共和国的火车头——那些中国自主生产的铁路机车

soma9 · 发表于 2014-10-6 17:37

1998年10月至2000年2月，铁道部又将两台韶山4B机车转配上海铁路局福州铁路分局邵武机务段进行运用考核，担当鹰厦铁路北段邵武至鹰潭区段的货运牵引任务。试验结果显示，韶山4B机车可靠性高、运行故障率低，未因质量问题发生机破，尤其受电弓、牵引电动机、抱轴装置等部件的故障率极低，大大地方便了日常维护保养。试验完毕以后，两台机车返回株洲电力机车厂封存。2001年1月13日，韶山4B通过了铁道部科技成果鉴定。

韶山4B-0002号机车

soma9 · 发表于 2014-10-6 17:37

韶山4B的结构布置与韶山4基本相同，采用双侧纵向内走廊、斜对称布置；机车车体中部设变压器室。每节机车司机室之后车顶装一台TSG3-630／25型单臂受电弓（仿制8K型机车受电弓）、中部变压器室车顶装一台主断路器。机车车体为整体承载式结构，采用高强度低合金钢板全焊接结构，并借鉴了8K型电力机车的车体模式，采用了大顶盖和高台架结构。机车通风冷却系统采用传统的车体侧大面积百叶窗通风方式。两节机车之间设有内部电气重联控制电缆（内重联）和空气制动系统的重联控制风管，并有中间走廊连通，车顶设有25kV高压连接线。机车持续功率6400千瓦，轴式为2×（Bo-Bo）。机车两端并设有重联装置，可以与另外一台八轴电力机车连接（外重联），组成16轴车组进行重联运行。

外部重联的两台韶山4B

soma9 · 发表于 2014-10-6 17:38

机车行走部为四台两轴转向架。悬挂系统与韶山3基本相同，一系悬挂采用轴箱螺旋弹簧与弹性定位的独立悬挂结构，配置油压减振器；二系悬挂采用橡胶堆支承加油压减振和摩擦减振的悬挂结构。相比韶山4的平行牵引拉杆结构，韶山4B及韶山4改型的牵引力传递系统均参照应用了8K型的中央低位斜拉杆推挽式牵引装置，具有动力学稳定性好、粘着利用率高的优点。机车的牵引力传递由轴箱及拉杆、转向架构架及中央低位单牵引斜拉杆传递到车体上。机车牵引电动机采用8台由株洲厂与日立公司联合设计生产、同样被韶山6B使用的ZD114型直流牵引电动机，采用中电压、带补偿绕组、半叠片结构，额定功率800千瓦，其悬挂方式为滚动抱轴鼻式悬挂，并采用单侧刚性直齿传动，取代了韶山4的双侧刚性斜齿传动、电机抱轴式半悬挂方式。

韶山4B型机车转向架，采用中央低位斜拉杆推挽式牵引装置，轴箱装有光电式速度传感器

soma9 · 发表于 2014-10-6 17:38

机车主电路采用了标准化、模块化结构，整流系统为大功率晶闸管和二极管组成的不等分三段半控桥相控整流调压电路，拥有三级磁场削弱控制功能，机车实现相控无级调压。机车主电路增设功率因数补偿装置，改善了电网的供电质量；同时增加加馈电阻制动，改善了机车低速时的电制动性能。辅助电路系统方面，韶山4B率先采用双劈相机系统，每节机车均设有两台劈相机，提高了辅助供电系统的可靠性和电压、电流的三相对称性。韶山4B的有触点控制电路部分与韶山6B基本相同；而电子控制系统方面采用了微机控制诊断系统，是源自8K型的国产化微机控制技术，取代了韶山4改型使用的模拟电子控制方式，并且同时被应用于韶山8。微机控制技术不但使韶山4B具有恒流启动准恒速运行控制的牵引特性和恒制动力准恒速控制的制动特性，而且实现了机车数据信息传输、数据储存功能，方便机车故障诊断和处理。此外，韶山4B还具有机车轴重转移补偿、防空转防滑行保护等功能。

升双弓运行的韶山4B

soma9 · 发表于 2014-10-6 17:38

由于韶山4B以安全性、可靠性为前提进行设计，在技术性能上明显比韶山4改型更为优胜，采用了三段不等分半控整流桥控制电路、功率因数补偿装置、微机控制技术、故障自动检测系统、双劈相机辅助电路系统、斜拉杆低位牵引方式等先进技术。但由于造价较高（每台韶山4B型机车价格约1400万元人民币，每台韶山4改型机车价格约1000万元人民币），铁道部并没有采购韶山4B机车，转而大批量采用更为经济的韶山4改型机车，当时韶山4B面临着作为技术储备夭折的困境。而正是当时新成立的神华公司挽救了该型机车，当然韶山4B也给了神华集团丰厚的回报。

