DF4D型内燃机车的设计特点_1

1、机车总体布置

东风4D型客运内燃机车，是在东风4B和东风4C型内燃机车基础上进一步开发而成的新一代提速客运内燃机车。机车采用内走廊栅式车体，两端司机室，采用交直流电传动，轴式为C0-C0，轴重23t，最高运行速度为132km/h。

机车上部结构共分为七个部分:依次为第I司机室、电气室、传动室、动力室、冷却室、辅助室和第II司机室

机车车体为内走廊式侧壁承载全焊钢结构。

机车采用JZ-7型空气制动机。

为适应提速运行的需要，牵引电动机采用了滚动轴承抱轴的轴悬式悬挂装置。

2、机车动力装置

东风4D型机车装用16V240ZJD型柴油机。

3、机车电传动

与东风4B、东风4C型机车相比，东风4D型机车电传动装置的主要特点有:

(1)东风4D型机车柴油机的最大运用功率提高到2940kW，相应地东风4D型机车的标称功率提高到2425kW，分别提高了22.5%和 12.2%。

(2)为适应机车功率的提高和扩大机车恒功率速度范围，东风。D型机车装用了由永济厂专门开发的提高了容量的TQFR-3000E型交流同步主发电机和ZD109B型直流牵引电动机。

(3)牵引电动机的励磁率(磁场削弱)由B型、C型机车的两级改为一级。客运机车的励磁率为66%;货运机车的励磁率为60%;调车机车的励磁率为71%。

(4)客运机车牵引齿轮传动比为68/24,持续牵引力为214.8kN，持续速度为39km/h,机车恒功率最高速度可达145km/h。货运机车牵引齿轮传动比为63/14，持续牵引力为341.15kN，持续速度为24.5km/h,恒功率最高速度为92km/h

(5)电阻制动工况有两级电阻制动，最大制动电流为650A，最大励磁电流为740A。

(6)牵引整流装置改为GTF5100/1250型，额定直流输出电流为5070A，额定直流输出电压为1250V。

(7)装用2台ZTP一22型机油泵电动机，其功率为2.2kW，转速为3000r/min。在机车起动机油泵工况，2台电动机同时工作;在预热锅炉工况，由其中一台电动机作为辅助机油泵工作。 (8)为便于机车在不起动柴油机的情况下移动，增设了动车插座8CZ。当接通地面电源时，机车可以自行移动

(9)利用增设的电阻制动装置，机车可以进行自负荷试验，可方便地检测各个转速下的柴油机功率。

4、机车走行部

与东风4B、东风4C型机车相比，东风4D型客运机车走行部的主要特点有:

(1)转向架二系悬挂装置为4个橡胶堆旁承，并配有2个横向减振器。橡胶堆旁承的垂向挠度为15mm。在转向架与车体间，安装由荷兰进口的抗蛇行减振器，以提高机车运行的稳定性和机车临界速度。

(2)牵引电动机采用滚动轴承抱轴箱，左右2个滚动轴承为圆锥滚子轴承。用8个M36x3的螺栓，将滚动抱轴箱与牵引电动机连成一体。滚动抱轴箱相对轮对的横动量调整为0.05-0.18mm。

5、车 体

机车车体的主要特点有:

(1)机车采用框架式侧壁承载车体。主要由上部的司机室、侧墙、顶棚、隔墙和下部的底架、端部下骨架、排障器和牵引缓冲装置等组成。6道隔墙将车体分隔成7个工作间:依次为I司机室、电气室、传动室、动力室、冷却室、辅助室和II司机室。除司机室外，各室顶部均设有宽2350mm的开口，以供吊装各室的机组和设备。各开口均用活动顶盖覆盖。钢结构主要承载梁、杆件和板，均采用高强度16Mn低合金钢制成。车体的侧墙、隔墙和顶棚等件与东风。c型机车结构基本相同。

(2)车体的底架主要由2根侧梁、前后端部、前后旁承组梁、柴油机发电机组座梁等组成。侧梁由高度360mn、槽钢和厚10mm钢板组焊成箱形梁

(3)司机室外形与东风4c型机车相同。司机室内设有空调机、冰箱、半自动遮阳帘，还设有高舒适度座椅、新型可调照明灯、顶吹式风扇等设备，形成了一个舒适、方便、安全的工作环境。

