东方红21型机车,是四方机车车辆厂生产的、轨距为1000mm的液力传动内燃机车,主要用于
云南省滇越铁路。该机车于1977年试制,1979年量产,共生产102台。机车整备重量60吨,轴重15吨,轴式为B-B,功率810kW,最高速度50km/h。
发展历史
背景
自从由法国殖民者在中国
云南修建的滇越铁路于1910年通车,中国云南境内在历史上曾经先后有滇越铁路、
叙昆铁路、
滇缅铁路、
蒙宝铁路支线等数条轨距1000毫米的法制米轨铁路出现。云南米轨铁路并曾经使用过十多种由各国制造的
蒸汽机车,至1970年代初,蒸汽机车仍然是云南米轨铁路的主要牵引动力,但已逐渐淘汰到仅余几种型号,包括解放51型、KD52型、KD55型、DK51型等,这些米轨蒸汽机车大部分都已经使用数十年并严重老化,因危及行车安全而不宜继续使用,迫切需要替代车型。
1970年代初,青岛四方机车车辆厂先后设计生产了援助
坦赞铁路、轨距为1067毫米(英制米轨)的DFH1、DFH2型窄轨内燃机车,以及援助
越南的DFH3型米轨内燃机车,同时又在DFH1型机车基础上研制了轴重仅有15吨的
东方红2型内燃机车。由于四方机车车辆厂在
液力传动窄轨内燃机车方面累计了较多经验,因此
中华人民共和国铁道部于1976年决定将云南米轨铁路内燃机车的研制任务交给四方厂,并将其定型为东方红21型。
运用及改进
1977年,四方机车车辆厂试制了首两台东方红21型机车(001、002),交付
昆明铁路局宜良机务段试用。经过一段时间的试运行,四方厂对机车在运用过程中发现的问题进行改进之后,东方红21型机车于1979年投入批量生产,设计图号为SFJ8;同年首批50台东方红21型机车,首先对当时宜良机务段的蒸汽机车全部进行了更换,开启了云南米轨铁路牵引动力内燃化进程。至1982年,四方机车车辆厂根据运用部门的意见以及
昆河铁路南段坡度大、气候炎热的特点,再次对机车进行了改进,包括取消其中一个司机操纵台、增加两组中冷散热器、加装液力制动器等;同年开始生产设计图号为SFJ11的东方红21型机车,第二批50台机车于1982年至1984年间配属开远机务段,替换了所有蒸汽机车。至1984年,四方机车车辆厂累计生产了102台东方红21型机车。
1988年,云南钢铁厂(后更名为昆明钢铁控股有限公司)向四方机车车辆工厂订购两台采用准轨转向架的东方红21型机车,编号为1001、1002。
自1980年代起,东方红21型机车一直是昆河铁路(原滇越铁路昆明至河口段)、昆石铁路(原滇缅铁路昆明至石咀的残余段)、蒙宝铁路的主力机车,担当所有客运、货运、调车任务。该型机车在云南米轨铁路运用情况良好,但仍然一直存在一些技术问题,包括车轮轮缘磨耗较大、柴油机穴蚀严重等。随着机车逐步老化,至1999年后陆续有20台东方红21型机车报废。由于东方红21型机车功率较小,成为提高米轨铁路运能的最大障碍之一,因此四方机车车辆厂根据铁道部要求,于2001年开始研制新一代采用电力传动的
东风21型内燃机车;铁道部原打算生产80台东风21型机车来替换所有东方红21型机车,但由于昆河铁路的存废去留悬而未决,昆明铁路局最终仅接收了12台东风21型机车。
随着昆河铁路运量逐年萎缩,同时中国将大批二手的米轨机车车辆出口至越南及缅甸,至2010年代初昆明铁路局仅余下十多台东方红21型机车尚在运用。2010年3月,滇越米轨铁路通车100周年;同年10月30日,中国大陆最后一个米轨铁路机务段——开远机务段,被合并到昆明机务段。
出口
2006年,
越南铁路部门向昆明铁路局购置了30台东方红21型机车,在越南铁路系统内定型为D10H型,其中“D”代表内燃机车、“10”代表1000马力、“H”代表
液力传动;这批机车主要配属安沛机务段和
河内机务段。在2009年,有10台东方红21型机车换装
卡特彼勒公司的3512B型柴油机。
2009年8月,中国向
缅甸铁路部门赠送了5台东方红21型机车、20辆客车车厢和200辆货车车厢。2010年9月,中国再次向缅甸赠送了30台东方红21型机车和21辆货车车厢。
技术特点
总体布置
东方红21型内燃机车是1100马力液力传动米轨内燃机车,车体结构和总体布置与东方红2型准轨机车大致相同,但车体限界根据米轨铁路的要求作出了调整。机车采用外走廊式、主车架承载的机车车体,由前到后分别为司机室、动力室和冷却制动室三个部分。动力室内装有柴油机、
空气滤清器、燃油泵等装置;冷却制动室内有一台两端输出的液力传动箱,并设有起动发电机、预热锅炉、
空气压缩机、风缸等设备。东方红2型机车采用单机组结构,机车轴式Bo-Bo,最高运行速度50公里/小时,轴重15吨,总重60吨。
柴油机
机车装用一台12V180ZJA型柴油机,是在DFH系列、东方红2型、
东方红3型内燃机车所使用的12V180ZJ型柴油机基础上,根据高原米轨铁路使用条件加装高压增压器的改进型,为12
气缸、
四冲程、
废气涡轮增压的V型高速柴油机,额定转速为每分钟1500转,标定功率为1340
马力(990千瓦),装车功率为1100马力(810千瓦)。
传动系统
东方红21型内燃机车的液力传动系统,主要包括液力传动箱、
车轴齿轮箱、辅助传动装置、万向轴等。液力传动箱位于车体中部、机车冷却室下方,并通过四个弹性支座固定在机车车架上。柴油机通过万向轴将功率传递到液力传动箱,再从液力变速箱的两端输出法兰,以万向轴传给前后转向架上的车轴齿轮箱,从而驱动轮对。第一批机车装用SF2010Z-2A型液力变速箱,第二批机车装用SF2010-2A型液力变速箱,除后者加装了液力制动器外其余部分完全相同。液力变速箱为多循环圆结构,内装一个BI型起动变扭器和一个BII型运转变扭器;其中起动变扭器适用于机车起动和低速工况,而运转变扭器适用于机车中、高速运转工况;机车运行过程中通过充排油换档;传动装置设计功率为1050马力(770千瓦)。
转向架
机车走行部为两台二轴
转向架,采用钢板焊接箱型结构构架、轴箱拉杆式定位。一系
悬挂为轴箱两侧
螺旋弹簧配油压减振器,不设二系悬挂,转向架以滑动摩擦旁承承载车体重量。
牵引力和制动力通过中心销传递。
车辆保存
东方红21型001号机车,2014年5月交付位于云南省昆明市的
云南铁路博物馆保存展示(该机车为改号机车,原车号061)
东方红21型046号机车,退役后,由昆明铁路局转赠予
兰州交通大学。
东方红21型089号机车,退役后,于2013年10月由昆明铁路局转赠予
西南交通大学,作为教学机车。
东方红21型001号机车,退役后封存,现存于昆明机务段开远运用车间内。
技术数据