韶山8簡介
SS8 (韶山8)型電力機車用途:幹線客運
軸式:Bo-Bo
傳動方式:交—直傳動
持續功率:3600kW
持續速度:100km/h
持續牽引力:126kN
最高速度:170km/h
最大牽引力:207kN
整備重量:90t
累計產量:248
首台投產時間:1994.10
株洲電力機車廠製造
韶山8分類
SS8 2000系(韶山8 2000系)型電力機車
SS8 2001、2002 是1997年株洲電力機車廠和株洲所在SS8基礎上設計試製的,最高速度130km/h, 4軸。外觀與SS8沒多大差別。
發展歷史
背景
韶山8型電力機車是四軸準高速幹線客運電力機車,是中國第八個五年計畫(“八五”)重點科技攻關項目,原設計是用於廣深線準高速鐵路的電力機車,後成為用於中國幹線鐵路牽引提速旅客列車的主型機車。1991年,鐵道部以《鐵科技函【1991】98號》檔案下達“關於廣深線準高速SS8型電力機車設計任務書的要求”,由株洲電力機車廠與株洲電力機車研究所共同設計,新型準高速電力機車定型為韶山8型電力機車,車型代號SS8。後根據廣深鐵路的實際要求,於1993年在韶山8型機車技術設計審查會上對設計任務書的細節進行了修正。1993年9月底,根據“客運電力機車轉向架研討會”的要求,經再次修正確定設計指標,機車功率從3200千瓦提高到3600千瓦。
研製
根據鐵道部下達的設計任務書要求,株洲所和株機廠於1993年10月至1994年6月,先後完成了機車總體、轉向架、電器、空氣管路系統、牽引電機等方面的設計工作;1994年7月開始試製,1995年2月首兩台韶山8型機車樣車(SS8-0001、0002)竣工,1995年5月赴廣鐵集團韶關機務段考核運行,1995年8月正式投入牽引旅客列車。兩台樣車以韶山5型電力機車作為原型基礎,採用Bo-Bo軸式以及套用有補償繞組六極串勵直流(脈流)牽引電動機,電機功率為800千瓦,機車持續功率3,200千瓦。1996年4月至5月,株機所及株機廠按照設計要求,設計新的900千瓦牽引電機和輪對空心軸轉向架,並對SS8-0001、0002兩台機車進行重大技術改造,改為採用ZD115型900千瓦脈流牽引電動機和輪對空心軸傳動結構轉向架,持續功率提升至3,600千瓦,滿足最高運營速度170公里/小時的要求。
試驗
1996年5月至10月期間,經改造後的韶山8型電力機車在鐵科院北京環行鐵道試驗基地試驗時,最高速度達到了187公里/小時。1996年11月,韶山8型電力機車在京廣鐵路鄭武段(鄭州—漯河—武漢)間提速試驗和動力學性能試驗時,正線最高試驗速度達到185.3公里/小時,創下當時中國鐵路既有線最高運行速度。1997年1月5日,在鐵科院北京環行鐵道試驗基地進行中國鐵路首次時速200公里以上的高速綜合試驗,由韶山8型機車牽引南京浦鎮車輛廠研製的25Z型雙層客車,創造了最高試驗速度212.6公里/小時的記錄,創造了當時的“中國鐵路第一速”,時任鐵道部副部長傅志寰亦參與了這次試驗。1998年6月24日,SS8-0001機車於京廣鐵路許昌至小商橋區段的實驗中達到239.6公里/小時的速度記錄,創下了當時的“中國鐵路第一速”。其後這個紀錄雖然在1999年被DDJ1型電力動車組打破,但韶山8型電力機車仍然是中國鐵路機車中的最高速度記錄保持者。
生產及改進
完成一系列的試驗後,株洲電力機車廠在1996年10月至12月開始小批量生產。1997年2月,韶山8型機車通過了鐵道部科技成果鑑定。由於當時廣深鐵路電氣化提速改造工程尚未完成,因此首批35台韶山8型機車先於1997年3月交付鄭州鐵路局鄭州機務段,擔當京廣鐵路鄭武段的客運列車牽引任務。株機廠根據機車實際運用情況,對機車存在問題進行了改進,提高了機車的可靠性,並於1997年7月正式批量生產。1998年根據《鐵道部科技機函【1998】34號》檔案的要求加裝了DC600V列車供電裝置,1999年進行機車雙管供風改造。
韶山8型電力機車於2001年停產,共累計生產245台。
韶山8型2000系
