GKD4型柴油机车

**東風 12 型柴油機車**（DF12），原稱 **GKD4 型柴油機車**，是中國鐵路使用的電力傳動柴油機車車型之一。該型機車是因應 5,000 噸級重載貨物列車的調車和小運轉作業需要，由資陽內燃機車廠於 1995 年開始設計、1997 年研製成功的重型調車機車，既適用於大型編組站和工礦企業的調車和小運轉作業，也可用於一般幹線貨運。該型機車是以東風 4B 型柴油機車為基礎而設計的調車機車，主要零部件儘可能與東風 4B 型或東風 4C 型機車保持通用。機車的動力裝置為一台 16V240ZJB 型柴油機，裝車功率為 3,300 馬力（2,430 千瓦），傳動系統使用由 TQFR-3000 型同步發電機、GTF-4800/770 型矽整流裝置、ZQDR-410 型牽引馬達組成的交 — 直流傳動裝置。為了改善機車的曲線通過性能，轉向架並採用了滾子摩擦旁承、二系橫向阻尼器、磨耗型踏面等設計。東風 12 型柴油機車的用戶包括中國鐵路廣州局集團、北京局集團、鄭州局集團、烏魯木齊局集團、成都局集團，以及遍及中國各地的港口、冶金、煤炭、化工、電力系統等行業的大型工礦企業。

## 發展歷史

### 開發背景

1990 年代初，中國鐵路貨物運輸量隨著中國經濟的發展而迅速增長，發展重載運輸成為提高鐵路貨運能力的主要出路。在 1995 年 10 月舉行的全路科技大會上，中華人民共和國鐵道部發布了《鐵路科技發展「九五」計劃和 2010 年長期規劃綱要》，提出 2000 年前在京滬、京廣、京哈、隴海等繁忙幹線逐步開行 5,000 噸級重載貨物列車的目標，並且要普遍提高全國鐵路的貨物列車重量。同時，隨著國家鐵路幹線貨物列車重量的提高，大型工礦企業向國鐵幹線接發的整列列車重量也將達到 5000 噸級，並需要與之相配套的重型調車機車。而當時中國鐵路使用的大功率調車機車，包括 2,000 馬力等級的東風 7 型、東風 7C 型柴油機車，以及 2,500 馬力等級的東風 7B 型柴油機車，已難以勝任 5,000 噸級列車的編組作業任務。

1995 年起，有鑑於對重型調車機車的配套需求，資陽內燃機車廠派出技術人員到株洲北、南翔等大型編組站考察，了解上海、北京、廣州等鐵路局對重型調車機車的意見。1996 年 5 月，資陽內燃機車廠提出在東風 4B 型柴油機車的基礎上，開發研製 3,300 馬力（2,430 千瓦）等級的電力傳動重型調車機車，並被中車公司列入「九五」規劃中指定加速開發的重點機型之一。在鐵道部為該款調車機車正式定型前，新車型由中車公司暫時定名為 GKD4 型柴油機車。作為一款以東風 4B 型幹線機車改進而成的調車機車，GKD4 型柴油機車的設計主要著眼改善曲線通過性能和調車作業效率，並儘可能提高其零部件與東風 4B 型機車的通用性，機車上各主要機組包括柴油機、電傳動裝置、輔助傳動裝置、冷卻系統等均與東風 4B 型或東風 4C 型機車互相通用。由於調車機車需要經常出入道岔和小半徑曲線，其轉向架以滾子摩擦旁承代替平面摩擦旁承，並採取了增加二系橫向阻尼器、調整各軸輪對橫動量、減小一次懸吊橫向定位剛度、採用磨耗型踏面等措施。

### 試驗考核

1997 年 8 月初，GKD4 型 0001 號機車在資陽內燃機車廠落成，成為當時中國國內功率最大的調車機車。同年 8 月 14 日至 9 月 5 日，資陽內燃機車廠聯同西南交通大學機車車輛研究所，先後在成渝鐵路和工廠專用線對 GKD4 型 0001 號機車進行了動力學性能試驗，同時選取了由工廠新造的東風 4C 型 5071 號機車按相同條件進行對比試驗。試驗結果顯示，GKD4 型機車的垂向及橫向平穩性指標均達到優良等級，機車通過曲線時的構架力（輪對與轉向架間的橫向作用力）比東風 4C 型機車明顯減少。1997 年 9 月 6 日，GKD4 型 0001 號機車正式出廠並交付呼和浩特煉油廠。

