NY6型內燃機車

NY6型內燃機車

NY6型內燃機車是西德亨舍爾公司於1970年代為中國鐵路設計製造的液力傳動內燃機車車型之一。該型機車是採用雙機組設計的幹線貨運機車,設有兩套相同而又互相獨立的動力傳動機組,車上裝有兩台MTU MB 16V 652 TB10型高速柴油機,以及兩台福伊特L820rU型液力傳動裝置,機車最大速度為120公里/小時,機車名義功率為4600馬力,最大運用功率為4300馬力。除了柴油機型號和個別配件稍有不同,其他如車體結構、設備布置、輔助機組、傳動裝置、走行裝置等部分皆與NY7型內燃機車完全相同。

NY6型機車總數共計10台,其中6台配屬北京鐵路局北京內燃機務段,其餘4台配屬鐵道部專運處使用。

發展歷史


引進背景

NY6型0001號機車
NY6型0001號機車
1967年,中國為了引進西德液力傳動內燃機車的先進技術,引進四台由亨舍爾公司製造、以德國聯邦鐵路V320型柴油機車為基礎、根據中國方面訂貨要求而設計的4000馬力液力傳動內燃機車,即NY5型內燃機車,作為自主研製大馬力液力傳動內燃機車的技術樣板。NY5型機車投入運用以後由於性能表現良好,同時為了緩解缺乏大功率內燃機車的局面,中國於1970年決定再次向亨舍爾公司訂購一批功率更大的液力傳動內燃機車。1970年夏季,中德雙方進行了為期三個月的貿易和技術談判,確定了機車的技術條件。1970年7月,中國技術進出口總公司代表中華人民共和國鐵道部,與西德亨舍爾公司正式簽訂了30台大功率液力傳動內燃機車的訂單,合同總價值超過8000萬西德馬克,這也是繼1958年埃及向亨舍爾訂購總值1億馬克的柴油機車之後,十二年來西德機車車輛製造業收到的最大一張出口訂單。
NY6型0003號機車牽引旅客列車在北京站
NY6型0003號機車牽引旅客列車在北京站
根據中國提出的訂貨要求,新機車是以NY5型機車為基礎、設計速度為120公里/小時的幹線貨運機車,在技術條件允許的情況下盡量提高機車功率和牽引力。這批機車號稱當時世界上單機功率最大的液力傳動內燃機車,原計劃全部裝用MTU MA 12V 956系列柴油機,機車標定功率為5400馬力。然而,MTU MA 12V 956 TB10型柴油機雖然是當時西德能夠提供的功率最大的機車用柴油機,但該型柴油機未經詳盡的運用試驗就投入批量生產,並且大量裝用於德國聯邦鐵路218型柴油機車上,因此運用初期柴油機常常發生故障,不能用於出口產品。同時,MTU公司正忙於查找缺陷和作出修改,作為改進型的MTU MA 12V 956 SB10型柴油機遲遲未能定型生產。
鑒於中國要求的交貨時間較為緊迫,經協商后決定先行交付10台裝用MTU MB 16V 652 TB10型柴油機的機車,該型柴油機雖然功率較小但技術成熟可靠,被廣泛裝用於德國聯邦鐵路216型、215型、217型柴油機車。這批機車在中國鐵路系統內被定型為 NY6型內燃機車,機車標定功率為4600馬力,在亨舍爾公司的內部設計代號為 DHG 4600,機車生產序號為31621~31630。而訂單中的其餘20台機車則仍然裝用MTU MA 12V 956 SB10型柴油機,機車標定功率為5400馬力,在中國鐵路系統內被定型為NY7型內燃機車,在亨舍爾公司的內部設計代號為DHG 5400,機車生產序號為31631~31650。NY6型機車與NY7型機車相比,除了柴油機型號和相關配件不同之外,其他如車體結構、設備布置、輔助機組、傳動裝置、走行裝置等部分皆完全相同,因此兩者實際上是不同功率等級的同型機車,因此它們亦擁有連續的機車編號,車號分別為0001~0010、0011~0030。

