東方紅21型柴油機車

東方紅21型柴油機車中國鐵路使用的米軌柴油機車車型之一,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。

東方紅21型
雲南鐵路博物館展示的東方紅21型柴油機車
概覽
類型柴油機車
原產國 中國
生產商四方機車車輛廠
序列編號001~102,1001、1002
生產年份1977年 - 1984年;1988年
產量104台
主要用戶中華人民共和國鐵道部
中國鐵路總公司
越南鐵路總公司
緬甸鐵路公司
技術數據
華氏輪式0-4-4-0
UIC軸式B-B
軌距1,000毫米
軸重15噸
機車長度12,836毫米
機車寬度3,048米
機車高度3,793毫米
整備重量60噸
燃料儲備量2200升
傳動方式液力傳動
傳動裝置SF2010(Z)-2A
發動機12V180ZJA型柴油機 12V180ZL型柴油機(1000系准軌版裝用[1]
發動機功率1100馬力(810千瓦)
最高速度50公里/小時 80km/h (東方紅21 086)
持續速度12公里/小時
牽引力194.2千牛(起動)
137.3千牛(持續)

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[2]

1970年代初,青島四方機車車輛廠先後而設計生產了援助坦贊鐵路、軌距為1067毫米(英制米軌)的DFH1DFH2型窄軌柴油機車,以及援助越南DFH3型米軌柴油機車,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型准軌調車機車。由於四方機車車輛廠在液力傳動窄軌柴油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柴油機車的研製任務交給四方廠,並將其定型為東方紅21型[2]

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[3]

 
放置在昆明局開遠運用車間實訓庫內東方紅21型001號機車,配屬標註仍為昆局宜段

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、氣候炎熱的特點,再次對機車進行了改進,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[4];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[5]。至1984年,四方機車車輛廠累計生產了102台東方紅21型機車。

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准軌轉向架的東方紅21型機車,編號為1001、1002。

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題,包括車輪輪緣磨耗較大、柴油機穴蝕嚴重等。隨着機車逐步老化,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型米軌柴油機車[6];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。2001年,昆明局將一台車號為086的東方紅21型機車改造,將機車最大運行速度提高至80km/h,並在2001年牽引多種米軌車輛進行動力學試驗。

 
機車最大運行速度改造至80km/h的東方紅21型086號機車

隨着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。

截至2024年,昆明機務段共有15台左右東方紅21機車尚在運用,其中101號機車塗裝刷黑,命名為異龍號,專門用於牽引石屏至建水的觀光列車。目前仍在運用的東方紅21機車均加裝了空調。

出口

2006年,越南鐵路部門昆明鐵路局購置了30台東方紅21型機車,在越南鐵路系統內定型為D10H型[註 1],其中「D」代表柴油機車、「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3512B型柴油機[7]

 
2013年在緬甸仰光環狀線運轉的前東方紅21號

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,在緬甸鐵路系統內,這批機車編為DD.1110型。目前,這批機車已經全部退役[8]

技術特點

總體布置

東方紅21型柴油機車是1100馬力液力傳動米軌柴油機車,車體結構和總體布置與東方紅2型准軌機車大致相同,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B-B,最高運行速度50公里/小時,軸重15噸,總重60噸[4]

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型柴油機車所使用的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)。

傳動系統

東方紅21型柴油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[4]。第一批機車裝用SF2010Z-2A型液力變速箱,第二批機車裝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)[2]

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、軸箱拉杆式定位。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[4]

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);
  • 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,現位於犀浦校區校史館內[9]
  • 東方紅21型081號機車,退役後,原一直放置在昆明局原小石壩站的昆明機車廠內,後於2020年8月送至昆明機務段作為保存展示(此車為改號機車,原車號為009)。

注釋

  1. ^ 越南鐵路系統,D10H型柴油機車實際上可分為兩種:
    • 第一種D10H型柴油機車是美國陸軍越南戰爭期間將原先運用於泰國而調往越南共和國使用的普利茅斯CR-8型柴油機車英語Plymouth CR-8 locomotives,1975年越南戰爭結束後,這10台CR-8型柴油機車被越南鐵路接收,並被命名為D10H型柴油機車。
    • 第二種D10H型柴油機車即為2006年越南鐵路從中國鐵路購置的30台東方紅21型柴油機車,這些東方紅21型柴油機車亦被越南鐵路命名為D10H型柴油機車。

參考文獻

  1. ^ 东方红21型内燃机车. 雲南鐵路. [2018-07-12]. (原始內容存檔於2020-10-02). 
  2. ^ 2.0 2.1 2.2 謝倫. 云南米轨铁路机车和新型米轨内燃机车的展望. 《內燃機車》 (大連: 大連內燃機車研究所). 1995年8月, 258 (8): 21+25. ISSN 1003-1820. 
  3. ^ 四方機車車輛廠史志編纂委員會. 《四方机车车辆厂志 (1900-1993)》. 1996. 
  4. ^ 4.0 4.1 4.2 4.3 鐵道部運輸局裝備部. 《中华人民共和国铁路机车概要》. 中國: 中國鐵道出版社. 2009. ISBN 9787113091330. 
  5. ^ 东方红机车. 《雲南鐵道》 (昆明: 雲南省鐵道學會). 2010年1月. 
  6. ^ 王榮堂. 东风21型内燃机车研制与运用. 《四機科技》 (青島: 四方機車車輛廠). 2006年2月: 8–14. 
  7. ^ [= http://railvn.byethost3.com/D10H.html Locomotive D10H/DFH21] 請檢查|url=值 (幫助). Railways in Vietnam. [2012-02-28]. (原始內容存檔於2011-10-05). 
  8. ^ 中国赠缅甸米轨机车从河口口岸出境. 新華網雲南頻道. 2010-09-25 [2012-02-28]. (原始內容存檔於2016-03-04). 
  9. ^ 西南交通大學. 探寻|机车背后的故事. 澎湃新聞. 2022-05-11 [2023-11-17]. (原始內容存檔於2023-11-17). 

外部連結

參見