东风4B型(DF4B)内燃机车

春风4B型(DF4B)内燃机车之迟辟智美创作一、简介春风4B型内燃机车是在春风4型内燃机车基础上发展的换代产物.其主要特点:装用16V240ZJB型柴油机，装车功率2430kW(3300马力)，柴油机转速由500~llOOr/min调整到430〜lOOOr/min,柴油机机体、曲轴、缸盖、连杆、活塞、缸套、高压油泵、主轴瓦等零部件的结构进行了较年夜改进;装用了步进机电驱动的无级调速器和九节式排气总管.调整主发机电输出功率，由原来的2059kW提高到2125kW;改善了牵引电念头吸、排风方式.装用56组强化铜散器;采纳7482度的温度控制阀感温元件，控制高温冷却水出口温度.通过上述改进，机车的技术性能和运用可靠性有明显的提高.机车轮周效率到达33.4%.春风4B型货运内燃机车于1982年开始批量生产，春风4B型客运内燃机车于1987年开始生产.春风4B型客、货运内燃机车累计生产了4303台，相当于1999年全路内燃机车保有量的42.5%.春风4B型机车是国产电传动内燃机车的基本型，为发展变型产物和产物系列化奠基了基础.该型机车的批量生产，推动了我国铁路牵引动力内燃化的进程.二、设计特点1、机车总体安插3 415 51 IRIfl11IT3 ina7BIS13AW2-2-11东风廻型内燃机车思休布畳1—榮汩世車机理；2—叢诵啡：寸一车依；4—舜向衆；'—沟却裳量*£—然诒霍致:T—机谕慕純;囲一冷却水条輦；9_空气轴维然；n通風机；］|_测童仗衷；［2—空岂甫切茶端*13—HL砂乘的;14—肖动挣制兼按；⑴一电丸遼背；迢一特詁机构；门茯枯系St18前廉装賣；IF-酋电迫當.春风4B型机车采纳交直流电传动，柴油机的最年夜运用功率为2430kW.客运和货运两种机型，除牵引齿轮传动比分歧外（客运机车为71/21=3.38;货运机车为63/14=4.5），机车的结构基秘闻同.机车采纳框架式侧壁承载车体.它是一个全焊的钢结构，由侧墙、顶棚、底架、4组内部隔墙和两端司机室组成.4组内部隔墙将车体分为第1司机室、电气室、、动力室、冷却室、第「司机室5个部份.机车走行部为两台可以互换的三轴转向架.2、机车动力装置春风4B型机车采纳16V240ZJB型柴油机.16V240ZJB型柴油机为V型、16缸、废气涡轮增压、空气中间冷却、直接喷射燃烧室、四冲程年夜功率中速柴油机.3、机车电传动春风4B型机车采纳交直流电传动装置.TQFR3000型同步牵引发机电（通称主发机电）的转子轴端，通过弹性联轴器与柴油机相联.机电座端与柴油机联接箱连接，机电轴伸为锥度结构.它通过带有橡胶减震装置的万向联轴节，经变速箱增速后带动起动发机电和感应子励磁机以及测速发机电.同步牵引发机电发生的三相交流电，经整流柜三相桥式全波整流后，输送给6台并联的ZQDR一410型牵引电念头.再由牵引电念头通过传动齿轮驱动车轮旋转，从而使机车运行.从整流柜到牵引电念头之间，电路的通断由6个主接触器分别控制.另外，还设有两个转换开关，用它转换牵引电念头励磁绕组的电流方向，从而改变牵引电念头的转向j控制机车的前进或后退.机车在电阻制开工况下，两个转换开关将牵引电念头改接成他励直流发机电工况，6台牵引电念头的励磁绕组被串连在一起，由同步牵引发机电经整流柜制动电空接触器供给励磁，机电转子由轮对驱动，将列车运行的动能转化为电能，并分别输往制动电阻，转化为热量，再由轴流式风机吹风，将热量散到年夜气中，从而实现电阻制动.4、机车走行部机车走行部为两台可以互换的三轴转向架，采纳拉杆式轴箱、牵引杆机构、全焊接构架.机车整个上部结构通过8个弹性摩擦旁承座落在两台转向架上.每台转向架与车体间由一组低位平行四杆牵引杆机构相联，以传递牵引力和制动力.转向架轴箱采纳弹性拉杆定位，轴箱内采纳滚动轴承.转向架具有二系悬挂，一系是轴箱弹簧，二系由橡胶圆饼串连组成，位于旁承上方，以吸收高频振动.每个车轴上均悬挂一台牵引电念头.在车架与转向架之间，设有弹性侧挡.当机车在曲线上运行时，弹性侧档可与牵引杆杆件系统一起形成一个假想的中心区域，以便转向架绕此申心区域相对车体作回转运动.每个动轮均设有一个闸缸，采纳单侧单闸瓦，并带有闸瓦自动调节器.5、车体机车的车体采纳框架式承载车体.车体由底架，侧壁、顶棚、隔墙组焊成为一个整体的全钢焊接结构.车体钢结构的主要承载杆件，采纳16Mn钢材.它具有良好的可焊性能，机械强度优于一般的A3钢材.机车车钩采纳年夜连厂通用件"改进下开式3号车钩"，它是在下开式3号车钩基础上改进而来.其特点是车钩保管了原3号钩的良好防跳装置，又利用了货车13号车钩的主要零件.钩体和铸钢件与13号钩体通用，用时仅将13号钩体内的下防跳凸台铲去即可.