韶山8型機車按持續制功率3600千瓦設計,除了可以作為準高速客運機車,也容許以改變轉向架或改變傳動比,構成其它類型的機車。1997年,鐵道部要求對隴海線西段(西安—鄭州)電力機車重新選型,株洲廠在1997年8月就提出韶山8B的方案(株機廠內部代號為SS8B),與大同電力機車廠的韶山7C型競爭。株機廠修改了韶山8型的齒輪傳動比,限速調低至130km/h,以滿足西隴海線千分之12坡道。在1998年中生產了SS8-2001和SS8-2002兩台試驗車。1998年6月26日,與鄭州鐵路局合作在西隴海線進行了試驗,但試驗結果不如採用Bo-Bo-Bo軸式的韶山7C,也使株洲廠失去了在西隴海線選型中的訂單。而2001號和2002號機車也被重新改回原來最大速度170公里/小時的結構,並配屬北京鐵路局原石家莊機務段。至2007年,這兩台機車被調撥到上海鐵路局上海機務段。
技術特點
韶山8型電力機車吸收了韶山5型電力機車的技術和經驗,是工頻交流晶閘管相控電力機車,機車持續功率3600千瓦,最高運用速度170公里/小時。機車主電路採用不等分三段半控橋式整流電路、晶閘管相控調壓,轉向架電機並聯獨立供電、牽引電機無級磁場削弱,可實現包括恆功區的全無級調速特性。機車動力制動為加饋電阻制動,制動功率2700千瓦。
機車軸式為Bo-Bo,裝用兩台雙軸轉向架。首兩台樣車轉向架最初採用電機空心軸、牽引電機全懸掛,其傳動箱的大部分仍屬簧下重量,加上輪徑較大達1250毫米,這兩個因素使機車的簧下重量稍大,但軸重較輕,因而仍然能滿足在160公里/小時運行速度下的輪軌相互作用力指標。經改造後定型的韶山8型機車轉向架為輪對空心軸六連桿彈性傳動裝置,單側直齒六連桿萬向節傳動,簧下重量為3噸,機車牽引裝置為推挽式低平牽引桿,機車總重88噸,軸重22噸。
ZD115型牽引電動機為900千瓦脈流電動機,採用三支點彈性架承式懸掛、全疊片機座結構,一端懸掛在轉向架的構架上,另一端固定在輪對的空心軸套上。機車採用微機控制系統及,具有恆流起動及準恆速運行特性控制、空轉(滑行)保護控制、邏輯控制單元、監測顯示功能。機車裝備DK-1型制動機,具有空電聯合制動功能,機車電空制動機對列車電空制動系統直接控制,以提高客運列車制動的快速反應。
機車主變壓器設有列車供電繞組,可向旅客列車提供空調、採暖、照明等電源,列車無需掛發電車。機車外形經風洞模擬試驗以減小風阻,採用後傾角為26.15度的頭形。
技術改進
首130輛的韶山8型電力機車駕駛室擋風玻璃面積較大,使用厚度12毫米的玻璃。由SS8-0131機車開始,兩端車窗面積改小,減少受壓面積,同時採用了更高強度、厚度達21毫米的玻璃,減低機車在高速行駛期間發生玻璃碎裂的機會,頂燈也作出一些改動以減少風阻。到後來早期出廠的大車窗機車也在廠修期間被改為小車窗。
早期韶山8型機車並沒有列車供電系統,客車的空調和照明的電力供應仍需由空調發電車負責。1998年,株機廠根據《鐵道部科技機函【1998】34號》檔案的要求加裝了DC600V列車供電裝置,即在主變壓器預留列車供電繞組,但當時大部分機車由於並沒有與之配套的DC600V直供電客車,因此均沒有啟用直供電系統,車頭下方的供電插座被封閉。首列DC600V直供電25K型客車自1998年10月1日起在北京西—武昌的T79/80次列車上使用,由鄭州機務段的韶山8型電力機車擔當牽引及供電任務,是中國鐵路採用DC600V機車直供電的首次試驗。自2005年開始,由於機車直供電技術成熟,配套的DC600V直供電25G型客車、25T型客車數量增加,鐵道部陸續對韶山8型機車的DC600V客車電力供應系統解封,早期生產的韶山8型機車也加裝供電系統。至今所有韶山8型機車都配有客車供電裝置,可向旅客列車提供空調、採暖、茶爐、照明等供能電源,使由其牽引的列車不需使用發電車供電。[1]
另外,早期出廠的韶山8型機車均使用電磁式的繼電器等作為控制裝置,這些機車在進行大修時均會改用分散式LCU邏輯控制單元作為控制裝置,SS8-0010是首輛大修安裝LCU的車。[2]
受電弓與直通車
牽引直通車途經沙田站的SS8-0173韶山8型機車在出廠時均使用TSG3630/25型單臂受電弓,使用粉末冶金滑板及直線形狀弓頭。隨著廣深鐵路於1998年完成電氣化工程,廣深鐵路股份有限公司也從廣州中車租用韶山8型機車,並開始安排韶山8型機車牽引廣九直通車進入香港。由於TSG3型受電弓的設計標準、滑板材質等方面,與香港九廣鐵路公司的東鐵線使用的歐洲標準不同,因此需要進行改造,包括使用曲線形狀弓頭及碳質材料滑板,其中碳滑板為Ktt機車使用的崇德公司(SCHUNK)制產品,並由九鐵公司為廣深公司免費提供。首台改造受電弓於1999年3月裝車測試。[3]改裝後韶山8型機車曾於1999年至2002年及2004年用於牽引直通車,但九鐵方面當時認為TSG3型受電弓即使更換了滑板和弓頭,對其接觸網的損耗仍然較大。因此經過雙方協商後,廣九直通車停止使用韶山8型電力機車,恢復使用東風11型柴油機車牽引。
