鐵路科普:東風(fēng)4C型內(nèi)燃機(jī)車
東風(fēng)4C型內(nèi)燃機(jī)車(DF4C),是中國鐵路使用的干線貨運(yùn)內(nèi)燃機(jī)車車型之一,由大連機(jī)車車輛廠于1985年研制成功、1990年投入批量生產(chǎn)。東風(fēng)4C型內(nèi)燃機(jī)車是在東風(fēng)4B型內(nèi)燃機(jī)車基礎(chǔ)上開發(fā)研制的升級產(chǎn)品,裝用經(jīng)過改良設(shè)計的16V240ZJC型柴油機(jī),最大功率達(dá)3600馬力(2645千瓦),機(jī)車的總體布置和電氣控制方面也作了較大的改進(jìn)。與東風(fēng)4B型機(jī)車相比,東風(fēng)4C型機(jī)車不但運(yùn)用功率有所提高,無論在牽引速度、經(jīng)濟(jì)性方面都比前者更為優(yōu)越,而且在結(jié)構(gòu)上也解決了東風(fēng)4B型機(jī)車不合理的布局和慣性質(zhì)量問題,并使機(jī)車重量分配更趨合理。除大連機(jī)車車輛廠外,資陽內(nèi)燃機(jī)車廠、大同機(jī)車廠和青島四方機(jī)車車輛廠均曾經(jīng)生產(chǎn)東風(fēng)4C型機(jī)車。截至1999年停產(chǎn),大連、資陽、青島四方、大同四家工廠共生產(chǎn)了845臺東風(fēng)4C型機(jī)車。 1978年以后,中國國民經(jīng)濟(jì)開始進(jìn)入改革開放的發(fā)展時期,而此時鐵路運(yùn)能不足與運(yùn)量增加的矛盾,成為制約國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的一個瓶頸。1981年3月,中共中央書記處書記、國務(wù)院副總理萬里及國家機(jī)關(guān)有關(guān)部門負(fù)責(zé)人等50余人,包括鐵道部原部長呂正操上將、時任鐵道部副部長鄧存?zhèn)?、沈陽鐵路局副局長李森茂,時任中共遼寧省委第一書記郭峰、省長陳璞如陪同下,來到大連機(jī)車車輛廠、大連內(nèi)燃機(jī)車研究所等單位視察工作。萬里副總理在參觀中聽取了東風(fēng)4B型內(nèi)燃機(jī)車的試制試驗情況,又詳細(xì)詢問了機(jī)車各部件的質(zhì)量及改進(jìn)情況,并在視察中對工廠今后的工作作了重要指示。1981年5月12日,鐵道部在全路電話會議上傳達(dá)了萬里副總理的重要指示,明確指出“東風(fēng)4型內(nèi)燃機(jī)車要在B型的基礎(chǔ)上進(jìn)一步改進(jìn),提高質(zhì)量。在B型基礎(chǔ)上系列化,著手研究試制C型”。 為了滿足鐵路運(yùn)輸對機(jī)車經(jīng)濟(jì)性、耐久性、可靠性的要求,大連機(jī)車車輛廠根據(jù)“生產(chǎn)一代、試制一代、研究一代”的方針,大連廠在試制試驗16V240ZJB型柴油機(jī)和東風(fēng)4B型內(nèi)燃機(jī)車的同時,已經(jīng)開始著手研發(fā)下一代16V240ZJC型柴油機(jī)和東風(fēng)4C型內(nèi)燃機(jī)車。1983年,東風(fēng)4C型內(nèi)燃機(jī)車的研制工作被列入1984年鐵路科技發(fā)展計劃,以及鐵道部“七五”規(guī)劃五十個重點(diǎn)項目之一。1982年至1983年,大連機(jī)車車輛廠與英國里卡多公司展開技術(shù)合作,采用里卡多公司提供的評價數(shù)據(jù)和改進(jìn)建議,對16V240ZJB型柴油機(jī)進(jìn)行改良設(shè)計。作為一期技術(shù)合作成果的首臺16V240ZJC型柴油機(jī)于1984年9月完成試制,并于1985年9月通過熱工性能試驗、扭振試驗和UIC100小時性能試驗。 1985年9月,首臺裝用16V240ZJC型柴油機(jī)的東風(fēng)4C型4001號機(jī)車由大連機(jī)車車輛廠研制成功[1][5][6]。與東風(fēng)4B型機(jī)車相比,東風(fēng)4C型機(jī)車除了柴油機(jī)最大運(yùn)用功率由3300馬力(2425千瓦)提高到3600馬力(2645千瓦),還采用了TQFR-3000B型同步發(fā)電機(jī)和ZQDR-410C型牽引電動機(jī)。