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 10:15

韶山7C整体3D布局

soma9 · 发表于 2014-12-27 10:15

soma9 · 发表于 2014-12-27 10:15

车内电气设备借鉴了8K的布置方式，实现屏柜化、单元化。由于韶山7C采用Bo-Bo-Bo轴式转向架，使主变压器只能安装在车体内，为了进一步减少所占空间，因此将平波电抗器、功率因数补偿电抗器、高压电流互感器等全部装在变压器内，共享冷却油箱，组成为组合式变压器，并卧放在车体中部。通风系统采用车体通风方式，侧墙竖式百叶窗是车内设备通风冷却的进风窗口，经过通风支路向牵引电动机、整流装置、变压器、制动电阻等设备冷却。韶山7C并具有向旅客列车供电功能，供电装置的电路结构和韶山8基本相同，额定输出电压为600V直流电，输出容量为2×400千瓦，为分两路向客车供电。

韶山7C的操作台

soma9 · 发表于 2014-12-27 10:15

早期生产的韶山7C机车（0001～0141）采用与韶山7相同的主电路，为晶闸管两段串联相控整流桥调压方式，由一段半控整流桥和一段全控整流桥组成，并设有再生制动功能。牵引时全控桥实现相控无级调速特性控制，使用再生制动时全控挢变为逆变装置，而半控桥作为励磁电源装置。而后期生产的改进型机车（0142～0171）改为采用晶闸管不等分三段半控桥调压方式，与韶山7D、7E和韶山9主电路实现标准化、简统化；此外，由于交—直流电传动相控电力机车实现再生制动必须使用一段全控桥，但全控桥也会降低机车功率因数，且向电网反馈电力时高次谐波电流较大，降低了牵引变电所功率系数，并对通讯线路产生噪音干扰。基于上述缺点，韶山7C改进型机车改用三段半控桥调压的同时也取消了再生制动，而代之以加馈电阻制动。

韶山7C正面连接布局

soma9 · 发表于 2014-12-27 10:15

由于客、货运机车运用特性不同，因此韶山7C不再使用韶山7的ZD111型牵引电机，改为采用改进设计的ZD120型牵引电机。两者均为六极、中电压、带有补偿绕组、全H级绝缘、全叠片机座的复励脉流牵引电动机，结构上基本相同，仅性能参数有所差异，其中ZD120型牵引电机提高了最高转速、降低扭矩，并缩小了尺寸以减轻重量。复励电机具有他励绕组，牵引工况下空转时，不会失去他励磁场，因此再粘着特性较好。牵引电机采用滚动轴承抱轴悬挂结构、单边直齿传动，传动比由73/17改为68/23。

韶山7的ZD111型牵引电机

soma9 · 发表于 2014-12-27 10:15

韶山7C的ZD120型牵引电机

soma9 · 发表于 2014-12-27 10:16

韶山7C机车走行部与韶山7大致相同，为三台二轴转向架，所有车轴均为动轴，机车轴式Bo-Bo-Bo，机车固定轴距较短，曲线通过性能好。转向架采用旁承弹簧承受车体载荷的无摇枕转向架。三台转向架各自独立，中间转向架与两端转向架的区别在于增加了横向位移的横动装置，相对于车体有多达220毫米的横向偏移量，取消了停车制动装置，二系悬挂静挠度稍大，因此无法与两端转向架互换使用。牵引力和制动力通过Z型低牵引拉杆牵引装置传递，车体上有六个牵引拉杆座，通过六根牵引拉杆分别与三台转向架呈“Z”形联接，两端转向架牵引点交于轨面以下10毫米，并能够灵活调节，有利于通过曲线和减少轴重转移，辅之以电气轴重转移补偿，能获得较高的粘着性能。一系悬挂采用轴箱螺旋弹簧和橡胶垫加油压减震器的独立悬挂结构；二系悬挂采用螺旋弹簧系统、橡胶组件和油压减震器的组合，中间转向架并设有滚子轴承，一、二系悬挂系统的静挠度均比韶山7略为提高，并加设抗蛇行油压减震器。

