處於工作狀態,因而研製了供風量為2.4立方米/分鐘的V-2.4/9型空氣壓縮機,從1999年開始使用。同時空氣管路改用雙管供風系統,一路供列車制動用風,另一路供客車設備用風,以確保列車制動用風的需要。由0367號機車起,改用標準化司機室。
由於中國鐵路在2000年10月21日開展第三次大提速,蘭新鐵路特快旅客列車速度提升至最高140公里/小時。蘭新鐵路具有風沙大、高海拔、溫差大、坡道大四大特點,戚墅堰機車車輛廠對配屬烏魯木齊鐵路局、蘭州鐵路局的東風11型高原型機車作出了相應改進。機車安裝完善的雙側進風空氣濾清/濾沙裝置,柴油機空氣濾清器系統2級濾清改為4級濾清,進風口增設了一道防沙網。但由於這些措施增加了進氣阻力,故每個增壓器改從機車兩側同時進氣以加大進氣面積,增加空氣流量滿足柴油機對進氣量的要求。另外又修改了柴油機微機控制軟體的功率因數修正參數,以保護柴油機和渦輪增壓器。由於蘭新線長大坡道多,故加大了齒輪傳動比,由76:29改至65:22,並加大了增壓器的功率,機車最大起動牽引力從原來的245kN提高到277kN,提高了13.1%;持續牽引力從原來的160kN提高到181.5kN,提高了13.5%,但最高運行速度降至153公里/小時。
機車總體布置
東風11型機車是大功率、準高速幹線客運內燃機車。
機車裝用標定功率為 3860kW 的 16V2802JA型柴油機、JF204C型同步主發電機及ZD106型牽引電動機,走行部採用高柔圓彈簧旁承、具有牽引電動機架懸式、雙級六連桿輪對空心軸驅動裝置轉向架。
機車裝有微機控制系統、速度分級控制系統、帶有自負荷功能的電阻制動裝置、電空制動系統及軸溫檢測顯示裝置。
機車上部車體以5道間壁將其分隔為6室;第一司機室、電氣室、動力室、冷卻室、輔助室和第二司機室。
考慮到機車在廣深線特定環境下運用的需要,按人·機工程學要求,在參照國際鐵路 聯盟有關標準規定和國外"舒適型司機室"設 計方案的基礎上,對司機室內部設備的選型、 布局、裝飾和色彩等進行了最佳化設計。
第一司機室和第二司機室的布置基本對稱,僅僅是第二司機室增設有手制動裝置。
操縱台上安置全部駕駛和信息控制設備。左側為正司機操縱台,右側為副司機操縱台。正司機側布置有制動閥、控制手柄、換 向手柄、控制開關、按鈕、儀表、故障顯示板、 TVM300速度顯示屏及微機顯示屏等設備。副司機側設有控制開關、TVM300速度顯示屏及軸溫檢測控制儀等信息控制設備及生活用電爐,機車裝用16V2802JA型柴油機。車體為桁架式承載結構,司機室頭部為25°傾角的適度流線型結構。機車採用基於英特爾80C186微處理器的微機控制系統,具有恆功勵磁控制、防空轉防滑行控制、故障診斷顯示功能,能使機車在任何工況時處於最佳狀態下恆功率運行,並具有全功率自負荷試驗功能的電阻制動系統,以及電空制動系統、TVM-300機車信號系統、移頻機車信號及軸承溫度檢側等新技術。
機車電傳動
東風11型機車是交直流電傳動內燃機車。由16V280ZJA型柴油機直接驅動一台同步主發電機,型號為JF240C。主矽整流櫃是由24隻矽整流元件組成的三相橋式整流電路,整流櫃兩側各安裝3個整流橋臂,每一整流橋臂由4隻整流元件並聯。整流元件為風冷式ZP2000/28型。
主矽整流櫃輸出的直流電,分別經電空接觸器,供給6台ZD106型直流牽引電動機。牽引電動機在主電路中採用全部並聯電路形式。
牽引電動機在轉向架上架懸式安裝,順置排列,有利於減輕機車在運行時的軸重轉移和提高機車粘著重量的利用率。
由於採用了微機控制等新技術,使電氣系統具有新的特性。
(1)採用微機控制系統,能在機車各種工況(牽引、電阻制動、自負荷)運行時,綜合、分析、比較來自機車各系統的信號,並用來控制機車,使其儘可能按最佳狀態運行。
(2)選用TVM300機車信號及旅客列車速度分級控制系統。當機車正常運行時,系統不參與控制。當司機失去警惕或錯過控制時機時,列車速度分級控制系統參與控制,使機車卸載,同時採用緊急制動,以保證列車運行的安全。
(3)微機恆功勵磁控制系統和防空轉、防滑行控制系統,使柴油機能在工作範圍內保證恆功運行。
(4)故障診斷顯示裝置,對機車各系統的運行參數進行監控顯示和進行保護及記錄。
