北京型内燃机车(四轴液力传动干线客运内燃机车)

2023-08-15 33阅读

温馨提示:这篇文章已超过415天没有更新,请注意相关的内容是否还可用!

北京型内燃机车

四轴液力传动干线客运内燃机车

北京型内燃机车是北京二七机车工厂1970年开始试制,1975年批量生产的四轴液力传动干线客运内燃机车。机车标称功率1500kW,最大速度120km/h,车长15045mm,轴式B-B。

中文名 北京型内燃机车
外文名 Beijing type Diesel locomotive
别名 小北京、大北京
制造公司 北京二七机车厂
制造年份 1970
编组重量 23吨
制动装置 液力传动
轨距 1435
类型 内燃机车
产量 374台
主要用户 中国铁路总公司
速度 90~120公里/小时

定义

北京型内燃机车系北京长辛店二七机车车辆工厂在兄弟单位的协助下,于1971年9月试制成功的3000马力液力传动干线客运内燃机车。1975年6月正式投入批量生产,至1979年6月末共生产85台。

北京型机车有3个品种,一种就是4轴单节型【北京3型(橙色涂装为北京1型)】,这种单节的北京型机车被车迷昵称为“小北京”;另一种就是8轴双节重联型(北京2型),这种双单节的北京型机车共生产了6组12台,被车迷昵称为“大北京”;第三种是北京6000系,轴式D-D只生产了一台,不久便拆解改造成两台“小北京”。

北京型机车现在在逐渐被淘汰。但其依然为中国目前为止最成功的一款液力传动型机车。

发展历史

开发背景

早在1950年代末的大跃进运动期间,长辛店机车车辆工厂已经提出研制大功率内燃机车的计划。1959年8月,长辛店机车车辆工厂、铁道部科学研究院、天津动力机厂共同组成柴油机设计组,同年9月底完成了16V240Z型柴油机的初步图纸设计(不应与大连机车车辆厂研制的16V240ZJ型柴油机混淆),技术指标为V型结构、16气缸、气缸内径240毫米、活塞行程270毫米、标定功率3000马力(2200千瓦)。

1960年初,长辛店机车车辆工厂成立大功率内燃机车领导小组,并提出了3000马力电力传动干线货运内燃机车的设计建议书,同年4月完成设计图纸并准备投入试制。1961年,时值三年困难时期,根据中共中央“调整、巩固、充实、提高”和铁道部“先修后造,以修为主,质量第一”的方针,该型机车在铁道部于南口召开的内燃机车设计研究会议上被要求下马。

1966年,文化大革命的风暴刮到了北京二七机车车辆工厂(长辛店机车车辆工厂于1966年9月改称北京二七机车车辆工厂),工厂的生产秩序受到严重冲击。1968年9月,由解放军8341部队组成的军宣队进厂实施军管,一批厂级干部和中层干部被结合进工厂领导班子,工厂各方面逐步恢复正常生产。同时,根据铁道部“高速柴油机和中速柴油机并举,电传动和液力传动并举”的方针,二七工厂再度酝酿设计第二代国产内燃机车。

1968年10月,二七机车车辆工厂以ND1型内燃机车修理车间为主体,与铁科院机辆所组成临时设计小组,开始对16V240Z型柴油机全面修改设计。随着国际上机车柴油机的技术进步和功率提升,16V240Z型柴油机与国外同类型柴油机相比已相对落后,设计小组决定将16气缸机型改为12气缸,缸径仍保持240毫米,活塞行程改为260毫米,功率等级仍然为3000马力(2200千瓦),额定转速由每分钟1000转提高至1100转,修改设计后的机型称之为12V240ZJ型柴油机。

文化大革命期间,毛泽东对铁路牵引动力内燃化的进程给予特别的关注。1969年3月31日,毛泽东接见了北京二七机车车辆厂军管会代表贾汀(周家鼎之化名,曾担任过周恩来的军事秘书,因受江青迫害而被周恩来安排到二七工厂“支工”),听取了工厂“抓革命,促生产”的汇报。

