東方紅 21 型柴油機車

東方紅 21 型柴油機車是中國鐵路使用的米軌柴油機車車型之一，適用於軌距為 1000 毫米的米軌鐵路，由青島四方機車車輛廠於 1977 年研製成功。

發展歷史

1.1 背景

自從由法國殖民者在中國雲南修建的滇越鐵路於 1910 年通車，中國雲南境內在歷史上曾經先後有滇越鐵路、敘昆鐵路、滇緬鐵路、蒙寶鐵路支線等數條軌距 1000 毫米的法制米軌鐵路出現。雲南米軌鐵路並曾經使用過十多種由各國製造的蒸汽機車，至 1970 年代初，蒸汽機車仍然是雲南米軌鐵路的主要牽引動力，但已逐漸淘汰到僅餘幾種型號，包括解放 51 型、KD52 型、KD55 型、DK51 型等，這些米軌蒸汽機車大部分都已經使用數十年並嚴重老化，因危及行車安全而不宜繼續使用，迫切需要替代車型。

1970 年代初，青島四方機車車輛廠先後而設計生產了援助坦贊鐵路、軌距為 1067 毫米（英制米軌）的 DFH1、DFH2 型窄軌柴油機車，以及援助越南的 DFH3 型米軌柴油機車，同時又在 DFH1 型機車基礎上研製了軸重僅有 15 噸的東方紅 2 型準軌調車機車。由於四方機車車輛廠在液力傳動窄軌柴油機車方面累計了較多經驗，因此中華人民共和國鐵道部於 1976 年決定將雲南米軌鐵路柴油機車的研製任務交給四方廠，並將其定型為東方紅 21 型。

1.2 運用及改進

1977 年，四方機車車輛廠試製了首兩臺東方紅 21 型機車（001、002），交付昆明鐵路局宜良機務段試用。經過一段時間的試執行，四方廠對機車在運用過程中發現的問題進行改進之後，東方紅 21 型機車於 1979 年投入批次生產，設計圖號為 SFJ8；同年首批 50 臺東方紅 21 型機車，首先對當時宜良機務段的蒸汽機車全部進行了更換，開啟了雲南米軌鐵路牽引動力內燃化程序。

至 1982 年，四方機車車輛廠根據運用部門的意見以及昆河鐵路南段坡度大、氣候炎熱的特點，再次對機車進行了改進，包括取消其中一個司機操縱檯、增加兩組中冷散熱器、加裝液力制動器等；同年開始生產設計圖號為 SFJ11 的東方紅 21 型機車，第二批 50 臺機車於 1982 年至 1984 年間配屬開遠機務段，替換了所有蒸汽機車。至 1984 年，四方機車車輛廠累計生產了 102 臺東方紅 21 型機車。

1988 年，雲南鋼鐵廠（後更名為昆明鋼鐵控股有限公司）向四方機車車輛工廠訂購兩臺採用準軌轉向架的東方紅 21 型機車，編號為 1001、1002。

自 1980 年代起，東方紅 21 型機車一直是昆河鐵路（原滇越鐵路昆明至河口段）、昆石鐵路（原滇緬鐵路昆明至石咀的殘餘段）、蒙寶鐵路的主力機車，擔當所有客運、貨運、調車任務。該型機車在雲南米軌鐵路運用情況良好，但仍然一直存在一些技術問題，包括車輪輪緣磨耗較大、柴油機穴蝕嚴重等。隨著機車逐步老化，至 1999 年後陸續有 20 臺東方紅 21 型機車報廢。由於東方紅 21 型機車功率較小，成為提高米軌鐵路運能的最大障礙之一，因此四方機車車輛廠根據鐵道部要求，於 2001 年開始研製新一代採用電力傳動的東風 21 型米軌柴油機車；鐵道部原打算生產 80 臺東風 21 型機車來替換所有東方紅 21 型機車，但由於昆河鐵路的存廢去留懸而未決，昆明鐵路局最終僅接收了 12 臺東風 21 型機車。2001 年，昆明局將一臺車號為 086 的東方紅 21 型機車改造，將機車最大執行速度提高至 80km/h，並在 2001 年牽引多種米軌車輛進行動力學試驗。

隨著昆河鐵路運量逐年萎縮，同時中國將大批二手的米軌機車車輛出口至越南及緬甸，至 2010 年代初昆明鐵路局僅餘下十多臺東方紅 21 型機車尚在運用。2010 年 3 月，滇越米軌鐵路通車 100 週年；同年 10 月 30 日，中國大陸最後一個米軌鐵路機務段 —— 開遠機務段，被合併到昆明機務段。