另外，钩尾框、从板均采纳货车件，缓冲器为二号缓冲器.6、机车辅助系统(1)燃油系统机车燃油系统由燃油箱、燃油粗滤器、燃油输送泵、平安阀、逆止阀和截止阀、燃油预热器及管路等组成.(2)机油系统春风.型机车机油系统是以机油泵作为迫使机油循环流动，机油经过滤清和冷却后，向柴油机各零部件的摩擦概况供给一定压力和温度的洁净机油，并冷却活塞.机油带出摩擦及部份燃烧的热量，最后流回柴油机油底壳内.整个机油系统，包括柴油机油底壳、恍油泵、机油热交换器、机油滤清器、柴油机内部润滑系统、机油离心精滤器、起念头油泵、油压继电器和仪表、各种阀及管路等.另外，还有对机油进行预热的辅助机油泵.(3)冷却水系统春风4B型机车冷却水系统，为兼顾气缸和增压空气分歧的冷却要求，分为高、低(中冷)温两个冷却系统.主要部件有膨胀水箱、冷却水泵、空气冷却器(中冷器)、机油热交换器、散热器、冷却风扇、静液压油热交换器及逆止阀、管路等.它们按一定的次第由管路和管件连接起来，组成两个循环回路.高温水循环系统，主要冷却柴油机气缸套、气缸盖和涡轮增压器出气壳.高温水循环系统，冷却增压空气和机油.两个水系统共用一个膨胀水箱.春风4b型机车上采纳铜管筋片式散热器，总共56组•其中高温水用刀组，高温水用32组.散热器以V形装置在冷却室的钢骨架上.钢架上部装有用静压马达驱动的冷却风扇.空气系统机车采纳两台NPT5型空气压缩机，为直流110V电念头驱动.空气压缩机在额定转速lOOOr/min时，供风量为2400L/min，风压为650900kPa.空气压缩机压出的压缩空气，除供JZ7型空气制念头系统应用外，还供给机车自动控制系统和撒砂系统应用.辅助传动系统春风4B型机车辅助传动系统，主要由机械传动、静液压传动和由直流电念头直接驱动三种型式组成.由辅助传动装置传递动力的辅助设备，有励磁机、起动发机电、前通风机、测速发机电、后通风机、冷却风扇及由直流电念头直接驱动的空气压缩机等.在柴油机输出端，由柴油机曲轴经牵引发机电电枢轴和弹性法兰、万向轴与起动变速箱相联.起动变速箱共有两个输出轴分成四个输出端;经两个弹性套柱销联轴器分别带动起动发机电和励磁机;经尼龙绳联轴器带动通风机;经三角皮带带动测速发机电.在柴油机自由端，由柴油机曲轴经传动轴直接带动态液压变速箱.通过静液压变速箱两侧输出轴的内花键，直接带动态液压泵，然后由静液压系统管路将泵打出的高压油输送给静液压马达;直接带动冷却风扇.静液压变速箱中间轴下部的输出轴;经尼龙绳联结轴带动后通风机.三、技术改进春风4B型机车在运用中作了下列改进:⑴柴油机装用多种新型增压器•春风4B型机车16V240ZJB型柴油机，原来装用45GP802IA和45GP8024型增压器.由于该增压器喘振裕度小、综合效率低、工作性能差等缺点，先后改用过ZN300、ZN310、ZN290和VTC25413等新型增压器.前两种增压器的装置尺寸及油、水、气接口位置和尺寸，均与45GP802型增压器一致，因此可在柴油机和机车上不作改造即可方便地更换.后两种增压器由于结构尺寸和接口位置及尺寸有较年夜变动，因此柴油机和机车上需作较年夜的改动才华装用.增压器采纳YFLA80x15LW型高级机油滤清器原装用的肥5型机油滤清器的滤芯由2幻目的铜丝网圆盘组成，在实际使用中难以保证机油的清洁度，影响了增压器转子与轴承的可靠工作.为此，采纳新研制的YFLA80x15LW型机油滤清器.该滤器的滤材采纳51迸的美国PALL公司的复合滤材专利，其滤清度可达15jLim.其外形与接口尺寸与原滤清器相同，便于互换.柴油机自由端中间齿轮支架的改进柴油机中间齿轮支架在运用中发生断裂.经有限元计算分析，加年夜了支架轴根部过渡圆弧半径，并改进了支架轴真个定位设计.柴油机排气系统小波纹管的改进春风4B型机车在运用中发生小波纹管衬筒端边焊缝开裂、破损脱落，打坏增压器.为此将衬筒板适当加厚，并将衬筒端翻边，使其适当高出法兰平面.当连接螺栓把紧时，可将衬筒翻边牢牢压住，从而解决这一造成机破事故的问题.排气总管的年夜波纹管的衬筒结构也曾作过类似的改进.柴油机曲轴箱差示压力计的改进差示压力计是柴油机平安呵护装置之一.原设计结构在机车运用中经常发生误举措.为保证机车平安运行，将差示压力计U彩管的年夜气端接至与年夜气相通的车底架横梁空间.机油滤清器的改进春风4B型机车机油滤清器原为二级网式.第一级为钢丝环绕纠缠式，钢丝之间的间隙为50um;第二级为铜丝网盘，尺寸为200目，名义空隙为80um.该滤清器不能满足柴油机对机油滤清度的要求.后引进英国的VOKES滤器，将其超细毛毡深式滤芯进行国产化，研制出由无纺布(化纤毡)制成的滤芯，其滤清度可提高到10~15um.为保证行车平安，从1986年开始，机车加装三项设备，即机车自动停车装置、机车信号装置和列车无线调度德律风装置.19