东风4D型 (DF4D)

东风—DF,代号为“东风”二字的拼音声母缩写


为了提高铁路运输的竞争能力,铁道部于1995年6月召开了部长办公会议,确定铁路提速的原则、目标与实施步骤;根据第九个五年计划(1996年至2000年)期间的铁路发展规划,要求到2000年实现“货运重载、客运提速”,提高铁路干线旅客列车的旅行速度,提速区段的快速旅客列车最高速度为140~160公里/小时;并决定在既有干线上进行提速试验,为未来大面积提速进行技术准备。

1996年9月,铁道部决定在1997年4月1日实施中国铁路第一次大面积提速,在京广、京沪、京哈三大干线的提速旅客列车最高运行时速将达到140公里,并要求大连机车车辆厂在东风4B和东风4C的基础上,立即着手研制东风4D型提速客运柴油机车。1996年12月15日,首台东风4D型客运机车在大连机车车辆厂落成。

东风4D提速客运机车最高运行速度为145公里/小时,装用了大连厂与英国里卡多(Ricardo)公司合作在16V240ZJB/C型柴油机基础上改进开发的16V240ZJD型柴油机,装车功率为2940千瓦,机车标称功率为2425千瓦。走行部牵引电机采用滚动轴承抱轴箱的半悬挂安装方式。当机车牵引大编组客车(1100吨)时,在平直线路上平均速度为132公里/小时;部分机车上并装有重联装置。早期生产的机车外形类似DF4C,从DF4D 0151机车起采用新的车顶圆弧外形以降低高速运行时的风阻和噪音,早期生产的机车亦陆续回厂改造。

按照铁道部的安排,首台机车出厂后随即赴北京,由铁道部科学研究院、北京铁路局、大连厂合作,先后在京承铁路、京秦铁路进行了机车动力学试验,显示东风4D机车运行平稳性、曲线通过性能、制动性能良好,最高试验速度达到157.7公里/小时。1997年2月,为了尽快满足铁路大提速的需要,东风4D客运机车在未进行运用考核的情况下迅速投入批量生产。至2003年停产,大连厂累计生产了575台东风4D型提速客运机车,车号为0001~0240、0243~0347、0353~0529、0532~0584。东风4D型提速客运机车是中国铁路第一、二、三次大提速的主型机车之一,于1990年代末大量配属北京、石家庄、天津、上海、长沙、济南、徐州、郑州、沈阳、山海关、三棵树、南京等机务段,并曾经参与陇海铁路、兰新铁路、京广铁路等干线提速试验。

此外为了适应货运的要求,1998年1月,大连厂决定在东风4D提速客车的基础上进行了货运性能改造,开发东风4D型货运机车。同年4月试制了两台货运型机车(0241、0242),配属北京铁路局石家庄机务段进行运用考核,主要担当石家庄—德州—济南间的货运牵引任务。鉴于货运型机车使用情况良好,陕西省西延铁路公司于1998年7月向大连厂订购了一台货运型机车(0348),同年9月被命名为“延安号”并投入使用,这也是东风4D首次进入地方铁路市场。1998年11月,东风4D货运机车开始批量生产,同时开始启用4000系的机车编号。

货运型与提速客运型主要结构基本相同,主要零部件均能通用互换。根据干线货运的需要,货运型在提速客运型基础上做出了一些改动,包括重新设计了牵引齿轮箱,将牵引齿轮齿数比由68:24改为63:14,最高运行速度调整为100公里/小时,机车起动牵引力、持续牵引力大幅提升到480、341千牛;取消了抗蛇行减振器;加装机车重联装置;以扩展机车恒功率速度范围。与东风4B、东风4C货运机车相比,东风4D货运机车的牵引性能有较大提高,柴油机装车功率分别比东风4B、东风4C机车高约20%、10%,起动牵引力分别提高了9.88%和11.1%,且燃油消耗率相对较低。

