ChS2型电力机车
ChS2 ЧС2 | |
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![]() ChS2型470号机车 | |
概览 | |
类型 | 电力机车 |
原产国 | ![]() |
生产商 | 斯柯达公司 |
序列编号 | 001~874、877~944 |
生产年份 | 1958年—1973年 |
产量 | 942台 |
主要用户 | ![]() ![]() ![]() |
技术数据(34E) | |
UIC軸式 | Co'Co' |
轨距 | 1,524毫米 |
轮径 | 1,250毫米 |
轴重 | 21吨 |
轴距 | 2,400+2,200毫米 |
机车长度 | 18,920毫米(车钩中心距) |
整备重量 | 126吨 |
受流电压 | DC 3000V |
传动方式 | 直—直流电 |
牵引电动机 | AL-4846eT × 6 |
最高速度 | 160公里/小时 |
持续速度 | 91.5公里/小时(小时) 96.9公里/小时(持续) |
牵引功率 | 4,200千瓦(小时) 3,708千瓦(持续) |
牵引力 | 161.8千牛(小时) 134.4千牛(持续) |
ChS2型电力机车(俄語:ЧС2)是苏联铁路的干线客运电力机车车型之一,适用于供电制式为3千伏直流电的电气化铁路,也是斯柯达公司为苏联铁路所提供数量最庞大的电力机车车型[1]。
1950年代起,按经济互助委员会分工,苏联向东欧国家出口干线柴油机车,而从捷克斯洛伐克进口电力传动调车柴油机车和客运电力机车,ChS2型电力机车为其中之一。ChS2型电力机车是斯柯达公司于1958年研制成功的准高速客运电力机车,轴式Co-Co,设有牵引电动机磁场削弱、电阻制动等。至2000年代,部分机车进行了现代化,包括更换新车体、升级微机控制等。
发展历史
原型车(25E0)
1957年,捷克斯洛伐克国家铁路为了满足国内铁路重载货运的需要,要求斯柯达公司在E 499.0型电力机车基础上研制新型六轴货运电力机车。1958年9月,斯柯达公司比尔森工厂试制了首台样车,工厂设计代号为23E,并交付捷克斯洛伐克国铁进行试验,新机车被定型为E 699.0型电力机车,最高运行速度为120公里/小时。与此同时,苏联铁路也急需一种最高运行速度大于120公里/小时的六轴客运电力机车,以满足特快旅客列车的牵引要求。根据苏联铁道部的要求,斯柯达公司在E 699.0型电力机车基础上,于1958年底试制了首两台样车,工厂设计代号为25E0,机车总体结构、电气部件与E 699.0型电力机车基本相同,但采用了宽轨转向架,传动齿轮比改为1.951,使机车设计速度达到160公里/小时,新机车被定型为ChS2型[2]。
ChS2型电力机车是六轴干线客运电力机车,采用双司机室的钢结构车体,并在车体两侧各设有六扇玻璃窗以便机械间采光,机车车顶设有两台双臂式受电弓。机车走行部为两台三轴转向架,转向架具有中心销,轴箱采用双列角接触球轴承;一系悬挂装置由均衡梁和螺旋弹簧组成,二系悬挂装置由钢板弹簧旁承组成,车体的全部重量通过四个旁承坐落在前、后转向架构架上,重量再经由橡胶堆传递到轴箱和轮对上。牵引力和制动力通过中心销向车体底架传递。转向架相对于车体具有最大60毫米的横动量,而两台转向架之间并设有联接装置,以便通过小半径曲线。此外,为了减少轮缘磨耗,每台转向架的中间轴轮对的轮缘厚度均减少了10毫米。
首兩台ChS2型电力机车原型车采用AL-4846zT型直流牵引电动机,小时功率为596千瓦,持续功率为508千瓦,额定电压1500伏,为网侧输入电压的一半。机车对牵引电机采用串—并联换接、增减串联电阻进行调速,牵引电动机可采用全串联、串—并联、全并联三种联接方式,通过分流电阻进行转换,每种联接方式均可使用五级磁场削弱,削弱率分别为80%、65%、50%、40%、35%。机车的调速控制通过排列在凸轮轴上的两排共39个接触器组进行,控制器具有零位、预备位、40个运行级位及6个过渡级位,其中22、33、40位为经济运行位。高速断路器、过载继电器负责对机车主电路和辅助电路的防短路、防过载保护。牵引电机和制动电阻的冷却装置是两个离心式风机,由直流电动机驱动,额定电压为3000伏,风机有低速(冬季)和高速(夏天)两种工作模式。机车最大设计速度为160公里/小时,最大运用速度为140公里/小时;小时制持续速度为72.4公里/小时,持续牵引力为17.3吨(169千牛);持续制持续速度为76.1公里/小时,持续牵引力为14.3吨(141千牛)[1]。
