一、简介
东风4B型内燃机车是在东风4型内燃机车基础上发展的换代产品。其主要特点:
(1)装用16V240ZJB型柴油机，装车功率2430kW(3300马力)，柴油机转速由500 ~llOOr/min调整到430~lOOOr/min，柴油机机体、曲轴、缸盖、连杆、活塞、缸套、高压油泵、主轴瓦等零部件的结构进行了较大改进;装用了步进电机驱动的无级调速器和九节式排气总管。
(2)调整主发电机输出功率，由原来的2059kW提高到2125kW;改善了牵引电动机吸、排风方式。
(3)装用56组强化铜散器;采用74-82度的温度控制阀感温元件，控制高温冷却水出口温度。
通过上述改进，机车的技术性能和运用可靠性有明显的提高。机车轮周效率达到 33.4%。
东风4B型货运内燃机车于1982年开始批量生产，东风4B型客运内燃机车于1987年开始生产。东风4B型客、货运内燃机车累计生产了4303台，相当于1999年全路内燃机车保有量的42.5%。
东风4B型机车是国产电传动内燃机车的基本型，为发展变型产品和产品系列化奠定了基础。该型机车的批量生产，推动了我国铁路牵引动力内燃化的进程。
二、设计特点
1、机车总体布置
东风4B型机车采用交直流电传动，柴油机的最大运用功率为2430kW。客运和货运两种机型，除牵引齿轮传动比不同外 (客运机车为71/21=3.38;货运机车为63/14= 4.5)，机车的结构基本相同。
机车采用框架式侧壁承载车体。它是一个全焊的钢结构，由侧墙、顶棚、底架、4组内部隔墙和两端司机室组成。4组内部隔墙将车体分为第1司机室、电气室、、动力室、冷却室、第「司机室5个部分。机车走行部为两台可以互换的三轴转向架。
2、机车动力装置
东风4B型机车采用16V240ZJB型柴油机。
16V240ZJB型柴油机为V型、16缸、废气涡轮增压、空气中间冷却、直接喷射燃烧室、四冲程大功率中速柴油机。
3、机车电传动
东风4B型机车采用交直流电传动装置。TQFR-3000型同步牵引发电机(通称主发电机)的转子轴端，通过弹性联轴器与柴油机相联。电机座端与柴油机联接箱连接，电机轴伸为锥度结构。它通过带有橡胶减震装置的万向联轴节，经变速箱增速后带动起动发电机和感应子励磁机以及测速发电机。
同步牵引发电机产生的三相交流电，经整流柜三相桥式全波整流后，输送给6台并联的ZQDR一410型牵引电动机。再由牵引电动机通过传动齿轮驱动车轮旋转，从而使机车运行。从整流柜到牵引电动机之间，电路的通断由6个主接触器分别控制。另外，还设有两个转换开关，用它转换牵引电动机励磁绕组的电流方向，从而改变牵引电动机的转向j控制机车的前进或后退。
机车在电阻制动工况下，两个转换开关将牵引电动机改接成他励直流发电机工况，6台牵引电动机的励磁绕组被串联在一起，由同步牵引发电机经整流柜制动电空接触器供给励磁，电机转子由轮对驱动，将列车运行的动能转化为电能，并分别输往制动电阻，转化为热量，再由轴流式风机吹风，将热量散到大气中，从而实现电阻制动。
4、机车走行部
机车走行部为两台可以互换的三轴转向架，采用拉杆式轴箱、牵引杆机构、全焊接构架。
机车整个上部结构通过8个弹性摩擦旁承座落在两台转向架上。每台转向架与车体间由一组低位平行四杆牵引杆机构相联，以传递牵引力和制动力。转向架轴箱采用弹性拉杆定位，轴箱内采用滚动轴承。转向架具有二系悬挂，一系是轴箱弹簧，二系由橡胶圆饼串联组成，位于旁承上方，以吸收高频振动。每个车轴上均悬挂一台牵引电动机。在车架与转向架之间，设有弹性侧挡。当机车在曲线上运行时，弹性侧档可与牵引杆杆件系统一起形成一个假想的中心区域，以便转向架绕此申心区域相对车体作回转运动。每个动轮均设有一个闸缸，采用单侧单闸瓦，并带有闸瓦自动调节器。
5、车 体
机车的车体采用框架式承载车体。车体由底架，侧壁、顶棚、隔墙组焊成为一个整体的全钢焊接结构。
车体钢结构的主要承载杆件，采用 16Mn钢材。它具有良好的可焊性能，机械强度优于一般的A3钢材。
机车车钩采用大连厂通用件 "改进下开式3号车钩"，它是在下开式3号车钩基础上改进而来。其特点是车钩保留了原3号钩的良好防跳装置，又利用了货车13号车钩的主要零件。钩体和铸钢件与13号钩体通用，用时仅将13号钩体内的下防跳凸台铲去即可。另外，钩尾框、从板均采用货车件，缓冲器为二号缓冲器。
6、机车辅助系统
(1)燃油系统
机车燃油系统由燃油箱、燃油粗滤器、燃油输送泵、安全阀、逆止阀和截止阀、燃油预热器及管路等组成。
(2)机油系统
东风。型机车机油系统是以机油泵作为迫使机油循环流动，机油经过滤清和冷却后，向柴油机各零部件的摩擦表面供给一定压力和温度的洁净机油，并冷却活塞。机油带出摩擦及部分燃烧的热量，最后流回柴油机油底壳内。整个机油系统，包括柴油机油底壳、恍油泵、机油热交换器、机油滤清器、柴油机内部润滑系统、机油离心精滤器、起动机油泵、油压继电器和仪表、各种阀及管路等。此外，还有对机油进行预热的辅助机油泵。
(3)冷却水系统
