文章作者：西瓜昌真濕基（B站和百度昵稱(chēng)：寧柳跨越）

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• 直—直流電傳動(dòng)：指電力機(jī)車(chē)從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。蘇聯(lián)鐵道部VL12型電力機(jī)車(chē)為直—直流電傳動(dòng)形式。

• 直—交流電傳動(dòng)：指電力機(jī)車(chē)從直流電氣化鐵路接觸網(wǎng)受流，經(jīng)過(guò)逆變后，向交流牽引電動(dòng)機(jī)供給交流電。法國(guó)國(guó)營(yíng)鐵路CC 1100型電力機(jī)車(chē)為直—交流電傳動(dòng)形式。

• 交—直流電傳動(dòng)：指電力機(jī)車(chē)從交流電氣化鐵路接觸網(wǎng)受流，經(jīng)過(guò)變壓—整流后，向直流牽引電動(dòng)機(jī)供給直流電。本文提及的蘇聯(lián)鐵道部VL81型電力機(jī)車(chē)為交—直流電傳動(dòng)形式。

• 交—交流電傳動(dòng)：指電力機(jī)車(chē)從交流電氣化鐵路接觸網(wǎng)受流，無(wú)需經(jīng)過(guò)變壓—整流—逆變，直接變頻后向交流牽引電動(dòng)機(jī)供給交流電。法國(guó)國(guó)營(yíng)鐵路BB 13000型電力機(jī)車(chē)及BB 14000型電力機(jī)車(chē)為交—交流電傳動(dòng)形式。

• 交—直—交流電傳動(dòng)：指電力機(jī)車(chē)從交流電氣化鐵路接觸網(wǎng)受流，經(jīng)過(guò)變壓—整流—逆變后，向交流牽引電動(dòng)機(jī)供給交流電。白俄羅斯鐵路BKG1型電力機(jī)車(chē)為交—直—交流電傳動(dòng)形式。

• 雙電流制電力機(jī)車(chē)：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(dòng)的電力機(jī)車(chē)。蘇聯(lián)鐵道部VL61D型電力機(jī)車(chē)即為雙電流制電力機(jī)車(chē)。

• 俄羅斯聯(lián)邦諾沃切爾卡斯克電力機(jī)車(chē)制造廠在本文均簡(jiǎn)稱(chēng)“NEVZ”⑴。

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概述

VL81型電力機(jī)車(chē)⑵是蘇聯(lián)鐵道部的干線貨運(yùn)電力機(jī)車(chē)車(chē)型之一，適用于25kV50Hz單相交流制的電氣化鐵路，由NEVZ于1976年設(shè)計(jì)制造。該型機(jī)車(chē)是在VL80T型電力機(jī)車(chē)基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)研制的實(shí)驗(yàn)性車(chē)型，試驗(yàn)牽引電動(dòng)機(jī)全懸掛轉(zhuǎn)向架和復(fù)合式通風(fēng)系統(tǒng)，僅試制一組并未投入批量生產(chǎn)。

研制和運(yùn)用

NEVZ除了研制采用單電機(jī)全懸掛轉(zhuǎn)向架的VL83型電力機(jī)車(chē)外，也開(kāi)始研制采用雙電機(jī)全懸掛轉(zhuǎn)向架的兩節(jié)重聯(lián)式八軸交流干線貨運(yùn)電力機(jī)車(chē)。在全蘇電力機(jī)車(chē)研究與設(shè)計(jì)院的指導(dǎo)下，NEVZ于1976年底試制了首組原型車(chē)——VL81-001號(hào)機(jī)車(chē)，定型為VL81型。

在研制雙電機(jī)全懸掛轉(zhuǎn)向架的同時(shí)，NEVZ設(shè)計(jì)師們決定研制牽引電動(dòng)機(jī)復(fù)合式通風(fēng)系統(tǒng)，目的是減少通風(fēng)能耗來(lái)提高交流電力機(jī)車(chē)的效率。

1977年，VL81-001號(hào)機(jī)車(chē)在進(jìn)行了通風(fēng)系統(tǒng)和動(dòng)態(tài)強(qiáng)度的初步測(cè)試后，開(kāi)始試運(yùn)行。 1978年，VL81-001號(hào)機(jī)車(chē)通過(guò)了動(dòng)態(tài)強(qiáng)度測(cè)試。測(cè)試完成后，NEVZ將VL81-001號(hào)機(jī)車(chē)的全懸掛轉(zhuǎn)向架替換為安裝NB-418K6型牽引電動(dòng)機(jī)的軸懸式轉(zhuǎn)向架，就近交付北高加索鐵路局巴泰斯克機(jī)務(wù)段運(yùn)用。

