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東風10DD型內燃機車
鎖定
DF10DD型調車內燃機車
[1]
是中國北車集團大連機車車輛有限公司在總結國內調車機車設計、製造成功經驗的基礎上，堅持滿足用户要求的原則，博採現代機車先進技術設計製造的新型調車內燃機車。機車最大特點是性能先進、牽引力大。適用於幹線調車編組及工礦、港口小運轉作業。機車標稱功率為1880kw，柴油機最大運用功率為2200kw，軸式為Co—Co,軸重23t，機車最大運用速度為80km/h，持續速度為17.8 km/h，持續牽引力達341.7kN。
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注：本詞條介紹東風10DD型內燃機車，請勿與東風10D型內燃機車相混淆。
- 中文名
- 東風10DD型內燃機車
- 外文名
- DF10DD type diesel locomotive
- 類 型
- 內燃機車
- 生產國
- 中國
- 生產廠商
- 大連機車車輛有限公司
- 主要用户
- 中國鐵路總公司
東風10DD型內燃機車機車介紹
東風10DD型內燃機車機車總體佈置
東風10DD型調車內燃機車總體佈置圖
電氣室內裝有電器櫃，機車操縱用的各種電器均集中安裝於電器櫃內。
司機室前端頂部裝有前照明燈。司機室內對角佈置有兩個相同操縱枱，設置在機車前進方向的左側。上面安裝有司機控制器的主手柄、制動裝置的自動制動閥和單獨制動閥，各種控制開關、按鈕、儀表、信號顯示裝置等。在前端操縱枱上設有彈簧停車控制閥。有兩個可旋轉、升降的座椅固定安裝在操縱枱後，在後隔牆上裝有牆電器裝置，上有各種開關、按鈕、儀表。司機室和動力室隔牆上裝有工具箱、更衣箱、可拆放的電爐、緊急放風閥和空調操縱盒。司機室前窗和門窗玻璃外側均裝有刮雨器，兩側裝有可前後滑動的拉窗。在司機室頂部裝有頂燈、空調和風扇。司機室側壁和前牆裝有電熱壁,操縱枱下方設有電熱腳爐。
動力室安裝有柴油機—發電機組，它通過四個彈性支承和兩個輔助支承安裝在車體底架上。柴油機—發電機組輸出端通過萬向軸驅動啓動變速箱，從而驅動勵磁機、啓動發電機和前轉向架牽引電動機通風機及測速發電機。在前轉向架牽引電動機通風機的上方裝有主硅整流櫃和勵磁硅整流櫃。在柴油機前端（自由端），裝有膨脹水箱、機油熱交換器、機油濾清器、啓動機油泵電機組和燃油泵電機組及各種管路。在兩側牆上裝有柴油機進氣空氣濾清裝置。
冷卻室的上部佈置有兩個直徑為ø1400mm的冷卻風扇，頂端為自動開啓的百葉窗，冷卻風扇由靜液壓馬達驅動。兩側裝有38組強化散熱器組，呈V型佈置，其兩側有隨水温自動調節而開閉的百葉窗，這兩組百葉窗分別安裝在冷卻室兩側的側門上。冷卻室下部安裝有靜液壓變速箱、靜液壓泵和靜液壓油箱及後轉向架牽引電動機通風機。
輔助室內裝有兩台NTP5型空氣壓縮機組，頂部設有頭燈。輔助室端牆為可拆卸式，便於拆檢和吊裝空壓機組。
機車走行部由兩個結構基本相同三軸轉向架組成，機車整個上部結構通過支承座落在前後轉向架上。每個轉向架與車體底架之間設有彈性側擋，當機車在曲線上運行時，彈性側擋可與牽引杆系一起形成一個假想中心，以便轉向架繞此中心相對車體作迴轉運動。
機車兩端裝有車鈎緩衝裝置和上作用式車鈎，用於機車和車輛的自動連結或分解，同時傳遞牽引力和承受來自車輛的衝擊力。
機車下部中央吊裝燃油箱，燃油箱一端裝有污油箱，燃油箱兩側是蓄電池箱。兩端安裝兩個總風缸。
