【电力机车科普】中苏两开花——来自德国的“大鳄鱼”EL1型和EL21型工矿电力机车

文章作者:西瓜昌真湿基(B站和百度昵称:宁柳跨越)
提示
直—直流电传动:本文定义是指电力机车从1500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EL1型⑴和EL21型⑵电力机车为直—直流电传动形式。
东德黑尼格斯多夫市“汉斯·贝姆勒”电力机车厂⑶简称“LEW”。
概述
EL1型电力机车是LEW于1957年推出的一款直流工矿电力机车。本型机车均适用于直流1500伏电气化铁路,并可以用车顶受电弓或者是两侧受电弓受流。此后LEW于1981年推出在EL1型机车基础上改进而来的EL21型电力机车。


历史
1957年,LEW制造了前两台实验性机车——EL1-501号和EL1-502号机车。全苏铁道运输科学研究院在科尔金斯基煤矿对这两台机车进行了测试。此后LEW批量生产EL1型机车,到1972年停产时为苏联制造了542台到56〇4台不等的EL1型机车。
在批量生产中,LEW根据苏联方面要求,对EL1型机车的设计进行了单独的更改——例如,自1959年以来,安装了两台功率更高的电空压缩机,总风缸位置从机车两端设备罩底部转移到车体顶部。而同期为中国制造的EL1型机车,总风缸位置依然放置机车两端设备罩底部。
1981年到1986年间,LEW为苏联工矿铁路制造了265台EL21型机车。
设计
EL1型机车是一种适用于1500伏直流电气化铁路的工矿电力机车,轴式为Bo-Bo-Bo,动轮直径为1120毫米,整备重量为150吨,最高运行速度为65公里/小时,小时输出功率为2100千瓦,牵引力为237.32千牛;持续输出功率为1740千瓦,牵引力为181.42千牛。
而EL21型机车的整备重量为160吨,最高运行速度为65公里/小时。小时输出功率为2100千瓦,牵引力为237千牛;持续输出功率为1740千瓦,牵引力为182千牛。

车体
EL1型和EL21型机车的轴式均为Bo-Bo-Bo,车体均由两节组成,每节车体包含了设备罩与司机室,且与每端转向架和中间转向架连接。这样的设计是由需要较大的启动制动电阻,以及更人性化的布局和设备所决定的。


转向架
转向架侧壁由钢板制成,并与横杆通过焊接相互连接。每组转向架通过短杆相互连接,传递水平纵向力;从两端转向架到中间转向架的垂直力通过安装在这些转向架之间的销钉传递;机车上的牵引力和制动力仅通过转向架传递。每端转向架设置板弹簧以实现平衡。
牵引电动机
在EL1型机车上安装六台带补偿绕组的GBM-350/1500型牵引电动机,由位于德累斯顿的萨克森工厂制造,采用轴悬形式悬挂。在额定电压为1500伏时,GBM-350/1500型牵引电动机小时输出功率为350千瓦,电流为250安,旋转频率为820转/分钟;而在持续模式时的输出功率为290千瓦,电流为205安,持续旋转频率为880转/分钟。牵引电动机电枢的最大旋转频率为2000转/分钟。牵引电动机在装有两个齿轮时的重量为3650千克。每台牵引电动机可以串联或并联连接,使用单独的DLS-350型电空接触器可实现牵引电动机连接的切换。牵引电动机的电源电路由高速开关“Gearapid”保护。

而在EL21型机车上,则安装六台带补偿绕组的四极GBM-350/1500CX型牵引电动机,由位于德累斯顿的萨克森工厂制造,采用轴悬形式悬挂。在额定电压为1500伏时,GBM-350/1500型牵引电动机小时输出功率为350千瓦,电流为290安,旋转频率为820转/分钟;而在持续模式时的输出功率为290千瓦,电流为205安,持续旋转频率为880转/分钟。牵引电动机电枢的最大旋转频率为2010转/分钟。牵引电动机在装有两个齿轮时的重量为3650千克。每台牵引电动机可以串联或并联连接,使用单独的DLS-350型电空接触器可实现牵引电动机连接的切换。
辅助设备
EL1型机车最初安装三台电空压缩机⑷,后期改为安装两台风量为150立方米/小时,罐体压力为10千克力/平方厘米的压缩机,此外,EL1型机车配备了六台电机风扇,用于冷却牵引电机和制动电阻器,两个控制电路用的发电机将1500伏的电流转换为48伏的直流电,以及一个由40个电池组成的9166.4型碱性电池,总容量为250安培·小时;EL21型机车则安装两台风量为150立方米/小时,罐体压力为9千克力/平方厘米的压缩机。
第一版EL1型机车配备了三个马特洛索夫式分配阀。每个分配阀控制每组转向架上的两个制动缸,为所有轮对提供砂石;而在EL21型机车的每组转向架上,则是安装了两个直径为304.8毫米的制动缸以及一个483型分配阀。
后记
诞生于60多年前的EL1型电力机车,不仅见证了伟大卫国战争结束后苏联经济的发展,也见证了新中国那段火红的年代,可谓是中苏两开花。而EL21型机车却见证了苏维埃故地的光怪陆离,让人唏嘘不已。


注释
⑴俄语:ЕЛ1。
⑵俄语:ЕЛ21。
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。
⑷6NM-2323型电动机(1500伏,15千瓦,14安,旋转频率为1850转/分钟)和VV 224型压缩机(风量为110立方米/小时,罐体压力为10千克力/平方厘米)。

参考
《ЭЛЕКТРОВОЗЫ СЕРИЙ EL1 и EL21》,Ye·R·阿伯拉莫夫,《Электроподвижной состав Отечественных железных дорог》,第495页-第500页;原作者为V·A·拉科夫,《Локомотивы Отечественных железных дорог 1956-1975 гг.》,第391页-第393页,以及《Локомотивы и моторвагонный подвижной состав железных дорог Советского Союза 1976-1985 гг.》,第188页-第190页