此外,東風(fēng)4C型機(jī)車的總體布置和電氣控制方面也作了較大的改進(jìn),例如縮小了冷卻間的長度并減少了散熱器單節(jié)數(shù)量,第二司機(jī)室與冷卻室之間增設(shè)了一個隔音間,降低該司機(jī)室的噪聲以改善乘務(wù)員的工作環(huán)境,管路系統(tǒng)采用新型連接接頭,而電氣方面加裝了雙機(jī)重聯(lián)、電阻制動、電子恒功勵磁等裝置。 1985年10月,東風(fēng)4C型4001號機(jī)車配屬沈陽鐵路局赤峰機(jī)務(wù)段,在運(yùn)用條件較惡劣、線路坡度大、彎道隧道多的京通鐵路赤峰至隆化區(qū)段投入運(yùn)用考核。1986年11月,大連機(jī)車車輛廠又試制了東風(fēng)4C型4002號機(jī)車,于1987年1月配屬赤峰機(jī)務(wù)段投入運(yùn)用。1987年12月,采用新車體外形和新型增壓器的東風(fēng)4C型4003號機(jī)車出廠,之前的4001、4002號機(jī)車延續(xù)了東風(fēng)4B型機(jī)車整車圓弧過渡的外觀設(shè)計,但從4003號機(jī)車開始重新設(shè)計了機(jī)車外形,采用了棱角分明的車體外形,并且加大了司機(jī)室前窗玻璃。 1988年12月,東風(fēng)4C型機(jī)車通過鐵道部組織的15萬公里線路運(yùn)用考核。試驗結(jié)果顯示,在相同區(qū)段牽引相同重量的列車,東風(fēng)4C型機(jī)車比東風(fēng)4型機(jī)車平均運(yùn)行速度提高了約10%,萬噸公里耗油量較東風(fēng)4B型機(jī)車降低了7.5%,而在東風(fēng)4B型機(jī)車上存在的某些慣性質(zhì)量問題也得到了解決。1988年12月,東風(fēng)4C型機(jī)車通過鐵道部15萬公里線路運(yùn)用考核。1989年5月至6月,16V240ZJC型柴油機(jī)完成了按UIC標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行的100小時、360小時臺架耐久性試驗。1988年8月至12月,東風(fēng)4C型4005號機(jī)車先后在廣州鐵路局長沙機(jī)務(wù)段和北京環(huán)形鐵道試驗基地完成了牽引熱工性能試驗。1991年7月,東風(fēng)4C型機(jī)車通過鐵道部部級鑒定,并于同年獲國家科技進(jìn)步二等獎。 1990年,大連機(jī)車車輛廠開始批量生產(chǎn)東風(fēng)4C型貨運(yùn)機(jī)車,其車輛編號按東風(fēng)4系列編制。1995年起,根據(jù)中國鐵路機(jī)車車輛工業(yè)總公司統(tǒng)一安排,大連機(jī)車車輛廠將東風(fēng)4C型機(jī)車的圖紙先后轉(zhuǎn)讓給資陽內(nèi)燃機(jī)車廠、大同機(jī)車廠和青島四方機(jī)車車輛廠。截至1999年停產(chǎn),四家工廠共生產(chǎn)了845臺東風(fēng)4C型機(jī)車。其中,大連機(jī)車車輛廠在1985年至1998年間累計制造465臺(4001~4465);資陽內(nèi)燃機(jī)車廠于1996年至1999年間累計生產(chǎn)333臺(5004~5273、5276~5335);大同機(jī)車廠于1995年至1998年間累計制造了40臺(0001~0040);青島四方機(jī)車車輛廠于1998年生產(chǎn)了6臺(車號2001~2006)。東風(fēng)4C型內(nèi)燃機(jī)車現(xiàn)時主要運(yùn)用于哈爾濱鐵路局、北京鐵路局、沈陽鐵路局、呼和浩特鐵路局、烏魯木齊鐵路局、南寧鐵路局、上海鐵路局、南昌鐵路局、廣州鐵路集團(tuán)、昆明鐵路局、濟(jì)南鐵路局及武漢鐵路局。 在東風(fēng)4C型機(jī)車家族中,除了資陽內(nèi)燃機(jī)車于1999年試制的兩臺東風(fēng)4CK型內(nèi)燃機(jī)車(東風(fēng)4C型5274、5275號)之外,還有一輛與眾不同的東風(fēng)4C型4466號機(jī)車。