SS9G型電力機車
1998年製造的客運電力機車
2002年,中國鐵道部向株洲電力機車廠下達了《SS9型電力機車改進設計任務書》,要求株洲電力機車廠在早期生產的韶山9型電力機車的基礎上,針對首批機車存在的問題進行改進,按照“模塊化、標準化、系列化”的原則,對機車的設備布置、通風系統、車體鋼結構等進行重大設計改進。改進型機車是在原韶山9型電力機車的主要技術參數和牽引制動特性不變的基礎上,開發一種新型的機車設備布置設計平台,主要特點包括:採用獨立通風系統、中央貫通走廊、屏櫃化設備布置方式、標準化司機室、卧式主變壓器、以及流線型車體外觀等。中國鐵道部並沒對改進型機車給予新型號,但中國鐵路愛好者普遍稱改進型機車為“韶山9G型”或“SS9G”。
1998年初,根據中華人民共和國鐵道部科技教育司《科教裝【1998】06號》“關於下達SS9型客運電力機車設計任務書的通知”文件,以及鐵道部科技研究開發項目合同的要求,中國鐵路機車車輛工業總公司株洲電力機車廠、株洲電力機車研究所開始在韶山8型電力機車的基礎上,研製一種用於牽引時速160公里/小時准高速旅客列車的幹線客運用六軸電力機車,研製目的是加大機車功率、提高牽引力,以滿足在較大坡度線路上的大編組旅客列車的提速需要。新機車被定型為韶山9型,代號 SS9。
1998年12月26日,首兩台韶山9型電力機車(0001、0002)在株洲電力機車廠竣工。在機車各主要部件如主變壓器、高壓電器櫃、低壓電器櫃、硅整流裝置、微機控制裝置等均分別完成了型式試驗后,兩台機車先後分別於1999年1月和3月赴鄭州鐵路局鄭州機務南段進行運行考核。在運行考核期間,兩台機車主要由京武快車隊負責運用,承擔京廣鐵路北京西至武昌(漢口)段的快速旅客列車長交路牽引任務。至1999年7月底,兩台機車共完成30萬公里的運行考核。1999年7月31日至10月21日,兩台機車在北京的中國鐵道科學研究院環行鐵道試驗基地進行了整車型式試驗,試驗包括機車稱重、受電弓、內部及外部過電壓、功率因數、諧波、牽引性能和制動性能等方面的試驗。
1999年11月1日至11月22日,韶山9型電力機車在鄭州鐵路局管內的京廣鐵路鄭州至廣水區間往返進行動力學評估試驗,0001、0002號機車分別擔任被試機車及陪試機車,期間機車最高試驗速度達到190公里/小時。全部的型式試驗工作於1999年12月結束,在2000年3月7日通過了鐵道部科技成果鑒定。在完成動力學性能試驗后,0001號機車於1999年12月至2000年5月間,在北京環行鐵道進行的貨物列車直線脫軌試驗、秦沈客運專線通信信號設備、TMIS車載識別系統試驗等多項部級科技試驗項目中擔任了牽引機車。1999年9月和2000年4月,該台機車又分別兩次在隴海鐵路鄭州至天水區間擔當了隴海線提速試驗的牽引機車,其最高試驗速度達到了150公里/小時。
為了儘快滿足哈大鐵路全線於2001年8月完成電氣化改造后對客運電力機車的需求,株洲電力機車廠於2001年開始批量生產韶山9型電力機車,至2002年5月間共製造了43台(0001~0043),並全部交付瀋陽鐵路局瀋陽機務段運用。直到2007年4月,為滿足中國鐵路第六次大提速的需要,部分早期型的韶山9型電力機車轉配屬上海鐵路局上海機務段,投入京滬鐵路和滬昆鐵路使用。這批早期生產的韶山9型機車均採用青綠色的車身塗裝,中國的鐵路愛好者對其昵稱為“青蛙”。
運行
首台改進型機車(0044)於2002年6月在株洲電力機車廠落成。同年,開始批量生產改進型機車,首批機車配屬瀋陽機務段。2003年4月,北京鐵路局北京西機務段、廣州鐵路集團長沙機務段及廣州機務段亦開始配屬韶山9型電力機車,在京秦鐵路、京廣鐵路投入運用。2003年10月,秦沈客運專線正式開通運營,在該線上使用的韶山9型電力機車均加裝了TVM430車載超速防護設備。此外,韶山9型電力機車也參與了中國鐵路第五次大提速的提速牽引試驗,為開行點對點直達特快列車作好技術準備。2003年12月,韶山9型電力機車完成了北京至哈爾濱、北京至長沙的長距離不停站牽引試驗,試驗列車編組19輛,期間最高試驗速度達到173.1公里/小時。2004年,韶山9型電力機車被中國鐵道部確定為中國鐵路第五次大提速的主型機車之一,承擔其中7對直達旅客列車牽引任務,武昌南機務段開始配屬韶山9型機車。2006年,隨著京滬鐵路、滬昆鐵路兩條幹線的電氣化改造先後完工,上海鐵路局上海機務段、濟南鐵路局濟南機務段、南昌鐵路局南昌機務段也配屬了韶山9型電力機車。