韶山7C的三台二轴转向架

soma9 · 发表于 2014-12-27 10:16

韶山7C机车虽然拥有三组转向架，但在主电路中只有两组，中间转向架上的两台牵引电动机分属前后两组，机车牵引时向两组各三台牵引电动机并联供电，有利于充分发挥粘着、防止发生空转；此外，每调压整流电路还有一段励磁半控桥给三台串联的电机他励绕组供电。由于韶山7采用了复励牵引电机，因此只要平滑减少他励电流，就能够实现无级磁场削弱。机车恒功率速度范围由韶山7的44～80公里/小时后移至76～120公里/小时，令机车具有较大的起动加速度、缩短起动加速时间和距离，并可在高速区域保持全功率运行，提高高速区域的牵引力和剩余加速度。机车主电路并带有功率因数补偿装置，兼作三次谐波滤波器，通过在主电路中投入或切除电容器来提高机车的功率因数，机车在50～100%功率范围内功率因数均可大于0.9，以提高电气化铁路的总效率、减少对无线通信的干扰。

韶山7C的中间转向架

soma9 · 发表于 2014-12-27 10:16

韶山7C于1999年投入批量生产，同年首批15台机车正式配属西安机务段，投入陇海铁路郑州至西安区段运用；2000年，第二批20台机车配属兰州铁路局兰州机务段，投入陇海铁路兰州至西安区段运用。2001年的铁路第四次大提速首次将中国西南地区纳入提速范围，韶山7C又被铁道部确定为襄渝铁路的主力客运提速机车；同年4月，韶山7C-0011号机车在襄渝线襄樊至达州、重庆段提速牵引试验中取得成功，当牵引16辆25K型提速客车运行时最高速度达到128.8公里/小时；同年韶山7C开始大量配属成都铁路局重庆南机务段、郑州铁路局安康机务段和六里坪机务段，投入襄渝铁路运用。

在襄渝铁路十井沟隧道附近运行的韶山7C

soma9 · 发表于 2014-12-27 10:16

此后，昆明铁路局昆明机务段、柳州铁路局南宁机务段、广州铁路集团怀化机务段、株洲机务段又陆续配属了韶山7C，投入南昆铁路、贵昆铁路、渝怀铁路、湘黔铁路使用。截至2006年，大同电力机车厂累计生产了171台韶山7C机车。

韶山7C铭牌

soma9 · 发表于 2014-12-27 10:16

早期生产的韶山7C（0001～0141）沿用韶山7的两段桥式整流电路、再生制动及电子控制装置。从2005年起，按照铁道部要求，后期出厂的韶山7C（0142～0171）均采用不同的主变压器以及主变流装置，改用不等分三段桥式整流电路、再生制动改为加馈电阻制动，并以微机控制装置取代了电子模拟控制。另外，自0081号机车开始采用标准化司机室；后期出厂的0157至0171号机车，其车身采用罕见的黄色涂装，昵称为“香蕉”——画外音：“出厂时忘刷漆了吧！”

soma9 · 发表于 2014-12-27 10:17

兰州铁路局兰州西机务段的SS7C-0020号——“青年文明号”

soma9 · 发表于 2014-12-27 10:17

昆明铁路局昆明机务段的SS7C-0123号——“五四红旗号”

soma9 · 发表于 2014-12-27 10:17

2007年1月14日上午11时40分，兰州铁路局兰州西机务段的韶山7C-0050号机车，牵引由兰州开往广州的K228次旅客列车，运行至陇海铁路上行线郑州铁路局管内渑池至义马间K749+750处时，因机车前部发出强烈异音，司机立即紧急制动停车，事件未造成任何伤亡。经检查后发现，机车前一轴右轮脱轨、左轮崩裂，构成旅客列车脱轨险性事故。经详细调查后，发现该车轮曾在2005年在大同厂进行过违规焊补处理，造成在焊补区存在粗大的柱状晶体、魏氏组织和焊接裂纹，且焊补部位为车轮辐板最大应力区，经长期金属疲劳，最终导致车轮崩裂，因此事故定大同厂主要责任。而兰州西机务段探伤复验不足，一直无法发现存在隐患，故定兰州铁路局兰州西机务段同等主要责任，机务段相关领导被撤职。

