【科普】来自德意志的白天鹅

  上世纪90年代末期,世界各国电力机车发展方向开始由交-直传动开始向交-直-交传动方向发展。作为电力机车及铁路大国的我国在1990年代也立项研制了AC4000型交流传动电力机车。

  在研制AC4000型电力机车的同时,我国也在考虑是否采用技贸结合、合资生产方式引进国外先进技术以尽快缩短中国与世界先进水平间的距离。

引进

  早在1993年,株洲电力机车厂就已经开始就引进交流传动电力机车技术与德国西门子交通集团展开商谈。

  1997年底,铁道部、中国机械进出口总公司月西门子交通集团签订了进口20台交流传动电力机车的供货和技术转让的合同。合同总值7000万欧元,由中国铁道部借用奥地利政府贷款支付。这便是本集故事的主角-DJ1型电力机车。

  根据合同规定,前3台DJ1型电力机车（编号0001-0003）由奥地利西门子公司的格拉兹工厂生产,后17台机车（编号0004-0020）则通过西门子公司与株洲电力机车厂、株洲电力机车研究所通过成立合资公司通过技术转让负责本地组装生产,为此,株洲电力机车厂、株洲电力机车研究所与德国西门子（中国）有限公司于1998年11月成立株洲西门子牵引设备有限公司作为技术承接单位并负责生产并负责生产交流传动牵引系统的关键部件,西门子公司向中方转让的技术主要涵盖车体、转向架、主变压器等部分。

  2001年5月31日,首台DJ1型电力机车在奥地利西门子公司格拉兹工厂下线。

  DJ1型电力机车以德国西门子公司研制的ES64F型电力机车（外号“欧洲短跑手”,德铁称之为152型电力机车）为原型。

  机车功率6400KW,但在使用西门子公司设计的“加速模式”（使用限时为10分钟）时最高瞬时功率可达8100KW以提高列车启动加速性能。机车最高运行时速120km/h,轴重23吨（但可根据需要增加配重压铁使机车轴重上升至25吨）。机车搭载了西门子公司开发的“SIBAS 32”32位车载智能微机系统,实现了对机车的调节和逻辑控制,并能够通过人机界面显示故障并进行相关保护,其设有配套的诊断软件,技术人员可以使用笔记本电脑通过机车上的RS-232串行接口与机车连接并下载数据纪录,然后使用“SIBAS Expert 2”软件分析导致机车出现故障的软硬件,从而提高检修效率。机车顶部设有两台8WL0-138-6YG69型受电弓。同时,DJ1型电力机车的司机室运用欧洲标准的人机工程学设计,适应了单司机值乘的需要并为未来中国电力机车标准化司机室的设计提供了经验。

  2001年8月22日,DJ1-0001号机车前往西门子测试中心进行测试。随后另外两台机车（0002号0003号机车）也赴西门子测试中心进行试验。

  测试完成后,这三台DJ1型电力机车在2001年底以散件形式通过海路运往中国。

    2002年7月8日,由株洲电力机车厂生产的首台DJ1型电力机车下线。随后一年的时间里,株洲电力机车厂生产了剩余的17台机车。

    自0004号机车开始,株洲电力机车厂开始逐步使用国产化配件替代进口配件并自第15台机车（0015号机车）开始使用国产交流传动系统,同时对0020号机车尽可能地使用国产化配件。

  在3台原装机车进口后,0001号机车前往北京环形铁道进行形式和性能试验；0002号机车前往株洲西门子牵引设备有限公司用于生产技术转让和培训工作；0003号机车配属郑州铁路局宝鸡电力机务段秦岭补机队担当宝成铁路秦岭北坡区段补机任务。

