電力機車出韶山

國曄

1958年12月28日，我國第一臺干線電力機車“韶山號”問世。此后，韶山系列電力機車牽引著中國鐵路，從蒸汽機車時代飛速駛?cè)腚娏C車時代。

“韶山”電力機車，是我國鐵路電力機車的一種系列類型，因最初在毛澤東同志的故鄉(xiāng)韶山地區(qū)研制生產(chǎn)，故名“韶山”。

在“和諧”號電力機車問世前的幾十年間，韶山電力機車為中國經(jīng)濟建設(shè)立下了汗馬功勞。

以韶山號為起點，中國鐵路在不斷突破中風(fēng)馳電掣，跑出了新速度，奔向了新輝煌。

遠赴蘇聯(lián)學(xué)造車

新中國成立以后，鐵路事業(yè)得到極大發(fā)展，一條條新開辟的線路改變了交通一度落后的局面。

當(dāng)時，火車的牽引動力還是以蒸汽機車為主。然而隨著時間的推移，蒸汽機車的劣勢越來越明顯。污染嚴重、牽引力小、不能上長陡的坡道，裝上600噸貨物，時速最高只有10公里……蒸汽機車的發(fā)展受到了限制。鐵路牽引動力向電氣化轉(zhuǎn)換迫在眉睫。

1956年，國家鐵道部制定的《鐵路十二年科技發(fā)展規(guī)劃》提出：“技術(shù)政策的中心環(huán)節(jié)是牽引動力的改造，要迅速地有步驟地由蒸汽機車轉(zhuǎn)到電力機車和內(nèi)燃機車上去”。然而，年輕的新中國缺乏制造干線電力機車的技術(shù)和經(jīng)驗，只能爭取蘇聯(lián)方面的幫助。

1957年10月，毛澤東主席率領(lǐng)代表團赴蘇聯(lián)參加十月革命40周年慶?；顒樱⑦x派50位科學(xué)技術(shù)人員隨同訪問考察。借此機會，我國提出引進電氣化鐵路及電力機車技術(shù)資料的要求，并列入《中蘇技術(shù)合作協(xié)議》條文中。

此后，為盡快實現(xiàn)自行設(shè)計試制電力機車，國務(wù)院批準，由第一機械工業(yè)部、鐵道部以及高校有關(guān)專家學(xué)者組成電力機車考察團，于1957年12月赴蘇聯(lián)諾沃切爾卡斯克電力機車廠、全蘇列寧電工技術(shù)研究院，展開技術(shù)考察學(xué)習(xí)。

1958年6月，考察團在完成電力機車技術(shù)設(shè)計任務(wù)書和技術(shù)設(shè)計預(yù)定任務(wù)之后，回國組建了電力機車設(shè)計處，中國電力機車研制工作就此拉開序幕。

29個月駛出韶山

當(dāng)時，鐵道部決定由曾合作制造過工礦用小型電力機車的株洲機車車輛工廠和湘潭電機廠承擔(dān)試制任務(wù)，中國鐵道科學(xué)研究院等單位參與聯(lián)合設(shè)計。

同時。確定了整體設(shè)計研發(fā)思路：以蘇聯(lián)當(dāng)時最新型、剛投入批量生產(chǎn)的VL60型電力機車為原型，結(jié)合中國鐵路的技術(shù)規(guī)范進行仿制，并對原型的制造方法進行改進，避免出現(xiàn)原設(shè)計和使用中已經(jīng)暴露出的缺陷。

研制首先要確定供電制式?！半妷?5千伏、頻率50赫茲的交流供電制式”，在當(dāng)時是世界上最先進的技術(shù)，法國和蘇聯(lián)少數(shù)鐵路已經(jīng)開始試用。經(jīng)過詳細論證，我國最終確定采用25千伏工頻單相交流制。

1958年7月15日至20日，由國家技術(shù)委員會等組成的技術(shù)審查委員會專家來到湘潭電機廠，審核并通過了國產(chǎn)電力機車的設(shè)計任務(wù)書和技術(shù)設(shè)計方案。整個方案對蘇聯(lián)VL60型機車的修改高達78處。

當(dāng)年8月，試制工作正式開始。株洲機車車輛工廠負責(zé)機車車體、轉(zhuǎn)向架等機械部分，湘潭電機廠負責(zé)牽引電動機、整流裝置等電氣部分。

曾參與試制工作的工程師們至今還清楚地記得工作開展的有多困難，“我們除了能制造車體以及轉(zhuǎn)向架之外，其它東西完全由外面協(xié)作。僅加工齒輪就費了很大的勁兒，就連所需的設(shè)備和刀具都沒有?！?/p>

同年11月18日，由株洲機車車輛工廠負責(zé)試制的電力機車車體、轉(zhuǎn)向架等機械部分組裝完成，隨后送往進行總體組裝。

經(jīng)過湘潭電機廠員工們40多天的晝夜奮戰(zhàn)，12湘潭電機廠月28日，我國第一臺干線電力機車于12月28日問世。機車定型為6Y1型，編號0001，命名“韶山號”。

“6Y1”型號中的“6”代表機車有六根車軸，“Y”代表采用引燃管整流，“1”代表第一種型號。機車設(shè)計為客、貨兩用干線電力機車，采用低壓側(cè)調(diào)壓開關(guān)調(diào)壓，功率為3900千瓦，最大速度為100公里/小時。1959年初，機車在鐵道科學(xué)研究院環(huán)行試驗線作性能試驗，運行良好。

