共和国的火车头——那些中国自主生产的铁路机车

soma9 · 发表于 2014-12-27 09:42

韶山8是交—直流电传动的单相工频交流电力机车。接触网导线上的25千伏工频单相交流电电流，经受电弓经过主断路器进入机车后，输入主变压器经牵引绕组降压后，由晶闸管相控整流电路转换成直流电，供给六台分两组并联的牵引电动机，使牵引电动机产生转矩，将电能转变为机械能，经过齿轮的传递驱动轮对。机车安装一台TBQ9-5816/25型主变压器，该型变压器采用一体化结构，与平波电抗器、限流电抗器合并安装并共享冷却系统，冷却方式为强迫油循环导向风冷冷却。

每台机车装用四台直流牵引电动机，首两台原型车初期试验时采用与韶山5相同的ZD107型六极串励直流牵引电动机，额定功率为800千瓦，采用半叠片机座技术、全H级绝缘、电机空心轴架承式悬挂。后来批量生产的韶山8均采用ZD115型牵引电动机，该型电机是采用全叠片焊接机座机构、带有补偿绕组的六极串励直流电动机，额定功率为900千瓦，绝缘等级为全H级，采用轮对空心轴三支点弹性架承式悬挂，冷却方式为强迫风冷。

soma9 · 发表于 2014-12-27 09:42

机车主电路设计借鉴了6K，采用由大功率晶闸管和二极管组成的不等分三段半控桥式相控整流电路，而非韶山5的的两段串联（一段半控桥和一段全控桥）相控整流电路，并取消了原来的功率因数补偿装置。在引进8K机车的同时，株机所也从美国西屋电气公司引进大功率半导体制造技术，被应用于韶山8的晶闸管组件。为扩大机车恒功速度范围，机车可采用晶闸管分路进行无级磁场削弱，实现机车全过程无级调速。由于整流电路不设全控桥，因此机车的动态制动方式由韶山5的再生制动，改为加馈电阻制动，使机车在低速区可以保持较大的制动力，制动功率为2700千瓦。

韶山8的辅助电路采用单—三相交流电系统，使用旋转式劈相机为辅助电路供电，将主变压器辅助绕组供应单相交流电转换成三相交流电，车内各种辅助设备如变压器、整流装置、牵引电动机、制动电阻柜等装置的通风冷却，以及空气压缩机的驱动均采用三相交流异步电动机，电压制式为380伏三相交流电。

soma9 · 发表于 2014-12-27 09:43

机车设有列车供电功能，在设计时主变压器就预留了列车供电绕组，当初期由于列车供电的条件未成熟，因此早期出厂的机车并未设有供电设备，车头下方的供电插座亦被封闭。至1998年，株洲厂成功研制了DC600V列车供电系统，并首次安装在韶山8上及投入运用。每台机车装备了二套完全独立的列车供电系统，由主变压器供电绕组提供870伏单相交流电，经整流后输出电压600伏直流电，功率为2×400千瓦，采用机车集中整流、客车分散逆变的供电方式，向旅客列车提供空调、取暖、茶炉、照明等供电电源，使列车无需加挂发电车。

首列采用DC600V直供电的25K型客车自1998年10月1日起在北京西—武昌的T79/80次列车上使用，由郑州机务段的韶山8担当牵引及供电任务，是中国铁路采用DC600V机车直供电的首次试验。自2005年开始，随着机车直供电技术成熟，配套的DC600V直供电25G型客车、25T型客车的快速普及，早期生产的韶山8也加装了供电系统，至今所有韶山8机车都配有客车供电装置。

位于车钩两侧的列车供电插座（红色）

soma9 · 发表于 2014-12-27 09:43

早期没有供电设备的机车，红色插座被封闭

soma9 · 发表于 2014-12-27 09:43

韶山8机车采用微机控制系统取代了韶山5的电子模拟控制。微机控制系统架构模仿自进口的8K和6K机车，并根据韶山4-0038号机车的使用经验进行改进，系统由一个微机控制柜，和装在司机室操纵台上的显示屏及显示控制箱组成。控制系统具有恒流准恒速牵引特性控制、制动系统的恒制动力控制、防空转及防滑行控制、磁场削弱控制、空电联合制动控制、列车供电控制、故障诊断与故障记录等功能。韶山8在出厂时均使用电磁式继电器等作为控制装置，机车在进行大修时均会改用分布式逻辑控制单元（LCU）作为控制装置，将高低压电气柜、列车供电柜内的有触点继电器改为无触点电路，消除了传统电磁式继电器容易老化和故障的缺点，提高了机车可靠性。韶山8-0010号机车是首台大修安装LCU的车。

