韶山 4B 型電力機車

韶山 4B 型電力機車（SS4B），是中國鐵路使用的電力機車車型之一，是由株洲電力機車廠和株洲電力機車研究所共同研製的雙機重聯 8 軸大功率幹線貨運電力機車。韶山 4B 型電力機車是在韶山 4 改型電力機車基礎上，消化吸收國外引進機車的先進技術，設計理念強調以安全、可靠、互換性為前提，同時考慮提高機車效能。神華集團是韶山 4B 型電力機車的唯一使用者，除首兩臺為試製機車外，其餘 258 臺韶山 4B 型機車均為神華集團旗下各鐵路公司的企業自備車，作為神朔鐵路、朔黃鐵路、大準鐵路、包神鐵路煤炭運輸的主力機車。

發展歷史

1.1 背景

1980 年代中期，中國分別從歐洲、日本、蘇聯購買了 8K、6K、8G 型電力機車，其中 8K、6K 型機車均為當時世界上技術最先進的直流相控電力機車車型。在購買 8K、6K 型機車的同時，中國同時引進了相關技術，應用於後來研製的一系列國產電力機車。1991 年 11 月，中華人民共和國鐵道部向株洲電力機車廠、株洲電力機車研究所下達了《韶山 4B 型電力機車設計任務書》的通知，要求按照中國電力機車標準化、系列化、簡統化的設計原則，在繼承韶山 4 型電力機車成熟技術的基礎上，吸收消化國外引進的 8K、6K、8G 型機車先進技術，研製韶山 4B 型電力機車。

1.2 研製及試驗

1995 年 7 月，鐵道部和中國鐵路機車車輛工業總公司代表在株洲電力機車廠召開了韶山 4B 型電力機車設計審查會議，通過了機車的設計方案。1995 年 12 月 14 日，第一臺韶山 4B 型電力機車（SS4B-0001）在株洲電力機車廠總組裝分廠完成試製。根據鐵道部的統一安排，韶山 4B 型 0001、0002 兩臺機車於 1996 年 8 月至 1997 年 1 月在鄭州鐵路局西安鐵路分局寶雞機務段進行運用考核，在寶成鐵路北段寶雞至秦嶺區段擔當貨運牽引任務，由秦嶺補機隊負責運用，期間累計執行 3 萬多公里；1997 年 1 月至 1998 年 1 月期間，兩臺機車赴北京，在鐵道科學研究院環形鐵道試驗基地進行全面型式試驗，其中包括機車稱重、牽引試驗、動力學試驗等專案。1998 年 10 月至 2000 年 2 月，鐵道部又將兩臺機車轉配上海鐵路局福州鐵路分局邵武機務段進行運用考核，擔當鷹廈鐵路北段邵武至鷹潭區段的貨運牽引任務。試驗結果顯示，韶山 4B 型電力機車可靠性高、執行故障率低，未因質量問題發生機破，尤其受電弓、牽引電動機、抱軸裝置等部件的故障率極低，大大地方便了日常維護保養。試驗完畢以後，兩臺機車返回株洲電力機車廠封存。2001 年 1 月 13 日，韶山 4B 型電力機車通過了鐵道部科技成果鑑定。

1.3 運用

由於韶山 4B 型電力機車以安全性、可靠性為前提進行設計，在技術性能上明顯比韶山 4（改）型機車更為優勝，採用了三段不等分半控整流橋控制電路、功率因數補償裝置、微機控制技術、故障自動檢測系統、雙劈相機輔助電路系統、斜拉桿低位牽引方式等先進技術。但由於造價較高（每臺韶山 4B 型機車價格約 1400 萬元人民幣，每臺韶山 4 改型機車價格約 1000 萬元人民幣），中國鐵道部並沒有使用韶山 4B 型機車，轉而大批次採用更為經濟的韶山 4 改型電力機車。相反，韶山 4B 型機車的可靠性、安全性對地方鐵路公司而言更具吸引力，這些公司有較大的資金投入，並傾向採購免維護或少維護產品。

主營煤炭開採、運輸的中國國家企業神華集團於 1998 年採購了首批 28 臺韶山 4B 型機車，滿足神朔鐵路電氣化的需要，在神木北至神池南區段運用；隨後又在 2002 年採購了 15 臺韶山 4B 型電力機車在朔黃鐵路神池南至黃驊港區段運用。在 2003 年至 2011 年間，神華集團先後多次為神朔鐵路、朔黃鐵路、大準鐵路、包神鐵路訂購了大批韶山 4B 型電力機車，擔當煤炭運輸任務。截至 2011 年 11 月，株洲電力機車廠累計生產了 260 臺韶山 4B 型電力機車，除首兩臺為試製機車外，其餘 258 臺均全部交付神華集團旗下各鐵路公司運用，分別配屬大準鐵路公司點貸溝機務段、神朔鐵路公司神木北機務段、朔黃鐵路公司肅寧北機輛分公司、包神鐵路公司東勝機務段。雖然上述機車屬於神華，但仍裝有中國鐵路路徽（而在後來購入的和諧 1 型及 2 型機車，則不再安裝路徽）。而本型機車中的 0260 號，是中國最後一輛生產的「韶山」系列，以至直流電傳動電力機車。

