漫談國鐵機車(6)—8K型電力機車
? ? ? ?上世紀(jì)80年代的時候,隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展,對能源尤其是煤炭的需求日益高漲。但當(dāng)時作為產(chǎn)煤大省的山西由于交通不便導(dǎo)致大量煤炭無法及時運出,同時由于部分煤層發(fā)生自然而導(dǎo)致了不少安全事故。
? ? ? ? 為了滿足我國日益增長的煤炭需要,鐵道部斥巨資對“晉煤外運”主要通道的豐沙線和石太線進行了電氣化改造,國務(wù)院也在1983年批準(zhǔn)了大秦鐵路的建設(shè)計劃。根據(jù)中華人民共和國鐵道部“內(nèi)電并舉,以電為主”的發(fā)展戰(zhàn)略,要求以8年時間,讓電力、內(nèi)燃機車牽引承擔(dān)的鐵路貨運量達到65%以上,其中電力機車務(wù)必達到35%以上。豐沙鐵路、石太鐵路以及籌建中的大秦鐵路都是重載電氣化鐵路,所以大功率的電力機車成為確?!皶x煤外運”效率的重要一環(huán)。然而當(dāng)時中國鐵路電力機車不管是在數(shù)量還是質(zhì)量上均無法滿足需要。當(dāng)時韶山1型電力機車由于技術(shù)落后且功率較低而無法滿足重載列車牽引需要;采用級間相控調(diào)壓的韶山3型電力機車在理論上可以牽引重載列車,但當(dāng)時由于機車剛剛投產(chǎn),牽引重載列車時牽引電機的故障率急劇上升,直到后來才得以解決;韶山4型電力機車在1981年才立項研制,這時連原型車還沒造出來。當(dāng)時能擔(dān)當(dāng)重載列車牽引任務(wù)的只有豐臺機務(wù)段的50臺ND4型內(nèi)燃機車且機車運行區(qū)間僅限于京原鐵路豐臺西至靈丘、京山鐵路豐臺西至南倉、豐沙鐵路豐臺西至張家口區(qū)段。
? ? ? ?為此,中國在1983年10月至12月派遣電力機車考察團赴西歐對英國、瑞士、瑞典、法國四個電氣化鐵路比較先進的歐洲國家進行電力機車考察,包括英國鐵路的87型電力機車、瑞典國鐵的Rc系列電力機車、法國國鐵的BB 15000、BB 22200型電力機車、以及瑞士聯(lián)邦鐵路的Re 4/4IV、Re 6/6型電力機車等。考察團回國后,鐵道部鑒于當(dāng)時我國自身電力機車產(chǎn)能和技術(shù)水平均不高的情況下決定從外國進口一批電力機車,一方面是為了緩解“晉煤外運”大功率電力機車數(shù)量不足的情況,另一方面引進先進技術(shù)加快國產(chǎn)電力機車的發(fā)展。為此,中國鐵道部于1985年初啟動了中國鐵路第一個技術(shù)和貿(mào)易結(jié)合的大型采購項目,通過國際招標(biāo)、按“技貿(mào)結(jié)合”方式引進一批大功率電力機車。對于機車選型,主要考慮是要滿足近期鐵路貨運的牽引要求、質(zhì)量上可靠耐用,并對國產(chǎn)電力機車有借鑒作用。?
? ? ? ? ? ?經(jīng)過一番國際招標(biāo),法國阿爾斯通公司成功中標(biāo)。這便是本集故事的主角—8K型電力機車。而他的外觀依然出自法國著名設(shè)計師雅克·庫珀 。


? ? ? ?1985年3月27日,中國機械進出口總公司與法國阿爾斯通公司五十赫茲集團在北京簽訂了有關(guān)150臺大功率電力機車的出口及技術(shù)轉(zhuǎn)讓的合同。阿爾斯通公司董事長兼五十赫茲集團代表讓·皮埃爾·德喬治(Jean-Pierre Desgeorges)、時任國務(wù)院副總理李鵬、經(jīng)貿(mào)部長鄭柘彬、鐵道部長陳璞如等出席了簽字儀式。機車貿(mào)易總額達3億美元(約合15億人民幣),是當(dāng)時中國最大的一筆外貿(mào)交易。合同規(guī)定,前148臺機車由阿爾斯通公司五十赫茲集團的貝爾福工廠制造,后兩臺機車由阿爾斯通公司轉(zhuǎn)讓技術(shù),由株洲電力機車廠制造。
? ? ? ? 機車由鐵道部命名為8K型電力機車(原型車是法國國家鐵路的BB15000型電力機車),其中8代表機車為8軸電力機車,K代表機車采用可控硅整流器。機車功率6400KW,軸式CO-CO,最高運行時速100km/h,采用晶閘管相控串聯(lián)調(diào)壓、兩段相控整流橋電路、微機控制系統(tǒng)、再生電制動等先進技術(shù),運行方式為固定重聯(lián),也可拆開使用(那豈不是......)。

