基本介紹
- 中文名：韶山3型電力機車
- 外文名：China Railway SS3 Locomotive
- 動力來源：接觸網供電
- 類型：電力機車
- 生產國：中國
- 設計1：株洲電力機車廠
- 設計2：株洲電力機車研究所
- 生產廠商1：株洲電力機車廠、大同機車廠
- 生產廠商2：資陽機車廠、太原機車車輛廠
- 生產型號：韶山3
- 生產年份：1978年—2006年
- 產量：早期型772台、4000系838台
- 主要用戶：中國鐵路總公司
- 暱稱：三哥(前期)，三爺(老化後)
發展歷史,背景,研製,試驗,改進,機車編號,技術特點,總體布置,機車主電路,轉向架,事故,機車命名,車輛保存,技術數據,
發展歷史
背景
隨著中國半導體工業的發展，株洲電力機車研究所於1970年代初成功試製200安/800伏的大功率可控矽元件（晶閘管），並套用這種新元件對韶山2型電力機車進行技術改造，將原牽引電路中的橋式矽整流機組改裝成為採用可控矽的半控橋式整流機組，從而取消了原來的有級調壓的高壓調壓開關係統，成為中國第一台實現相控無級調壓調速、恆流恆速控制的電力機車。對於應將晶閘管調壓技術用於韶山1型電力機車的技術改造還是用來研製新型晶閘管相控調壓八軸電力機車的問題，經過鐵道部門的考慮，認為既要考慮技術的進步，也要考慮鐵路運輸的急需，建議先將韶山1型機車改為晶閘管級間平滑調壓（即後來的韶山3型電力機車），隨後再開展八軸晶閘管相控調壓電力機車的研製（即後來的韶山4型電力機車）。
研製
1977年11月，根據中華人民共和國鐵道部下達的設計任務書，田心機車車輛工廠和株洲電力機車研究所在學習法國進口6G型電力機車先進技術、總結韶山1型、韶山2型電力機車成熟經驗的基礎上，開始研製韶山3型電力機車。
韶山3型機車是中國鐵路第二代電力機車，採用橋式全波整流、低壓側調壓開關與晶閘管相控相結合的調壓方式，實現了調壓開關8級級間晶閘管相控平滑調壓。這種調壓方式實際上是調壓開關調壓向全相控調壓兩個發展階段之間的過渡方案，由於中國當時大功率晶閘管的製造技術水平相對落後，採用級間相控調壓能夠降低晶閘管容量，從而避免直接上馬相控電力機車帶來的技術風險。在研製過程中，田心機廠和株機所曾經以韶山1型031號機車作為技術驗證車，將原來的全波二極體整流、低壓側調壓開關改造為級間相控平滑調壓，試驗結果顯示機車性能有較大改善，與原來有級調壓相比，機車起動牽引力提高了13%～18%，坡停起動時機車發揮功率提高了2～4倍。
試驗
1978年12月30日，首台韶山3型機車（0001）在田心機車車輛廠順利下車，1979年3月試製完成出廠，隨後在鐵道部鐵道科學研究院北京環形鐵道進行了第一期性能試驗，試驗中發現機車存在一些較大的技術問題，決定回廠改進。經過對主變壓器、調壓開關、恆流控制環節、空轉保護環節、懸掛系統等方面的調整和改進，韶山3型0001號機車於1980年3月再次赴北京進行第二期性能試驗，經過近兩個月的試驗，證明機車各項主要性能指標均已經達到設計要求；在此期間，時任中國鐵道部部長郭維城、副部長劉建章曾於1980年4月30日來到環形鐵道視察韶山3型電力機車。1980年7月至1982年11月，這台機車配屬成都鐵路局馬角壩電力機務段，在寶成鐵路投入運行考核，期間總運行里程超過21萬公里；後來經返廠解體檢查，情況基本良好。1982年12月29日，鐵道部在株洲廠召開技術鑑定會，韶山3型電力機車通過部級技術鑑定。
韶山3型6027號機車牽引4416次列車經停落坡嶺站
完成技術鑑定後，株洲電力機車廠開始小批量生產韶山3型機車，並於1986年底開始大批量生產以取代韶山1型，到1992年共生產677台（0001～0677）。1990年起，大同機車廠開始轉產電力機車，大同廠按照株洲廠的圖紙試製的第一台韶山3型電力機車於1990年9月15日竣工，到1992年共生產了95台（6001～6095）。韶山3型電力機車曾獲國家科技進步二等獎、國家優質產品獎。