1959年8月15日，寶成線寶雞至鳳州電氣化區(qū)段正式通車，“韶山號”參加了通車典禮，正式牽引運行。

至此，國產(chǎn)韶山1型1號車從技術(shù)考察、技術(shù)引進、產(chǎn)品設(shè)計、協(xié)作試制到全面性能試驗完成，共歷時兩年零五個月。同時，通過設(shè)計與試制生產(chǎn)，我國取得了大量的科學(xué)數(shù)據(jù)和制造經(jīng)驗，為發(fā)展國產(chǎn)牽引動力事業(yè)奠定了基礎(chǔ)。

當(dāng)年的國慶節(jié)期間，6Y1型“韶山號”電力機車與大連機車車輛工廠的巨龍型、戚墅堰機車車輛工廠的先行型、青島四方機車車輛廠的衛(wèi)星型內(nèi)燃機車一同前往北京展出，并參加了12月舉行的第二次全國工業(yè)交通展覽會。

1959年11月12日，時任全國人大常委會副委員長、中國科學(xué)院院長郭沫若題詩盛贊中國鐵路事業(yè)的新氣象：“電掣風(fēng)馳今在眼，巨龍追逐衛(wèi)星奔。韶山初見星星火，此日已經(jīng)燎大原?！?/p>

3次改造稱雄世界

在實地試運行中，6Y1型機車開始暴露出一系列缺陷和問題。引燃管逆弧、調(diào)壓開關(guān)燒損“放炮”和牽引電機環(huán)火成為批量生產(chǎn)亟待解決的三大突出問題。

1961年，鐵道部和一機部兩度在株洲召開專題會議進行研究。最終，決定由田心機車車輛工廠、株洲電力機車研究所、湘潭電機廠組成6Y1型電力機車質(zhì)量改進聯(lián)合工作組和技術(shù)服務(wù)組，開展技術(shù)攻關(guān)。

經(jīng)過5年的努力，1966年6月，6Y1型0004號機車開始采用大功率硅半導(dǎo)體整流器取代引燃管作為整流裝置，全車共用960只硅元件，運行效果、安全系數(shù)大大提升。6Y1型0004號機車也成為我國第一臺采用硅整流器的電力機車。

1967年，田心機廠試制6Y1型0007號機車。

針對牽引電動機故障率高，特別是環(huán)火和電樞匝間短路的問題，研究人員發(fā)現(xiàn)，這是蘇聯(lián)原有設(shè)計中存在缺陷。對此，株洲所、田心機廠聯(lián)合攻關(guān)：研制出1500伏四極帶補償繞組的ZQ650-1型牽引電動機，解決了牽引電機故障率高的問題;研制出新的20元件帶滅弧罩的調(diào)壓開關(guān)，并設(shè)計試制了空心電抗器，減小了過渡電流的沖擊。

6Y1型0007號機車成功解決了引燃管、調(diào)壓開關(guān)和牽引電機三大問題，并采用碳滑板單臂受電弓取代原來的雙臂受電弓、加裝了電阻制動，解決了之前“韶山”系列機車存在的眾多故障問題。

1968年，株洲所、田心機廠總結(jié)了之前的經(jīng)驗和成果，試制了6Y1型0008號機車。通過綜合改進整流裝置，牽引電動機功率提高到700千瓦，機車小時功率提高到4200千瓦，持續(xù)功率3780千瓦，電阻制動功率也提高到2800千瓦，最大時速達到90公里。

自此，韶山型電力機車的第一次重大技術(shù)改造圓滿完成。

1968年4月27日，鐵道部決定，批準6Y1型電力機車自008號機車開始，正式定名為韶山1型，并于1969年開始小批量生產(chǎn)。在1975年7月1日，參與寶成鐵路全線電氣化通車典禮的機車即為008號機車。

隨后，針對機車運營過程中出現(xiàn)的應(yīng)用方面問題，株洲所、田心機廠先后又對韶山1型電力機車進行了三次重大技術(shù)改進。

1980年，經(jīng)鐵道部審定，從韶山1型221號車起，韶山型電力機車基本定型，并開始大批量生產(chǎn)。截至1982年底，株洲電力機車廠已經(jīng)生產(chǎn)了299臺韶山1型電力機車，分別在寶成鐵路、陽安鐵路、襄渝鐵路襄陽至安康段、隴海鐵路寶雞至天水段、石太鐵路運營。

此后，韶山型電力機車不斷朝著重載、高速兩條主線進發(fā)。

1993年7月，被譽為“鐵路運輸大力神”的韶4型鐵路重聯(lián)載電力機車，兩臺雙機重聯(lián)拉著萬噸貨物通過大下坡，使我國一舉躋身世界上為數(shù)不多的鐵路萬噸重聯(lián)載運輸大國行列。

1998年6月，韶8電力機車在試驗中跑出了240公里的時速，標志著我國鐵路機車駛?cè)肓耸澜绺咚倬銟凡俊?/p>

2002年，“中華之星”動車組在試驗中跑出了321.5公里的時速，首次創(chuàng)造了中國機車車輛時速300公里以上的記錄。

2020年，由中車株洲電力機車有限公司與國家能源集團聯(lián)合研制的全球最大功率神24型電力機車成功下線，可單機牽引萬噸重載列車，創(chuàng)造了陸地交通工具牽引力世界之最。

從韶山駛出的中國電力機車，克服重重困難，在奔跑中一路前行，不斷刷新著中國速度。