機車的動力裝置為12V240ZJD型柴油機，是V型、四衝程、直接噴射、開式燃燒室、廢氣渦輪定壓增壓並經過中間冷卻的中速柴油機，其最大運用功率為2200KW。
機車採用交—直流電傳動。由柴油機驅動的一台TQFR-3000E型同步牽引發電機所發出的三相交流電，經主硅整流櫃三相橋式整流後，輸送給六台並聯的ZD109Z型直流牽引電動機，再由牽引電動機通過傳動齒輪驅動車輪旋轉。
同步牽引發電機的勵磁是由一台GQL-45型感應子勵磁機提供的。勵磁機的勵磁是通過DLC微機控制裝置和由聯合調節器功率調節機構自動調整勵磁電流的測速發電機提供的。
東風10DD型內燃機車機車主要裝置
柴油機
12V240ZJD型柴油機是中國北車集團大連機車車輛有限公司與英國裏卡多公司長期技術合作的結晶—240ZJD系列柴油機的系列化產品。12V240ZJD型柴油機無論其功率等級、燃油消耗率，還是可靠性、耐久性等都優於國內其它型號柴油機。
機體採用鑄焊組合形式，橫剖面為六面體的龍門式結構；曲軸採用稀土鎂合金球墨鑄鐵整體鑄造，整體氣體氮化處理；連桿採用優質合金鋼鍛制，大端剖分面40°齒形結合；活塞採用鋼頂鐵裙活塞或鋼頂鋁裙活塞；氣缸套為濕式氣缸套,工作表面激光淬火處理;氣缸蓋採用特種鑄鐵鑄造，帶過水套，薄底板，噴油器在中心位置，頂置式四氣門機構，進排氣支管佈置在同一側；噴油泵柱塞直徑ø22，等壓出油閥，單體式；噴油器為低慣性多孔式長針閥型。
車體結構
機車車體採用外廊式，底架承載結構，它主要由上部的罩式車體和下部的底架、端部的排障器和牽引緩衝裝置等組成。除司機室外，各室頂部均設有可拆卸的頂蓋，以供吊裝各室內的機組和設備。為了檢修方便，動力室側牆和輔助室側牆也設計成可拆卸形式。各室側牆均設有帶固定式百葉窗的側門，供日常檢修用。在車體兩端的左右側均設有梯子，在兩側走台板和兩端走台板的外側均設有安全扶手。
在底架左右側梁前後設有拉桿座，用以與轉向架的牽引杆相連，達到傳遞牽引力的作用。
在牽引杆座上設有吊車筒和架車座，供起吊機車用。在底架兩端板上設有救援吊車座，供緊急救援用。前後端部有牽引梁，其內裝有牽引緩衝裝置，車鈎採用符合GB7709-87的13號車鈎(上作用式)，端部下面安裝有排障器，它距軌面的高度可隨輪箍的磨損而作調整。
電器室兩側牆上有帶固定式百葉窗側門，便於對電氣件進行檢修。頂蓋設計成弧形，上有藏式吊環。
司機室內壁和頂棚覆蓋有裝飾性多孔鋁板，內腔填充有阻燃泡沫板，以產生隔熱和吸聲效果。在正、副司機側牆及前牆上設有電熱壁。司機室前、後窗和門窗玻璃外側均裝有刮雨器。司機室內設有正副司機座椅，司機室兩側設有側拉窗，側窗外面設有遮陽篷，便於司機瞭望。司機室外面裝有兩個低音喇叭和兩個高音喇叭。
車體具有較好的通風散熱條件，側壁設有多扇固定式百葉窗，動力室配有一台車體通風機。車體內部設排污槽（管）。司機室、動力室設有適於電器裝置和油類滅火的消防設備。
轉向架
轉向架由構架、輪對、軸箱、電機懸掛裝置、制動單元、支承和牽引裝置等組成。
轉向架構架由兩根左右對稱佈置的側梁、兩根相同結構的橫樑、前端梁和後端梁等組成。每個梁焊成封閉式的箱形結構。兩根側梁的頂面焊有支承座板；側面焊有垂向油壓減振器座；底面焊有軸箱上下拉桿座，牽引杆拐臂座，砂箱座板；橫樑和後端樑上焊有電機吊杆座，前、後端梁和後橫樑焊有制動單元座。
輪對由車軸、輪心、輪箍、從動齒輪和滾動抱軸箱等組成。車軸和輪心，從動齒輪與車軸，輪心和輪箍的過盈配合採用熱套工藝。在輪心和從動齒輪上有螺紋孔，供拆卸時聯接高壓油泵用，以免拉傷車軸。