6、机车辅助系统

机车各系统，包括辅助传动系统、燃油系统、机油系统、冷却水系统、预热系统、照明系统、充电系统、机车控制系统、空气制动系统以及检测、诊断和显示系统等。这些系统大多与东风4B型机车相似。

7、机车保护装置

(1)机车保护装置(行车安全监控设备)，是把计算机技术用于铁路行车监测、控制，以确保行车安全的电子装置和屯气装置。机车运行中，该装置引人行车速度、列车制动等行车参数和线路坡度、信号显示状态、信号机间距离等线路参数，经综合分析，计算出允许的运行速度和随时应采取的措施，以保证列车在充分发挥运行效率的情况下，防止机车超速，确保机车能在红色信号灯前停车。

(2)东风4D型机车的行车安全监控设备包括KJ-93A型列车运行监控记录装置， JS型(JT1型)数字化通用式机车信号系统 (包括JX1-8型八灯显示机车信号机)，机车速度系统(包括DF-16型光电速度传感器、 EGZ3/8型双针速度表和EGS3/8型双针速度表)，以及机车制动系统(包括JH-6型常用制动继电器箱、CZDF1/8.3型电空阀组、压力传感器和紧急制动电空阀)。

(3)行车安全监控设备的工作系统，还包含机车上原有的各项设备(如牵引、制动转换开关，前进、后退转换开关，柴油机转速显示，列车制动装置和机车运行速度显示等)、车载设备(行车监控主机箱及显示器、信号主机箱及显示器、信号接收线圈、机车常用制动继电器盒等)、转储设备(转储箱、转录电源和电缆等)以及地面设备(微机和相应的地面软件及有关外围设备)。

