東風4B型內燃機車的技術特點
東風4B型柴油機車是幹線客貨運用六軸柴油機車,采用雙司機室、內走廊式全鋼焊接的框架式側墻承載結構車體,兩端設有同等功能的司機室,可雙向操縱機車。機車從前到後分別為第壹司機室、電氣室、動力室、冷卻室、第二司機室。電氣室內設有電氣控制櫃、主矽整流櫃、勵磁整流櫃和電阻制動櫃等電氣設備,以及啟動變速箱、啟動發電機、前轉向架牽引電動機通風機等設備。動力室位於車體中部,安裝了壹套柴油發電機組,以及空氣濾清器、燃油輸送泵、燃油濾清器、機油熱交換器、膨脹水箱、預熱鍋爐等輔助設備;為了方便對動力裝置的檢修,機車除了在司機室設有側門外,在動力室的兩側也設有側門。冷卻室設有油水系統冷卻裝置,包括V型結構的銅散熱器、靜液壓馬達驅動的軸流式冷卻風扇、靜液壓變速箱、後轉向架牽引電動機通風機、兩臺空氣壓縮機等。車體底部兩臺轉向架之間吊裝著燃油箱、蓄電池組和兩個總風缸。
東風4B型機車可分為客運型和貨運型,最高運行速度分別為120公裏/小時、100公裏/小時,兩者除傳動齒輪比不同(客運型為71:21,貨運型為63:14),機車結構基本相同。與東風4(A)型機車相比,東風4B型機車標稱功率由1920千瓦增加到1990千瓦。按東風4B型貨運機車牽引4000噸計算,在平直線路上運行的最高平衡速度為73公裏/小時。在相同應用情況下,東風4B型的燃油消耗率比東風4型約低4%,空轉油耗約降低25%,萬噸公裏的油耗量約降低9.6%,輪周效率由32.73%提高到33.47%。機車大修周期延長30% 。按東風4B型客運機車牽引1000噸(~20節車廂)計算,在平直線路上運行的最高平衡速度為117公裏/小時,在9‰的坡道上列車均衡速度也可達55公裏/小時 。此外,為保障行車安全,從1986年開始,東風4B型機車加裝三項設備(俗稱“三大件”),即機車自動停車裝置、機車信號裝置和列車無線調度電話裝置。 機車軸式為Co-Co,走行部為兩臺相同的無導框式三軸轉向架。轉向架的“目”字形構架采用鋼板組焊成封閉式箱形結構,由箱形截面的兩根側梁、兩根橫梁、前後端梁組焊而成,並分別焊有旁承座、拉桿座、外側彈簧座、牽引拐臂座、電機吊桿座、水平杠桿座、橫向止擋、制動座、制動缸座及砂箱座等。輪對軸箱裝置內裝有四列圓柱滾子軸承,軸箱采用拉桿式彈性定位結構,依靠裝有橡膠關節元件的軸箱拉桿來實現軸箱的橫向和縱向定位。壹系懸掛為軸箱圓彈簧並帶有液壓減震器,二系懸掛為旁承上部的橡膠堆。轉向架采用四點支承油浴摩擦旁承裝置,車體全部重量通過八個旁承由兩臺轉向架支承,牽引力和制動力通過低位平行四桿牽引桿機構傳遞,有利於提高機車粘著利用率。此外,轉向架與車體間還設有彈性側擋裝置,使轉向架進出曲線時能夠相對與車體進行回轉運動。
牽引電動機采用軸懸式安裝方式(滑動抱軸承式半懸掛),即牽引電動機的壹側通過抱軸瓦剛性地支承在車軸上,另壹側通過彈性元件(橡膠墊)和吊桿懸掛在轉向架構架上。基礎制動方式為單側杠桿制動,每個車輪各有壹套制動裝置,機車采用JZ-7型空氣制動機,可以單獨制動機車或同時制動機車和列車。當機車施行制動時,制動缸從空氣制動機獲得壓縮空氣,並通過杠桿機構使閘瓦抱輪產生制動作用。停車制動為手制動裝置。
1989年2月起,大連廠開始為東風4B型機車加裝兩級電阻制動裝置,有效省去長大下坡道上由於使用空氣制動使閘瓦發熱而停車涼閘瓦的時間,1606、1607號機車為首兩臺加裝電阻制動的機車。 東風4B型機車采用交—直流電傳動,柴油機直接驅動壹臺交流同步發電機發出三相交流電,經由矽二極管組成的三相橋式整流裝置整流為直流電後,輸送給六臺並聯連接的直流牽引電動機,通過傳動齒輪驅動輪對。柴油機與主發電機采用彈性聯軸節連接,取代了東風4型機車的半剛性聯軸節連接。
東風4B型柴油機車采用TQFR-3000型牽引發電機,額定容量為2985千伏安,輸出功率由原來的2059千瓦提高到2125千瓦,額定電壓為438/613伏特,額定電流為3936/2805安倍,額定轉速為每分鐘1100轉,定子及轉子絕緣等級分別為B級和H級,冷卻方式為自通風式,主發電機凈重為4850公斤。牽引發電機是由壹個交流同步勵磁機發出的交流電,經勵磁整流器轉換為直流電後給發電機的轉子繞組勵磁。為了使牽引發電機能充分利用柴油機的功率,機車設有可控矽勵磁調節裝置,以保持牽引發電機輸出功率的恒定。為了改善主發電機的冷卻條件,除了使用56組高效強化銅散熱器,主發電機冷卻空氣的來源由原東風4型機車的動力室內部供給改為由車體外部供給。
牽引發電機發出的三相交流電由GTF-4800/770型矽整流裝置轉換成直流電,供給牽引電動機使用。每臺機車設有兩臺矽整流櫃,矽整流裝置采用由矽二極管元件組成的三相橋式整流電路,整流電路每壹橋臂有六個並聯的NDZ500/2400型平板式矽二極管,每臺整流櫃***有36個二極管元件。
牽引電動機為ZQDR-410型四極串勵直流電動機,額定功率為410千瓦,額定轉速為每分鐘647轉,最高轉速為每分鐘2365轉,冷卻方式為強迫通風。為擴大機車的恒功率速度範圍,可以對牽引電動機使用二級磁場削弱,磁場削弱率分別為60%和43%。此外還設有電阻制動,輪周制動功率為3000馬力。 東風4(A)、東風4B貨運型機車主要差異比較 東風4(A)東風4B柴油機型號16V240ZJ(A)16V240ZJB柴油機裝車功率2430 kW2430 kW機車標稱功率1920 kW1985 kW起動牽引力413 kN435 kN持續牽引力302 kN324 kN牽引控制級位16級無級