該車由青島四方機(jī)車車輛廠于1998年生產(chǎn),為該廠自備車用于廠內(nèi)調(diào)車作業(yè),采用輪對空心軸六連桿傳動、低位牽引拉桿、單元式基礎(chǔ)制動裝置、整體輪對。機(jī)車除具備傳統(tǒng)的重聯(lián)控制功能,輔助電路亦可雙機(jī)重聯(lián)。亦有說法該車為徑向轉(zhuǎn)向架,但徑向機(jī)構(gòu)從外部觀察不明顯。四方廠一直未有公開關(guān)于此車的詳細(xì)資料,推測該車為四方廠在東風(fēng)4C型機(jī)車的基礎(chǔ)上自行設(shè)計試制的準(zhǔn)高速客運(yùn)機(jī)車,可用于雙機(jī)重聯(lián)牽引快速旅客列車,最大運(yùn)用速度為160公里/小時。 配屬呼和浩特鐵路局包頭西機(jī)務(wù)段的東風(fēng)4C型4275號機(jī)車,于2015年經(jīng)整修后援助給朝鮮鐵道省。在朝鮮鐵路系統(tǒng)中,東風(fēng)4系列機(jī)車被定型為朝鮮鐵道200型柴油機(jī)車,機(jī)車編號為??2xx(“??”意為“內(nèi)燃”)。 1999年,資陽內(nèi)燃機(jī)車廠根據(jù)中國鐵路客運(yùn)提速的發(fā)展方向,與烏魯木齊鐵路局北疆鐵路公司合作,在東風(fēng)4C型貨運(yùn)機(jī)車的基礎(chǔ)上改進(jìn)設(shè)計,自行研制了用于準(zhǔn)高速干線客運(yùn)的東風(fēng)4CK型內(nèi)燃機(jī)車。東風(fēng)4CK型內(nèi)燃機(jī)車的設(shè)計目的是滿足次級干線提速旅客列車的牽引需要,既可以單機(jī)用于牽引小編組的城際快速列車,或雙機(jī)重聯(lián)牽引大編組的快速旅客列車,運(yùn)行速度達(dá)到140~160公里/小時[12][13]。該型機(jī)車的主要特點(diǎn)為采用了A1A-A1A軸式,每臺轉(zhuǎn)向架前后兩根車軸為動力輪對,中間車軸為從動輪對。牽引電動機(jī)采用架懸式全懸掛的輪對空心軸驅(qū)動裝置,以及中部低位單拉桿牽引裝置、抗蛇行減震器、單側(cè)單元式基礎(chǔ)制動裝置等技術(shù)。機(jī)車裝用一臺與東風(fēng)4C型貨運(yùn)機(jī)車相同的16V240ZJC型柴油機(jī),裝車功率為3600馬力(2650千瓦)。傳動系統(tǒng)采用與東風(fēng)4D型內(nèi)燃機(jī)車相同的TQFR-3000E型同步牽引發(fā)電機(jī),以及與東風(fēng)11型內(nèi)燃機(jī)車相同的ZD106型直流牽引電動機(jī)。車體外觀設(shè)計參考了東風(fēng)11型機(jī)車。機(jī)車標(biāo)稱功率為2940馬力(2165千瓦),軸重21噸,最高速度為160公里/小時,恒功率速度范圍為70~160公里/小時,最大起動牽引力為167千牛,持續(xù)牽引力為106千牛。 資陽內(nèi)燃機(jī)車廠原計劃將該型客運(yùn)機(jī)車命名為東風(fēng)4CK型內(nèi)燃機(jī)車,但鐵道部沒有批準(zhǔn)資陽廠遞交的定型申請,亦從來沒有為國鐵路局采購該型機(jī)車的計劃。因此,兩臺東風(fēng)4CK原型車的編號,只能按東風(fēng)4C型貨運(yùn)機(jī)車系列編制,稱之為東風(fēng)4C型5274、5275號機(jī)車。2000年上半年,兩臺機(jī)車先后在環(huán)形鐵道試驗基地、京承鐵路、京秦鐵路進(jìn)行性能試驗,最高試驗速度達(dá)176公里/小時。試驗完畢后兩臺機(jī)車均被售予三茂鐵路公司,配屬三茂鐵路公司三水機(jī)務(wù)段投入三茂、廣三鐵路運(yùn)用。 東風(fēng)4D 1996年9月,鐵道部決定自1997年4月1日起實施中國鐵路第一次大提速,根據(jù)“繁忙干線上旅客列車最高時速140公里/小時”的規(guī)定,指示大連機(jī)車車輛廠立即開發(fā)研制用于提速客運(yùn)的東風(fēng)4D型內(nèi)燃機(jī)車。東風(fēng)4D型內(nèi)燃機(jī)車是在東風(fēng)4C型內(nèi)燃機(jī)車的基礎(chǔ)上設(shè)計開發(fā)的交—直流電傳動干線客運(yùn)機(jī)車。