大同機車廠內正在組裝的韶山3型4000系電力機車
此外，韶山3型電力機車也曾經先後三次參與中國鐵路的兩次重載試驗。1983年11月25日，為配合大秦鐵路的建設，北京環形鐵道進行了中國鐵路首次萬噸重載試驗，韶山1型、韶山3型電力機車雙機牽引重載貨物列車，總重10081噸，列車全長1748米，編組共102節。1988年，大秦鐵路二期工程完成並開通運營，1990年在大秦線上進行了萬噸重載列車運行試驗。1990年6月10日，韶山3型電力機車雙機重聯牽引萬噸重載列車運行試驗獲得成功，列車全長1.7公里，牽引總重為10698噸，其緊急制動距離不到800米。
改進
韶山3型電力機車是在1970年代末設計定型的產品，經過長時間的試驗、生產和運用，其固有缺點開始凸顯出來，主要是粘著利用係數不高；而隨著中國的晶閘管相控調壓技術在電力機車上的套用日趨成熟，原本採用調壓開關和晶閘管結合級間平滑調壓的韶山3型機車也完成了其過渡角色。1991年，株洲電力機車研究所、成都鐵路局和株洲電力機車工廠聯合按照“標準化”、“系列化”要求對韶山3型電力機車進行技術改造，選定了馬角壩機務段的韶山3型0123號機車進行試驗，主要改進包括，以晶閘管相控平滑調壓代替原調壓開關級間調壓，並採用兩台轉向架分別供電的主電路結構，更新電子控制系統並新增防空轉保護，改用加饋電阻制動以擴大電制動範圍；採用平行牽引拉桿降低牽引點高度、減少軸重轉移。經過改造後的韶山3型0123號機車於1991年7月投入運行考核，試驗證明其粘著利用比改造之前提高了10%，且牽引電動機和電子系統故障率大大降低。
馬角壩機務段的韶山3型4023
經過改進後的韶山3型電力機車稱為韶山3型4000系，自1992年開始批量生產。株洲電力機車廠累計生產251台（4001～4008；4085～4104；5029～5251）。根據鐵道部統一安排，韶山3型4000系的設計圖紙轉交其他機車製造廠共同生產。自1993年至2006年，大同機車廠生產了525台（4009～4084；4108～4556）；自2000年至2006年，資陽機車廠生產了59台（8001～8059）；1994年，太原機車車輛廠試製了3台（4105～4107），這也是該廠生產的第一種電力機車。到2006年，韶山3型4000系列合計產量達到838台。而1992年之前生產的韶山3型電力機車，其中大部分在後來大修時均按照4000系改進型的標準進行了技術改造，主要由成都機車車輛廠、寶雞機車檢修廠、大同電力機車公司、中車洛陽機車公司、太原軌道交通裝備公司、柳州機車檢修廠等機車檢修單位負責。隨著機車運用年限接近、設備的老化及和諧型大功率機車配屬的增多，正常運用韶山3型電力機車的路局與單位僅剩中國鐵路成都局、蘭州局、昆明局和孝柳地方鐵路、神華集團、廣西沿海鐵路股份有限公司，西安局、呼和局、南昌局、廣鐵集團下屬韶山三型機車已悉數下線，封存待拆。瀋陽局、武漢局與北京局也曾有過該型機車配屬，後因運輸任務需要轉配至其他路局。南寧局SS3機車部分轉配至廣西沿海鐵路股份有限公司（50台），餘下機車逐漸退出運用，至2017年已全部拆解完畢。鄭州局亦曾使用本型機車擔當中港貨櫃列車在內地段的本務機車，後全部轉配至其他路局。
下圖成局成段SS3-4302為寶成線（成都至江油常用機車）。到2006年，韶山3型4000系列合計產量達到838台。而1992年之前生產的韶山3型電力機車，其中大部分在後來大修時均按照4000系改進型的標準進行了技術改造，主要由成都機車車輛廠
配屬成都機務段的韶山3型4302
韶山3B型4000系機車早期曾被稱為“韶山3B型”一部分由株洲電力機車廠製造，一部分由大同機車廠，但未獲鐵道部批准採用新型號，官方規範的命名仍沿用韶山3型，而正式的韶山3B型是由2002年開始生產的韶山3B型電力機車。中國的鐵路愛好者對前者用“小三”，後者用“大三”的稱呼以示區別。
