大同机车厂志（1955-2000年）

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大同机车厂志（1955-2000年）

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我国第一台燃气轮机车完成牵引热工试验

在毛主席革命路线指引下，我国自行设计、试制的第一台3000马力、交一直流电传动燃气轮机车长征型001号，于1969年年底在大同机车工厂总装出厂。机车的设计由一机部、铁道部3000马力燃气轮机车联合设计组负责，试制工作由哈尔滨汽轮机厂、湘潭电机厂、大同机车工厂等单位共同承担。这台机车的产生是社会主义大协作和厂、院、校三结合的成果。机车出厂后，进行干线试运，在哈尔滨铁路局管内，牵引货物列车共34次，牵引特快旅客列车及其他旅客列车共11次，机车先后共运行13000余公里。为了进一步掌握第一台燃气轮机车的性能，遵照交通部交计72字950号文件的指示精神，机车于1973年4月中旬到达北京交通部科学研究院环行试验线，进行牵引热工试验。参加单位有哈尔滨铁路局、哈尔滨汽轮机厂、大同机车工厂、湘潭电机厂、长春机车工厂及交通部科研院等单位。

在试验过程中，贯彻了“三结合”的精神，遇到重要问题，召开工人、干部、技术人员的讨论会进行解决。工作人员发扬了“一不怕苦，二不怕死”的革命精神，起早贪黑地积极工作。试验工作进展顺利。全部牵引热工试验工作在7月中旬胜利完成牵引热工试验所得的实测结果：燃气轮发动机的最大出力达到2500马力，热效率为14.4%（当时外温为26~30°℃）。最大轮周功率1950马力，在速度23公里/小时时的轮周牵引力为22000公斤，主电流4290安。起动牵引力35600公斤，起动电流5650安。这台机车的燃气轮机（简称主机），由于设计、制造、使用以及试验时的环境温度（比设计工况高出10~15°℃）等原因，实测的主机功率没有达到设计的3000马力。燃气轮机的功率受外温影响较大，这台主机的设计工况是15℃，外温升高，功率减少；外温降低，功率增加。因此燃气轮机车比较适合于在平均气温较低的地区使用。如1973年2月14日，此台机车在哈尔滨铁路局哈长线，牵引3316吨，在通过千分之九的长大坡道时，坡顶速度约为25公里/小时。粗略估算，当时主机的功率可能达到3500马力以上。而前进型机车担任同一货运交路时，需要加补机。被试机车的运行阻力与相同传动类型的东风内燃机车比较，偏低.7~0.8公斤/吨。初步分析，与东风机车相此，此台机车长度长、重量大、迎风面积较小，采用无导框、无均衡梁的转向架、机车运行平稳，阻力值偏低可能与此有关。燃气轮机的润滑油（透平油）用量是很少的，此次试验中，在主机滑油漏泄较严重的情况下，每马力小时滑油消耗量仅1克左右，而国产内燃机车柴油机，目前其滑油消耗量一般为4~8克/马力小时。这也是燃气轮机的优点之一。根据机车出厂后正线试运情况及此次牵引热工试验的结果，我们有如下的看法和建议：

1,这是我国自行设计、试制的第一台燃气轮机车。尽管没有完全达到设计要求，还存在不少缺点，但作为第一台试制产品，在试运中即能在正线牵引客、货列车数十次，运行13000余公里；又在环行线牵引运行近2000公里，完成全部牵引热工试验，这在我国新型机车试制中还是第一次。2.这台燃气轮发动机是在10多年前(1960年)设计的，限于当时的技术水平及条件，各项指标均较落后。如油耗高，在部分工况及空转时尤为显著，主机比较笨重、噪音的消除未很好加以考虑等。但燃气轮发动机结构简单、维护容易、运行平稳、使用皮实，在运用和试验中给人们留下深刻的印象。这些都是铁路牵引动力可贵的性能。

