東風(fēng)4B型(DF4B)內(nèi)燃機(jī)車

1、春風(fēng)4B型(DF4B)內(nèi)燃機(jī)車之遲辟智美創(chuàng)作一、簡(jiǎn)介春風(fēng) 4B 型內(nèi)燃機(jī)車是在春風(fēng) 4 型內(nèi)燃機(jī)車基礎(chǔ)上發(fā)展的換代產(chǎn)物 .其主要特點(diǎn) :(1)裝用 16V240ZJB 型柴油機(jī)，裝車功率2430kW(3300 馬力 ) ，柴油機(jī)轉(zhuǎn)速由 500 llOOr/min 調(diào)整到430lOOOr/min ，柴油機(jī)機(jī)體、曲軸、缸蓋、連桿、活塞、缸套、高壓油泵、主軸瓦等零部件的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了較年夜改 TOC o 1-5 h z 進(jìn);裝用了步進(jìn)機(jī)電驅(qū)動(dòng)的無(wú)級(jí)調(diào)速器和九節(jié)式排氣總管.(2) 調(diào)整主發(fā)機(jī)電輸出功率，由原來(lái)的 2059kW 提高到 2125kW; 改善了牽引電念頭吸、排風(fēng)方式.(3)裝用 56組強(qiáng)化銅散

2、器 ;采納 7482度的溫度控制閥感溫元件，控制高溫冷卻水出口溫度.通過(guò)上述改進(jìn)，機(jī)車的技術(shù)性能和運(yùn)用可靠性有明顯的提高 .機(jī)車輪周效率到達(dá)33.4%.春風(fēng) 4B 型貨運(yùn)內(nèi)燃機(jī)車于 1982 年開(kāi)始批量生產(chǎn)，春風(fēng) 4B 型客運(yùn)內(nèi)燃機(jī)車于 1987 年開(kāi)始生產(chǎn).春風(fēng)4B 型客、貨運(yùn)內(nèi)燃機(jī)車?yán)塾?jì)生產(chǎn)了 4303 臺(tái)，相當(dāng)于1999 年全路內(nèi)燃機(jī)車保有量的 42.5%.春風(fēng) 4B 型機(jī)車是國(guó)產(chǎn)電傳動(dòng)內(nèi)燃機(jī)車的基本型，為發(fā)展變型產(chǎn)物和產(chǎn)物系列化奠基了基礎(chǔ).該型機(jī)車的批量生產(chǎn)，推動(dòng)了我國(guó)鐵路牽引動(dòng)力內(nèi)燃化的進(jìn)程.二、設(shè)計(jì)特點(diǎn)1、機(jī)車總體安插K東PU型內(nèi)JB機(jī)車總體布量1一榮蛆虎中機(jī)上H; 2一黃宓年：3

3、率低；4一龕向紫；5的卻裳1豐白一鵝/策勇N 1機(jī)輔系朝f 岸一冷如水果境；9-空彳第惟黑；10遹晟機(jī)；II一回貴仗襄；12空工用期系統(tǒng)：UHL砂系的; 14一自卦把司票胡；12電氣漫步彳出一傳副機(jī)初；17汽電系覽；IX防廉裝置；通一電池霜.春風(fēng)4B型機(jī)車采納交直流電傳動(dòng)，柴油機(jī)的最年夜運(yùn)用功率為2430kW.客運(yùn)和貨運(yùn)兩種機(jī)型，除牽引齒輪傳動(dòng)比分歧外（客運(yùn)機(jī)車為71/21=3.38;貨運(yùn)機(jī)車為63/14= 4.5）,機(jī)車的結(jié)構(gòu)基秘聞同.機(jī)車采納框架式側(cè)壁承載車體.它是一個(gè)全焊的鋼結(jié)構(gòu)，由側(cè)墻、頂棚、底架、4組內(nèi)部隔墻和兩端司機(jī)室組成.4組內(nèi)部隔墻將車體分為第1司機(jī)室、電氣室、動(dòng)力室、冷卻室、

4、第司機(jī)室5個(gè)部份.機(jī)車走行部為兩臺(tái)可以互換的三軸轉(zhuǎn)向架.2、機(jī)車動(dòng)力裝置春風(fēng) 4B 型機(jī)車采納 16V240ZJB 型柴油機(jī) .16V240ZJB 型柴油機(jī)為 V 型、 16 缸、廢氣渦輪增壓、空氣中間冷卻、直接噴射燃燒室、四沖程年夜功率中速柴油機(jī) .3、機(jī)車電傳動(dòng)春風(fēng) 4B 型機(jī)車采納交直流電傳動(dòng)裝置.TQFR3000 型同步牽引發(fā)機(jī)電（通稱主發(fā)機(jī)電） 的轉(zhuǎn)子軸端，通過(guò)彈性聯(lián)軸器與柴油機(jī)相聯(lián).機(jī)電座端與柴油機(jī)聯(lián)接箱連接，機(jī)電軸伸為錐度結(jié)構(gòu).它通過(guò)帶有橡膠減震裝置的萬(wàn)向聯(lián)軸節(jié)，經(jīng)變速箱增速后帶動(dòng)起動(dòng)發(fā)機(jī)電和感應(yīng)子勵(lì)磁機(jī)以及測(cè)速發(fā)機(jī)電.同步牽引發(fā)機(jī)電發(fā)生的三相交流電，經(jīng)整流柜三相橋式全波整流后，

