德国早期电力机车(德国电力机车发展史)
60年代初,中国为了紧跟世界先进技术发展,由中国技术进出口总公司出面和联邦德国亨舍尔公司谈判引进大马力内燃机车,最终在1965年12月敲定了4台基于DHG4000CC方案定型的4000马力液力传动内燃机车的购买合同,这4台机车被中方命名为NY5型内燃机车,于1967年初装船运抵中国交付,成为中国铁路引进的第一批4000马力以上的大马力内燃机车。
NY5型内燃机车
4台NY5型内燃机车加入北京铁路局北京内燃机务段运行后表现良好,其强劲澎湃的动力使得北京内燃机务段给它起了个很响亮的绰号——“大马力”,牵引特快旅客列车以每小时100公里的时速疾驰是之前想都不敢想的事情。“大马力”到底是“大马力”,果然名不虚传。
由于NY5型内燃机车的出现,刷新了中国铁路人对于高速内燃机车的认知,出于对NY5表现的满意,也苦于区区4台NY5根本不敷分配,所以铁道部于1970年决定继续向亨舍尔公司订购新的大马力内燃机车。
此时,主政西德的是社会民主党出身的维利·勃兰特(没错,就是那个在波兰华沙下跪的德国总理),此公在政治上采取“先苏后中”的策略,竭力缓和苏德关系,对和中国建交顾虑重重,唯恐触怒苏联。但是他个人对中国十分友好,对中国与西德两国已经建立起了的民间经济往来采取乐见其成的支持态度,担任总理后也多次向中国派出非官方的经济贸易代表团以加强两国的经济关系,开拓中国市场(在他的任期内,中华人民共和国和德意志联邦共和国于1972年10月11日建立了外交关系),称得上是“中国人民的老朋友”。因此当中国人再度找上门来的时候,勃兰特指示政府相关部门,对中国代表团要热情接待,要为交易的达成提供一切可以提供的便利支持。
“华沙之跪”的勃兰特
1970年4月初,中国铁道部代表团访问德国,看到回头客来了,德方自然热情接待,亨舍尔公司承担了中国代表团在德国的一切食宿开销,对拿下后续的大马力机车订单志在必得。有了购买NY5型内燃机车时留下的沟通渠道,双方的交流十分顺利,经过三个月的技术谈判确定了新的大马力内燃机车的技术性能参数。确定以NY5型内燃机车为基础,换装动力更加强劲的发动机,其余部分尽量不做改动,这样可以大大节约机车设计和制造的时间。亨舍尔公司根据中方的要求提交了DHG 5400方案(5400指的是柴油机的功率),获得了中方的认可。
DHG 5400方案介绍资料
1970年7月,中国技术进出口总公司代表中华人民共和国铁道部与亨舍尔公司签订了大马力液力传动内燃机车的订单合同,价值超过8000万西德马克(由亨舍尔公司的大股东摩根银行负责提供融资担保)。合同规定亨舍尔公司有于1972年年底之前交付30台基于DHG 5400方案设计制造的新型内燃机车的义务,机车型号被命名为NY6。合同规定新机车必须装有当时德国最新型的2700马力MTU MA 12V 956型大功率柴油机(两台为5400马力),这将是当时世界范围内发动机功率最强的内燃机车。
这笔大单让亨舍尔公司上下欢呼雀跃,因为这是该公司十二年来收到的最大一笔出口订单,上一次这样的大单还得追溯到1958年向埃及出售价值1亿西德马克的V80型内燃机车了,怎能不让人兴奋?