機(jī)車裝用一臺由大連機(jī)車車輛廠與英國里卡多公司合作研制的16V240ZJD型柴油機(jī),標(biāo)定功率為4400馬力(3240千瓦),裝車功率為4000馬力(2940千瓦)。傳動系統(tǒng)采用TQFR-3000E型同步牽引發(fā)電機(jī)和ZD109B型直流牽引電動機(jī),牽引電動機(jī)采用與東風(fēng)10F型內(nèi)燃機(jī)車相同的滾動軸承抱軸箱的軸懸式半懸掛驅(qū)動裝置。按機(jī)車牽引1100噸的20節(jié)大編組旅客列車計算,在平直線路運(yùn)行的最高平衡速度可以 達(dá)到132公里/小時,最高速度為145公里/小時 。大連機(jī)車車輛廠從1997年開始批量生產(chǎn)東風(fēng)4D型提速客運(yùn)機(jī)車,到2003年停產(chǎn)為止累計生產(chǎn)了575臺,成為中國鐵路第一、二、三次大提速的主型客運(yùn)機(jī)車之一。 機(jī)車編號 制造廠 生產(chǎn)年份 產(chǎn)量 備注 4001~4465 大連機(jī)車車輛廠 1985年、1990年—1998年 465臺 4001、4002號為試制機(jī)車 5001~5273 5276~5335 資陽機(jī)車廠 1996年—1999年 333臺 2004和2005均已報廢和拆除 0001~0040 大同機(jī)車廠 1995年—1998年 40臺 2001~2006 4466 四方機(jī)車車輛廠 1998年 7臺 東風(fēng)4C型內(nèi)燃機(jī)車是在東風(fēng)4B型機(jī)車基礎(chǔ)上研制的干線貨運(yùn)用的六軸內(nèi)燃機(jī)車,主要零部件與東風(fēng)4B型機(jī)車具有良好的通用互換性。機(jī)車采用雙司機(jī)室、內(nèi)走廊式、全鋼焊接結(jié)構(gòu)的框架式側(cè)墻承載車體。兩端設(shè)有同等功能的司機(jī)室,可雙向操縱機(jī)車。車體由左右側(cè)壁、底架、車頂、司機(jī)室焊接在一起,機(jī)車從前到后分別為第一司機(jī)室、電氣室、動力室、冷卻室、輔助室、第二司機(jī)室六個部分,其中電氣室 、動力室和冷卻室頂部均設(shè)計成活動頂蓋,以便拆裝車內(nèi)部件。與東風(fēng)4B型機(jī)車相比,東風(fēng)4C型機(jī)車縮短了冷卻室的長度,并減少了散熱器單節(jié)數(shù)量,以便在第二司機(jī)室與冷卻室之間增設(shè)輔助室,有效降低了第二司機(jī)室的噪聲。東風(fēng)4C型4001、4002號機(jī)車沿用了東風(fēng)4B型機(jī)車的車體結(jié)構(gòu),司機(jī)室采用圓弧過渡的外觀設(shè)計;從4003號機(jī)車開始車體外形有所變化,司機(jī)室采用了棱角分明的外形,并且加大了司機(jī)室前窗玻璃。 司機(jī)室內(nèi)機(jī)車運(yùn)行方向的左側(cè)設(shè)有司機(jī)操縱臺、JZ-7型空氣制動機(jī)的自動制動閥和單獨(dú)制動閥,右側(cè)設(shè)有副司機(jī)座席及工具箱;司機(jī)室后部設(shè)有手制動裝置手柄。電氣室內(nèi)設(shè)有電氣控制柜、主硅整流柜、勵磁整流柜和電阻制動柜等電氣設(shè)備,由啟動變速箱驅(qū)動的啟動發(fā)電機(jī)、勵磁機(jī)、測速發(fā)電機(jī)、前轉(zhuǎn)向架牽引電動機(jī)通風(fēng)機(jī)等輔助設(shè)備布置在電氣室后部地板上,勵磁整流柜、勵磁調(diào)節(jié)器等設(shè)備布置在電氣室后端隔墻上。動力室位于車體中部,安裝了一套柴油發(fā)電機(jī)組,機(jī)組通過八個橡膠彈性支座固定在車體底架上;動力室內(nèi)還裝有燃油輸送泵、燃油濾清器、啟動機(jī)油泵、機(jī)油熱交換器、機(jī)油濾清器、膨脹水箱、預(yù)熱鍋爐等輔助設(shè)備。動力室左右兩側(cè)側(cè)壁上各設(shè)有兩個柴油機(jī)進(jìn)氣口,并采用V型波浪濾網(wǎng)、多旋流管式慣性濾清器、紙質(zhì)濾清器組成三級空氣濾清器,車體側(cè)面上部還裝有兩臺通風(fēng)機(jī)將車內(nèi)熱風(fēng)排出車外。