江油機務段報廢的韶山3B型5124
配屬西昌機務段的SS3-4001號機車運行在成昆鐵路上
韶山3型5227號機車與6K型電力機車重聯
機車編號
機車編號 | 數量 | 製造廠 | 生產年份 | 備註 |
|---|---|---|---|---|
0001～0677 | 677 | 株洲電力機車廠 | 1978~1992 | 絕大部分已按韶山3型 4000系標準進行改造 |
6001～6095 | 95 | 大同機車廠 | 1990~1992 | 絕大部分已按韶山3型 4000系標準進行改造 |
4001～4008 4085～4104 5029～5251 | 251 | 株洲電力機車廠 | 1992~2002 | 5233~5251採用標準化駕駛室 |
4009～4084 4108～4556 | 524 | 大同機車廠 | 1992~2006 | 4059與4062號機車改造為 SS3C 4535-4556號機車採用標準化司機室 4551~4556於後期生產給地方鐵路局配備 |
4105～4107 | 3 | 太原機車車輛廠 | 1994年 | 試製機車 |
8001～8059 4509 | 60 | 資陽機車廠 | 2000~2006 | 8048~8059採用標準化駕駛室 8058、8059後期生產給孝柳鐵路配備 |
技術特點
總體布置
韶山3型電力機車是六軸幹線客貨運電力機車，採用雙邊內走廊，設兩端司機室；主要電器設備以機車最重設備主變壓器為中央，分平面斜對稱布置為主，有利於重量平衡；車頂兩端各裝一台單臂式受電弓；車頂中部裝一台主斷路器。為了方便車體減輕自重、滿足輕量化要求，同時又增加結構的剛度和強度，傳統的底架承載結構型式已不能滿足要求，而代之以框架式整體承載結構形式。通風系統採用車體通風方式，側牆百葉窗是車內設備通風冷卻的進風視窗，百葉窗採用豎式結構，過濾除塵效果較好，外形美觀大方。
韶山3型0001號機車的銘牌與配屬
機車最大速度100公里/小時，軸式Co-Co，最大功率為4800千瓦，持續功率為4350千瓦，比韶山1型機車提高14.3%，因此機車具有較大的牽引力。機車輪周電阻制動功率達4000千瓦，比韶山1型機車電阻制動功率提高25%，兩級電阻制動改善了機車低速工況下的制動能力，韶山3型4000系電氣制動採用加饋電阻制動。
機車主電路
隨著中國的大功率晶閘管制造技術日趨成熟，且級間平滑調壓仍然採用調壓開關級間轉換，主電路系統相對複雜，因此韶山3型4000系機車改為全相控調壓方式，採用晶閘管不等分三段半控橋式相控無級調壓。
轉向架
機車走行部為兩台完全相同的三軸轉向架。首台韶山3型電力機車出廠時曾經裝用均衡梁組合式轉向架，與韶山1型電力機車轉向架基本相同，但在運用考核中發現均衡梁容易失穩從而引起軸重分配不均，且使用中均衡梁作用不靈活、空轉現象嚴重。為此，株洲電力機車廠於1983年決定在不改變轉向架原本技術參數和機車其他部件的前提下，參考ND4型、東風4型內燃機車轉向架的長處，簡化韶山3型機車轉向架結構，取消均衡梁改為獨立懸掛，一系懸掛採用軸箱螺旋鋼彈簧與彈性定位拉桿懸掛結構，增大一系懸掛軸箱拉桿的總橫向剛度，以減少磨耗件和減輕簧下重量；轉向架二系懸掛由雙中央支承體牽引改成橡膠堆全旁承承載加橫向油壓減震器，改善轉向架受力情況；牽引力和制動力通過牽引中心銷傳遞。軸箱軸承採用能承受軸向和徑向的滾動軸承。但由於其中心銷式牽引裝置因電機懸掛妨礙了中心銷位置下移，因此其牽引位置較高，不利於機車的粘著利用。韶山3型4000系電力機車的牽引裝置改為採用平行拉桿牽引裝置結構，將牽引點高度由距軌面750毫米降至460毫米，減少轉向架的軸重轉移，有效提高機車最大粘著率的發揮。
每台轉向架裝用三台帶有補償繞組、四極、高電壓的ZQ800-1型串勵脈流牽引電動機，最大功率為800千瓦，持續功率750千瓦，額定電壓為1550伏特。牽引電機採取抱軸式懸掛、雙側剛性斜齒傳動方式。基礎制動採用單元制動器。