5、輸送給6 臺(tái)并聯(lián)的 ZQDR 一 410 型牽引電念頭.再由牽引電念頭通過(guò)傳動(dòng)齒輪驅(qū)動(dòng)車輪旋轉(zhuǎn)，從而使機(jī)車運(yùn)行.從整流柜到牽引電念頭之間，電路的通斷由 6個(gè)主接觸器分別控制 .另外，還設(shè)有兩個(gè)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)，用它轉(zhuǎn)換牽引電念頭勵(lì)磁繞組的電流方向，從而改變牽引電念頭的轉(zhuǎn)向 j 控制機(jī)車的前進(jìn)或后退.機(jī)車在電阻制開(kāi)工況下，兩個(gè)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)將牽引電念頭改接成他勵(lì)直流發(fā)機(jī)電工況， 6 臺(tái)牽引電念頭的勵(lì)磁繞組被串連在一起，由同步牽引發(fā)機(jī)電經(jīng)整流柜制動(dòng)電空接觸器供給勵(lì)磁，機(jī)電轉(zhuǎn)子由輪對(duì)驅(qū)動(dòng)，將列車運(yùn)行的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能，并分別輸往制動(dòng)電阻，轉(zhuǎn)化為熱量，再由軸流式風(fēng)機(jī)吹風(fēng)，將熱量散到年夜氣中，從而實(shí)現(xiàn)電阻制動(dòng) .4、機(jī)

6、車走行部機(jī)車走行部為兩臺(tái)可以互換的三軸轉(zhuǎn)向架，采納拉桿式軸箱、牽引桿機(jī)構(gòu)、全焊接構(gòu)架.機(jī)車整個(gè)上部結(jié)構(gòu)通過(guò)8 個(gè)彈性摩擦旁承座落在兩臺(tái)轉(zhuǎn)向架上 .每臺(tái)轉(zhuǎn)向架與車體間由一組低位平行四桿牽引桿機(jī)構(gòu)相聯(lián)，以傳遞牽引力和制動(dòng)力 .轉(zhuǎn)向架軸箱采納彈性拉桿定位，軸箱內(nèi)采納滾動(dòng)軸承.轉(zhuǎn)向架具有二系懸掛，一系是軸箱彈簧，二系由橡膠圓餅串連組成，位于旁承上方，以吸收高頻振動(dòng).每個(gè)車軸上均懸掛一臺(tái)牽引電念頭.在車架與轉(zhuǎn)向架之間，設(shè)有彈性側(cè)擋 . 當(dāng)機(jī)車在曲線上運(yùn)行時(shí)，彈性側(cè)檔可與牽引桿桿件系統(tǒng)一起形成一個(gè)假想的中心區(qū)域，以便轉(zhuǎn)向架繞此申心區(qū)域相對(duì)車體作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng) .每個(gè)動(dòng)輪均設(shè)有一個(gè)閘缸，采納單側(cè)單閘瓦，并帶有閘瓦

7、自動(dòng)調(diào)節(jié)器 .5、車體機(jī)車的車體采納框架式承載車體.車體由底架，側(cè)壁、頂棚、隔墻組焊成為一個(gè)整體的全鋼焊接結(jié)構(gòu) .車體鋼結(jié)構(gòu)的主要承載桿件，采納 16Mn 鋼材 .它具有良好的可焊性能，機(jī)械強(qiáng)度優(yōu)于一般的 A3 鋼材 .機(jī)車車鉤采納年夜連廠通用件 改進(jìn)下開(kāi)式 3號(hào)車鉤，它是在下開(kāi)式 3號(hào)車鉤基礎(chǔ)上改進(jìn)而來(lái).其特點(diǎn)是車鉤保管了原 3 號(hào)鉤的良好防跳裝置，又利用了貨車13 號(hào)車鉤的主要零件 .鉤體和鑄鋼件與 13號(hào)鉤體通用，用時(shí)僅將13號(hào)鉤體內(nèi)的下防跳凸臺(tái)鏟去即可.另外，鉤尾框、從板均采納貨車件，緩沖器為二號(hào)緩沖器.6、機(jī)車輔助系統(tǒng)(1)燃油系統(tǒng)機(jī)車燃油系統(tǒng)由燃油箱、燃油粗濾器、燃油輸送泵、平安閥