為了方便對動力裝置的檢修,機(jī)車除了在司機(jī)室設(shè)有側(cè)門外,在動力室的兩側(cè)也設(shè)有一對側(cè)門。 冷卻室設(shè)有油水系統(tǒng)冷卻裝置,冷卻室頂部裝有V型結(jié)構(gòu)的肋片扁管式銅散熱器,以及兩個直徑相同的軸流式冷卻風(fēng)扇。與東風(fēng)4B型機(jī)車相比,東風(fēng)4C型機(jī)車的銅散熱器單節(jié)數(shù)量由前者的56組減至44組,并改善了機(jī)油系統(tǒng)管道布置,從而使機(jī)車的重量分配更趨合理。機(jī)車設(shè)有兩套獨(dú)立的循環(huán)冷卻水系統(tǒng),分別為冷卻柴油機(jī)的高溫冷卻水系統(tǒng)(16個散熱器單節(jié)),以及冷卻增壓空氣、機(jī)油、靜液壓傳動油的低溫冷卻水系統(tǒng)(28個散熱器單節(jié))。冷卻室下方設(shè)有靜液壓變速箱、后轉(zhuǎn)向架牽引電動機(jī)通風(fēng)機(jī)、空氣壓縮機(jī)等,冷卻風(fēng)扇和牽引電動機(jī)通風(fēng)機(jī)均由靜液壓馬達(dá)傳動。冷卻室左右兩側(cè)側(cè)壁均設(shè)有六個通風(fēng)百葉窗口。輔助室內(nèi)設(shè)有預(yù)熱鍋爐、空氣系統(tǒng)風(fēng)源凈化裝置等設(shè)備。在車體下部兩臺轉(zhuǎn)向架之間的空間,吊裝著一個容積為9000升的燃油箱,油箱的左右兩側(cè)為鉛酸蓄電池組,前后為兩個總風(fēng)缸。機(jī)車制動系統(tǒng)使用JZ-7型空氣制動機(jī),可以單獨(dú)制動機(jī)車或同時制動機(jī)車和列車。 東風(fēng)4C型機(jī)車裝用一臺16汽缸、四沖程、V型結(jié)構(gòu)、直接噴射、開式燃燒室、廢氣渦輪增壓、增壓空氣中間冷卻的16V240ZJC型中速柴油機(jī)。與16V240ZJB型柴油機(jī)相比,16V240ZJC型柴油機(jī)安裝了經(jīng)改進(jìn)的曲軸、連桿、汽缸套、機(jī)油泵、水泵等部件,通過將平均有效壓力提高到1.77帕斯卡,使其標(biāo)定功率由3600馬力(2650千瓦)提高到4000馬力(2940千瓦),裝車功率由3300馬力(2430千瓦)提高到3600馬力(2650千瓦)。為了改善主軸瓦的工作條件,對曲柄臂嵌裝了鍛制的平衡重塊,使平衡塊占平衡回轉(zhuǎn)質(zhì)量的比值達(dá)到89.2%。其他改進(jìn)措施還包括采用加硼合金鑄鐵汽缸套,取消汽缸套螺旋筋,并增加汽缸壁厚度以提高強(qiáng)度;簡化調(diào)控傳動裝置,由凸輪軸通過彈性聯(lián)軸節(jié)直接驅(qū)動;改良配氣齒輪中雙聯(lián)齒輪和軸承結(jié)構(gòu);采用新型機(jī)油泵和高效水泵等。 柴油機(jī)機(jī)體采用鑄焊組合結(jié)構(gòu)(大連廠)或整體鑄造機(jī)體(資陽廠、四方廠),左右兩列汽缸中心線間夾角為50°,V型角上方設(shè)有主機(jī)油道、進(jìn)氣穩(wěn)壓箱、進(jìn)排氣支管、排氣總管等部分,兩套渦輪增壓器及中冷器組對稱安裝在柴油機(jī)兩端的上方。曲軸采用合金球鐵鑄造(大連廠)或合金鋼鍛壓(資陽廠、四方廠)。為改善柴油機(jī)軸系的動力性能,采用了簧片式彈性聯(lián)軸節(jié)(大連廠)或蓋斯林格聯(lián)軸節(jié)(四方廠)。汽缸直徑為240毫米,活塞行程為275毫米,額定轉(zhuǎn)速為每分鐘1000轉(zhuǎn),最低空載轉(zhuǎn)速為每分鐘430轉(zhuǎn),裝車功率為3600馬力(2650千瓦)。柴油機(jī)根據(jù)司機(jī)控制器發(fā)出的指令,通過控制聯(lián)合調(diào)節(jié)器配速機(jī)構(gòu)上的步進(jìn)電機(jī),實現(xiàn)對柴油機(jī)的無級調(diào)速控制。 