神华几天大准铁路公司点贷沟机务段的韶山4B型0144号机车

soma9 · 发表于 2014-10-6 17:38

1995年主营煤炭开采、运输的神华集团成立，并于1998年采购了首批28台韶山4B机车，满足神朔铁路电气化的需要，在神木北至神池南区段运用；随后又在2002年采购了15台韶山4B在朔黄铁路神池南至黄骅港区段运用。因为韶山4B在运营中优异的表现，在2003年至2011年间，神华集团先后多次为神朔铁路、朔黄铁路、大准铁路、包神铁路订购了大批韶山4B机车，担当煤炭运输任务。截至2011年11月，株洲厂累计生产了260台韶山4B，除首两台为试制机车外，其余258台均全部交付神华集团旗下各铁路公司运用，分别配属大准铁路公司点贷沟机务段、神朔铁路公司神木北机务段、朔黄铁路公司肃宁北机辆分公司、包神铁路公司东胜机务段。

韶山4B牵引运煤货列在神华集团朔黄铁路黄河大桥上行驶

soma9 · 发表于 2014-10-6 17:39

而株洲厂的首两台韶山4B型机车在2000年完成试验后返回株洲厂一直封存。至2011年，为了配合株洲湘江风光带的建设，株洲厂捐赠了韶山4B型0002号A节机车，安放在湘江风光带火车头广场（株洲大桥一桥河西桥头），于2011年5月起向公众开放展示。

2011年韶山4B-0002号被放置在株洲火车头广场场景

soma9 · 发表于 2014-10-6 17:39

soma9 · 发表于 2014-10-6 17:39

soma9 · 发表于 2014-10-6 17:39

接着说韶4系列最后一个型号——韶山4C，是株洲厂应铁道部第九个五年计划的“重载高速”的口号下发展出来的25吨轴重实验机车，由株洲厂1997年在韶山4改型和4B的基础上研制出来，但仅试制两台。

soma9 · 发表于 2014-10-6 17:39

1993年铁道部对《铁路主要技术政策》进行了修订，要求“繁忙干线上旅客列车的最高时速140公里，货物列车最高时速90公里”，“货运电力、内燃机车的最大轴重增加到25吨”，1995年12月又发布了《铁路科技发展“九五”计划和2010年长期规划纲要》，要求在2000年前在京沪、京广、京哈、陇海等主要干线率先开行5000吨级重载货物列车，以提高货运列车牵引重量和速度。为发展重载货运干线机车，铁道部于1996年正式立项对25吨轴重的货运电力机车、柴油机车进行研究和试制。按照铁道部的要求，国内多家机车厂于第九个五年计划（1996年—2000年）期间，成功研制了一系列25吨轴重的机车，包括戚墅堰厂的东风8B、二七厂的东风7E、大同厂的韶山7B和株洲厂的韶山4C。

缅怀一下铁道部

soma9 · 发表于 2014-10-6 17:40

1997年12月，株洲厂与株机所在韶山4改和韶山4B的基础上，试制了两台25吨轴重的韶山4C（SS4C-0001、0002），成为继韶山7B之后国内铁路第二种25吨轴重的电力机车。机车出厂后，先后赴北京环铁和宝成铁路进行性能试验，随后配属北京铁路局石家庄电力机务段（京局石段），运用于石太铁路担当重载货物列车的牵引任务。

在石家庄机务段的韶山4C-0002号

soma9 · 发表于 2014-10-6 17:40

韶山4C是双机重联的8轴大功率干线机车，由两节完全相同的四轴机车通过中间车钩和橡胶联挂风挡连接而成，每节车为一个完整系统，设有一个司机室。两节机车之间设有内部电气重联控制电缆（内重联）和空气制动系统的重联控制风管，并有中间走廊连通，车顶设有25kV高压连接线，可由司机在任何一端司机室对机车进行控制，两节机车也可以分离作为两台四轴机车独立运行。机车持续功率6400千瓦，轴式为2×（Bo-Bo）。机车通过增加压铁，将轴重由23吨提高到25吨，机车总重200吨，牵引力比韶山4改型机车增加约10%。

