【科普】“中苏两开花”——来自黑尼格斯多夫的“大鳄鱼”EL1型和EL21型工矿电力机车
文章作者：FOREVER CHANGZHENSKY（ACFUN、BILIBILI、百度、头条、微博和知乎昵称：宁柳跨越）
POUR NOUS TOUS
为了我们大家
缩写提示
德国电气公司在本文中均简称“AEG”⑴，德意志民主共和国黑尼格斯多夫“Hans Beimler”电力机车制造厂简称“LEW”⑵。
概述
EL1型电力机车是LEW于1951年推出的一款直流工矿电力机车。本型机车适用于1.5 kV直流电气化区段铁路，并可以用车顶受电弓或者是侧边受电弓受流。此后LEW在EL1型机车基础上，于1981年推出改进型EL21型电力机车。
根据我目前掌握的图文资料，以俄罗斯联邦利佩茨克州新利佩茨克钢铁公司、乌兹别克塔什干州阿尔马雷克采矿-冶金联合体为代表的苏联工矿铁路，运用有EL1型和EL21型电力机车。另外，以辽宁省鞍山钢铁集团有限公司、本溪钢铁（集团）有限责任公司为代表的中国工矿铁路，则运用有EL1型电力机车，但具体情况并不为我掌握。因而，本文将主要介绍苏联境内运用的这2款“大鳄鱼”。
EL1型（ЕЛ1；EL1-501号~EL1-1064号？）
1951年~1952年间，LEW推出了3款用于露天矿运输的工矿电力机车：
使用1435 mm标准轨距（或1520 mm宽轨轨距）、Bo-Bo-Bo轴式的EL1型；
使用1435 mm标准轨距、Bo-Bo轴式的EL2型；
使用900 mm（或1000 mm）窄轨轨距、Bo-Bo轴式的EL3型。
3款机车都基于从20世纪20年代后期开始的AEG设计（在第二次世界大战期间进一步发展），并具有许多共同特征。
1957年，第一批原型电力机车——EL1-501号和EL1-502号机车制造出厂，全苏铁道运输科学研究院在俄罗斯联邦车里雅宾斯克州科尔基诺露天煤矿对这2组机车进行了测试。
LEW在1957年~1971年间批量制造EL1型电力机车。在制造过程中，LEW对EL1型机车的设计进行了诸如以2个大型电空压缩机取代3个小型电空压缩机、总风缸安装位置从外罩下方调整到车体顶部在内的细节改进。
按Vitaliy Aleksandrovich Rakov著《Локомотивы отечественных железных дорог 1956-1975》一书说法，LEW向苏联工矿铁路交付564组EL1型电力机车（EL1-501号~EL1-1064号）。而按照Toms Altbergs在《Локотранс》2005年12期发表的《Электровозы завода LEW》一文说法，LEW向苏联工矿铁路交付542组EL1型电力机车，其中516组机车的号段为EL1-501号~EL1-932号、EL1-985号~EL1-1068号，但有26组机车的具体车号不明。
EL21型（ЕЛ21；EL21-001号~EL21-265号）
1981年~1987年间，LEW向苏联工矿铁路交付265组EL21型机车。EL21型机车装有GBM-350/1500型牵引电动机的改进型——6台GBM-350/1500XC型牵引电动机。
车体设计
为了放置大型启动-制动电阻，EL1型和EL21型机车采用2个半凸形、带有支撑车架的全金属罩式车体，两端为外罩，中间为司机室和电气室。每端转向架支撑着每个车体，而车体之间则用中间转向架连接起来。
转向架设计
转向架侧壁采用钢板制造；侧壁和横杆通过焊接相互连接。每个转向架之间由短杆连接，用于传递水平纵向力。
EL1型和EL21型机车转向架一系悬挂装置由螺旋弹簧、钢板弹簧等部件组成，轴箱采用滑动轴承。每端转向架轮对之间通过钢板弹簧相互平衡；但中间转向架轮对之间不使用钢板弹簧相互平衡。
每个转向架配备2个直径为304.8 mm的制动缸，和1个483型空气分配阀。每个轮对设有2个容积为0.04 m³的砂箱，为2个运动方向提供沙子。
司机室设计
EL1型和EL21型机车司机控制器由换向手柄和调速手轮组成：
换向手柄：设有“前进”位、“零”位、“后退”位。
调速手轮：在EL1型机车上设有34个牵引级位，由19个串联位（1位~18位用于变阻，19位为运行位）和15个并联位（20位~33位用于变阻、34位为运行位）组成；另有22个电阻制动级位（1位~22位）。而在EL21型机车司机控制器调速手柄中，则设有34个牵引级位，由20个串联位（1位~19位用于变阻，20位为运行位）和14个并联位（21位~33位用于变阻、34位为运行位）组成；另有22个电阻制动级位（1位~22位）。