在研制東風(fēng)4C型機(jī)車的時候,尚無新型增壓器可供使用,首兩臺機(jī)車出廠時仍沿用東風(fēng)4B型機(jī)車的增壓器,4001號機(jī)車最初裝用天津機(jī)車車輛機(jī)械廠生產(chǎn)的45GP802-1A型增壓器,4002號機(jī)車最初裝用大連內(nèi)燃機(jī)車研究所研制的45GP1301B型增壓器,試驗過程中發(fā)現(xiàn)增壓器與柴油機(jī)匹配不良、喘振及漏油問題嚴(yán)重 , 因此從4003號機(jī)車起改為使用江津增壓器引進(jìn)瑞士勃朗-包維利公司(BBC)專利生產(chǎn)的VTC254-13型增壓器,或天津機(jī)車車輛機(jī)械廠仿制的ZN290型增壓器,而4001、4002號機(jī)車亦于1989年完成換裝VTC254-13型增壓器。 東風(fēng)4C型內(nèi)燃機(jī)車采用交—直流電傳動裝置,柴油機(jī)直接驅(qū)動一臺交流同步發(fā)電機(jī)發(fā)出的三相交流電,經(jīng)由硅二極管組成的三相橋式整流裝置整流為直流電后,輸送給六臺并聯(lián)連接的直流牽引電動機(jī),通過傳動齒輪驅(qū)動輪對。東風(fēng)4C型和東風(fēng)4B型機(jī)車在電力傳動裝置方面的主要區(qū)別,是東風(fēng)4C型機(jī)車采用了TQFR-3000B型同步發(fā)電機(jī)和ZQDR-410C型牽引電動機(jī),使?fàn)恳妱訖C(jī)恒功率最高電壓從720伏特提高至770伏特,滿足機(jī)車功率提升和恒功率速度范圍擴(kuò)大的需要。恒功率速度范圍由東風(fēng)4B型的21.6~73.1公里/小時,提高至東風(fēng)4C型的23.7~90.6公里/小時。此外,東風(fēng)4C型機(jī)車還增設(shè)了機(jī)車重聯(lián)裝置。 牽引發(fā)電機(jī)采用TQFR-3000B型三相交流同步發(fā)電機(jī),額定容量為2570千伏安,額定電壓為386/606伏特,額定電流為3940/2444安培,額定轉(zhuǎn)速為每分鐘1000轉(zhuǎn),絕緣等級為H級,冷卻方式為自通風(fēng)式,主發(fā)電機(jī)凈重為5100公斤。牽引發(fā)電機(jī)由一個交流同步勵磁機(jī)勵磁,勵磁機(jī)由柴油機(jī)通過啟動變速箱驅(qū)動,其發(fā)出的交流電經(jīng)勵磁整流器轉(zhuǎn)換為直流電后,給發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子勵磁繞組勵磁[16]。勵磁系統(tǒng)加裝了電子恒功率勵磁裝置,令牽引發(fā)電機(jī)在柴油機(jī)全部工作轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)都具有恒功率調(diào)節(jié)作用。 牽引發(fā)電機(jī)發(fā)出的三相交流電由GTF-4800/770型硅整流裝置轉(zhuǎn)換成直流電,供給牽引電動機(jī)使用。每臺機(jī)車設(shè)有兩臺硅整流柜,硅整流裝置采用由硅二極管元件組成的三相橋式全波整流電路,整流電路每一橋臂有六個并聯(lián)的ZP500-20型風(fēng)冷平板式硅二極管,每臺整流柜共有36個二極管元件。硅整流裝置的最大直流輸出電壓為770伏特,額定直流輸出電流為4800安培。ZQDR-410C型牽引電動機(jī)(國家標(biāo)準(zhǔn)型號為ZD109)為四極串勵直流電動機(jī),額定功率為480千瓦,額定電壓為645伏特,額定轉(zhuǎn)速為每分鐘757轉(zhuǎn),定子及電樞絕緣等級均為F級,二級磁場削弱率分別為58%和42%,冷卻方式為強(qiáng)迫通風(fēng)。 東風(fēng)4C型機(jī)車設(shè)有電阻制動,在電阻制動工況時牽引電動機(jī)變?yōu)樗麆钪绷靼l(fā)電機(jī)工作,其激磁繞組全部串聯(lián)由牽引發(fā)電機(jī)經(jīng)硅整流柜供電,發(fā)出的電流輸入到車上兩個電阻制動柜,將電能通過電阻器轉(zhuǎn)化為熱能消耗掉;受制動電阻通風(fēng)冷卻條件的限制,最大制動電流限制為620安培,制動功率為2492千瓦。 機(jī)車走行部為兩臺可互換的無導(dǎo)框式三軸轉(zhuǎn)向架,其結(jié)構(gòu)與東風(fēng)4B型機(jī)車相同。