1997 年底，鐵道部機務局決定將該型調車機車正式定型為東風 12 型柴油機車，並要求資陽內燃機車廠同年內再生產三台機車供試驗考核之用。1997 年 12 月，東風 12 型 0001~0003 號三台機車分別配屬廣州鐵路集團公司、北京鐵路局和鄭州鐵路局，於 1998 年 1 月起在株洲北站、豐臺西站、鄭州北站三大編組站擔當調車作業任務，其中配屬廣鐵集團的東風 12 型 0001 號機車於 1998 年 6 月由株洲北站調往廣州北站（今江村站）使用，運用考核期間除了有個別零部件的品質問題外，未發現涉及機車性能和行車安全的缺陷。東風 12 型機車由於功率水平上的優勢，不但能完成編組站一般的調車、小運轉作業，而且能承擔一般的幹線運輸任務；即使有較大坡道也可以直接取送 5,000 噸級重載貨物列車，而無需整列解編後取送，大大提高了作業效率。在通常的調車作業運用情況下，東風 12 型機車在駝峰編組場上（按平均坡道 2.5‰計算）列車解編能力超過 5,200 噸；進行 5,200 噸列車的整列牽出作業時，在 300 米內便能將列車加速到 20 公里 / 小時；在執行小運轉作業時，在平直道上牽引 4,000 噸的最高平衡速度可達 75 公里 / 小時，在 4‰坡道上速度仍然可達 35 公里 / 小時。

1999 年 4 月，東風 12 型 0002 號機車在完成為期一年零三個月的運用考核之後，由鐵道部產品品質監督檢驗中心和鐵道部科學研究院對其進行鑑定試驗，分別在北京環行鐵道和京秦鐵路豐潤至段甲嶺間完成了司機室噪聲測試、單機緊急緊軔距離試驗、機車稱重、牽引性能試驗等測試計畫。1999 年 5 月，東風 12 型機車通過了鐵道部科技成果鑑定。截至 2021 年 6 月，中車資陽機車公司已生產了 1 台 GKD4 型機車（0001）和 357 台東風 12 型機車（0001~0357）。

## 運用情況

### 中國國家鐵路

中國國家鐵路系統當中使用東風 12 型機車的路局包括廣州局集團公司（原廣州鐵路（集團）公司）、北京局集團公司（原北京鐵路局）、鄭州局集團公司（原鄭州鐵路局）、烏魯木齊局集團公司（原烏魯木齊鐵路局）、成都局集團公司（原成都鐵路局）。

#### 廣州局集團

1997 年 12 月，鐵道部將東風 12 型 0001 號機車配屬給廣州鐵路（集團）公司株洲機務段，並在株洲北站投入運用考核。1998 年 6 月，東風 12 型 0001 號機車轉配廣州機務段，並在原廣州北站（江村站）繼續完成運用考核。2006 年，東風 12 型 0001 號機車被調撥到懷化機務段，擔當焦柳鐵路懷化至石門縣北間的調車及小運轉作業任務，至 2020 年於懷化機務段報廢及拆解。

廣州鐵路（集團）公司廣深鐵路股份有限公司擁有 6 台東風 12 型機車，第一批共兩台於 1998 年 12 月交付（0004~0005），第二批共四台於 2002 年 12 月至 2003 年 1 月交付（0048~0051），全部配屬廣深鐵路股份有限公司廣深機務管理所，主要擔任廣深鐵路廣州東站、深圳站等沿線車站的調車任務。2001 年，廣深鐵路股份有限公司對公司職能部門和基層運輸生產單位進行重組，廣深機務管理所與廣深車輛運用段合併為廣深機輛事業部。2007 年 11 月，根據廣州鐵路（集團）公司對廣州機務段內部機構實施整合的決定，將原廣深機輛事業部機務部份合併到廣州機務段廣深運用車間，機車車身上的「廣鐵深段」段標亦陸續改為「廣鐵廣段」。

