漫談國鐵機(jī)車(14)-韶山3型電力機(jī)車
? 1970年,隨著我國半導(dǎo)體工業(yè)的發(fā)展,株洲電力機(jī)車研究所成功研制了800V/200A的大功率可控硅原件(晶閘管)并于1972年安裝在韶山2型電力機(jī)車上。自此,韶山2型電力機(jī)車成為我國首款相控?zé)o級調(diào)壓、無級調(diào)速的電力機(jī)車 。
? ? 在大功率可控硅元件(晶閘管)研制成功后,是研制大功率8軸干線貨運(yùn)電力機(jī)車還是還是用于韶山1型電力機(jī)車的改進(jìn)成為當(dāng)時(shí)鐵道部內(nèi)部爭論的焦點(diǎn)。經(jīng)過鐵道部考慮,認(rèn)為既要考慮技術(shù)的進(jìn)步,也要考慮鐵路運(yùn)輸?shù)募毙?建議先將韶山1型機(jī)車改為晶閘管級間平滑調(diào)壓隨后再開展八軸晶閘管相控調(diào)壓電力機(jī)車的研制(即后來的韶山4型電力機(jī)車)。這,便是故事的主角-韶山3型電力機(jī)車。
研制
? ?1977年11月,根據(jù)鐵道部下的設(shè)計(jì)任務(wù)書,株洲電力機(jī)車研究所和株洲電力機(jī)車廠(原田心機(jī)車車輛工廠)開始在韶山1、韶山2型電力機(jī)車的成熟技術(shù)以及6G型電力機(jī)車的先進(jìn)技術(shù)上開始研制韶山3型電力機(jī)車。

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?試驗(yàn)
? ?1978年12月30日,首臺韶山3型電力機(jī)車在株洲電力機(jī)車廠下線。
? ???機(jī)車采用橋式全波整流、低壓側(cè)調(diào)壓開關(guān)與晶閘管相控相結(jié)合的調(diào)壓方式,實(shí)現(xiàn)了調(diào)壓開關(guān)8級級間紋夜試晶閘管相控平滑調(diào)壓。這種調(diào)壓方式實(shí)際上是調(diào)壓開關(guān)調(diào)壓向全相控調(diào)壓兩個(gè)發(fā)展階段之間的過渡方案,由于中國當(dāng)時(shí)大功率晶閘管的制造技術(shù)水平相對落后,采用級間相控調(diào)壓能夠降低晶閘管容量,從而避免直接上馬相控電力機(jī)車帶來的技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)。在研制過程中,株洲電力機(jī)車廠和株洲電力機(jī)車研究所曾經(jīng)以韶山1-031號機(jī)車作為技術(shù)驗(yàn)證車,將原來的全波二極管整流、低壓側(cè)調(diào)壓開關(guān)改造為級間相控平滑調(diào)壓,試驗(yàn)結(jié)果顯示機(jī)車性能有較大改善,與原來有級調(diào)壓相比,機(jī)車起動(dòng)牽引力提高了13%~18%,坡停起動(dòng)時(shí)機(jī)車發(fā)揮功率提高了2~4倍。

? ?1979年3月,韶山3-0001號機(jī)車出廠并赴北京環(huán)形鐵道進(jìn)行第一期性能測試。但機(jī)車在測試中發(fā)現(xiàn)了一些較大的技術(shù)問題,因此韶山3-0001號機(jī)車返回株洲電力機(jī)車廠改進(jìn)。
? ? 1980年3月,韶山3-0001號機(jī)車再度赴環(huán)鐵進(jìn)行測試。在此期間,時(shí)任鐵道部部長郭維城曾在環(huán)鐵視察過韶山3-0001號機(jī)車。經(jīng)過兩個(gè)多月的的測試,證明機(jī)車各項(xiàng)性能指標(biāo)均達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

? ? 1980年7月至1982年12月,韶山3-0001號機(jī)車配屬成都鐵路局馬角壩電力機(jī)務(wù)段并在寶成鐵路上進(jìn)行考核。至考核結(jié)束時(shí),韶山3-0001號機(jī)車?yán)塾?jì)走行21萬公里。機(jī)車完成考核后返回株洲電力機(jī)車廠拆檢,拆檢結(jié)果基本良好。
? ? 1983年11月,為了配合大秦鐵路建設(shè),北京環(huán)形鐵道進(jìn)行了中國首次重載列車牽引實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)中,韶山3-0001號機(jī)車與一臺韶山1型電力機(jī)車雙機(jī)重聯(lián)牽引10081噸重載列車并取得圓滿成功。

??1990年6月10日,韶山3型電力機(jī)車雙機(jī)重聯(lián)牽引萬噸重載列車運(yùn)行試驗(yàn)獲得成功,列車全長1.7公里,牽引總重為10698噸,其緊急制動(dòng)距離不到800米。
輝煌漸起
? ?1982年12月29日,鐵道部在株洲電力機(jī)車廠召開技術(shù)鑒定會,韶山3型電力機(jī)車通過部級技術(shù)鑒定。
? ?完成技術(shù)鑒定后,株洲電力機(jī)車廠開始小批量生產(chǎn)韶山3型電力機(jī)車。

? ?自韶山3-0005號機(jī)車開始,韶山3型電力機(jī)車不再使用韶山1型電力機(jī)車的均衡型轉(zhuǎn)向架而改用仿制ND4型內(nèi)燃機(jī)車和東風(fēng)4B型內(nèi)燃機(jī)車的簡化型轉(zhuǎn)向架。

? ?1990年起,大同機(jī)車廠開始轉(zhuǎn)產(chǎn)電力機(jī)車。1991年,大同機(jī)車廠在株洲電力機(jī)車廠提供圖紙的基礎(chǔ)上成功制造出第一臺韶山3型電力機(jī)車(車號6001)。