軸箱由軸箱體、滾柱軸承、螺旋彈簧及減振墊、彈簧蓋和座、後蓋和防塵圈、端蓋和壓蓋、以及軸箱拉桿等組成。軸箱由兩根拉桿與構架相連，以傳遞牽引力或制動力。拉桿的兩端帶有橡膠襯套和橡膠墊，軸箱相對構架的上下和橫向運動，靠橡膠元件的彈性變形來實現。軸箱的螺旋彈簧及其減振墊，形成一系懸掛。兩端軸的軸箱配有垂向油壓減振器。防塵圈和滾柱軸承的內圈熱套到軸頸上並用壓蓋壓住。
牽引電機安裝屬軸懸式。一端通過滾動抱軸箱與車軸相連，另一端通過吊杆和橡膠墊懸掛在構架的橫樑或前、後端樑上。輪對上的從動齒輪由電機軸端上的主動小齒輪傳動，使車輪旋轉。主、從動齒輪由齒輪箱罩住並獲得封閉的油浴式潤滑。齒輪箱通過三個螺栓聯接到電機殼體和滾動抱軸箱體上。電機懸掛裝置由電機、小齒輪、齒輪箱、吊杆和橡膠墊等組成。
轉向架基礎制動裝置採用制動單元。在第1、2、5、6、軸的左右輪上裝有DZD-1單側制動單元；第3、4軸的左右輪上裝有DZD-2帶彈簧停車制動的單側制動單元。
為減小輪緣磨損，機車裝有HB-2型輪緣潤滑裝置。
燃油系統
機車燃油系統的作用是儲存燃油並供給柴油機工作所需要的具有一定壓力、温度和數量的清潔度較高的燃油。此外，還具有潤滑、冷卻噴油泵的作用。
機車燃油系統與柴油機內部燃油系統共同構成統一的循環迴路，保證柴油機的正常工作。
機車燃油系統由燃油箱、污油箱、燃油預熱器、安全閥、壓力錶穩壓器、壓力錶、燃油泵電機組、燃油粗濾器、排氣塞門及管件管路等組成。
機油系統
機車機油系統（或稱柴油機外部機油系統）與柴油機內部機油系統連接起來，形成一個完整的機油循環系統，對柴油機運動件起着潤滑、冷卻、清洗、密封及防鏽等作用。
機車機油系統主要由啓動（輔助）機油泵、扣壓膠管、膠管、逆止閥、截止閥和管路管件等組成。
冷卻水系統
冷卻水系統的作用是對柴油機在高温條件下工作的零部件、機油和增壓空氣進行適當的冷卻，使這些零部件在允許的和最佳的温度下工作，保持機油正常的工作粘度和性能，並保證柴油機發出規定的功率，提高柴油機的性能和耐久可靠性。
根據柴油機所需冷卻的零部件、機油及增壓空氣的不同要求，冷卻水系統分為兩個冷卻水系統。即冷卻柴油機氣缸套、氣缸蓋及增壓器的高温冷卻水系統；冷卻機油和增壓空氣的為低温冷卻水系統。
冷卻水系統由冷卻風扇、散熱器、膨脹水箱、逆止閥、截止閥及管件管路所組成。
空氣濾清系統
空氣濾清系統主要是通過空氣濾清器對柴油機燃燒過程中所需的空氣進行過濾，保證空氣的清潔度符合柴油機的工作要求，減輕中冷器的髒污程度和降低中冷器阻力，達到減輕氣缸套等零件磨損的目的。
空氣濾清器由波紋鋼板濾網、旋風濾清器及紙濾芯三級過濾器所構成，分別濾清空氣中不同顆粒和質量的雜質，達到淨化空氣的作用。
預熱系統
機車預熱系統是能隨時對柴油機機油、水進行預熱和加熱的一種裝置，以滿足柴油機隨時可以啓動和加載的要求。
東風10DD型內燃機車技術特點
北車集團大連機車車輛有限公司生產的東風10D型（DF10DD）調車內燃機車柴油機裝車功率為2200KW，該型機車先進性主要表現在以下幾方面：
一、 國內性能最高、最具經濟性的240/275系列柴油機
柴油機是內燃機車的“心臟”，柴油機性能的好壞直接決定一台機車的使用壽命和鐵路運輸成本的高低。東風10D型調車內燃機車裝用的12V240ZJD型柴油機是該公司與英國裏卡多公司聯合研製生產的具有國際先進水平和環保意義，代表國內240/275系列柴油機的發展方向，擁有自主知識產權，燃油消耗量最低的高性能柴油機。通過裝車200多台的運用考核，表現出了良好的性能和可靠性。並具有如下優勢：