廣東三茂鐵路股份有限公司擁有 3 台東風 12 型機車（0026~0028），於 2001 年 10 月至 11 月間出廠並交付三水機務段運用。2004 年，中華人民共和國鐵道部委託廣州鐵路（集團）公司，將原由羊城鐵路總公司管轄的廣三鐵路資產注入三茂鐵路公司，廣東三茂鐵路股份有限公司從此由國鐵控股，同時原廣三鐵路和三茂鐵路正式合併為廣茂鐵路。2015 年 11 月，三水機務段被撤銷，改制為廣州機務段三水運用車間。2016 年 10 月，廣深鐵路股份有限公司完成收購廣東三茂鐵路股份有限公司的所屬鐵路營運資產，包括肇慶客運段、肇慶號誌水電段若干資產、三水機務段機車車輛等動產。廣州機務段三水運用車間調小車隊的東風 12 型機車主要擔當廣茂鐵路三水西站、小塘西站的調車作業。

石長鐵路有限責任公司擁有 3 台東風 12 型機車（0017、0021、0041），於 2000 年至 2002 年間出廠並配屬石長鐵路有限責任公司益陽機輛事業部益陽機輛段運用。2008 年，石長鐵路公司將其運輸生產業務委託廣鐵集團管理，石長公司益陽機輛段機務部分劃歸株洲機務段管理，機車車身上的「廣鐵益段」段標亦陸續改為「廣鐵株段」。株洲機務段株洲調小運用車間的東風 12 型機車主要負責湘潭地區（湘潭、湘潭東站兩個調車點）的貨物列車編組與車輛取送等調車作業。

#### 北京局集團

1997 年 12 月，東風 12 型 0002 號機車配屬北京鐵路局北京機務段，於 1998 年 1 月起在豐臺西站投入運用，主要擔當豐臺西站編組場的列車編組及牽出工作。2012 年起，替代東風 7 型柴油機車擔任北京機務段段內調車機車。2015 年 11 月，東風 12 型 0002 號機車在北京機務段報廢及拆解。

#### 鄭州局集團

1997 年 12 月，東風 12 型 0003 號機車配屬鄭州鐵路局鄭州北機務段，於 1998 年 1 月起在鄭州北站投入運用。2006 年 3 月，鄭州鐵路局實施生產力布局調整，撤銷鄭州機務段，整建制併入鄭州北機務段，同時易名為鄭州機務段。原屬鄭州北機務段的東風 12 型 0003 號機車改屬鄭州機務段調小運用車間。

#### 成都局集團

達成鐵路有限責任公司擁有 3 台東風 12 型機車（0029~0031），於 2001 年 9 月出廠並交付達成鐵路有限責任公司南充機輛段，擔當達成鐵路沿線車站的調車及小運轉任務。2008 年 7 月，達成鐵路有限責任公司將達成鐵路和達萬鐵路的運輸生產經營委託給成都鐵路局直接管理（鐵路基礎設施和機車車輛等設備仍屬達成鐵路有限責任公司的資產），達成鐵路公司屬下的遂寧車務段、南充客運段、南充機輛段被撤銷，原南充機輛段的機務部分合併到成都機務段，而車輛部分合併到成都東機廠，原配屬南充機輛段的東風 12 型機車改配屬成都機務段，機車車身上的「成局南段」段標亦改為「成局成段」。2020 年起，四川能投川化集團向成都局集團公司租用東風 12 型 0031 號機車。