2000年初,德國斯特曼公司(STEMMANN-TECHNIK)與大同電力機車廠開始進行DSA系列受電弓的合作,由德國引進DSA150、200、250系列受電弓技術、裝車運行考驗和生產技術準備,2002年11月雙方正式達成DSA系列受電弓技術引進的協定。經過國產化的DSA150、DSA200型受電弓採用歐洲標準,具有吸收高頻振動的空氣彈簧及純碳滑板,首先於韶山7c型電力機車裝車運用,並於2005年起開始在韶山8型電力機車推廣運用,替換舊有的TSG3型受電弓。
由於DSA系列受電弓能夠符合香港東鐵線的技術要求,韶山8型電力機車也再次獲批准進入香港。2008年1月起,為配合京九直通車、滬九直通車改用DC600V直供電25T型客車,兩對列車開始改用韶山8型機車負責牽引廣州東站—九龍(紅磡)站區段。2008年1月3日,時隔多年之後再次進港的第一台電力機車為SS8-0191,當日牽引滬九直通車。至2009年5月14日,韶山8型機車開始牽引廣九直通車部份車次。截至2010年12月,牽引直通車進入香港的韶山8型電力機車計有:SS8-0166、SS8-0173、SS8-0186、SS8-0191、SS8-0192,廣州機務段實行輪乘制,機車運用並不固定。
主要故障
主電路瞬間接地,是韶山8型機車較常出現的問題之一,其原因為位於機車下方的牽引電動機常受風雨侵蝕,及清潔電刷等日常工作做得不足而引致的。[4]
產品信息
類型:電力機車
原產國:中國
設計:株洲電力機車廠、 株洲電力機車研究所
生產:株洲電力機車廠
型號:SS8
機車編號:0001~0243
生產年份:1994年-2001年
產量;245台
主要用戶:中華人民共和國鐵道部
別稱:中國鐵路迷暱稱為“掃把”
技術數據
UIC軸式:Bo'Bo'
軌距:1,435毫米
輪徑:1200毫米(半磨耗)
軸重:22噸
通過最小曲線半徑:125米
機車長度:16,300毫米(車體長度) 17,516毫米(車鉤中心線距)
機車寬度:3,100毫米
機車高度:4,040毫米(受電弓座面至軌面)
整備重量:88噸
受流電壓:交流25kV(50Hz)
傳動方式:交—直流電
牽引電動機:ZD115×4
最高速度:239.6km/h(試驗) 170km/h(營運)
持續速度:100km/h
牽引功率:3,600千瓦
牽引力:210kN(最大) 126kN(持續)
制動方式:加饋電阻制動
制動功率:2700kW
制動力:130kN
列車制動:電空制動
重大事故
主條目:2009年京廣鐵路列車相撞事故
2009年6月29日,牽引K9017次列車的SS80199機車在京廣鐵路郴州站以南區段與因K9063次列車(由SS80152牽引)相撞,兩輛機車同告損毀。損毀較嚴重的SS80199事故後報廢,SS80152經大修後於2010年初恢復正常運用。
機車命名
機車編號 名稱 備註
SS8-0018 先鋒號
SS8-0039 國祥號 已除名
SS8-0054 共青團號
SS8-0071 黨員號
SS8-0127 國祥號 已除名
SS8-0128青年文明號
SS8-0166新世紀金龍號於2000年1月1日零時竣工[1]
其他
中國的鐵路愛好者將韶山8型電力機車暱稱為“掃把”,其來源是韶山8型機車簡稱為“韶八”,與“掃把”諧音,故得名。
參看
鐵路主題首頁廣深鐵路
韶山5型電力機車
韶山9型電力機車
中國鐵路DDJ1型電力動車組
參考文獻
1.^廣鐵集團SS8型電力機車加裝DC600V列車供電系統項目
2.^李昌奇、張伏良.分散式邏輯控制裝置在SS8大修機車上的套用[J].機車電傳動,2006(2):67~69
3.^陳珍寶、粟謙、賈耀輝.過港運行SS8型機車受電弓的改進[J].電力機車技術,2000(1):22~26
4.^崔光瑋、王辰永、王新國.SS8型機車主電路瞬間接地故障的判斷與預防[J].電力機車與城軌車輛,2007(2):71~73