3.交一直流电传动首先在我国第一台燃气轮机车上装车使用，使用及试验的初步结果证明是成功的。交一直流电传动适用于机车、工作可靠，在较长时间运行中未发生大的故障。传动装置按4000马力设计，与发动机标准工况下的出力不配套，降功率使用的结果使传动效率降低，致使此次试验最高传动效率仅80%。另外，机车恒功率速度范围较窄。机车辅助装置动力，采用三相工频380伏的稳压电源，使结构简化，运用也可靠。

4.建议此台燃气轮机车作全面检修后，进行高原及长隧道的性能试验，并在哈尔滨局管内交付使用，作长期运用考验。注意统计检修、运用、经济等有关指标，为燃气轮牵引的发展提供实际运用的综合资料。

5.我国幅员辽阔，地势复杂、气候相差悬殊。燃气轮机车较为容易做到单节机车大功率，在寒冷、高原、缺水等地区使用，更能发挥其优越性，是牵引动力中不可忽视的一个方面军。应及早着手进行适合铁路牵引、效率更高的新型大功率燃气轮机车的方案探讨及试验研究。

交通部科学研究院机辆所燃气轮机组

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大同机车厂志（1955-2000年）

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80年5月10日，外国友人在大同机车厂新造前进3234号机车前拍照留念。

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长征1型燃气轮机车在哈尔滨铁路局进行干线牵引试验

     我国第一台“长征”型燃气轮机车从一九七0年六月一日起交给哈尔滨铁路局作干线牵引试验，到一九七0年十月十九日基本胜利完成。十月下旬又在哈尔滨汽轮机厂全部解体、检查。我们遵照伟大领袖毛主席关于“要认真总结经验”的教导，于一九七0年十一月十日至十一月二十四日赴哈铁局和哈汽厂对“长征”一号燃气轮机车运行及解体情况进行了调查了解。试验和检查结果证明这台燃气轮机车性能良好，基本达到原设计要求。为了便于总结经验，现将“长征”一号燃气轮机车干线牵引试验和解体检查情况介绍如下：
   “长征”一号燃气轮机车从一九七0年六月一日至十月十九日在哈铁局管辖线路内的拉滨线、西部线、哈一一长线及哈—绥线等线路上进行了38次运行试验（牵引24次，单机14次），共运行4103公里，主机运转115小时31分。机车拉过重车、油龙，也拉过直达快车（客车）。其牵引重量已经达到或超过“反帝”型蒸汽机车规定的牵引吨数，如拉滨线牵引定数为2000吨，长大坡道9‰,“长征”一号机车最多牵引货重2300吨；西部线（哈尔滨安达)牵引定数为2500吨，长大坡道6.4‰，“长征”1号机车最多牵引货重3600吨；哈一一长线（哈尔滨一一陶赖昭）牵引定数为3200吨（冬季加补机），最大坡道9‰，“长征”一号机车最多牵引货重为3300吨。其牵引速度经过考核也是很理想的，最高速度达103公里/时，超过机车设计速度；机车技术速度在41.6公里/时以上，最高达70.7公里/时，如哈一一长线某次牵引1670吨货重，平均速度70公里/时，哈-一一绥线某次牵引85次直达客车，每站均提前十分钟到站。
      哈铁局广大乘务人员一致认为“长征”一号燃气轮机车，能拉，能跑，运行平稳可靠。特别是在高速通过弯道时，具有很大的优越性。试验中机车走行部分情况良好。“长征”一号燃气轮机车初到哈铁局时，由于乘务人员对燃气轮机及电机、电器等部分不够熟悉，加上机车本身存在一些缺点，使机车在牵引试验过程中辅机和牵引电机发生过一些问题。
但是经过乘务人员的积极抢修，又重返干线，进行牵引，并胜利地完成了牵引试验任务。“长征”一号燃气轮机车牵引运行完规定里程之后，为了检查机组内部零件的状态，以便进一步审定燃气轮机车作为铁路牵引动力的适应性，机车于十月下旬开进哈汽厂进行全部解体，经过细致检查和分析，未发现任何异常现象，特别是压气机、透平的全部叶片；机组全部轴瓦及传动齿轮等一整套运动件状态良好，完整无损。对机组由于加工粗糙而带来的漏油、漏气及燃油压力未达到设计值等问题均作了处理，预计检修后的机组性能将会进一步提高。
      按设计，机车应燃用重油，主机未装车前曾烧过六十多小时的重油。因哈铁局无上油设备，所以在前一段牵引试验中用的是轻柴油。
目前该局正在修建机车上油、预热装置，建好后再进行一阶段重油试验。

