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韶山7D型電力機車
鎖定
- 生產廠商
- 大同機車廠
- 生產型號
- SS7D
- 序列編號
- 0001~0058、0631
- 生產年份
- 1999年—2002年
- 產 量
- 59台
- 主要用户
- 中國鐵路總公司
- 暱 稱
- 變形金剛
韶山7D型電力機車發展歷史
韶山7D型電力機車研製
機車圖片(4張)
韶山7D型電力機車是在韶山7C型電力機車基礎上研製的新型客運電力機車,設計遵循了簡統化、標準化、系列化原則。韶山7D型機車沿用了韶山7系列電力機車的Bo-Bo-Bo軸式,並採用了牽引電機架承式全懸掛、輪對空心軸六連桿傳動方式,通過降低軸重、減小簧下重量、優化懸掛剛度等技術改進措施,使機車既能夠適應小半徑曲線,又滿足直線區段提速需要。此外,機車並採用了微機控制系統、邏輯控制單元、獨立風道通風等新技術。
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韶山7D型電力機車試驗
首兩台韶山7D型機車出廠後進行了一系列各類型試驗,其中0001號機車於2000年2月在鐵道部科學研究院環形鐵道試驗基地順利通過安全評估試驗,並於同年3月28日在京廣鐵路鄭州至廣水區段間進行了試驗設備數據線路調試,4月1日至2日分別在鄭州至廣水、鄭州至漯河區段進行動力學試驗和制動試驗,期間最高試驗速度達190.3公里/小時。試驗結果表明,韶山7D型電力機車的牽引性能、緊急制動性能、動力學性能都完全滿足設計任務書的要求。
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韶山7D型0001、0002號機車分別從2000年4月、5月起,在鄭州鐵路局西安機務段投入運行考核,承擔隴海鐵路鄭州至西安間的長交路客運牽引任務;至2000年12月底,兩台機車均已經分別完成20萬公里的運行考核,並無發生機破,僅臨修一次
[3]
。在此期間,韶山7D型機車又在2000年9月參與了新歐亞大陸橋提速平推試驗,由時任鐵道部副部長劉志軍率領鐵道部科學研究院和機車車輛工廠的專家,親自指揮試驗車平推檢查隴海鐵路、蘭新鐵路、北疆鐵路;韶山7D型機車順利完成了隴海鐵路鄭州至天水段的提速牽引試驗,最高運行速度達到147公里/小時。
韶山7D型機車完成運行考核後,於2001年1月在鐵科院環形鐵道試驗基地進行整車型式試驗,包括牽引性能、制動性能、受電弓性能、功率因數和諧波、過電壓和機車稱重試驗。2001年4月,韶山7D型電力機車正式部級科技成果鑑定。
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此外,韶山7D型機車也曾經在2003年擔任中國鐵路第五次大提速的提速牽引試驗機車。2003年12月15日至16日,韶山7D型0053號機車完成了隴海鐵路西安至蘭州區間往返1300餘公里的提速試驗,試驗列車編組19輛,期間最高時速達到173.5公里。同年12月21日,韶山7D型0053號機車又完成了京廣鐵路長沙至北京區間的提速試驗,同樣牽引19輛編組試驗列車,以10小時50分完成了1587公里的路程,其平均速度達146.492公里/小時,時任鐵道部部長劉志軍、副部長胡亞東等人蔘與了這次試驗。
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韶山7D型電力機車生產和運用
完成鑑定之後,韶山7D型機車於2001年投入批量生產,至2002年12月停產,大同機車廠累計生產了59台韶山7D型電力機車,機車編號為0001~0058、0631,全部配屬西安機務段運用。當中0631號車被命名為“鋼人鐵馬號”,是西安機務段第四代“鋼人鐵馬號”機車,於2002年接替了上一代的東風4型0631號機車,2018年4月由和諧電3D型0631號機車接替。
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韶山7D型機車初期主要由西安機務段西鄭快車隊運用,擔當隴海鐵路西安至鄭州間的客運牽引任務。此後,又在2003年投入西康鐵路運用,取代韶山1型電力機車。2005年,隨着中國鐵路實行撤銷鐵路分局的體制改革,原鄭州鐵路局下轄的西安鐵路分局與安康鐵路分局合併成立新的西安鐵路局,所有韶山7D型機車改配屬為西安鐵路局。至2006年,原寶雞機務段與西安機務段、新豐鎮機務段重新整合後,貫通了西安—寶雞—廣元的客運長交路,韶山7D型機車開始出現於寶成鐵路。其中西安至深圳K448/7次列車由SS7D擔任西安至南陽交路,隨着中國鐵路進一步推廣實行機車長交路,西安機務段的韶山7D型機車也於2007年4月起直通成都,2010年1月起直通武昌(這些交路於2014年更換和諧3D型電力機車擔當)。隨後又擔任包西鐵路西安至、延安、榆林,黃韓侯鐵路西安至韓城、西平鐵路西安至長武、寶中鐵路寶雞至平涼。2018年10月,SS7D再次擔任西安—安康——漢中—廣元—成都和西安—安康—達州—成都交路,一機直達,安康、廣元進行司機交路輪乘。
