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【科普】为贝加尔-阿穆尔铁路而生——苏联铁道部VL84型电力机车

2020-01-30 16:42 作者:宁柳跨越  | 我要投稿

文章作者:西瓜昌真湿基(B站和百度昵称:宁柳跨越)



阅读前之提示

  • 直—直流电传动:指电力机车从直流电气化铁路接触网受流,向直流牵引电动机供给直流电。苏联铁道部VL12型电力机车为直—直流电传动形式。

  • 直—交流电传动:指电力机车从直流电气化铁路接触网受流,经过逆变后,向交流牵引电动机供给交流电。法国国营铁路CC 1100型电力机车为直—交流电传动形式。

  • 交—直流电传动:指电力机车从交流电气化铁路接触网受流,经过变压—整流后,向直流牵引电动机供给直流电。本文提及的苏联铁道部VL84型电力机车为交—直流电传动形式。

  • 交—交流电传动:指电力机车从交流电气化铁路接触网受流,无需经过变压—整流—逆变,直接变频后向交流牵引电动机供给交流电。法国国营铁路BB 13000型电力机车及BB 14000型电力机车为交—交流电传动形式。

  • 交—直—交流电传动:指电力机车从交流电气化铁路接触网受流,经过变压—整流—逆变后,向交流牵引电动机供给交流电。白俄罗斯铁路BKG1型电力机车为交—直—交流电传动形式。

  • 双电流制电力机车:本文提及的“双电流制”,是指采用交—直流电以及直—直流电双制式电传动的电力机车。苏联铁道部VL61D型电力机车即为双电流制电力机车。

  • 俄罗斯联邦诺沃切尔卡斯克电力机车制造厂在本文均简称“NEVZ”⑴。

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概述

VL84型电力机车⑵是苏联铁道部的干线货运电力机车车型之一,适用于25kV50Hz单相交流制的电气化铁路,由NEVZ于1979年设计制造。该型机车是在VL81型电力机车基础上开发研制的实验性车型,试验采用全悬挂转向架,仅试制二组并未投入批量生产。

VL84-001号机车



背景

1974年3月起恢复建设的贝加尔-阿穆尔铁路,于1984年10月27日底竣工,1985年通车。其中,泰舍特-乌斯季库特区间为复线电气化线路,乌斯季库特-塔克西莫区间为单线电气化线路。为沿线地形复杂的贝阿铁路设计一种可以各种气候条件下牵引重载货物列车并能够通过较大的坡道的电力机车,已是势在必行。



测试与运用

1979年,NEVZ制造了两组实验性两节重联式八轴交流干线货运电力机车,并定型为VL84型。按原计划,VL84型机车作为贝阿铁路的主力机车,因此VL84型机车又被非正式地称为BAM型⑶。

两组VL84型机车于1980年接受了性能试验——VL84-001号机车在位于莫斯科谢尔宾卡的全苏铁道运输科学研究院环行铁道试验基地进行牵引测试,VL84-002号机车则在北高加索铁路局管内别洛列琴斯卡亚-阿尔马维尔区间进行了动态测试。

VL84-001号机车

试验完成后,两组机车返厂更换为轴悬式转向架,配属北高加索铁路局巴泰斯克机务段投入运用。然而,这两组VL84型机车自始至终未能前往贝阿铁路进行测试运行,而批量生产的计划也因技术原因未能成行。

VL84-002号机车

2000年前后,两组VL84型机车退役。其中,VL84-001号机车退役后仅剩下其中一节车体在巴泰斯克机务段内,作为储物室使用;而VL84-002号机车退役后则于2003年移交顿河畔罗斯托夫市罗斯托夫铁路技术博物馆静态展示。

静态展示的VL84-002号机车



技术设计

VL84型电力机车的车体与VL81型电力机车大致相同,但由于加大了司机室空间,车体长度有所延长⑷,司机室内并增设空调装置。VL84型机车的长度为37940mm,比VL81型机车稍长。

在持续速度为54.8km/h时,VL84型机车产生的牵引力为490kN,持续牵引力为451kN;最高运行速度为120km/h。

VL81型机车尺寸图


  • 机械部分

像VL81型机车一样,VL84型机车采用全悬挂转向架,牵引电动机的全部重量都支承在转向架构架上,大幅减少了簧下重量。一系悬挂采用轴箱两侧螺旋弹簧并配有液压减震器,二系悬挂采用螺旋弹簧和横向摩擦阻尼器。牵引力或制动力通过中间低位牵引拉杆传递。

牵引电动机的扭矩通过单侧牵引齿轮、弹性橡胶元件、空心轴套等部件,从而驱动轮对。传动齿轮比为72:23 = 3.13,齿轮齿数为13。

转向架的轴距为2850mm,每节机车总轴距为12850mm,新轮直径为1350mm,轴重为25±4t。

VL84-002号机车的司机控制台


  • 电气部分

每节机车安装的ODCE-5300/25-78 KhL-2型主变压器,其次边设有六段牵引绕组、一个辅助绕组,每一芯柱上的三个牵引绕组串联,变压器采用强迫导向油循环风冷方式。

经受电弓和主断路器进入机车的25kV 50Hz单相交流电电流,由主变压器牵引绕组降压后,经过三台串联的晶闸管整流机组,向两个转向架上每两台牵引电动机分别并联供电。这种机车主电路形式与同时期NEVZ为芬兰国铁制造的Sr1型电力机车相同。

VL84型机车的辅助电路

VL84型机车采用六极、带补偿绕组的NB-507型脉流牵引电动机。牵引电动机主电极采用“Monolith-2”型绝缘层,其余部分采用聚酰胺绝缘层。但与VL81型机车采用的NB-507型牵引电动机不同的是,VL84型机车采用的NB-507型牵引电动机的电压为1500V,冷却空气流量为95m3/min,小时输出功率提高到950kW。

VL84型电力机车并设有大功率电阻制动装置,制动功率为6800kW。

VL84型机车的辅机控制电路



后记

尽管VL84型机车因为各种原因未能投产,但NEVZ结合了VL84型机车一些设计特点,为日后研制的VL85型、EP1型等型电力机车打下了基础。



注释

⑴俄语:Новочеркасский ЭлектроВозостроительный Завод

⑵俄语:ВЛ84。

⑶取贝阿铁路俄语名Байкало-Амурская магистраль的缩写。

⑷这种棱角分明的司机室设计后来亦被VL85型VL86F型以及VL80SM型电力机车所采用。



参考

  • 《List of the vehicles — VL84 — TrainPix》:https://trainpix.org/list.php?mid=1087

  • 《ОПЫТНЫЕ ГРУЗОВЫЕ ЭЛЕКТРОВОЗЫ ВЛ81 И ВЛ84》,V·A·拉科夫著,《Локомотивы и моторвагонный подвижной состав железных дорого Советского Союза 1976-1985 гг.》,第20页~第25页

  • 《八轴ВЛ84型电力机车辅助电机》,A·I·纳扎罗夫等著,张有松译,《电力机车与城轨车辆》 1983年02期


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