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                                                             高原铁路用燃气轮机车在加速研制中
      燃气轮机车是一种新型铁路牵引动力，与内燃机车相比较，其优点是：易于制造重量轻、体积小的大功率机车，可靠性高，使用维修简便，维修费用少，润滑油消耗低，振动小，可燃用价格较低的重柴油，用水少或甚至可不用水，特别适宜于在高寒、寒冷和缺水地区使用。
     我国高原铁路用燃气轮机车，经过一机部哈尔滨汽轮机厂、铁道部大同机车厂和科学研究院等有关单位几年来的工作，铁道部于1977年9月10日至14日在北京召开了方案设计审查会议，一机部委托黑龙江省机械工业局于1977年9月18日至25日在哈尔滨召开了高原铁路机车用燃气轮机扩大初步设计审查会议。经过会议审查，认为研制大功率机械传动燃气轮机车具有赶超世界先进水平的意义。会议肯定了总体设计的基本原则和主要设计要点，认为大同机车厂在反复调查研究基础上提出的设计方案是基本可行的，哈尔滨汽轮机厂提出的机车用燃气轮机扩大初步设计基本上达到“主要技术要求议定书”的指示，在3,000马力、4,000马力机车燃气轮机的基础上，性能又有了提高，设计所用的方法、数据、所选用的材料基本上是可行的、合理的。所设计的高原燃气轮机车要求在海拔0~5,000米间，气温-40°~+35℃环境下安全可靠地运行。机车整备状态重量138吨，轴式3一3，车头驾驶室，构造速度100公里/小时，起动牵引力46,000公斤。机车的主机采用开式简单循环，分轴燃气轮机组，由低压牵引透平输出，机械传动。在高原平均大气条件（温度0℃，气压0.628公斤/厘米2)下，牵引透平输出功率为5,405马力（技术要求议定书要求5,000马力)，折合到平原大气条件（温度20℃，气压1.033公斤/厘米2）下牵引透平输出功率为7,440马力（技术要求议定书要求7,000马力）。燃气轮机车的主要缺点是效率低，燃油消耗量大，国外既有燃气轮机车的燃气轮机效率仅20%左右。现在设计的高原燃气轮机车的燃气轮机效率已有很大提高，在高原额定工况下，机组效率为26.36%，燃油消耗为239.7克/马力小时，由于燃用20号或30号重柴油，油价仅为内燃机车柴油机用轻柴油的50~60%，其燃油费用就与内燃机车不相上下，甚至可能少一些。
      压气机有17级，压比为8.7。为了减少起动功率和改善机组起动性能，压气机采用可调进口导叶。压气机由2级的高压透平驱动，透平前燃气进口温度为860℃。所设计的机车采用无换档变速的机械传动，以减少传动损失、提高机车效率。因此，机车的恒功率牵引性能就必须依靠牵引透平来实现。为此，牵引透平采用了大反动度、大u/C0(切线速度/燃气绝对速度)的级、负冲角和对攻角不敏感的大头叶型，三级，第一级为可调喷咀，使机组具有接近恒功率的性能、同时改善了变工况性能。机械传动系统按5,000马力设计，由主传动箱、万向轴、中间支承、中间齿轮箱、车轴齿轮箱组成。采用框架式侧壁承载式车体车架，无导框、无心盘、双系弹簧悬挂式转向架。机车装载重柴油10吨，附挂燃油罐车一节以适应长交路运行的需要。所设计的机车采用了和准备采用多种新技术、新设计和新材料以提高机车性能和确保安全可靠。为此设置了多项科研课题，准备进行必要的试验研究。大同机车厂将对其所设计的离心压气机式动力制动装置作进一步的试验研究，力争扩大动力制动的速度范围，现设计的最高限速为50公里/小时。铁道部科学研究院将对本机制动进行试验研究，以充分利用主机、提高运营经济性。大同机车厂和铁道部科学研究院将对辅助小燃气轮机进行造型研制工作，以便用以取代现设计的340马力辅助柴油机，从而不用辅机冷却水并减少维修量和提高机车可靠性。大连热力机车研究所负责研究油散热器，使机车尽量做到不用冷却水。
      南口机车车辆机械厂负责研制大容量空气压缩机，使机车能适应高原铁路的特殊要求。机车的其他主要部件如压气机、牵引透平、透平可调喷咀、燃烧室、调节系统、叶轮、高速高温轻载轴承、带冠叶片、高温材料、主传动箱、离心式压气机、摩擦离合器，以及噪声控制和振动试验均将由哈尔滨汽轮机厂、大同机车厂、铁道部科学研究院等有关单位分别或协作进行试验研究。会议表示一定要在贯彻英明领袖华主席提出的抓纲治国战略决策的大好形势下，遵循党的“十大”路线和华主席对科学技术工作的重要指示，高举毛主席的伟大旗帜，紧密团结，协同一致，为在1980年完成研制高原铁路燃气轮机车任务而努力工作，为高原铁路早日通车和社会主义祖国实现四个现代化作出贡献。

