文章作者：西瓜昌真湿基（B站和百度昵称：宁柳跨越）

提示

• 直—直流电传动：本文定义是指电力机车从1500伏或者是750伏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。本文提及的IV-KP型电力机车为直—直流电传动形式。

• 德国黑尼格斯多夫市汉斯·贝姆勒电力机车厂简称“黑尼厂”；俄罗斯联邦诺沃切尔卡斯克市诺沃切尔卡斯克电力机车厂简称“诺切厂”。

概述

IV-KP⑴型电力机车是黑尼厂于1949年推出的一款直流工矿电力机车，其后诺切厂亦有生产此型机车。IV-KP型机车因为受流电压不同，可分为两种分支：适用于直流1500伏电气化铁路的IV-KP1型机车，以及适用于直流750伏电气化铁路的IV-KP2型机车。

历史

• 黑尼格斯多夫厂版IV-KP1型机车

1945年伟大卫国战争胜利后，迪纳摩工厂⑵在设计师S·M·基洛夫的领导下，开发了一个采用Bo-Bo轴式的工业电力机车项目，该项目获得了IV-KP型的车型代号——第四型直流工业电力机车。

第一台工作电压为1500伏的IV-KP型电力机车，于1949年在黑尼厂⑶制造。到1951年停产时，黑尼厂共制造了126台IV-KP型机车。

根据黑尼厂的说法，未来还将在IV-KP型机车的基础上推出两到三款改进型版本。 另外，在1954年到1956年间，该工厂为苏联建造了五台机车来运输铁矿石，但具体运用情况不得而知。

• 诺沃切尔卡斯克厂版IV-KP1型及IV-KP2型机车

自1950年以来，诺切厂开始生产IV-KP型电力机车。根据诺切厂新的设计思路，IV-KP型电力机车分为两种亚型号——第一种亚型号机车设计用于1500伏直流电气化铁路，并被定型为IV-KP1型；另一种亚型号机车设计用于750伏直流电气化铁路，并被定型为IV-KP2型。

这些机车之间的区别在于牵引电动机的连接方式：对于IV-KP1型机车，牵引电动机可以串联或串-并联连接；而对于IV-KP2型机车，牵引电动机则是串-并联或并联连接，即这两种电力机车的牵引特性是相同的。

至1956年停产时，诺切厂共计制造了130台IV-KP1型机车以及20台IV-KP2型机车。

设计

• 总体

IV-KP型电力机车采用Bo-Bo轴式、直—直流电传动，轮径为1050毫米，可通过最小半径为40米的曲线。机车整备重量为80吨，其中5吨为配重压铁⑷。装有DK-8B型牵引电动机的IV-KP型机车，其最高运行速度为70公里/小时，持续运行速度为23.4公里/小时，额定牵引力为129.44千牛，持续牵引力为96.1千牛。

• 车体

IV-KP型电力机车采用全金属的凸式车体，带有主框架和托架，下部设有两根横向枢轴梁。每一根横向枢轴梁都装有中心滚动轴承和两个侧弹簧支撑件，以将车体的重量传递到转向架上。司机室位于两个设备外罩之间的车体中间，而在其中一个设备外罩中有制动机、制动电阻以及电气设备，在另一个设备外罩则是装有辅助设备。

电力机车配备I·K·马特洛索夫式空气制动机和分配阀、F·P· 卡赞切夫式184型调速手轮和SA-3型自动车钩。

• 司机室

KME-32A型司机控制器的换向手柄有三个位置：“前进位”、“零位”和“后退位”位置，并与控制手柄配合动作。控制手柄有16个位置用于串联连接（从第1个到第16个，共16个工作位置）、11个位置用于并联连接（从第17个到第27个，共11个工作位置）和2个位置用于牵引电动机并联连接时的两级磁场削弱。 制动手柄有15个制动位置。

• 转向架

诺切厂版IV-KP型机车转向架不同于黑尼厂版机车，其轴距从2500毫米减小到2300毫米，这使得检查牵引电动机变得更加不便。

转向架轴箱采用滑动轴承。动轮的原始直径为1016毫米，后提高到1050毫米。带有框架支撑悬架的牵引电动机沿枢轴梁的方向安装。从牵引电动机到轮对的传动是单侧刚性的，齿轮比为4.69，与黑尼厂版电力机车的情况一样。齿轮直接与轮对轴咬合。

• 电气设备

IV-KP型电力机车的部分电气设备由苏联提供——例如，由迪纳摩工厂设计和制造、并应用于苏拉姆斯基系列电力机车上的PK-301型电空接触器和DK-8A型牵引电动机。

基于TE1型内燃机车的DK-304B型牵引电动机制造的DK-8A型牵引电动机，在小时模式下产生195千瓦（750伏，275安）的功率；电动机采用轴悬悬挂；从电动机到轮对的单侧齿轮传动装置的齿轮比为16：75 = 1：4.69。

而后期制造的IV-KP型机车改为安装同由迪纳摩工厂研制的DK-8B型牵引电动机。后者与其前辈的不同之处在于电枢槽的数量由43个提升至57个，以及电枢槽中的导体数量由8个减少到6个；而轴承罩的设计和集电极保持不变。DK-8B型牵引电动机也适用于1435毫米标准轨距的轮对。 在额定电压750伏时，DK-8B型牵引电动机小时输出功率为190千瓦，电流为280安，持续旋转为525转/分钟；而在持续模式时的输出功率为160千瓦，电流为235安，持续旋转为555转/分钟。