? ? ??8K型機車采用了瑞士勃朗-包維利公司(BBC)的電子控制系統(tǒng),對每一個轉(zhuǎn)向架獨立供電的相控整流橋進行獨立控制,并設(shè)有故障自動檢測裝置,具有較高可靠性。其中,8K-135和8K-136號機車試驗安裝了BBC公司的MICAS(Micro-Computer Automation System)微機控制系統(tǒng),采用了微機來控制機車的牽引、制動、防空轉(zhuǎn)及故障保護等功能 [17]? 。微機系統(tǒng)采用一個16位英特爾80186中央處理器計算機車控制特性,一個16位8097微控制器控制晶閘管觸發(fā),另一個8位8031微控制器負責(zé)管理前兩者之間的通訊,均為當(dāng)時國際上最新型的處理器和微控制器產(chǎn)品。然而為了保證與其他8K型機車的設(shè)備互換性,這兩臺機車的微機控制功能及輸入、輸出信號都要與模擬控制相同,導(dǎo)致微機控制的優(yōu)勢未能充分發(fā)揮,并未具備更重要的故障診斷、記憶和顯示功能。與同期日本進口6K型機車的微機系統(tǒng)相比,8K型機車MICAS系統(tǒng)雖然硬件上較先進,但功能上并不比6K型機車全面,因此MICAS系統(tǒng)較適合用于既有機車的改造,取代模擬控制。1991年,株洲電力機車廠在MICAS系統(tǒng)系統(tǒng)基礎(chǔ)上,為韶山4型電力機車設(shè)計了微機控制系統(tǒng)并進行了試驗,成為國產(chǎn)電力機車微機系統(tǒng)的開端。同時機車使用的再生電制動較6Y2型電力機車使用的再生電制動技術(shù)更為先進.在下長大坡道時有效避免因乘務(wù)員使閘不當(dāng)造成列車放飏。

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? ? 根據(jù)合同的相關(guān)規(guī)定,阿爾斯通公司自1987年初開始交付機車并于1987年年底完成148臺機車的交付。


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? ? ?1986年7月9日,8K-001號機車在貝爾福工廠下線。機車下線后在法國米盧斯鐵路上試車。這一時期它見到了許多著名機車。




? ? ?1987年1月,8K-001號機車在法國馬賽港裝船。抵達中國后配屬北京鐵路局豐臺西電力機務(wù)段(京局臺段)并在中法雙方的技術(shù)員的部署下進行了實驗。早在8K-001號機車抵達中國前,豐臺西電力機務(wù)段在阿爾斯通公司委派的技術(shù)員的指導(dǎo)下對豐臺西電力機務(wù)段的整備場和維修車間進行了升級改造,具備了8K型電力機車輔修、小修、中修、大修和機車運用的能力。到1987年9月,已有63臺機車交付中國,豐臺西電力機務(wù)段原有的36臺韶山1型電力機車全部調(diào)配唐山機務(wù)段(京局唐段)和保定機務(wù)段(京局保段,現(xiàn)已并入豐臺機務(wù)段)。然而,就在這9個月的時間里,已經(jīng)交付并投入運用的8K型電力機車陸續(xù)出現(xiàn)因為部件質(zhì)量問題而引發(fā)的故障事件。經(jīng)檢查是由于受到合同規(guī)定交貨時間限制,8K型電力機車從簽訂合同之日起到交付第一臺機車僅用了21個月,在沒有試制樣車和充足試驗時間的情況下倉促投產(chǎn)導(dǎo)致。因此,中方同意暫緩交貨進度,以便阿爾斯通公司的技術(shù)組拿出解決方案。阿爾斯通公司用了3個月的時間將這些故障問題一一解決,機車的驗收工作于1988年初恢復(fù)。







