文章作者：西瓜昌真濕基（B站和百度昵稱：寧柳跨越）

提示

• 直—直流電傳動(dòng)：本文定義是指電力機(jī)車從1500伏或者是750伏直流電氣化鐵路接觸網(wǎng)受流，向直流牽引電動(dòng)機(jī)供給直流電。本文提及的IV-KP型電力機(jī)車為直—直流電傳動(dòng)形式。

• 德國(guó)黑尼格斯多夫市漢斯·貝姆勒電力機(jī)車廠簡(jiǎn)稱“黑尼廠”；俄羅斯聯(lián)邦諾沃切爾卡斯克市諾沃切爾卡斯克電力機(jī)車廠簡(jiǎn)稱“諾切廠”。

概述

IV-KP⑴型電力機(jī)車是黑尼廠于1949年推出的一款直流工礦電力機(jī)車，其后諾切廠亦有生產(chǎn)此型機(jī)車。IV-KP型機(jī)車因?yàn)槭芰麟妷翰煌?，可分為兩種分支：適用于直流1500伏電氣化鐵路的IV-KP1型機(jī)車，以及適用于直流750伏電氣化鐵路的IV-KP2型機(jī)車。

歷史

• 黑尼格斯多夫廠版IV-KP1型機(jī)車

1945年偉大衛(wèi)國(guó)戰(zhàn)爭(zhēng)勝利后，迪納摩工廠⑵在設(shè)計(jì)師S·M·基洛夫的領(lǐng)導(dǎo)下，開發(fā)了一個(gè)采用Bo-Bo軸式的工業(yè)電力機(jī)車項(xiàng)目，該項(xiàng)目獲得了IV-KP型的車型代號(hào)——第四型直流工業(yè)電力機(jī)車。

第一臺(tái)工作電壓為1500伏的IV-KP型電力機(jī)車，于1949年在黑尼廠⑶制造。到1951年停產(chǎn)時(shí)，黑尼廠共制造了126臺(tái)IV-KP型機(jī)車。

根據(jù)黑尼廠的說(shuō)法，未來(lái)還將在IV-KP型機(jī)車的基礎(chǔ)上推出兩到三款改進(jìn)型版本。 另外，在1954年到1956年間，該工廠為蘇聯(lián)建造了五臺(tái)機(jī)車來(lái)運(yùn)輸鐵礦石，但具體運(yùn)用情況不得而知。

• 諾沃切爾卡斯克廠版IV-KP1型及IV-KP2型機(jī)車

自1950年以來(lái)，諾切廠開始生產(chǎn)IV-KP型電力機(jī)車。根據(jù)諾切廠新的設(shè)計(jì)思路，IV-KP型電力機(jī)車分為兩種亞型號(hào)——第一種亞型號(hào)機(jī)車設(shè)計(jì)用于1500伏直流電氣化鐵路，并被定型為IV-KP1型；另一種亞型號(hào)機(jī)車設(shè)計(jì)用于750伏直流電氣化鐵路，并被定型為IV-KP2型。

這些機(jī)車之間的區(qū)別在于牽引電動(dòng)機(jī)的連接方式：對(duì)于IV-KP1型機(jī)車，牽引電動(dòng)機(jī)可以串聯(lián)或串-并聯(lián)連接；而對(duì)于IV-KP2型機(jī)車，牽引電動(dòng)機(jī)則是串-并聯(lián)或并聯(lián)連接，即這兩種電力機(jī)車的牽引特性是相同的。

至1956年停產(chǎn)時(shí)，諾切廠共計(jì)制造了130臺(tái)IV-KP1型機(jī)車以及20臺(tái)IV-KP2型機(jī)車。

設(shè)計(jì)

• 總體

IV-KP型電力機(jī)車采用Bo-Bo軸式、直—直流電傳動(dòng)，輪徑為1050毫米，可通過(guò)最小半徑為40米的曲線。機(jī)車整備重量為80噸，其中5噸為配重壓鐵⑷。裝有DK-8B型牽引電動(dòng)機(jī)的IV-KP型機(jī)車，其最高運(yùn)行速度為70公里/小時(shí)，持續(xù)運(yùn)行速度為23.4公里/小時(shí)，額定牽引力為129.44千牛，持續(xù)牽引力為96.1千牛。

