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日本国铁EF61型电力机车

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EF61
牵引行包列车的EF61 11号机车
概览
类型电力机车
原产国 日本
生产商川崎电机制造川崎车辆
东洋电机制造汽车制造
生产年份1961年(新造基本番台)
产量18台(基本番台)
8台(200番台)
主要用户日本 日本国有铁道
技术数据
华氏轮式0-4-4-4-0
UIC轴式Bo'Bo'Bo'
轨距1,067毫米
轮径1,120毫米
轴重16吨
转向架DT115(两端)、DT116(中间)
机车长度17,600毫米
机车宽度2,800毫米
机车高度3,814毫米
整备重量96吨
受流电压DC 1500V
传动方式直—直流电
牵引电动机MT49B × 6
最高速度95公里/小时
持续速度47公里/小时(全励磁)
75.4公里/小时(40%弱磁)
牵引功率2,540千瓦(小时功率)
牵引力18,000公斤(持续,全励磁)
11,400公斤(持续,40%弱磁)
制动方式EL14AS自动空气制动机、手制动机
安全系统ATS-S

EF61型电力机车(日语:EF61形電気機関車)是日本国有铁道直流电力机车车型之一,适用于供电制式为1500伏直流电电气化铁路。EF61型电力机车可分为基本番台和改造番台。基本番台(0番台)是搭载蒸汽锅炉的干线客运电力机车,于1961年研制成功,共计生产了18台。改造番台(200番台)是为满足山阳本线濑野八本松区间(“濑野八日语瀬野八”)的补机需要,于1977年利用EF60型电力机车改造而成,共计8台。

基本番台

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开发背景

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1958年,日本国有铁道开发了ED60ED61型电力机车,开创了日本“直流新型电力机车”的先河。1960年,日本国有铁道在之前两种四轴(Bo-Bo)机车的基础上,又成功研制了采用六轴(Bo-Bo-Bo)设计的EF60型电力机车。然而,EF60型电力机车是以发挥牵引力为主的干线货运机车,高速性能相对较差而不太适合用于牵引特急列车,而且亦没有安装为旅客列车供暖的蒸汽供暖或电气供暖设备。1961年,为了满足旅客列车的牵引需要,而研制了EF61型电力机车[1]

技术特点

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EF61型电力机车是干线客运用的直流电力机车,总体结构与EF60型电力机车的第一批量产车基本相同。车体采用整体承载式全钢焊接结构,车体两端采用具有大面积前窗玻璃的非贯通结构。EF61型电力机车增设了为旅客列车供暖的SG1B型自动式重油蒸汽锅炉,并搭载了与之配套的水箱和油箱,使机车在冬季牵引旅客列车时无需加挂额外的暖房车。在当时随着电力动车组的普及,直流电化区段的旅客列车逐步加快“电车化”,加上东海道新干线的开通指日可待,因此EF61型电力机车亦考虑到日后改造的可能性,只需要取消蒸汽锅炉即可将其改造成货运机车。

为了提供容纳蒸汽锅炉设备的空间,机车长度从16,000毫米延长到17,600毫米。由于EF61型电力机车主要用于牵引旅客列车,因此省略了超多段电阻调压(副电阻器)和防空转保护系统,以牺牲电力机车的部分粘着性能,来抵消车体长度延长和搭载蒸汽锅炉而增加的重量,使机车整备重量仍然和EF60型电力机车一样保持在96吨。车体两侧侧墙上部均设有两排采光玻璃窗和两排通风百叶窗,这种布置方式有效改善了车内的采光性能,因而亦被后来的国铁电力机车沿用。

为了提高机车的高速运转性能,通过改变牵引电动机输出端的小齿轮,将齿轮传动比由5.47(15:82)变更为5.13(16:82)。机车走行部为三台二轴摇枕式转向架,使用与EF60型电力机车相同的DT115(两端)、DT116(中间)转向架。牵引电动机采用架悬式安装方式,而驱动装置则采用日立的QD2C型轴套式空心轴传动装置,但由于驱动装置的异常振动问题,后于1974年至1977年间陆续改造为连杆式空心轴传动装置。

和EF60型电力机车基本番台一样,EF61型电力机车基本番台出厂时均采用国铁传统的茶色涂装(葡萄色2号)。1965年,日本国铁修订了铁路车辆涂装规定,要求所有新型直流电力机车统一采用标准色涂装,车体部分采用蓝色(青15号),车头正面下半部采用奶黄色(奶油1号日语クリーム1号)。

制造

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1961年,川崎电机制造川崎车辆东洋电机制造汽车制造共生产了18台EF61型基本番台电力机车。

机车编号 制造商 新造配属 制造目的 预算
1~10 川崎车辆
川崎电机制造
宫原机关区日语宮原総合運転所 山阳本线冈山糸崎区段电化 昭和36年度预算
11~18 汽车制造
东洋电机制造