然而,当亨舍尔公司正想美事的时候,负责MTU MA 12V 956型大功率柴油机研发和生产的MTU公司则传来了坏消息:拟用于NY6型机车上的MTU MA 12V 956 TB10型柴油机(这是当时联邦德国所能提供的功率最大的机车用柴油机)由于仓促投产,使得装用该型柴油机的德国联邦铁路BR218型内燃机车故障频发,机修部门疲于奔命,骂声连连。因此此时的MTU公司已经是焦头烂额,忙着对该型柴油机进行查漏补缺。因此,MTU公司两手一摊向亨舍尔公司表示:很遗憾,我们无法在合同规定的期限里交付提供给中国人订购的机车所用的柴油机。
BR218型内燃机车
面对MTU公司的“拉”,亨舍尔公司也没有办法,只好老老实实地回头去和中国方面协商。双方经过协商,各退一步,对合同进行修改。头10台机车的发动机改用功率较小但技术成熟可靠的2300马力MTU MB 16V 652 TB10型柴油机,其余20台机车再用MTU MA 12V 956 TB10型柴油机的发展型MTU MA 12V 956 SB10型柴油机。为了弥补发动机功率下降所造成的损失,合同的总金额递减了1000万西德马克。中方对此表示接受,但要求按规定期限交车,亨舍尔公司满口答应。
亨舍尔公司随即火速拿出了基于DHG 5400方案换装MTU MB 16V 652 TB10型柴油机的DHG 4600方案,在取得中方的肯定后就立即在位于黑森州卡塞尔的亨舍尔机车工厂组织生产,这10台机车的工厂生产序号为31621~31630,中方为其赋予的编号为NY6-0001~0010。而后20台机车则被命名为NY7,编号为NY7-0011~0030。
NY6型内燃机车总布置图
NY7型内燃机车总布置图
NY6型内燃机车的原厂铭牌(为NY6-0009号车所有)
NY6型内燃机车与NY5型内燃机车从外观上看十分相似,最大的区别是发动机和相应的配件。NY5的主机为两台2000马力的戴姆勒-奔驰MB839Bb型高速柴油机,而NY6则是两台2300马力的MTU MB 16V 652 TB10型柴油机。不过,两型柴油机之间有极强的承接性,事实上讲,MTU MB 16V 652 TB10型柴油机是MB839Bb型柴油机的深度强化改进版。被广泛装用于德国联邦铁路BR216型、BR215型、BR217型等多个型号柴油机车上,是一型以可靠著称的经典型号。
BR215型内燃机车模型
BR216型内燃机车模型
MTU MB 16V 652 TB10型柴油机为四冲程、16气缸、V型结构、预燃室式、废气涡轮增压、中间冷却的高速柴油机,气缸内径为190毫米,活塞行程为230毫米,气缸夹角为45°,UIC标定功率为2300马力,装车功率为2150马力(两台就是标定4600马力、装车4250马力),标定转速为每分钟1400转,由两台勃朗-包维利公司制造的VTR 250型涡轮增压器负责增压。
除了动力之外,NY6的诸如车体结构、设备布置、辅助机组、传动装置、走行装置等部分皆核和NY5完全相同,实际上就是采用不同级别动力的准姊妹型机车。只不过在行驶时速方面,为了节约成本以及当时中国没有允许时速160公里的高速铁路的事实,所以NY5型机车上可切换每小时160公里和每小时120公里的客/货时速的选项在NY6上被取消,只保留了120公里这一档时速。
NY6的司机室
待NY6-0001~0010正紧锣密鼓地生产时,时隔5个月后,MTU MA 12V 956 SB10型柴油机总算定型了,随后DHG 5400方案立即投入生产,机车生产序号为31631~31650。
MTU MA 12V 956 SB10型柴油机为四冲程、12气缸、V型结构、直接喷射式、废气涡轮增压、中间冷却的高速柴油机,气缸内径为230毫米,活塞行程为230毫米,单缸排量为9.56升,气缸夹角为50°,UIC标定功率为2700马力,装车功率为2500马力(两台就是标定5400马力、装车5000马力),标定转速为每分钟1500转,由两台AGL-340型涡轮增压器负责增压,是当时世界上实际装车功率最大的高速柴油机。
1972年初春,第一批2台NY6型内燃机车NY6-0001和0002号车完成总装,旋即在巴伐利亚州境内的纽伦堡至班贝格的高速铁路区段完成了高速运行试验,轻松达到了每小时120公里的时速要求,试验取得圆满成功。
在德国进行行驶试验中的NY6-0002号机车
1972年5月,首批6台NY6型内燃机车在汉堡港装船启运中国,在启运时全部机车已经涂上了中国铁路标准的绿色涂装。中方在塘沽新港接收了这批机车,在北京环形铁道跑车试验合格后配属给北京铁路局北京内燃机务段,担当京包铁路北京至张家口、京山铁路北京至山海关、京广铁路北京至安阳区段的旅客列车牵引任务。
