東風4B型(DF4B)內燃機車

1、.東風4B型(DF4B)內燃機車一、簡介東風4B型內燃機車是在東風4型內燃機車基礎上發(fā)展的換代產品。其主要特點:(1)裝用16V240ZJB型柴油機，裝車功率2430kW(3300馬力)，柴油機轉速由500 llOOr/min調整到430lOOOr/min，柴油機機體、曲軸、缸蓋、連桿、活塞、缸套、高壓油泵、主軸瓦等零部件的結構進行了較大改進;裝用了步進電機驅動的無級調速器和九節(jié)式排氣總管。(2)調整主發(fā)電機輸出功率，由原來的2059kW提高到2125kW;改善了牽引電動機吸、排風方式。(3)裝用56組強化銅散器;采用74-82度的溫度控制閥感溫元件，控制高溫冷卻水出口溫度。通過上述改進，機車

2、的技術性能和運用可靠性有明顯的提高。機車輪周效率達到 33.4%。東風4B型貨運內燃機車于1982年開始批量生產，東風4B型客運內燃機車于1987年開始生產。東風4B型客、貨運內燃機車累計生產了4303臺，相當于1999年全路內燃機車保有量的42.5%。東風4B型機車是國產電傳動內燃機車的基本型，為發(fā)展變型產品和產品系列化奠定了基礎。該型機車的批量生產，推動了我國鐵路牽引動力內燃化的進程。二、設計特點1、機車總體布置東風4B型機車采用交直流電傳動，柴油機的最大運用功率為2430kW。客運和貨運兩種機型，除牽引齒輪傳動比不同外 (客運機車為71/21=3.38;貨運機車為63/14= 4.5)，

3、機車的結構基本相同。機車采用框架式側壁承載車體。它是一個全焊的鋼結構，由側墻、頂棚、底架、4組內部隔墻和兩端司機室組成。4組內部隔墻將車體分為第1司機室、電氣室、動力室、冷卻室、第司機室5個部分。機車走行部為兩臺可以互換的三軸轉向架。2、機車動力裝置東風4B型機車采用16V240ZJB型柴油機。16V240ZJB型柴油機為V型、16缸、廢氣渦輪增壓、空氣中間冷卻、直接噴射燃燒室、四沖程大功率中速柴油機。3、機車電傳動東風4B型機車采用交直流電傳動裝置。TQFR-3000型同步牽引發(fā)電機(通稱主發(fā)電機)的轉子軸端，通過彈性聯(lián)軸器與柴油機相聯(lián)。電機座端與柴油機聯(lián)接箱連接，電機軸伸為錐度結構。它通過

4、帶有橡膠減震裝置的萬向聯(lián)軸節(jié)，經變速箱增速后帶動起動發(fā)電機和感應子勵磁機以及測速發(fā)電機。同步牽引發(fā)電機產生的三相交流電，經整流柜三相橋式全波整流后，輸送給6臺并聯(lián)的ZQDR一410型牽引電動機。再由牽引電動機通過傳動齒輪驅動車輪旋轉，從而使機車運行。從整流柜到牽引電動機之間，電路的通斷由6個主接觸器分別控制。另外，還設有兩個轉換開關，用它轉換牽引電動機勵磁繞組的電流方向，從而改變牽引電動機的轉向j控制機車的前進或后退。機車在電阻制動工況下，兩個轉換開關將牽引電動機改接成他勵直流發(fā)電機工況，6臺牽引電動機的勵磁繞組被串聯(lián)在一起，由同步牽引發(fā)電機經整流柜制動電空接觸器供給勵磁，電機轉子由輪對驅動，