8、、逆止閥和截止閥、燃油預(yù)熱器及管路等組成 .(2)機(jī)油系統(tǒng)春風(fēng) .型機(jī)車機(jī)油系統(tǒng)是以機(jī)油泵作為迫使機(jī)油循環(huán)流動(dòng)，機(jī)油經(jīng)過(guò)濾清和冷卻后，向柴油機(jī)各零部件的摩擦概況供給一定壓力和溫度的潔凈機(jī)油，并冷卻活塞.機(jī)油帶出摩擦及部份燃燒的熱量，最后流回柴油機(jī)油底殼內(nèi) .整個(gè)機(jī)油系統(tǒng)，包括柴油機(jī)油底殼、恍油泵、機(jī)油熱交換器、機(jī)油濾清器、柴油機(jī)內(nèi)部潤(rùn)滑系統(tǒng)、機(jī)油離心精濾器、起念頭油泵、油壓繼電器和儀表、各種閥及管路等.另外，還有對(duì)機(jī)油進(jìn)行預(yù)熱的輔助機(jī)油泵.(3)冷卻水系統(tǒng)春風(fēng) 4B 型機(jī)車?yán)鋮s水系統(tǒng)，為兼顧氣缸和增壓空氣分歧的冷卻要求，分為高、低( 中冷)溫兩個(gè)冷卻系統(tǒng).主要部件有膨脹水箱、冷卻水泵、空氣冷卻

9、器( 中冷器) 、機(jī)油熱交換器、散熱器、冷卻風(fēng)扇、靜液壓油熱交換器及逆止閥、管路等.它們按一定的次第由管路和管件連接起來(lái)，組 TOC o 1-5 h z 成兩個(gè)循環(huán)回路.高溫水循環(huán)系統(tǒng)，主要冷卻柴油機(jī)氣缸套、氣缸蓋和渦輪增壓器出氣殼 .高溫水循環(huán)系統(tǒng)，冷卻增壓空氣和機(jī)油 .兩個(gè)水系統(tǒng)共用一個(gè)膨脹水箱.春風(fēng) 4b 型機(jī)車上采納銅管筋片式散熱器，總共56組.其中高溫水用刀組，高溫水用32組.散熱器以 V 形裝置在冷卻室的鋼骨架上 .鋼架上部裝有用靜壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的冷卻風(fēng)扇 .(4)空氣系統(tǒng)機(jī)車采納兩臺(tái) NPT5 型空氣壓縮機(jī)，為直流110V 電念頭驅(qū)動(dòng) .空氣壓縮機(jī)在額定轉(zhuǎn)速lOOOr/min 時(shí)，供

10、風(fēng)量為2400L/min ,風(fēng)壓為650900kPa.空氣壓縮機(jī)壓由的壓縮空氣，除供 JZ7 型空氣制念頭系統(tǒng)應(yīng)用外，還供給機(jī)車自動(dòng)控制系統(tǒng)和撒砂系統(tǒng)應(yīng)用 .(5)輔助傳動(dòng)系統(tǒng)春風(fēng) 4B 型機(jī)車輔助傳動(dòng)系統(tǒng)，主要由機(jī)械傳動(dòng)、靜液壓傳動(dòng)和由直流電念頭直接驅(qū)動(dòng)三種型式組成 . 由輔助傳動(dòng)裝置傳遞動(dòng)力的輔助設(shè)備，有勵(lì)磁機(jī)、起動(dòng)發(fā)機(jī)電、前通風(fēng)機(jī)、測(cè)速發(fā)機(jī)電、后通風(fēng)機(jī)、冷卻風(fēng)扇及由直流電念頭直接驅(qū)動(dòng)的空氣壓縮機(jī)等 .在柴油機(jī)輸出端，由柴油機(jī)曲軸經(jīng)牽引發(fā)機(jī)電電樞軸和彈性法蘭、萬(wàn)向軸與起動(dòng)變速箱相聯(lián).起動(dòng)變速箱共有兩個(gè)輸出軸分成四個(gè)輸出端;經(jīng)兩個(gè)彈性套柱銷聯(lián)軸器分別帶動(dòng)起動(dòng)發(fā)機(jī)電和勵(lì)磁機(jī);經(jīng)尼龍繩聯(lián)軸器帶動(dòng)

