由于东风4E型机车的运用地区非常有局限性,且运用时间相对较短,其间又经历多次技术改造,所以许多朋友对该车了解不多。本篇文章将用较短的篇幅,介绍一些网络资料未能覆盖的关于该车的概况、分型等细节,并回答这几天我们收到的关于东风4E型模型及原车的一些问题。
一、重载机车的需求
上世纪90年代,我国铁路运输能力已到达“瓶颈”状态,例如京沪铁路干线的徐州至南翔区间,需要使用两台重联的ND5型机车,担当该区间的重载货运任务。
因此,铁道部亟需一款能在平道上以90km/h的运行速度,牵引5000吨级列车的内燃机车。经计算,若实现此要求需机车柴油机功率达到5000kW左右,但单台机车的功率很难达到该需求。同时又考虑到机车轴重的限制,铁道部最终决定采用双节六轴机车重联的形式,实现5000kW功率的要求。
二、东风4E型机车的研制及特点
照片来自四方机车车辆工厂-产品说明
1994年,四方机车车辆厂应铁道部命令,研制生产了功率为5000kW的单司机室重载重联机车,并定型为东风4E型。该车是在技术成熟的东风4B型机车的基础上研制而成的,与东风4B型机车有很高的通用互换性,便于运用部门的使用及维护。但在主发电机及电控系统等方面,东风4E型机车则选用了永济电机厂使用美国GE技术新研制的部件,以降低机车的故障率。东风4E型机车由两台单节机车重联成一组,每台单节机车也可根据需要,独立担当运输任务。
根据机车重联装置执行部科技机(1994)19号文,大连厂与四方厂在东风4型重联试验车的基础上,为东风4E型机车研制了“电力传动内燃机车简统化重联装置”。两台单节机车之间的电线/软管正是属于该装置的,重联装置又分为电气系统及空气系统,每套系统在两车之间各有四组重联线。
电气系统的43芯连接器插座,位于橡胶风挡下部通过台的左右两侧,每侧各两个插座,用于同步控制机车换向、牵引、电阻制动、泵风、撒砂、柴油机调速等操作。
空气系统的重联软管则位于车钩的左右两侧,每侧各两根空气软管,分别为平均管和总风缸管。平均管(制动系统)用于使两台机车的制动、缓解动作保持一致,总风缸管(风源系统)则用于确保两台机车的压缩机同时工作。空气系统的四根重联软管于E改B改造前被取消。
东风4E型机车空气制动系统重联原理图
三、机车运用及款型变化
还是放一张“科技树”来说明该车款型的变化:
1995年4月,首台东风4E型机车0001A、B号,在经过一系列的出厂试验后验收合格,交付予上海铁路局南翔机务段,利用南翔至南京东货运交路进行运用试验及考核。1996年,四方厂针对考核试验中发现的问题,对东风4E型机车的设计进行修改并简化工艺流程,如将司机室前窗角由方形改为圆形,添加司机室侧走台版与侧扶手,简化司机室前扶手工艺等。图纸整理完毕后并通过审核后,东风4E型机车正式投入量产。
此时,生产东风4B型机车的三家工厂正对该车的空气滤芯装置进行改进。四方厂采用资阳及大同厂的空滤改进方案,自东风4E型0006号车起,对该车进行了较大的技术改进,如改用波网空滤、减小前窗高度、加装车顶空调机,将头灯罩由方形改为圆型、后移风笛位置等。但自0010号车起,车顶空调机又被取消。四方厂总共生产了16组东风4E型机车,全部配属上局翔段,担当南翔至南京东的货运交路。
装备有大前窗的早期型车号,在厂修时前窗亦被统型改造为小窗。在东风8B型内燃机车上线后,作为过渡性产品的东风4E型机车被逐渐取代,并在2001年前后被改造成32台东风4B型机车。至今,仍有部分“E改B机车”活跃于上海地区。
四、留言反馈及问题回答
上篇推文发送之后,我们在公众号后台及邮箱等渠道,收到了很多关于东风4E型机车实车及模型的留言与问题,有部分问题很难以用简单回复的形式回答。我们在组织生产的同时,针对这些问题进行回复。
【问题1】两台机车之间有几根重联电线/软管?