5、將列車運行的動能轉化為電能，并分別輸往制動電阻，轉化為熱量，再由軸流式風機吹風，將熱量散到大氣中，從而實現(xiàn)電阻制動。 4、機車走行部機車走行部為兩臺可以互換的三軸轉向架，采用拉桿式軸箱、牽引桿機構、全焊接構架。機車整個上部結構通過8個彈性摩擦旁承座落在兩臺轉向架上。每臺轉向架與車體間由一組低位平行四桿牽引桿機構相聯(lián)，以傳遞牽引力和制動力。轉向架軸箱采用彈性拉桿定位，軸箱內采用滾動軸承。轉向架具有二系懸掛，一系是軸箱彈簧，二系由橡膠圓餅串聯(lián)組成，位于旁承上方，以吸收高頻振動。每個車軸上均懸掛一臺牽引電動機。在車架與轉向架之間，設有彈性側擋。當機車在曲線上運行時，彈性側檔可與牽引桿桿件系統(tǒng)一起形成

6、一個假想的中心區(qū)域，以便轉向架繞此申心區(qū)域相對車體作回轉運動。每個動輪均設有一個閘缸，采用單側單閘瓦，并帶有閘瓦自動調節(jié)器。5、車體機車的車體采用框架式承載車體。車體由底架，側壁、頂棚、隔墻組焊成為一個整體的全鋼焊接結構。車體鋼結構的主要承載桿件，采用 16Mn鋼材。它具有良好的可焊性能，機械強度優(yōu)于一般的A3鋼材。機車車鉤采用大連廠通用件 改進下開式3號車鉤，它是在下開式3號車鉤基礎上改進而來。其特點是車鉤保留了原3號鉤的良好防跳裝置，又利用了貨車13號車鉤的主要零件。鉤體和鑄鋼件與13號鉤體通用，用時僅將13號鉤體內的下防跳凸臺鏟去即可。另外，鉤尾框、從板均采用貨車件，緩沖器為二號緩沖器。

7、6、機車輔助系統(tǒng)(1)燃油系統(tǒng)機車燃油系統(tǒng)由燃油箱、燃油粗濾器、燃油輸送泵、安全閥、逆止閥和截止閥、燃油預熱器及管路等組成。(2)機油系統(tǒng)東風。型機車機油系統(tǒng)是以機油泵作為迫使機油循環(huán)流動，機油經過濾清和冷卻后，向柴油機各零部件的摩擦表面供給一定壓力和溫度的潔凈機油，并冷卻活塞。機油帶出摩擦及部分燃燒的熱量，最后流回柴油機油底殼內。整個機油系統(tǒng)，包括柴油機油底殼、恍油泵、機油熱交換器、機油濾清器、柴油機內部潤滑系統(tǒng)、機油離心精濾器、起動機油泵、油壓繼電器和儀表、各種閥及管路等。此外，還有對機油進行預熱的輔助機油泵。(3)冷卻水系統(tǒng)東風4B型機車冷卻水系統(tǒng)，為兼顧氣缸和增壓空氣不同的冷卻要求，分

8、為高、低 (中冷)溫兩個冷卻系統(tǒng)。主要部件有膨脹水箱、冷卻水泵、空氣冷卻器 (中冷器)、機油熱交換器、散熱器、冷卻風扇、靜液壓油熱交換器及逆止閥、管路等。它們按一定的次序由管路和管件連接起來，組成兩個循環(huán)回路。高溫水循環(huán)系統(tǒng)，主要冷卻柴油機氣缸套、氣缸蓋和渦輪增壓器出氣殼。低溫水循環(huán)系統(tǒng)，冷卻增壓空氣和機油。兩個水系統(tǒng)共用一個膨脹水箱。東風4b型機車上采用銅管筋片式散熱器，總共56組。其中高溫水用刀組，低溫水用32組。散熱器以V形安裝在冷卻室的鋼骨架上。鋼架上部裝有用靜壓馬達驅動的冷卻風扇。(4)空氣系統(tǒng)機車采用兩臺NPT5型空氣壓縮機，為直流110V電動機驅動。空氣壓縮機在額定轉速lOOOr

