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火狐体育电脑端:21世纪的俄罗斯铁路机车 之 工矿电机车

来源:火狐体育平台官网 作者:火狐体育网页下载地址  发布时间: 2024-05-19 11:57:55  浏览人次:

  前六篇文章中,浅谈了俄罗斯21世纪以来研制的各型客、货运电力机车,而工矿电机车尽管比较偏门,但作为电力机车范畴的一个重要组成部分,还是简单地写一写吧。

  苏联时代,工矿电机车大多数来源于两处厂家,一个是民主德国的黑尼格斯多夫电力机车工厂,另一个是苏联国内位于乌克兰的第聂伯罗电力机车工厂(为了区别于第比利斯的“大第”,所以只能简称其为“二第”),此外,新切尔卡斯克电力机车工厂(简称“切厂”)也负责一部分电机车的制造。苏联解体之后,德意志血统对经济萧条的俄罗斯显然过于昂贵,曾经的工矿电机车制造大户——二第也成为了乌克兰的家产,并开始进军乌克兰铁路的干线世纪,随着原有电机车的逐步老化,俄罗斯的众多工矿企业都计划对电机车队伍更新换代,尽管二第仍在制造电机车,但大毛(俄)又不甘心被二毛(乌)卡脖子,此时能依靠的国内厂家也只剩切厂了。

  直到2002年,切厂还在制造OPE1(ОПЭ1)型工矿电机车,这是一型60年代问世的电机车,很多技术已明显过时,所以切厂决定研发新一代的工矿电机车,以取代老旧的OPE1,也能够适用于替换二第厂制造的OPE1A(ОПЭ1А)等系列电机车。

  运行在斯托伊连斯克铁矿的OPE1,由于沿用了切厂货运机车的内走廊结构,导致运用中司机换向作业非常不便,其首节为电机车单节、第二节为内燃机发电车单节、第三节为动力自翻车单节

  运行在米哈伊洛夫铁矿的OPE1A,该系列电机车由二第厂制造,与切厂的OPE1并无关系(虽然名称很像),其首节为电机车单节、第二节为内燃机发电车单节、第三节为动力自翻车单节

  新型电机车的型号确定为NP1(НП1,Н-切厂,П-工业,1-1型),首组机车于2003年出厂,截至目前,至少制造了84组。NP1设计用于轨距1520毫米,牵引供电电压10千伏、频率50赫兹(工频)的交流电气化露天矿业铁路,接触网电压允许波动范围为7.5至11.6千伏,线‰,最小曲线米。电机车能够在温度-50至45摄氏度、海拔1200米以下的环境里正常运行。机车(单节)基本参数:轴式B0-B0,整备重量124吨,轴重31吨,上限功率2533千瓦,轴功率633千瓦,启动牵引力400千牛,持续牵引力350千牛,构造速度65千米/时,持续速度25千米/时,在工作速度5至60千米/时范围内可以投入电阻制动。因其轴重大于俄铁普通线路的承担接受的能力,所以电机车过轨俄铁运输时需要换装没有牵引电机的回送专用转向架,以减轻总重,而电机车转向架则需要单独用一节平车装运。

  与苏联的许多电机车一样,标准版的NP1其实是一组牵引单元,由三辆单节编组而成,除了一节电机车(Э)外,还编挂有两节动力自翻车(Д),即构成Э+2Д的组合,也可以只编挂一节动力自翻车(Э+Д组合)或者以单机(Э)的模式运行。动力自翻车的车体中部没有司机室,而是一个自翻货斗,只能由电机车通过重联系统来进行控制,性能参数与电机车完全一致,并可以装载30吨的货物。一组标准三节编组的NP1总功率可达到7600千瓦,这种设计既保证了牵引性能,又提升了装载性能,可谓一举两得。

  NP1的车体抛弃了其前辈OPE1的货运机车式的内走廊结构,转而采用了工矿电机车经典的“凸”字形结构,仅设有一间位于车体中部的司机室,这样一来,大大方便了司机频繁的换向操作,并且司机室的侧壁也略突出于车体,进一步改善了瞭望条件,在司机室顶部装有两架正受电弓和四架旁受电弓。司机室内布置有主、副两个操纵台,内饰完全按照现代审美和人机工程学的要求设计,并配有空调。考虑到特殊用途,机车的制动系统除了常规的空气自动制动、电阻制动和手制动外,还具备空气直通制动和磁轨制动功能。走行部与旧型的OPE系列机车一脉相承。机车装用直流有刷牵引电机,在牵引模式和电制动模式下均实现平滑调压,通风系统采用强迫和自然通风相结合的方式,为机械间提供4至6千克力/平方米的正压,能大大的提升电机车的防尘性能,并且还安装了电子速度传感器和信号接收装置,为在矿区安全运作提供更好的保障。