重联装置分为电气系统及空气系统,电气系统在端墙上共有4个连接器插座,空气系统有4支重联软管,具体介绍请参阅本文第二章关于重联装置的内容。
【问题2】会不会做0001号试验型(大方窗版)的模型?
0001号试验型(大方窗版)的模型将和“方头”东风4B型7364、7365、1986号模型一同出品。下图中蓝色区域为计划本月底出品的机车模型,黄色区域则为计划下次(第一批东风4B型模型之后)出品的机车模型。我们目前只让经销商开放预定在月底出品的产品,因此0001号大方窗版没有开始预定。
【问题3】东风4E前脸牵引梁区域是由几个面组成的?
经过对1986及7364号机车的实地测量,可以确定东风4E型机车牵引梁区域(前走台板之下的区域)的前脸,是由三个平面构成的。并非是像前走板台之上的区域一样,由两个平面构成。如果模型的此区域做成了两个平面,肯定是不符合真车情况的。在缺乏充分资料及实地测量的情况下,此类错误是很容易出现的。在四方厂的资料上明确说明了非重联4B型“方头车”与东风4E型共享端面钢结构,因此我们的考证是具有充分依据。
照片来自四方机车车辆厂图片集
【问题4】画稿中厂牌的位置是否有错?
有朋友看到我们经销伙伴在淘宝店铺公布的4E模型画稿后,询问模型厂牌的位置是否有错,因为看到照片中有些车号的厂牌比画稿显示的位置更靠向机车中心。
经过查证之后,我们确定模型厂牌的位置是没有错的,因为不同车号的厂牌位置是不同的,画稿中展示的0001、0002、0011号机车的厂牌恰好都是靠近端面的。而如0003号等厂牌靠向中心位置的机车,也都是按照实际状态区别制作的。
【问题5】重联机车密接风挡可否通过18寸及R2弯轨?
在模型研发阶段我们就确立了需要让重联机车模型与单节东风4B模型一样过450mm半径弯轨的目标。此次东风4E模型没有采用会破坏外观仿真的人字形摆动挂钩装置,但是可以通过风挡和车钩系统的联合优化,取得同人字形摆钩一样的甚至更好的效果。上次发布的样车是很久之前制作装配的,之后我们又根据意见,着重优化了此处,使得重联机车具备了较好的过弯特性,同时也使模型的拆装和维护都变得更加简易。模型的过弯与密接其实完全不矛盾,只是需自己动手做不少的动态模拟及计算。
至于收到邮件与留言询问是否可以过R2轨道的问题,我们无法直接回答,因为不同厂家弯轨的标准各不相同:PIKO R2是421.8mm;FLEISCHMANN R2是420.5mm;ROCO路基轨的R2是358mm;Marklin R2是437.5mm。
百万城引入中国的EZ system的18寸弯轨一度是我国HO火车模型界绝对主流的轨道,其弯道半径为457.2mm,这是多数美标机车模型都会参考的一个数值。对我们来说R2如果指的是大于420mm的轨道,那么东风4E模型则可通过。
如有关于产品的其他问题,欢迎您继续向我们留言提问,谢谢。
文献和资料目录:
产品介绍 四方机车车辆厂
东风4E型单司机室重载重联机车 郑良庆
东风4E型机车重联装置 田绍恒
东风4E型机车重联装置通讯系统 仝树华
为适应重载和提速需求的东风4E型机车 郑良庆
微机技术在东风4E型机车上的应用 程新威
东风4E型内燃机车现状及发展方向 刘杰
东风4型机车重联重载牵引技术改造和应用 王金琪
东风4E型内燃机车的改造 顾惠斌
大连机车车辆工厂志 厂志编纂委员会
上海铁路分局志 编纂委员会
同时,我们在此向铁路爱好者张祺先生致谢。