9、/min時，供風量為2400L/min，風壓為650-900kPa?？諝鈮嚎s機壓出的壓縮空氣，除供JZ-7型空氣制動機系統(tǒng)應用外，還供給機車自動控制系統(tǒng)和撒砂系統(tǒng)應用。(5)輔助傳動系統(tǒng)東風4B型機車輔助傳動系統(tǒng)，主要由機械傳動、靜液壓傳動和由直流電動機直接驅動三種型式組成。由輔助傳動裝置傳遞動力的輔助設備，有勵磁機、起動發(fā)電機、前通風機、測速發(fā)電機、后通風機、冷卻風扇及由直流電動機直接驅動的空氣壓縮機等。在柴油機輸出端，由柴油機曲軸經牽引發(fā)電機電樞軸和彈性法蘭、萬向軸與起動變速箱相聯(lián)。起動變速箱共有兩個輸出軸分成四個輸出端;經兩個彈性套柱銷聯(lián)軸器分別帶動起動發(fā)電機和勵磁機;經尼龍繩聯(lián)軸器帶動

10、通風機;經三角皮帶帶動測速發(fā)電機。在柴油機自由端，由柴油機曲軸經傳動軸直接帶動靜液壓變速箱。通過靜液壓變速箱兩側輸出軸的內花鍵，直接帶動靜液壓泵，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;直接帶動冷卻風扇。靜液壓變速箱中間軸下部的輸出軸;經尼龍繩聯(lián)結軸帶動后通風機。三、技術改進東風4B型機車在運用中作了下列改進:(1)柴油機裝用多種新型增壓器東風4B型機車16V240ZJB型柴油機，原來裝用45GP802-IA和45GP802-4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，先后改用過ZN300、ZN310、ZN290和VTC254-13等新型增壓器。前兩種增壓器

11、的安裝尺寸及油、水、氣接口位置和尺寸，均與45GP802型增壓器一致，因此可在柴油機和機車上不作改造即可方便地更換。后兩種增壓器由于結構尺寸和接口位置及尺寸有較大變化，因此柴油機和機車上需作較大的改動才能裝用。(2)增壓器采用YFL-A80x15LW型高級機油濾清器原裝用的肥5型機油濾清器的濾芯由 2幻目的銅絲網圓盤組成，在實際使用中難以保證機油的清潔度，影響了增壓器轉子與軸承的可靠工作。為此，采用新研制的 YFL-A80x15LW型機油濾清器。該濾器的濾材采用51迸的美國PALL公司的復合濾材專利，其濾清度可達15jLim。其外形與接口尺寸與原濾清器相同，便于互換。(3)柴油機自由端中間齒輪

12、支架的改進柴油機中間齒輪支架在運用中發(fā)生斷裂。經有限元計算分析，加大了支架軸根部過渡圓弧半徑，并改進了支架軸端的定位設計。(4)柴油機排氣系統(tǒng)小波紋管的改進東風4B型機車在運用中發(fā)生小波紋管襯筒端邊焊縫開裂、破損脫落，打壞增壓器。為此將襯筒板適當加厚，并將襯筒端翻邊，使其適當高出法蘭平面。當連接螺栓把緊時，可將襯筒翻邊牢牢壓住，從而解決這一造成機破事故的問題。排氣總管的大波紋管的襯筒結構也曾作過類似的改進。(5)柴油機曲軸箱差示壓力計的改進差示壓力計是柴油機安全保護裝置之一。原設計結構在機車運用中經常發(fā)生誤動作。為保證機車安全運行，將差示壓力計U彩管的大氣端接至與大氣相通的車底架橫梁空間。(6)機油濾清器的改進東風4B型機車機油濾清器原為二級網式。第一級為鋼絲纏繞式，鋼絲之間的間隙為50um;第二級為銅絲網盤，尺寸為200目，名義空隙為80um。該濾清器不能滿足柴油機對機油濾清度的要求。后引進英國的VOKES濾器，將其超細毛氈深式濾芯進行國產化，研制出由無紡布 (化纖氈)制成的濾芯，其濾清度可提高到1015um。(7)為保障行車安全，從1986年開始，機車加裝三項設備，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。(8)1989年開始，東風4B型機車加裝兩級電阻制動裝置。DF4B型內燃機車主要技術參數(shù) 用途 干線