韶山8-0010号机车

soma9 · 发表于 2014-12-27 09:44

机车走行部为两台相同的架悬式二轴转向架。构架采用“日”字形箱形梁焊接结构，轴箱采用弹性双拉杆式定位。一系悬挂装置由螺旋圆弹簧、橡胶垫和垂向油压减振器组成；二系悬挂装置采用高柔圆弹簧及橡胶垫，车体与转向架之间并装有垂向减振器、横向减振器和抗蛇行减振器。牵引力和制动力通过转向架与车体底架间的低位中间推挽式拉杆牵引机构传递。基础制动装置采用单元式单侧双闸瓦制动器；每台转向架上设有一个仿8K的停车蓄能制动装置。

韶山8首两台原型车最初仍然沿用与韶山5相同的转向架，采用电机空心轴全悬挂驱动装置，其齿轮箱的大部分仍属簧下重量，加上轮径较大达1250毫米，这两个因素使机车的簧下重量稍大，但由于轴重较轻，因而仍然能满足在160公里/小时运行速度下的轮轨相互作用力指标。经改造后定型及批量生产的韶山8均改为采用轮对空心轴六连杆弹性传动装置、单侧直齿六连杆万向节传动。牵引电动机的一端悬挂在转向架的构架上，另一端固定在轮对的空心轴套上，齿轮箱属于簧上重量，簧下重量仅为3吨，改善了机车的动力学性能。

韶山8的架悬式二轴转向架

soma9 · 发表于 2014-12-27 09:44

韶山8在出厂时均使用TSG3 630/25型单臂受电弓，使用粉末冶金滑板及直线形状弓头。随着广深铁路于1998年完成电气化工程，广深铁路股份有限公司也从广州中车租用韶山8，并开始安排韶山8牵引广九直通车进入香港。由于TSG3型受电弓的设计标准、滑板材质等方面，与香港九广铁路公司的九广东铁（现港铁东铁线）使用的欧洲标准不同，因此需要进行改造，包括使用曲线形状弓头及碳质材料滑板，其中碳滑板为Ktt机车使用的崇德公司（Schunk）制产品，并由九铁公司为广深公司免费提供。首台改造受电弓于1999年3月装车测试。改装后韶山8曾于1999年至2002年及2004年用于牵引直通车，但九铁方面当时认为TSG3型受电弓即使更换了滑板和弓头，对其接触网的损耗仍然较大。因此经过双方协商后，广九直通车停止使用韶山8，恢复使用东风11柴油机车牵引。

TSG3 630/25型单臂受电弓简图

soma9 · 发表于 2014-12-27 09:44

2000年初，德国斯特曼公司（STEMMANN-TECHNIK）与大同厂开始进行DSA系列受电弓的合作，由德国引进DSA150、200、250系列受电弓技术、装车运行考验和生产技术准备，2002年11月双方正式达成DSA系列受电弓技术引进的协议。经过国产化的DSA150、DSA200型受电弓采用欧洲标准，具有吸收高频振动的空气弹簧及纯碳滑板，首先于韶山7C机车装车运用，并于2005年起开始在韶山8推广运用，替换旧有的TSG3型受电弓。

DSA200型受电弓结构简图

soma9 · 发表于 2014-12-27 09:44

由于DSA系列受电弓能够符合香港东铁线的技术要求，韶山8也再次获批准进入香港。2008年1月起，为配合京九直通车、沪九直通车改用DC600V直供电25T型客车，两对列车开始改用韶山8负责牵引广州东站—九龙（红磡）站区段。2008年1月3日，时隔多年之后再次进港的第一台电力机车为SS8-0191，当日牵引沪九直通车。至2009年5月14日，韶山8开始牵引直通车其中16个车次。从2012年12月23日起，韶山8更牵引直通车中20个车次。至此，所有直通车介乎广州东站至九龙（红磡）站区段全部由韶山8牵引。截至2012年12月，牵引直通车进入香港的韶山8计有：0141、0148、0156、0163、0166 、0173、0181、0186、0191、0192共10部机车。广州机务段实行轮乘制，机车运用并不固定。

