【科普】中间构架式四轴转向架——苏联铁道部TEM7型和TEM7A型内燃机车
文章作者：Forever Changzhensky（AcFun、Bilibili、百度、头条、微博和知乎昵称：宁柳跨越）
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缩写提示
捷克摩拉维亚·科尔本-丹历机械工业集团在本文均简称“ChKD”⑴，俄罗斯联邦柳季诺沃内燃机车制造厂简称“LTZ”⑵，布良斯克机械制造厂简称“BMZ”⑶，匈牙利皇家钢铁机械厂简称“MÁVAG”⑷。
概述
TEM7型内燃机车是LTZ于1975年研制的一种调车内燃机车。本型机车不仅是苏联铁道部第一种单机八轴内燃机车，同时也是第一种采用交—直流电传动的调车内燃机车。
背景
1949年1月5日至8日，苏联、保加利亚、匈牙利、波兰、罗马尼亚、捷克斯洛伐克等六国政府代表在莫斯科通过会议磋商后，宣布成立经济互助委员会。20世纪50年代起，按经济互助委员会分工，苏联向东欧国家出口干线内燃机车，而从捷克斯洛伐克进口电力传动调车内燃机车和客运电力机车。
1957年，ChKD在ChSD自用T 435.0型内燃机车的基础上，向苏联铁道部交付ChME2型内燃机车；与此同时，MÁVAG于1958年向苏联铁道部交付VME1型内燃机车。
然而，VME1型内燃机车和ChME2型内燃机车均为四轴调车内燃机车，而随着国民经济的发展，苏联铁路运输量持续快速增长，两款调车内燃机车已无法满足调车作业需求。因此，ChKD于1963年推出更强大的ChME3型内燃机车。
在MÁVAG和ChKD向苏联铁道部交付调车内燃机车的同时，BMZ也根据苏联铁道部的要求，先后推出TEM1型、TEM2型和TEM5型内燃机车。但上述调车内燃机车车型均采用直—直传动。
技术验证型TEM7型（ТЭМ7；TEM7-0001号~TEM7-0002号）
1973年，LTZ决定开发一种单机八轴的2000 hp调车内燃机车，这种机车需要具有较大的牵引能力，牵引重量比TEM1型、TEM2型等普通的六轴调车内燃机车增加约40%~50%，以满足在编组站和枢纽车站4000 t～6000 t重载货物列车调车和小运转作业需要，也可满足露天矿石场运输工作的需要。
1975年6月，LTZ试制了首2台技术验证型TEM7型内燃机车，交付苏联铁道部莫斯科铁路局，在布良斯克—维亚济马区段进行试验。试验结果表明，TEM7型内燃机车比其他六轴调车机车拥有更大的整备重量和功率；在加装12 t可拆卸配重压铁的情况下，机车能够在坡度为3‰的坡道上牵引6000 t重载列车完成编组与牵出作业。除可拆卸配重压铁外，还有13 t不可拆卸配重压铁。
TEM7型内燃机车的动力学性能也令人意外，试验发现中间构架式四轴转向架性能比传统的三轴转向架更优越，不但具有良好的曲线通过性能，能顺利通过曲线半径为80 m的弯道，而且轮缘磨耗十分轻微。
TEM7型机车使用轴式为(Bo+Bo)-(Bo+Bo)的2台中间构架式四轴转向架。中间构架通过4个吊杆装在转向架上。中间构架往下通过斜拉杆向转向架传递牵引力和制动力，往上通过中心销向主车架传递牵引力。一系及二系悬挂系统总静挠度为176 mm。牵引电动机采用抱轴式半悬挂安装在转向架上。
这种中间构架式四轴转向架不仅成功应用于TEM7型内燃机车，还应用于ChME5型、TERA1型、TE8型和TEM14型内燃机车，以及GT1h-002号燃气轮机车。
量产型TEM7型（ТЭМ7；TEM7-0003号~TEM7-0294号）
TEM7型内燃机车的成功改变了苏联铁道部过去对八轴机车的偏见，也对苏联八轴机车的发展带来积极影响。1975年后，LTZ边制造TEM7型机车，边对其进行了一系列研究和测试，同时改进了中间构架式四轴转向架的设计。
TEM7型机车的主要运行测试是在斯维尔德洛夫斯克铁路局管内进行的。1981年，6台TEM7型机车交付斯维尔德洛夫斯克-调车机务段。1982年，斯维尔德洛夫斯克-调车机务段原本用于调车作业的TE3型机车均被TEM7型机车取代。
1980年5月，LTZ开始批量制造TEM7型机车，至1989年停产时累计制造了294台TEM7型机车。
1993年11月，LTZ将TEM7-0003号机车的司机控制台进行现代化改造，这台机车因此一度被改号为TEM7M-0003号。
第一代TEM7A型（ТЭМ7А；TEM7A-0001号~TEM7A-0299号）
