【科普】為貝加爾-阿穆爾鐵路而生——蘇聯(lián)鐵道部VL84型電力機車

文章作者:西瓜昌真濕基(B站和百度昵稱:寧柳跨越)
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直—直流電傳動:指電力機車從直流電氣化鐵路接觸網(wǎng)受流,向直流牽引電動機供給直流電。蘇聯(lián)鐵道部VL12型電力機車為直—直流電傳動形式。
直—交流電傳動:指電力機車從直流電氣化鐵路接觸網(wǎng)受流,經(jīng)過逆變后,向交流牽引電動機供給交流電。法國國營鐵路CC 1100型電力機車為直—交流電傳動形式。
交—直流電傳動:指電力機車從交流電氣化鐵路接觸網(wǎng)受流,經(jīng)過變壓—整流后,向直流牽引電動機供給直流電。本文提及的蘇聯(lián)鐵道部VL84型電力機車為交—直流電傳動形式。
交—交流電傳動:指電力機車從交流電氣化鐵路接觸網(wǎng)受流,無需經(jīng)過變壓—整流—逆變,直接變頻后向交流牽引電動機供給交流電。法國國營鐵路BB 13000型電力機車及BB 14000型電力機車為交—交流電傳動形式。
交—直—交流電傳動:指電力機車從交流電氣化鐵路接觸網(wǎng)受流,經(jīng)過變壓—整流—逆變后,向交流牽引電動機供給交流電。白俄羅斯鐵路BKG1型電力機車為交—直—交流電傳動形式。
雙電流制電力機車:本文提及的“雙電流制”,是指采用交—直流電以及直—直流電雙制式電傳動的電力機車。蘇聯(lián)鐵道部VL61D型電力機車即為雙電流制電力機車。
俄羅斯聯(lián)邦諾沃切爾卡斯克電力機車制造廠在本文均簡稱“NEVZ”⑴。
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概述
VL84型電力機車⑵是蘇聯(lián)鐵道部的干線貨運電力機車車型之一,適用于25kV50Hz單相交流制的電氣化鐵路,由NEVZ于1979年設(shè)計制造。該型機車是在VL81型電力機車基礎(chǔ)上開發(fā)研制的實驗性車型,試驗采用全懸掛轉(zhuǎn)向架,僅試制二組并未投入批量生產(chǎn)。

背景
1974年3月起恢復(fù)建設(shè)的貝加爾-阿穆爾鐵路,于1984年10月27日底竣工,1985年通車。其中,泰舍特-烏斯季庫特區(qū)間為復(fù)線電氣化線路,烏斯季庫特-塔克西莫區(qū)間為單線電氣化線路。為沿線地形復(fù)雜的貝阿鐵路設(shè)計一種可以各種氣候條件下牽引重載貨物列車并能夠通過較大的坡道的電力機車,已是勢在必行。
測試與運用
1979年,NEVZ制造了兩組實驗性兩節(jié)重聯(lián)式八軸交流干線貨運電力機車,并定型為VL84型。按原計劃,VL84型機車作為貝阿鐵路的主力機車,因此VL84型機車又被非正式地稱為BAM型⑶。
兩組VL84型機車于1980年接受了性能試驗——VL84-001號機車在位于莫斯科謝爾賓卡的全蘇鐵道運輸科學(xué)研究院環(huán)行鐵道試驗基地進行牽引測試,VL84-002號機車則在北高加索鐵路局管內(nèi)別洛列琴斯卡亞-阿爾馬維爾區(qū)間進行了動態(tài)測試。

試驗完成后,兩組機車返廠更換為軸懸式轉(zhuǎn)向架,配屬北高加索鐵路局巴泰斯克機務(wù)段投入運用。然而,這兩組VL84型機車自始至終未能前往貝阿鐵路進行測試運行,而批量生產(chǎn)的計劃也因技術(shù)原因未能成行。