运用

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EF61型基本番台投入运用初期,均配属到宫原机关区,担当山阳本线冈山至糸崎区段的旅客列车牵引任务。1962年,随着山阳本线的电化区段延伸至广岛,EF61型电力机车亦转配属广岛机关区日语広島機関区,主要担当东京至广岛之间的寝台特急列车(蓝色列车)牵引任务。另外,机车还会在日间担当濑野八本松区间(简称“濑野八日语瀬野八”)电力动车组列车的补机任务,因此机车往东京方向的一端改装了带有自动解挂装置的自动车钩

1963年起,随着EF60型500番台电力机车投入服务,EF61型基本番台逐渐不再用于牵引寝台特急列车,改为牵引东海道本线和山阳本线的急行旅客列车和急行行包列车。1975年3月10日,山阳新干线冈山至博多区段通车以后,EF61型基本番台电力机车亦不再担当急行旅客列车的牵引任务,仅用于牵引行包列车和临时列车,有时候也牵引区间货物列车。

在运用末期,蒸汽锅炉造成的车体腐蚀是一项比较严重的问题。与同样搭载蒸汽锅炉的EF58型电力机车相比,EF61型电力机车的车体结构较轻,车体外板也变得更薄,因此车顶蒸汽排放口对车体顶盖的锈蚀问题也更为严重,部分机车甚至还发生顶盖崩落的事故。例如,EF61 1号机车曾经花了几个月的时间,才完成修补约一半面积的车体顶盖。

从1980年代初起,EF61型基本番台电力机车开始陆续报废。EF61 7号机车于1983年3月正式报废,是第一台报废的EF61型电力机车。1984年2月1日,EF61型基本番台电力机车全部停运,不再担当行包列车的牵引任务,并于1985年报废。

改造番台

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开发背景

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“濑野八”区段的EF61 207号机车,后方为EF67型电力机车
担任集装箱列车尾部补机的EF61型电力机车

1963年,山阳本线濑野至八本松区段(简称“濑野八”)开始使用EF59型电力机车担任补机。至1970年代中期,这些由战前旧型电力机车改造而成的机车将届使用寿命,日本国铁需要另一种电力机车来取代日渐老化的旧型机车。为此,日本国铁计划对18台EF61型电力机车(基本番台)、14台EF60型电力机车(原型车及第一批量产车)进行改造,并分别改称为EF61型100番台、EF61型200番台电力机车。

1977年,首批八台由EF60型电力机车改造而成的EF61型200番台电力机车投入运用,但在使用过程中发现其重联控制系统存在缺陷。当两台重联的EF61型200番台机车担任补机时,若本务机车对列车使用非常制动,有机会因列车尾部补机的纵向力过大,而造成列车中间车辆脱轨的事故,对行车安全构成严重威胁。因此,EF61型200番台电力机车仅限定担当1000吨以下列车的补机,并且不得加挂多于一台补机;而1200吨的货物列车则仍然加挂两台重联的EF59型电力机车作为补机。

基于安全性的考虑,日本国铁仅完成了八台机车的改造后,随即终止了EF61型100番台、200番台电力机车的改造工作。

100番台

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根据原来的计划,EF61型100番台电力机车是由EF61型基本番台改造而成,但由于上述原因而没有实现。改造内容包括,取消为旅客列车供暖的蒸汽锅炉,将齿轮传动比改为5.47,增加重联控制设备,增设贯通门及通过台等。

200番台

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EF61型200番台电力机车是由EF60型电力机车(原型车及第一批量产车)改造而成,但由于上述原因而仅仅试制八台机车之后就终止改造。改造内容包括,机车两端增设贯通门及重联插座,机车往东京方向的一端改装带有自动解挂装置的自动车钩,以及小型通过台。

运用

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EF61型200番台电力机车均配属于濑野机关区日语瀬野機関区,担当“濑野八”区间的列车尾部补机任务。由于EF61型200番台电力机车不允许重联运用,因此其运用范围受到很大限制。1980年10月,EF61 201、203号机车首先被封存于濑野机关区,至1982年11月后又有另一台机车被封存。1986年11月,EF61 203号机车成为第一台报废的EF61型200番台电力机车。

1987年国铁分割民营化之后,除了已报废的203号机车外,其余七台EF61型200番台电力机车均由日本货物铁道(JR货物)继承。1990年,“濑野八”区间补机陆续被替换为EF67型100番台电力机车。1991年,EF61型200番台电力机车全部报废。

车辆保存

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  • EF61 4号机车(司机室部分):保存于日本货物铁道广岛车辆所。已于2022/02/19解体
  • EF61 201号机车(原EF60 1号机车):静态保存于日本货物铁道吹田机关区日语吹田機関区

参考文献

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  1. ^ 日本国有铁道. 直流電気機関車. 鉄道辞典 補遺版. 日本国有铁道. 1966: 244-245 (日语).