1958年12月,001、002号样车送抵莫斯科,随后在莫斯科铁路局莫斯科—库尔斯克客运机务段(ТЧЭ-1)投入运用考核,担当莫斯科至布良斯克州斯库拉托瓦区段的旅客列车牵引任务;002号机车并在莫斯科铁路局管内谢尔普霍夫至奥廖尔、十月铁路局管内克林至特维尔区段进行了牵引试验;试验列车为19辆大编组、总重1060吨的旅客列车,列车在8~9‰的长大坡度上的均衡速度可达到100~110公里/小时,平直道上的最高速度可达到140公里/小时。但试验过程中也发现了一些问题,转向架构架的焊缝应力集中部位等多处出现裂纹,对行车安全造成一定影响。
原型车(34E0)
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/3/33/CAB-34E.jpg/220px-CAB-34E.jpg)
根据首两台样车的试验结果,并结合ChS3型电力机车的研制和运用经验,斯柯达公司于1961年生产了经过较大改进的003、004号机车,工厂设计代号为34E0。其转向架构架采用强度较高的型材焊接而成,从而避免开裂;车内辅助机械设备的布局进行了调整,起动电阻元件采用了重量较轻的费赫拉尔铁铬铝高电阻合金,取代了原本使用的铸铁电阻元件;同时又改用功率更大、与ChS3型电力机车相同的AL-4846eT型牵引电动机,小时功率为700千瓦,持续功率为618千瓦,传动齿轮比改为1.75。机车的调速控制器也经过重新设计,减少接触器数量以提高可靠性,经济运行位改为20、33、42-I位。此外,为了改善和方便机车的维护,控制电路系统采用了插拔式端子连接器。机车小时制持续速度为91.5公里/小时,持续牵引力为16.5吨(161.8千牛);持续制持续速度为96.9公里/小时,持续牵引力为13.7吨(134.4千牛)[1]。ChS2型003、004号机车并于1963年中运抵苏联,并在列宁格勒至小维舍拉区间进行了试验,最高试验速度达到了160公里/小时;1965年改配属古比雪夫铁路局。
ChS2(34E)
1962年,斯柯达公司开始批量生产ChS2型电力机车,工厂设计代号为34E1。与首四台样车相比,量产车采用了符合苏联铁路规范和标准的司机控制台、空气制动阀、空气分配器等设备。1962年起,先后开始生产设计代号为34E2(012~204)、34E3(205~231、233~243)、34E4(244~304)的ChS2型电力机车。
ChS2T(53E)
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/d/d7/%D0%A1%D0%BB%D0%B0%D0%B2%D1%8F%D0%BD%D1%81%D0%BA%2C_%D0%A7%D0%A12.jpg/220px-%D0%A1%D0%BB%D0%B0%D0%B2%D1%8F%D0%BD%D1%81%D0%BA%2C_%D0%A7%D0%A12.jpg)
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/f/fc/COR-53E.jpg/220px-COR-53E.jpg)
在此期间,斯柯达公司试制了ChS2型232号机车,工厂设计代号为53E0;机车加装了电阻制动装置,并更换了部分电子元件和司机控制器。当机车使用电阻制动工况时,由于制动电阻的功率、冷却能力有限,六台牵引电动机只有其中四台并联,变成发电机向两组制动电阻供电,电机励磁电流由蓄电池提供,制动功率为1200~1300千瓦。1964年夏季,这台机车在十月铁路局投入试验运行。完成试验后,斯柯达公司开始批量生产带有电阻制动的ChS2T型电力机车,工厂设计代号为53E1。1964年至1965年,斯柯达公司为苏联铁路提供了数百台ChS2T型电力机车,而早期生产的ChS2型电力机车也相继加装了电阻制动装置。ChS2(34E)、ChS2T(53E)型电力机车外观上几乎毫无分别,但ChS2T型机车的车内设备布置和电气系统已有较大变化,采用双边贯通走廊以便巡视和检查设备;牵引电机串—并联换接时采用桥式电路进行转换,令机车调节速度时尽量使牵引力变化平滑,减少对车钩和传动齿轮的冲击[1]。
ChS2M(53E3)
1965年,斯柯达公司按苏联铁道部的要求,试制两台ChS2型高速客运试验机车,被定型为ChS2M型,车号为565、566号,其传动齿轮比改为1.52,使机车最高运行速度提高至160~180公里/小时。机车小时制持续速度为105.3公里/小时,持续牵引力为14.3吨(140.2千牛);持续制持续速度为111.5公里/小时,持续牵引力为12吨(117.7千牛)。1966年3月,两台机车在十月铁路局进行了试运行,期间最高试验速度达到205公里/小时,至1971年2月又创造了220公里/小时的纪录[1]。
运用
