漫谈国铁机车(39)-韶山4型电力机车
上世纪80年代初期,随着我国改革开放的进行,铁路货运运量不断上升。在一些主要干线上货运列车受制于牵引定数和轴重的限制导致运输能力严重不足。
为了解决铁路运输能力不足的问题,铁道部于1980年开始进行有关铁路重载运输的研究和实践。1983年5月14日,铁道部发布了中国铁路第一部《铁路主要技术政策》,提出“逐步提高列车重量”的目标。
研制
若想使铁路货运运量上升,大功率机车时必不可少的。
1981年,铁道部向株洲电力机车厂和株洲电力机车研究所下达了《韶山4型电力机车设计任务书》并于1983年将韶山4型电力机车的研制列入铁路重载列车成套技术的研究”中分项之一。1983年5月,铁道部在株洲电力机车厂召开韶山4型电力机车设计审查会议并通过了机车设计方案。
1985年9月,首台韶山4型电力机车在株洲电力机车厂下线,株洲电力机车厂为其举行了下线剪彩仪式。

韶山4型电力机车功率6400KW,轴式Bo-Bo,最高运行时速100km/h。机车主电路采用大功率晶闸管多段桥相控整流方式。机车转向架采用水平牵引拉杆转向架。


测试
株洲电力机车厂在对韶山4-0001号机车完成厂内调试后机车于1986年初赴北京环形铁道进行试验考核以及包括机车称重、牵引试验、动力学试验的测试。

根据试验中机车暴露出的问题,株洲电力机车厂在同年年底再次试制了两台韶山4型电力机车。1987年初,铁道部安排韶山4-0001号机车进行鉴定试验。韶山4-0001号机车担当北京铁路局管内京包线大同至张家口区间电气化区段货运列车牵引任务并进行10万公里运用考核。
而0002和0003号机车则分别整机鉴定试验和十大主要部件的型式试验。

1988年9月15日,韶山4型电力机车通过国家级产品鉴定,其性能达到80年代初期国际上直流相控电力机车先进水平。
值得一提的是,韶山4型电力机车曾在试验期间与6G型电力机车双机重联行驶在宝成铁路上,这在现在看来不可思议。

量产
1989年,韶山4型电力机车投入批量生产,同年,韶山4型电力机车获得国家科技进步一等奖。初期,韶山4型电力机车采用蓝白涂装,到1993年累计生产158台(编号0001-0158)。




改进
由于韶山4型电力机车研制和试验时间较短导致机车故障率较高,同时我国在80年代末期引进了6K、8K型电力机车的同时也引进了相关的先进技术,这为韶山4型电力机车的改进提供了支持。
1991年,株洲电力机车厂通过模仿6K型电力机车的PHAI-16微机控制装置和8K型电力机车的MICAS系统研制出国产微机控制系统并加装在韶山4-0038号机车上进行试验。自此,韶山4-0038号机车成为我国首台采用微机控制技术的国产机车。虽然当时的微机系统在用户界面、抗干扰能力仍有不足之处,但控制性能已达到设计要求并为后来韶山8型电力机车微机控制系统的研制奠定了基础。

1993年,株洲电力机车厂根据韶山4型电力机车在运用中的问题并在消化吸收6K、8K型电力机车先进技术的基础上对韶山4型电力机车作出重大技术改进,研制出韶山4改进型机车(部分文献将其称为韶山4G型电力机车,但在国铁正式代号中并无韶山4G)。机车改进包括主电路改为不等分三段桥相控调压;控制系统改为恒流恒速特性控制;转向架改为中央低位斜杆牵引装置并增加功率因数补偿、加馈电阻制动等先进技术。早期生产的158台韶山4型电力机车在返厂大修时全部按韶山4G型电力机车的标准进行了改造,但保留了原装的平行牵引拉杆转向架。
根据铁道部的统一安排,株洲电力机车厂将韶山4G型电力机车的设计图纸交由大同机车厂、大连机车车辆厂和资阳内燃机车厂,由这四厂负责韶山4G型电力机车的生产。


到2006年机车停产时,韶山4型电力机车累计生产1577台,其中株洲电力机车厂生产1176台(编号0001-1176、1886)、大同机车厂生产168台(编号6001-6168)、大连机车车辆厂生产231台机车(编号7001-7110、7121-7241)、资阳内燃机车厂试制2台机车(编号3001和3002).
1997年,株洲电力机车厂根据铁道部下发的《铁道部SS4型电力机车合同书》的技术规范要求自韶山4-0480号机车开始换装新型主断路器、交流接触器、速度传感器并按照铁道部的指示在每台机车上安装由地面感应器、数字化通用式机车信号机、信号配线盒、机车信号显示器、监控记录装置(LKJ)和监控显示器等部件组成安全部件。
2004年,株洲电力机车研究所与大连机车车辆厂联合研制出韶山4G网络重联型机车。机车取消了韶山4型电力机车采用重联线的硬连线方式而改用微机控制系统。这是继韶山3B型电力机车后中国铁路第二款以网络技术改造的传统机车。机车除固定重联编组外还实现了机车的外重联(即通过网络将2台韶山4型电力机车重联,组合成16轴重载货运重联机车车组)。

运用
在经过了上述改进后,韶山4型电力机车车况趋于稳定。自此,拉开了韶山4系列家族的辉煌一生。









荣誉加身
2002年11月8日,铁道部批准以韶山4G-1886号机车取代东风4B-1886号机车成为第四代“朱德号”机车。


飞来横祸
2008年5月12日,汶川大地震。
当天下午2时30分,西安铁路局新丰镇机务段(西局新段)的韶山4-0043号机车牵引21043次货运列车运行至甘肃境内的宝成铁路109隧道时撞上因地震滚落的石块。导致机车及机后43位车辆全部脱轨,其中11辆满载航空燃油的罐车和一节满载润滑油的罐车因接触网放电而起火爆炸。


5月16日,被严重撞毁的0043号机车从109号隧道中拖出。


2008年5月24日上午10时,首列满载运往四川灾区救灾物资的抢977次列车,从宝成线109号隧道安全通过,这标志着因地震塌方在隧道内脱线起火、中断行车283小时的宝成铁路全线,比预计时间提前7天恢复通车,打通了支援四川地震灾区恢复重建的重要通道。

2010年7月10日至10月24日,艺术家张恒在北京UCCA推出的社会公益项目《希望隧道》。项目呈现出被地震摧毁的火车残骸、变形的轨道,以及火车从事故地点辗转西安、上海再到北京的纪录片。他出资购下了0043号机车的残骸并在UCCA的大厅中进行展览,在展览的同时UCCA会将本展门票的部分收入捐给灾后重建,既而参观者也为灾后重建工作作出了贡献。

逐步退役
随着和谐系列大功率交流传动电力机车的广泛应用,韶山4型电力机车开始逐步退役报废。


留存(篇幅有限,不全介绍)
韶山4-0001号机车退役后,Ⅱ车于2007年同6G和6Y2型电力机车一起拆解,Ⅰ车交给宝鸡铁路司机学校并作为教学用车。


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韶山4-0006号机车退役后于2019年12月5月31日由附挂方式送至中国铁道博物馆进行保存。

结语
作为中国铁路第三代电力机车的开山之祖,韶山4型电力机车做出的贡献会被永远铭记。目前尚有一定数量的韶山4型电力机车还在运用,他们的故事还会继续书写下去。而我们的故事却要告一段落了。
——(完)——