2000年前后,兩組VL84型機車退役。其中,VL84-001號機車退役后僅剩下其中一節(jié)車體在巴泰斯克機務(wù)段內(nèi),作為儲物室使用;而VL84-002號機車退役后則于2003年移交頓河畔羅斯托夫市羅斯托夫鐵路技術(shù)博物館靜態(tài)展示。

技術(shù)設(shè)計
VL84型電力機車的車體與VL81型電力機車大致相同,但由于加大了司機室空間,車體長度有所延長⑷,司機室內(nèi)并增設(shè)空調(diào)裝置。VL84型機車的長度為37940mm,比VL81型機車稍長。
在持續(xù)速度為54.8km/h時,VL84型機車產(chǎn)生的牽引力為490kN,持續(xù)牽引力為451kN;最高運行速度為120km/h。

機械部分
像VL81型機車一樣,VL84型機車采用全懸掛轉(zhuǎn)向架,牽引電動機的全部重量都支承在轉(zhuǎn)向架構(gòu)架上,大幅減少了簧下重量。一系懸掛采用軸箱兩側(cè)螺旋彈簧并配有液壓減震器,二系懸掛采用螺旋彈簧和橫向摩擦阻尼器。牽引力或制動力通過中間低位牽引拉桿傳遞。
牽引電動機的扭矩通過單側(cè)牽引齒輪、彈性橡膠元件、空心軸套等部件,從而驅(qū)動輪對。傳動齒輪比為72:23 = 3.13,齒輪齒數(shù)為13。
轉(zhuǎn)向架的軸距為2850mm,每節(jié)機車總軸距為12850mm,新輪直徑為1350mm,軸重為25±4t。

電氣部分
每節(jié)機車安裝的ODCE-5300/25-78 KhL-2型主變壓器,其次邊設(shè)有六段牽引繞組、一個輔助繞組,每一芯柱上的三個牽引繞組串聯(lián),變壓器采用強迫導(dǎo)向油循環(huán)風冷方式。
經(jīng)受電弓和主斷路器進入機車的25kV 50Hz單相交流電電流,由主變壓器牽引繞組降壓后,經(jīng)過三臺串聯(lián)的晶閘管整流機組,向兩個轉(zhuǎn)向架上每兩臺牽引電動機分別并聯(lián)供電。這種機車主電路形式與同時期NEVZ為芬蘭國鐵制造的Sr1型電力機車相同。

VL84型機車采用六極、帶補償繞組的NB-507型脈流牽引電動機。牽引電動機主電極采用“Monolith-2”型絕緣層,其余部分采用聚酰胺絕緣層。但與VL81型機車采用的NB-507型牽引電動機不同的是,VL84型機車采用的NB-507型牽引電動機的電壓為1500V,冷卻空氣流量為95m3/min,小時輸出功率提高到950kW。
VL84型電力機車并設(shè)有大功率電阻制動裝置,制動功率為6800kW。

后記
盡管VL84型機車因為各種原因未能投產(chǎn),但NEVZ結(jié)合了VL84型機車一些設(shè)計特點,為日后研制的VL85型、EP1型等型電力機車打下了基礎(chǔ)。
注釋
⑴俄語:Новочеркасский ЭлектроВозостроительный Завод。
⑵俄語:ВЛ84。
⑶取貝阿鐵路俄語名Байкало-Амурская магистраль的縮寫。
⑷這種棱角分明的司機室設(shè)計后來亦被VL85型、VL86F型以及VL80SM型電力機車所采用。
參考
《List of the vehicles — VL84 — TrainPix》:https://trainpix.org/list.php?mid=1087
《ОПЫТНЫЕ ГРУЗОВЫЕ ЭЛЕКТРОВОЗЫ ВЛ81 И ВЛ84》,V·A·拉科夫著,《Локомотивы и моторвагонный подвижной состав железных дорого Советского Союза 1976-1985 гг.》,第20頁~第25頁
《八軸ВЛ84型電力機車輔助電機》,A·I·納扎羅夫等著,張有松譯,《電力機車與城軌車輛》 1983年02期