东风4DD型柴油机车

东风4DD型
中国国电南宁发电有限公司配属的0289号东风4DD型内燃机车于柳州机车车辆厂厂内
概览
类型	柴油机车
原产国	中国
生产商	大连机车车辆有限公司
生产型号	DF4DD
序列编号	1001～1029； 0030～0290； 4180～4187
生产年份	1999年—
产量	238台
主要用户	厂矿企业
技术数据
华氏轮式	0-6-6-0
UIC軸式	Co'Co'
轨距	1,435毫米
轮径	1,050毫米
轴重	23±3%／25±3%吨
轴距	1,800*2毫米（转向架轴距）
通过最小曲线半径	100米
机车长度	21,100毫米
机车宽度	3,372毫米
机车高度	4,790毫米
整备重量	138±3%／150±3%吨
燃料储备量	8,200升
传动方式	交—直流電
发动机	16V240ZJD型柴油机
发动机功率	2,940千瓦（装车功率）
牵引发电机	TQFR-3000E／JF213
牵引电动机	ZD109Z／L × 6
最高速度	80公里/小时
持续速度	23.4／24.5公里/小时
牵引功率	2,425千瓦
牵引力	504千牛（起动） 358千牛（持续）

东风4DD型柴油机车（DF4DD）是中国铁路的柴油机车车型之一，属于重型调车机车，主要用於重载调车编组以及小运转作业，由中国北车集团大连机车车辆有限公司生产。

发展历史

东风4DD型

东风4D型干线客、货运柴油机车的研制成功后，为满足地方厂矿企业对大功率调车机车的需求，大连机车车辆厂于1998年决定在东风4D型货运机车基础上，研制开发4000马力重型调车柴油机车，形成东风4D型机车系列化。1998年9月，东风4DD型调车机车技术设计方案通过大连厂厂内设计评审；同年10月6日，大连机车车辆工厂正式下达设计任务书，至1999年2月完成施工设计并投入试制；同年6月，首台东风4DD型调车机车（车号1001）落成，并交付洛阳石化公司（中国石化洛阳分公司）使用。

首29台东风4DD型机车于1998年至2002年间制造，车号为1001～1029；从2003年起生产的东风4DD型机车，车号改为由0030开始。东风4DD型机车是中国国内造价最高的调车机车车型，每台造价超过500万元人民币（2007年价格），比东风7C型、东风5型等普通调车机车高出近一倍多；因此中华人民共和国铁道部为国家铁路的采购数量不多，东风4DD型机车的主要用户均为冶金、煤炭、化工、电力系统等行业的路外工矿企业。截至2010年，大连机车车辆公司累计生产了230台东风4DD型机车（不含改进型机车），车号为1001～1029、0030～0290，主要用户包括天津市铁路集团、广铁集团粤海铁路公司海南机务段、兖矿集团铁路运输处、平顶山煤业集团铁路运输处、连云港港口集团、淮南矿业集团等。

东风4DD改进型

为进一步提高大秦铁路运输能力，满足编组站推送10000吨重载列车驼峰调车作业的需要，大连机车车辆公司根据铁道部关于调车机车实现「系列化、标准化、模块化、信息化」的要求，对东风4DD型调车机车做出了一些改进，于2004年开始研制东风4DD改进型机车；同年12月，机车技术设计方案通过铁道部机务局设计评审，2005年试制成功。

与原东风4DD型机车相比，改进型机车的机车性能和运用可靠性均有所提高。主要差异包括，机车轴重和整备重量分别由23±3%吨、138±3%吨提高到25±3%吨、150±3%吨，起动和持续牵引力分别由422、358千牛改为480、331.8千牛，柴油机以整体铸造机体取代了焊铸组合机体，并改装进口的喷油器、喷油泵、调速器等零部件，而牵引电机、主发电机、硅整流柜、微机控制装置、空气压缩机等均改装性能和可靠性更好的型号，并增加了LKJ2000型监控装置和电阻制动装置。

大连机车车辆公司于2005年间累计生产了8台东风4DD改进型调车机车，车号为4180～4187，分别配属太原铁路局湖东电力机务段秦东运用车间、柳村运用车间使用，担当秦皇岛枢纽内秦皇岛东站、柳村南站的调车及小运转任务。

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  广铁海段使用的DF4DD型内燃机车
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  淮南矿业集团购买的DF4DD型内燃机车
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  国电南宁有限公司使用的DF4DD型内燃机车
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  连云港港使用的DF4DD型内燃机车