(5)自負荷試驗功能,可在機車靜止狀態下對機車進行自檢試驗。
(6)採用軸溫監測控制儀,對軸箱、空心軸、牽引電動機等的軸承溫度自動進行檢測,提高了機車運行的可靠性。
機車走行部
機車轉向架由構架、軸箱、輪對、彈簧懸掛裝置、牽引桿、架懸式牽引電動機、雙級六連桿輪對空心軸驅動裝置和單元制動器基礎制動裝置等組成。
車 體
車體採用柵式承載式結構,為適應準高速運行的要求,在外形及結構上採取了如下措施:
(1)減少高速運行的空氣阻力
·車體頭部採用適度"流線型"的結構,司機室前端突出,前窗傾角增大,頂蓋呈圓弧形。
·儘可能減少車體外露凸出部件,便車體外側儘可能平滑。為此,將風喇叭安裝於電阻制動頂蓋兩端,百葉窗安裝在側壁平面內,葉片上下開閉,車體頂蓋電阻制動處的凸出部分採用圓滑過渡,以減小其迎風面積。
(2)減輕重量
·按東風。型機車靜強度試驗結果,對強度與剛度富裕部分進行調整設計,
·對非受力部位的構件,大量採用輕質材料。
·充分利用間壁結構,將主整流櫃、微機控制櫃、空氣淨化裝置及更衣箱等部件吊掛在間壁上,以簡化安裝架,減輕機車重量。8·2·6機車輔助系統
輔助系統
(1)機車各有關部件的進出口及主要管道走向,在機車總體圖中統籌安排,管道走向合理,線路短而直,以減少流動阻力小,簡化布管工藝。
(2)油、水系統管道與部件設備間的連線,採用可撓球橡膠接頭,以隔離振動和提高管路的互換性。
(3)靜液壓油的冷卻由水冷改為風冷,減少低溫水系統的冷卻能力。
(4)預熱系統的控制方案的改進,將原輔助供油箱供油改為機車燃油箱直接供油,選用具有51單片機的控制系統。在水冷卻系統中增設溫度感測器,預熱鍋爐增設安全保護設施;使系統具有全自動控制和連續工作的能力。使機車冬季運用時,該預熱系統可實現對柴油機的油、水進行預熱和保溫。
技術改迸
對機車進行了一系列改進,歸納起來主要有如下幾個方面。
(1)加裝了重聯裝置、雙管供風、防寒裝置等。並且將空氣濾清器改為雙側迸風,加裝了紙質濾清器的四級濾清結構;電阻制動裝置進出口風口增設風動百葉窗;對側百葉窗濾清加強了密封性等。採取了一系列防風砂措施。
(2)為適應長大坡道牽引的要求,可採用機車齒數比改為65/22的牽引齒輪。
(3)將高、低壓櫃改為正壓通風。
(4)為適應旅客列車用風量的增加,機車改用Z台V-2.4/9型空氣壓縮機,替代原 V-1.6/9型空氣壓縮機。
(5)取消用於單機的二級緊急制動。
準確數據
UIC軸式 | Co'Co' |
1,435毫米 | |
輪徑 | 1,050毫米 |
軸重 | 23噸 |
通過最小曲線半徑 | 145米 |
機車長度 | 20,150毫米 |
機車寬度 | 3,304毫米 |
機車高度 | 4,736毫米 |
整備重量 | 141.4噸 |
燃料儲備量 | 6,500升 |
水儲備量 | 1,200公斤 |
砂儲備量 | 400公斤 |
傳動方式 | 交—直流電 |
發動機 | 16V280ZJA型柴油機 |
發動機功率 | 3,860千瓦 |
轉速(RPM) | 1000 rpm |
交流發電機 | JF204C |
牽引電動機 | ZD106 × 6 |
最高速度 | 170 km/h 153 km/h(高原型) |
持續速度 | 65.6 km/h 57.8 km/h (高原型) |
牽引功率 | 3,040 kW(機車標稱功率) |
牽引力 | 245 kN(最大)/160 kN(持續) 高原型:277 kN(最大)/181 kN(持續) |
列車制動 | 電阻制動、 電空制動 |
模型一覽表
貨號 車號 配屬 掛牌
CT00101 0018 廣鐵深段
CD00101 0160 京局京段
CT00102 0001 試驗車
CD00102 0006 上局滬段
CT00103 0128 京局京段 先鋒號
CD00103 1898 上局滬段 周恩來號
CD00104 無 無
CD00105 0452 京局京段
CD00106 0451 京局津段
CD00107 0441 上局滬段
CD00108 0448 濟局濟段
CD00109 0406 上局杭段
CD00110 0437 上局滬段
CD00111 0414 哈局三段
CD00112 0418 京局西段