从1998年11月起投入批量生产,截至2011年大连厂累计生产了322台东风4D货运机车,车号为0241、0242、0348、1893、4001~4033、4036~4056、4063~4073、4078~4079、4082~4090、4093~4166、4170~4337;其中于2000年落成的1893号机车为“毛泽东号”,是以毛泽东的诞生年份命名,配属丰台机务段;而从2003年下半年生产的4094号机车开始改为采用标准化司机室,设有标准化操纵台,而外观上较显著的区别包括:标志灯无金属外框、雨刷下置、下开式侧窗、车门无玻璃窗等;此外,根据集通铁路公司的要求,大连厂于2006年为其研制了25吨轴重的货运型机车,通过在车体中部两侧加装压铁来提高粘着重量。

为了适应更广泛的使用市场,也适应西南地区山区铁路的货运需要,大连厂于2000年在东风4D货运机车的基础上,研制了东风4D径向转向架干线货运机车。机车主要结构和性能都与货运机车大致相同,最大运行速度为100公里/小时,但转向架换装了更为适合山区小半径曲线线路的两台三轴自导向径向转向架。大连厂早于1995年就开始联合上海铁道大学、西南交通大学,进行径向转向架研制,原计划用于东风6A货运机车但并未投入试制,其设计于数年之后被移植到东风4D机车。

当机车通过曲线时能自动减小轮轨冲角,适用于山区曲线多、半径小线路上的重载货运列车牵引。由于每台径向转向架比普通转向架重2.6吨,因此车体根据准高速客运型机车的结构进行了轻量化设计,以满足轴重23吨的要求。此外,又重新设计了牵引座、排障器、燃油箱等。首台径向转向架货运机车(7001)于2000年7月完成试制, 2003年6月30日起陆续配属柳州铁路局柳州机务段,担任焦柳铁路柳州至怀化区段的客、货列车牵引任务。大连厂累计生产了21台径向转向架货运型机车,车号为7001~7021。

根据实际应用的统计,径向转向架机车的轮缘磨耗率比普通转向架机车大幅减少74%。但发现径向转向架存在转动机构磨耗大、构架裂纹、制动单元杠杆折断、闸瓦磨偏、轴承容易故障、转向架维修困难等致命问题,对行车安全性和可靠性造成严重隐患。2006年9月,铁道部要求所有装用径向转向架的东风4D型机车分批返厂进行大修并更换为普通转向架,改造工程于2007年初完成。

货运型机车主要配属于北京铁路局、乌鲁木齐铁路局、南宁铁路局、上海铁路局、南昌铁路局,以及集通铁路公司、西延铁路公司、金温铁路公司、天津市铁路公司等地方铁路公司和少数厂矿企业。货运型机车一般采用奶黄色和天蓝色的车身涂装,以和客运型机车区别。铁路网友通常对东风4D货运型俗称为“DF4DH”,但“DF4DH”并不是官方正式命名。

总的来说东风4D型系列是在全国铁路干线旅客列车全面提速的大背景下而开发研制的干线主力机车,出色的完成了中国铁路大提速的任务。作为大连厂的金牌产品东风4D内燃机车,大连工人付出了大量心血和汗水。



图片作者:DF11-0422

编写、整理及英文版翻译:Akira ZHONG


 

图1:DF4D型内燃机车



图2:



图3:DF4D货运型机车,货运型DF4D型机车其外形跟 DF4C 型机车很相似,很多人都会很容易

混淆。从外表来快速分辨的方法是DF4C机车正面的方形灯箱和起角的车顶;而 DF4D 的则是

的头灯箱和圆弧角的车顶。




图4:货运型DF4D机车的正面



图5:车载的蓄电池



图6:DF4D型毛泽东号挂牌机车



图7:毛泽东号DF4D型机车的正面

图8:DF4D毛泽东号的机车挂牌


图9:DF4D毛泽东号的驾驶台


图10:新版的DF4D,配备了标准化司机室


图11:新版DF4D机车的侧面


图12:原本装备了径向转向架的DF4D,后来改回了常规转向架,如图