1、國內240/275系列柴油機的單缸功率最大
東風10DD型內燃機車裝用D型化柴油機的內燃機車單缸功率可達到250馬力（183.75KW），而裝用B型柴油機的東風7型和東風12型內燃機車單缸功率為205馬力（151.85KW），效率僅為D型化柴油機的82%。
D型柴油機具有如下的優點：
1. 單缸功率大，比C型機提高11％，比B型機提高2l％。
2. 燃油消耗率低，特別是常用工況的燃油消耗率低。
3. 柴油機的耐久性和可靠性提高了。
2、國內240/275系列柴油機燃油消耗率最低，經濟性最高
東風10DD型機車採用D型化柴油機，提高了柴油機的爆發壓力，優化燃油及配氣系統的設計，提高燃燒效率，柴油機燃油消耗率為207+3% g/KW.H；而裝用B型柴油機的東風7型和東風12型內燃機車的燃油消耗率為211+3% g/KW.H。
每千瓦小時節省燃油4克，按照每天以2000kW，工作10小時計算，每天較B型機可以節約燃油80公斤左右，每年可以節約燃油近25噸，按照每噸5000元,東風10DD型機車可以節約資金近12萬元。
二、成熟可靠控制技術
機車控制部分採用與美國GE公司合作開發的技術DLC微機控制系統，內燃機車控制器DLC（Diesel Locomotive Controller）是一個以Intel80C196為CPU的內燃機車多功能實時控制系統，該系統既可以作為獨立的系統運行，也可以作為FE（美國GE公司總線結構）總線系統上的一個智能控制板。該系統的軟、硬件均為開放式設計，因此具有較大的應用範圍，其主要功能如下：
● 柴油機轉速控制；
● 恆功率控制；
● 輔助發電（110VDC）控制（電壓調整器）；
● 實時異步通訊。
由於這些優越的功能，機車裝備內燃機車控制器DLC後不僅可以使柴油機實現全速範圍內的恆功率，明顯的提高機車的牽引性能，而且還可以取代機車原有的電壓調整器、步進電機驅動電源、使機車系統得到極大的簡化，該系統可使柴油機恆功範圍比傳統的柴油機恆功範圍更為廣泛，大大的提高了柴油機的經濟性。牽引國家領導人出行專列的機車和出口機車均也裝用於該系統。
三、可靠耐用的走行部（採用先進成熟的牽引電動機懸掛方式）
機車走行部牽引電動機採用與美國GE公司合作的滾動抱軸軸承技術，是國際上通用成熟的技術。它可以實現牽引電動機抱軸軸承一個大修期內免維護，只需定期加入潤滑脂，這種技術除了可以大大降低自身的運動阻力外，還可以消除滑動軸承（軸瓦）的碾瓦故障，大大減少了日常運用時的檢修工作量，降低維護成本，符合鐵路裝備現代化發展的要求。此裝置不但提高走行部分的運用的可靠性而且大大降低用車單位的維修費用，也徹底的改善了司乘維修人員的作業環境。
四、高性能、大功率的牽引電動機
內燃機車牽引力的大小主要取決於牽引電動機所允許的最大持續電流和最大電流。其中，機車的最大持續牽引力大小取決於牽引電機持續電流容量的大小，機車的最大起動牽引力取決於牽引電機允許的最大電流大小。
東風10D型調車內燃機車裝用的是530kW牽引電動機，容量比裝用410kW牽引電動機容量大29%，（即120W）這一配置使機車在全速範圍內不需進行磁場削弱，大大的提高機車運用的可靠性，降低了機車的持續速度，機車的牽引力比其他機車大幅度的提高，啓動牽引力和持續牽引力分別達到480.9kN和341.7kN。
五、優質合金球鐵曲軸