事故
1992年7月1日清晨5時29分，鄭局六段SS1-058牽引1605次貨物列車，經襄渝線運行至十堰市境內的花果站時，因扒乘貨車的三名農民將列車機後第八位車輛其中一端折角塞門關閉，導致列車制動失靈，與停留在花果站三道、由兩台SS3牽引的1608次貨物列車正面相撞，並引發大火，造成機車乘務員死亡四人、重傷一人，機車報廢三台、大破一台，22輛貨車報廢，直接經濟損失900多萬元人民幣，中斷襄渝鐵路行車4小時26分。
1992年10月6日中午12時07分，蘭局蘭段SS3-0363，牽引蘭州-西安446次旅客列車，運行至隴海線桑園子站至駱駝巷站間K1728+875，35～36號鋼軌接頭處時，因定西工務段違章施工，在沒有辦理封鎖區間手續的情況下在該處更換曲線上股磨耗軌，但對35～36號曲線上股鋼軌接頭錯牙未做處理，造成列車經過該處時機車脫軌，SS3-0363機車小破。中斷正線行車9小時33分，構成行車重大事故。
1994年2月14日凌晨，成局馬段(馬段：馬角壩機務段，成都鐵路分段)的SS3-0216，牽引成都-蘭州146次旅客列車經由寶成線運行，按原計畫通過彰明站。但由於之前電務信號工於彰明站下行區段違章處理軌道電路故障，使有車占用區間顯示無車占用狀態，造成連鎖失效。凌晨2時47分，146次列車在彰明站二道通過時，由於3109次貨物列車尾部有三輛車未經過警沖標而占用道岔區間，司機發現前方有障礙物，立即採取緊急制動措施，但制動不及與停留三道的3109次貨物列車車尾部側面衝突。事故造成3109次列車運轉車長死亡，SS3-0216機車小破，146次客車小破六輛，3109次守車中破，中斷正線行車1小時28分，構成行車重大事故。
1997年4月25日早上，成局遵段(貴陽鐵路分段)的SS3-0338，牽引4416次小運轉貨物列車（編組26輛，總重2144噸）從養龍司站出發後，由於機後第一與第二位車輛風管未連線導致列車制動失靈，列車越過董家坪站冒進區間運行至龍長溝隧道內時，列車後部13輛脫軌顛覆，而前部13輛隨機車進入烏江站，與停留在4道的4192次貨物列車尾部相撞。造成4192次尾部一輛守車、六輛重車，4416次本務機車與機後10輛重車脫軌顛覆、三輛破損，同時波及3道停留的2109次本務機車及車站調機；4416次與2109次機車乘務員及運轉車長共五人受傷，SS3機車報廢、中破，調機小破一台，貨車報廢30輛、中破3輛，中斷正線行車58小時54分，構成行車重大事故。
川黔鐵路事故中報廢的SS3-0338號機車
1999年1月10日下午，成都鐵路局成都鐵路分局峨眉機務段的韶山3型5090號機車，牽引2423次貨物列車運行至成昆鐵路回龍庵站2道準備停車時，由於機後第4位車輛折角塞門被關閉導致列車制動失效，列車冒進出站信號機與正在進站的8966次貨物列車發生側面衝突，導致8966次列車守前11～16位車輛與2423次列車機車與機後1～5位車輛顛覆。造成機車大破1台，車輛報廢4輛、大破5輛、小破2輛，中斷正線行車18小時10分，構成行車重大事故。
2001年7月23日下午，鄭州鐵路局信陽機務段的韶山3型0521號機車（江岸機務段司機值乘），單機從信陽機務段出庫準備進信陽站牽引1331次旅客列車時，由於機車單元制動器閘瓦與輪對間的間隙被機車乘務員調節過大，導致機車制動失效，乘務員跳下機車撿石塊墊車輪不果，於下午2時45分與正在進站停車的T91次旅客列車（今Z12/13、Z14/11次列車）以8公里/小時的速度發生側面衝突，導致T91次列車機後18位硬座車、19位行李車脫軌，構成旅客列車衝突重大事故。
2002年7月1日凌晨2時11分，蘭州鐵路局蘭州西機務段的韶山3型0393、0219號機車，重聯牽引38004次貨物列車運行至隴海鐵路駱駝巷站4號道岔處時，重在線上車第6軸與機後第1位平車前轉向架脫軌，中斷行車3小時22分，構成列車脫軌險性事故。事故原因是列車從蘭州東站開車後重在線上車司機打盹睡覺，未緩解機車制動，致使機車動輪熱抱，輪箍弛緩、位移所致。
