日本國鐵ED74型電力機車
ED74型电力机车(日语:ED74形電気機関車)是日本国有铁道的交流电力机车车型之一,适用于供电制式为20千伏60赫兹的工频单相交流电气化铁路。 发展历史开发1962年,位于敦賀市的北陆隧道建成通车,同时北陆本线敦贺至福井区段亦完成交流电气化改造。考虑到北陆隧道内有超过10公里的11.5‰长大坡道,加上日本海沿岸气候潮湿多雨的特点,四轴电力机车的粘着性能将不能满足牵引需要,因此日本国有铁道开发研制了新型的六轴交流电力机车,即EF70型电力机车。 与此同时,为满足福井至金泽区段电气化后的运输需求,日本国铁又在EF70型电力机车的基础上,研制了四轴的ED74型电力机车。ED74型电力机车相当于取消了中间转向架的EF70型电力机车,两者在结构和技术上都有许多共通的特点,同样采用变压器高压侧有级调压、硅整流器单相全波整流、MT52型直流牵引电动机等成熟技术。机车轴式为Bo-Bo,整备重量为65吨,小时功率为1900千瓦[1]。 制造1962年,三菱电机、三菱重工业共生产了6台ED74型电力机车,生产预算由日本国铁昭和36年度第三次债务承担。根据最初的北陆本线本务机车配属计划,田村至福井的机车交路由EF70型电力机车担当,而福井以北平原地区的机车交路则由ED74型电力机车担当。但随着北陆本线列车牵引定数的提高,大多数旅客列车及货物列车的牵引任务均由EF70型电力机车担当,最终ED74型电力机车仅制造了6台后就不再增产。 运用ED74型电力机车投入运用初期,均配属于敦賀第二機關區(今西日本旅客鐵道敦賀地域鐵道部敦賀運轉中心車輛管理室),主要担当田村至金泽间的旅客列车牵引任务。1968年10月1日,日本国铁实施全国铁路运行图调整,北陆本线的最大牵引定数提高至1200吨,旅客列车及货物列车的牵引任务均由EF70型电力机车担当。此后,ED70型电力机车逐渐退居二线,ED74型电力机车则转往九州地区使用,用于牵引日豐本線的寝台特急列车(蓝色列车)。 ED74型电力机车转配属九州的大分运转所(今九州旅客铁道大分铁道事业部大分车辆中心)前,均在松任工厂(今金泽综合车辆所)进行了技术改造,改造内容包括增加2.2吨的压铁配重,机车整备重量提高至67.2吨,使之与ED76型电力机车具有相同的牵引定数;同时,加装了总风管以满足20系客车空气弹簧的用风需要。由于日丰本线的最高速度限制为95公里/小时,因此无需加装电空制动机和列车乘务员有线电话等设备。 当时,九州地区的大多数普通旅客列车仍采用蒸汽供暖,而ED74型电力机车没有搭载蒸汽锅炉,因此仅用于担当“富士号”、“彗星号”寝台特急列车、以及货物列车在门司至大分间的牵引任务。此外,出于轴重限制的原因,ED74型电力机车限定运用于线路条件较好的大分以北区段。1978年10月国铁运行图调整后,ED74型电力机车全部停运和封存,并长时间放置在高城车站内,至1982年全部报废。 技术特点总体布置ED74型电力机车是客货运通用的交流电力机车,适用于供电制式为20千伏60赫兹的工频单相交流电气化铁路。车体采用整体承载式全钢焊接结构,车体两端采用具有大面积前窗玻璃的非贯通结构。车体两端各设有一个司机室,司机室内机车运行方向的左侧设有司机操纵台,司机室两侧设有供乘务员乘降的侧门。车体中部是设有各种机械及电气装置的机械室,内设有贯通式双侧内走廊连接两端司机室。车顶安装有两台PS100C型双臂式受电弓、高速断路器、避雷器、主熔断器等高压电气设备。 电气系统ED74型电力机车是交—直流电传动的整流器式电力机车,机车主电路由空气断路器、主变压器、硅整流器、调压开关、牵引电动机、电路保护装置等组成。机车从架空接触网获取高压交流电后,首先经过主变压器降低电压,再通过整流器转换成脉流电(即方向不变而只有电压变化的直流电),并供电给牵引电动机。 机车装用一台TM8型单相主变压器,額定容量为1920千伏安,冷却方式采用强迫油循环导向风冷却。机车使用变压器高压侧调压,通过主变压器原边(高压侧)的调压开关改变变压器牵引绕组的抽头及输出电压,组成共25个调压级。整流装置采用RS10型硅整流器,额定功率为1830千瓦,额定整流电压为900伏特,额定整流电流为2040安倍。 牵引电动机采用MT52型四极直流串励电动机,小时功率为475千瓦,额定电压为900伏特,四台牵引电动机全部永久并联连接。为扩大机车的恒功调速范围,还可以对牵引电动机施行一级磁场削弱,磁场削弱率为70%。 和EF70型电力机车一样,ED74型电力机车亦设有列车供电系统,主变压器具有一个供电绕组,能够为旅客列车的电热取暖装置供应1500伏特单相交流电,司机室侧门旁边并装有一盏供电状态指示灯。 转向架机车走行部为两台DT129型二轴转向架。构架采用“日”字形的钢板焊接结构,轴箱采用导框式定位结构,转向架固定轴距为2800毫米。牵引电动机悬挂装置采用轴悬式,牵引电动机的一侧通过抱轴承刚性地支承在车轴上,另一侧通过吊杆悬挂在转向架构架上,牵引电动机输出的转矩通过一级减速齿轮传动轮对,齿轮传动比为4.44(16:71)。 转向架采用无摇枕的全旁承支重结构,车体全部重量通过六组旁承弹簧由三台转向架支承。一系悬挂为轴箱顶端螺旋弹簧,二系悬挂为构架外侧的旁承弹簧,旁承弹簧采用每侧两个并联的螺旋圆弹簧组,并配有垂向油压减震器。基础制动装置为双侧闸瓦制动,每个轮对左右各设有一个制动缸,并设有制动横梁以保证两侧闸瓦同步作用,另外还设置了闸瓦间隙调整器。 为了充分利用机车粘着重量及减少轴重转移,ED74型电力机车首次采用了“Z”字形低位斜牵引杆装置来传递牵引力和制动力。牵引杆和牵引拉杆座呈对角斜对称布置,与连接于构架下的三角形回转支承和横向连杆组成牵引杆系统,使牵引杆的牵引点交于轨面,理论上转向架内无轴重转移。这种形式的转向架后来不仅成为日本国铁电力机车的标准转向架,还被广泛应用到出口的电力机车上。 参考文献
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