  如今,大部分NP1服务于俄罗斯各地的矿业企业,还有一部分机车出口至乌克兰和哈萨克斯坦,并于2018年向巴甫洛夫斯克花岗岩矿特制了一组Э+Д组合的电机车,这些机车在运用中获得了良好的口碑,在今后一段时间将持续批量制造。

  2003年,俄罗斯钢铁业巨头——马格尼托哥尔斯克钢铁厂(简称“马钢”,呃)的IV-KP1A(IV-КП1А)等型号的电机车已经服役超过50年了,这些老旧的设备亟待更新,但当时的俄罗斯并没有合适性能的电机车型号可供选择,所以他们找到了全俄电力机车研究设计院(简称“全俄电研院”),委托研发适用于冶金企业的新一代工矿电机车。

  新型电机车的型号被确定为NPM2(НПМ2,Н-切厂,П-工业,М-马钢,2-2型),并慢慢地发展成为一个系列。全俄电研院完成研发工作后,制造任务自然交给了其兄弟单位——切厂,首台NPM2于2004年出厂,共计制造了11台。NPM2的最大亮点在于装用了高效节能的交流异步牵引电机(钢铁巨头就是壕),设计用于轨距1520毫米,牵引供电电压1.5千伏的直流电气化工业铁路。机车的基本信息参数:轴式B0-B0,整备重量92吨,轴重23吨,上限功率1400千瓦,轴功率350千瓦,启动牵引力212.2千牛,持续牵引力164.6千牛,构造速度60千米/时,持续速度30千米/时。

  2014年,全俄电研院和切厂决定对电机车进一步现代化升级,并根据马钢专家的意见和建议,升级了电气设备、控制软件,还改进了一些机械设计,使机车的质量更稳定、布局更为合理,性能参数基本维持不变。经过改进的机车被定型为NPM2M(НПМ2М,М-改进),截至目前,至少制造了4台。

  NPM2的车体采用了工矿电机车典型的“凸”字形结构,司机室位于机车的正中间,与NP1一样,司机室侧墙也略宽于别的部分的车体,为司机提供良好的瞭望条件,在NPM2两端还设有三条外走廊,但在NPM2M上取消了这个设计,扩大了机械间的空间,并更换了防尘性能更好的密封式机械间门,在司机室顶部装设了正受电弓和旁受电弓各两架。司机室内部布置有主、副操纵台,方便司机换向操纵,并允许单司机值乘,还设有空调等设施,为司机提供舒适的工作环境。转向架则采用了最为传统的导框式轴箱定位,并安装了轨道信号感应装置,可以触发紧急制动和蜂鸣器报警。机车的交流传动设备是采用了日本日立的技术,通过静态牵引变流器为鼠笼式异步牵引电机提供变压变频的电源。制动系统包含电阻制动、货运型空气自动制动、空气直通制动、手制动等多种模式,并能为自翻车提供700千帕的独立风路。

  NPM2系列电机车还具备重连控制功能,在一间司机室内便能控制双机重联运行。特别值得一提的是,除做正常的双机重联外,电机车还安装了一套柴油发电机控制管理系统,可以与柳季诺沃内燃机车工厂制造的EU500-1(ЭУ500-1)型移动内燃发电车重联控制,组合成为一组功率500千瓦的电传动工矿内燃机车,可以在非电气化的厂区铁路上运行,并能输出不低于98.7千牛的牵引力。虽然说这一套玩法在毛子那里并不算新鲜事,但对于国内的人们来说还是相当硬核的。

  如今,全部15台NPM2和NPM2M型电机车均在马钢服役,自投入运用以来,机车表现良好,最大的优点是其先进的驱动系统、良好的操纵特性和几乎免于维护的机械部件,新机车不仅改善了司机的工作环境,也非常大程度上减轻了检修部门的工作强度,受到马钢方面的高度赞扬。

  21世纪以来,在切厂和全俄电研院等单位的共同努力下,俄罗斯建立起了比较完整的工矿电机车制造体系,虽然只有上述两大系列车型,但考虑到工矿电机车换代周期比较长、技术上的含金量不高,这两个系列已经在很大程度上弥补了因苏联解体而导致的产业断档,基本能满足俄罗斯工矿企业对于电机车的需求。技术方面,这些新一代的电机车与国内的ZG(韶峰)系列电机车相比,设计理念有着显而易见的差别,还是很具有毛子特色的,依然保留了诸如动力自卸车、移动内燃发电车等等符合俄罗斯工矿企业实际需要的经典设计,并且在应用交流传动、微机控制等等新技术上也表现出积极的态度,还是很值得肯定的。

  21世纪的俄罗斯铁路机车 之 电力机车部分 暂时完结,今后有新型号出现,还会继续写,内燃机车部分 正在准备,敬请期待!