【電力機(jī)車科普】中蘇兩開花——來自德國(guó)的“大鱷魚”EL1型和EL21型工礦電力機(jī)車

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EL1型⑴和EL21型⑵電力機(jī)車為直—直流電傳動(dòng)形式。
東德黑尼格斯多夫市“漢斯·貝姆勒”電力機(jī)車廠⑶簡(jiǎn)稱“LEW”。
概述
EL1型電力機(jī)車是LEW于1957年推出的一款直流工礦電力機(jī)車。本型機(jī)車均適用于直流1500伏電氣化鐵路,并可以用車頂受電弓或者是兩側(cè)受電弓受流。此后LEW于1981年推出在EL1型機(jī)車基礎(chǔ)上改進(jìn)而來的EL21型電力機(jī)車。


歷史
1957年,LEW制造了前兩臺(tái)實(shí)驗(yàn)性機(jī)車——EL1-501號(hào)和EL1-502號(hào)機(jī)車。全蘇鐵道運(yùn)輸科學(xué)研究院在科爾金斯基煤礦對(duì)這兩臺(tái)機(jī)車進(jìn)行了測(cè)試。此后LEW批量生產(chǎn)EL1型機(jī)車,到1972年停產(chǎn)時(shí)為蘇聯(lián)制造了542臺(tái)到56〇4臺(tái)不等的EL1型機(jī)車。
在批量生產(chǎn)中,LEW根據(jù)蘇聯(lián)方面要求,對(duì)EL1型機(jī)車的設(shè)計(jì)進(jìn)行了單獨(dú)的更改——例如,自1959年以來,安裝了兩臺(tái)功率更高的電空壓縮機(jī),總風(fēng)缸位置從機(jī)車兩端設(shè)備罩底部轉(zhuǎn)移到車體頂部。而同期為中國(guó)制造的EL1型機(jī)車,總風(fēng)缸位置依然放置機(jī)車兩端設(shè)備罩底部。
1981年到1986年間,LEW為蘇聯(lián)工礦鐵路制造了265臺(tái)EL21型機(jī)車。
設(shè)計(jì)
EL1型機(jī)車是一種適用于1500伏直流電氣化鐵路的工礦電力機(jī)車,軸式為Bo-Bo-Bo,動(dòng)輪直徑為1120毫米,整備重量為150噸,最高運(yùn)行速度為65公里/小時(shí),小時(shí)輸出功率為2100千瓦,牽引力為237.32千牛;持續(xù)輸出功率為1740千瓦,牽引力為181.42千牛。
而EL21型機(jī)車的整備重量為160噸,最高運(yùn)行速度為65公里/小時(shí)。小時(shí)輸出功率為2100千瓦,牽引力為237千牛;持續(xù)輸出功率為1740千瓦,牽引力為182千牛。

車體
EL1型和EL21型機(jī)車的軸式均為Bo-Bo-Bo,車體均由兩節(jié)組成,每節(jié)車體包含了設(shè)備罩與司機(jī)室,且與每端轉(zhuǎn)向架和中間轉(zhuǎn)向架連接。這樣的設(shè)計(jì)是由需要較大的啟動(dòng)制動(dòng)電阻,以及更人性化的布局和設(shè)備所決定的。


轉(zhuǎn)向架
轉(zhuǎn)向架側(cè)壁由鋼板制成,并與橫桿通過焊接相互連接。每組轉(zhuǎn)向架通過短桿相互連接,傳遞水平縱向力;從兩端轉(zhuǎn)向架到中間轉(zhuǎn)向架的垂直力通過安裝在這些轉(zhuǎn)向架之間的銷釘傳遞;機(jī)車上的牽引力和制動(dòng)力僅通過轉(zhuǎn)向架傳遞。每端轉(zhuǎn)向架設(shè)置板彈簧以實(shí)現(xiàn)平衡。
牽引電動(dòng)機(jī)
在EL1型機(jī)車上安裝六臺(tái)帶補(bǔ)償繞組的GBM-350/1500型牽引電動(dòng)機(jī),由位于德累斯頓的薩克森工廠制造,采用軸懸形式懸掛。在額定電壓為1500伏時(shí),GBM-350/1500型牽引電動(dòng)機(jī)小時(shí)輸出功率為350千瓦,電流為250安,旋轉(zhuǎn)頻率為820轉(zhuǎn)/分鐘;而在持續(xù)模式時(shí)的輸出功率為290千瓦,電流為205安,持續(xù)旋轉(zhuǎn)頻率為880轉(zhuǎn)/分鐘。牽引電動(dòng)機(jī)電樞的最大旋轉(zhuǎn)頻率為2000轉(zhuǎn)/分鐘。牽引電動(dòng)機(jī)在裝有兩個(gè)齒輪時(shí)的重量為3650千克。每臺(tái)牽引電動(dòng)機(jī)可以串聯(lián)或并聯(lián)連接,使用單獨(dú)的DLS-350型電空接觸器可實(shí)現(xiàn)牽引電動(dòng)機(jī)連接的切換。牽引電動(dòng)機(jī)的電源電路由高速開關(guān)“Gearapid”保護(hù)。

