【科普】來自新切爾卡斯克的“小鱷魚”IVKP1A/B/V型和IVKP2型工礦電力機(jī)車

文章作者:FOREVER CHANGZHENSKY(ACFUN、BILIBILI、百度、頭條、微博和知乎昵稱:寧柳跨越)
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東德黑尼格斯多夫“Hans Beimler”電力機(jī)車制造廠在本文中均簡(jiǎn)稱“LEW”⑴,俄羅斯聯(lián)邦新切爾卡斯克電力機(jī)車制造廠簡(jiǎn)稱“NEVZ”⑵,烏克蘭第聶伯羅波得羅夫斯克電力機(jī)車制造廠簡(jiǎn)稱“DEVZ”⑶;俄羅斯聯(lián)邦羅斯托夫電力機(jī)車修理廠簡(jiǎn)稱“RERZ”⑷。
概述
IVKP1型電力機(jī)車是LEW于1949年推出的一款直流工礦電力機(jī)車。其后,NEVZ亦于1950年推出IVKP型電力機(jī)車。NEVZ版IVKP型機(jī)車因?yàn)槭芰麟妷翰煌煞譃閮煞N分支:適用于1.5 kV直流電氣化區(qū)段的IVKP1A型、IVKP1B型和IVKP1V型機(jī)車,以及適用于0.75 kV直流電氣化區(qū)段的IVKP2型機(jī)車。

歷史

1950年,NEVZ開始生產(chǎn)IVKP型電力機(jī)車。NEVZ版IVKP型機(jī)車因?yàn)槭芰麟妷阂约盃恳妱?dòng)機(jī)的連接方式不同,可分為兩種分支:
IVKP1型:“第二版IVKP1型”,與LEW版IVKP1型機(jī)車一樣,適用于1.5 kV直流電氣化區(qū)段;隨著運(yùn)行速度的提升,牽引電動(dòng)機(jī)連接方式由串聯(lián)提升到串-并聯(lián);
IVKP2型:適用于0.75 kV直流電氣化區(qū)段;隨著運(yùn)行速度的提升,牽引電動(dòng)機(jī)連接方式由串-并聯(lián)提升到并聯(lián)。
但是,IVKP1型和IVKP2型電力機(jī)車的牽引特性相同。
至1956年,NEVZ累計(jì)制造160臺(tái)IVKP1型和30臺(tái)IVKP2型機(jī)車。
交付和運(yùn)用
第一臺(tái)IVKP1A型電力機(jī)車制造出廠后,交付俄羅斯聯(lián)邦車?yán)镅刨e斯克州科爾基諾露天煤礦,并在開始運(yùn)營(yíng)兩個(gè)月后加裝重聯(lián)插座以便于雙機(jī)重聯(lián)運(yùn)行。同樣的電力機(jī)車后來也交付車?yán)镅刨e斯克州馬格尼托哥爾斯克鋼鐵廠,以及泰梅爾(多爾干-涅涅茨)自治區(qū)諾里爾斯克鐵路。
斯維爾德洛夫斯克州下塔吉爾冶金廠、維索科戈?duì)柌傻V-冶金聯(lián)合體,以及烏克蘭第聶伯羅彼得羅夫斯克州南方采礦-冶金聯(lián)合體,則從NEVZ采購(gòu)IVKP1B型電力機(jī)車;車?yán)镅刨e斯克州巴卡爾鐵礦從NEVZ采購(gòu)IVKP1V型電力機(jī)車;由馬格尼托哥爾斯克礦業(yè)管理局管理的工礦企業(yè),以及哈薩克蘇維埃社會(huì)主義共和國(guó)卡拉干達(dá)州巴爾喀什采礦-冶金聯(lián)合體,則從NEVZ采購(gòu)IVKP2型電力機(jī)車。

