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東方紅21,為昆明米軌鐵路制造的專用機車

看到有網友去拍了米軌鐵路的機車車輛,勾起了這段記憶,在這里就說米軌鐵路的機車車輛。

一列從昆明北站開往王家營的客運列車的東方紅21型機車(圖片約攝于2016年)

東方紅21實際上分為液力傳動型和交—直電傳動型。東方紅21液力傳動型內燃機車由青島四方機車車輛廠于1977年研制成功。

自從由法國殖民者在中國云南修建的滇越鐵路于1910年通車,中國云南境內在歷史上曾經先后有滇越鐵路、敘昆鐵路、滇緬鐵路、蒙寶鐵路支線等數條軌距1000毫米的法制米軌鐵路出現。云南米軌鐵路并曾經使用過十多種由各國制造的蒸汽機車,至1970年代初,蒸汽機車仍然是云南米軌鐵路的主要牽引動力,但已逐漸淘汰到僅余幾種型號,包括解放51型、KD52型、KD55型、DK51型等,這些米軌蒸汽機車大部分都已經使用數十年并嚴重老化,因危及行車安全而不宜繼續使用,迫切需要替代車型。

保存在中國鐵道博物館的KD55-579號蒸汽機車

KD55原是倭國川崎造船所(后來的川崎重工)制造的9600型蒸汽機車,抗倭戰爭中倭國共運送了251輛到中國,新中國建國后改稱KD5型,被改成米軌使用的型號為KD55。

1970年代初,青島四方機車車輛廠先后而設計生產了援助坦贊鐵路、軌距為1067毫米(英制米軌)的DFH1、DFH2型窄軌內燃機車,以及援助越南的DFH3型米軌內燃機車,同時又在DFH1型機車基礎上研制了軸重僅有15噸的東方紅2型準軌調車機車。由于四方機車車輛廠在液力傳動窄軌內燃機車方面累計了較多經驗,因此中華人民共和國鐵道部于1976年決定將云南米軌鐵路內燃機車的研制任務交給四方廠,并將其定型為東方紅21型。

1977年,四方機車車輛廠試制了首兩臺東方紅21型機車(001、002),交付昆明鐵路局宜良機務段試用。經過一段時間的試運行,四方廠對機車在運用過程中發現的問題進行改進之后,東方紅21型機車于1979年投入批量生產,設計圖號為SFJ8;同年首批50臺東方紅21型機車,首先對當時宜良機務段的蒸汽機車全部進行了更換,開啟了云南米軌鐵路牽引動力內燃化進程。至1982年,四方機車車輛廠根據運用部門的意見以及昆河鐵路南段坡度大、氣候炎熱的特點,再次對機車進行了改進,包括取消其中一個司機操縱臺、增加兩組中冷散熱器、加裝液力制動器等;同年開始生產設計圖號為SFJ11的東方紅21型機車,第二批50臺機車于1982年至1984年間配屬開遠機務段,替換了所有蒸汽機車。至1984年,四方機車車輛廠累計生產了102臺東方紅21型機車。

自1980年代起,東方紅21型機車一直是昆河鐵路(原滇越鐵路昆明至河口段)、昆石鐵路(原滇緬鐵路昆明至石咀的殘余段)、蒙寶鐵路的主力機車,擔當所有客運、貨運、調車任務。該型機車在云南米軌鐵路運用情況良好,但仍然一直存在一些技術問題,包括車輪輪緣磨耗較大、內燃機穴蝕嚴重等。隨著機車逐步老化,至1999年后陸續有20臺東方紅21型機車報廢。由于東方紅21型機車功率較小,成為提高米軌鐵路運能的最大障礙之一,因此四方機車車輛廠根據鐵道部要求,于2001年開始研制新一代采用電力傳動的東方紅21型米軌內燃機車。

隨著昆河鐵路運量逐年萎縮,同時中國將大批二手的米軌機車車輛出口至越南及緬甸,至2010年代初昆明鐵路局僅余下十多臺東方紅21型機車尚在運用。2010年3月,滇越米軌鐵路通車100周年;同年10月30日,中國大陸最后一個米軌鐵路機務段——開遠機務段,被合并到昆明機務段。