柴油機曲軸採用世界上獨一無二擁有獨家專利的球墨鑄鐵工藝。採用該工藝鑄造的曲軸抗交變載荷、疲勞強度，衝擊韌性較強，該公司目前投放路內外市場6000台內燃機車迄今為止沒有發生斷軸事故。該工藝受到美國GE公司的青睞，多次提出技術專利轉讓。
1、曲軸的材料選用，應在充分滿足曲軸對於疲勞強度和綜合機械性能（如強度極限、衝擊韌性等）要求，並能通過熱處理使軸頸表面具備良好耐磨性的基礎上，兼顧工藝性好，經濟性好等特點。
2、優質合金球鐵曲軸，球鐵中的石墨不是片狀，而是球狀，大大減輕了石墨的金屬基體的割斷性和尖口作用。因此它既具有鑄鐵的優良特性，又具有鋼材的高強度性能，比鋼有更良好的耐磨性、抗氧化性、減震性及非常小的缺口敏感性，對應力集中不敏感，並可通過合理的造型達到最低的應力集中，不但疲勞強度可完全滿足要求，對扭振的阻尼作用也遠勝於鍛鋼材質。
3、優質合金球鐵曲軸由於採用了含有稀土的合金材質（Mo、Cu等）、特殊的鑄造工藝和熱處理工藝（斜鑄立冷低壓鑄造、噴霧冷卻、整體氮化處理等），使曲軸的抗拉強度≥784MPa、延伸率≥2%、衝擊韌性≥14.7J/c㎡，硬度達到HB269～331；單拐疲勞強度達2.4Mpa。
4、優質合金球鐵鑄造麴軸，經過30多年裝車6000多台運用考核，以其先進、成熟的獨特鑄造工藝和極高的使用可靠性，在國內外受到廣泛好評，成為一些工科大學的教學範例。而其它廠家無此工藝技術只能採用鍛鋼曲軸。
六、平時採用狀態修的維修成本低
由於東風10DD型機車牽引能力強，柴油機功率大，功率餘量大，在平時的現場作業中運用起來機械磨損較輕，機車的故障率低，機車的狀態修次數降低，降低了機車檢修成本。其維修週期可以適當延長到1.5~2倍，節約了修車成本。
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東風10DD型內燃機車技術參數
1 用途及運用條件
1.1 用途： 重載調車編組及小運轉作業
1.2 軌距： 1435mm
1.3 機車限界： 符合GB146.1－83《標準軌距鐵路機車車輛限界》中(車限－1A，車限－1B)要求
1.4 運用條件： 根據運用要求，機車可在氣温—40℃～＋40℃、塵沙工礦作業區正常運行。
2 機車主要性能參數
2.1 標稱功率： 1880 kW
2.2 軸式： Co－Co
2.3 輪徑： 1050 mm
2.4 軸重： 23±3％t
2.5 機車整備重量： 138±3％t
2.6 燃油箱容積： 5000 L
2.7 機油儲備量： 900 kg
2.8 冷卻水儲備量： 900 kg
2.9 砂儲備量： 1200 kg
2.10 通過最小曲線半徑： 100 m
2.11 車鈎中心線距軌面高度： 880±10 mm
2.12 兩端車鈎銜接線間距： 18800mm
2.13 牽引齒輪傳動比： 63 :14
2.14 機車速度(根據TB1407－82 規定，動輪直徑按半磨耗輪箍計算為1012.5mm)
最大運用速度： 100km/h
持續速度： 17.8 km/h
2.15 機車輪周牽引力(輪箍半磨耗狀態)
最大起動牽引力： 480.9kN
持續牽引力： 341.7 kN
2.16 機車外形尺寸（長×寬×高）： 18800mm×3305mm×4713mm
3 柴油機性能參數
3.1 型號： 12V240ZJD
3.2 標定功率： 2400kW
3.3 最大運用功率： 2200kW
3.4 標定轉速/最低穩定轉速： 1000/430 r/min
3.5 缸數及排列型式： 12缸，V型排列，50°夾角。
3.6 燃燒室型式： 直接噴射，開式燃燒室
