日本國鐵ED74型電力機車

日本國鐵ED74型電力機車

ED74型電力機車日語:ED74形電気機関車)是日本國有鐵道交流電力機車車型之一,適用於供電制式為20千伏60赫茲的工頻單相交流電氣化鐵路。1962年,由三菱電機、三菱重工業生產。

基本介紹

  • 中文名:ED74型電力機車
  • 外文名日語:ED74形電気機関車
  • 原產國:日本
  • 產量:6台
  • 生產年份:1962年
  • 主要用戶:日本國有鐵道
  • 生產商三菱電機、三菱重工業
發展歷史,開發,製造,運用,技術特點,總體布置,電氣系統,轉向架,技術參數,

發展歷史

開發

1962年,位於敦賀市的北陸隧道(日語:北陸トンネル)建成通車,同時北陸本線敦賀日語:敦賀駅)至福井區段亦完成交流電氣化改造。考慮到北陸隧道內有超過10公里的11.5‰長大坡道,加上日本海沿岸氣候潮濕多雨的特點,四軸電力機車的粘著性能將不能滿足牽引需要,因此日本國有鐵道開發研製了新型的六軸交流電力機車,即EF70型電力機車。
與此同時,為滿足福井至金澤區段電氣化後的運輸需求,日本國鐵又在EF70型電力機車的基礎上,研製了四軸的ED74型電力機車。ED74型電力機車相當於取消了中間轉向架的EF70型電力機車,兩者在結構和技術上都有許多共通的特點,同樣採用變壓器高壓側有級調壓、矽整流器單相全波整流、MT52型直流牽引電動機等成熟技術。機車軸式為Bo-Bo,整備重量為65噸,小時功率為1900千瓦。

製造

1962年,三菱電機、三菱重工業共生產了6台ED74型電力機車,生產預算由日本國鐵昭和36年度第三次債務承擔。根據最初的北陸本線本務機車配屬計畫,田村至福井的機車交路由EF70型電力機車擔當,而福井以北平原地區的機車交路則由ED74型電力機車擔當。但隨著北陸本線列車牽引定數的提高,大多數旅客列車及貨物列車的牽引任務均由EF70型電力機車擔當,最終ED74型電力機車僅製造了6台後就不再增產。

運用

ED74型電力機車投入運用初期,均配屬於敦賀第二機關區(今西日本旅客鐵道敦賀地域鐵道部(日語:敦賀地域鉄道部)敦賀運轉中心車輛管理室),主要擔當田村至金澤間的旅客列車牽引任務。1968年10月1日,日本國鐵實施全國鐵路運行圖調整,北陸本線的最大牽引定數提高至1200噸,旅客列車及貨物列車的牽引任務均由EF70型電力機車擔當。此後,ED70型電力機車逐漸退居二線,ED74型電力機車則轉往九州地區使用,用於牽引日豐本線的寢台特急列車(藍色列車)。
ED74型電力機車轉配屬九州的大分運轉所(今九州旅客鐵道大分鐵道事業部(日語:大分鉄道事業部)大分車輛中心)前,均在松任工廠(今金澤綜合車輛所(日語:金沢総合車両所))進行了技術改造,改造內容包括增加2.2噸的壓鐵配重,機車整備重量提高至67.2噸,使之與ED76型電力機車具有相同的牽引定數;同時,加裝了總風管以滿足20系客車空氣彈簧的用風需要。由於日豐本線的最高速度限制為95公里/小時,因此無需加裝電空制動機和列車乘務員有線電話等設備。
當時,九州地區的大多數普通旅客列車仍採用蒸汽供暖,而ED74型電力機車沒有搭載蒸汽鍋爐,因此僅用於擔當“富士號”、“彗星號日語:彗星 (列車))”寢台特急列車、以及貨物列車在門司大分間的牽引任務。此外,出於軸重限制的原因,ED74型電力機車限定運用於線路條件較好的大分以北區段。1978年10月國鐵運行圖調整後,ED74型電力機車全部停運和封存,並長時間放置在高城車站(日語:高城駅)內,至1982年全部報廢。