当所有6台牵引电动机为串联连接，并且司机控制器调速手柄在第20位串联运行位时，EL21型机车可以低速运行。
机车制动由394型制动大闸或254型制动小闸控制。
牵引电动机设计
EL1型机车装有6台带补偿绕组的GBM-350/1500型牵引电动机；而EL21型机车装有GBM-350/1500型牵引电动机的改进型——6台GBM-350/1500XC型牵引电动机。GBM-350/1500型牵引电动机采用轴悬式半悬挂安装，从电动机到轮对的单侧齿轮传动的传动比为12:67=1:5.58。
在额定电压为1500 V时，每台GBM-350/1500型牵引电动机小时输出功率为350 kW，电流为250 A，旋转速度为820 r/min；而在持续模式时的输出功率为290 kW，电流为205 A，旋转速度为880 r/min。
每个转向架的牵引电动机可以串联或并联。机车安装使用了单独的DLS-350型电空接触器，其作用是用来接通或分断与牵引电动机励磁绕组并联的磁场削弱电阻电路。牵引电机的电源电路由高速开关“Gearapid”保护。
辅助设备
最初制造出厂的EL1型机车上，安装了3台电空压缩机，每台电空压缩机由6NM-2323型电动机（电压为1500 V、功率为15 kW、电流为14 A、转速为1850 r/min）和VV 224型空气压缩机 （压缩空气产生量为110 m³/h，压力为10 kgf/cm² )。1959年起制造出厂的EL1型机车，则安装了2台压缩空气产生量为150 m³/h、压力为10 kgf/cm²的电空压缩机。
EL1型机车配备了6台用于冷却牵引电动机和启动-制动电阻的电机风扇、2台将1500 V直流电降压为48 V直流电的发电机，以及1个内含40个电池、总容量为250 A·h的9166.4型碱性蓄电池。
EL21型机车安装了2台压缩空气产生量为150 m³/h、压力为9 kgf/cm²的电空压缩机，由功率为21 kW的电动机（电压为1500 V、电流为20 A、转速为1000 r/min）驱动。
技术数据表
俄语小知识
Электротолкатель：电力推进补机
扩展阅读：什么是LEW？
LEW，前身是AEG于1910年在柏林西北的黑尼格斯多夫设立的“AEG, Abteilung Flugzeugbau”飞机制造厂。1931年，AEG接收了柏林Borsig-Werke公司的铁路机车制造业务，并将整个机车制造转移到黑尼格斯多夫工厂。
第二次世界大战期间，AEG黑尼格斯多夫工厂的80%被摧毁。1945年5月德国无条件投降后，由于黑尼格斯多夫被划在苏联占领区境内，AEG黑尼格斯多夫工厂因而被驻德苏联军事管理委员会征用并宣布为“公共财产”。工厂的所有功能性机床和生产设备都被拆除作为赔偿，并运往苏联。 然后，工厂工人们用辛苦找到的替换设备对蒸汽机车进行维修。
1949年10月10日，被后世称为“东德”的德意志民主共和国宣告成立。驻德苏联军事管理委员会解散，最高权力被移交给德意志民主共和国政府。原AEG黑尼格斯多夫工厂一并被归还给德意志民主共和国，并更名为LEW；同年~1951年间交付苏联的126台IVKP1型电力机车，标志着LEW恢复铁路机车制造。
1949年~1990年间，LEW除了向德国国营铁路交付211型、242型、251型、250型、243型和252型电力机车外，还交付100型、105型/106型内燃机车。此外，LEW于1954年~1958年间向波兰国家铁路交付EU 04型和EU 20型电力机车。
除了制造干线电力机车和干线内燃机车外，LEW还制造了各种工矿铁路机车车辆和各种出口铁路机车车辆，以及向柏林地铁和柏林城市快铁交付电力动车组。
1990年10月3日，德国统一，AEG接收LEW，并更名为“AEG Eisenbahnfahrzeug Hennigsdorf GmbH”。1996年，德国-瑞士跨国铁路车辆制造商Adtranz从AEG买下原LEW。2001年，加拿大铁路车辆制造商Bombardier Transportation收购Adtranz，总部迁至柏林。原LEW一并成为Bombardier Transportation在中欧和东欧地区的生产基地和行政总部。