• 車體

IV-KP型電力機(jī)車采用全金屬的凸式車體，帶有主框架和托架，下部設(shè)有兩根橫向樞軸梁。每一根橫向樞軸梁都裝有中心滾動(dòng)軸承和兩個(gè)側(cè)彈簧支撐件，以將車體的重量傳遞到轉(zhuǎn)向架上。司機(jī)室位于兩個(gè)設(shè)備外罩之間的車體中間，而在其中一個(gè)設(shè)備外罩中有制動(dòng)機(jī)、制動(dòng)電阻以及電氣設(shè)備，在另一個(gè)設(shè)備外罩則是裝有輔助設(shè)備。

電力機(jī)車配備I·K·馬特洛索夫式空氣制動(dòng)機(jī)和分配閥、F·P· 卡贊切夫式184型調(diào)速手輪和SA-3型自動(dòng)車鉤。

• 司機(jī)室

KME-32A型司機(jī)控制器的換向手柄有三個(gè)位置：“前進(jìn)位”、“零位”和“后退位”位置，并與控制手柄配合動(dòng)作?？刂剖直?6個(gè)位置用于串聯(lián)連接（從第1個(gè)到第16個(gè)，共16個(gè)工作位置）、11個(gè)位置用于并聯(lián)連接（從第17個(gè)到第27個(gè)，共11個(gè)工作位置）和2個(gè)位置用于牽引電動(dòng)機(jī)并聯(lián)連接時(shí)的兩級(jí)磁場(chǎng)削弱。 制動(dòng)手柄有15個(gè)制動(dòng)位置。

• 轉(zhuǎn)向架

諾切廠版IV-KP型機(jī)車轉(zhuǎn)向架不同于黑尼廠版機(jī)車，其軸距從2500毫米減小到2300毫米，這使得檢查牽引電動(dòng)機(jī)變得更加不便。

轉(zhuǎn)向架軸箱采用滑動(dòng)軸承。動(dòng)輪的原始直徑為1016毫米，后提高到1050毫米。帶有框架支撐懸架的牽引電動(dòng)機(jī)沿樞軸梁的方向安裝。從牽引電動(dòng)機(jī)到輪對(duì)的傳動(dòng)是單側(cè)剛性的，齒輪比為4.69，與黑尼廠版電力機(jī)車的情況一樣。齒輪直接與輪對(duì)軸咬合。

• 電氣設(shè)備

IV-KP型電力機(jī)車的部分電氣設(shè)備由蘇聯(lián)提供——例如，由迪納摩工廠設(shè)計(jì)和制造、并應(yīng)用于蘇拉姆斯基系列電力機(jī)車上的PK-301型電空接觸器和DK-8A型牽引電動(dòng)機(jī)。

基于TE1型內(nèi)燃機(jī)車的DK-304B型牽引電動(dòng)機(jī)制造的DK-8A型牽引電動(dòng)機(jī)，在小時(shí)模式下產(chǎn)生195千瓦（750伏，275安）的功率；電動(dòng)機(jī)采用軸懸懸掛；從電動(dòng)機(jī)到輪對(duì)的單側(cè)齒輪傳動(dòng)裝置的齒輪比為16：75 = 1：4.69。

而后期制造的IV-KP型機(jī)車改為安裝同由迪納摩工廠研制的DK-8B型牽引電動(dòng)機(jī)。后者與其前輩的不同之處在于電樞槽的數(shù)量由43個(gè)提升至57個(gè)，以及電樞槽中的導(dǎo)體數(shù)量由8個(gè)減少到6個(gè)；而軸承罩的設(shè)計(jì)和集電極保持不變。DK-8B型牽引電動(dòng)機(jī)也適用于1435毫米標(biāo)準(zhǔn)軌距的輪對(duì)。 在額定電壓750伏時(shí)，DK-8B型牽引電動(dòng)機(jī)小時(shí)輸出功率為190千瓦，電流為280安，持續(xù)旋轉(zhuǎn)為525轉(zhuǎn)/分鐘；而在持續(xù)模式時(shí)的輸出功率為160千瓦，電流為235安，持續(xù)旋轉(zhuǎn)為555轉(zhuǎn)/分鐘。

