韶山7C型电力机车:中国铁路客运提速的主力装备

韶山7C型电力机车,作为中国铁路客运提速的重要装备,于1998年由大同机车厂、株洲电力机车研究所及成都机车车辆厂共同研发成功。这款机车在韶山7型电力机车的基础上进行了针对性改进,以满足铁路客运提速的新需求。它是一款功率强大的六轴客运电力机车,额定功率高达4800千瓦,并且最高运行速度可达120公里/小时,成为中国铁路提速的重要推动力。

韶山7C型电力机车:中国铁路客运提速的主力装备-有驾

在20世纪90年代,为 满足中国铁路既有线路及长大坡道区段客运提速的需求,大同机车厂于1997年底向铁道部科技司递交了立项申请,旨在研制一款基于韶山7型电力机车的120公里/小时等级客运电力机车。经过批准,该项目于1998年被正式列入铁路科技研究开发计划。

按照铁道部的设计任务书要求,大同机车厂携手株洲电力机车研究所与成都机车车辆厂,共同对韶山7C型客运电力机车进行设计研制。这款机车在继承韶山7型及韶山7B型机车Bo-Bo-Bo轴式的基础上,进行了针对性改进,以适应客运机车的独特需求。其主要特点包括轴重减轻、车体轻量化、齿轮传动比调整、列车供电装置优化以及双管制供风等。

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此外,为解决韶山7型机车在运用中出现的惯性质量问题,提高韶山7C型机车的可靠性,设计团队进行了精心处理。在开展设计之前,大同机车厂已使用韶山7型0014号机车成功进行了120公里/小时的提速牵引试验,积累了宝贵的试验数据。随后,为进一步支持韶山7C型机车的研制,大同机车厂还生产了五台韶山7型电力机车(0080~0084)作为原型车,其电机电器、牵引性能及车身涂装均与韶山7C型机车保持高度一致。 首两台韶山7C型电力机车样车(0001、0002)于1998年8月试制完成。同年10月,这两台机车在郑州铁路局西安机务段开始了长达20万公里的运行考核,主要担当陇海铁路西安至宝鸡、西安至郑州的客运牵引任务。1999年6月,铁道部产品质量监督检验中心挑选其中一台机车,在京广铁路北京至石家庄段进行动力学性能试验。

经过近两年的运行考核和试验,韶山7C型机车于2000年8月圆满完成各项任务。期间,仅发生一起机车破损和九起临时维修事件。试验结果显示,韶山7C型机车性能卓越,特别是在粘着利用、起动加速以及高速调速方面表现尤为突出。

在2002年1月,韶山7C型电力机车成功通过了部级科技成果鉴定。随后,该型号机车开始批量生产并投入运用。1999年,首批15台机车被配属给西安机务段,用于陇海铁路郑州至西安区段的运营。到了2000年,第二批20台机车又被配属给兰州铁路局兰州机务段,投入陇海铁路兰州至西安区段的运营。

随着中国铁路的持续发展,韶山7C型电力机车在多次大提速中发挥着重要作用。2001年,中国铁路第四次大提速将西南地区纳入提速范围,韶山7C型机车再次被铁道部确定为襄渝铁路的主力客运提速机车。同年4月,韶山7C型0011号机车在襄渝线襄樊至达州、重庆段的提速牵引试验中取得了显著成功,最高速度达到了128.8公里/小时。

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随着韶山7C型机车的广泛运用和成功表现,昆明铁路局昆明机务段、柳州铁路局(今南宁铁路局)南宁机务段、广州铁路集团怀化机务段以及株洲机务段也陆续配属了该型号机车,并投入南昆铁路、贵昆铁路、渝怀铁路和湘黔铁路的使用。 截至2006年,大同电力机车厂已累计生产了171台韶山7C型电力机车,充分展现了其在铁路运输中的不可或缺的地位。

早期生产的韶山7C型机车(编号0001至0141)延续了韶山7型机车的技术特点,包括两段桥式整流电路、再生制动功能以及电子控制装置。然而,自2005年起,根据铁道部的新要求,后期出厂的韶山7C型机车(编号0142至0171)在技术上进行了多项改进。这些改进包括采用新型主变压器和主变流装置,改用不等分三段桥式整流电路,将再生制动升级为加馈电阻制动,并引入微机控制装置以替代原有的电子模拟控制。

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▲ 结构与性能

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韶山7C型电力机车,作为一款六轴干线客运电力机车,其车体结构与韶山7型及韶山7B型机车相似,均采用框架式整体承载设计,并遵循双侧走廊、两端司机室的整体布置。车内的主要电器设备以主变压器为核心,进行平面斜对称布置,旨在实现重量平衡。

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为应对机车速度提升带来的轮轨作用力增加,韶山7C型机车的轴重被精心设定为22吨,总重132吨,相比韶山7型机车轻了1吨和6吨。此外,该机型还增设了列车供电装置及相关设备,因此需要在设计上进行相应的减重措施,以确保整体重量控制在合理范围内。

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为了提高机车可靠性,设计团队对车体的非承载部件进行了轻量化改进, 如采用铝合金材质、优化结构厚度等,同时利用有限元分析法对承载部件进行计算,以进一步减轻结构质量。

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韶山7C型电力机车采用交—直流电传动的单相工频交流电力机车技术。在机车的主电路方面,早期生产的机车(0001~0141)与韶山7型机车相似,均采用晶闸管两段串联相控整流桥调压方式。这种设计包括一段半控整流桥和一段全控整流桥,并配备了再生制动功能。在牵引时,全控桥实现相控无级调速特性控制,而使用再生制动时,全控桥则变为逆变装置,半控桥则作为励磁电源装置。

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