轉(zhuǎn)向架采用鋼板組焊成封閉式箱形結(jié)構(gòu)的“目”字形構(gòu)架,由箱形截面的兩根側(cè)梁、兩根橫梁、前后端梁組焊而成,并分別焊有旁承座、拉桿座、外側(cè)彈簧座、牽引拐臂座、電機(jī)吊桿座、水平杠桿座、橫向止擋、制動座、制動缸座及砂箱座等。軸箱定位裝置采用拉桿式彈性定位結(jié)構(gòu),軸箱通過裝有橡膠關(guān)節(jié)元件的上、下軸箱拉桿與構(gòu)架相連接,實現(xiàn)軸箱相對于構(gòu)架的橫向和縱向定位。轉(zhuǎn)向架采用四點(diǎn)支承彈性油浴摩擦旁承裝置,車體全部重量通過八個旁承由兩臺轉(zhuǎn)向架支承,有利于抑制轉(zhuǎn)向架在直線運(yùn)行時的蛇行運(yùn)動。彈簧懸掛裝置分為一系和二系懸掛兩部分。一系懸掛采用獨(dú)立懸掛形式,包括軸箱與構(gòu)架之間的軸箱圓彈簧,用于衰減吸收來自軌道高頻振動的橡膠墊,以及在1、3、4、6軸裝有并列的液壓減震器;二系懸掛為轉(zhuǎn)向架構(gòu)架與車體之間的旁承橡膠堆。牽引力和制動力通過低位平行四桿牽引桿機(jī)構(gòu)傳遞,牽引點(diǎn)至軌面距離725毫米,有利于提高機(jī)車粘著利用率。 牽引電動機(jī)采用單側(cè)齒輪傳動的軸懸式驅(qū)動方式(滑動抱軸承式半懸掛),即牽引電動機(jī)的一側(cè)通過抱軸瓦(滑動軸承)剛性地支承在車軸上,另一側(cè)通過彈性元件(橡膠墊)和吊桿懸掛在轉(zhuǎn)向架構(gòu)架上。全部牽引電動機(jī)采用順置排列方式,即牽引電動機(jī)都放在車軸的同一側(cè),以減少軸重轉(zhuǎn)移的幅度。齒輪傳動比為4.5(63:14),最高運(yùn)行速度為100公里/小時?;A(chǔ)制動方式為帶閘瓦間隙自動調(diào)節(jié)器的單側(cè)踏面制動,每個車輪各有一套制動裝置,當(dāng)機(jī)車施行制動時,制動缸從空氣制動機(jī)獲得壓縮空氣,并通過杠桿機(jī)構(gòu)使閘瓦抱輪產(chǎn)生制動作用。停車制動為手制動裝置。 1992年10月11日凌晨2時55分,沈陽鐵路局梅河口機(jī)務(wù)段的東風(fēng)4C型4031號、4045號機(jī)車,重聯(lián)牽引一列貨物列車經(jīng)由沈吉鐵路運(yùn)行至石門嶺站,準(zhǔn)備停車會讓由天津開往吉林的323次旅客列車時,由于列車其中一個折角塞門被人關(guān)閉,列車制動失效。為避免列車相撞,貨物列車進(jìn)入石門嶺的安全線后脫軌顛覆。事故造成機(jī)車乘務(wù)員4人死亡,中斷行車10小時25分,兩臺機(jī)車報廢。 2003年3月9日上午6時許,沈陽鐵路局吉林機(jī)務(wù)段的東風(fēng)4C型4119號機(jī)車,牽引一列由吉林開往梅河口的貨物列車,經(jīng)由沈吉鐵路運(yùn)行至吉林市永吉縣境內(nèi)的雙河鎮(zhèn)站以東的無人看守平交道口時,與一輛加長大貨車相撞。事故造成機(jī)車大破、兩名機(jī)車乘務(wù)員重傷,大貨車內(nèi)五名乘客2死3重傷。機(jī)車后來在吉林機(jī)務(wù)段完成修復(fù),恢復(fù)運(yùn)行。 2012年1月23日下午12時43分,沈陽鐵路局錦州機(jī)務(wù)段的東風(fēng)4C型4070號機(jī)車牽引45261次貨物列車,抵達(dá)沈陽鐵路局通讓鐵路管內(nèi)太平川站擔(dān)當(dāng)調(diào)車作業(yè),以20公里/小時的速度推送一輛棚車至車站南頭岔區(qū)時,由于太平川站調(diào)車組人員精神疏忽,推進(jìn)車輛冒進(jìn)關(guān)閉的D8號調(diào)車信號機(jī)。與下行正在進(jìn)站的83651次煤炭列車發(fā)生側(cè)面沖突,造成推進(jìn)車輛脫軌,擔(dān)當(dāng)83651次列車本務(wù)機(jī)車的錦州機(jī)務(wù)段東風(fēng)4C型4075號被撞毀,司機(jī)室嚴(yán)重受損。83651次機(jī)車乘務(wù)員(隸屬白城機(jī)務(wù)段白城運(yùn)用車間)受重傷后搶救無效死亡,構(gòu)成鐵路交通一般B類事故。 