DF12型内燃机车_在线百科全书查询
DF12型内燃机车
以内燃机产生动力，并通过传动装置驱动车轮的机车。按用于机车的内燃机种类可分为柴油机车和燃气轮机车。柴油机车使用最为广泛。在中国，内燃机车这一概念习惯上指的是柴油机车。 内燃机车中内燃机和动轮之间加装一台与发动机同等重要并符合牵引特性的传动装置。传动装置有三种：机械传动装置、液力传动装置和电力传动装置。装有电力传动装置的内燃机车，称为电力传动内燃机车，余类推。
简介
内燃机车（diesel locomotive）以内燃机作为原动力，通过传动装置驱动车轮的机车。根据机车上内燃机的种类，可分为柴油机车和燃气轮机车。由于燃气轮机车的效率低于柴油机车以及耐高温材料成本高、噪声大等原因，所以其发展落后于柴油机车。在中国，内燃机车的概念习惯上指的是柴油机。
发展
20世纪初，国外开始探索试制内燃机车。1924年，苏联制成一台电力传动内燃机车，并交付铁路使用。同年，德国用柴油机和空压缩机配接，利用柴油机排气余热加热压缩空气代替蒸汽，将蒸汽机车改装成为空气传动内燃机车。1925年，美国将一台220 kW电传动内燃机车投入运用，从事调车作业。30年代，内燃机车进入试用阶段，直流电力传动液力变扭器等广泛采用，并开始在内燃机车上采用液力耦合器和液力变扭器等热力传动装置的元件，但内燃机车仍以调车机车为主。30年代后期，出现了一些由功率为900～1 000 kW单节机车多节连挂的干线客运内燃机车。
第二次世界大战以后，因柴油机的性能和制造技术迅速提高，内燃机车多数配装了废气涡轮增压系统，功率比战前提高约50%，配置直流电力传动装置和液力传动装置的内燃机车的发展加快了，到了20世纪50年代，内燃机车数量急骤增长。60年代期，大功率硅整流器研制成功，并应用于机车制进，出现了交—直流电力传动的2 940 kw内燃机车。在70年代，单柴油机内燃机车功率已达到4 410kW。随着电子技术的发展，联邦德国在1971年试制出1 840 kW的交一直一交电力传动内燃机车，从而为内燃机车和电力机车的技术发展提供了新的途径。内燃机车随后的发展，表现为在提高机车的可靠性、耐久性和经济性，以及防止污染、降低噪声等方面不断取得新的进展。
中国从1958年开始制造内燃机车，先后有东风型等3 种型号机车最早投入批量生产。1969年后相继批量生产了东风4等15种新机型，同第一代内燃机车相比较，在功率、结构、柴油机热效率和传动装置效率上，都有显著提高；而且还分别增设了电阻制或液力制动和液力换向、机车各系统保护和故障诊断显示、微机控制的功能；采用了承载式车体、静液压驱动等一系列新技术；机车可靠性和使用寿命方面，性能有很大提高。东风11客运机车的速度达到了160 km/h。在生产内燃机车的同时，中国还先后从罗马尼亚、法国、美国、德国等国家进口了不同数量的内燃机车，随着铁路高速化和重载化进程的加快，正在进一步研究设计、开发与之相适应的内燃机车。
分类及结构
（一）按工作性能不同可分为：
1、 干线机车
干线机车主要用于铁路干线上牵引客、货列车。
2、调车机车
主要用于调车场进行列车编组、解体作业及站段内调车或兼作短途小运转牵引作业，此外也可用于工矿企业内部，担任场内运输任务。调车机车有东风2型和东方红【1】型。
3、 内燃动车组
内燃动车组是指具有内燃动力装置的动车和客车编成的车组。适宜于市郊或邻近城市间的短途客运。
（二） 按传动方式不同可分为：
机械传动内燃机车，仅适用于工矿专用的小功率内燃机车上。
电力传动内燃机车。
3液力传动内燃机车
目前我国铁路运用的的内燃机车为电力传动和液力传动两种。
基本结构
内燃机车由柴油机、传动装置、辅助装置、车体走行部（包括车架、车体、转向架等）、制动装置和控制设备等组成。
柴油机
内燃机车的动力装置，又称压燃式内燃机。主要结构特点包括汽缸数、汽缸排列形式、汽缸直径、活塞冲程、增压与否等。现代机车用的柴油机都配装废气涡轮增压器，以利用柴油机废气推动涡轮压气机，把提高了压力的空气经中间冷却器冷却后送入柴油机进气管，从而大幅度提高了柴油机功率和热效率。柴油机工作有四冲程和二冲程两种方式，同等转速的四冲程机的热效率一般高于二冲程，所以大部分采用四冲程。从转速来看，分为高速机（1 500 r/min左右）、中速机（1 000 r/min）和低速机（中速机转速以下）。为满足各种功率的需要，生产有相同汽缸直径和活塞的各种缸数的产品。功率较小用6缸、8缸直列或8缸V型，功率较大用12、16、18和20缸V型，其中以12、16缸的最为常用。