帶齒輪的牽引電動(dòng)機(jī)質(zhì)量為3000千克。牽引電動(dòng)機(jī)始終成串聯(lián)連接。通過(guò)單獨(dú)的接觸器進(jìn)行牽引電動(dòng)機(jī)的靜態(tài)啟動(dòng)和切換，使所有四個(gè)牽引電動(dòng)機(jī)的串聯(lián)連接轉(zhuǎn)換到并聯(lián)連接并獲得兩級(jí)磁場(chǎng)削弱。

牽引電動(dòng)機(jī)的電源電路由保險(xiǎn)絲保護(hù)。 當(dāng)時(shí)用于VL22M型電力機(jī)車的PK-301Zh型電氣接觸器用于電源電路?？刂齐娐吩试S司機(jī)從任何操作臺(tái)上控制重聯(lián)狀態(tài)的兩臺(tái)同型機(jī)車。

• 輔助設(shè)備

IV-KP型電力機(jī)車配備了4Ku225型酸性電池，由24個(gè)引線元件組成，標(biāo)稱可提供50伏電壓給控制電路和照明電路。?

IV-KP型電力機(jī)車配備了兩組包括DK-404B型電動(dòng)機(jī)和E-500型壓縮機(jī)的電動(dòng)壓縮機(jī)、一臺(tái)DK-403B型電機(jī)風(fēng)扇，和控制電路用的DK-405A型的發(fā)電機(jī)。

運(yùn)用

• 蘇聯(lián)境內(nèi)的運(yùn)用

IV-KP型電力機(jī)車名稱中的最后一個(gè)字母僅表示受電弓根據(jù)接觸網(wǎng)的高度及其位置來(lái)選擇安裝。

第一批IV-KP1A型電力機(jī)車交付科爾金斯基煤礦，在運(yùn)用兩個(gè)月后，它們加裝重聯(lián)裝置以支持重聯(lián)運(yùn)用，同樣的機(jī)車亦交付馬格尼托格爾斯克鋼鐵廠運(yùn)用；IV-KP1B型電力機(jī)車在下塔吉爾廠礦和克里夫羅格南方濃縮廠運(yùn)用；IV-KP1V 型機(jī)車在巴卡爾鐵礦運(yùn)用。

IV-KP2A型機(jī)車則交付巴爾喀什冶煉廠和馬格尼托格爾斯克山區(qū)管理局的企業(yè)運(yùn)用。

• 中國(guó)境內(nèi)的運(yùn)用

遼寧省阜新市海州露天煤礦曾有一批黑尼廠版IV-KP1型機(jī)車運(yùn)用。而湘潭電機(jī)廠研制的ZG80-1500型工礦電力機(jī)車在車體設(shè)計(jì)上與諾切廠版IV-KP1型機(jī)車相似，但技術(shù)數(shù)據(jù)上又與后者有所區(qū)別⑸。

改造

• 與電動(dòng)自卸車組合的牽引單元

1957年7月，科爾金斯基煤礦上制造了一節(jié)VS-50型四軸自卸車。當(dāng)這節(jié)自卸車與一臺(tái)IV-KP1型電力機(jī)車連接時(shí)，機(jī)車的黏著重量與列車總重量的比率幾乎翻了一番。這使得機(jī)車能夠在陡峭的坡道上運(yùn)行，從而降低了運(yùn)用成本。當(dāng)重新研制電動(dòng)自卸車時(shí)，轉(zhuǎn)向架略有改動(dòng)⑹，更換了整體車輪并安裝了DK-8型牽引電動(dòng)機(jī)。自卸車的牽引電動(dòng)機(jī)與電力機(jī)車的牽引電動(dòng)機(jī)并聯(lián)接通，八個(gè)砂箱放置在每組轉(zhuǎn)向架的兩端；重聯(lián)電纜放置在自卸車和電力機(jī)車之間。