毛泽东特地就二七工厂是否上马内燃机车的问题作出批示: “二七厂生产问题,当前以修为主,制造为次,可以搞点制造,多搞几次试验,方向要往这上走”。毛泽东的最高指示在那个时期有着绝对的权威性,“三·三一”批示激励二七工厂加快研制步伐。1969年7月15日,第一台12V240ZJ型柴油机在二七工厂完成组装,随后又完成了第二台柴油机,并送往北京环形铁道进行试验。

性能试验

1976年至1980年,为了摸清北京型客运机车的技术经济性能,铁道部组织了多次的机车牵引性能试验。1976年4月,北京型客运机车完成了京广铁路长距离直达牵引运行试验,北京型3002号机车牵引16辆编组客车及备用的北京型3004号机车(总重904吨)运行于北京至广州间,往返运行共4728公里,连续运行102小时,并在单机牵引的情况下顺利通过信阳至广水间的长大坡道(上行线鸡公山至李家寨,下行线武胜关至孝子店)。

1979年3月,北京型客运机车又在京包铁路北京至大同间进行牵引试验,北京型3058号和3065号机车双机重联牵引12辆编组的试验列车(总重600吨),往返运行共760公里,并以23公里/小时的速度通过最大坡度达到33‰、位于南口至康庄之间关沟段的居庸关坡道,并作了坡停起动试验。两次试验证明北京型客运机车具有良好的牵引性能和动力学性能,机车运行可靠、燃油消耗率较低。

从1974年10月起,二七工厂开始对12V240ZJ型柴油机进行第二阶段的改进试验,目的是进一步提高柴油机强化系数和功率,最终达到小时功率3300马力、持续功率3000马力的设计目标。除了采用大连内燃机车研究所研制的高压比1102型增压器,还对喷油装置的参数作出调整以降低爆发压力。1978年1月,北京型3036号机车的柴油机完成了持续功率3000马力工况下的100小时连续运转试验,试验结果显示柴油机的技术经济性能得到进一步提升。此后,虽然没有提高北京型机车的柴油机装车功率,但柴油机可靠性和机车功率储备系数也相应提高。

1981年9月至1982年3月,铁道部选定了北京铁路局天津机务段的北京型3142号机车,在大连内燃机车研究所内的机车定置试验台上对其进行全面的牵引热工性能试验,包括机车牵引性能、柴油机油耗、柴油机起动性能、传动装置换档性能、模拟高原工况等试验项目,试验结果显示机车各项性能均达到设计要求,机车最高轮周效率可达31.32%(司机控制器手柄15位,对应速度为104公里/小时),相应燃油消耗率为274.7克/公里小时。北京型机车的轮周效率在世界上已属名列前茅,并已经超过了由西德进口的NY6型机车(30.4%)。

1977年底,随着12V240ZJ型柴油机经过了较长时间的运用试验,北京二七机车车辆工厂对北京型6001号货运机车进行改造,除了液力传动系统、车体和转向架仍然保留原来的部件外,柴油机、冷却装置、制动系统、电气系统等均改用与北京型客运机车相同的部件,并增设了轮缘润滑装置。1978年2月,铁道部安排北京型6001号机车在北京铁路局丰台机务段开始分阶段进行10万公里的运行考核,先后在京山铁路丰台西至天津南仓、丰沙铁路张家口南至丰台西、京原铁路丰台西至灵丘之间担当正常的货物列车牵引交路,至1979年7月按现行牵引定数和列车运行图的要求完成了10万公里牵引试验 , 累计走行里程达104935公里。

为了进一步了解机车的牵引制动性能和潜力,北京型6001号机车在完成10万公里考核后,于1979年7月先后完成了三次牵引性能试验,包括在京包铁路北京至康庄间进行的大坡度牵引制动试验,在京山铁路丰台西至南仓间进行的4000吨重载牵引试验,以及在丰沙铁路丰台西至张家口南间进行困难区段运行试验。试验结果显示,北京型6001号机车牵引能力较大,且尚有一定的功率储备,能满足在平原地区以80公里/小时速度牵引4000吨货物列车的要求。

在京包铁路南口至青龙桥之间的长大坡道上,牵引721吨旅客列车时的坡顶速度达26公里/小时,在20‰下坡道上使用15档液力制动,列车速度稳定在30公里/小时以下。而在较多小半径曲线的丰沙铁路和京原铁路上,即使其采用固定轴距较大的四轴转向架,轮缘磨耗量也与运行于相同区段的ND4型内燃机车相若。