運用歷史

北京內燃機務段
NY6型0004號機車
NY6型0004號機車
NY6型內燃機車由位於德國黑森州卡塞爾的亨舍爾機車工廠組裝,機車完成出廠驗收試驗后在漢堡港裝船啟運,並於1972年夏季運抵中國塘沽新港,同年6月正式投入運用。首六台NY6型機車(0001~0006)配屬北京鐵路局北京內燃機務段使用,NY5、NY6、NY7三種車型被機務部門昵稱為“大馬力” 。1970年代,北京內燃段的“大馬力”機車主要擔當京包鐵路北京至張家口、京山鐵路北京至山海關、京廣鐵路北京至安陽區段的旅客列車牽引任務。1970年代後期開始,隨著北京內燃機務段增配北京型內燃機車,“大馬力”機車改為擔當京包鐵路、京承鐵路、京原鐵路、豐沙鐵路等北京周邊山區鐵路幹線的客運牽引任務,其中NY6型機車主要用於牽引京承鐵路北京至承德區段、京包鐵路北京至大同區段的旅客列車,尤其在京包鐵路南口至青龍橋之間坡度達到33‰的關溝段擔當本務機車和補機,成為八達嶺長城腳下京張鐵路的一道經典風景。
“大馬力”機車擁有當時國際上最為先進的液力傳動技術,對中國的液力傳動內燃機車發展具有重要的促進作用。1972年10月,為了消化吸收西德的液力傳動技術,鐵道部工廠總局安排大連所、四方廠、戚墅堰廠、二七廠、資陽廠、西南交大等單位,對NY6、NY7型內燃機車所使用的福伊特L820rU型液力傳動裝置和KB510/41型液力制動器進行測繪。中國從中吸收了變扭器葉型、端面齒輪連接、萬向軸和軸承等方面的設計製造技術,使國產液力傳動裝置的性能和可靠性得到大幅提升,並且被應用於北京型、東方紅3型、東方紅4型等國產機車,特別是採用單機組傳動系統的北京型內燃機車,其液力變扭器效率和輪周效率均已達到了世界先進水平。“大馬力”系列機車一直以極高的安全可靠性而備受機務部門讚譽,根據1980年北京內燃機務段液力傳動機車使用情況的數字統計,“大馬力”機車的每十萬公里機破件數、臨修件數、機車不良率均優於國產的東方紅3型、北京型機車,零部件檢修周期亦一般比國產機車長約五倍,而配件的磨耗和更換率也相對較低。
報廢的NY6型0005號機車
報廢的NY6型0005號機車
“大馬力”系列機車從投入運用開始,由於沒有工廠能夠承接大修任務,機車一切修程都由北京內燃機務段承包,段修範圍有些方面甚至已擴大到廠修的範圍,例如柴油機機體的曲軸主軸瓦孔的塗鍍與鏜孔等,但還有些問題是段方無能力解決的,有些重要零部件長期得不到維修保養,對機車運行構成安全隱患。例如因為沒有合適的退輪設備,車輪大修問題一直未能徹底解決。國產機車一般走行60~70萬公里就需要入廠大修,而許多“大馬力”機車的走行里程已超過300萬公里,但輪對仍然沒有正常進行廠修。除此之外,對於進口機車而言,配件供應往往決定機車使用壽命,但國家每年分配用於進口配件的外匯款額非常有限,進口配件的價格逐年上漲,而且某些配件在國外已停止生產,因此配件供應亦是長期困擾著“大馬力”系列機車的另一個問題。1980年代起,氣缸套、預燃室、主軸瓦等開始採用國產配件代替進口配件。1988年8月,為了提高乘務人員對機車維護保養的責任心,北京機務段把“大馬力”機車從輪乘制改為包乘制之後,機車臨修和機破件數明顯減少。NY6型0001~0004號機車於1997年報廢,NY6型0005號機車於2002年報廢。
鐵道部專運處
NY6型0008號機車
NY6型0008號機車
后四台NY6型機車(0007~0010)交由中華人民共和國鐵道部專運處使用,專門擔當國家領導人和國外貴賓的專列牽引任務,從1970年代起一直是中國最主要的專運機車,例如毛澤東、華國鋒、鄧小平、楊尚昆、江澤民等領導人的專列均曾經由NY6型機車牽引,1992年鄧小平南方談話專列就是由NY6型0009號機車全程牽引。專運機車的維護保養明顯優於一般機車,平日非執行任務時停放於北京內燃機務段,並且每月至少進行一次溜軸。
至2000年代,隨著最高速度達到160公里/小時的25K型專運客車投入運用,陸續取代了專運處原來使用的25B型和RW9型專運車輛,最高速度僅120公里/小時的NY6型機車已不能滿足需要。2001年5月,中國鐵道部向戚墅堰機車車輛廠下達任務,要求在東風11型內燃機車的基礎上研製新型專運機車,以替代日漸老化且配件缺乏的NY6型機車。隨著東風11Z型內燃機車於2002年研製成功、2004年正式加入專運車隊之後,四台NY6型機車改為備用機車,並於2009年6月正式退出專運隊並報廢。