#### 烏魯木齊局集團

1998 年，新疆維吾爾自治區和中華人民共和國鐵道部聯合組建的北疆鐵路公司，向資陽內燃機車廠訂購了該公司的第一台東風 12 型機車（0006），於 1999 年 1 月交付北疆鐵路公司奎屯機務段使用。1999 年 5 月，烏魯木齊鐵路局烏魯木齊鐵路分局烏魯木齊機務段配屬 3 台東風 12 型機車（0008~0010）。2000 年 1 月，北疆鐵路公司奎屯機務段增加 2 台東風 12 型機車（0011~0012）。2001 年 5 月，由於北疆鐵路公司經營狀況欠佳，經國務院批准將北疆鐵路公司移交鐵道部管理（與鐵路分局同級）。2002 年至 2004 年，因應口岸過境貨運量逐年增長和西部大開發戰略的實施，三批共 5 台東風 12 型寬軌口岸機車（0033~0034、0053~0054、0055）相繼配屬到北疆鐵路公司奎屯機務段阿拉山口機務折返段，在與哈薩克斯坦接壤的阿拉山口鐵路口岸投入運用，這些機車可換裝 1,520 毫米軌距的寬軌轉向架，以及符合獨立國協國家標準的 SA-3 型連結器。2005 年 3 月，鐵道部宣布裁撤鐵路分局建制，烏魯木齊鐵路局撤銷所屬的烏魯木齊鐵路分局、哈密鐵路分局、南疆鐵路臨管處、北疆鐵路公司，開始實行鐵路局直接管理站段的管理體制。2005 年 12 月 1 日，隨著生產力布局調整的實施，奎屯機務段及阿拉山口機務折返段併入烏魯木齊機務段，成為烏魯木齊機務段奎屯折返車間、阿拉山口折返車間。自此，烏魯木齊鐵路局的東風 12 型機車均配屬烏魯木齊機務段，在烏西站、奎屯地區、阿拉山口口岸等地負責調車作業。2012 年 12 月，隨著精伊霍鐵路與哈薩克斯坦鐵路完成接軌、霍爾果斯至阿騰科里鐵路口岸正式通車，部分東風 12 型機車從阿拉山口口岸調往霍爾果斯口岸使用。

### 地方鐵路及工礦企業用戶

東風 12 型調車機車的用戶遍及中國各地的港口、冶金、煤炭、化工、電力系統等行業的大型工礦企業，以及眾多的地方鐵路和合資鐵路公司。

擁有東風 12 型調車機車的沿海港口企業包括山東港口日照港集團（0007、0013、0015、0019、0023、0088、0089、0108、0174、0176、0209、0236）、湛江港集團有限公司（0052、0072、0100、0141、0194、0207、0310、0311、0313、0318）、唐港鐵路有限責任公司（0062）、青島港集團前港公司（0123、0124、0156、0157、​0178、0179）、防城港務集團（0125）、天津港集團有限公司（0128）、廣州港股份有限公司（0308「港發號」、0325「港盛號」、0339「港安號」、0348「港寧號」）、寧波港鐵路有限公司（0316、0326）等。

擁有東風 12 型調車機車的地方鐵路、合資鐵路企業包括浙江金溫鐵道開發有限公司（0037～0038）、陽涉鐵路有限責任公司（0043～0047、0198）、泉州鐵路有限責任公司（0058、0059）、山東省地方鐵路局→山東高速軌道交通集團（0060）、漯阜鐵路公司（0067、0068、0076）、陝西紅檸鐵路有限公司（0152、0160、0199、0200、0201）、廣西沿海鐵路股份有限公司（0301）等。

東風 12 型機車的其他用戶包括中石油呼和浩特石化公司（GKD4-0001、DF12-0063）、山西陽城電廠（0014、0136）、長安益陽電廠（0016）、寧夏青銅峽鋁業集團有限公司（0018、0069）、中國鋁業公司中州鋁廠（0020、0042）、中國石油烏魯木齊石化公司（0022、0082）、內蒙古蒙達發電有限責任公司（0024）、中國石油華北石化公司（0025）、自貢鴻鶴化工股份有限公司（0032）、河鋼集團舞陽鋼鐵公司（0035～0036）、華盛江泉集團有限公司（0056、0196）、華能上安電廠（0057「華泉號」）、徐州礦務集團有限公司（0061、0078、0094、0095、0115）、神華集團大准鐵路公司（0064）、鶴壁煤業集團（0065）、中國電力工程有限公司（0066）、神華包神鐵路集團（0070、0071、0085、0112）、鄒平縣鐵路營運有限公司（0073）、武鋼集團礦業有限責任公司（0074～0075）、中國鋁業股份有限公司（0076）、上海大屯能源股份（0079～0080）、湖南創元鋁業有限公司（0081）、中鋁山西鋁業有限公司（0083～0084）、開灤精煤股份有限公司（0086、0090、0091、0098、0099、0104、0132）、中鐵十五局集團朔黃鐵路運輸處（0087、0097、0134）、新疆八一鋼鐵股份（0092～0093）、大唐湘潭發電有限公司（0096）、中石油獨山子石化公司（0101～0102）、河北西柏坡第二發電有限公司（0103）、內蒙古平莊煤業集團（0105～0107、0202）、北京京鐵運輸有限公司（0109～0110、0149）、內蒙古上都發電有限公司（0111）、大唐華銀金竹山火力發電分公司（0120）、中鐵三局運輸工程公司（0135）、廣西柳州鋼鐵集團（0137、0176～0177、0190～0191、0309、0340）、徐州華潤電力有限公司（0142、0216）、安徽鐵發集團（0145）、內蒙古東烏鐵路（0148）、大唐陝西發電有限公司渭河熱電廠（0159）、中海油惠州石化有限公司（0162）、雲南磷化集團晉寧磷礦（0164）、中鐵十一局集團（0167、0168、0170）、中國鐵建股份有限公司（0169）、陝西陝化煤化工集團（0180、0181）、西林鋼鐵有限公司（0203、0204、0213）、太原鋼鐵集團（0208）、陝西陝煤彬長礦業（0211、0212）、齊魯石化儲運（0226）、陽泉南莊煤炭集團（0228）、重慶市萬州港口集團（0229）、中核集團四川紅華實業 （0312）、華能甘肅西固熱電有限公司（0314）、日照鋼鐵控股集團（0320）、廣西鋼鐵集團（0342）。