传动装置
为使柴油机的功率传到动轴上能符合机车牵引要求而在两者之间设置的媒介装置。柴油机扭矩—转速特性和机车牵引力—速度特性完全不同，不能用柴油机来直接驱动机车动轮：柴油机有一个最低转速，低于这个转速就不能工作，柴油机因此无法启动机车；柴油机功率基本上与转速成正比，只有在最高转速下才能达到最大功率值，而机车运行的速度经常变化，使柴油机功率得不到充分利用；柴油机不能逆转，机车也就无法换向。所以，内燃机车必须加装传动装置来满足机车牵引要求。常用的传动方式有机械传动、液力传动和电力传动。①机械传动装置是由离合器、齿轮变速箱、轴减速箱等组成的。因其功率受到限制，在铁路内燃机车中不再采用。②液力传动装置主要由液力传动箱、车轴齿轮箱、万向轴等组成。液力变扭器（又称变矩器）是液力传动机车最重要的传动元件，由泵轮、涡轮、导向轮组成。泵轮和柴油机曲轴相连，泵轮叶片带动工作液体使其获得能量，并在涡轮叶片流道内流动中将能量传给涡轮叶片，由涡轮轴输出机械能做功，通过万向轴、车轴齿轮箱将柴油机功率传给机车动轮；工作液体从涡轮叶片流出后，经导向轮叶片的引导，又重新返回泵轮。液力传动机车（图2）操纵简单、可靠，特别适用于多风沙和多雨的地带。③电力传动分为三种：（a）直流电力传动装置。牵引发电机和电动机均为直流电机，发动机带动直流牵引发电机，将直流电直接供各牵引直流电动机驱动机车动轮。（b）交—直流电力传动装置。发动机带动三相交流同步发电机，发出的三相交流电经过大功率半导体整流装置变为直流电，供给直流牵引电动机驱动机车动轮。（c）变—直—交流电力传动装置。发动机带动三相同步交流牵引发电机，发出的直流通过整流器到达直流中间回路，中间回路中恒定的直流电压通过逆变器调节其振幅和频率，再将直流电逆变成三相变频调压交流电压，并供给三相异步牵引电动机驱动机车动轮。电力传动机车的应用最为广泛。
车体走行部
包括车架、车体、转向架等基础部件。①车架是机车的骨干，安装动力机、车体、弹簧装置的基础。车架为一矩形钢结构，由中梁、侧梁、枕梁、横梁等主要部分组成，上面安装有柴油机、传动装置、辅助装置和车体（包括司机室），下面由两个转向架支撑并与车架相连，车架中梁前后两端的中下部装设车钩、缓冲装置。车架承受荷载最大，并传递牵引力使列车运行，因此，车架必须有足够的强度和刚度。②车体是车架上部的外壳，起保护机车上的人员和机器设备不受风、沙、雨雪的侵袭和防寒作用。按其承受载荷情况，分为整体承载式和非整体承车体；按其外形分为罩式和棚式车体。③转向架是机车的走行装置，又称台车。由构架、旁承、轴箱、轮对、车轴齿轮箱（电力传动时包括牵引电机）、弹簧、减振器、均衡梁，以及同车架的连结装置、基础制动装置等主要部件组成。其作用是承载车架及其上面装置的重量，传递牵引力，帮助机车平衡运行和顺利通过曲线。内燃机车一般为具有两个2 轴或3 轴的转向架。
辅助装置
用来保证柴油机、传动装置、走行部、制动装置和控制调节设备等正常工作的装置。主要设备包括：燃油系统——保证给柴油机供应燃油的设备及管路系统；冷却系统——保证柴油机和液力传动装置能够正常工作的冷却设备和管路系统；机油管路系统——给柴油机正常润滑的设备及管路系统；空气滤清器——过滤空气中灰尘等赃物的装置；压缩空气系统——供给列车的空气制动装置、砂箱、空气笛及其他设备压缩空气的系统；辅助电气设备——蓄电池组、直流辅助发电机、柴油机起动电机等。
制动设备
内燃机车都装有一套空气制动机和手制动机。此外，多数电力传动机车增设电阻制动装选，液力传动机车装有液力制动装置。
控制设备
控制机车速度、行驶方向和停车的的设备。主要有机车速度控制器、换向控制器、自动控制阀和辅助制动阀。操纵台上的监视表和警告信号装置有：空气、水、油等压力表，主要部位温度表，电流表、电压表，主要部位超温、超压或压力不足等音响和显示警告信号。为了保证安全，便于操作，内燃机车上还装设有机车信号和自动停车装置。
牵引缓冲装置