電動(dòng)自卸車的空重為46噸，載重量為50噸，即黏著重量為96噸。該項(xiàng)目由工程師V·N·羅津斯基和Yu·S·奧哲戈夫開發(fā)。

這組帶有電動(dòng)自卸車的IV-KP1型機(jī)車成為蘇聯(lián)第一組與電動(dòng)自卸車組合的牽引單元。其缺點(diǎn)包括運(yùn)行以及維修的復(fù)雜性。由于在裝載時(shí)存在灰塵和巖石對(duì)機(jī)車的影響，自卸車的電氣設(shè)備比電力機(jī)車在更苛刻的條件下工作。

• 與內(nèi)燃機(jī)車組合的牽引單元

IV-KP1型電力機(jī)車的第二種改造是在其上安裝柴油發(fā)電機(jī)，使之與電力機(jī)車組合成為牽引單元。20世紀(jì)50年代中期，馬格尼托格爾斯克鋼鐵廠試圖用更高效的機(jī)車替換剩余的蒸汽機(jī)車，但當(dāng)時(shí)鋼鐵廠的蒸汽機(jī)車?yán)^續(xù)在線上運(yùn)用，而由于各種原因，不可能延長(zhǎng)接觸網(wǎng)。

該鋼鐵廠在一臺(tái)黑尼廠版IV-KP1型機(jī)車中，安裝了輸出功率為220.6千瓦的巴爾瑙爾工廠制1D12型柴油機(jī)，以及輸出功率為195千瓦的MTT 49 / 25-3型直流發(fā)電機(jī)。這種柴油發(fā)電機(jī)組先前用于TU2型窄軌內(nèi)燃機(jī)車。這組牽引單元成為蘇聯(lián)第一組與內(nèi)燃機(jī)車組合的牽引單元，能夠取代兩臺(tái)E型蒸汽機(jī)車。

后記

這款誕生于70年前的工礦電力機(jī)車，不僅見證了偉大衛(wèi)國(guó)戰(zhàn)爭(zhēng)結(jié)束后蘇聯(lián)經(jīng)濟(jì)的恢復(fù)與發(fā)展，也見證了新中國(guó)的百?gòu)U待興，真可謂是中蘇兩開花。

注釋

⑴俄語(yǔ)：IV-КП。

⑵俄語(yǔ)：Акционерная электромашиностроительная компания ?Динамо?。該工廠是俄羅斯最大和最古老的電動(dòng)機(jī)械制造企業(yè)之一，生產(chǎn)城市軌道交通（地鐵，有軌電車，無(wú)軌電車）的電氣設(shè)備，以及起重機(jī)。

⑶德語(yǔ)：Volkseigene Betrieb Lokomotivbau Elektrotechnische Werke ?Hans Beimler“ Hennigsdorf；直譯為人民企業(yè)黑尼格斯多夫市“漢斯·貝姆勒”電力機(jī)車廠。該廠戰(zhàn)前為AEG公司一部分，戰(zhàn)后被東德當(dāng)局國(guó)有化。1990年德國(guó)統(tǒng)一后該廠被Adtranz公司接收。在2001年Adtranz公司被龐巴迪運(yùn)輸收購(gòu)后，原黑尼格斯多夫電力機(jī)車廠亦被龐巴迪運(yùn)輸收購(gòu)。

⑷黑尼廠版機(jī)車為7.4噸配重壓鐵。

⑸ZG80-1500型工礦電力機(jī)車主要參數(shù)：黏著重量為80噸，軸重20噸；小時(shí)牽引功率為880千瓦，持續(xù)功率為760千瓦；小時(shí)牽引力為140.62千牛，持續(xù)牽引力為112.58千牛。

⑹自卸車的軸距從1850毫米增加到2190毫米。

參考

• 《ЭЛЕКТРОВОЗЫ СЕРИИ IV-КП》，Ye·R·阿伯拉莫夫，《Электроподвижной состав Отечественных железных дорог》，第492-第496頁(yè)；原作者為V·A·拉科夫，《Локомотивы Отечественных железных дорог 1845-1955 гг.》，第546-第549頁(yè)