## 技術特點

### 總體布置

#### 基本結構

東風 12 型柴油機車是調車及小運轉用的六軸柴油機車，機車標稱功率為 2,660 馬力（1,985 千瓦），構造速度為 100 公里 / 小時；運轉整備重量為 138 噸，軸重為 23 噸；亦可根據用戶要求增加壓鐵，使機車軸重增加到 25 噸。機車採用外走廊式及中梁承載的罩式車體結構，車體所有酬載均由車體底架承擔，機車中部兩側及兩端設有露天走台與扶梯。車體底架長度為 18,700 毫米，連結器中心線間距為 19,900 毫米，車體寬度為 3,256 毫米，車體高度為 4,580 毫米。車體底架兩端裝有 13 號下作用連結器、牽引緩衝裝置和排障器。車體底架下部兩台轉向架之間吊掛著一個容量為 6,200 升的燃油箱，燃油箱左右兩側設有鉛酸蓄電池組，燃油箱前後兩端各有一個總風缸。

#### 設備布置

機車從前到後分別為輔機室、冷卻室、動力室、電機室、司機室和電氣室，其中電氣室方向為短罩端（II 端），輔機室方向為長罩端（I 端）。電機室、動力室及輔機室均設有可拆卸頂蓋，以便吊裝各室內機組和設備。輔機室內設有膨脹水箱、預熱鍋爐、制軔系統風源淨化裝置。冷卻室設有冷卻水系統和散熱裝置，冷卻室頂部裝有 V 形結構的銅散熱器，以及兩個直徑為 1,600 毫米的軸流式冷卻風扇，冷卻風扇由靜液壓馬達傳動，液壓系統設有帶感溫元件的控制閥，使風扇轉速可隨冷卻水溫度自動調節。機車設有兩套獨立的循環冷卻水系統，並分別為冷卻柴油機的高溫冷卻水系統（24 個散熱器單節），以及冷卻增壓空氣、機油、靜液壓傳動油的低溫冷卻水系統（32 個散熱器單節）。散熱器下方設有靜液壓變速箱、前轉向架牽引馬達通風機、兩台空氣壓縮機。

動力室內安裝了一套柴油發電機組，並設有空氣濾清器、燃油濾清器、燃油輸送泵、機油濾清器、機油熱交換器等輔助設備。為了使動力室內維持微正壓以減少灰塵進入，從主發電機冷卻風口排出的部分空氣直接吹入動力室。電機室內設有主整流櫃、勵磁整流櫃、氣軔閥類、行車列車安全防護系統（初期曾安裝 LKJ-93 型列車運轉監控記錄裝置，2002 年起安裝 LKJ-2000 型列車運轉監控記錄裝置）、起動變速箱及相關輔助設備，起動變速箱通過萬向軸與主發電機端部法蘭連接，並通過該變速箱驅動勵磁機、起動發電機、測速發電機、後轉向架牽引馬達通風機。

