日本國鐵EF53型電力機車

日本的电力机车

EF53型電力機車(日語:EF53形電気機関車)是日本鐵路的第一代國產幹線電力機車車型之一,由日立製作所芝浦製作所汽車製造三菱電機等企業聯合設計製造,適用於供電制式為1500伏直流電電氣化鐵路

EF53
EF53型電力機車的總體佈置
概覽
類型電力機車
原產國 日本
生產商日立製作所芝浦製作所
汽車製造三菱電機川崎車輛
生產年份1932年—1934年
產量19台
主要用戶 日本鐵道省
技術數據
華氏輪式4-6-6-4
UIC軸式2Co'Co'2
軌距1,067毫米
機車長度19,920毫米
機車寬度2,810毫米
機車高度3,940毫米
整備重量98.88噸
受流電壓DC 1500V
傳動方式直—直流電
牽引電動機MT17(MT17A)
最高速度95公里/小時
持續速度68公里/小時(1~12)
72公里/小時(13~19)
牽引功率1,350千瓦(小時)
牽引力8,500公斤(持續)

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EF56EF57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。
  • 車鈎中心間距由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國府津間的旅客列車牽引任務。1934年,隨着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。隨着搭載蒸汽鍋爐的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
EF59 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19

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接兩端司機室,電氣室左右兩側的側牆均開有六個通風百葉窗口和七個採光玻璃窗,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。車鈎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接,並逐步減少起動電阻的阻值;然後將每三台並聯連接的牽引電動機為一組,兩組牽引電動機以串聯連接;最後六台牽引電動機全部並聯連接,直至達到最高速度。為擴大機車的調速範圍,在三種連接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。

車輛保存

參看

外部連結