ND5型柴油机车,是中国铁路使用的柴油机车车型之一。ND5型柴油机车是由美国通用电气公司(GE)运输系统商业分公司制造的干线货运用内燃机车。第一批ND5机车编号001至220,于1984年7月至12月制造。其余第二批202辆机车编号221至422,于1985年10月到1986年1月间制造。
ND5型柴油机车,是中国铁路使用的柴油机车车型之一。ND5型柴油机车是由美国通用电气公司(GE)运输系统商业分公司制造的干线货运用内燃机车。第一批ND5机车编号001至220,于1984年7月至12月制造。其余第二批202辆机车编号221至422,于1985年10月到1986年1月间制造。
与此同时,美国对华技术出口管制从1980年代起也开始逐步放松。1981年,里根总统入主白宫,出于政治、经济及其全球战略需要,放松了对华出口管制并对政策进行重大调整。1983年6月,美国政府宣布将中国提升为“友好的非盟国”待遇(Friendly but nonaligned),列入同其他大部分西方国家和发展中国家并列的V组。这一政策变化大大提高了美国企业可向中国出口的技术和产品的技术水平,促进了美国对华技术与产品的出口。
这批机车按中国铁路机车命名规范定型为ND5型,其中“N”代表内燃机车,“D”代表电力传动,“5”代表中国第五种进口电传动内燃机车。根据合同,ND5型机车将由通用电气公司位于宾夕法尼亚州的伊利工厂(Erie plant)生产,并于1984年开始交付。此外,通用电气并为ND5型机车负责三年或60万公里的保证期,期间派员来华进行售后技术服务,发生的一切质量技术问题由其赔偿。
首批共74台ND5型机车于1984年9月运抵中国天津港,其中0002号机车于天津港卸船时由于起吊重心错误而落水,打捞上岸经过修复后恢复正常使用;0003号机车为首台投入运用的ND5型机车,到达配属段南京东机务段后安装了中国铁路标准的机车信号、自动停车装置、列车无线调度电话等设备后,于1985年10月15日在沪宁铁路首次牵引货物列车投入正常服务。另一批共104台ND5型机车于1984年11月运抵中国上海港,其中0111号机车当卸船时因吊车钢缆折断而落水报废。第一批共220台ND5型机车于1984年内交付完毕。第一批ND5型(又称I型)机车投入运用之后,鉴于机车性能表现良好,中国于1985年再次向通用电气公司增加订购第二批200台ND5型机车(又称II型),1987年内交付完毕。第二批机车根据在中国的实际运用情况和第一批机车存在的缺陷,对机车的多项设备和零部件作出了改进。两批机车总体结构上基本相同,在外观上第二批机车司机室较宽敞,加大了前窗瞭望玻璃;安挂了外凸式排障器,两个总风缸都放在油箱之后。I型机车车号为0001~0220,共计220台,车身涂装为翠绿色;II型机车车号为0221~0422,共计202台,车身涂装为墨绿色。其中0421、0422号机车是为了替补于1984年卸船时落水的0002、0111号机车,由通用电气公司新造的ND5型机车。主条目:东风6型柴油机车
在进口ND5型机车同时,中国还与通用电气公司签订了机车关键部件制造技术转让合同,由通用电气公司向中方无偿转让该型机车12项关键部件制造技术,引进项目包括GTA24A3型牵引发电机、GE752AF8型牵引电动机、辅助电机、电子控制产品、恒功励磁装置、轮对防空转装置、废气涡轮增压装置、7FDL-16型柴油机主要部件如气缸套、活塞等。引进的主体为通用电气的机车电传动系统,而其他机械部件产品也各具特色,ND5型机车上这些产品的优点恰恰就是当时中国国产柴油机车技术的薄弱环节。
根据合同规定,大连机车车辆厂与通用电气公司合作,用4年时间完成具有和通用电气公司相同质量的样机试制验证,以考验消化吸收和掌握技术的程度。从1985年开始,大连厂和通用电气公司开始在东风4B型柴油机车基础上,研制东风6型柴油机车。机车总体结构、机械部分由大连厂设计制造,电气传动系统和控制系统由通用电气公司设计制造,机车性能达到同期通用电气公司“Dash-8”系列标准。首两台东风6型机车于1989年4月落成并投入试验。
随着中国铁路电气化率的提高,原先由ND5担当的干线货运任务大多由电力机车(如SS4G和HXD2B)取代,ND5型则转而用于小运转及调车任务,仅在春运等运用需求大的时期担任临客牵引等任务。另外,部分ND5型机车已经达到使用年限,已有不少较早期生产的ND5型内燃机车报废并被拆解。目前有5台ND5被保存展示,包括三台I型(0001号、0016号、0049号)和两台II型(0001号(原0242号)、0422号)。
ND5型机车装用一台通用电气的7FDL-16型柴油机,这是一款16气缸、四冲程、带废气涡轮增压的V型柴油机,有较高的强化系数,单缸功率达到250马力,柴油机装车功率可达4000马力(2940千瓦)。ND5型机车采用交—直流电传动,柴油机通过法兰盘直接驱动一台三相交流同步牵引发电机,通过硅整流装置把牵引发电机发出的三相交流电整流为直流电,再经过一套控制系统将电能输送给两台转向架上的六台直流串励牵引电动机,通过传动齿轮驱动车轮。牵引电动机采用固定全并联、全磁场方式,用提高牵引发电机调压比而非牵引电动机磁场削弱的方法,来满足机车恒功率速度范围的要求,使机车可在较宽的运行速度范围内实现恒功率控制。