? ? ? ??? 1989年初,148臺8K型電力機車全部交付完畢。其中65臺機車配屬北京鐵路局太原鐵路分局大同西電力機務(wù)段(京局大段)。1989年9月26日,由阿爾斯通公司技術(shù)轉(zhuǎn)讓、株洲電力機車廠生產(chǎn)的8K-149和8K-150號機車在株洲電力機車廠下線。


? ? ? 然而8K型電力機車才初到中國就先絆了一跤:1987年7月28日,豐臺西電力機務(wù)段的8K型015號、026號機車在段內(nèi)調(diào)車時相撞,機車經(jīng)修復(fù)后恢復(fù)運用,但車體結(jié)構(gòu)和強度均受到影響。1993年,經(jīng)鐵道部批準(zhǔn),兩組機車的B節(jié)機車報廢,而兩臺A節(jié)機車“二合為一”,沿用8K型026號機車號,算是非常不幸了。
輝煌時刻
? ? ? ?8K型電力機車抵達中國后,擔(dān)當(dāng)起“晉煤外運”重載列車的牽引任務(wù)以及豐沙線貨運列車牽引任務(wù),使得豐沙線上下行貨車牽引定數(shù)分別上升至4000噸和3500噸,極大提高了豐沙線貨運能力。1989年底,株洲電力機車研究所成功仿制出了8K型電力機車的主整流器、輔助變流器、電子控制柜等組件。第二年,株洲所又成功研制出8K機車的硅機組。至1993年,8K的專用集成電路,電流傳感器,GTO器件及電路陸續(xù)實現(xiàn)國產(chǎn)化。這些技術(shù)成功解決了國產(chǎn)韶山4型電力機車原本無法解決的諸多問題,使得韶山4型電力機車的改進型韶山4G投入批量生產(chǎn)。1990年,在消化吸收8K型電力機車技術(shù)的基礎(chǔ)上,株洲電力機車廠成功試制了韶山5型快速客運電力機車和韶山6型客貨兩用電力機車。

? ? ? 1988年11月,大秦鐵路一期工程(大同至石家莊)完工。湖東電力機務(wù)段隨之成立,開始配屬韶山3型電力機車,大同西電力機務(wù)段的8K型電力機車也開始向湖東電力機務(wù)段調(diào)出。1990年,鐵道部為驗證開行萬噸級重載列車的可行性,于同年5月至6月在大秦鐵路舉行了大規(guī)模的重載列車綜合試驗,其中成功采用8K型電力機車和C63型專用敞車試驗開行單機牽引6000噸和雙機牽引10000噸的重載單元列車。1995年,大秦鐵路實驗性開行8K型機車單機牽引的6000噸級列車每天20列,雙機牽引10000噸級列車每月開行一列,但由于萬噸重載列車技術(shù)尚未成熟,并曾經(jīng)發(fā)生斷鉤事故,因此當(dāng)時并未廣泛采用。2005年3月,中國鐵道部撤銷全路所有鐵路分局,北京鐵路局下轄的太原鐵路分局與大同鐵路分局合并成立新的太原鐵路局,隨后原大同機務(wù)段(太局同段)合并到大同西電力機務(wù)段(太局大段),不久原大同西電力機務(wù)段又與湖東電力機務(wù)段合并,組建成新的湖東電力機務(wù)段(太局湖段)。與此同時,豐臺西電力機務(wù)段、天津北機務(wù)段、保定機務(wù)段和張家口機務(wù)段在2005年12月整合組成了新的豐臺機務(wù)段(京局豐段)。經(jīng)過生產(chǎn)力布局調(diào)整后,所有8K型電力機車均分別配屬北京鐵路局豐臺機務(wù)段和太原鐵路局湖東電力機務(wù)段,于豐沙鐵路、大秦鐵路和北同蒲鐵路運用。
豐沙一抹橙
? ? ? ?或許是因為北京車迷多于山西車迷,8K型電力機車給人一種只存在于北京鐵路局和豐沙線的印象。正因如此,8K才成為豐沙線的代名詞。而8K雙機重聯(lián)經(jīng)過豐沙線七號橋的身影也成了其最經(jīng)典的影像。