? ?到1991年,株洲電力機(jī)車廠累計(jì)生產(chǎn)了677臺韶山3型電力機(jī)車(編號0001-0677),大同機(jī)車廠生產(chǎn)了95臺韶山3型電力機(jī)車(編號6001-6095)。
改進(jìn)
? ? 隨著時(shí)代的發(fā)展,晶閘管相控調(diào)壓技術(shù)在電力機(jī)車上的應(yīng)用日趨成熟,原本采用調(diào)壓開關(guān)和晶閘管結(jié)合級間平滑調(diào)壓的韶山3型機(jī)車也完成了其過渡角色。同時(shí)韶山3型電力機(jī)車的問題也日益凸顯,主要是粘著利用系數(shù)不高。
? ? 1991年,株洲電力機(jī)車廠、株洲電力機(jī)車研究所和成都鐵路局聯(lián)合針對韶山3型電力機(jī)車聯(lián)合按照“標(biāo)準(zhǔn)化”、“系列化”要求進(jìn)行改進(jìn)。在選定馬角壩機(jī)務(wù)段的韶山3-0123號機(jī)車為改進(jìn)實(shí)驗(yàn)機(jī)車后,株洲電力機(jī)車廠對機(jī)車進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)性改進(jìn),主要改進(jìn)包括:以晶閘管相控平滑調(diào)壓代替原調(diào)壓開關(guān)級間調(diào)壓,并采用兩臺轉(zhuǎn)向架分別供電的主電路結(jié)構(gòu)、更新電子控制系統(tǒng)并新增防空轉(zhuǎn)保護(hù)、改用加饋電阻制動(dòng)以擴(kuò)大電制動(dòng)范圍、采用平行牽引拉桿降低牽引點(diǎn)高度、減少軸重轉(zhuǎn)移。改造后的韶山3-0123號機(jī)車于1991年7月投入運(yùn)用并進(jìn)行測試。測試結(jié)果表明:機(jī)車粘著利用比改造之前提高了10%,且牽引電機(jī)和電子系統(tǒng)故障率大大降低。
? ?經(jīng)過改造后的機(jī)車稱為韶山3B型電力機(jī)車,但為了與固定重聯(lián)的韶山3B型大功率電力機(jī)車區(qū)分,機(jī)車改稱為韶山3-4000系機(jī)車。


? ?1992年,株洲電力機(jī)車廠開始批量生產(chǎn)韶山3-4000系機(jī)車。同時(shí)根據(jù)鐵道部的統(tǒng)一安排,株洲電力機(jī)車廠將韶山3-4000系機(jī)車的圖紙交由大同機(jī)車廠、資陽內(nèi)燃機(jī)車廠、太原機(jī)車車輛廠,由這幾個(gè)機(jī)車廠共同制造。
? 到2006年韶山3型電力機(jī)車停產(chǎn)時(shí),株洲電力機(jī)車廠累計(jì)生產(chǎn)251臺韶山3-4000系機(jī)車(編號4001-4008、4085-4104、5029-5215),大同機(jī)車廠生產(chǎn)525臺機(jī)車(編號4009-4084、4108-4556),資陽內(nèi)燃機(jī)車廠在2000年至2006年生產(chǎn)59臺機(jī)車(編號8001-8059),太原機(jī)車車輛廠生產(chǎn)3臺機(jī)車(編號4015-4017)。四家機(jī)車廠共生產(chǎn)838臺韶山3-4000系機(jī)車,算上早期型機(jī)車,韶山3型電力機(jī)車?yán)塾?jì)生產(chǎn)1608臺。1992年前的韶山3型電力機(jī)車在返廠大修時(shí)大都按4000系機(jī)車的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了改造。但韶山3-0660號機(jī)車未經(jīng)4000系改造。


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輝煌之時(shí)
? 韶山3型電力機(jī)車在量產(chǎn)后除烏魯木齊鐵路局、哈爾濱鐵路局、濟(jì)南鐵路局、青藏鐵路公司外在其余路局均有配屬和運(yùn)用。



而四川成都的成都機(jī)務(wù)段在頂峰時(shí)期累計(jì)配屬了800多臺韶山3型電力機(jī)車。


而韶山3型電力機(jī)車也以優(yōu)良的性能獲得了成為掛牌車的機(jī)會(篇幅有限,僅介紹部分)。





? 后期隨著和諧型大功率電力機(jī)車的配屬和運(yùn)用,韶山3型電力機(jī)車大多改為山區(qū)線路使用,因此·傳出了“山區(qū)型機(jī)車”,此為誤傳。
謝幕之際
? 隨著和諧型大功率電力機(jī)車的配屬和運(yùn)用,韶山3型電力機(jī)車的生存空間被不斷擠壓。部分路局開始退役韶山3型電力機(jī)車。




而部分韶山3型電力機(jī)車已經(jīng)開始拆解。



? 雖然已經(jīng)有韶山3型電力機(jī)車開始拆解,但仍有部分機(jī)車還在運(yùn)用。目前成都鐵路局仍在使用韶山3型電力機(jī)車擔(dān)當(dāng)5619/5620次列車牽引任務(wù)。

保留
? 韶山3-6005號機(jī)車退役后保存在湖南交通工程學(xué)院。

韶山3-4493號機(jī)車退役后保留在太原北場。

?韶山3-4028號機(jī)車,退役后在五邑大學(xué)進(jìn)行展示,并將車號更改為2014。

結(jié)語
? 韶山3型電力機(jī)車在運(yùn)用的一生中為中國鐵路立下了汗馬功勞。作為中國鐵路技術(shù)最成熟的的電力機(jī)車,韶山3的一生何其幸運(yùn)!何其榮光?。。?/span>
——(完)——