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 10:19

韶山7D车体采用了框架式整体承载结构，总体布置沿用双侧走廊、两端司机室；全车共分七个间隔室，中间为变压器室、然后向两侧依次为l、II端高压室，I、II端辅助室，I、II端司机室。主要电器设备以机车最重设备主变压器为中央，其它设备分平面斜对称布置为主，有利于重量平衡；车顶两端司机室之后各装一台TSG3-630/25型单臂式受电弓；车顶中部装一台主断路器。为了减小因机车速度提高而增大的轮轨作用力，机车轴重21吨、总重126吨，比韶山7C分别减少1吨和6吨，因此机车总体、车体、转向架、变压器等各主要部件均做了轻量化设计；机车车体也经过重新设计，增加了侧梁高度以保证车体的垂向刚度，侧墙两端顶部设有通风口以满足车体独立通风的要求，并对机车头型进行全新微流线化设计。另外，自0029号机车起改为标准化司机室。

韶山7D非标准化司机室

soma9 · 发表于 2014-12-27 10:19

韶山7D标准化司机室

soma9 · 发表于 2014-12-27 10:19

车内电气设备沿用了韶山7系列的屏柜化、单元化布置方式。韶山7D也是中国第一种采用独立通风系统的电力机车，取代了侧墙百叶窗进风车体通风方式，独立通风采用侧墙夹层进风道，按冷却对象分为牵引电机通风、制动电阻通风、交流辅助装置通风和变压器通风四大通风支路；每条通风支路均有自己独立的进、出风风道，有助减低车内负压，改善机车防尘效果及防寒性能。

soma9 · 发表于 2014-12-27 10:19

韶山7D主电路与韶山7C相比有较大变化，不再使用晶闸管两段串联相控整流桥调压方式，改为采用晶闸管不等分三段半控桥调压方式，与韶山8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因数，并对通讯线路产生噪音干扰。基于上述缺点，韶山7D改用三段半控桥调压的同时也取消了再生制动和功率因数补偿装置，而代之以加馈电阻制动，机车在额定工况的功率因数可大于0.81。

由于上述变化，机车变压器也经过了改进。韶山7D仍然使用韶山7系列的一体化壳式变压器，包括主变压器、平波电抗器、高压电流互感器、供电电抗器等，共享冷却油箱；由于主电路改用三段半控桥，因此增加了牵引绕组输出，并取消了功率因数补偿电抗器。韶山7D设有两组主电路，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7D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7C的76～120公里/小时后移至96～160公里/小时。

soma9 · 发表于 2014-12-27 10:19

韶山7D使用ZD120A型牵引电动机，改进自韶山7C使用的ZD120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ZD120A型牵引电机提高了额定电压、增加了功率。牵引电机采用架承式全悬挂、双侧六连杆轮对空心轴传动。

ZD120A牵引电机

soma9 · 发表于 2014-12-27 10:20

韶山7D具有向旅客列车供电功能，供电装置的电路结构和韶山7C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。此外，韶山7D增加了自动过分相功能。

soma9 · 发表于 2014-12-27 10:20

机车走行部与韶山7系列机车大致相同，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，并设有抗蛇行油压减震器。

soma9 · 发表于 2014-12-27 10:20

韶山7D于2001年投入批量生产，至2002年12月停产，大同厂累计生产了59台韶山7D，编号为0001～0058、0631，全部配属西安机务段运用。当中0631号车被命名为“钢人铁马号”，是西安机务段第...四....代“钢人铁马号”机车，于2002年接替了上一代的东风4-0631号机车。

“钢人铁马号”——韶山7D-0631号

soma9 · 发表于 2014-12-27 10:20

韶山7D初期主要由西安机务段西郑快车队运用，担当陇海铁路西安至郑州间的客运牵引任务。此后，又在2003年投入西康铁路运用，取代韶1。2005年，铁道部实行撤销铁路分局的体制改革，原郑州铁路局下辖的西安铁路分局与安康铁路分局合并成立新的西安铁路局，所有韶山7D改配属为西安铁路局。

原郑局西段配属

soma9 · 发表于 2014-12-27 10:20

改为西局西段配属

soma9 · 发表于 2014-12-27 10:21

至2006年，原宝鸡机务段与西安机务段、新丰镇机务段重新整合后，贯通了西安—宝鸡—广元的客运长交路，韶山7D开始出现在宝成铁路。随着中国铁路进一步推广实行机车长交路，西安机务段的韶山7D也于2007年4月起直通成都，2010年1月起直通武昌、上海。

soma9 · 发表于 2014-12-27 10:21

顺便介绍一下著名的“钢人铁马号”，她是西安机务段最著名的机车组，成立于1959年的潼关机务段，1960年调到西安机务段至今，1964年5月1日被陕西省总工会命名为“钢人铁马”，1978年被铁道部树为“百面红旗”之一。第一代机车为解放型631号蒸汽机车，1970年4月换型为前进型1060号蒸汽机车，1991年换型为东风4型0631号内燃机车，2002年换型为韶山7D型0631号电力机车。自1959年起截至2004年10月，这个机车组已累计安全行走542万公里，相当于环绕地球119圈，是名符其实的钢人铁马。