技術特點

總體布置

ED74型電力機車是客貨運通用的交流電力機車,適用於供電制式為20千伏60赫茲的工頻單相交流電氣化鐵路。車體採用整體承載式全鋼焊接結構,車體兩端採用具有大面積前窗玻璃的非貫通結構。車體兩端各設有一個司機室,司機室內機車運行方向的左側設有司機操縱台,司機室兩側設有供乘務員乘降的側門。車體中部是設有各種機械及電氣裝置的機械室,內設有貫通式雙側內走廊連線兩端司機室。車頂安裝有兩台PS100C型雙臂式受電弓、高速斷路器、避雷器、主熔斷器等高壓電氣設備。

電氣系統

ED74型電力機車是交—直流電傳動的整流器式電力機車,機車主電路由空氣斷路器、主變壓器、矽整流器、調壓開關、牽引電動機、電路保護裝置等組成。機車從架空接觸網獲取高壓交流電後,首先經過主變壓器降低電壓,再通過整流器轉換成脈流電(即方向不變而只有電壓變化的直流電),並供電給牽引電動機
機車裝用一台TM8型單相主變壓器,額定容量為1920千伏安,冷卻方式採用強迫油循環導向風冷卻。機車使用變壓器高壓側調壓,通過主變壓器原邊(高壓側)的調壓開關改變變壓器牽引繞組的抽頭及輸出電壓,組成共25個調壓級。整流裝置採用RS10型矽整流器,額定功率為1830千瓦,額定整流電壓為900伏特,額定整流電流為2040安倍。
牽引電動機採用MT52型四極直流串勵電動機,小時功率為475千瓦,額定電壓為900伏特,四台牽引電動機全部永久並聯連線。為擴大機車的恆功調速範圍,還可以對牽引電動機施行一級磁場削弱,磁場削弱率為70%。
和EF70型電力機車一樣,ED74型電力機車亦設有列車供電系統,主變壓器具有一個供電繞組,能夠為旅客列車的電熱取暖裝置供應1500伏特單相交流電,司機室側門旁邊並裝有一盞供電狀態指示燈。

轉向架

機車走行部為兩台DT129型二軸轉向架。構架採用“日”字形的鋼板焊接結構,軸箱採用導框式定位結構,轉向架固定軸距為2800毫米。牽引電動機懸掛裝置採用軸懸式,牽引電動機的一側通過抱軸承剛性地支承在車軸上,另一側通過吊桿懸掛在轉向架構架上,牽引電動機輸出的轉矩通過一級減速齒輪傳動輪對,齒輪傳動比為4.44(16:71)。
轉向架採用無搖枕的全旁承支重結構,車體全部重量通過六組旁承彈簧由三台轉向架支承。一系懸掛為軸箱頂端螺旋彈簧,二系懸掛為構架外側的旁承彈簧,旁承彈簧採用每側兩個並聯的螺旋圓彈簧組,並配有垂向油壓減震器。基礎制動裝置為雙側閘瓦制動,每個輪對左右各設有一個制動缸,並設有制動橫樑以保證兩側閘瓦同步作用,另外還設定了閘瓦間隙調整器。
為了充分利用機車粘著重量及減少軸重轉移,ED74型電力機車首次採用了“Z”字形低位斜牽引桿裝置來傳遞牽引力和制動力。牽引桿和牽引拉桿座呈對角斜對稱布置,與連線於構架下的三角形迴轉支承和橫向連桿組成牽引桿系統,使牽引桿的牽引點交於軌面,理論上轉向架內無軸重轉移。這種形式的轉向架後來不僅成為日本國鐵電力機車的標準轉向架,還被廣泛套用到出口的電力機車上。

技術參數

技術數據
UIC軸式
Bo'Bo'
軌距
1,067毫米
轉向架
DT129
輪徑
1,120毫米
軸重
16.25噸
軸距
2,800毫米
機車長度
14,300毫米(車鉤中心距)
機車寬度
2,805毫米
機車高度
4,260毫米(降弓狀態)
整備重量
65.0噸
受流電壓
AC20kV 60Hz
傳動方式
交—直流電
牽引電動機
MT52 × 4
最高速度
100公里/小時
持續速度
45.6公里/小時
牽引功率
1,900千瓦(小時)
牽引力
14,100公斤(持續)
制動方式
EL14AS自動空氣制動機、手制動機
安全系統
ATS-S

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