截至 2024 年，昆明機務段共有 15 臺左右東方紅 21 機車尚在運用，其中 101 號機車塗裝刷黑，命名為異龍號，專門用於牽引石屏至建水的觀光列車。目前仍在運用的東方紅 21 機車均加裝了空調。

1.3 出口

2006 年，越南鐵路部門向昆明鐵路局購置了 30 臺東方紅 21 型機車，在越南鐵路系統內定型為 D10H 型，其中 “D” 代表柴油機車、“10” 代表 1000 馬力、“H” 代表液力傳動。這批機車主要配屬安沛機務段和河內機務段。在 2009 年，有 10 臺東方紅 21 型機車換裝卡特彼勒公司 3512B 型柴油機。

2009 年 8 月，中國向緬甸鐵路部門贈送了 5 臺東方紅 21 型機車、20 輛客車車廂和 200 輛貨車車廂。2010 年 9 月，中國再次向緬甸贈送了 30 臺東方紅 21 型機車和 21 輛貨車車廂，在緬甸鐵路系統內，這批機車編為 DD.1110 型。目前，這批機車已經全部退役。

技術特點

2.1 總體佈置

東方紅 21 型柴油機車是 1100 馬力液力傳動米軌柴油機車，車體結構和總體佈置與東方紅 2 型準軌機車大致相同，但車體限界根據米軌鐵路的要求作出了調整。機車採用外走廊式、主車架承載的機車車體，由前到後分別為司機室、動力室和冷卻制動室三個部分。動力室內裝有柴油機、空氣濾清器、燃油泵等裝置；冷卻制動室內有一臺兩端輸出的液力傳動箱，並設有起動發電機、預熱鍋爐、空氣壓縮機、風缸等裝置。東方紅 2 型機車採用單機組結構，機車軸式 B-B，最高執行速度 50 公里 / 小時，軸重 15 噸，總重 60 噸。

2.2 柴油機

機車裝用一臺 12V180ZJA 型柴油機，是在 DFH 系列、東方紅 2 型、東方紅 3 型柴油機車所使用的 12V180ZJ 型柴油機基礎上，根據高原米軌鐵路使用條件加裝高壓增壓器的改進型，為 12 氣缸、四衝程、廢氣渦輪增壓的 V 型高速柴油機，額定轉速為每分鐘 1500 轉，標定功率為 1340 馬力（990 千瓦），裝車功率為 1100 馬力（810 千瓦）。

2.3 傳動系統

東方紅 21 型柴油機車的液力傳動系統，主要包括液力傳動箱、車軸齒輪箱、輔助傳動裝置、萬向軸等。液力傳動箱位於車體中部、機車冷卻室下方，並透過四個彈性支座固定在機車車架上。柴油機透過萬向軸將功率傳遞到液力傳動箱，再從液力變速箱的兩端輸出法蘭，以萬向軸傳給前後轉向架上的車軸齒輪箱，從而驅動輪對。第一批機車裝用 SF2010Z-2A 型液力變速箱，第二批機車裝 SF2010-2A 型液力變速箱，除後者加裝了液力制動器外其餘部分完全相同。液力變速箱為多迴圈圓結構，內裝一個 BI 型起動變扭器和一個 BII 型運轉變扭器；其中起動變扭器適用於機車起動和低速工況，而運轉變扭器適用於機車中、高速運轉工況；機車執行過程中透過充排油換檔；傳動裝置設計功率為 1050 馬力（770 千瓦）。

2.4 轉向架

機車走行部為兩臺二軸轉向架，採用鋼板焊接箱型結構構架、軸箱拉桿式定位。一系懸掛為軸箱兩側螺旋彈簧配油壓減振器，不設二系懸掛，轉向架以滑動摩擦旁承承載車體重量。牽引力和制動力透過中心銷傳遞。

車輛儲存

東方紅 21 型 001 號機車，2014 年 5 月交付位於雲南省昆明市的雲南鐵路博物館儲存展示（該機車為改號機車，原車號不明）；
東方紅 21 型 046 號機車，退役後，由昆明鐵路局轉贈予蘭州交通大學。
東方紅 21 型 089 號機車，退役後，於 2013 年 10 月由昆明鐵路局轉贈予西南交通大學，作為教學機車，現位於犀浦校區校史館內。
東方紅 21 型 081 號機車，退役後，原一直放置在昆明局原小石壩站的昆明機車廠內，後於 2020 年 8 月送至昆明機務段作為儲存展示（此車為改號機車，原車號為 009）。