第一代机车及机车组

soma9 · 发表于 2014-12-27 10:21

接下来是我们的美女——韶山7E，她是大同厂联合大连厂和株机所设计制造的六轴准高速干线客运机车。韶山7E同韶山7系列的其他型号相比有显著差异，已经不能完全算是一个些列的衍生型号了，不过如前面二锅头所说，铁道部没有给大同厂和大连厂分配型号，所以美女屈尊留在了韶山7家族里了。

soma9 · 发表于 2014-12-27 10:21

韶山7E的研制来自于2001年铁道部科技司下达《【2002】24号》的文件《关于下达“SS7E型电力机车设计任务书”的通知》，为了满足铁路大提速的需要，铁道部要求开发一种应满足运行速度160公里/小时、长交路、单司机值乘和列车供电等要求的提速机车，在北车的组织下（当时铁路机车总公司分成了南车和北车），由大同厂、大连厂与南车的株机所联合研制设计了韶山7E，代号SS7E。

soma9 · 发表于 2014-12-27 10:21

首台韶山7E（SS7E-0001）于2001年底完工，2002年初在京广铁路郑州—广水段进行安全评估试验期间，机车最高试验速度187公里/小时，瞬时试验速度达到200.3公里/小时，在规定速度下，各项安全指标，各项平稳性指标均合符要求。机车在2002年2月开始在陇海铁路投入运行考核期试验，不间断地承担了宝鸡—西安—郑州间长交路的客运运输任务，并在2002年9月完成了20万公里的运行考核，期间未发生机破事故。2002年10月24日，韶山7E通过铁道部科技成果鉴定。

soma9 · 发表于 2014-12-27 10:22

2002年10月，大连厂试制出第二台SS7E机车（SS7E-7001）。在2003年在铁道部的铁路机车第一次招议标中，大同厂获得首批韶山7E机车 45台的批量生产任务。2003年，韶山7E先后获得铁道学会科技进步二等奖、山西省科技进步一等奖。大同厂在韶山7E试制生产过程共申报专利17项，其中“铁路机车轮对组装工艺”获得发明型专利，“电力机车组合开关装置”、“电力机车高压隔离开关”等获得实用型专利。

韶山7E-7001号

soma9 · 发表于 2014-12-27 10:22

韶山7E是六轴干线电力客运机车，持续功率4800千瓦，最高速度170公里/小时，设计上借鉴了韶山7D的成熟技术，但机车转向架从韶山7系列传统的Bo-Bo-Bo轴式改为六轴Co-Co轴式。机车采用牵引电机架承式全悬挂、双侧六连杆轮对空心轴驱动技术，与株洲厂的韶山8基本相同，牵引电动机、齿轮箱、空心轴套等整体悬挂于转向架构架之上，减少了簧下重量。一、二系悬挂采用钢圆簧、高挠钢圆簧与橡胶垫的组合，并配有垂、横向及抗蛇形油压减振器。机车主电路采用成熟的三段不等分半控整流桥，相控无级调压，取消了功率因数补偿装置。韶山7E使用ZD120A型直流牵引电动机，单台电机功率800千瓦，每台机车装有6台牵引电机，安装在两台转向架上。在平直轨道，韶山7E牵引17节客车达到160公里/小时的速度需要8分26秒，加速距离为16.64公里。

韶山7E标准化司机室

soma9 · 发表于 2014-12-27 10:22

在控制技术方面，韶山7E采用微机控制、逻辑控制单元（LCU）等技术。逻辑控制系统由两套相同的逻辑控制单元组成，用以替代传统的继电器有触点控制电路，使逻辑控制由软件来完成，从而减少机车布线。微机控制及LCU系统并进一步扩大了机车状态显示、故障记忆显示、应急操作提示、控制系统自检等功能。同时由于第五次提速开始推广机车单司机值乘，韶山7E的机车辅助电器故障隔离开关进行了改进设计，当这些辅助设备故障时，司机可以在不停车状态下隔离故障设备，维持列车运行。

韶山7E机械室

soma9 · 发表于 2014-12-27 10:22

机车辅助供电系统采用两组辅助变流器供电，这是国内首次在直流传动电力机车上运用四象限交流辅助变流器作为辅助供电系统电源，取代了传统的劈相机。每组辅助变流器由两台整流器加中间环节加两台逆变器组成。整流器为四象限整流器，一台四象限整流器和一台逆变器构成一路独立电源。逆变器最大单机功率为100kVA（80kW），在正常情况下每路电源的实际负载功率不超过65kW，在一组逆变器故障时，可将其手动转换到相邻的正常工作的逆变器上，保证机车正常运行。此外，韶山7E型机车装备了2套直流600V列车供电系统，可向旅客列车提供空调、采暖、茶炉、照明等供电电源。

韶山7E-0117号机车II端方向，可见辅助室盖顶上装有DSA200型受电弓，高压室顶盖上装有高压隔离开关、接地装置等设备及制动电阻冷却排风口，变压器室顶盖装有热交换器通风机，侧墙顶部有过滤器百叶窗进风口

soma9 · 发表于 2014-12-27 10:23

机车车体采用框架式整体承载结构，车头司机室外型采用流线型设计，减少机车运行中的空气阻力，并提高整体的美观性。车体侧墙上部沿纵向设有立式百叶窗，采用独立通风结构。机车采用耐低温设计，例如新增设的防寒功能、机车风管路加热装置等，设计标准由常规的-25℃提高到了-40℃，保证机车可以在高寒地区运用。

韶山7E侧线

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