法国Alstom公司于2020年2月17日宣布收购Bombardier Transport的100%股权，并于同年7月获得欧盟委员会的批准。在投资55亿欧元后，Alstom于2021年1月29日宣布完成收购Bombardier Transport，后者就此成为Alstom的全资子公司，而Alstom就此成为仅次于中国中车的全球第二大轨道交通设备制造商和解决方案供应商。Alstom曾尝试将法国下莱茵省赖什索芬工厂和德国勃兰登堡州黑尼格斯多夫工厂出售，但未能成功。
一台曾经服役于德国萨克森-安哈尔特州比特费尔德褐煤开采联合体的EL2-4-1124-100-B3号机车，在经过修复后，于2007年12月5日起至今，静态展示于原LEW厂区。
注释
⑴德语：Allgemeine Elektricitäts-Gesellschaft。
⑵德语：Volkseigene Betrieb Lokomotivbau Elektrotechnische Werke „Hans Beimler“ Hennigsdorf。
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参考文献
《Электровозы серии EL1》，Vitaliy Aleksandrovich Rakov 著，《Локомотивы отечественных железных дорог 1956-1975》，第391页~第393页
《Электровозы серии EL2》，V.A.Rakov 著，《Локомотивы отечественных железных дорог 1956-1975》，第393页~第396页
《Электровозы EЛ21》，V.A.Rakov 著，《Локомотивы и моторвагонный подвижной состав железных дорог Советского Союза 1976-1985》，第188页~第190页
《Электровозы завода LEW》，Toms Altbergs 著，《Локотранс》2005年12期，第28页~第32页
《Elektrische Industrielokomotive 100 t》，LEW 著：http://www.lokmalanders.de/media/f0d2029b9c2bc955ffff8160ffffffef.pdf
参考链接
https://trainpix.org/list.php?mid=255
https://trainpix.org/list.php?mid=256
https://trainpix.org/list.php?mid=398
https://www.yaplakal.com/forum2/topic324289.html
http://scaletrainsclub.com/board/viewtopic.php?t=3601
http://scaletrainsclub.com/board/viewtopic.php?f=47&t=15637
https://www.parovoz.com/newgallery/pg_view.php?ID=616406
http://www.locomotives.com.pl/Electric%20Locomotives/EL2.htm
https://karow900.startbilder.de/bild/Museumsloks~E-Loks~Diverse/95050/als-industriedenkmal-auf-dem-werksgelaende-des.html
https://www.handelsblatt.com/unternehmen/industrie/zughersteller-alstom-und-bombardier-machen-der-eu-zugestaendnisse-werk-hennigsdorf-Betroffen/25989620.html
完稿时间：2022年2月25日
A0级发表时间：2022年2月25日