司機室內設有兩個功能相同的司機操縱台，在司機室內沿前進（面向短罩端方向的左側）、後退（面向長罩端方向的左側）方向對角布置，以便司機選擇任意一個方向操縱機車，司機操縱台設有主控制器、操縱按鈕、氣軔閥、儀表和號誌顯示裝置等；司機室內還設有手制軔裝置手輪、空調裝置、電爐、電熱壁。電氣室內設有高低壓控制電器櫃、微電腦控制裝置和各種用途的接觸器開關，電氣室並設有通往司機室的中門。氣軔裝置採用 JZ-7 型氣軔機，並配備兩台 NPT5 型電動空氣壓縮機。

### 柴油機

東風 12 型機車裝用一台由資陽機車廠製造的 16V240ZJB 型柴油機，屬於 240/275 系列柴油機產品之一。16V240ZJB 型柴油機是一款 16 氣缸、四行程、V 型結構、直接噴射、開式燃燒室、廢氣渦輪增壓、增壓空氣中間冷卻的中速柴油機。氣缸內徑為 240 毫米，活塞行程為 275 毫米，氣缸夾角為 50°，額定轉速為每分鐘 1,000 轉，最低空載轉速為每分鐘 430 轉，標定工況下的平均有效壓力為 1.6 兆帕（每平方厘米 16.32 公斤），UIC 標定功率為 3,600 馬力（2,650 千瓦），裝車運用功率為 3,300 馬力（2,430 千瓦），額定滿功率運轉時的燃油消耗量為 159 克 / 有效馬力・小時（217 克 / 有效千瓦・小時）。

柴油機採用鑄焊組合結構的六面體式機體，由整體鑄鋼懸掛式主軸承座和鋼板件組焊而成，並採用內外縱分隔的箱形結構和半隧道式的拱形曲軸箱。不同於大連機車車輛廠使用的球墨鑄鐵曲軸，資陽機車廠生產的 16V240ZJB 型柴油機使用合金鋼全纖維整體鍛壓曲軸。柴油機並採用了鋼頂鋁裙組合式活塞、蓋斯林格聯軸節、單體式噴油泵等零部件。柴油機採用廢氣渦輪定壓增壓系統，兩套 ZN310G 型渦輪增壓器及中冷器組對稱安裝在柴油機兩端的上方，左右兩排氣缸排出的廢氣通過排氣支管和總管，分別進入兩台渦輪增壓器推動渦輪後排出，而新鮮空氣由安裝在車體上的空氣濾清器吸入，經增壓器增壓後流經中冷器進行冷卻，然後通過進氣穩壓箱和進氣支管進入各個氣缸。柴油機進氣空氣濾清器採用由離心式旋風慣性過濾器和鋼板網式空氣濾清器組成的二級空氣濾清器。

柴油機採用無級調速裝置，通過控制聯合調節器配速機構上的步進電機，實現對柴油機的有檔無級調速控制。柴油機由 ZQF-80 型起動發電機起動，其電源由蓄電池供給。柴油機完成起動後，啟動發電機由直流串勵馬達變為直流他勵發電機，並通過電壓調整器輸出 110 伏特直流電，作為輔助發電機使用，用來給蓄電池充電並和向輔助電路及控制電路供電。

### 傳動系統

東風 12 型機車採用交 — 直流電傳動裝置，柴油機曲軸通過聯軸節驅動一台交流同步發電機發出三相交流電，經由矽二極體組成的三相橋式整流裝置整流為直流電後，再將電能輸送給兩台轉向架上的六台並聯連接的直流牽引馬達，通過傳動齒輪驅動輪對。東風 12 型機車的牽引發電機、矽整流櫃、牽引馬達、起動發電機和勵磁機型號均與東風 4B 型柴油機車相同。

#### 牽引發電機

牽引發電機採用 TQFR-3000 型三相交流同步發電機，額定容量為 2,985 千伏安，額定電壓為 438／613 伏特，額定電流為 3,936／2,805 安培，額定轉速為每分鐘 1,100 轉（實際使用時為每分鐘 1,000 轉），定子及轉子絕緣等級均為 F 級，冷卻方式為徑向自通風式，主發電機淨重為 4,985 公斤。牽引發電機的勵磁電流由一台 GQL-45 型三相感應子交流發電機供給（下述），勵磁機由柴油機通過啟動變速箱驅動，其發出的交流電經勵磁整流器轉換為直流電後，給發電機的轉子勵磁線圈勵磁。