技術特點


總體布置

NY6型0002號機車牽引旅客列車在石家莊站
NY6型0002號機車牽引旅客列車在石家莊站
NY6型內燃機車是4600馬力的幹線貨運用液力傳動內燃機車,機車採用全鋼焊接結構的框架承載式車體,焊接在一起的車體和車架共同構成一個剛性的整體承載結構。車底架長度為22000毫米,轉向架中心間距為12800毫米,車鉤中心線間距為23610毫米,車架兩端設有裝有排障器、自動車鉤和車鉤緩衝器。車體部分用輕型鋼結構作為骨架,並在外部敷以薄鋼板作為蒙皮。機車採用雙端司機室、雙側對稱結構的布置,可根據行車方向由機車任一端司機室操縱機車。為了便於機車運行過程中司機對動力室的巡檢,兩端司機室通過雙側內走廊通道相連,取代了NY5型機車的單側走廊布置方式。車內設備布局採用雙機組對稱布置,裝有兩套相同而獨立的動力傳動機組,每套機組包括一台柴油機及傳動裝置,可以根據需要使用其中任何一套或兩套同時工作。車體內部從前端至後端分為第一司機室、第一動力室、傳動冷卻室、第二動力室、第二司機室等五個部分。
NY6型0009號機車與北京型3258號機車在北京站
NY6型0009號機車與北京型3258號機車在北京站
司機室內設有正副司機操縱台、電氣控制櫃、空氣制動閥、手制動器手輪等設備,司機主操縱台設置在機車前進方向的左側,控制器手輪設有按逆時針方向轉動的31位運轉位,而按順時針方向轉動為16位液力制動位。兩個動力室各裝有一台柴油機,以及燃油及機油的輸送和加熱等配套設備。第二動力室內裝有一台電動的主空氣壓縮機,另外還設有一台輔助柴油機,用於驅動輔助空氣壓縮機和輔助發電機;第一動力室內還設有一台預熱鍋爐。當機車長時間停車待機時,由輔助柴油機供應輔助電源和壓縮空氣,避免主柴油機在無負荷情況下長時間運轉,並且有效節省燃油消耗。傳動冷卻室內下部的車架上裝有兩組液力傳動裝置,每組液力傳動裝置各自設有輔助輸出軸,並通過彈性聯軸節驅動起動發電機和靜液壓泵
NY6型0010號機車(共青團號,已摘牌)
NY6型0010號機車(共青團號,已摘牌)
NY6型內燃機車設有兩套彼此獨立的冷卻水系統,兩套V型結構的散熱器組設置在傳動裝置上方,每組銅質管片式散熱器由34個冷卻單節組成,散熱器元件採用德國著名冷卻設備製造商貝洱公司(Behr)的產品。每組散熱器各設有兩台軸流式冷卻風扇,分別為柴油機主循環系統(26個冷卻單節)和中冷器次循環系統冷卻(8個冷卻單節)。冷卻空氣從車體側牆上的通風百葉窗口吸入,流經散熱器和吸收熱量之後從車頂排出。車體下方兩台轉向架之間的空間,弔掛著一個容量為10000升的燃油箱、兩個總風缸和蓄電池組。

柴油機

NY6型0009號機車中間的路徽
NY6型0009號機車中間的路徽
NY6型內燃機車裝用兩台由MTU公司製造的MTU MB 16V 652 TB10型柴油機,該型柴油機是在戴姆勒-賓士MB 839 Bb型柴油機基礎上經過強化和改進而成的四衝程、16氣缸、V型結構、預燃室式、廢氣渦輪增壓、中間冷卻的高速柴油機,氣缸內徑為190毫米,活塞行程為230毫米,氣缸夾角為45°,UIC標定功率為2300馬力,裝車功率為2150馬力,標定轉速為每分鐘1400轉。在V型夾角上面布置著兩台勃朗-包維利公司(BBC)製造的VTR 250型渦輪增壓器,每台增壓器旁邊還設有用於冷卻增壓空氣的中冷器,其排氣管與柴油機進氣管相連。柴油機採用整體鑄鐵機體、特種鑄鐵濕式氣缸套、鋼頂鋁裙組合式油冷活塞、合金鋼整體鍛造麯軸、單體式鑄鐵氣缸蓋、叉形連桿組、硅油減震器。