11、通風(fēng)機(jī);經(jīng)三角皮帶帶動(dòng)測(cè)速發(fā)機(jī)電 .在柴油機(jī)自由端，由柴油機(jī)曲軸經(jīng)傳動(dòng)軸直接帶動(dòng)態(tài)液壓變速箱.通過(guò)靜液壓變速箱兩側(cè)輸出軸的內(nèi)花鍵，直接帶動(dòng)態(tài)液壓泵，然后由靜液壓系統(tǒng)管路將泵打出的高壓油輸送給靜液壓馬達(dá);直接帶動(dòng)冷卻風(fēng)扇.靜液壓變速箱中間 TOC o 1-5 h z 軸下部的輸出軸;經(jīng)尼龍繩聯(lián)結(jié)軸帶動(dòng)后通風(fēng)機(jī).三、技術(shù)改進(jìn)春風(fēng) 4B 型機(jī)車在運(yùn)用中作了下列改進(jìn):(1)柴油機(jī)裝用多種新型增壓器春風(fēng) 4B 型機(jī)車 16V240ZJB 型柴油機(jī)，原來(lái)裝用45GP802IA 和 45GP8024 型增壓器 .由于該增壓器喘振裕度小、綜合效率低、工作性能差等缺點(diǎn)，先后改用過(guò)ZN300、 ZN310、 ZN

12、290 和 VTC25413 等新型增壓器.前兩種增壓器的裝置尺寸及油、水、氣接口位置和尺寸，均與45GP802型增壓器一致，因此可在柴油機(jī)和機(jī)車上不作改造即可方便地更換.后兩種增壓器由于結(jié)構(gòu)尺寸和接口位置及尺寸有較年夜變動(dòng)，因此柴油機(jī)和機(jī)車上需作較年夜的改動(dòng)才華裝用 .(2)增壓器采納 YFLA80 x15LW 型高級(jí)機(jī)油濾清器原裝用的肥5 型機(jī)油濾清器的濾芯由 2 幻目的銅絲網(wǎng)圓盤組成，在實(shí)際使用中難以保證機(jī)油的清潔度，影響了增壓器轉(zhuǎn)子與軸承的可靠工作.為此，采納新研制的YFLA80 x15LW 型機(jī)油濾清器.該濾器的濾材采納 51 迸的美國(guó) PALL 公司的復(fù)合濾材專利，其濾清度可達(dá)15

13、jLim. 其外形與接口尺寸與原濾清器相同，便于互換.(3)柴油機(jī)自由端中間齒輪支架的改進(jìn)柴油機(jī)中間齒輪支架在運(yùn)用中發(fā)生斷裂 .經(jīng)有限元計(jì)算分析，加年夜了支架軸根部過(guò)渡圓弧半徑，并改進(jìn)了支架軸真?zhèn)€定位設(shè)計(jì).(4)柴油機(jī)排氣系統(tǒng)小波紋管的改進(jìn)春風(fēng) 4B 型機(jī)車在運(yùn)用中發(fā)生小波紋管襯筒端邊焊縫開(kāi)裂、破損脫落，打壞增壓器.為此將襯筒板適當(dāng)加厚，并將襯筒端翻邊，使其適當(dāng)高出法蘭平面.當(dāng)連接螺栓把緊時(shí)，可將襯筒翻邊牢牢壓住，從而解決這一造成機(jī)破事故的問(wèn)題.排氣總管的年夜波紋管的襯筒結(jié)構(gòu)也曾作過(guò)類似的改進(jìn) .(5)柴油機(jī)曲軸箱差示壓力計(jì)的改進(jìn)差示壓力計(jì)是柴油機(jī)平安呵護(hù)裝置之一.原設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)在機(jī)車運(yùn)用中經(jīng)常發(fā)生誤舉措 .為保證機(jī)車平安運(yùn)行，將差示壓力計(jì) U 彩管的年夜氣端接至與年夜氣相通的車底架橫梁空間 .(6)機(jī)油濾清器的改進(jìn)春風(fēng) 4B 型機(jī)車機(jī)油濾清器原為二級(jí)網(wǎng)式 .第一級(jí)為鋼絲環(huán)繞糾纏式，鋼絲之間的間隙為50um;第二級(jí)為銅絲網(wǎng)盤，尺寸為200目，名義空隙為80um.該濾清器不能滿足柴 油機(jī)對(duì)機(jī)油濾清度的要求.后引進(jìn)英國(guó)的VOKES 濾器，將其超細(xì)毛氈深式濾芯進(jìn)行國(guó)產(chǎn)化，研制出由無(wú)紡布(化纖氈)制成的濾芯，其濾清度可提高到 1015um. (7)為保證行車平安，從1986年開(kāi)始，機(jī)車加裝三項(xiàng)設(shè)備，即機(jī)車自動(dòng)停車裝置、機(jī)車信號(hào)裝置和列車無(wú)線調(diào)