带齿轮的牵引电动机质量为3000千克。牵引电动机始终成串联连接。通过单独的接触器进行牵引电动机的静态启动和切换，使所有四个牵引电动机的串联连接转换到并联连接并获得两级磁场削弱。

牵引电动机的电源电路由保险丝保护。 当时用于VL22M型电力机车的PK-301Zh型电气接触器用于电源电路。控制电路允许司机从任何操作台上控制重联状态的两台同型机车。

• 辅助设备

IV-KP型电力机车配备了4Ku225型酸性电池，由24个引线元件组成，标称可提供50伏电压给控制电路和照明电路。 

IV-KP型电力机车配备了两组包括DK-404B型电动机和E-500型压缩机的电动压缩机、一台DK-403B型电机风扇，和控制电路用的DK-405A型的发电机。

运用

• 苏联境内的运用

IV-KP型电力机车名称中的最后一个字母仅表示受电弓根据接触网的高度及其位置来选择安装。

第一批IV-KP1A型电力机车交付科尔金斯基煤矿，在运用两个月后，它们加装重联装置以支持重联运用，同样的机车亦交付马格尼托格尔斯克钢铁厂运用；IV-KP1B型电力机车在下塔吉尔厂矿和克里夫罗格南方浓缩厂运用；IV-KP1V 型机车在巴卡尔铁矿运用。

IV-KP2A型机车则交付巴尔喀什冶炼厂和马格尼托格尔斯克山区管理局的企业运用。

• 中国境内的运用

辽宁省阜新市海州露天煤矿曾有一批黑尼厂版IV-KP1型机车运用。而湘潭电机厂研制的ZG80-1500型工矿电力机车在车体设计上与诺切厂版IV-KP1型机车相似，但技术数据上又与后者有所区别⑸。

改造

• 与电动自卸车组合的牵引单元

1957年7月，科尔金斯基煤矿上制造了一节VS-50型四轴自卸车。当这节自卸车与一台IV-KP1型电力机车连接时，机车的黏着重量与列车总重量的比率几乎翻了一番。这使得机车能够在陡峭的坡道上运行，从而降低了运用成本。当重新研制电动自卸车时，转向架略有改动⑹，更换了整体车轮并安装了DK-8型牵引电动机。自卸车的牵引电动机与电力机车的牵引电动机并联接通，八个砂箱放置在每组转向架的两端；重联电缆放置在自卸车和电力机车之间。

电动自卸车的空重为46吨，载重量为50吨，即黏着重量为96吨。该项目由工程师V·N·罗津斯基和Yu·S·奥哲戈夫开发。

这组带有电动自卸车的IV-KP1型机车成为苏联第一组与电动自卸车组合的牵引单元。其缺点包括运行以及维修的复杂性。由于在装载时存在灰尘和岩石对机车的影响，自卸车的电气设备比电力机车在更苛刻的条件下工作。

• 与内燃机车组合的牵引单元

IV-KP1型电力机车的第二种改造是在其上安装柴油发电机，使之与电力机车组合成为牵引单元。20世纪50年代中期，马格尼托格尔斯克钢铁厂试图用更高效的机车替换剩余的蒸汽机车，但当时钢铁厂的蒸汽机车继续在线上运用，而由于各种原因，不可能延长接触网。

该钢铁厂在一台黑尼厂版IV-KP1型机车中，安装了输出功率为220.6千瓦的巴尔瑙尔工厂制1D12型柴油机，以及输出功率为195千瓦的MTT 49 / 25-3型直流发电机。这种柴油发电机组先前用于TU2型窄轨内燃机车。这组牵引单元成为苏联第一组与内燃机车组合的牵引单元，能够取代两台E型蒸汽机车。

后记

这款诞生于70年前的工矿电力机车，不仅见证了伟大卫国战争结束后苏联经济的恢复与发展，也见证了新中国的百废待兴，真可谓是中苏两开花。

注释

⑴俄语：IV-КП。

⑵俄语：Акционерная электромашиностроительная компания «Динамо»。该工厂是俄罗斯最大和最古老的电动机械制造企业之一，生产城市轨道交通（地铁，有轨电车，无轨电车）的电气设备，以及起重机。

⑶德语：Volkseigene Betrieb Lokomotivbau Elektrotechnische Werke „Hans Beimler“ Hennigsdorf；直译为人民企业黑尼格斯多夫市“汉斯·贝姆勒”电力机车厂。该厂战前为AEG公司一部分，战后被东德当局国有化。1990年德国统一后该厂被Adtranz公司接收。在2001年Adtranz公司被庞巴迪运输收购后，原黑尼格斯多夫电力机车厂亦被庞巴迪运输收购。

⑷黑尼厂版机车为7.4吨配重压铁。

⑸ZG80-1500型工矿电力机车主要参数：黏着重量为80吨，轴重20吨；小时牵引功率为880千瓦，持续功率为760千瓦；小时牵引力为140.62千牛，持续牵引力为112.58千牛。

⑹自卸车的轴距从1850毫米增加到2190毫米。

参考

• 《ЭЛЕКТРОВОЗЫ СЕРИИ IV-КП》，Ye·R·阿伯拉莫夫，《Электроподвижной состав Отечественных железных дорог》，第492-第496页；原作者为V·A·拉科夫，《Локомотивы Отечественных железных дорог 1845-1955 гг.》，第546-第549页