傳動系統

NY6型0009號機車的亨舍爾工廠銘牌
NY6型0009號機車的亨舍爾工廠銘牌
NY6型內燃機車是採用雙機組設計的液力傳動內燃機車,車上裝有兩套相同而又互相獨立的動力傳動機組,分別驅動兩台三軸轉向架。液力傳動系統包括液力變速箱、分配齒輪箱、車軸齒輪箱、中間支承、萬向軸等部分組成。主傳動路線與NY5、NY7型機車基本相同,液力變速箱的安裝位置靠近車體中部,而柴油機則安裝在司機室之後,分配齒輪箱安裝在轉向架構架上。柴油機輸出的功率經第一萬向軸傳給液力變速箱,然後從液力變速箱輸出的扭矩經第二萬向軸、中間支承裝置、第三萬向軸傳入分配齒輪箱,最後從分配齒輪箱經過第四、第五、第六萬向軸分別傳給前後三個車軸齒輪箱。
NY6型內燃機車採用多循環圓結構型式的福伊特L820rU型液力變速箱,變速箱內裝有兩個結構參數不同的液力變扭器,包括一個起動變扭器、一個運轉變扭器、一對機械式換向齒輪和兩個液力制動耦合器。起動變扭器和運轉變扭器均為單級離心式渦輪。液力傳動裝置根據機車速度和柴油機功率的變化,利用充排油使變扭器自動接入或退出工作來實現自動換擋,換檔時牽引力無級變化。當額定輸入轉速為每分鐘1430轉時,液力變速箱最大輸入功率為2000馬力。換向機構採用帶有變扭器微量充油功能的風動齒輪離合器。傳動裝置並設有KB510/41型液力制動器,機車運行於長大下坡道或減速時,使用液力制動可減少閘瓦磨耗。

轉向架

機車走行部為兩台三軸轉向架,其結構與NY5型機車轉向架基本相同。構架採用鋼板焊接箱型結構,車軸軸箱採用導框式定位,並裝有錐形橡膠軸端緩衝裝置。每台轉向架側樑上設有兩個油浴式摩擦旁承,車體重量便通過四點旁承支承在轉向架上,轉向架相對於車體的橫向彈性位移依靠二系彈簧的橫向剛度來實現,而最大橫向位移則以側承加以限制。機車設有二系懸掛裝置,一系懸掛為軸箱兩側的螺旋彈簧,以及並聯的垂向油壓減震器。二系懸掛為車體和旁承裝置之間的螺旋彈簧組,車體和轉向架之間亦有橫向油壓減震器以抑制橫向高頻振動。所有垂向和橫向油壓減震器均採用荷蘭科尼公司(KONI)產品。靠近車體中部的兩個輪對之間還設有均衡梁聯接。牽引力和制動力通過車體和轉向架間的中心低位牽引拉杆傳遞。機車採用克諾爾空氣制動機,每個輪對設有一個制動缸,施行雙側閘瓦制動;和NY5型機車一樣,NY6型機車同樣設有防空轉裝置、防滑調節器、輪緣給油潤滑裝置。

機車命名


機車編號名稱配屬備註
NY6-0010共青團號鐵道部專運處已摘牌

車輛保存


曾經牽引鄧小平南方談話專列的NY6型0009號機車
曾經牽引鄧小平南方談話專列的NY6型0009號機車
NY6型0007號機車,曾配屬於鐵道部專運處,2009年退役后,移交中國鐵道博物館永久收藏。
NY6型0009號機車,曾配屬於鐵道部專運處,2009年退役后,移交中國鐵道博物館永久收藏。

技術數據


華氏輪式0-6-6-0
UIC軸式C-C
軌距1,435毫米
軸重23噸
軸距2,250+1,800毫米
通過最小曲線半徑125米
機車長度23,460毫米(車鉤中心距)
機車寬度3,180毫米
機車高度4,570毫米
構架尺寸22,000毫米
整備重量138噸
燃料儲備量10,000升
機油儲備量2 × 315公斤
水儲備量1,200公斤
砂儲備量1,000公斤
傳動方式液力傳動
傳動裝置福伊特L830rU2
發動機2 × MTU MB 16V 652 TB10型柴油機
發動機功率2 × 1,580千瓦(2,150馬力)
最高速度120公里/小時
持續速度21公里/小時
牽引功率2,380千瓦(3,200馬力)
起動牽引力455千牛
持續牽引力336千牛
制動方式踏面制動、液力制動