歷史
研製
1932年(昭和7年),在吸收
EF52型電力機車開發和製造經驗的基礎上,日立製作所、芝浦製作所、
汽車製造、
三菱電機、川崎車輛等企業合作研製了EF53型幹線客運電力機車。新型機車以提高高速區域牽引性能及可靠性為重點,成為鐵道省的標準化電力機車,並為以後的EF56、
EF57型電力機車奠定了基礎。至1934年(昭和9年)停產為止,共生產了19台EF53型電力機車(EF53 1~EF53 19)。
EF53型電力機車的總體結構與EF52型電力機車保持相同,EF53型電力機車的主要特點和差異包括:
齒輪傳動比由3.45改為2.63,改善高速區域的牽引性能。
控制裝置調速手輪級位由28個減少至25個,接觸器數量由41個減少至36個。
電動發電機的勵磁裝置改為與電力動車組相同的兩台勵磁機。
採用帶緩衝器的PS10A型受電弓。
從EF53-13號機車開始改為採用MT17A型牽引電動機,磁場削弱率加深至63%,以提高額定轉速。
車鉤中心間距由20,600毫米縮短到19,920毫米,機車整備重量由108噸減輕到98.88噸。
車體外觀上,原本外露的底架改為包覆在車體之內,總風缸安裝在車體之下兩側。
運用
EF53型電力機車投入運用初期,均配屬於國津府機關區,主要擔當
東海道本線東京至國府津間的旅客列車牽引任務。1934年,隨著複線電氣化的丹那隧道建成通車,EF53型電力機車的運用區段亦延長至
沼津,並主要用於牽引以“富士號”和“燕號”為代表的優等旅客列車。與EF52型電力機車相比,EF53型電力機車更適合牽引快速列車,而且其可靠性亦備受好評。因此,其中三台EF53型電力機車(EF53-16~EF53-18)於1934年被指定為
日本皇室御召列車的專用牽引機車,直到1953年才被EF58型電力機車取代。
第二次世界大戰結束後,由於該型機車並未設有為列車供暖的
蒸汽鍋爐,在冬季牽引列車時必須加掛暖房車。隨著搭載蒸汽鍋爐的EF58型電力機車投入運用,EF53型電力機車亦逐步退居二線,轉往
高崎線等地方幹線擔當客運牽引任務,或者擔當東京周邊地區的小運轉任務。截至1955年(昭和30年)8月,十五台EF53型電力機車(1~15)配屬於高崎第二機關區,其餘四台機車(16~19)則配屬東京機關區。
改造
1963年(昭和38年),日本國鐵決定對
山陽本線瀨野至八本松間的高坡區段(簡稱“瀨野八”)實行補機無煙化。經考慮各種替換方案後,決定以運用狀態良好的EF53型電力機車作為改造對象,改造內容包括改變傳動齒輪比、加裝
重聯控制裝置等措施,使其適應該大坡度區段的使用條件,經改造後的機車被改稱為EF59型電力機車。1968年(昭和43年),所有機車均已完成改造,EF53型電力機車正式從日本國鐵編制中消失,而EF59型電力機車則按完成改造的先後次序重新編號。
EF53 | 8 | 9 | 3 | 11 | 12 | 5 | 6 | 7 | 4 | 1 | 2 | 10 | 19 | 16 | 18 | 17 | 14 | 15 | 13 |
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EF59 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 |
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1982年,新一代的EF67型電力機車投入“瀨野八”區段運用後,EF59型電力機車開始逐步報廢或封存。其中,處於不可動狀態的EF59-10號機車於1987年
國鐵分割民營化時被
西日本旅客鐵道繼承,並存放於下關地域鐵道部下關車輛管理室,直至2006年(平成18年)7月正式除籍並拆解。
技術特點
EF53型電力機車是幹線客運用的大型直流電力機車,適用於供電制式為1500伏
直流電的
電氣化鐵路。機車採用非承載式結構的全金屬箱形
車體,車體各項載荷全部由底架承擔,側牆和頂蓋不參與承載,車體由鋼結構組件鉚接而成。機車兩端為露天的通過台區域,車體兩端各設有一個司機室,車體中部為電氣室。司機室前方中央設有一扇端門,在司機室內機車運行方向的左側設有司機操縱台。電氣室內有貫通的雙側內走廊連線兩端司機室,電氣室左右兩側的側牆均開有六個通風百葉視窗和七個採光玻璃窗,車頂相對兩端司機室後部上方的位置各裝有一台雙臂式
受電弓。
EF53型電力機車採用2Co-Co2軸式,機車走行部為兩台帶有導輪輪對的轉向架,每台轉向架包括兩對導輪和三對動輪,導輪的作用是為分擔車體重量,以免軸重超限。
車鉤和通過台直接安裝在轉向架構架的端樑上。兩台轉向架之間設有彈性聯接裝置,以提高機車的小半徑曲線通過性能,並用於傳遞
牽引力。懸掛裝置由鋼板彈簧、螺旋彈簧和均衡梁組成。
牽引電動機採用抱軸式懸掛,牽引電動機的一端安裝在轉向架構架上,而另一端通過抱軸承剛性抱合在車軸上。牽引電動機輸出的
扭矩通過一級減速
齒輪傳遞給輪對,牽引齒輪傳動比為27:71(1:2.63)。
EF53型電力機車是直—直流電傳動的直流電力機車,通過調節起動電阻、牽引電動機的三段式串—並聯轉換和磁場削弱來達到調速的目的。機車起動和加速時,六台牽引電動機全部以
串聯連線,並逐步減少起動電阻的阻值;然後將每三台
並聯連線的牽引電動機為一組,兩組牽引電動機以串聯連線;最後六台牽引電動機全部並聯連線,直至達到最高速度。為擴大機車的調速範圍,在三種連線方式均可以對牽引電動機使用一級磁場削弱。
早期的機車採用了與EF52型電力機車相同的MT17型直流串勵牽引電動機,額定功率為265千瓦,額定轉速為每分鐘682轉,額定電壓為675伏特;從EF53-13號機車開始改為採用MT17A型牽引電動機,磁場削弱率加深至63%,以提高額定轉速。控制裝置採用電磁式空氣接觸器實現有級調壓,控制電路採用
繼電器實現各種控制功能和電路保護。
技術參數
技術數據 |
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UIC軸式 | 2Co'Co'2 |
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軌距 | 1,067毫米 |
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機車長度 | 19,920毫米 |
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機車寬度 | 2,810毫米 |
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機車高度 | 3,940毫米 |
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整備重量 | 98.88噸 |
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受流電壓 | DC 1500V |
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傳動方式 | 直—直流電 |
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牽引電動機 | MT17(MT17A) |
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最高速度 | 95公里/小時 |
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持續速度 | 68公里/小時(1~12) 72公里/小時(13~19) |
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牽引功率 | 1,350千瓦(小時) |
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牽引力 | 8,500公斤(持續) |
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車輛保存