漫谈国铁机车（14）-韶山3型电力机车

2023-07-14 10:16 作者:怀念成局的韶山3 0人读过 | 我要投稿

1970年,随着我国半导体工业的发展,株洲电力机车研究所成功研制了800V/200A的大功率可控硅原件（晶闸管）并于1972年安装在韶山2型电力机车上。自此,韶山2型电力机车成为我国首款相控无级调压、无级调速的电力机车。

在大功率可控硅元件（晶闸管）研制成功后,是研制大功率8轴干线货运电力机车还是还是用于韶山1型电力机车的改进成为当时铁道部内部争论的焦点。经过铁道部考虑,认为既要考虑技术的进步,也要考虑铁路运输的急需,建议先将韶山1型机车改为晶闸管级间平滑调压随后再开展八轴晶闸管相控调压电力机车的研制(即后来的韶山4型电力机车)。这,便是故事的主角-韶山3型电力机车。

研制

1977年11月,根据铁道部下的设计任务书,株洲电力机车研究所和株洲电力机车厂（原田心机车车辆工厂）开始在韶山1、韶山2型电力机车的成熟技术以及6G型电力机车的先进技术上开始研制韶山3型电力机车。

试验

1978年12月30日,首台韶山3型电力机车在株洲电力机车厂下线。

机车采用桥式全波整流、低压侧调压开关与晶闸管相控相结合的调压方式,实现了调压开关8级级间纹夜试晶闸管相控平滑调压。这种调压方式实际上是调压开关调压向全相控调压两个发展阶段之间的过渡方案,由于中国当时大功率晶闸管的制造技术水平相对落后,采用级间相控调压能够降低晶闸管容量,从而避免直接上马相控电力机车带来的技术风险。在研制过程中,株洲电力机车厂和株洲电力机车研究所曾经以韶山1-031号机车作为技术验证车,将原来的全波二极管整流、低压侧调压开关改造为级间相控平滑调压,试验结果显示机车性能有较大改善,与原来有级调压相比,机车起动牵引力提高了13%~18%,坡停起动时机车发挥功率提高了2~4倍。

1979年3月,韶山3-0001号机车出厂并赴北京环形铁道进行第一期性能测试。但机车在测试中发现了一些较大的技术问题,因此韶山3-0001号机车返回株洲电力机车厂改进。

1980年3月,韶山3-0001号机车再度赴环铁进行测试。在此期间,时任铁道部部长郭维城曾在环铁视察过韶山3-0001号机车。经过两个多月的的测试,证明机车各项性能指标均达到设计要求。

1980年7月至1982年12月,韶山3-0001号机车配属成都铁路局马角坝电力机务段并在宝成铁路上进行考核。至考核结束时,韶山3-0001号机车累计走行21万公里。机车完成考核后返回株洲电力机车厂拆检,拆检结果基本良好。

1983年11月,为了配合大秦铁路建设,北京环形铁道进行了中国首次重载列车牵引实验。实验中,韶山3-0001号机车与一台韶山1型电力机车双机重联牵引10081吨重载列车并取得圆满成功。

1990年6月10日,韶山3型电力机车双机重联牵引万吨重载列车运行试验获得成功,列车全长1.7公里,牵引总重为10698吨,其紧急制动距离不到800米。

辉煌渐起

1982年12月29日,铁道部在株洲电力机车厂召开技术鉴定会,韶山3型电力机车通过部级技术鉴定。

完成技术鉴定后,株洲电力机车厂开始小批量生产韶山3型电力机车。

自韶山3-0005号机车开始,韶山3型电力机车不再使用韶山1型电力机车的均衡型转向架而改用仿制ND4型内燃机车和东风4B型内燃机车的简化型转向架。

1990年起,大同机车厂开始转产电力机车。1991年,大同机车厂在株洲电力机车厂提供图纸的基础上成功制造出第一台韶山3型电力机车（车号6001）。

到1991年,株洲电力机车厂累计生产了677台韶山3型电力机车（编号0001-0677）,大同机车厂生产了95台韶山3型电力机车（编号6001-6095）。

改进

随着时代的发展,晶闸管相控调压技术在电力机车上的应用日趋成熟，原本采用调压开关和晶闸管结合级间平滑调压的韶山3型机车也完成了其过渡角色。同时韶山3型电力机车的问题也日益凸显,主要是粘着利用系数不高。

1991年,株洲电力机车厂、株洲电力机车研究所和成都铁路局联合针对韶山3型电力机车联合按照“标准化”、“系列化”要求进行改进。在选定马角坝机务段的韶山3-0123号机车为改进实验机车后,株洲电力机车厂对机车进行了实验性改进,主要改进包括：以晶闸管相控平滑调压代替原调压开关级间调压,并采用两台转向架分别供电的主电路结构、更新电子控制系统并新增防空转保护、改用加馈电阻制动以扩大电制动范围、采用平行牵引拉杆降低牵引点高度、减少轴重转移。改造后的韶山3-0123号机车于1991年7月投入运用并进行测试。测试结果表明：机车粘着利用比改造之前提高了10%,且牵引电机和电子系统故障率大大降低。

经过改造后的机车称为韶山3B型电力机车,但为了与固定重联的韶山3B型大功率电力机车区分,机车改称为韶山3-4000系机车。

1992年,株洲电力机车厂开始批量生产韶山3-4000系机车。同时根据铁道部的统一安排,株洲电力机车厂将韶山3-4000系机车的图纸交由大同机车厂、资阳内燃机车厂、太原机车车辆厂,由这几个机车厂共同制造。

到2006年韶山3型电力机车停产时,株洲电力机车厂累计生产251台韶山3-4000系机车（编号4001-4008、4085-4104、5029-5215）,大同机车厂生产525台机车（编号4009-4084、4108-4556）,资阳内燃机车厂在2000年至2006年生产59台机车（编号8001-8059）,太原机车车辆厂生产3台机车（编号4015-4017）。四家机车厂共生产838台韶山3-4000系机车,算上早期型机车,韶山3型电力机车累计生产1608台。1992年前的韶山3型电力机车在返厂大修时大都按4000系机车的标准进行了改造。但韶山3-0660号机车未经4000系改造。