至2006年停產,株洲電力機車廠累計生產了170台韶山9型改進型電力機車(0044~0213)。改進型機車均採用紅白色塗裝;其中0045號機車出廠時曾採用藍白色塗裝,並參加了2003年初舉行的鐵道部新造機車質量展示會,展示會結束后又恢復紅白色塗裝。韶山9型改進型機車常被中國的鐵路愛好者昵稱為“燒酒”,源於韶山9型簡稱為“韶九”,與“燒酒”諧音。
韶山9型電力機車是六軸幹線客運電力機車,是在韶山8型電力機車基礎上研製的系列化產品,同時吸收了韶山6B型電力機車的經驗,並克服了韶山8型技術上存在的問題,其高速動力學性能、牽引和制動性能均優於韶山8型機車,適用於長距離、長大坡道、大編組旅客列車的牽引需要。不同於韶山8型機車採用的Bo-Bo軸式(4軸),韶山9型機車採用Co-Co軸列式(6軸),軸重為21噸,比韶山8型機車的軸重輕7.1%。韶山9型機車的最高運行速度與韶山8型相同,均為170公里/小時,但韶山9型機車的持續功率為4800千瓦,起動加速時最大功率可達5400千瓦,持續牽引力為169千牛,電制動(輪周)功率為4000千瓦,分別比韶山8型機車的持續功率、持續牽引力和電制動功率高33.3%、34.1%、48.1%。韶山9型機車克服了韶山8型在長大坡道牽引大編組列車功率不足的缺陷,可牽引18節客車在16‰、14‰、12‰、10‰的長大坡道上,分別以84公里/小時、92公里/小時、96公里/小時、105公里/小時的速度勻速上坡,提高列車的平均運營速度。
早期型
韶山9型機車車體採用側壁承載式全鋼焊接結構,並對車體、變壓器油箱、轉向架及其他電氣部件進行了輕量化設計,使其達到軸重21噸的要求。總體布置沿用雙側走廊、兩端司機室,全車共分七個間隔室,中間為變壓器室、然後向兩側依次為l、II端高壓室,I、II端輔助室,I、II端司機室。主要電器設備以機車最重設備主變壓器為中央,其他設備分平面斜對稱布置為主,有利於重量平衡。兩端司機室之後車頂各安裝一台TSG3-630/25型或DSA200型單臂式受電弓;車頂中部裝一台主斷路器。此外,機車頭型設計突破了傳統的以平面為主的多稜角外形設計,司機室正面為傾斜角達68.85°的傾斜平面,機車外形全部採用圓弧過渡。機車採用車體自然通風方式,冷風通過機車側牆過濾器百葉窗進入車內。制動系統採用DK-1型電控空氣制動機。
改進型同由賓尼法利納設計的Re460型電力機車
韶山9型改進型機車的設備布置、車體外觀有較大變化。改進型機車跟隨國際趨勢改用寬600毫米的貫通式中間走廊,放棄了中國“韶山”系列電力機車一貫的雙側走廊設計;車內設備隨中間走廊斜對稱布置,以利於軸重分配;車頂蓋由原來的5個改為3個。屏櫃及各部件採用模塊化設計,包括1號硅整流櫃、2號硅整流櫃、1號高壓櫃、2 號高壓櫃、2號牽引通風機組、 3號牽引通風機組,以便於部件維護和更換。同時,牽引變壓器由殼式變壓器改為芯式卧放變壓器,懸掛在車體底架以下,降低了機車的重心高度。
同時,株洲電力機車廠也邀請了義大利著名汽車設計公司賓尼法利納(Pininfarina),參與對改進型機車車體外形的流線型優化設計,採用圓弧微流線頭型外觀造型。由於賓尼法利納也是瑞士聯邦鐵路Re 460型電力機車車體的造型設計單位,因此這兩種機車的外觀也相當類似。改進型機車並改用獨立通風系統,採用側牆夾層進風道,因應冷卻對象不同而分為四大通風支路。每條通風支路均有自己獨立的進、出風風道,有助減低車內負壓,改善機車防塵效果及防寒性能。機車採用了標準化司機室,可滿足單司機值乘條件下司機在司機室內完成部分設備的轉換和隔離。
技術數據 | |
UIC軸式 | Co'Co' |
軌距 | 1,435毫米 |
輪徑 | 1200毫米(半磨耗) |
軸重 | 21噸 |
通過最小曲線半徑 | 125米 |
車底架長度 | 21,000毫米 |
車鉤中心距 | 22,216毫米 |
機車寬度 | 3,100毫米 |
機車高度 | 4,132毫米(車頂受電弓座至軌面) |
整備重量 | 126噸 |
受流電壓 | 單相交流 25 kV/50 Hz |
傳動方式 | 交—直流電 |
牽引電動機 | ZD115 × 6 |
營運速度 | 170公里/小時 |
試驗速度 | 190公里/小時 |
持續速度 | 99公里/小時 |
牽引功率 | 4,800千瓦(持續) 5,400千瓦(最大) |
牽引力 | 286千牛(起動) 169千牛(持續) |
制動方式 | 踏面制動、加饋電阻制動 |
制動功率 | 4,000千瓦(電制動) |
制動力 | 180 kN(15~80 km/h) |