日本国铁ED54型电力机车
ED54型电力机车(日语:ED54形電気機関車)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1926年(大正15年)从瑞士引进,由勃朗-包维利股份公司(BBC)、瑞士机车和机器制造厂(SLM)设计制造,适用于供电制式为1500伏直流电的电气化铁路。
ED54 | |
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概览 | |
类型 | 电力机车 |
原产国 | ![]() |
生产商 | BBC、SLM |
生产年份 | 1926年 |
产量 | 2台 |
主要用户 | ![]() |
技术数据 | |
UIC轴式 | 1ABA1 |
轨距 | 1,067毫米 |
机车长度 | 13,600毫米(车钩中心距) |
机车宽度 | 2,745毫米 |
机车高度 | 3,920毫米 |
整备重量 | 77.75吨 |
受流电压 | DC 1500V |
传动方式 | 直—直流电 |
牵引电动机 | MT20 |
最高速度 | 100公里/小时 |
持续速度 | 63公里/小时 |
牵引功率 | 1,540千瓦(小时) |
牵引力 | 8,200公斤(持续) |
历史
1926年(大正15年),为了满足东海道本线的电气化需要,日本铁道省向瑞士订购了两台干线客运电力机车,当时定型为7000型电力机车(7000、7001)。机车的机械部分由瑞士机车和机器制造厂(SLM)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ED54型电力机车。ED54型电力机车投入运用后,始终都在东海道本线担当旅客列车的牵引任务,并先后配属国府津机关区、沼津机关区和东京机关区。
与同时期采用抱轴悬挂式牵引电动机的其他电力机车相比,虽然布赫利式传动方式能够大幅减少牵引电动机承受的振动冲击,但由于这种电力机车数量较少,且该传动方式结构特殊,因而对机车的检修维护和运用管理造成一定困难,乘务人员亦较抗拒驾驶该型机车。结果,ED54型电力机车的运用频率越来越低,甚至在六个月内机车仅走行了180公里。1930年代中期以后,随着各种新型国产电力机车投入服务,ED54型电力机车很快就退出了运用,至1930年代末已经被弃置在大宫工场的侧线。1948年11月,ED54型电力机车正式除籍。ED54-2号机车在报废后很长时间仍然被放置在大宫工场内,至1960年代中期才被拆解。
技术特点
ED54型电力机车是干线客运用的直流电力机车,适用于供电制式为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,车体构造与ED12型电力机车大致相同。车体两端各设有一个司机室,车体中部为电气室,电气室内中央顺序布置了四台大型牵引电动机,凸轮轴接触器、起动电阻、电动发电机等装置安装在其中一侧,而电动通风机安装在顶棚下方。机车两端为通过台区域,并有突出于车体两端的檐篷。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。
ED54型电力机车最重要的特点是其走行部结构。表面上,该型机车看起来似乎采用1-D-1轴式,但事实上是更为复杂的1ABA1轴式。ED54型电力机车具有两对导轮和四对动轮,走行部结构类似于德国蒸汽机车的克劳斯-亥姆霍兹式转向架。第一对及第四对动轮分别与两端的两对导轮组成联动轮对,虽然动轮和导轮均安装在同一底架上,但两者之间具有杠杆式联动机构,配合第一对及第四对动轮的横移量,可以使机车通过曲线时动轮配合导轮作一定程度的横向位移,从而提高机车的曲线通过能力,减轻轮缘磨耗。
传动系统方面,ED54型电力机车亦采用了特殊的布赫利驱动方式,与当时普遍采用的轴悬式驱动方式截然不同。轴悬式驱动是指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。而布赫利驱动方式是铁路机车上最早应用的弹性传动方式之一,由瑞士勃朗-包维利股份公司发明。牵引电动机固定地安装在车架上,通过具有连杆机构的齿轮向轮对传递扭矩,传动齿轮由两对连杆机构和特殊形状的齿轮所组成,能够吸收机车行驶时轮对各个方向的跳动。因此,该种传动方式使较重的电动机重量与轮对的簧下重量相互分离,使牵引电动机不承受从轮对传递的振动冲击,为提高列车运行速度创造了条件。然而,由于传动装置的复杂性,其制造和维修都需要较高的工业水平。事实上,ED54型电力机车的齿轮箱在大宫工场进行完整解体检查及再度组装后,亦没有完全恢复到出厂时候的状态。
ED54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。牵引电动机采用MT20型直流串励电动机,额定功率为385千瓦,额定电压为675伏特,额定转速为每分钟700转。ED54型电力机车是日本国铁之中功率最大的D型动轮四轴旧型电力机车,小时功率可达1540千瓦。
参看
参考文献
- 日高冬比古. JNRの電気機関車3 ED12・ED54. 《铁道ファン》 (交友社). 1963年7月, 25: 19–24.
- 西城浩志. BROWN BOVERI LOCOMOTIVES ON THE JAPANESE GOVERNMENT RAILWAYS. 《铁道史资料保存会会报 铁道史料 第91号》 (铁道史资料保存会). 1998, 91: 1–20.