肇事机车——韶山7C-0050号

soma9 · 发表于 2014-12-27 10:17

接下来要介绍的就是咱们名副其实的“变形金刚”——韶山7D。她是为陇海铁路郑州至西安段而设计的准高速干线客运用电力机车，由大同厂、株机所和成都机车厂于1999年联合研制成功，至2002年累计生产了59台，全部配属西安铁路局西安机务段使用，机车持续功率为4800千瓦，最高速度为170公里/小时，主要特点为采用三段不等分半控桥整流电路、加馈电阻制动、牵引电机架承式全悬挂、独立通风系统等。

“变形金刚”——韶山7D

soma9 · 发表于 2014-12-27 10:18

韶山7D的研制来自于铁道部1999年下达的《关于下达SS7D型电力机车设计任务书的通知》，该通知要求大同厂、株洲机所和成都机车厂共同设计研制最大速度为170公里/小时的韶山7D准高速客运电力机车。1999年10月，韶山7D设计通过铁道部技术设计审查，开始投入试制。同年12月29日，首两台韶山7D型机车在大同机车厂竣工出厂。

韶山7D-0001号

soma9 · 发表于 2014-12-27 10:18

首两台韶山7D出厂后进行了一系列各类型试验，其中0001号机车于2000年2月在北京环铁顺利通过安全评估试验，并于同年3月28日在京广铁路郑州至广水区段间进行了试验设备数据线路调试，4月1日至2日分别在郑州至广水、郑州至漯河区段进行动力学试验和制动试验，期间最高试验速度达190.3公里/小时。试验结果表明，韶山7D的牵引性能、紧急制动性能、动力学性能都完全满足设计任务书的要求。

soma9 · 发表于 2014-12-27 10:18

韶山7D-0001、0002号机车分别从2000年4月、5月起，在郑州铁路局西安机务段投入运行考核，承担陇海铁路郑州至西安间的长交路客运牵引任务；至2000年12月底，两台机车均已经分别完成20万公里的运行考核，并无发生机破，仅临修一次。在此期间，韶山7D又在2000年9月参与了新欧亚大陆桥提速平推试验，由时任铁道部副部长刘志军率领铁科院和机车厂的专家，亲自指挥试验车平推检查陇海铁路、兰新铁路、北疆铁路；韶山7D顺利完成了陇海铁路郑州至天水段的提速牵引试验，最高运行速度达到147公里/小时。完成运行考核后，韶山7D于2001年1月在北京环铁进行整车型式试验，包括牵引性能、制动性能、受电弓性能、功率因数和谐波、过电压和机车称重试验。2001年4月，韶山7D正式部级科技成果鉴定。

soma9 · 发表于 2014-12-27 10:18

此外，韶山7D也曾经在2003年担任第五次大提速的提速牵引试验机车。2003年12月15日至16日，韶山7D-0053号机车完成了陇海铁路西安至兰州区间往返1300余公里的提速试验，试验列车编组19辆，期间最高时速达到173.5公里。同年12月21日，韶山7D-0053号机车又完成了京广铁路长沙至北京区间的提速试验，同样牵引19辆编组试验列车，以10小时50分完成了1587公里的路程，其平均速度达146.492Km/h，时任铁道部部长刘志军、副部长胡亚东等人并参与了这次试验。

功勋列车——韶山7D-0053号

soma9 · 发表于 2014-12-27 10:18

韶山7D是在韶山7C基础上研制的新型客运电力机车，设计遵循了简统化、标准化、系列化原则。机车沿用了韶山7系列的Bo-Bo-Bo轴式，并采用了牵引电机架承式全悬挂、轮对空心轴六连杆传动方式，通过降低轴重、减小簧下重量、优化悬挂刚度等技术改进措施，使机车既能够适应小半径曲线，又满足直线区段提速需要。此外，机车并采用了微机控制系统、逻辑控制单元、独立风道通风等新技术。

韶山7D铭牌

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