韶山系列電力機車
中國國家鐵路電力機車的一種系列類型
韶山電力機車、又稱韶山型電力機車,是中國國家鐵路電力機車的一種系列類型,因最初在毛主席故鄉、即韶山地區附近的株洲聯合湘潭電機廠一起研製生產的,故名“韶山”。
韶山型機車是中國大陸從建國初期到高鐵時代這幾十年階段中電力機車的領頭羊兼主力軍,曾為中國鐵路運輸立下汗馬功勞,是中國科學家電力機車研製和電氣化鐵路建設的多年成果,在全國六次鐵路大面積提速時期起到舉足輕重的作用。不過,由於新一代的火車技術全面推廣普及投入使用,韶山型電力機車逐漸被和諧型電力機車取代,現已全部停產,但部分還能運作的機車仍在國鐵線上運營。
韶山型電力機車是我國第一代(有級調壓、交直傳動)電力機車。它是由我國1958年試製成功的第一台引燃管6Y1型電力機車(仿蘇聯20世紀50年代H60機車)逐步演變而來,但其三大件(引燃管、調壓開關、牽引電動機)可靠性較差,而經歷了三次重大技術改造。
SS2型電力機車是株洲廠和株洲所於1966年在吸取法國6Y2型大量先進技術基礎上,於1969年在株洲工廠設計試製出第一台機車。后經兩次改造,1978年投入試運行。應用了大功率可控硅元件和電子技術,實現無級調速,採用他勵牽引電動機等,從而大大改善了機車牽引性能,為中國電力機車的發展積累了寶貴的經驗。SS2就生產了一台
SS3型電力機車是我國第二代(級間相控調壓、交直傳動)客貨用電力機車。該型機車是在吸收了SS1、SS2型電力機車成熟經驗,由株機廠和株洲所共同研製,並於1978年底試製出廠,1986年投入批量生產。早期的韶山3型電力機車採用了級間相控調壓,作為調壓開關調壓向全相控調壓的過渡方案。
SS1型電力機車是我國第一代(有級調壓、交直傳動)電力機車。它是由我國1958年試製成功的第一台引燃管6Y1型電力機車(仿蘇聯20世紀50年代H60機車)逐步演變而來,但其三大件(引燃管、調壓開關、牽引電動機)可靠性較差,而經歷了三次重大技術改造。
第一次技術改造從8號車開始:首先是採用200A、600V螺栓型二極體取代引燃管組成中抽式全波整流橋;牽引電動機改為4極、有補償繞組的高壓牽引電動機;由於低壓側調壓開關的級位轉換電路中過渡電抗器的跨接會產生環流,使開關觸頭分斷極為困難,調壓開關經常“放炮”。
ss1
機車整備質量/t | 長度/m | 寬度/m | 高度/m | 最大功率/kw | 最大牽引力/kN | 最大速度/km/h |
138 | 19.4 | 3.1 | 4.7 | 4200 | 490 | 90 |
1969年,株洲電力機車研究所和株洲電力機車工廠聯合研製了韶山2型電力機車試驗車,代號SS2。主電路採用高壓側調壓、硅半導體橋式整流集中供電線路。1971年和1974年又先後進行了兩次重大的技術改造,應用了大功率可控硅元件和電子技術,實現無級調速;採用他勵牽引電動機等,從而大大改善了機車牽引性能,為中國電力機車的發展積累了寶貴的經驗。其相關技術參數如下:
機車整備質量/t | 長度/m | 寬度/m | 高度/m | 最大功率/kw | 最大牽引力/kN | 最大速度/km/h |
138 | 20 | 3.1 | 4.7 | 4600 | 530 | 100 |
ss2
相比韶山2型電力機車,韶山3型電力機車(SS3)具備了一些技術優勢:
1、級間平滑調壓
主電路為主變壓器低壓側級間平滑調壓、雙拍全波橋式整流。由於採用調壓開關與晶閘管相控相結合的級間平滑調壓,加之採用恆流限制控制,使機車具有較好的加速特性。韶山3型4000系主電路調壓方式為主變壓器低壓側晶閘管不等分三段半橋式相控調壓,雙拍全波橋式整流。
2、高機車小時制
機車小時制功率為4800kW(持續製為4320kW),比SS1型機車功率提高14.3%,因此機車具有較大的牽引力。機車輪周電制動功率達4000kW,比SS1型機車電阻制動功率提高25%。兩級電阻制動改善了機車低速工況下的制動能力。韶山3型4000系電氣制動採用加饋電阻制動。