牵引缓冲装置是机车重要组成部分，它的作用是把机车和车辆连接或分立列车。在运行中传递牵引力或冲击力，缓和及衰减列车运行由于牵引力变化和制动力前后不一致而引起的冲击和振动。因此，它具有连接、牵引和缓冲的作用。
工作原理
燃料在汽缸内燃烧，所产生的高温高压气体在汽缸内膨胀，推动活塞往复运动，连杆带动曲轴旋转对外做功，燃料的热能转化为机械功。柴油机发出的动力传输给传动装置，通过对柴油机、传动装置的控制和调节，将适应机车运行工况的输出转速和转矩送到每个车轴齿轮箱驱动动轮，动轮产生的轮周牵引力传递到车架，由车架端部的车钩变为挽钩牵引力来拖动或推送车辆。
东风12型重型调车机车
东风12型重型调车机车，装车功率为2430kW(3300马力)，重138-150t，最大速度lOOkm/h，适用于路内大型编组站和工矿企业5000t级货列的调车和小运转作业，亦可担当一般干线的货运任务，是一种多用途机车。
机车是典型的调车机车结构，采用外走廊式车体，四周设走台栏杆，四角设扶手踏梯，机器室设侧门，方便检修。机车下部是两台三轴转向架，转向架之间吊挂着燃油箱、蓄电池和总风缸。
东风12型内燃机车于1999年5月17日通过部级技术鉴定。
东风12型机车特点
(1)东风12型机车可通过半径100m的曲线(通过速度小于5km/h)，并能在半径250m曲线上与货车正常摘挂，轴重亦可根据用户要求采用23t或25t，可适应各类编组站和不同工矿企业的线路条件。
(2)根据调车机车频繁调速、换向和经常在部分负荷下工作的特点，东风12型机车柴油机采用无级调速，电控采用先进的微机控制装置。为确保机车运用的可靠性，该机车在采用微机控制的同时，仍保留原东风4B型机车的恒功励磁调节系统，必要时可切换使用。
(3)调车机车负荷率较低，东风12型机车又采用了干线机车的机组，因此柴油机的可靠性有保证。为了减少电器故障率，东风12型机车上的主控制器、中间继电器、风泵接触器和琴键开关等换用沙尔特堡产品，使机车可靠性有了提高。
(4)为了改善曲线通过性能，东风12型机车转向架采取了以下措施:采用磨耗型踏面，加装轮轨涂油器，降低一系悬挂横向刚度，改用橡胶堆滚动摩擦旁承等。为减少闸瓦消耗和提高制动性能，该机车装用合成闸瓦。
(5)该机车设计时注意改善司机工作条件。因此，无论在司机室的宽敞明亮和双向操纵撩望条件方面，还是在空气调节、防操隔热、座椅的舒适度方面，以及机组的检修条件方面，都较以往的调车机车有所改善。测试表明，司机噪声符合国家标准GB3450-94《铁路机车司机室噪声允许值》的要求。
(6)东风12型机车是在东风4型机车基础上的改型车。除车体车架外，各主要机组，如柴油机，各牵引电机和辅助电机、辅助传动系统中的各变速箱、静液压泵和马达、通风机，柴油机辅助系统中的冷却风扇、散热器、热交换器、预热锅炉、空气系统中的空压机、空气干燥器等，均与东风4B型机车或东风4C型机车通用，转向架除改进的部分外也保持通用性。
(7)东风12型机车车架承重达l00t(中部集中载荷达37t)，工况十分恶劣，它以两根箱形侧梁为骨干，纵向呈鱼腹形，以降低机车重心和充分利用材料。在车架侧梁上顶面与侧走台板间留有500mm、x200mn、的空腔，腔内布置电线和空气管路。
(8)为方便机组吊装和检修，除动力室侧墙与车架用螺栓连结外，各机器室均设侧门和活顶盖，冷却室也打破传统模式，每侧开了4扇大门(门的上部为进风百叶窗)。
(9)为保证通风要求，各机器室侧门上，均设置带滤网的通风百叶窗。动力室除采用正压通风外，还装有2台强力通风机。电器室也通过车架风道与电机室相通，借助后牵引电动机通风机工作时产生的吸气真空进行通风。
技术改进
根据样机试制和用户意见，陆续对该机车走台板、侧百叶窗、管路等结构进行了优化设计，并将司机室加装国产空调、加装行车安全装置。
DF12型内燃机车主要技术参数
用途 调车、干线货运
最大速度 100km/h
轨距 1435mm
持续速度 20.5km/h
轴式 Co一Co
最大牵引力 437KN
动轮直径(新) 1050mm
持续牵引力 317.7KN
计算整备重量 1383%（可达到1503%t）
通过最小曲线半径 100m(机车通过速度5km/h）
轴重 233%t（可达到253%t）
外形尺寸（长X宽x高） 1990Ox3376x4722