技術特性

2.1 車體結構

韶山 4B 型電力機車是雙機重聯的 8 軸大功率幹線貨運用電力機車，由兩節完全相同的四軸機車透過中間車鉤和橡膠聯掛風擋連線而成，每節車為一個完整系統，設有一個司機室。兩節機車之間設有內部電氣重聯控制電纜（內重聯）和空氣制動系統的重聯控制風管，並有中間走廊連通，車頂設有 25kV 高壓連線線，可由司機在任何一端司機室對機車進行控制，兩節機車也可以分離作為兩臺四軸機車獨立執行。機車持續功率 6400 千瓦，軸式為 2×（Bo-Bo）。機車兩端並設有重聯裝置，可以與另外一臺八軸電力機車連線（外重聯），組成 16 軸車組進行重聯執行。

韶山 4B 型電力機車的結構佈置與韶山 4 型機車基本相同，採用雙側縱向內走廊、斜對稱佈置；機車車體中部設變壓器室。每節機車司機室之後車頂裝一臺 TSG3-630／25 型單臂受電弓（仿製 8K 型機車受電弓）、中部變壓器室車頂裝一臺主斷路器。機車車體為整體承載式結構，採用高強度低合金鋼板全焊接結構，並借鑑了 8K 型電力機車的車體模式，採用了大頂蓋和高臺架結構。機車通風冷卻系統採用傳統的車體側大面積百葉窗通風方式。

2.2 轉向架

機車行走部為四臺兩軸轉向架。懸掛系統與韶山 3 型電力機車基本相同，一系懸掛採用軸箱螺旋彈簧與彈性定位的獨立懸掛結構，配置油壓減振器；二系懸掛採用橡膠堆支承加油壓減振和摩擦減振的懸掛結構。相比韶山 4 型的平行牽引拉桿結構，韶山 4B 型、韶山 4 改型機車的牽引力傳遞系統均參照應用了 8K 型機車的中央低位斜拉桿推輓式牽引裝置，具有動力學穩定性好、粘著利用率高的優點。機車的牽引力傳遞由軸箱及拉桿、轉向架構架及中央低位單牽引斜拉桿傳遞到車體上。機車牽引電動機採用 8 臺由株洲廠與日立製作所聯合設計生產、同樣被韶山 6B 型電力機車使用的 ZD114 型直流牽引電動機，採用中電壓、帶補償繞組、半疊片結構，額定功率 800 千瓦，其懸掛方式為滾動抱軸鼻式懸掛，並採用單側剛性直齒傳動，取代了韶山 4 型的雙側剛性斜齒傳動、電機抱軸式半懸掛方式。

2.3 電路及控制系統

機車主電路採用了標準化、模組化結構，整流系統為大功率閘流體和二極體組成的不等分三段半控橋相控整流調壓電路，擁有三級磁場削弱控制功能，機車實現相控無級調壓。機車主電路增設功率因數補償裝置，改善了電網的供電質量；同時增加加饋電阻制動，改善了機車低速時的電制動效能。輔助電路系統方面，韶山 4B 型機車率先採用雙劈相機系統，每節機車均設有兩臺劈相機，提高了輔助供電系統的可靠性和電壓、電流的三相對稱性。

韶山 4B 型機車的有觸點控制電路部分與韶山 6B 型機車基本相同；而電子控制系統方面採用了微機控制診斷系統，是源自 8K 型電力機車的國產化微機控制技術，取代了韶山 4（改）型機車使用的類比電子控制方式，並且同時被應用於韶山 8 型電力機車。微機控制技術不但使韶山 4B 型機車具有恆流啟動準恆速執行控制的牽引特性和恆制動力準恆速控制的制動特性，而且實現了機車資料資訊傳輸、資料儲存功能，方便機車故障診斷和處理。此外，韶山 4B 型機車還具有機車軸重轉移補償、防空轉防滑行保護等功能。

機車命名

車輛儲存

韶山 4B 型 0001 號機車，在 2000 年完成試驗後返回株洲電力機車廠，一直封存。
韶山 4B 型 0002 號機車，在 2000 年完成試驗後返回株洲電力機車廠，一直封存。2011 年，為了配合株洲湘江風光帶的建設，株洲電力機車廠捐贈了韶山 4B 型 0002 號 A 節機車，安放在湘江風光帶火車頭廣場（株洲大橋一橋河西橋頭），於 2011 年 5 月起向公眾開放展示。