2013年1月27日上午6時40分，成都鐵路局成都機務段的韶山3型5116號機車，牽引41769次列車經由成渝鐵路運行。當列車運行到四川省隆昌縣境內石燕橋站至李市鎮站間，一輛載重汽車突然從上跨鐵路線的省道305線立交橋上墜入鐵路，砸到經過該處的41769次列車，導致機車脫軌，接觸網受損，幸無人員傷亡。
機車命名
備註 | |||
|---|---|---|---|
SS3-0454 | 先鋒號 | 成局貴段 | 已摘牌，已拆解報廢 |
SS3-0524 | 青年號 | 武局江段 | 已摘牌，已拆解報廢 |
SS3-0603 | 民兵號 | 武局江段 | 已摘牌，已拆解報廢 |
SS3-4027 | 青年文明號 | 上局永段 | 已摘牌，已拆解報廢 |
SS3-4044 | 先鋒號 | 上局永段 | 已摘牌，已拆解報廢 |
SS3-4160 | 共青團號 | 沿海公司 | 已拆解，已拆解報廢 |
SS3-4178 | 共青團號 | 沿海公司 | 已拆解報廢 |
SS3-4235 | 青年文明號 | 成局重段 | 已摘牌，已拆解報廢 |
SS3-4258 | 黨員先鋒號 | 成局成段 | 已於2021年11月在六盤水折返段拆解報廢 |
SS3-4329 | 青年號 | 成局成段 | 已摘牌，已拆解報廢 |
SS3-4550 | 黨員紅旗號 | 昆局昆段 | 已摘牌，拆解報廢 |
SS3B-5035 | 雷鋒號 | 蘭局迎段 | 已退役，迎水橋機務段銀川運用車間靜態展覽 |
SS3B-5038 | 青年文明號 | 蘭局迎段 | 已摘牌，已拆解報廢 |
SS3-5068 | 青年文明號 | 廣鐵懷段 | 2021年5月在張家界運用車間拆解報廢 |
SS3B-5162 | 五四青年號 | 昆局昆段 | 已摘牌，已拆解報廢 |
SS3B-5235 | 共青團號 | 成局成段，後期轉西段再轉西段 | 已摘牌，現正常使用 |
SS3-8048 | 青年文明號 | 成局成段，後期轉重段 | 已摘牌，已拆解報廢 |
SS3B-5151 | 共青團號 | 成局西段 | 擔當5619/20 與5633/4列車本務機車 |
車輛保存
SS3-0008，配屬成局貴段。退役後改為教學實訓機車，存放於貴陽機務段內。
SS3-0054，配屬蘭局蘭段，現存放在中國鐵道博物館進行展示。
SS3-0118，現存放在華東交通大學作為教學機車。
SS3-0450，現存放在柳州鐵道職業技術學院作為教學機車。
SS3-0654，在與SS3-0145對換車號牌後，於2013年9月由北京鐵路局移交中南大學鐵道學院保存展示，並將車號更改為2013號。
SS3-4028，存放在五邑大學進行展示，並將車
號更改為2014號。
SS3-4141，配屬成局成段，現存放於廣元折返段做熱備車
SS3-4187，配屬成局貴段，退役後改為教學機車，存放於貴陽南
SS3-4272，配屬成局貴段，退役後改為教學機車，存放於貴陽職業技術學院
SS3-4493，現存放在太原機務段北場展出。
SS3-5117，成局重段。2019年退役後整體搬遷至重慶公共運輸學院用作教學機車。
SS3-5238，已於2022年1月報廢，現保存於成都北和諧檢修基地
 保存在中國鐵道博物館的韶山3型0001號機車 |  保存在中南大學鐵道學院的韶山3型2013號機車 |  保存在柳州鐵道職業技術學院的韶山3型0450號機車 |
 停留在成局某機務段內的韶山3型4302號 |  待拆卸的成局韶山3B型5132號 | - |
 保存在五邑大學的韶山3型2014號機車 |  保存在太原機務段北場的韶山3型4493號機車 |  保存在湖南交通工程學院的韶山3型6005號機車 |