东风4型柴油机车（DF4），是中国铁路自主研发的一款柴油机车，DF4B型机车由大连机车车辆厂在1982年对东风4型及东风4A型机车进行了大量的改进实验后大量制造的改进型机车。东风4B采用内燃电力传动（交流—直流），分为客运型、货运型和高原型，车长20.5米，轴式Co-Co，最大运营速度（客运型）120km/h，（高原型和货运型）100km/h。东风4B型内燃机车自1982年起生产，现在踪影遍及中国各地，即使在电气化如火如荼的今天，它仍然是中国铁路一道靓丽的风景。　橙色的DF4，我们火车迷一般昵称为桔子，原先是专门指大连机车厂出产的2000系，主要牵引客车。现在涂装已经乱了，就不单指2000系了　绿色的，火车迷昵称为西瓜，主要是指其他机车厂（不包括资阳厂的9000系）生产的货运用DF4。资阳的9000系因为彩带是**的，昵称武警。这两种机车的动力主机并没有什么不同，主要区别在牵引电机到车轮这个过程上的齿轮传动比，桔子的齿轮扭力比较小，但转速高，适应牵引客车；西瓜的齿轮扭力大，但是速度慢。　但是现在由于很多机务段根据需要自己改了齿轮比，以适应交路的需要，以及翻修的时候喷漆比较随意；再加上为地方铁路生产的DF4的编号已不限于上述规则，所以现在基本来说，橙色和绿色的机车，本质上已经没有什么区别了。 “西瓜”简介　随着东风4型内燃机车在1970年代开始运用以来，相继发现一些问题。大连机车车辆厂针对这些问题进行大量试验和改进，至1982年1月研制出第一台东风4B型内燃机车（货运型）。相比起东风4型，东风4B型主要作出了以下改进 ：由东风4型、东风4A型装用的16V240ZJ、16V240ZJA型柴油机换成东风4B的16V240ZJB型柴油机，柴油机装车功率不变（2430千瓦 /3300马力），但容许无级调速，转速范围由500~1100转/分钟调整到430~1000转/分钟。并改用不少新型增压器和零部件，如曲轴、连杆、活塞、油泵等。　主发电机输出功率由原来的2059kW提高到2125kW，采用了强化铜散热器。　东风4型的主发电机与柴油机是半刚性联轴节连接，而东风4B是弹性联轴节。　使用改进后的ZQDR-410型牵引电动机。　机车标称功率增加到1985千瓦。　在相同应用情况下，东风4B的燃油消耗率比东风4型约低4%，空转油耗约降低25%，万吨公里的油耗量约降低9.6%，轮周效率由32.73%提高到33.47%。　东风4B货运型（坊间俗称西瓜）于1985年起批量生产，成为当时中国国内功率最大的电传动内燃机车，同时大连机车厂停产东风4型机车，全面转产东风4B型。1986年10月通过铁道部鉴定，同年被评为国家金牌奖产品，铁道部并正式指定东风4B型内燃机车为替代进口产品，令中国不再需要大批进口机车。1986年起，资阳机车厂和大同机车厂亦开始生产东风4B型机车。为保障行车安全，从1986年开始，东风4B型机车加装三项设备（俗称“三大件”），即机车自动停车装置、机车信号装置和列车无线调度电话装置。“武警”简介　1985年，大连机车厂在东风4B货运型机车基础上，研制了东风4B高原型（坊间俗称武警）机车，机车装用了高压比高效率的涡轮增压器，使机车牵引功率提高，目前主要运用在青藏铁路集团公司、南宁铁路局、兰州铁路局、乌鲁木齐铁路局及呼和浩特铁路局。 “橘子”简介　1986年，又研制了东风4B客运型（坊间俗称“桔子”）内燃机车，除牵引齿轮传动比由货运型的63：14，改为客运型的71：21外，机车的结构基本相同，齿轮比的改动实现了将货运机车“多拉慢走”转变为客运机车“少拉快跑”的目标。东风4B客运型最大运营速度为120 km/h，1987年起开始批量生产。　东风4B型客、货运内燃机车截至1998年，累计生产了4303台，这个数目相当于1999年全中国铁路内燃机车保有量的42.5%，在电气化动车组高铁等象征快速铁路的词语频现报端的今日，它仍然在承担着货运大列或绿皮车（22型车，25B型车），红皮车（25G型车）等客运列车的牵引工作，充当着不可替代的铁路运输使命。车辆改造有相当多在1982年或以前生产的东风4型及东风4A型机车在后来返厂厂修时也逐步被改造成更可靠的东风4B型，包括更换柴油机、联调切控阀、增压器和联轴节等部件，构造速度不变。另外，东风4B型也会按照各铁路局、机务段的需要来更改齿轮比，进行客运型改货运型、或货运型改客运型的改造。　亦有一些铁路局为了节省成本，将部分东风4B货运型由2001年开始改造成东风4D货运型，其中将柴油机换成东风4D的16V240ZJD型，又修改了传动部分，使东风4B改D型的装备和性能完全和东风4D货运型相同。东风4B改D的车身外观与改造前一样，机车编号也没有更换，但涂装变成了DF4D货运型的蓝色和**。　编号为东风4 7701-7732 的东风4B型机车因编号重复，因此每个编号各有两台机车。其中32台是由大连机车厂制造。而另外32台是由四方机车车辆厂原来生产的16组32台东风4E重联型内燃机车拆解改造而成，全部配属上海铁路局。这两批机车外观完全相同，只能靠生产厂牌区分。车号的区别:　·DF4 货运型，车号：0001-0108，柴油机型号：16V240JZ ，大连机车车辆厂制造　DF4A货运型，车号：0109-0770，柴油机型号：16V240JZA，大连机车车辆厂制造　DF4B货运型，车号：1001-1999，柴油机型号：16V240JZB，大连机车车辆厂制造　DF4 客运型，车号：2001-2031，柴油机型号：16V240JZ ，大连机车车辆厂制造　DF4B客运型，车号：2101-26**，柴油机型号：16V240JZB，大连机车车辆厂制造（还在制造中）　DF4A货运型，车号：3001-3042，柴油机型号：16V240JZA，资阳机车车辆厂制造　DF4B货运型，车号：3101-3999，柴油机型号：16V240JZB，资阳机车车辆厂制造　DF4B货运型，车号：6001-658*，柴油机型号：16V240JZB，大同机车车辆厂制造　DF4B货运型，车号：7001-77**，柴油机型号：16V240JZB，大连机车车辆厂制造（还在制造中）　DF4B货运型，车号：9001-95**，柴油机型号：16V240JZB，资阳机车车辆厂制造（还在制造中） 主要技术参数·用途 干线客运、货运 结构轨距 1435mm　轴式 Co－Co　轴径 1050mm　轴重 23±3%　整备重量 138±3%　通过最小曲线半径 145m　最大速度 客运：120km/h　货运：100km/h　持续速度 客运：28.5km/h　货运：21.6km/h　起动牵引力 客运：327.5KN　货运：435KN　持续牵引力 客运：243KN　货运：324KN　外形尺寸(长x宽x高) 21100x3309x4755mm