技术特点

总体布置

基本结构

东风4DD型柴油机车是调车及小运转用的六轴柴油机车，机车标称功率为3,300马力（2,425千瓦），构造速度为80公里/小时，运转整备重量为138吨，轴重为23吨。机车采用外走廊式及中梁承载的罩式车体结构，车体所有载荷均由车体底架承担，机车中部两侧及两端设有露天走台与扶梯。车体底架长度为20,560毫米，车钩中心线间距为21,100毫米，车体宽度为3,200毫米，车体高度为4,580毫米。车体底架两端装有13号上作用车钩、牵引缓冲装置和排障器。车体底架下部两台转向架之间吊挂着一个容量为8,200升的燃油箱，燃油箱左右两侧设有铅酸蓄电池组，燃油箱前后两端各有一个总风缸。为了提高底架结构的强度和刚度，采用了凹式截面形状底架和变截面箱形中梁，车体和牵引装置可以承受双机牵引时的最大牵引力和制动力。机车车体外形应用了计算机辅助设计技术（CAD），司机室、电气室的外观造型设计参考了北美柴油机车，各部分比例尽可能应用黄金分割原理。

设备布置

机车车体从前到后分别为电气室、司机室、传动室、动力室、冷却室和辅助室，其中电气室方向为短罩端（II端），辅助室方向为长罩端（I端）。传动室、动力室及辅助室均设有可拆卸顶盖，以便吊装各室内机组和设备。电气室内设有高低压控制电器柜、微机控制装置和各种用途的接触器开关，电气室并设有前端门和通往司机室的中间走廊，当机车重联时方便司机前往另一台机车。司机室内设有两个功能相同的司机操纵台，在司机室内沿前进（面向短罩端方向的左侧）、后退（面向长罩端方向的左侧）方向对角布置，以便司机选择任意一个方向操纵机车，司机操纵台的形式与东风4D型机车大致相同，设有主控制器、操纵按钮、空气制动阀、仪表和信号显示装置等；司机室内还设有空调装置、电炉、电热壁。

传动室内设有主整流柜、励磁整流柜、行车安全装置、起动变速箱及相关的辅助设备。起动变速箱通过万向轴与主发电机端部法兰连接，并通过该变速箱驱动励磁机、起动发电机、前转向架牵引电动机通风机。动力室内安装了一套柴油发电机组，并设有空气滤清器、燃油滤清器、燃油输送泵、机油滤清器、机油热交换器、膨胀水箱等设备。

冷却室设有冷却水系统和散热装置，冷却室顶部装有V形结构的扁管肋片式散热器，以及两个直径为1,600毫米的轴流式冷却风扇，冷却风扇由静液压马达传动，冷却室两侧的百叶窗可随冷却水温度而自动开闭。东风4DD型机车沿用了东风4D型机车的高温冷却系统，设有两套独立的循环冷却水系统，分别为冷却柴油机的高温冷却水系统（12个散热器单节），以及冷却增压空气、机油、静液压传动油的低温冷却水系统（32个散热器单节）。散热器下方设有静液压变速箱、后转向架牵引电动机通风机、两台NPT5型电动空气压缩机等。辅助室内设有预热锅炉和空气干燥器。空气制动装置采用JZ-7型空气制动机。

柴油机

东风4DD型机车装用一台由大连机车车辆工厂制造的16V240ZJD型柴油机。该型柴油机是在16V240ZJB型和16V240ZJC型柴油机的基础上，通过与英国里卡多公司的技术合作对柴油机结构作出改良，于1986年开发完成的大功率柴油机，属于240/275系列柴油机产品之一。16V240ZJD型柴油机是一款16气缸、四冲程、V型结构、直接喷射、废气涡轮增压、增压空气中间冷却的中速柴油机。气缸内径为240毫米，活塞行程为275毫米，气缸夹角为50°，额定转速为每分钟1,000转，最低空载转速为每分钟430转，平均有效压力为1.774兆帕，UIC标定功率为4,400马力（3,240千瓦），装车功率为4,000马力（2,940千瓦），额定满功率运转时的燃油消耗量为152克/有效马力·小时（207克/有效千瓦·小时）。

柴油机采用铸焊组合结构机体（改进型机车采用整体铸造机体）、稀土合金球墨铸铁曲轴、全加工厚壁气缸套、钢顶铝裙组合式活塞。柴油机采用定压增压系统，配备两台由天津机辆轨道交通装备公司制造的ZN290D型增压器。在V形夹角上方布置有排气总管和进气道，左右两侧气缸排出的废气通过排气支管和总管，分别进入两台涡轮增压器推动涡轮后排出，而新鲜空气由安装在车体上的空气滤清器吸入，经增压器增压后流经中冷器进行冷却，然后通过进气稳压箱和进气支管进入各个气缸。