而在EL21型機(jī)車上,則安裝六臺(tái)帶補(bǔ)償繞組的四極GBM-350/1500CX型牽引電動(dòng)機(jī),由位于德累斯頓的薩克森工廠制造,采用軸懸形式懸掛。在額定電壓為1500伏時(shí),GBM-350/1500型牽引電動(dòng)機(jī)小時(shí)輸出功率為350千瓦,電流為290安,旋轉(zhuǎn)頻率為820轉(zhuǎn)/分鐘;而在持續(xù)模式時(shí)的輸出功率為290千瓦,電流為205安,持續(xù)旋轉(zhuǎn)頻率為880轉(zhuǎn)/分鐘。牽引電動(dòng)機(jī)電樞的最大旋轉(zhuǎn)頻率為2010轉(zhuǎn)/分鐘。牽引電動(dòng)機(jī)在裝有兩個(gè)齒輪時(shí)的重量為3650千克。每臺(tái)牽引電動(dòng)機(jī)可以串聯(lián)或并聯(lián)連接,使用單獨(dú)的DLS-350型電空接觸器可實(shí)現(xiàn)牽引電動(dòng)機(jī)連接的切換。
輔助設(shè)備
EL1型機(jī)車最初安裝三臺(tái)電空壓縮機(jī)⑷,后期改為安裝兩臺(tái)風(fēng)量為150立方米/小時(shí),罐體壓力為10千克力/平方厘米的壓縮機(jī),此外,EL1型機(jī)車配備了六臺(tái)電機(jī)風(fēng)扇,用于冷卻牽引電機(jī)和制動(dòng)電阻器,兩個(gè)控制電路用的發(fā)電機(jī)將1500伏的電流轉(zhuǎn)換為48伏的直流電,以及一個(gè)由40個(gè)電池組成的9166.4型堿性電池,總?cè)萘繛?50安培·小時(shí);EL21型機(jī)車則安裝兩臺(tái)風(fēng)量為150立方米/小時(shí),罐體壓力為9千克力/平方厘米的壓縮機(jī)。
第一版EL1型機(jī)車配備了三個(gè)馬特洛索夫式分配閥。每個(gè)分配閥控制每組轉(zhuǎn)向架上的兩個(gè)制動(dòng)缸,為所有輪對(duì)提供砂石;而在EL21型機(jī)車的每組轉(zhuǎn)向架上,則是安裝了兩個(gè)直徑為304.8毫米的制動(dòng)缸以及一個(gè)483型分配閥。
后記
誕生于60多年前的EL1型電力機(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)的發(fā)展,也見證了新中國(guó)那段火紅的年代,可謂是中蘇兩開花。而EL21型機(jī)車卻見證了蘇維埃故地的光怪陸離,讓人唏噓不已。


注釋
⑴俄語:ЕЛ1。
⑵俄語:ЕЛ21。
⑶德語: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)輸收購后,原黑尼格斯多夫電力機(jī)車廠亦被龐巴迪運(yùn)輸收購。
⑷6NM-2323型電動(dòng)機(jī)(1500伏,15千瓦,14安,旋轉(zhuǎn)頻率為1850轉(zhuǎn)/分鐘)和VV 224型壓縮機(jī)(風(fēng)量為110立方米/小時(shí),罐體壓力為10千克力/平方厘米)。

參考
《ЭЛЕКТРОВОЗЫ СЕРИЙ EL1 и EL21》,Ye·R·阿伯拉莫夫,《Электроподвижной состав Отечественных железных дорог》,第495頁-第500頁;原作者為V·A·拉科夫,《Локомотивы Отечественных железных дорог 1956-1975 гг.》,第391頁-第393頁,以及《Локомотивы и моторвагонный подвижной состав железных дорог Советского Союза 1976-1985 гг.》,第188頁-第190頁