3、優秀的變壓器
主變壓器型號,額定容量為6925kV·A,牽引繞組電壓為1111V+277.8Vx4的基本繞組和調壓繞組二者組成,冷卻方式為強迫油循環風冷。韶山3型4000系主變壓器型號為TBQ3B-7000/25型。
4、優秀的調壓開關
TKT3-3300/2200型調壓開關與SS1型電力機車用調壓開關結構相似,由於級間與晶閘管相控配合,因此對觸頭的開閉邏輯角度要求高,對相應零部件製造和開關組裝精度要求高。
5、整流二極體和晶閘管構成橋式整流電路
TGZ3-3300/1550變流裝置由整流二極體和晶閘管構成橋式整流電路,併兼具級間平滑調壓功能。只需要少量晶閘管就可以達到級間平滑調壓的作用,使機車具有多段橋特性,從而提高機車功率因數。
SS3型電力機車是我國第二代(級間相控調壓、交直傳動)客貨用電力機車。該型機車是在吸收了SS1、SS2型電力機車成熟經驗,由株機廠和株洲所共同研製,並於1978年底試製出廠。
6、成熟電子控制櫃
具有最早批量裝車、技術比較成熟的第一代機車電子控制櫃。包括110V穩壓電源系統及主迴路級間相控電子系統等,其中有電子插件30塊。
7、小時制功率為800kW採用小時制功率為800kW,帶有補償繞組、4極、串勵ZQ800-1型脈流牽引電動機,額定電壓為1550V,持續制電流為495A。
8、TZZ4型立式制動電阻櫃
全車配有2台TZZ4型立式制動電阻櫃,額定發熱功率為2xl900kW。通風機將車體下的空氣通過鐵絲網吸迸過渡風道,經過冷卻電阻帶,然後從車頂吹出。平時電阻櫃頂部的鋁合金百葉窗是關閉的,防止雨雪及其他異物進人電阻櫃,制動時氣缸連桿將百葉窗打開。9、轉向架
轉向架的特點是一系採用軸箱螺旋鋼彈簧與彈性定位拉杆懸掛結構,二系採用全旁承橡膠堆簡單懸掛結構,採用中心銷式傳遞牽引力的方式,軸箱軸承採用能承受軸向和徑向的滾動軸承,牽引電機採取抱軸式懸掛、雙側剛性斜齒傳動方式。韶山3型4000系牽引裝置改進為平拉杆式,改進牽引點高度。其相關技術參數如下:
機車整備質量/t | 長度/m | 寬度/m | 高度/m | 最大功率/kw | 最大牽引力/kN | 最大速度/km/h |
138 | 20.2 | 3.1 | 4.7 | 4800 | 490 | 100 |
韶山電力機車
韶山電力機車
其相關技術參數如下:
機車整備質量/t | 長度/m | 寬度/m | 高度/m | 最大功率/kw | 最大牽引力/kN | 最大速度/km/h |
184 | 32.8 | 3.1 | 4.7 | 6400 | 630 | 100 |
韶山電力機車
其相關技術參數如下:
機車整備質量/t | 長度/m | 寬度/m | 高度/m | 最大功率/kw | 最大牽引力/kN | 最大速度/km/h |
88 | 20 | 3.1 | 4.7 | 3200 | 235 | 140 |
韶山6型電力機車是株洲電力機車工廠製造的國際招標中標機車。電流製為單相工頻交流。SS6型電力機車有兩個三軸轉向架。採用單邊直齒輪彈性傳動滾動抱軸承。牽引電機為日本日立公司提供的800KW牽引電動機。機車主電路為兩段橋相控無級調壓,轉向架獨立供電,具有軸重轉移的電氣補償功能;為減少無功損耗,機車採用了功率因數補償裝置。機車牽引起動控制為恆流限速特性控制,制動控制為準恆速或恆功制動控制。為充分發揮牽引或制動粘著力,機車具有防空轉、防滑行控制功能。機車電制動為電阻制動,空氣制動採用DK-1電空制動機。
SS6型鐵路幹線客貨兩用電力機車是為鄭州——寶雞鐵路電氣化工程國際招標而設計的。該型機車以成熟的韶山型電力機車系列的技術為基礎,並採用了大量的國際先進技術,具有起動加速快、牽引力大、恆功速度範圍寬、操縱方便、工作可靠等特點。
其相關技術參數如下:
機車整備質量/t | 長度/m | 寬度/m | 高度/m | 最大功率/kw | 最大牽引力/kN | 最大速度/km/h |