在香港红磡站的韶山8-0191号

soma9 · 发表于 2014-12-27 09:44

韶山8的一些命名机车：
SS8 0018 先锋号
SS8 0039 国祥号已除名
SS8 0054 共青团号已除名
SS8 0071 党员号已除名
SS8 0127 国祥号已除名
SS8 0128 青年文明号
SS8 0166 新世纪金龙号

于2000年1月1日零时竣工的新世纪金龙号机车

soma9 · 发表于 2014-12-27 09:45

soma9 · 发表于 2014-12-27 09:45

soma9 · 发表于 2014-12-27 09:45

另外，1997年，为了适应京广铁路客运提速的实际需要，同时铁道部也要求对陇海线西段（西安—郑州）电力机车重新选型，株洲厂在1997年8月提出韶山8B的方案（株州厂内部代号为SS8B），与大同厂的韶山7C竞争。通过修改机车的齿轮传动比，最高速度降低到150公里/小时，但机车牵引力提高了约14%，恒功率范围向低速区偏移，以满足通过西陇海线12‰的长大坡道的需要，在1998年中生产了韶山8-2001、2002号两台试验车。1998年6月26日，株洲厂与郑州铁路局合作，在陇海铁路郑州至三门峡区段进行了试验。但其试验结果不如采用Bo-Bo-Bo轴式的韶山7C机车，也使株洲厂失去了在陇海线客运提速机车选型中的订单。而2001号和2002号机车也被重新改回原来最大速度170公里/小时的结构，并配属北京铁路局原石家庄机务段。至2007年，这两台机车被调拨到上海铁路局上海机务段。

韶山8-2001号和2002号

soma9 · 发表于 2014-12-27 09:45

soma9 · 发表于 2014-12-27 09:46

韶山8于2001年停产，共累计生产245台。截止2009年全路共有韶山8机车245台，其中上海铁路局23台，广州铁路公司122台，郑州铁路局52台，北京铁路局34台，南昌铁路局 14台。

韶山8的全国铁路营业图上的运营范围

soma9 · 发表于 2014-12-27 09:46

说完了韶山8的传奇了，该说事故了，警钟长鸣，关于韶山8的重大事故是2009的京广铁路郴州站事故。2009年年6月29日2时31分，广州铁路集团公司广州机务段司机黄少穆、徐爱军驾驶K9017次列车在郴州段第五道计划停车时，发生制动失效事故，导致挤坏118号道叉，结果以55公里/小时的速度，与第三道正在开出的K9063次列车发生侧向冲撞，致使K9063次机车脱轨，机车后第1位车厢硬卧664136脱轨，K9017次列车倾覆，压跨下行线方向左侧民房，机车后第1位、第2位、第3位、第4位车辆排车解体，第5位南头第1位台车脱轨。事故发生后，铁道部部长刘志军赶到现场指导救援。郴州市出动了消防、武警、公安等1150名警力进行现场施救等工作。

事故共造成死亡3人，其中旅客2人，居民1人，受伤63人，其中重伤6人。京广铁路郴州段的行车一度中断，部份列车晚点或停驶。至6月29日下午2时25分，京广线郴州段上行和下行恢复正常运行。

事故现场及示意图

soma9 · 发表于 2014-12-27 09:46

肇事的K9017次列车的牵引机车为SS8-0199号机车；另外受到牵连K9063次机车也为SS8机车，编号0152。损毁较严重的SS8-0199事故后报废，SS8-0152经大修后于2010年初恢复正常运用。

事故现场的0199号机车和0152号机车

soma9 · 发表于 2014-12-27 09:46

soma9 · 发表于 2014-12-27 09:47

事故原因经调查为为：K9017次列车编组18辆，均为25G型客车，系中国南车股份有限责任公司南京浦镇车辆有限公司新造车辆，配属广铁(集团)公司长沙车辆段，6月24日投入运用。该列车第二位车辆在南京浦镇车辆有限公司生产中，客车车间三工区六工位员工冯龙安装制动软管时，违反操作规定，在没有确认折角塞门内防尘堵是否全部取出的情况下，将制动软管与折角塞门相连，致使防尘堵底盖遗留在折角塞门内，呈游离状态。6月29日，列车运行至京广铁路郴州站，司机在进站前进行减速制动时，制动管风压将防尘堵底盖吸附在软管接头端部，造成制动主管风道堵塞，列车第二至十八位车辆制动力突然丧失，导致事故发生。

相关人员在事故现场抢救

soma9 · 发表于 2014-12-27 09:47

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