日本國鐵ED12型電力機車
日本國鐵ED12型电力机车(日语:国鉄ED12形電気機関車/こくてつED12がたでんききかんしゃ Kokutetsu ED12-gata denki kikansha */?)是日本铁路的第一代干线电力机车车型之一,由日本国有铁道的前身铁道省于1923年(大正12年)从瑞士引进,由勃朗-包维利股份公司(BBC)、瑞士车辆和升降机制造股份公司(SWS)设计制造,适用于供电制式为1500伏直流电的电气化铁路。
日本國鐵ED12型電力機車 | |
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![]() 西武铁道E52号机车(原ED12 2号机车) | |
概览 | |
类型 | 电力机车 |
原产国 | ![]() |
生产商 | BBC、SWS |
生产年份 | 1923年 |
产量 | 2台 |
主要用户 | ![]() |
技术数据 | |
华氏轮式 | 0-4-4-0 |
UIC軸式 | Bo'Bo' |
轨距 | 1,067毫米 |
轮径 | 1,400毫米 |
机车长度 | 12,920毫米(车钩中心距) |
机车宽度 | 2,745毫米 |
机车高度 | 4,135毫米 |
整备重量 | 59.22吨 |
受流电压 | DC 1500V |
传动方式 | 直—直流电 |
牵引电动机 | MT11 |
最高速度 | 65公里/小时 |
持续速度 | 31公里/小时 |
牵引功率 | 875千瓦(小时) |
牵引力 | 10,200公斤(持续) |
历史
背景
1922年(大正11年),日本铁道省决定对东海道本线实施电气化改造。由于当时日本并没有制造干线电力机车的经验,因此决定采用首先从国外引进的办法。日本向美国订购了两台1000型电力机车(ED10型电力机车)和两台1010型电力机车(ED11型电力机车),又向瑞士订购了两台形式类似的1020型电力机车以作比较,其中机械部分由瑞士车辆和升降机制造股份公司(SWS)制造,电气设备由勃朗-包维利股份公司(BBC)提供。1928年(昭和3年)10月,根据铁道省的车辆形式称号规程修订,该型机车改称为ED12型电力机车。
运用
ED12型电力机车投入运用初期,首先配属到东京机关区,主要在东海道本线担当货物列车的牵引任务。二战结束后,虽然机车性能和可靠性均十分理想,但在维护方面相对同期其他电力机车较为复杂,因此日本国铁决定提早退役ED12型电力机车。1948年11月,ED12-1号机车停运报废。1949年3月,ED12-2号机车停运报废。
两台机车从国铁除籍后,于1949年(昭和24年)被转让予西武铁道,并改称为E51型电力机车。为了减轻机车重量以改善线路适应性,西武铁道决定对机车进行如下改进,包括取消牵引电动机的冷却通风机,为了补偿冷却性能上的不足,在车体侧墙上新开了一些通风窗口;改装较轻型的空气压缩机;另外还重新布置了司机操纵台的设备,以改善司机的瞭望条件。
E51型电力机车在西武铁道投入运用初期,主要用于担当西武新宿线的货物列车牵引任务,后来又改为投入西武池袋线和西武国分寺线运用。西武铁道终止货运业务之后,机车改为用于牵引工务列车。至1976年(昭和51年),E51号机车因车轴损伤而停运报废,后来在小手指车辆管理所拆解。1987年(昭和62年),E52号机车亦随着E31型电力机车的引进而停运报废,并静态保存于西武铁道横濑车辆基地。
技术特点
总体结构
ED12型电力机车是干线货运用的直流电力机车。因应当时日本铁路的早期电气化铁路的供电方式,该型机车设计适用于供电制式为600伏、1200伏或1500伏直流电的电气化铁路。机车采用非承载式结构的全金属箱形车体,车体各项载荷全部由底架承担,车体侧墙和顶盖不参与承载。
车体两端各设有一个司机室,车体中部为电气室,电气室内有贯通的中央内走廊连接两端司机室。电气室左右两侧均设有三个通风百叶窗口,是牵引电动机通风机的冷却通风机进风口;电气室两侧还设有四个采光玻璃窗,方便机车内设备的检查和维护。机车两端为通过台区域,并有突出于车体两端的檐篷。司机室内机车运行方向左侧设有司机操纵台,以及电压表、电流表、风缸压力表等仪表,在机车运行方向的右侧设有一扇端门,左右两侧各设有一扇侧窗。车顶相对两端司机室上方的位置各装有一台双臂式受电弓。
转向架
机车走行部为两台二轴转向架,车钩直接安装在转向架构架的端梁上。两台转向架之间设有弹性联接装置,以提高机车的小半径曲线通过性能,并用于传递牵引力。转向架构架采用钢板铆接结构,轮对采用1,400毫米的大直径车轮,轴箱采用导框式定位机构,轴箱悬挂装置采用钢板弹簧。转向架采用旁承支重设计,心盘只作为转向架相对车体的旋转中心。牵引电动机采用抱轴式悬挂,牵引电动机的一端安装在转向架构架上,而另一端通过抱轴承刚性抱合在车轴上。牵引电动机输出的扭矩通过一级减速双侧斜齿轮传递给轮对,牵引齿轮传动比为23:90(1:3.91)。
传动系统
ED12型电力机车是直—直流电传动的直流电力机车,通过调节起动电阻、牵引电动机的串—并联转换和磁场削弱来达到调速的目的。机车起动和加速时,逐步减少起动电阻的阻值,然后将四台直流牵引电动机从串联转入并联连接,从而实现有级调速。机车还可以对牵引电动机使用一级磁场削弱,作为恒功区的辅助调速手段。起动电阻器采用铸铁制造的栅极电阻,通过车顶的通风口实现自然通风。机车控制器共有13个运行级位,其中串联状态8位、并联状态4位,磁场削弱1位,通过两组凸轮轴控制器控制18个开关,控制电路采用110伏直流电。机车具有重联控制功能,机车端部设有重联插座。
牵引电动机采用GDTM-75/6 22型六极串励直流电动机(铁道省标准型号为MT11型)。这种牵引电动机可以根据600伏、1200伏或1500伏的接触网电压,而有两种工作模式。当网压为600伏或1200伏时,电动机端电压为540伏,小时功率为187.5千瓦,额定转速为每分钟350转;当网压为1500伏时,电动机端电压为750伏,小时功率为258.75千瓦,额定转速为每分钟530转。牵引电动机采用强迫通风冷却。
参看
参考文献
- 日高冬比古. JNRの電気機関車3 ED12・ED54. 《鉄道ファン》 (交友社). 1963年7月, 25: 19–24.
- 後藤文男. 西武鉄道 電気機関車小史1. 《鉄道ファン》 (交友社). 2008年12月, 572: 118–121.
- 西城浩志. BROWN BOVERI LOCOMOTIVES ON THE JAPANESE GOVERNMENT RAILWAYS. 《鉄道史資料保存会会報 鉄道史料 第91号》 (鉄道史資料保存会). 1998, 91: 1–20.