120 | 20.2 | 3.1 | 4.7 | 4800 | 350 | 100 |
ss7
韶山電力機車
韶山7C型電力機車是交—直傳動4800kW,最高運用速度120km/h的6軸客運電力機車。
機車主要特點是:
1.採用兩段橋相控(全控+半控)和它復勵電路,無級調速和無級磁場削弱;
2.採用恆流起動及准恆速運行的特性控制方式;
3.採用微機控制及LCU邏輯控制單元;
4.採用電機滾動抱軸承鼻式懸掛、低位斜牽引拉杆方式;
5.採用B0-B0-B0轉向架及單側制動;
6.電制動採用再生制動;
7.設有列車取暖及空調的供電電源;
8.採用雙管制供風;
9.為滿足軸重22噸的要求,總體、車體、轉向架、變壓器等各主要部件均做了輕量化設計。
機車主要技術參數
電流制 單相工頻交流
工作電壓 額定值 25kV
機車整備重量 132t
軸重22t
軸式 B0-B0-B0
機車額定功率:(持續制) 4800kW
機車牽引力:持續牽引力(半磨耗) 220kN
起動牽引力 310kN
機車運行速度(持續制) 76km/h
運行最大速度 120km/h
機車恆功速度範圍(機車在牽引工況下)76—120km/h
機車電制動制動方式:再生制動
再生制動力:在速度為10~80km/h時 173kN
在速度為0~10km/h時制動力從零,線性升至173kN
恆功率速度範圍(機車在制動工況下) 80~120km/h
電制動持續功率 4000kW
再生制動最大勵磁電流(他勵) 250A
再生制動最大制動電流 775A
再生制動的控制方式 無級調控准恆速
車鉤中心距 22016mm
機車落弓時最高點離軌面高度 4755±30mm
車體底架長度 20800mm
車體寬度 3105mm
車鉤中心線離軌面高度 880±10mm
受電弓滑板中心距 15000mm
動輪直徑(新) 1250mm
(半磨耗) 1200mm
轉向架固定軸距 2880mm
轉向架中心距 7100×2mm
軌距 1435mm
傳動方式 單邊、直齒(剛性)
傳動比 68/23=2.957
此外,還有SS7C改進型電力機車(車迷稱香蕉車)
ss7d
為滿足我國鐵路客運提速需求,依據鐵道部科教裝[1999]37號“關於下達《SS7D型電力機車設計任務書》的通知”研製開發的最大速度為170km/h的客運電力機車。
該機車的設計工作嚴格遵循簡統化、標準化、系列化的原則,力求機車設計的先進性、運用的安全性和可靠性。
機車主要特點:
1.採用三段不等分橋相控和復勵電路,機車無級調速和無級磁場削弱;
2.採用恆流起動及准恆速運行的特性控制方式;
3.採用微機控制及LCU邏輯控制單元;
4.採用電機架承式全懸掛、輪對空心軸六連桿傳動;
5.採用獨立通風系統;
6.採用3B0轉向架單側制動;
7.設有列車取暖及空調的供電電源;
8.採用雙管制供風;
9.為滿足軸重21噸的要求,總體、車體、轉向架、變壓器等各主要部件均做了輕量化設計;
10.機車頭型進行了全新設計,司機室內結構設計應用了人機工程學原理。全新的室內裝修並配以用先進的操作控制設備,提高了整體的美觀性及舒適性。
性能參數:機車主要技術參數:
電流制 單相交流50Hz
工作電壓:額定值 25kV
軌距 1435mm
軸式 B0—B0—B0
機車總重 126t
軸重 21t
傳動方式輪對空心軸六連桿傳動
機車額定功率(持續制) 4800kW
機車牽引力:持續牽引力(半磨耗)171kN、起動牽引力 245kN
機車運行速度:機車額定速度(持續制)96km/h、最高速度 170km/h、恆功率速度範圍 96~160km/h
機車電制動:制動方式:加饋電阻制動 制動功率 4000kW 電制動力 150kN(10~96km/h)機車額定工況功率因數: ≥0.81 機車具有空轉、滑行保護裝置 車鉤中心距 22016mm 車鉤中心線距軌面高度 880±10mm 傳動齒輪箱底面距軌面高度 ≥120mm(新輪)車體底架長度 20800mm 車體寬度 3105mm 受電弓降下時,受電弓滑板頂面距軌面高度(新輪) 4700±30mm 機車前、後端轉向架中心距 14200mm 車輪直徑(新輪) 1250mm (半磨耗) 1200mm 首台出廠年份:1999