北京内燃机务段内的NY6-0001号机车
牵引旅客列车停靠在石家庄站的NY6-0002号机车
正在牵引旅客列车驶出北京站的NY6-0003号机车
牵引旅客列车的NY6-0004号机车
1972年6月,第二批4台NY6型内燃机车NY6-0007~0010号车运抵塘沽,不过这4台车并未配备给北京内燃机务段,而是配给了一个特殊的部门——中华人民共和国交通部(当时铁道部已经和交通部合并)专运处,专门担当国家领导人和国外贵宾的专列牵引任务,从1972年下半年起至2004年一直是中国境内专列的主力牵引机车(1986年起增加了北京专运型机车)。毛泽东、周恩来、邓小平、杨尚昆等党政军领导人的专列都曾由这4台NY6型机车牵引,1992年邓小平同志南巡时,NY6-0009号机车就全程负责牵引南巡专列,这型德国的机车也算见证了中国国运的历史转折点。
正在德国测试的NY6-0008号机车
NY6-0008号机车
停在北京站内的NY6-0009号机车
作为牵引专列的专运机车,这4台NY6的维护保养也由北京内燃机务段负责,保养等级明显优于一般机车,平日非执行任务时就停放于北京内燃机务段,并不参加普通列车的牵引任务,每月至少进行一次溜轴。其中,NY6-0010号机车曾被命名为“共青团员”号。
NY6-0010“共青团员”号机车
牵引专列抵达北戴河站的NY6-0010号机车
本厂长绘制的NY6型内燃机车二视图
1972年7月,第一批4台NY7型内燃机车出厂,经跑车验收后于同年8月装船运往中国并由锦州铁路局山海关机务段接收使用,与东方红1型内燃机车共同成为当时沈山铁路的主力客运机车,担当沈山铁路山海关至沈阳间的旅客列车牵引任务。至1972年12月底前,全部20台NY7型机车分四批交付完毕。
在德国境内跑车测试的NY7型机车
正在等待装船的3台NY7型内燃机车
然而,崭新的NY7型机车在刚投入运用不久就出现了质量问题:NY7-0014号车在投入运用不到两个月,就在一次段修中发现均衡梁焊缝出现裂纹。几天后,某台NY7型机车在运行过程中均衡梁发生断裂,被迫中途更换机车。
对此,亨舍尔公司一口咬定是中国的铁路线质量差造成机车的问题,和机车本身的设计无关。但是在中方的一再要求下,亨舍尔公司还是派了一队技术人员来华检查。结果被现实“啪啪”打脸,德方技术人员在检查完后承认NY7型机车的均衡梁存在设计缺陷。被抽肿了半边脸的亨舍尔公司被迫同意更换全部20台NY7型机车上总共240套均衡梁,并按照合同规定做出一定数额的赔偿(具体金额不详,据说不少)。更换后,均衡梁一直到这批机车退出运用也没再出过问题。
本厂长绘制的NY7型内燃机车二视图
1972年10月,为了消化吸收西德的液力传动技术,交通部的铁道工厂总局安排大连所、四方厂、戚墅堰厂、二七厂、资阳厂、西南交大等单位对NY6、NY7型内燃机车所使用的福伊特L820rU型液力传动装置和KB510/41型液力制动器进行测绘。从中吸收了变扭器叶型、端面齿轮连接、万向轴和轴承等方面的设计制造技术,使国产机车的液力传动装置的性能和可靠性得到大幅提升,其测绘成果被成功地应用于北京型、东方红3型、东方红4型等国产液力内燃机车,使得这几型内燃机车的可靠性在国产机车中鹤立鸡群(虽然和原装进口货比起来还是有差距)。
东方红3型内燃机车
东方红4型内燃机车
1974年,10台NY7型机车转配给北京铁路局太原铁路分局灵丘机务段担当京原铁路灵丘至太原北间货物列车的牵引任务,但由于京局灵段没有维护这种德国车的经验,至1976年初就全部调回山海关机务段。另一个调回的原因是:虽然NY7型机车功率比较大,但是其粘着重量只有138吨,限制了作为货物列车的牵引定数,这个数值牵引旅客列车完全没有问题,但牵引货物列车则明显不够用,所以导致NY7机车在牵引货物列车在京原铁路大坡道区段上运行时经常出现起动缓慢、轮对空转严重等问题。也难怪拉货为主的京局灵段表示“伺候不起”,您老还是回山海关吧。
1976年7月28日凌晨的唐山大地震中,山海关机务段的NY7-0017号机车牵引117次旅客列车以每小时100公里的时速行驶至茶淀站外时因遭遇地震,两名司机及时采取了非常制动措施,避免了整列机车的颠覆,仅造成机车脱轨(无损坏),机后第3、4位车厢45°倾斜,车上的旅客和乘务员全部安然无恙。事后,117次旅客列车乘务组获得集体嘉奖,两名司机获得个人嘉奖。这也成为NY7型机车在山海关机务段服务岁月中最为亮丽的一笔。
在唐山地震中脱轨的NY7-0017号机车
然而,山海关机务段本身也没有多少维护NY7机车的经验,所以导致20台NY7中的19台在1980年就因为维护保养不当而导致柴油机曲轴烧瓦致使集体“家里蹲”(19台机车“家里蹲”的场面何其“壮观”),被整得灰头土脸的山海关机务段表示自己再也没法伺候这帮“德国佬”了。1980年4月,唯一还能动的那台NY7将这19台“病号”分批拉到了北京内燃机务段,由对“德国大马力”颇有维护经验的北京内燃机务段进行维修。