? ? 而8K型電力機車也以其優(yōu)良的性能獲得了成為掛牌車的機會;




? ? ? ? 8K型電力機車服役期間不僅僅擔(dān)當(dāng)貨車牽引任務(wù),也擔(dān)當(dāng)過客車牽引任務(wù)。但其牽引過最久的客列便是太原云崗支線的6833/4和6823/4次列車(外號:岢嵐小票)。



謝幕之際
? ? ? ?自2007年開始,湖東電力機務(wù)段開始配屬和諧電1以及和諧電2型大功率交流傳動電力機車替代原韶山4型電力機車、DJ1型電力機車以及8K型電力機車在大秦鐵路上的重載列車牽引任務(wù)。


不可否認,8K老了
? ? 隨著和諧電1型電力機車以及和諧電2型電力機車配屬數(shù)量的逐漸增多,原湖東電力機務(wù)段湖東運用車間的8K型電力機車開始向大同西運用車間調(diào)出,部分機車調(diào)配豐臺機務(wù)段和太原機務(wù)段。同時8K不再擔(dān)當(dāng)大秦線重載列車牽引任務(wù),改當(dāng)北同蒲鐵路貨運列車牽引任務(wù)。
? ? ? 2010年,豐臺機務(wù)段開始配屬和諧電3以及和諧電2-1000系深度國產(chǎn)化機車,對8K型電力機車開始有計劃的退役并提出“接收一臺(和諧電2),退役一臺(8K)”的方針政策,到2015年年初,豐臺機務(wù)段僅有17臺尚在運用的8K型電力機車。2013年,豐臺機務(wù)段開始批量拆解報廢的8K型電力機車。



? ? ? ?由于早期和諧型電力機車車況不穩(wěn),經(jīng)常發(fā)生機破事故,因此豐臺機務(wù)段不得不放緩8K型電力機車的退役速度。2015年12月31日,以8K-144號機車牽引貨列抵達豐臺西站為信號,豐臺機務(wù)段的8K型電力機車全部退役下線,但8K-142號機車和8K-146號機車由于車況較好而擔(dān)當(dāng)了2016年的春運熱備機車,8K-141號機車還在豐臺機務(wù)段內(nèi)做了5個月的教學(xué)用車。但最終它們沒有迎來重回豐沙的機會。對于北京的車迷而言,那年的冬天格外寒冷。








? ? 而在大同。由于煤炭市場的不景氣以及和諧型電力機車的加配,湖東電力機務(wù)段的8K開始逐步封存。

謝幕北同蒲
? ? ? ? 2016年5月24日傍晚,8K-024號機車牽引6824次列車最后一次抵達大同站。完成下客后,站臺上只剩下了大車、站務(wù)和幾位車迷。


? ? ?隨著機車再一次啟動,024號機車慢慢地消失在大同的盡頭。這,恐怕是最后一次了。離開大同站后,8K-024號機車回到大同西運用車間封存,預(yù)示著8K型電力機車結(jié)束了29年的運用歷史。


卻有留存
? ? 縱使8K型電力機車已經(jīng)全部退役,但總會有幸存者來講述他們的故事(篇幅有限,不介紹全部)。
? ? ? ?8K-008號機車先后配屬于北京鐵路局豐臺西機務(wù)段(京局臺段)、豐臺機務(wù)段(京局豐段),退役后于2012年12月進入中國鐵道博物館收藏。據(jù)說鐵博的這臺008是由8K-007改號而來的也是4臺掛牌車中唯一一臺幸存的。

? ? ?8K-001號機車,先后配屬于北京鐵路局豐臺西機務(wù)段(京局臺段)、豐臺機務(wù)段(京局豐段),退役后,經(jīng)過大修,存放在北京鐵路局豐臺機務(wù)段內(nèi),作展品展示。

結(jié)語:
? ? ??? ?從1987年至2016年,8K們已經(jīng)走過了29年的歲月,見著了自己的兄弟ND4的黯然退場,看見了豐沙線的美麗景象,它們也看見了自己那之前年輕力壯的身軀逐漸不中用了,看見了來代替自己的后輩們,雖然不甘,但更多是欣慰,將自己的接力棒傳給了后輩們。今年的落坡嶺很美,但美中不足的是那一抹橙色已經(jīng)成為了歷史……