韶山7D型電力機車技術特點
韶山7D型電力機車總體佈置
韶山7D型電力機車是六軸幹線客運電力機車。車體採用了框架式整體承載結構,總體佈置沿用雙側走廊、兩端司機室;全車共分七個間隔室,中間為變壓器室、然後向兩側依次為1、2端高壓室,1、2端輔助室,1、2端司機室。主要電器設備以機車最重設備主變壓器為中央,其他設備分平面斜對稱佈置為主,有利於重量平衡;車頂兩端司機室之後各裝一台TSG3-630/25型單臂式受電弓;車頂中部裝一台主斷路器。為了減小因機車速度提高而增大的輪軌作用力,韶山7D型機車軸重定為21噸、總重126噸,比韶山7C型機車分別減少1噸和6噸,因此機車總體、車體、轉向架、變壓器等各主要部件均做了輕量化設計;機車車體也經過重新設計,增加了側梁高度以保證車體的垂向剛度,側牆兩端頂部設有通風口以滿足車體獨立通風的要求,並對機車頭型進行全新微流線化設計
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。另外,自0029號機車起改為標準化司機室。
車內電氣設備沿用了韶山7系列機車的屏櫃化、單元化佈置方式。韶山7D型機車也是中國第一種採用獨立通風系統的電力機車,取代了側牆百葉窗進風車體通風方式,獨立通風采用側牆夾層進風道,按冷卻對象分為牽引電機通風、制動電阻通風、交流輔助裝置通風和變壓器通風四大通風支路;每條通風支路均有自己獨立的進、出風風道,有助減低車內負壓,改善機車防塵效果及防寒性能。
韶山7D型電力機車機車主電路
韶山7D型機車的司機室(3張)
由於上述變化,機車變壓器也經過了改進。韶山7D型機車仍然使用韶山7系列電力機車的一體化殼式變壓器,包括主變壓器、平波電抗器、高壓電流互感器、供電電抗器等,共用冷卻油箱;由於主電路改用三段半控橋,因此增加了牽引繞組輸出,並取消了功率因數補償電抗器
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。韶山7D型電力機車設有兩組主電路,中間轉向架上的兩台牽引電動機分屬前後兩組,機車牽引時向兩組各三台牽引電動機並聯供電,有利於充分發揮粘着、防止發生空轉;此外,每調壓整流電路還有一段勵磁半控橋給三台串聯的電機他勵繞組供電。由於韶山7型機車採用了復勵牽引電機,因此只要平滑減少他勵電流,就能夠實現無級磁場削弱。機車恆功率速度範圍由韶山7C型機車的76~120公里/小時後移至96~160公里/小時。
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韶山7D型電力機車並具有向旅客列車供電功能,供電裝置的電路結構和韶山7C型、韶山8型機車基本相同,額定輸出電壓為600伏特直流電,輸出容量為2×400千瓦,為分兩路向客車供電。此外,韶山7D型機車並增加了自動過分相功能。
韶山7D型電力機車轉向架
機車走行部與韶山7型機車大致相同,為三台兩軸轉向架,所有車軸均為動軸,機車軸式Bo-Bo-Bo,機車固定軸距較短,曲線通過性能好。轉向架採用旁承彈簧承受車體載荷的無搖枕轉向架。三台轉向架各自獨立,中間轉向架與兩端轉向架的區別在於增加了橫向位移的橫動裝置,相對於車體有多達220毫米的橫向偏移量,取消了停車制動裝置,二系懸掛靜撓度稍大,因此無法與兩端轉向架互換使用。牽引力和制動力通過Z型低牽引拉桿牽引裝置傳遞,車體上有六個牽引拉桿座,通過六根牽引拉桿分別與三台轉向架呈“Z”形聯接,兩端轉向架牽引點交於軌面以下10毫米,並能夠靈活調節,有利於通過曲線和減少軸重轉移,輔之以電氣軸重轉移補償,能獲得較高的粘着性能。一系懸掛採用軸箱螺旋彈簧和橡膠墊加油壓減震器的獨立懸掛結構;二系懸掛採用螺旋彈簧系統、橡膠元件和油壓減震器的組合,中間轉向架並設有滾子軸承,並設有抗蛇行油壓減震器。
韶山7D型機車使用ZD120A型牽引電動機,改進自韶山7C型機車使用的ZD120型牽引電機。兩者均為六極、中電壓、帶有補償繞組、全H級絕緣、全疊片機座的復勵脈流牽引電動機,結構上基本相同,僅性能參數有所差異,其中ZD120A型牽引電機提高了額定電壓、增加了功率