柴油机进气空气滤清器采用三级空气滤清系统，第一级为波纹状滤网，第二级为离心式旋风惯性过滤器，第三级为纸质滤芯过滤器。柴油机转速控制采用C3X型调速器（改进型机车使用伍德沃德PGMV调速器）和无级调速装置，通过控制联合调节器配速机构上的步进电机，实现对柴油机的有档无级调速控制。柴油机由ZQF-80型起动发电机起动，其电源由蓄电池供给。柴油机完成起动后，启动发电机由直流串励电动机变为直流他励发电机，并通过电压调整器输出110伏特直流电，作为辅助发电机使用，用来给蓄电池充电并和向辅助电路及控制电路供电。

传动系统

东风4DD型机车采用交—直流电传动装置，柴油机曲轴通过联轴节驱动一台交流同步发电机发出三相交流电，经由硅二极管组成的三相桥式整流装置整流为直流电后，再将电能输送给两台转向架上的六台直流牵引电动机，通过传动齿轮驱动轮对。东风4DD型机车的主发电机、硅整流机组、起动发电机和励磁机型号均与东风4D型机车相同。

牵引发电机

东风4DD型机车的牵引发电机采用永济电机厂制造的TQFR-3000E型三相交流同步发电机，额定容量为2,911千伏安，额定电压为425／770伏特，额定电流为3,955／2,183安培，额定转速为每分钟1,000转，定子及转子绝缘等级均为H级，冷却方式为径向自通风式，主发电机净重为5,100公斤。与东风4B型柴油机车采用的TQFR-3000型同步牵引发电机相比，TQFR-3000E型牵引发电机具有较大的恒功调压比，可以有效降低牵引电动机的磁场削弱深度。牵引发电机由一台GQL-45型三相感应子交流发电机励磁，励磁机由柴油机通过启动变速箱驱动，其发出的交流电经励磁整流器转换为直流电后，给发电机的转子励磁绕组励磁。

东风4DD改进型机车则改为使用容量更大的JF213型三相交流同步发电机。发电机额定容量为4,200千伏安，额定电压为578／800伏特，额定电流为4,210／3,020安培，额定转速为每分钟1,000转，定子及转子绝缘等级均为H级，冷却方式为径向自通风式，主发电机净重为5,120公斤。在1999年面世的东风4D型3001号准高速客运机车亦曾经使用该型发电机。

整流装置

牵引发电机发出的三相交流电由硅整流装置转换成直流电，由风冷式硅二极管元件组成三相桥式全波整流电路。东风4DD型机车使用GTF-5100/1250-A型硅整流装置，整流装置有六个串联的整流桥臂，每一桥臂有三个并联的ZP2500-28型整流二极管，每个整流柜共有18个整流二极管元件。硅整流装置的最大直流输出电压为1,250伏，额定直流输出电流为5,100安培。

东风4DD改进型机车则采用容量更大的GTF-5700/1250型硅整流装置，整流装置有六个串联的整流桥臂，每一桥臂有五个并联的ZP2000-28型整流二极管，每个整流柜共有30个整流二极管元件。硅整流装置的最大直流输出电压为1,250伏，额定直流输出电流为5,700安培。

牵引电动机

东风4DD型机车采用ZD109Z型四极直流串励牵引电动机，额定功率为530千瓦，额定电压为670伏，额定电流为845安培，额定转速为每分钟770转，最高转速为每分钟2,385转，定子及电枢绝缘等级均为H级，冷却方式为强迫通风。为了扩大机车的的恒功率调速范围，还可以对牵引电动机进行一级磁场削弱，磁场削弱率为54%。

东风4DD改进型机车改为使用转速较低但扭矩更大的ZD109L型四极直流串励牵引电动机，额定功率为530千瓦，额定电压为630伏，额定电流为900安培，额定转速为每分钟710转，定子及电枢绝缘等级均为H级，冷却方式为强迫通风，该型牵引电动机并采用了进口轴承。牵引电动机具备一级磁场削弱功能，磁场削弱率为78%。

转向架

机车走行部为两台相同的三轴转向架，轴式Co-Co。轴箱采用滚动轴承；一系悬挂采用独立轴箱拉杆定位圆弹簧加液压减震器，二系悬挂采用橡胶摩擦旁承或橡胶堆旁承（改进型），牵引力和制动力通过低位四连杆机构牵引装置传递。牵引电动机采用滚动轴承抱轴半悬挂结构，实现抱轴轴承一个大修期内免维护，消除滑动轴承（轴瓦）的碾瓦故障。转向架并安装了轮缘润滑装置。

参看

• 东风4D型柴油机车
• 东风5B型柴油机车
• 东风5D型柴油机车
• 东风10DD型柴油机车

外部链接

• （简体中文）中国北车集团大连机车车辆有限公司：东风4DD调车内燃机车Archive.is的存檔，存档日期2013-04-25