北京型6001号货运机车在完成10万公里考核和牵引性能试验后,返回二七工厂更换成与北京型客运机车相同的液力传动箱,随后于1981年6月正式配属石家庄机务段并投入石德铁路运用。至此,北京型6001号机车的柴油机、传动装置、辅助系统、冷却系统基本上均与客运型机车相同。由于当时货物列车牵引定数较小,导致机车功率利用系数较低、相对燃油消耗率较高,未能充分发挥该型大功率机车的性能,而且四轴转向架的检修亦较为困难,因此石家庄机务段提出将其改造成客运机车的建议。1983年,北京型6001号机车被送返二七机车工厂,改造成北京型3211号及3212号客运机车,于1984年1月出厂并交付石家庄机务段。

援助朝鲜

2000年代初,中华人民共和国铁道部曾经将部分已被淘汰的北京型客运机车无偿援助朝鲜民主主义人民共和国。在朝鲜铁路系统中,北京型机车被定型为朝鲜铁道300型柴油机车,机车编号为내연3XX(“내연”意为“内燃”)。根据非正式统计,朝鲜铁路从中国接收了至少33台北京型内燃机车,主要用于平壤周边的调车作业和货物列车牵引任务。

车辆保存

北京型3003号机车,由北京二七机车车辆厂于1974年制造(但车身上的工厂铭牌标识为1970年),原配属北京铁路局北京内燃机务段,至1990年代初转配太原机务段,曾经担当南同蒲铁路太原至临汾间的客车交路,退役后太原铁路局于2008年将其赠送给中国铁道博物馆永久收藏。

北京型3181号机车,由北京二七机车车辆厂于1983年制造,后期出售给中铁一局集团有限公司,退役后交付给陕西铁路工程职业技术学院,作为教学用车。

北京型3226号机车,由北京二七机车车辆厂于1984年制造,后期作为北京东北环铁路望和支线和平里站的调车机车,至2000年代初望和支线改建成北京地铁13号线之后,该机车便一直存放于北京造纸一厂铁路专用线,后来改为放置于北京市东城区东直门外的当代MOMA艺术区内,作为园区景观。

北京型3242号机车,由北京二七机车车辆厂于1986年制造,退役后保存于沈阳铁路陈列馆(该车为改号机车,原车号不明)。

北京型3263号机车,由北京二七机车车辆厂于1985年制造,曾经配属北京铁路局太原机务段,运用后期作为太原机务段段内的调车机车使用,退役后被存放于太原机务段北区的储备场,至2014年太原机务段北区进行段区改造后,该机车进入新建的机车展示区保存展示。

北京型3278号机车,由北京二七机车车辆厂于1985年制造,原配属郑州铁路局郑州机务南段,退役后由郑州铁路局于2004年4月28日赠予郑州世纪欢乐园作静态展览。

北京型3290号机车,由北京二七机车车辆厂于1986年制造,原配属北京铁路局怀柔北机务段,退役后被放置在位于锦州市太和区凌西大街的南庄里文化创意城。

数据

轨距距:1435毫米

装车功率:2X2700马力

轴式:2(B-B)

整备重量:2X92吨

轴重:23吨

最高速度:120公里/小时

传动方式:液力

柴油机型号:12V240ZJ

柴油机缸径:240毫米

柴油机行程:260/273.5毫米

柴油机转速:1100r/min

专运型机车使用的是12V240ZJ-2型柴油机,由北京二七机车厂于1986年开始制造。

现状

除北京铁路局外,目前各地国铁的北京单节型机车均已经退役,周口等地方铁路还有少量作为干线客运机车使用,同时在各地厂矿,还存有少量北京单节型机车作为调车机使用。

北京重联型机车均配属京局京段,2009年5月以前曾用作京原线的客车牵引。但由于车况的问题,后被东风4D及东风10F等电力传动机车取代,生产的全部6组北京重联型机车于2010年4月初在北京机务段全部被报废拆解。

参考资料

1.北京型内燃机车·中国知网

目录[+]