【电力机车科普】“烧鸡”韶山7型电力机车的25吨轴重梦——韶山7B型电力机车

文章作者:西瓜昌真湿基(B站和百度昵称:宁柳跨越)
(初版《烧鸡的25吨轴重梦——韶山7B型电力机车》发表于2018年5月27日;本文发表于2018年6月4日,于2019年7月22日进行现代化改造)
提示
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,向直流牵引电机供给直流电。苏联VL80型电力机车以及在此基础上出口至中国的8G型电力机车均为交—直流电传动形式。
中国大同机车厂在本文均简称“同厂”。
简介
曾几何时,“烧鸡”韶山7型电力机车也有过25吨轴重梦想。而笔者提及的韶山7B型电力机车,就是烧鸡的那个25吨轴重梦想,由同厂于1997年研制成功。但受制于当时中国铁路技术政策以及当时的线路条件,25吨轴重电力机车未能获得进一步推广使用。而韶山7B型电力机车在试制两台后未能批量生产。
运用历史
1998年3月,两台机车配属昆明铁路局昆明机务段,开始在南昆铁路进行10万公里运用考核试验,担当昆明至威舍间的货运牵引任务。完成运行考核后,韶山7B型电力机车于1999年6月先后赴铁道部科学研究院北京环形铁道、北同蒲铁路大同至太原区段,由铁道部产品质量监督检验中心负责进行型式试验和动力学性能试验。完成所有试验项目后,两台韶山7B型电力机车配属昆明机务段投入南昆铁路运用⑴。至2003年,机车返回大同厂进行大修之后改配属柳州铁路局南宁机务段。

2005年3月17日凌晨2时30分,柳州铁路局南宁机务段的韶山7B型0001号机车,牵引45224次空油罐列车⑵经由南昆铁路运行,运行至汪甸至田丁间K255+200处时,因铁路左侧山体突然滑坡,导致机车及机后第15、16位车辆脱轨,机后第1~14位车辆颠覆,中断正线行车28小时;机车报废1台,车辆报废13辆、大破3辆、小破1辆;直接经济损失约480万元人民币。

而硕果仅存的韶山7B型0002号机车,仍旧配属于南宁机务段。2015年,南宁铁路局南宁机务段从青藏铁路公司西宁机务段接收一部分和谐1C型电力机车担当南昆铁路跨局货运长交路;而同年7月,湘桂铁路柳州到南宁区间电气化改造完成,韶山7型电力机车担当该区间货运交路。2016年3月后,大部分原配属于南宁机务段的韶山7型机车陆续转配柳州机务段;而韶山7B型0002号机车与韶山7型0082号机车在南昆铁路南宁到百色区间先后完成X248/247次行包快运列车以及货运列车牵引交路后,于2017年12月底调离南昆铁路,其后在2018年春转配至柳州机务段。

有说法称,韶山7B型0002号机车“实际已经过改造,技术标准同SS7型(电力机车)”,再加上韶山7型0002号机车先后配属于南宁机务段和柳州机务段的缘故,前者也因此被部分铁路迷人士私下称为“韶山7型3002号机车”。
技术特点
总体布置
和韶山7型电力机车一样,韶山7B型电力机车采用三台各自独立但固定轴距较短的二轴转向架。为了使机车达合同规定的轴重25吨、总重150吨,机车内部斜对称布置了十块总重约12吨的配重压铁,其中可以卸除的六块压铁总重11吨。机车可根据需要取消压铁,改成轴重23吨、总重139吨的机车。
机车车体采用了框架式整体承载结构,总体布置沿用为双侧走廊、两端司机室;主要电器设备以机车最重设备组合式变压器为中央,其他设备分平面斜对称布置为主,有利于重量平衡;车顶两端司机室之后各装一台TSG3型单臂式受电弓。
电气设备
机车主电路采用晶闸管两段串联相控整流桥调压方式,由一段半控整流桥和一段全控整流桥组成,牵引时实现相控无级调速特性控制,而使用再生制动时全控挢变为逆变装置,半控桥作为励磁电源装置。为简化电路,中间转向架上的两台牵引电动机分属前后两组,机车牵引时向两组各三台牵引电动机并联供电,有利于充分发挥粘着、防止发生空转;此外,每调压整流电路还有一段励磁半控桥给三台串联的电机他励绕组供电。由于采用了复励牵引电机,因此只要平滑减少他励电流,就能够实现无级磁场削弱,并实现机车恒功速度范围达到44~80公里/小时。
机车主电路并带有功率因数补偿装置,兼作三次谐波滤波器,机车在50~100%功率范围内功率因数均可大于0.9。机车设有再生制动,轮周制动功率4000千瓦。由于韶山7B型电力机车为货运机车,因此将列车供电装置取消,但仍保留主变压器内的供电绕组,以便恢复为23吨轴重机车时使用⑶。而高压、低压电气柜也改善了电路布线,令制造、检修更方便。

技术指标
轴式:Bo'Bo'Bo'
轨距:1,435毫米
轮径:1200毫米(半磨耗)
轴重:25吨
轴距:2,880毫米(固定轴距)
通过最小曲线半径:125米
机车长度:20,800毫米(车底架长);22,016毫米(车钩中心距)
机车宽度:3,105毫米
机车高度:4,120毫米(车顶平面至轨面)
整备重量:150吨
受流电压:AC 25kV 50Hz
传动方式:交—直流电
牵引电动机:ZD111 × 6
最高速度:100公里/小时
持续速度:44公里/小时
牵引功率:4,800千瓦
牵引力:485 kN(起动);385 kN(持续)
制动方式:踏面制动、再生制动
制动功率:4,000千瓦(电制动)
列车制动:空气制动

点评
尽管烧鸡(韶山7型电力机车)的25吨轴重梦未能实现,但其研制及试验过程为中国探索重载货运电力机车设计特点及性能指标作出重要贡献。对于那些试验车型,无论最后是否量产,我们都不应该忘却它们!
注释
⑴在此期间,韶山7B型电力机车通过部级科技成果鉴定。
⑵编组57辆,总重4471吨。
⑶然而实际上并没有采用交流1500伏电压的铁路客车,而部分韶山7型电力机车的列车供电插座也因此在运用当中被取消。
参考资料
https://zh.wikipedia.org/wiki/韶山7B型电力机车
许韵武:《SS7B型电力机车的开发重点》,《机车电传动》,1999:23-25
肖守讷、刘建新、师建章、张志宏.25t轴重机车车体设计计算初探.《铁道机车车辆》.北京:中国铁道科学研究院机车车辆研究所,1997年4月:(2):16-18
俞展猷、封全保.SS7B与SS7C型电力机车的动力学性能试验研究.《机车电传动》.株洲:株洲电力机车研究所,2000年7月:15-18
《非人狂想屋 | 你的火车发源地 » SS7B型电力机车》:http://www.trainnets.com/archives/9012