電力機(jī)車車型代號(hào)中的最后一個(gè)字母僅表示受電弓的安裝選項(xiàng),這個(gè)選項(xiàng)的選擇取決于接觸網(wǎng)的高度及其與軌道的距離。
車體和轉(zhuǎn)向架設(shè)計(jì)
IVKP型電力機(jī)車的機(jī)械部分由NEVZ設(shè)計(jì)。電力機(jī)車采用凸形、帶有支撐車架的全金屬罩式車體,其底部有兩個(gè)橫向樞軸梁。在每根梁上都有一個(gè)中央滾珠軸承和兩個(gè)側(cè)面彈簧軸承,用于將車體重量轉(zhuǎn)移到轉(zhuǎn)向架上。司機(jī)室位于兩個(gè)外罩之間的車體中部,一個(gè)外罩放置啟動(dòng)制動(dòng)電阻和接觸器,另一個(gè)外罩放電機(jī)風(fēng)扇和電空壓縮機(jī)。

轉(zhuǎn)向架構(gòu)架采用焊接制成,一系懸掛裝置由螺旋彈簧、鋼板彈簧等部件組成,軸箱采用滑動(dòng)軸承。2臺(tái)轉(zhuǎn)向架之間采用鉸接形式連接。不過,NEVZ版IVKP型機(jī)車的轉(zhuǎn)向架軸距略低于LEW版IVKP1型機(jī)車的轉(zhuǎn)向架軸距(2500 mm),數(shù)值為2300 mm,這對(duì)牽引電動(dòng)機(jī)的檢查有所不便。
司機(jī)室設(shè)計(jì)
司機(jī)控制臺(tái)安裝有KME-32A型司機(jī)控制器,由換向手柄,調(diào)速手柄和制動(dòng)手柄組成:
換向手柄設(shè)有“前進(jìn)”位、“零”位、“后退”位。
調(diào)速手柄有16個(gè)串聯(lián)位(1位~16位,16位為運(yùn)行位)、11個(gè)并聯(lián)位(17位~27位、27位為運(yùn)行位)和2個(gè)在牽引電動(dòng)機(jī)并聯(lián)連接時(shí)進(jìn)行兩級(jí)勵(lì)磁削弱(67%和50%)的磁削位。
制動(dòng)手柄有15個(gè)制動(dòng)位置。

電路保護(hù)
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IVKP型機(jī)車電源電路??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2臺(tái)同型機(jī)車。
牽引電動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)
NEVZ版IVKP型機(jī)車最初配備了來自Dynamo的DK-8A型牽引電動(dòng)機(jī),后期制造的機(jī)車改用同樣來自Dynamo的DK-8B型牽引電動(dòng)機(jī)。DK-8B型牽引電動(dòng)機(jī)的電樞槽數(shù)量(由43個(gè)增加到57個(gè))、槽內(nèi)導(dǎo)體的數(shù)量(由8個(gè)減少到6個(gè))以及軸承護(hù)罩的設(shè)計(jì)方面與DK-8A型牽引電動(dòng)機(jī)不同。DK-8B型牽引電動(dòng)機(jī)也可以安裝在使用1435 mm標(biāo)準(zhǔn)軌距的轉(zhuǎn)向架輪對(duì)上。
在額定電壓為750 V時(shí),DK-8B型牽引電動(dòng)機(jī)小時(shí)輸出功率為190 kW,電流為280 A,旋轉(zhuǎn)速度為525 r/min;而在持續(xù)模式時(shí)的輸出功率為160 kW,電流為235 A,旋轉(zhuǎn)速度為555 r/min。
帶齒輪的牽引電動(dòng)機(jī)的重量為3000 kg。牽引電動(dòng)機(jī)始終成對(duì)地串聯(lián)連接。電阻器啟動(dòng)和牽引電動(dòng)機(jī)從串聯(lián)連接到并聯(lián)連接、并獲得兩級(jí)勵(lì)磁削弱(67%和50%),是由單獨(dú)的接觸器執(zhí)行的。