3.7 氣缸直徑×活塞行程： 240mm×275 mm
3.8 標定功率時燃油消耗率： 207＋3％g/kW•h
3.9 機油消耗率： ≤燃油消耗率的1.5%
3.10 外形尺寸（長×寬×高）： 4298mm×1760mm×2642 mm
3.11 柴油機重量： 16.3t
4 電氣部分參數
4.1 傳動方式：主傳動採用三相交－直流電傳動。
4.2 主發電機：
型 號： TQFR－3000E
額定功率： 2911 kVA
額定電壓： 425/770 V（AC）
額定電流： 3955/2183 A（AC）
額定轉速： 1000 r/min
勵磁方式： 他勵
工作制： 連續
冷卻方式： 徑向自通風
4.3 硅整流櫃
型號： GTF—5100/1250-A
額定交流輸入電壓： 1000 V
額定交流輸入電流： 4142 A
額定直流輸出電流： 5100 A
額定直流輸出電壓： 1250 V
硅整流元件： ZP2000—28
整流線路： 三相橋式
4.4 牽引電動機
型號： ZD109Z（或ZD109B1）
額定功率： 530kW
額定電壓/最高電壓： 670/980V（DC）
額定電流/最大電流： 845/1200A（DC）
額定轉速： 770r/min
勵磁方式： 串勵
工作制： 連續
通風方式： 強迫通風
4.5 啓動發電機
型 號： ZQF－80
額定功率： 80 kW
額定電壓： 110 V
額定電流： 728 A
額定轉速： 2730/1115 r/min
勵磁方式： 發電機工況他勵，電動機工況串勵
冷卻方式： 自通風
4.6 勵磁機
型 號： GQL－45
額定容量： 45/36 kVA
額定電壓： 105/94 V
額定電流： 248/221 A
額定轉速： 2625/1175 r/min
勵磁方式： 他勵
冷卻方式： 自通風
4.7 蓄電池： 閥控式免維護蓄電池
5 冷卻裝置
5.1 散熱器型式：機械脹接式
5.2 熱交換器：管式
5.3 冷卻風扇：軸流式，採用靜液壓傳動裝置驅動，風扇轉速隨冷卻水温度變化而自動調節。
6 車體
車體為外廊式，側牆非承載，單司機室，底架承載結構。
7 轉向架
採用兩台三軸、無心盤、拉桿軸箱式轉向架。牽引力與制動力的傳遞採用低位牽引杆機構。
轉向架具有二系懸掛系統。牽引電動機安裝採用軸懸式，並採用滾動軸承抱軸。機車設有輪緣潤滑裝置。
輪箍內側距為1353mm，轉向架軸距2×1.8 m。
8 空氣制動裝置
8.1 制動機型號： JZ－7型
8.2 空氣壓縮機型號為： NPT5型，每台機車裝用兩組。
8.3 基礎制動裝置：單側閘瓦制動，每個動輪由單獨閘缸驅動，並帶有閘瓦間隙自動調節機構。
8.4 制動距離：在平直道上單機緊急制動距離：當機車速度為100km/h 時，不大於800m。
8.5 設有手制動裝置
9 機車的防寒、隔音和防火
機車設有良好的防寒、保温和隔音設施，可保證在規定的運用條件下正常運轉。司機室的噪音滿足GB3450－94《鐵路機車司機室噪聲允許值》的要求，車內備有滅火器材。
10 安全保護
東風10DD型調車機車牽引噸位與坡道關係曲線
- 參考資料
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- 1. 東風10DD型調車內燃機車技術簡介 ．封面機車 – 城市軌道交通[引用日期2024-02-17]
- 2. 東風10D型(DF10DD)調車內燃機車的技術先進性 ．封面機車 – 城市軌道交通[引用日期2024-02-17]