东风4B型机车冷却水系统，为兼顾气缸和增压空气不同的冷却要求，分为高、低 (中冷)温两个冷却系统。主要部件有膨胀水箱、冷却水泵、空气冷却器 (中冷器)、机油热交换器、散热器、冷却风扇、静液压油热交换器及逆止阀、管路等。它们按一定的次序由管路和管件连接起来，组成两个循环回路。
高温水循环系统，主要冷却柴油机气缸套、气缸盖和涡轮增压器出气壳。低温水循环系统，冷却增压空气和机油。两个水系统共用一个膨胀水箱。
东风4b型机车上采用铜管筋片式散热器，总共56组。其中高温水用刀组，低温水用32组。散热器以V形安装在冷却室的钢骨架上。钢架上部装有用静压马达驱动的冷却风扇。
(4)空气系统
机车采用两台NPT5型空气压缩机，为直流110V电动机驱动。空气压缩机在额定转速lOOOr/min时，供风量为2400L/min，风压为650-900kPa。空气压缩机压出的压缩空气，除供JZ-7型空气制动机系统应用外，还供给机车自动控制系统和撒砂系统应用。
(5)辅助传动系统
东风4B型机车辅助传动系统，主要由机械传动、静液压传动和由直流电动机直接驱动三种型式组成。由辅助传动装置传递动力的辅助设备，有励磁机、起动发电机、前通风机、测速发电机、后通风机、冷却风扇及由直流电动机直接驱动的空气压缩机等。
在柴油机输出端，由柴油机曲轴经牵引发电机电枢轴和弹性法兰、万向轴与起动变速箱相联。起动变速箱共有两个输出轴分成四个输出端;经两个弹性套柱销联轴器分别带动起动发电机和励磁机;经尼龙绳联轴器带动通风机;经三角皮带带动测速发电机。
在柴油机自由端，由柴油机曲轴经传动轴直接带动静液压变速箱。通过静液压变速箱两侧输出轴的内花键，直接带动静液压泵，然后由静液压系统管路将泵打出的高压油输送给静液压马达;直接带动冷却风扇。静液压变速箱中间轴下部的输出轴;经尼龙绳联结轴带动后通风机。
三、技术改进
东风4B型机车在运用中作了下列改进:
(1)柴油机装用多种新型增压器·
东风4B型机车16V240ZJB型柴油机，原来装用45GP802-IA和45GP802-4型增压器。由于该增压器喘振裕度小、综合效率低、工作性能差等缺点，先后改用过ZN300、ZN310、ZN290和VTC254-13等新型增压器。前两种增压器的安装尺寸及油、水、气接口位置和尺寸，均与45GP802型增压器一致，因此可在柴油机和机车上不作改造即可方便地更换。后两种增压器由于结构尺寸和接口位置及尺寸有较大变化，因此柴油机和机车上需作较大的改动才能装用。
(2)增压器采用YFL-A80x15LW型高级机油滤清器
原装用的肥5型机油滤清器的滤芯由 2幻目的铜丝网圆盘组成，在实际使用中难以保证机油的清洁度，影响了增压器转子与轴承的可靠工作。为此，采用新研制的 YFL-A80x15LW型机油滤清器。该滤器的滤材采用51迸的美国PALL公司的复合滤材专利，其滤清度可达15jLim。其外形与接口尺寸与原滤清器相同，便于互换。
(3)柴油机自由端中间齿轮支架的改进
柴油机中间齿轮支架在运用中发生断裂。经有限元计算分析，加大了支架轴根部过渡圆弧半径，并改进了支架轴端的定位设计。
(4)柴油机排气系统小波纹管的改进
东风4B型机车在运用中发生小波纹管衬筒端边焊缝开裂、破损脱落，打坏增压器。为此将衬筒板适当加厚，并将衬筒端翻边，使其适当高出法兰平面。当连接螺栓把紧时，可将衬筒翻边牢牢压住，从而解决这一造成机破事故的问题。排气总管的大波纹管的衬筒结构也曾作过类似的改进。
(5)柴油机曲轴箱差示压力计的改进
差示压力计是柴油机安全保护装置之一。原设计结构在机车运用中经常发生误动作。为保证机车安全运行，将差示压力计U彩管的大气端接至与大气相通的车底架横梁空间。
(6)机油滤清器的改进
东风4B型机车机油滤清器原为二级网式。第一级为钢丝缠绕式，钢丝之间的间隙为50um;第二级为铜丝网盘，尺寸为200目，名义空隙为80um。该滤清器不能满足柴油机对机油滤清度的要求。后引进英国的VOKES滤器，将其超细毛毡深式滤芯进行国产化，研制出由无纺布 (化纤毡)制成的滤芯，其滤清度可提高到10~15um。
(7)为保障行车安全，从1986年开始，机车加装三项设备，即机车自动停车装置、机车信号装置和列车无线调度电话装置。
(8)1989年开始，东风4B型机车加装两级电阻制动装置。
DF4B型内燃机车主要技术参数
用途 干线客运、货运
轨距 1435mm
轴式 Co－Co
轴径 1050mm
轴重 23±3%
整备重量 138±3%
通过最小曲线半径 145m
最大速度 客运：120km/h
货运：100km/h
持续速度 客运：28.5km/h
货运：21.6km/h
起动牵引力 客运：327.5KN
货运：435KN
持续牵引力 客运：243KN
货运：324KN
外形尺寸(长x宽x高) 21100x3309x4755mm |
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发表于 2006-11-7 17:05:30
发表于 2006-11-10 11:49:05