東方紅21型內燃機車是1100馬力液力傳動米軌內燃機車,車體結構和總體布置與東方紅2型準軌機車大致相同,但車體限界根據米軌鐵路的要求作出了調整。機車采用外走廊式、主車架承載的機車車體,由前到后分別為司機室、動力室和冷卻制動室三個部分。動力室內裝有內燃機、空氣濾清器、燃油泵等裝置;冷卻制動室內有一臺兩端輸出的液力傳動箱,并設有起動發電機、預熱鍋爐、空氣壓縮機、風缸等設備。東方紅2型機車采用單機組結構,機車軸式B-B,最高運行速度50公里/小時,軸重15噸,總重60噸。

機車裝用一臺12V180ZJA型內燃機,是在DFH系列、東方紅2型、東方紅3型內燃機車所使用的12V180ZJ型內燃機基礎上,根據高原米軌鐵路使用條件加裝高壓增壓器的改進型,為12氣缸、四沖程、廢氣渦輪增壓的V型高速內燃機,額定轉速為每分鐘1500轉,標定功率為1340馬力(990千瓦),裝車功率為1100馬力(810千瓦)。

東方紅21型內燃機車的液力傳動系統,主要包括液力傳動箱、車軸齒輪箱、輔助傳動裝置、萬向軸等。液力傳動箱位于車體中部、機車冷卻室下方,并通過四個彈性支座固定在機車車架上。內燃機通過萬向軸將功率傳遞到液力傳動箱,再從液力變速箱的兩端輸出法蘭,以萬向軸傳給前后轉向架上的車軸齒輪箱,從而驅動輪對。第一批機車裝用SF2010Z-2A型液力變速箱,第二批機車裝SF2010-2A型液力變速箱,除后者加裝了液力制動器外其余部分完全相同。液力變速箱為多循環圓結構,內裝一個BI型起動變扭器和一個BII型運轉變扭器;其中起動變扭器適用于機車起動和低速工況,而運轉變扭器適用于機車中、高速運轉工況;機車運行過程中通過充排油換檔;傳動裝置設計功率為1050馬力(770千瓦)。

機車走行部為兩臺二軸轉向架,采用鋼板焊接箱型結構構架、軸箱拉桿式定位。一系懸掛為軸箱兩側螺旋彈簧配油壓減振器,不設二系懸掛,轉向架以滑動摩擦旁承承載車體重量。牽引力和制動力通過中心銷傳遞。

云南鐵路博物館保存展示的東方紅21型001號機車(該機車為改號機車,原車號不明)

2006年,越南鐵路部門向昆明鐵路局購置了30臺東方紅21型機車,在越南鐵路系統內定型為D10H型,其中“D”代表內燃機車、“10”代表1000馬力、“H”代表液力傳動。這批機車主要配屬安沛機務段和河內機務段。在2009年,有10臺東方紅21型機車換裝卡特彼勒公司3512B型內燃機。

1988年,云南鋼鐵廠(后更名為昆明鋼鐵控股有限公司)向四方機車車輛工廠訂購兩臺采用標準軌轉向架的東方紅21型機車,編號為1001、1002。

在越南的東方紅21

在越南的東方紅21,越南國內型號D10H,有趣的是越南并沒有抹去機車原來的型號標志。

2009年8月,中國向緬甸鐵路部門贈送了5臺東方紅21型機車、20輛客車車廂和200輛貨車車廂。2010年9月,中國再次向緬甸贈送了30臺東方紅21型機車和21輛貨車車廂。

序列編號001~122,1001、1002

生產年份1977年 - 1984年;1988年

產量104臺

主要用戶中華人民共和國鐵道部

技術數據

華氏輪式0-4-4-0

UIC軸式B-B

軌距1,000毫米

軸重15噸

機車長度12,836毫米

機車寬度3,048米

機車高度3,793毫米

整備重量60噸

燃料儲備量2200升

傳動方式液力傳動

傳動裝置SF2010(Z)-2A

發動機12V180ZJA型內燃機

發動機功率1100馬力(810千瓦)

最高速度50公里/小時

持續速度12公里/小時

牽引力194.2千牛(起動)

137.3千牛(持續)

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