2008年，VL81-001號(hào)機(jī)車(chē)在其變壓器起火后停用，數(shù)年后拆解。

技術(shù)設(shè)計(jì)

VL81型電力機(jī)車(chē)的車(chē)體是結(jié)構(gòu)是在VL80T型、VL83型電力機(jī)車(chē)基礎(chǔ)上改進(jìn)而成，其變化與全懸掛轉(zhuǎn)向架以及某些新型電氣設(shè)備的使用有關(guān)。電力機(jī)車(chē)的長(zhǎng)度為32840mm，與VL80T型機(jī)車(chē)相同。

與VL80T機(jī)車(chē)相比，VL81型機(jī)車(chē)具有更高的輸出功率和牽引力⑶。在持續(xù)速度為52.6km/h時(shí)，VL81型機(jī)車(chē)產(chǎn)生的牽引力為510kN，持續(xù)牽引力為471kN；最高運(yùn)行速度為120km/h。

• 機(jī)械部分

像VL83型機(jī)車(chē)一樣，VL81型機(jī)車(chē)采用全懸掛轉(zhuǎn)向架，牽引電動(dòng)機(jī)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，靜態(tài)撓度為58.5mm；二系懸掛采用螺旋彈簧和橫向摩擦阻尼器，靜態(tài)撓度為73.5mm。牽引力或制動(dòng)力通過(guò)中間低位牽引拉桿傳遞。

牽引變速箱包括一個(gè)單側(cè)單級(jí)正齒輪箱、一個(gè)帶軸承組件的空心銷(xiāo)、一個(gè)帶有彈性元件的聯(lián)軸器，以及將聯(lián)軸器固定到齒輪和齒輪中心的零件組成。 變速箱的齒輪比為22：65 = 1：2.955，齒輪齒數(shù)為14。

轉(zhuǎn)向架的軸距為2700mm，每節(jié)機(jī)車(chē)總軸距為10400mm，車(chē)輪直徑為1250mm，軸重為25t。

• 電氣部分

VL81型機(jī)車(chē)安裝了EKG-8Zh型司機(jī)控制器、VUK-4000T型硅整流器、VOV-25-4M型主開(kāi)關(guān)。與VL80T電力機(jī)車(chē)的OTDCE-5000/25B型主變壓器不同的是，安裝在VL81電力機(jī)車(chē)上的OTDCE-5000/25V型主變壓器兩側(cè)安裝了油冷散熱器。

VL81型機(jī)車(chē)采用六極、帶補(bǔ)償繞組的NB-507型脈流牽引電動(dòng)機(jī)。牽引電動(dòng)機(jī)主電極采用“Monolith-2”型絕緣層，其余部分采用聚酰胺絕緣層。牽引電動(dòng)機(jī)的電壓為1000V，冷卻空氣流量為100m3/min時(shí)，小時(shí)輸出功率為930kW。

為了減少通風(fēng)能耗，VL81型電力機(jī)車(chē)使用了復(fù)合式通風(fēng)系統(tǒng)，提高了變壓器、整流器、平波電抗器、牽引電動(dòng)機(jī)等電氣部件的冷卻效率，通風(fēng)系統(tǒng)僅占整臺(tái)機(jī)車(chē)能量消耗的8%，比VL80型電力機(jī)車(chē)的18%能量消耗有了大幅下降。

后記

與VL83型機(jī)車(chē)一樣，VL81型機(jī)車(chē)雖然也是實(shí)驗(yàn)性車(chē)型，但NEVZ不僅僅是測(cè)試全懸掛轉(zhuǎn)向架的可行性，同時(shí)也測(cè)試了復(fù)合式通風(fēng)系統(tǒng)，為日后研制的EP1型等型電力機(jī)車(chē)打下了基礎(chǔ)。

注釋

⑴俄語(yǔ)：Новочеркасский ЭлектроВозостроительный Завод。

⑵俄語(yǔ)：ВЛ81。

⑶在小時(shí)模式下，VL81型機(jī)車(chē)的輸出功率和牽引力分別高于VL80T型機(jī)車(chē)13.8％和15％；在設(shè)計(jì)的運(yùn)行速度下，VL81型機(jī)車(chē)的輸出功率更高出20％。

參考

• 《List of the vehicles — VL81 — TrainPix》：https://trainpix.org/list.php?mid=181

• 《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(yè)~第25頁(yè)