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。牽引電機採用架承式全懸掛、雙側六連桿輪對空心軸傳動。
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韶山7D型電力機車事故
2003年10月11日上午7時48分,配屬鄭州鐵路局西安機務段的韶山7D型0046號機車,牽引由西寧至鄭州的2010次旅客列車(今T389/390次列車)經由隴海鐵路運行。當列車運行至義馬站至鐵門站間,因下雨導致鐵路旁邊山體突然滑坡,列車停車不及,造成機車及機車後五節車廂脱軌,三名旅客輕傷,隴海鐵路中斷行車十多個小時
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。機車事故後報廢。
韶山7D型電力機車機車命名
機車編號 | 名稱 | 備註 |
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SS7D-0051 | 已摘牌 | |
SS7D-0631 | 已除名 |
韶山7D型電力機車技術數據
華氏輪式 | 0-4-4-4-0 |
UIC軸式 | Bo'Bo'Bo' |
1,435毫米 | |
輪徑 | 1,200毫米(半磨耗) |
軸重 | 21噸 |
軸距 | 2,880毫米(固定軸距) |
通過最小曲線半徑 | 125米 |
機車長度 | 20,800毫米(車底架長) 22,016毫米(車鈎中心距) |
機車寬度 | 3,105毫米 |
機車高度 | 4,120毫米(車頂平面至軌面) |
整備重量 | 126噸 |
受流電壓 | 單相交流 25 kV/50 Hz |
傳動方式 | 交—直流電 |
牽引電動機 | ZD120A × 6 |
最高速度 | 170公里/小時(營運) 190.3公里/小時(試驗) |
持續速度 | 96公里/小時 |
牽引功率 | 4,800千瓦 |
牽引力 | 245千牛(起動) 171千牛(持續) |
制動方式 | 踏面制動、加饋電阻制動 |
制動功率 | 4,000千瓦(電制動) |
列車制動 | 空氣制動 |
- 參考資料
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- 1. 馬喜柱.技術動態:SS7D型客運電力機車新進展.《機車電傳動》.株洲:株洲電力機車研究所,2000年4月:45
- 2. 楊永林.SS7D型電力機車通過部級科技成果鑑定.《機車電傳動》.株洲:株洲電力機車研究所,2001年3月
- 3. 中國鐵道學會.《中國鐵道學會 科學技術獎 2002年獲獎成果簡介 (上)》.北京:中國鐵道學會,2002年
- 4. 郭乃華.動態消息:鐵路第五次提速試驗情況簡介.《機車電傳動》.株洲:株洲電力機車研究所,2004年2月:43
- 5. “鋼人鐵馬號”是西安機務段最著名的機車組,成立於1959年的潼關機務段,1960年調到西安機務段至今,1964年5月1日被陝西省總工會命名為“鋼人鐵馬”,1978年被鐵道部樹為“百面紅旗”之一。第一代機車為解放型631號蒸汽機車,1970年4月換型為前進型1060號蒸汽機車,1991年換型為東風4型0631號內燃機車,2002年換型為韶山7D型0631號電力機車,其後於2018年4月再換型為和諧3D型0631號電力機車。自1959年起截至2004年10月,這個機車組已累計安全行走542萬公里,相當於環繞地球119圈。
- 6. 西安機務段舉行第五代“鋼人鐵馬”號機車掛牌命名儀式 .央廣網.2018年5月8日
- 7. 王挺、郭同生.SS7D型電力機車車體靜強度及模態分析.《UFC2005中國用户論文集》:通力有限公司,2005年
- 8. 韶山7D型電力機車 .中國北車集團大同電力機車有限責任公司
- 9. 李榆倉.SS7D型電力機車主變壓器和電抗器的設計.《機車電傳動》.株洲:株洲電力機車研究所,2001年11月:9–12
- 10. 嚴雲升.SS7D機車微機控制的幾個特殊問題.《機車電傳動》.株洲:株洲電力機車研究所,2001年9月:43–47
- 11. 旅客列車遭遇山體滑坡5節車脱軌 隴海線中斷 .新華網.2003年10月11日
- 12. 山體滑坡致中斷約12小時 隴海線已搶修恢復通車 .中國新聞網.2003年10月11日
- 13. 西安機務段“先鋒號”機車掛牌命名儀式 .西安趙建強.2018年7月1日
- 14. 跨越時代的“鋼人鐵馬”——記西安鐵路分局西安機務段631機車組 .秦風網.2004年8月19日
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