輔助設(shè)備
IVKP型電力機(jī)車配備了4Ku225型酸性蓄電池,由24個(gè)引線元件組成,控制和照明電路的標(biāo)稱電壓為50 V。
IVKP型電力機(jī)車配備了2組由DK-404B型電動(dòng)機(jī)和E-500型壓縮機(jī)組成的電動(dòng)壓縮機(jī)、1臺(tái)DK-403B型電機(jī)風(fēng)扇,和控制電路用的DK-405A型發(fā)電機(jī)。
與電動(dòng)自卸車組合為牽引單元
1957年7月,科爾基諾露天煤礦制造了1節(jié)VS-50型四軸電動(dòng)自卸車,由工程師V.N.Lozinski和Yu.S.Ozhegov開發(fā)。
電動(dòng)自卸車的空重為46 t,載重量為50 t,即黏著重量為96 t。為了加裝電氣設(shè)備,轉(zhuǎn)向架略有改動(dòng)(其軸距從1850 mm增加到2190 mm),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,8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。
當(dāng)這節(jié)自卸車與一臺(tái)IVKP1A型電力機(jī)車重聯(lián)運(yùn)行時(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。
這組帶有電動(dòng)自卸車的IVKP1A型機(jī)車成為蘇聯(lián)第一組電力機(jī)車與電動(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。
與柴油發(fā)電機(jī)組相結(jié)合的改造
改造IV-KP1型電力機(jī)車的第二種選擇是讓機(jī)車與柴油發(fā)電機(jī)組相結(jié)合。結(jié)合要么是在機(jī)車上直接安裝柴油發(fā)電機(jī),要么是機(jī)車與發(fā)電車重聯(lián)運(yùn)行。
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)在廠內(nèi)線路運(yùn)用;而由于各種原因,鋼鐵廠未能將更多的非電氣化線路進(jìn)行電氣化改造。

馬格尼托格爾斯克鋼鐵廠在1臺(tái)LEW版IVKP1型機(jī)車中,安裝了1臺(tái)巴爾瑙爾Barnaultransmash柴油機(jī)廠制、功率為220.6 kW的1D12型柴油機(jī),以及功率為195 kW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。這臺(tái)機(jī)車由此成為蘇聯(lián)第一臺(tái)內(nèi)燃-電力雙模式機(jī)車,能夠取代2臺(tái)E型蒸汽機(jī)車。
除了在機(jī)車上直接安裝柴油發(fā)電機(jī),馬格尼托格爾斯克鋼鐵廠還嘗試過讓機(jī)車與發(fā)電車重聯(lián)運(yùn)行。發(fā)電車車體內(nèi)安裝柴油發(fā)電機(jī)組,但轉(zhuǎn)向架輪對(duì)不加裝牽引電動(dòng)機(jī),柴油發(fā)電機(jī)組產(chǎn)生的直流電通過電纜送至電力機(jī)車。

靜態(tài)展示:諾里爾斯克鐵路IVKP1A-031號(hào)機(jī)車
IVKP1A-031號(hào)機(jī)車,1986年退役后,曾以紀(jì)念碑的形式靜態(tài)展示于當(dāng)時(shí)的俄羅斯聯(lián)邦泰梅爾(多爾干-涅涅茨)自治區(qū)諾里爾斯克-編組站附近。后來,這臺(tái)機(jī)車一度被移出紀(jì)念碑底座,放置在“死亡線”上。大約在2012年,它再次被安裝在諾里爾斯克-編組站附近站附近的紀(jì)念碑上。

值得注意的是,馬格尼托格爾斯克鋼鐵廠也有一臺(tái)相同車號(hào)的IVKP1A-031號(hào)機(jī)車。但有不同說法稱馬格尼托格爾斯克鋼鐵廠這臺(tái)IVKP1A-031號(hào)機(jī)車,原車號(hào)為IVKP2A-09號(hào),且經(jīng)過改造,可以受流0.75 kV和1.5 kV兩種直流電壓。

注釋
⑴德語(yǔ):VEB Lokomotivbau-Elektrotechnische Werke ?Hans Beimler?
⑵俄語(yǔ):Новочеркасский электровозостроительный завод。
⑶俄語(yǔ):Днепровский электровозостроительный завод;烏克蘭語(yǔ):Дн?провський електровозобуд?вний завод。
⑷俄語(yǔ):Ростовский электровозоремонтный завод。
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參考文獻(xiàn)
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《Тяговые агрегаты ПЭ3Т и ОПЭ1Б》,V.A.Rakov 著,《Локомотивы и моторвагонный подвижной состав железных дорог Советского Союза 1976-1985》,第203頁(yè)~第206頁(yè)
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參考鏈接
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http://scaletrainsclub.com/board/viewtopic.php?style=7&f=44&t=7535
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完稿時(shí)間:2022年2月19日
A0級(jí)發(fā)表時(shí)間:2022年2月19日
