DD14型柴油机车()是日本國有鐵道的一款旋转式除雪柴油機車。
开发背景
在日本国有铁道的20,000多公里营业里程的铁路网当中,有三分之一位于日降雪量达到80厘米的大雪区,因此除雪车辆对于保障冬季的铁路运输安全尤其重要。在1960年代以前,日本国铁拥有的约300辆除雪车辆,仍然全部使用蒸汽機車作为动力。1957年,随着铁路运输量伴随日本经济高速增长,日本国铁宣布执行第一个五年计划(1957年—1961年),旨在提高铁路系统运输能力和推进牵引动力现代化。1958年,日本国铁成功研制了DD13型液力传动柴油机车,并迅速成为国铁调车柴油机车的主力车型,大大加快了国铁旧型蒸汽机车的淘汰速度。1959年,日本国铁开始在DD13型柴油机车的基础上,开发研制新一代的现代化除雪车辆,并于1960年12月试制成首台DD14型除雪柴油机车。
DD14型除雪柴油机车的动力传动系统基本上与DD13型柴油机车保持相同,每台机车装有两台500马力的DMF31SB-R型柴油机,并通过成熟可靠的DS1.2/1.35型液力传动装置提供牵引及除雪动力,除雪装置则采用除雪效率较高的旋转式。以往使用的旧型除雪车辆不仅结构笨重又无法自力走行,而且除了每年冬季降雪期间使用外其余时间均处于闲置状态,导致其运用效率和经济性非常低。因此,从DD14型柴油机车开始的国铁现代化除雪车辆,全部皆以多功能的兼用原则进行设计,设置在机车前端的除雪装置可以按需要分拆出来,平时无需执行除雪任务时可以作为普通的调车机车使用仍可發動作為冬季緊急用除雪車的DD14 327号。2015年以前長岡車輛中心的DD14运用区段为信越本線直江津至黑姬间。由于北陸新幹線长野至金泽段将按计划于2015年春季建成通车,届时与之并行的信越本線部分区段将移交第三部門鐵道业者营运,因此JR东日本没有为信越本线配备ENR-1000型除雪轨道车的打算,并继续使用DD14、DE15型除雪机车。
技术特点
总体布置
DD14型柴油机车是兼作调车机车的液力传动除雪柴油机车,车体外形与采用中间司机室布置的DD13型柴油机车差异甚大。为了使司机在执行除雪作业时具有良好的瞭望视野,DD14型柴油机车采用了特殊的单端司机室布置,从前端至后端顺序布置有司机室、第一动力室、冷却室、第二动力室,除雪装置可通过自动车钩连接在靠近司机室的前端。由于连接除雪装置的动力输出轴设在车体底架和司机室地板之间,因此司机室、动力室、冷却室均需要提升高度,动力室和冷却室顶盖与司机室齐平,车体高度比DD13型柴油机车提高了约160毫米。
司机室内机车运行方向的左侧设有司机操纵台,右侧设有副司机座席及手制动手柄。为了便于进行调车作业时的司机瞭望,司机操纵台同样采用司机侧身操作的纵向布置方式。虽然这款机车按照原本的设计可拆掉除雪装置,并作为调车机车担当调车及小运转任务,但由于从司机室往后端方向的瞭望视野很差,因此该型机车极少用于执行需要频繁变换行驶方向的调车作业。机车采用由底架承载的罩式车体,车体底架中段下部吊装着一个燃油箱,机车两侧设有与司机室相连的外走廊,机车后端及中部设有扶手及登车脚踏。机车下部装有两台结构相同的二轴转向架。
动力系统
DD14型柴油机车的动力传动系统与DD13型柴油机车基本相同,机车上搭载两套相同的动力机组。机车装用两台DMF31SB-R型柴油机,这是一种四冲程、六气缸、直列式、废气涡轮增压的水冷式高速柴油机,气缸直径为180毫米,活塞行程为200毫米,持续功率为500马力(370千瓦),额定转速为每分钟1500转。每台柴油机直接驱动一台振兴造机制造的DS1.2/1.35型液力传动装置,从两组液力传动装置输出的扭矩,通过万向轴、换向齿轮装置、车轴齿轮箱传动轮对。
液力传动装置除了提供走行动力外亦用来驱动除雪装置。当机车单机执行除雪作业时,两台动力机组分别作为牵引和除雪动力。当两台机车重联执行除雪作业时,本务机车的两台动力机组均用于提供除雪动力,而补机仅用于提供牵引动力及推动本务机车前进。单机执行除雪作业时由于输出功率的限制,不仅除雪能力下降而且运行速度亦显著降低,因此DD14型柴油机车通常采用重联方式执行除雪作业,本务机和补机两者以尾端对尾端方式连接,并通过重联控制系统对两台机车进行控制。DD14型柴油机车不但可以与同型车重联控制,也可以使用DD13型或DE10型等柴油机车作为补机。
除雪装置
旋转式除雪装置安装在一台单轴转向架上。最初生产的DD14 1号原型车试用风扇式除雪机,通过两个朝向线路方向并列的叶轮的高速旋转吸入线路积雪,并使雪由除雪装置顶部的两个抛雪筒向线路两侧吹出。这台机车在北海道干雪环境的除雪试验中基本上达到了预定要求,但若果这种除雪装置在本州的湿雪环境下使用,则容易因雪被葉輪压缩而形成雪块和积聚在除雪装置内;此外,由于这种除雪装置的除雪速度较低,不太适合列车运行密度较高的铁路干线上使用,因此其除雪能力和投雪距离亦需要加以改进。
车辆保存
- DD14 1号机车:静态保存于北海道三笠市的。
- DD14 312号机车:静态保存于北海道北見市常盤町,屬於私人擁有車輛。
- DD14 323号机车:静态保存于北海道小樽市的小樽市综合博物馆。
- DD14 332號機車:靜態保存於新潟市新津鐵道資料館。
参考文献
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