日本國鐵DD20型柴油機車
DD20型柴油機車(日語:DD20形ディーゼル機関車)是日本國有鐵道的液力傳動柴油機車車型之一,該型機車屬於實驗性車型,僅試製了兩台並未投入批量生產。
DD20 | |
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概覽 | |
類型 | 柴油機車 |
原產國 | 日本 |
生產商 | 汽車製造、日本車輛製造 |
生產年份 | 1963年—1965年 |
產量 | 2台 |
主要用戶 | 日本國有鐵道 |
技術數據(DD20 1) | |
華氏輪式 | 0-4-4-0 |
UIC軸式 | B-B |
軌距 | 1,067毫米 |
輪徑 | 860毫米(新輪) |
軸重 | 13.75噸 |
轉向架 | DT122 |
機車長度 | 11,200毫米(連結器中心距) |
機車寬度 | 2,956毫米 |
機車高度 | 3,936毫米 |
整備重量 | 55.00噸 |
傳動方式 | 液力傳動 |
傳動裝置 | DW2A |
發動機 | DML61S |
發動機功率 | 1,000馬力 |
制動方式 | 空氣制動、手制動 |
開發背景
1957年,隨着鐵路運輸量伴隨日本經濟高速增長,日本國鐵宣佈執行第一個五年計劃(1957年—1961年),旨在提高鐵路系統運輸能力和推進牽引動力現代化。1958年,為了儘快制定具體的綜合牽引動力現代化計劃,日本國鐵成立了動力現代化調查委員會,目標是探討各種能源資源(電力、石油、煤炭)的供應情況、確定牽引動力電氣化和內燃化的範圍,並進一步制定各類鐵路車輛的技術型譜。1959年6月,委員會正式發表「動力現代化長期計劃」,決定在十五年內實現5000公里主要幹線電氣化和其餘路線內燃化,至1975年底淘汰全部蒸汽機車;內燃化區段的客運任務主要由動力分散式的柴油列車承擔,柴油機車主要用於牽引內燃化區段的貨物列車、電氣化區段的直通旅客列車、以及調車和小運轉任務[1]。
委員會並根據運用需要制定了國鐵標準型柴油機車的型譜,包括大型(輪周功率1200馬力)、中型(輪周功率800馬力)、小型(輪周功率550馬力)柴油機車。大型柴油機車計劃用來代替以D61型為代表的幹線蒸汽機車,中型及小型柴油機車計劃分別用來代替以9600型、8620型為代表的調車用舊型蒸汽機車[2]。至於柴油機車傳動方式的選擇,日本國鐵根據對DF50、DD13型柴油機車的比較,認為液力傳動機車的單位功率重量較小,因而更適合允許軸重較輕的日本鐵路,因此決定以後研製的柴油機車均採用液力傳動。
1962年至1963年間,為了填補上述型譜之中的大型和中型柴油機車,日本國鐵先後研製了DD51型幹線柴油機車和DD20型調車柴油機車,而小型柴油機車則由既有的DD13型柴油機車來擔當。
DD20 1
1963年初,DD20型柴油機車的首台原型車由汽車製造完成試製。這台機車實質上相當於半台DD51型柴油機車,採用單端司機室、雙側外走廊的罩式車體,司機室、液力傳動裝置、柴油機、冷卻裝置順序佈置在車體上部。為了便於司機在調車作業時的瞭望和操縱,司機室內採用雙操縱台的佈置方式,左右兩側各設有一個縱向司機操縱台,司機可以選擇任何一個來進行操縱,司機室外兩側還設有司機座位指示燈。車體底架的四個角上設有登車腳踏板,並且在機車前後兩端都設有過道及扶手[3]。
動力傳動系統亦相當於DD51型柴油機車初期型的一半,機車裝載一台四衝程、12氣缸、渦輪增壓、無中冷器的DML61S型高速柴油機,當額定轉速為每分鐘1500轉時的持續功率為1000馬力,柴油機採用電空式全速調速器來控制轉速。液力傳動系統主要包括液力傳動箱、車軸齒輪箱、萬向軸及彈性聯軸節等部件。DW2A型液力傳動裝置由一對增速齒輪、三個充排油式變扭器、減速齒輪、回動齒輪、控制機構等部分組成。由於DD20型柴油機車的車體長度較短,加上一台液力傳動裝置需要同時驅動四根車軸,因此其受到主傳動路線的限制而難以使用心盤承載的轉向架,並改為使用內側軸箱及旁承承載的DT122型轉向架。
1963年,DD20 1號機車配屬田端機關區擔當調車作業,至1971年轉配屬長岡機關區。為了與DD53型除雪柴油機車配合使用,這台機車在新津工廠進行了加裝重聯控制裝置的改造。DD20 1號機車從1977年開始被封存,1986年除籍報廢。機車報廢后被存放在新津車輛所,至1990年代初在新津車輛製作所解體。
DD20 2
1965年,日本車輛製造試製了第二台DD20型柴油機車,計劃用來搭配DD53型除雪柴油機車使用[4]。當DD20型機車與DD53型機車重聯執行除雪作業時,DD53型機車的兩台動力機組均用於提供除雪動力,而DD20型機車僅用於提供牽引動力及推動本務機車前進。DD20 2號機車的外形和車體結構與DD20 1號機車有很大分別,司機室設置在靠近車體中部的其中一側,以司機室為基準兩邊車體分別為長端及短端,這種車體結構亦被後來的DE10、DD16型柴油機車沿用。機車裝載一台帶中冷器的DML61Z型柴油機,持續功率提高至1100馬力。DD20 2號機車改為使用DT131A型轉向架,類似於DD53型柴油機車的DT131型轉向架。
DD20 2號機車出廠後被配屬長岡機關區,通常與DD53型除雪柴油機車配合使用,至1986年與DD20 1號機車同時除籍報廢,1988年11月底在新津車輛所解體。