至1973年,斯柯达公司已经交付了942台ChS2型电力机车,其中718号机车是斯柯达公司为苏联铁路提供的第1000台ChS系列电力机车,而888号机车是斯柯达公司所生产的第3000台电力机车。ChS2型电力机车在苏联铁路投入运用初期,主要配属于莫斯科铁路局、南方铁路局、顿涅茨克铁路局和十月铁路局,担当莫斯科至哈尔科夫、伊洛瓦伊斯克、列宁格勒间的客运牵引任务。此后,ChS2型电力机车的使用范围不断扩大,包括莫斯科—梁赞—古比雪夫—库尔干区段(莫斯科铁路局、古比雪夫铁路局、南乌拉尔铁路局担当)、莫斯科—亚历山德罗夫—雅罗斯拉夫尔—丹尼洛夫区段(莫斯科铁路局、北方铁路局担当)、以及莫斯科至苏希尼奇、维亚济马、弗拉基米尔(莫斯科铁路局、高尔基铁路局担当)等地的客运列车,到后来也开始配属于斯维尔德洛夫斯克铁路局、第聂伯河沿岸铁路局、西西伯利亚铁路局。
现代化
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![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/1/1b/%D0%AD%D0%BB%D0%B5%D0%BA%D1%82%D1%80%D0%BE%D0%B2%D0%BE%D0%B7_%D0%A7%D0%A12-479.jpg/220px-%D0%AD%D0%BB%D0%B5%D0%BA%D1%82%D1%80%D0%BE%D0%B2%D0%BE%D0%B7_%D0%A7%D0%A12-479.jpg)
1960年代至1980年代,ChS2型电力机车在很长时间成为了苏联直流电气化铁路运用最广泛、最具标志性的客运电力机车。1990年代初苏联解体以后,ChS2型电力机车分别被俄罗斯和乌克兰的铁道部门接收。由于两国铁路技术装备更新的进展缓慢,导致机车车辆老化问题严重,为了减轻购置新型机车车辆的财政压力,乌克兰铁路和俄罗斯铁路对部分现有的ChS2型电力机车进行维修和翻新工作,以延长机车车辆的使用年限。
俄罗斯铁路的ChS2型机车翻新工作主要由雅罗斯拉夫尔电力机车厂(ЯЭРЗ)进行,翻新后的机车改称ChS2K型电力机车,除了改为采用重新设计制造的车体外,传动齿轮装置也改用与ChS7、ChS8型电力机车相同的部件,而其余大部分仍然和原来相同。雅罗斯拉夫尔电力机车厂也为ChS2T型电力机车(设计代号53E)提供了更全面的现代化方案,除了替换旧车体、更换电子器件外,机车并安装了具有接触器控制单元的微机控制系统(МСУЛ)[3]。此外,雅罗斯拉夫尔电力机车厂并提供了另一种ChS2K-E的现代化方案,为机车装设“统一自动运行和控制系统”(ЕСАУП),系统可根据列车运行时刻和区间闭塞自动调节适当的运行速度,降低机车电力消耗[4]。而乌克兰铁路的ChS2型机车翻新工作由扎波罗热电力机车厂(ЗЭРЗ)进行。
参见
参考文献
- ^ 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 Электровоз ЧС2. 1520mm.ru. [2012-09-15]. [永久失效連結]
- ^ 1. Общие сведения о пассажирских электровозах. electri4ka.com: Электровозы и электропоезда. [2012-09-15]. (原始内容存档于2013-05-12).
- ^ Электровоз ЧС2к (модернизация с продлением срока эксплуатации «МЛП»). Ярославский электровозоремонтный завод имени Б. П. Бещева. [2012-09-15]. (原始内容存档于2014-05-22).
- ^ ЕСАУП. Единая система автоведения и управления тяговым приводом электровозов ЧС2К. ООО "АВП Технология". [2012-09-15]. (原始内容存档于2009-03-07).
外部链接
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/4/4a/Commons-logo.svg/30px-Commons-logo.svg.png)
- (俄文)Легендарная "двойка" - качество, проверенное временем.
- (俄文)История поездов: Электровоз ЧС2(页面存档备份,存于互联网档案馆)
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