SSJ3型电力机车

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    五一前夕，由大连机车车辆工厂（下称大连厂）设计生产的SSJ3型电力机车到达北京，笔者专程前往采访了这种新型机车的设计者们。
这种新型的电力机车拥有自主知识产权，机车额定功率可达7200kW，是目前国内单机功率最大的机车，适用于各种线路，可以替代目前所有干线货运机车，并且还能满足牵引定数5000吨，最大时速为120公里的要求，是我国铁路货运重载提速急需的车型，也是实现铁路机车车辆装备现代化确定的重点目标产品之一。
    自1997年以来，我国铁路已成功地实施了5次客运大提速。但由于各方面原因，目前我们的铁路上还是一种客货混跑的局面，货物列车的运行速度已经成为客运提速的制约因素之一，铁路货运的提速迫在眉睫。同时，根据铁路运能增长的需要，主干线货运牵引定数要从3000吨增加到5000吨甚至万吨，速度也要大幅度提高。铁道部的《铁路机车车辆工业科技发展“十五”计划纲要》明确提出，“十五”期间，要研制最高速度120km/h的货运电力机车，并采用国外流行的交流传动技术，提升国产机车的设计制造水平。
    在此情况下，大连厂积极开发新产品，适应市场要求。按照铁道部的计划，从2001年开始，大连厂的技术人员们便着眼于交流传动货运电力机车。在进行了大量的论证、研究后，大连厂最终与日本东芝公司进行技术合作，建立了合资公司，共同生产目前国内比较空白的交流逆变单元，为SSJ3型诞生奠定了坚实的技术基础。2001年6月大连厂正式提出开发项目的申报，经过业内专家的充分论证后，得到铁道部科技司获准立项。
    根据铁道部“跨越式”发展和“标准化、系列化、模块化、信息化”的要求，这种新型电力机车采用高度集成化、模块化的设计思路和PRO/E三维设计方法，保证机车的设计水平、工艺和基本制造质量。同时，该车也紧追国际先进潮流，大量运用最新技术，使本车在国际上也是能够和欧美市场上的最新车型相媲美的。
    车体方面，采用框架式整体承载结构，在SS7E型机车的车体上，对车头线形进行了部分调整，使之更加美观大方。整体式的车窗更使司机的视野开阔，瞭望充分，减少了由于瞭望不充分带来的事故隐患。司机驾驶室也采用了更人性化的设计。标准化驾驶台使司机的操作更加便捷，两台显示屏使司机对线路、对机车的各种情况更加一目了然。高档的座椅也尽可能地减少司机由于长时间操作带来的疲劳。据悉，为适应单司机的操作，驾驶台的位置更有可能从传统的左侧移至中部，使司机的操作更加得心应手。


图 2驾驶台


图 3机车头型

    机车也采用了全新结构的C0-C0转向架。其较长的固定轴距保证了机车通过困难曲线半径线路时也具有良好的性能。低位推挽式牵引杆使转向架牵引电机产生的巨大牵引力能够轻松地传递到车体上。两个内嵌于架两端的抗蛇形减震器是机车在直线上运行时的横向振动也大大减少。轮盘制动系统减少了传统踏面制动对踏面的损伤。更为突出的是其先进的轴控技术，而非以往的架控技术。以往的架控方式，当转向架中有一台牵引电机出现故障时，机车就不得不关闭整个转向架上的所有牵引电机。这样机车的牵引力将损失一半，牵引效率大大降低。但采用了轴控技术的SSJ3型机车，当其某个转向架上的某台牵引电机故障时，就可以轻松地关闭这一台电机，而保留与其同在一台转向架上的其它两台电机继续工作。这样，机车损失的牵引力才只有1/6，牵引效率也只损失了很少的一些。另外，细节上，原本装在排长其上轨面清扫皮垫也改装在转向架的砂箱下，更加保护了机车车轮的踏面不受放置在轨面的石子等杂物的损伤。可见，这种新型结构的转向架更加提高了机车的可靠性。


图 4转向架


图 5单车轴及轮盘制动

    机车内部采用了国际流行的中间式走廊，将卧式变压器吊装在车体下部正中，采用模块化设计的各个功能部件封装在各种器柜中，并分布在走廊两旁，通过车体侧墙上的散热窗吸入的清洁空气对每个独立部件独立通风。这些按照模块化设计思想设计出来的关键器件，能够最广泛地提高通用能力，这样对机车后期的维修改进提供了坚实的基础，是机车具有较高的检修性和移植性。在保证制造工艺的前提下，各器柜更是使用螺钉将柜门半永久封死，从侧面也显示了机车各有效单元性能的稳定。


图 6中间式走廊

    这些器件中，最关键的逆变装置采用了日本东芝公司先进设计生产技术，运用国际目前较为尖端的IGBT绝缘栅双极晶体管元器件组装成为大功率变流逆变器，为机车提供了充沛的动力来源。另外，装配的来自东芝技术的微机控制单元除了能够有效地连接控制各个部件，更能为司机提供最新的机车状况信息和故障显示，并通过驾驶台右侧电脑屏报告给乘务人员。  
    可以说，SSJ3型机车从各个方面，包括部件的技术、设计制造工艺等，都较以往型号上了一个层次，能够达到“跨越”式发展的要求，能够达到国际先进水平。
    除此之外，SSJ3型不但是一种型号的机车，更是一个平台。在这个平台之上，各种衍生的车型会根据市场的需要作进一步开发，双机固定重联型、径向转向架型、高速客运型等都将会出现。


图 7试验中的SSJ3型机车

    这次来京，SSJ3型机车将要完成一系列形式试验，以测定各种参数的实际数值。之后会在北同蒲上接受小曲半径线路的考验。然后回京在进行最后试验。完成这些之后该车将配属机务段完成15万公里的考核。
    希望有朝一日能够看到这种机车驰骋在中国的万里干线上，牵引着货运动脉前进，带动我们的国民经济向前发展！

附：此车的部分参数：网压25kV/50Hz、轨距1435mm、功率7200kw、再生制动、整备重量138t/150t、轴重23t/25t、车钩中心线22016mm，主要用途干线货运。