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大同机车厂志（1955-2000年）

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80年代大同机车厂对前进型蒸汽机车进行的综合改造与煤气化改造

根据铁道部1980年铁路科技发展规划的要求，从1980年1月起，由大同机车工厂工程师陶倬负责主持前进型机车综合改造的设计与试制工作。主要内容有：汽缸增加乏汽稳压室：加粗、加长过热管；小烟管增加变阻节流器；改装扁烟筒；加设粘着重量增加器自动控制装置等。1981年10月，试制出第一台综合改造的前进型机车，车号为Q6191,出厂后暂配属大同机务段。经过半年多的运行试验，1982年5月，在铁道科学研究院环形段进行牵引热工性能试验，取得较好效果，后正式配属集宁机务段。在此基础上，铁道部与国家能源委员会正式签订了“前进型机车挖潜改造合同书”，要求达到：机车总效率9%；运用中节煤率3%：过热蒸汽温度提高10~20℃；降低煤渣损失。工厂于1982年和1984年，又先后生产了13台综合改造前进型机车（其中一台QJ6397号机车小烟管为螺纹管；QJ6783和QJ6801两台机车汽缸为小稳压室)，分别配属桂林、宝丰、绥化等8个机务段。1985年9月，又在铁道科学研究院对QJ6783号机车进行牵引热工性能试验。两次试验结果表明，各项性能指标均达到了设计要求，机车总效率最高为9.61%。

前进型机车的煤气化改造（即煤气蒸汽机车）1981年，大同机车工厂会同铁道科学研究院和大连铁道学院，对前进型机车煤气化改造方案进行了可行性分析和技术经济效果论证。1982年，经铁道部批准，开展了这项产品的研制工作。1982年至1983年，由太原重型机器厂和大同机车工厂协作完成了煤气炉的设计工作，1984年底，完成了煤气炉的试制工作。1985年2月，基本完成了机车施工图纸设计同年6月至11月，在铁道科学研究院环行段进行了煤气炉的地面试验。

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70年代是大同机车厂前进型蒸汽机车的生产高峰期，年均产量达二百台以上，到1979年累计产量突破3000台，占其总产量（4716台）的60%以上，其中1979年新造前进型机车达到创纪录的310台，基本实现一天组装一台车的水平。79年8月20日工厂隆重举行了第3000号前进型机车剪彩典礼及生产前进型机车3000台庆祝大会。