1988年，LTZ开始生产改进型TEM7A型机车。第一代TEM7A型机车与TEM7型机车之间的差异有以下几点：
控制电路的一些改进；
通过两个压力开关为每台转向架的4个制动风缸充风，这意味着更快地实现制动和缓解；
改进的SA-3型车钩通过圆柱形楔子连接到缓冲装置，使得车钩与缓冲装置的连接变得更加可靠⑸；
缩短中央通风单元的过滤器单元；
油水热交换器位于柴油机和冷却室之间⑹；
同步励磁机和启动发电机位于主发电机上方⑺。
第二代TEM7A型（ТЭМ7А；TEM7A-0300号~TEM7A-0581号）
2008年，LTZ开始生产完全现代化的改进型TEM7A型机车。但是，完全现代化的第二代TEM7A型机车并没有独立的车型代号，也没有单独的车号号段。有观点认为，2008年发布的TEM7A-0300号机车以及之后出厂的TEM7A型机车，均为第二代TEM7A型机车。
第二代TEM7A型机车与第一代TEM7A型机车的差异有以下几点：
控制电路完全重新设计，并配备MSKUD微机控制、管理和诊断系统；
能让机车完全制动的电阻制动；
加强型机车车架；
对司机室内部进行改进：新的司机操纵台、增加了司机室的可用空间⑻。
对司机室空调系统进行改进。
截至2020年12月，LTZ制造了第一代TEM7A型机车与第二代TEM7A型机车共计581台。在这数量将近600台的TEM7A型机车当中，有11台1992年制造出厂的TEM7A型机车，被LTZ选中进行“以物易物”交易，一度运到美国德克萨斯州休斯顿港，但最终“出口转内销”，返销俄罗斯。
存留
TEM7-0034号机车：退役后，在乌克兰第聂伯罗波得罗夫斯克州新克里沃罗格采矿-冶金联合体以纪念碑的形式静态展示。由于这家联合体于2005年私有化后，被卢森堡ArcelorMittal钢铁公司收购，这台机车车体也因此绘有ArcelorMittal的标志。
技术数据表
注释
⑴捷克语：Českomoravská-Kolben-Daněk。
⑵俄语：Людиновский Тепловозостроительный Завод。
⑶俄语：Брянский машиностроительный завод。
⑷匈牙利语：Magyar Királyi Államvasutak Gépgyára。
⑸在TEM7型机车上，SA-3型车钩通过矩形楔子连接到缓冲装置。
⑹在TEM7型机车上，油水热交换器位于柴油机的左侧和右侧框架上。
⑺在TEM7型机车上，同步励磁机和启动发电机位于柴油机和冷却室之间的空间，并通过一个单独的变速箱及一个附加的驱动轴连接到柴油机曲轴上。同样从该变速箱获得动力来驱动冷却风扇。而TEM7型机车的弱点恰恰是同步励磁机和启动发电机的这个附加驱动轴——如果不拧紧驱动轴的螺栓，它们会由于振动而松动，磨损并完全脱落。
⑻司机室内原用于存放物品的橱柜现在已放入司机室内壁。
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参考文献
《ТЭМ7型内燃机车》，中国铁道部铁路工业系统内燃机车技术情报交流网 编，《国外内燃机车概况》，第179页~第182页
《苏联新型ТЭМ7型调车内燃机车》，V.N.Logunov 著，孙翔 译，《国外内燃机车》1978年第6期，3~5页
《ТЭМ7А型调车小运转内燃机车》，谷虹 译，《国外内燃机车》1990年第5期，第21页
《ТЭМ7重型调车机车转向架》，A.V.Balashov 著，陈石华 译，《国外内燃机车》1993年06期，第7页~第10页，第16页
参考链接
http://scaletrainsclub.com/board/viewtopic.php?t=10473
http://scbist.com/wiki/17493-chme5.html
https://trainpix.org/list.php?mid=83
https://trainpix.org/list.php?mid=84
https://zen.yandex.ru/media/zima/hiuston-u-nas-opiat-problemy-ili-kak-rossiiskie-teplovozy-okazalis-v-amerike-5da5cc77433ecc00b161c3b7
完稿时间：2022年1月26日
发表时间：2022年1月26日