ND5型机车并设有较完善的电子恒功率励磁控制系统(CHEC)、“警哨”粘着控制系统(Sentry)和保护系统,其电气控制方式已采用电子控制技术,由30块电子插件构成了机车恒功控制和粘着控制两大系统。恒功励磁控制系统(Constant Horsepower Excitation Control)依靠电子控制快速、准确地实现牵引发电机的恒功率,从而达到柴油机的恒功率控制,并引入多种修正和反馈信号,使系统对复杂多变的工作情况快速反应,使机车能够充分发挥功率和牵引力。ND5型机车电子控制系统的另一核心为“警哨”粘着控制系统,通过检测牵引电动机的转速来实现机车速度控制和空转保护,由于它能像哨兵一样监控和改善轮轨粘着状况而得名。
机车走行部为两台三轴转向架,轴式Co-Co。ND5型机车采用了轴箱导框式定位、摇枕式、有心盘、整体铸钢结构的转向架,结构简单可靠。一系悬挂为轴箱和转向架构架之间的圆弹簧,二系悬挂为车体和构架之间的四个橡胶旁承。机车的牵引力、制动力、纵横向冲击力通过心盘传递。牵引电动机采用抱轴式悬挂、单边齿轮传动。
1990年10月4日凌晨1时,北京铁路局丰台机务段的ND5型0158号机车,担当内湖云16次货物列车,在大秦线K7+500处与内湖云14次发生追尾冲突,造成内湖云16次货物列车机车及机后1~3位车辆颠覆,第4、9、14、15、18、19、20位车辆脱轨;内湖云14次尾前第1、2位车辆颠覆,第8、12、16、18、24、25位车辆脱轨;两名司机受轻伤,ND5-0158机车报废,货车报废24辆、大破16辆、中破3辆、小破4辆。构成列车追尾重大事故。事故原因是车站值班员打盹睡觉,违规使用故障按钮所致
1993年4月30日清晨,沈阳铁路局大连铁路分局大连机务段的ND5型0301号机车,牵引044次货物列车运行至沈大铁路分水至大石桥间K243+350M处一个无人看守道口,以65公里/小时的速度运行至该道口前鸣笛示警,因当时大雾,列车至距道口20米左右时,司机才发现公路上有一辆依卡路斯大客车突然驶上道口,机车立即采取紧急制动,但制动不及与客车直接相撞,造成车内75人当场死亡29人,抢救无效死亡6人,重伤7人,轻伤29人。
2002年8月3日下午,在上海铁路局蚌埠铁路分局京沪铁路乌衣至担子间,41098次货物列车于下午1时06分到达担子站四道(下坡道)停车后,由于其中19辆停留车未采取防溜措施,导致在进行调车作业时停留车列向后溜逸,挤坏道岔并进入上行线南京方向区间,在下午1时27分与在区间停车的30010次列车正面相撞,造成30010次列车本务机车南京东机务段的ND5型0032号机车小破,列车机后3辆敞车脱轨,中断京沪铁路行车3小时33分。
2012年2月21日下午,上海铁路局合肥机务段阜阳运用车间DF4C-5155机车司机王某、学习司机赵某机班计划担当41091次货物列车牵引任务。14时44分在辅修库整备线接车,开始进行整备作业。14时52分司机在Ⅱ室进行甩车作业。15时03分,学习司机在做电器动作试验, 15时06分,司机一人在Ⅱ室起机。15时07分学习司机在启机状态下做柴油机升、降速电器动作试验,此时,司机在Ⅱ室缓解机车自阀,准备做制动机试验时,机车发生移动与前方停留的ND5-0332机车发生冲撞。构成调车冲突一般D1类事故。ND5-0332机车主梁严重变形,机车接近报废。事故发生时,地沟内有一电焊工在焊接抱轴油盒,车上有数人正在处理检修尾活,电焊工被撞倒,车上一人因撞击未站稳摔伤。
ND5型0044号机车,曾配属于沈阳铁路局,退役后,保存于沈阳铁路机车陈列馆,编号改为ND5-0016。
ND5型0049号机车,曾配属于沈阳铁路局,2012年退役后,保存于中国铁道博物馆。
ND5型0100号机车,曾配属于上海铁路局合肥机务段,2014年年底退役,封存于机务段内。
ND5型0242号机车,曾配属于济南铁路局济南西机务段,退役后,保存于济南铁路局济南西机务段,编号改为ND5-0001。
ND5型0422号机车,曾配属于沈阳铁路局,2012年退役后,保存于中国铁道博物馆。(改号车,原编号不详,但可肯定曾配属过济南西机务段)
UIC轴式 | Co'Co' |
轨距 | 1,435毫米 |
轮径 | 1,050毫米 |
轴重 | 23吨 |
通过最小曲线半径 | 85米 |
机车长度 | 18,753毫米 |
机车宽度 | 3,276.6毫米 |
机车高度 | 4,707毫米(第一批) 4,713毫米(第二批) |
整备重量 | 138吨 |
燃料 | 柴油 |
燃料储备量 | 9,900升 |
水储备量 | 1,360公斤 |
传动方式 | 交—直流电 |
发动机 | 7FDL-16型柴油机 |
发动机功率 | 2,940千瓦 |
牵引发电机 | 5GTA24A3(2466 kW) |
牵引电动机 | 5GE752AF8 × 6 |
汽缸数量 | 16 |
最高速度 | 118公里/小时 |
牵引功率 | 2,550千瓦 |
牵引力 | 534 kN(最大) 360 kN(持续) |
制动方式 | 踏面制动、电阻制动 |