首台製造廠家:大同機車廠
編號:0001-0058,0631共59台,全部配屬西局西段,擔當西安局西安-鄭州、西安-寶雞、鄭州-(寶雞)-成都、西安-(徐州)-上海等旅客列車
其相關技術參數如下:
機車整備質量/t | 長度/m | 寬度/m | 高度/m | 最大功率/kw | 最大牽引力/kN | 最大速度/km/h |
138 | 20.8 | 3.1 | 4.7 | 4800 | 570 | 100 |
韶山7E型客運電力機車(SS7E)為六軸幹線客運電力機車,最大速度為170km/h。它借鑒韶山7D型電力機車上部的成熟技術,走行部採用2C0轉向架。同時,輔助電路採用輔助逆變器供電、車體流線型等。由中國北車集團大同電力機車有限責任公司研製同時還有SS7E模塊化機車。
ss7e
ss8
其相關技術參數如下:
機車整備質量/t | 長度/m | 寬度/m | 高度/m | 最大功率/kw | 最大牽引力/kN | 最大速度/km/h |
88 | 16.2 | 3.1 | 4.7 | 3600 | 210 | 240 |
SS9型電力機車,以成熟的韶山型系列電力機車技術為基礎,採用了許多國際客運機車先進技術,是我國幹線鐵路牽引旅客列車功率最大的機車。機車主電路採用三段不等分半控橋整流電路,三台電機並聯,無級磁場削弱及加饋電阻制動,實現了機車全過程的無級調速。機車內裝有8668kVA大容量主變壓器,實現了六軸電力機車主變壓器與平波電抗器及濾波電抗器的一體化。機車具有向列車供電能力,供電電壓DC600V、容量為2×400kW。機車採用了輪對空心軸六連桿彈性傳動機構和牽引電機架承式全懸掛三軸轉向架,並裝有全疊片機座機構的900kW脈流牽引電動機;一、二系懸掛系統及基礎制動系統等結構設計合理,能滿足170km/h運用的要求,動力學性能良好。機車進行了外形氣動力學優化設計及輕量化設計,採用側壁承載式全鋼焊接結構的車體及各部件輕量化設計,滿足了機車軸重21噸的要求;機車司機室應用了人機工程學原理設計,採用全包結構裝飾環境優雅、操縱方便。外觀為圓弧微流線頭型的造型。機車採用恆流准恆速的特性控制方式,能較好地發揮機車最大起動牽引力,機車裝有防空轉/滑行保護系統、軸重轉移補償控制、輪軌自動潤滑系統、列車安全監控裝置。採用LCU邏輯控制單元及微機控制系統,使機車控制系統具有控制、診斷、監測功能。轉向架採用輪對空心軸電機全懸掛,減小了簧下重量。通過單邊直齒傳動裝置,將電動機的轉矩變為輪牽引力,由低位平拉杆傳至車體,提高機車的牽引力。可牽引18節客車在16‰、14‰、12‰、10‰的長大坡道上,分別以84km/h、92km/h、96km/h、105km/h的速度勻速上坡,大大的提高了平均運營速度。機車功率持續4800kW,最大速度170km/h,車長22216mm,軸式Co-Co,電流製為單相工頻交流。
(車迷常將此車稱為青蛙)
其相關技術參數如下:
機車整備質量/t | 長度/m | 寬度/m | 高度/m | 最大功率/kw | 最大牽引力/kN | 最大速度/km/h |
126 | 22.2 | 3.1 | 4.7 | 4800 | 286 | 170 |
ss9
韶山9改型幹線客運電力機車
韶山9型幹線客運電力機車,代號SS9G。
用途:客運
生產廠商:株洲電力機車廠
最大功率:5400千瓦
持續功率:4800千瓦
傳動方式:交直傳動
軸式:Co-Co
整備重量:84t
軸重:21t
最高速度:170km/h
持續速度:99km/h
起動牽引力:286kN
持續牽引力:169kN
制動方式:電阻制動,空氣制動
電制動功率:4000千瓦
懸掛方式:架承式