2012年2月21日下午,上海鐵路局合肥機(jī)務(wù)段阜陽運(yùn)用車間的東風(fēng)4C型5155號機(jī)車,司機(jī)王某、學(xué)習(xí)司機(jī)趙某機(jī)班計劃擔(dān)當(dāng)41091次貨物列車牽引任務(wù)。14時44分在輔修庫整備線接車,開始進(jìn)行整備作業(yè)。14時52分司機(jī)在2室進(jìn)行甩車作業(yè)。15時03分,學(xué)習(xí)司機(jī)在做電器動作試驗, 15時06分,司機(jī)一人在2室起機(jī)。15時07分學(xué)習(xí)司機(jī)在啟機(jī)狀態(tài)下做柴油機(jī)升、降速電器動作試驗,此時,司機(jī)在2室緩解機(jī)車自閥,準(zhǔn)備做制動機(jī)試驗時,機(jī)車發(fā)生移動與前方停留的ND5型0332號機(jī)車發(fā)生沖撞。構(gòu)成調(diào)車沖突一般D1類事故[19]。ND5型0332號機(jī)車主梁嚴(yán)重變形,機(jī)車接近報廢。事故發(fā)生時,地溝內(nèi)有一電焊工在焊接抱軸油盒,車上有數(shù)人正在處理檢修尾活,電焊工被撞倒,車上一人因撞擊未站穩(wěn)摔傷。 2014年6月6日下午18時許,沈陽鐵路局吉林機(jī)務(wù)段的東風(fēng)4C型5146號機(jī)車,牽引一列蘇家屯周邊小運(yùn)轉(zhuǎn)貨物列車,在京哈鐵路虎石臺站進(jìn)站時,司機(jī)使用電阻制動調(diào)速,機(jī)車主電路出現(xiàn)接地,機(jī)車乘務(wù)員在未判明故障的情況下,未及時檢查處理故障將機(jī)車DJ和LJ繼電器盲目解鎖之后繼續(xù)運(yùn)行。隨后機(jī)車發(fā)生火災(zāi),乘務(wù)員無人受傷,事故后東風(fēng)4C型5146號機(jī)車報廢。 機(jī)車命名 機(jī)車編號 名稱 配屬 DF4C-0011 青年文明號 北京鐵路局豐臺機(jī)務(wù)段 DF4C-0020 青年文明號 北京鐵路局北京機(jī)務(wù)段 DF4C-2001 先鋒號 (已摘牌) 北京鐵路局北京機(jī)務(wù)段 DF4C-4026 先行號 沈陽鐵路局通遼機(jī)務(wù)段 DF4C-4054 青年號 沈陽鐵路局梅河口機(jī)務(wù)段 DF4C-4089 共青團(tuán)號 沈陽鐵路局吉林機(jī)務(wù)段 DF4C-4099 民兵號 沈陽鐵路局吉林機(jī)務(wù)段 DF4C-4275(朝鮮??274號) 共青團(tuán)號 呼和浩特鐵路局包頭西機(jī)務(wù)段/朝鮮鐵道省 DF4C-4280 團(tuán)結(jié)號 呼和浩特鐵路局包頭西機(jī)務(wù)段 DF4C-4436 勞動號 南昌鐵路局向塘機(jī)務(wù)段 DF4C-5012 青年文明號 北京鐵路局懷柔北機(jī)務(wù)段 DF4C-5068 青年文明號 哈爾濱鐵路局哈爾濱機(jī)務(wù)段 DF4C-5278 青年文明號 濟(jì)南鐵路局濟(jì)南西機(jī)務(wù)段 東風(fēng)4C型4001號機(jī)車,于1985年9月在大連機(jī)車車輛廠出廠,曾先后配屬沈陽鐵路局赤峰機(jī)務(wù)段和錦州機(jī)務(wù)段,于2010年9月初從錦州機(jī)務(wù)段移交中國鐵道博物館永久收藏,于2013年經(jīng)鑒定評為國家二級文物。 東風(fēng)4C型4040號機(jī)車,于1991年在大連機(jī)車車輛廠出廠,曾先后配屬沈陽鐵路局赤峰機(jī)務(wù)段、梅河口機(jī)務(wù)段、吉林機(jī)務(wù)段和白城機(jī)務(wù)段,于2012年12月初從白城機(jī)務(wù)段移交中國鐵道博物館永久收藏。 東風(fēng)4C型5331號機(jī)車,于2000年在資陽內(nèi)燃機(jī)車廠出廠,曾配屬沈陽鐵路局吉林機(jī)務(wù)段,現(xiàn)由沈陽鐵路陳列館收藏。
報廢的東風(fēng)4C型4031、4045號機(jī)車
保存在中國鐵道博物館的東風(fēng)4C型4040號機(jī)車與ND5型0049號機(jī)車
東風(fēng)4CK型5274號機(jī)車