韶山4C侧面

soma9 · 发表于 2014-10-6 17:40

机车的结构布置与韶山4改和韶山4B相同。机车车体为整体承载式结构，采用高强度低合金钢板全焊接结构，但由于机车重量提高导致车体承受应力增大，故适当提高了车体强度和刚度标准。机车内部结构采用双侧纵向内走廊、斜对称布置；机车车体中部设变压器室。机车通风冷却系统采用传统的车体侧大面积百叶窗通风方式。

韶山4C侧线

soma9 · 发表于 2014-10-6 17:41

机车行走部为四台两轴转向架，悬挂系统、牵引装置均沿用韶山4改和韶山4B的结构。一系悬挂采用轴箱螺旋弹簧与弹性定位的独立悬挂结构，配置油压减振器；二系悬挂采用橡胶堆支承加油压减振和摩擦减振的悬挂结构；采用中央低位斜拉杆推挽式牵引装置。此外，由于机车重量提高导致一系悬挂簧上重量增加，韶山4C改用无孔整体辐板轮对，取代了过去使用的有孔辐板轮对，提高轮对承受应力的能力。

韶山4C的走行部

soma9 · 发表于 2014-10-6 17:41

韶山4C的主辅电路结构、整流调压方式与韶山4改和韶山4B基本相同。主电路采用以大功率晶闸管和二极管组成的不等分三段半控桥式整流调压电路，具有恒流、准恒速特性控制，并设有无级磁场削弱。每组机车装用8台ZD111型复励直流牵引电动机，与韶山7和韶山7B相同，取代了韶山4和4B采用的ZD105、ZD114型串励直流牵引电动机。电机持续功率800千瓦，采用与韶山4B和韶山7相同的滚动抱轴承半悬挂方式、单侧刚性直齿传动。机车还具有加馈电阻制动、功率因数补偿、机车轴重转移补偿、防空转防滑行保护等功能。

和8G在一起的韶山4C-0002号

soma9 · 发表于 2014-10-6 17:41

2001年，哈大铁路（哈尔滨——大连）全线完成电气化改造后，韶山4C曾经一度赴哈大铁路进行牵引试验。但由于25吨轴重机车对机车整体性能提高有限，且受制于当时的线路条件，未能获得进一步推广使用。中国首批四种25吨轴重机车之中，除了东风8B以外，东风7E、韶山4C和韶山7B各试制两台后均未能批量生产。

运行中的韶山4C-0002号

soma9 · 发表于 2014-10-6 17:41

接下来言归正传该说说中国八十年代进口的三剑客——6K、8G和8K，他们的老东家分别是日本、苏联和法国。

soma9 · 发表于 2014-10-6 17:42

6K电力机车是铁道部于八十年代为满足陇海铁路郑州至宝鸡段电气化铁路需要、通过国际招标方式向日本川崎重工和三菱电机订购的电力机车车型，共计85台，全部配属郑州铁路局洛阳机务段使用。

从1980年开始，铁道部开始利用日元贷款，大规模投资铁路建设、设备改造，以扩大铁路运输能力。1984年10月26日，中日两国政府在东京签订第二批日元贷款第一年度（1984年）贷款协议，贷款金额为1578亿日元，其中的铁路项目包括陇海铁路郑州至宝鸡段的复线电气化工程，是中国第七个五年计划期间重点铁路技术改造项目之一。根据贷款需要，中国政府聘请日本国际协力事业团（JICA）对陇海铁路郑宝段复线及电气化项目进行调查，并由日方最终完成分析报告；设备采购要根据日本海外经济协力基金（OECF）贷款项下的采购指南及贷款协议有关规定进行，在绝大多数情况下要求采用国际竞争性招标方式。

电气化改造完成的陇海铁路

soma9 · 发表于 2014-10-6 17:42

为采购用于陇海铁路郑宝段电气化铁路的电力机车，铁道部于1986年展开了电力机车的国际招标项目，成为继8K型电力机车之后第二种按照铁道部招标书要求、通过国际招标引进的中国铁路机车；对于机车选型，主要考虑是要满足近期铁路货运的牵引要求、质量上可靠耐用，并对国产电力机车有借鉴作用。铁道部通过中国机械进出口总公司向世界著名的机车制造公司发出招标书，参加招标的公司包括瑞典、日本、瑞士等国家的机车制造商。经过谈判和评标后，中国正式向日本三菱电机和川崎重工业订购85台6K型电力机车，交易总额达240亿日元。在机车型号中，“6”代表六轴，“K”代表可控硅整流。

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