#### 整流裝置

牽引發電機發出的三相交流電由矽整流裝置轉換成直流電，由風冷式矽二極體元件組成三相橋式全波整流電路。東風 12 型機車使用與東風 4B 型機車相同的 GTF-4800/770 型矽整流裝置，整流裝置有六個串聯的整流橋臂，每一橋臂有六個並聯的 ZP500-20 型風冷平板式整流二極體（正向額定電流為 500 安培，反向峰值電壓為 2,400 伏特），每台整流櫃共有 36 個二極體元件。矽整流裝置的最大直流輸出電壓為 770 伏特，額定直流輸出電流為 4800 安培。

#### 牽引馬達

牽引馬達為 ZQDR-410 型四極串勵直流馬達，額定功率為 410 千瓦，額定電壓為 550／770 伏特，額定電流為 800／570 安培，額定轉速為每分鐘 640 轉，最高轉速為每分鐘 2,365 轉，定子及電樞絕緣等級分別為 H 級和 F 級，冷卻方式為強迫通風。為擴大機車的恆功率速度範圍，可以在牽引馬達勵磁線圈接入並聯分流電阻，對牽引馬達使用二級磁場削弱，磁場削弱率分別為 60% 和 43%。

### 控制系統

東風 12 型機車曾先後採用過三種微電腦控制系統，最早期生產的機車曾採用大連機車研究所研製的 LK9000 型微電腦控制系統，後來生產的部分機車改為使用資陽機車廠研製的 CFWJ-3 型微電腦控制系統，而自 2005 年起部分機車又升級為株洲南車時代電氣股份有限公司研製的 LCS32 型微電腦控制系統。同時，東風 12 型機車亦延續了東風 4B 型機車的傳統，保留了由聯合調節器油馬達驅動功調電阻的勵磁調節裝置，司機可根據實際情況切換勵磁控制方式或兩者同時使用。當微電腦勵磁控制系統發生故障時，可採用油馬達勵磁維持機車運轉。

功調電阻勵磁調節裝置採用由聯合調節器伺服油壓馬達帶動變阻器的方式。牽引發電機的勵磁電流是由勵磁機發出的交流電經勵磁整流櫃整流後供給，而勵磁機的勵磁電流則是由柴油機經啟動變速箱驅動的測速發電機供電。測速發電機的勵磁電流由 110 伏輔助電源提供，並經過功率調節電阻和勵磁調節器控制。功率調節電阻的滑動觸點由聯合調節器上的功率伺服油壓馬達帶動，它根據柴油機工作狀況（欠載或過載）自動地調節可變電阻器的阻值，從而改變測速發電機的勵磁電流，並經測速發電機和勵磁機二級放大後，間接地改變了牽引發電機的輸出功率。

LK9000 型微電腦控制系統是以東風 11 型柴油機車的 LCC-8B 型車載微電腦控制系統為基礎、由大連機車車輛廠於 1990 年代研製的內燃機車多功能實時控制系統。硬體架構以英特爾 80C186 微處理器為核心，並設有顯示機車狀態的彩色液晶顯示螢幕。與 LCC-8B 型微電腦系統相比，LK9000 型微電腦系統採用了 STD 匯流排技術及 3U 機架工控機箱結構，並以 CMOS 大規模集成電路替代 TTL 集成電路。系統具備恆功率勵磁控制、主發電機限壓限流控制、柴油機調速控制、牽引馬達磁場削弱控制以及基本的故障保護功能，而機車的邏輯控制部分仍然由例行繼電器組成的邏輯電路來執行。

CFWJ-3 型微電腦控制系統是資陽機車廠於 2000 年代初研製、以西門子 SIMATIC S7-200 可程式邏輯控制器（PLC）為核心的多功能實時控制系統。該系統由 PLC 控制模組、彩色液晶顯示螢幕、監控機車狀態的各種傳感器等部分組成，具備機車邏輯控制、恆功率勵磁控制、柴油機調速控制、磁場削弱控制、防空轉空轉、機車故障保護、故障自診斷及異步串行通訊等功能，部分機車並根據客戶提出的要求而增加恆低速控制功能。