经维修后发现,这些机车的问题其实不算大,主要是主轴承油润间隙异常、机油滤清不良、机油稀释等问题。北京内燃机务段在大连内燃机研究所的指导下将这批机车的柴油机一一进行维护保养,终于将这批得了“心脏”病的“汉斯”们复活,恢复正常运用。同时NY7也正式转配给北京内燃机务段使用,使得NY5/6/7三兄弟一齐在北京内燃机务段聚首,而且只拉客,绝不拉货,打死了也不拉货,这辈子也不拉货了(果然说到做到)。
1981年,随着北京型内燃机车开始批量生产并大量配属给北京内燃机务段,NY6型和NY7型内燃机车转而用于牵引京承铁路北京至承德区段、京包铁路北京至大同区段的旅客列车,尤其在京包铁路南口至青龙桥之间坡度达到千分之33的关沟段担当本务机车和补机,成为八达岭长城脚下京张铁路的一道经典风景,有时候会出现NY6和NY7“混搭”充当本务机和补机的场面。
北京型内燃机车
NY6型0005号机车与NY7型0026号机车重联牵引旅客列车
两台NY7双机重联疾驰在八达岭
不过,有的时候还会出现诸如NY6/7机车和北京型或者东风4型内燃机车“混搭”重联牵引旅客列车的情况;同时,NY7型机车也担当了3/4次国际联运列车(北京—乌兰巴托—莫斯科)在北京至大同区间的本务机车,这一担当就担当了20多年,一直到2004年9月8日才交卸了这份差事(最后一次牵引国际列车的是NY7-0012号机车)。
1988年9月,NY7型内燃机车与北京型内燃机车重联牵引旅客列车准备从北京站发车
东风4和NY6/7重联牵引旅客列车的场景
牵引国际列车的NY7-0012号机车
NY6和NY7型内燃机车在北京内燃机务段的运用过程中体现出了与NY5一样的高可靠性和安全性,根据1980年北京内燃机务段液力传动机车使用情况的数字统计,NY6和NY7型内燃机车的每十万公里机破件数、临修件数、机车不良率均明显优于国产的东方红3型和“北京”型内燃机车,零部件检修周期更是一般比国产机车长五倍,同时配件的磨耗和更换率也相对较低。不过,由于NY6和NY7上采用的福伊特L820rU型液力变速箱只有两个变扭器,在较高速度范围里性能较佳,但是在低速时性能反而比不上NY5型机车上使用的、有三个变扭器的福伊特L830rU型液力变速箱。因此,北京内燃机务段对NY6和NY7的评价反而不如较早的NY5。
NY7-0018号机车牵引旅客列车停在大同站内
由于国家每年配给铁路系统的外汇份额有限,再加上原产配件价格的逐年上涨,又或者是原产配件的停产,使得NY6和NY7型内燃机车长期受到备件缺乏的困扰,许多部件不得不长期超时使用,严重影响行车安全。为缓解这一情况,北京内燃机务段从1980年开始尝试使用国产配件代替部分进口配件,至1984年起,气缸套、预燃室、主轴瓦等都已经采用国产配件代替进口配件。1988年8月,为了提高乘务人员对机车维护保养的责任心,北京机务段又改变了乘务制度,将所有“德国大马力”机车的乘务制度从“轮乘制”改为“包乘制”,落实了发生机破后的乘务组负责制,有效避免了遇事你推我我推你的相互扯皮,提高了乘务组的责任心,也使得机车临修和机破件数明显减少,很是给“德国大马力”续了一波命。
1997年,经铁道部批准,NY6-0001~0004号4台机车于当年年底停运报废;90年代末开始,NY7也开始陆续报废;NY6-0005和0006号车运用至2002年底被批准报废。
报废的NY6-0005号车,排障器已经被拆除
2003年后,还剩下4台专运车队的NY6(0007~0010)和6台北京内燃机务段的NY7(0012、0015、0018、0024、0029、0030)还在服役。
报废后的NY7-0016号车
2004年,随着车速更快的东风11Z型专运型内燃机车加入专运车队,4台NY6被转为备用车,并于2009年6月正式退役并报废,标志着NY6正式告别中国铁路。其中NY6-0007和NY6-0009两车作为国家二级文物被送往中国铁道博物馆收藏,0008和0010号车闲置在北京内燃机务段内一段时间后被拆解。
东风11Z内燃机车
铁道博物馆内的NY6-0009号机车
2008年1月,最后1台还在运用的“德国大马力”NY7-0030号车退役报废,在报废前,全部的NY6和NY7的行驶里程都超过了300万公里(专运车队的4台NY6除外)。这些机车在退役后都被闲置在北京内燃机务段内,于2010年至2013年之间拆解完毕,最后被拆解完毕的是NY7-0012号和0018号车,拆解时间为2013年2月。
老伙计,Auf Wiedersehen!