LCS32 型微電腦控制系統是由株洲南車時代電氣股份有限公司於 2003 年推出、以摩托羅拉 MC68332 微處理器為核心的 32 位元內燃機車控制系統。硬體架構採用插件板式結構，CPU 插件、頻率串口插件、所有的 I/O 插件安裝在機箱內的 20 個標準插槽上，並通過主板上的 FE 匯流排相互連接。軟體部分採用 VRTX 實時多任務作業系統。系統主要功能包括機車牽引特性控制功能、機車防空轉防滑行保護、機車恆低速控制、磁場削弱控制，以及機車、柴油機、電氣等系統的保護功能，並具備機車各系統的故障診斷、記錄和顯示功能。2005 年起，廣深鐵路股份有限公司對其擁有的東風 12 型機車陸續改裝了 LCS32 型微電腦控制系統。

### 轉向架

機車軸配置為 Co-Co，走行部為兩台無導框式三軸轉向架。東風 12 型機車的轉向架是以東風 4B 型機車為基礎改進而成，並以改善曲線通過性能作為改良重點，可以低速順利通過 100 米的曲線半徑。轉向架採用鋼板組焊成封閉式箱形結構的「目」字形構架。機車採用磨耗型踏面形式的組合式車輪，輪對軸箱採用滾柱軸承和拉杆式彈性定位裝置，軸箱通過裝有橡膠關節元件的上、下軸箱拉杆與構架相連接，實現軸箱相對於構架的橫向和縱向定位。轉向架採用四點支承結構，有別於東風 4B 型機車的油浴式平面摩擦旁承，東風 12 型機車改為使用阻力較低的滾子式摩擦旁承，車體全部重量通過八個旁承由兩台轉向架支承，轉向架與車體間還設有緩衝側擋裝置。

彈簧懸掛裝置分為一系和二次懸吊兩部分。一次懸吊採用獨立懸掛形式，包括軸箱與構架之間的軸箱圓彈簧，以及在 1、3、4、6 軸裝有並列的垂向液壓減震器，一次懸吊的橫向定位剛度比東風 4B 型機車稍為降低。二次懸吊為轉向架構架與車體之間的旁承橡膠堆，並增設了橫向液壓減震器以改善機車橫向平穩性。一系及二次懸吊靜撓度分別為 123 毫米和 8 毫米。牽引力和制軔力通過低位平行四桿牽引杆機構傳遞，牽引點至軌面距離 725 毫米。

牽引馬達採用單側齒輪傳動的軸懸式驅動方式（滑動抱軸承式半懸掛）。全部牽引馬達採用順置排列方式，即牽引馬達都放在車軸的同一側，可以有效減少軸重轉移的幅度，牽引齒輪傳動比為 4.5（63：14）。基礎制軔裝置採用帶閘瓦間隙自動調節器、鑄鐵閘瓦的單側單閘瓦槓桿制軔，停留軔機為手制軔裝置。轉向架並設有輪緣潤滑裝置。

## 重大事故

* 2016 年 4 月 5 日下午 5 時 25 分，廣西沿海鐵路公司南寧南機務運用段的東風 8B 型 5914 號機車，在防城港機務折返段內進行空載試驗時，未斷開機控開關 2K，未將牽引馬達故障開關任意兩個置故障位，未斷開勵磁開關，造成機車提手柄後帶載運轉。車上的整備車間地勤司機、機車保養員驚惶失措，未即時斷開機控或將主手柄回零位，導致單機溜逸約 400 米，最高速度達 70 公里 / 小時，至欽防鐵路防城港站北咽喉 11 號道岔處，與同屬廣西沿海鐵路公司南寧南機務運用段的東風 12 型 0301 號機車（防城港站駐站調車機車）發生正面衝突。東風 8B 型 5914 號機車上的三名人員中，地勤司機及機車保養員兩人經搶救無效死亡，構成鐵路交通一般 A 類事故。

## 參看

* 東風 4B 型柴油機車
* 東風 7E 型柴油機車
* 東風 7G 型柴油機車
* 東風 4DD 型柴油機車
* 東風 10DD 型柴油機車

## 參考文獻

## 外部連結

* （簡體中文）南車資陽機車有限公司：東風 12 型內燃機車