  根据合同规定的三年保修期,德国西门子公司根据机车运用中出现的故障和问题对机车的车钩、齿轮箱、撤沙阀、控制线路、车顶渡板等部分进行改造并升级了机车的控制系统。

运用

  为了缓解大秦线煤炭运量紧张的情况以及让大秦线实现2004年年运量1.5亿吨、2005年实现年运量2亿吨的目标,铁道部在2003年下半年开始在大秦线进行重载列车牵引试验。但受制于当时中国铁路技术限制,大秦线当时重载列车牵引任务主要由韶山4型电力机车或8K型电力机车双机重联牵引5000-6000吨煤炭列车。

  2003年7月21日至27日,北京铁路局、铁科院联合在大秦铁路使用两台DJ1型电力机车进行了万吨列车牵引及制动试验并对列车起动加速、紧急制动、坡停起动、列尾装置、变电所供电容量等各种方面进行测试。测试结果表明：DJ1型电力机车在双机重联的情况下具有良好的重载列车牵引能力。

  2003年8月,DJ1型电力机车全部配属北京铁路局大同铁路分局湖东电力机务段担当大秦线重载列车牵引任务。2003年10月4日,DJ1型电力机车首次完成万吨重载列车牵引实验。

  自2004年5月开始,湖东电力机务段发现一些机车的受电弓出现裂纹及转轴弯曲等问题,为保障行车安全遂委托路外单位研制了国产的XD-200型受电弓并安装在两台机车上进行测试。到2006年DJ1型电力机车集中中修时陆续改用XD-200型受电弓。

调配

  2007年7月,湖东电力机务段开始配属HXD1以及HXD2型大功率交流传动电力机车担当大秦线重载列车牵引任务。原担当大秦线重载列车牵引任务的韶山4、8K。DJ1型电力机车陆续调离大秦线。

  根据铁道部的统一安排,湖东电力机务段在2009年上半年将全部的DJ1型电力机车调配西安铁路局新丰镇机务段（西局新段）宝鸡运用车间（原宝鸡电力机务段）秦岭补机队担当宝成铁路北段秦岭区间补机任务。西安铁路局同时调整了货运列车编组计划,使得宝成铁路货运列车牵引定数由2800吨提高到3500吨。

  在DJ1型电力机车的运用历程中,运用部门普遍认为机车牵引力大、操纵方便舒适、自动化程度高、经济性较好。但当时机车进口时未能充分考虑到中国铁路的实际情况从而导致机车的轴功率仅800千瓦,导致在一定程度上限制了交流传动优势的发挥。

  而机车最大的特点就是如同钢琴一样的风机声。

逐步退役

  或许由于机车在湖东电力机务段被用的太狠以及没有得到很好的维护,DJ1型电力机车的故障率开始不断上升。

  而在2009年时DJ1型电力机车达到第一个大修周期,由于机车仅有20台且小批量生产国产零件价格高昂。同时DJ1型电力机车没有定点大修厂,因此机车的中修由宝鸡电力机车检修厂负责,轮对大修由南车洛阳机车有限公司负责。

  受制于西门子严格的专利保护制度（如中方人员技术人员从机车下载数据之后,需要上传到西门子德国本部,经德方分析故障原因和提出解决方案后,通知西门子公司在华的售后服务组进行处理）,DJ1型电力机车的维护更加困难。

  基于以上原因,宝鸡电力机车检修厂只能对机车进行有限度的维修,因此部分机车长期停运待修。

 随着零件的日益短缺,机车的维护越发困难。宝鸡运用车间不得已提出“维持使用,损坏一台,报废一台”的原则对DJ1型电力机车逐步退役并拆解配件用于维修机车。到2012年,20台机车仅剩8台尚在正常运用。

  2013年末,宝鸡运用车间停运全部DJ1型电力机车（0015,0019号机车封存于宝鸡电机段；0008,0009,0010封存于宝鸡运用车间；其余封存在安口南折返段）。其补机任务由HXD3型电力机车和少量韶山4型电力机车替代。

希望破灭

  2018年10月29日,西安铁路局向西门子公司、株洲电力、株洲电气、株洲电机、株洲电力制动分公司发送电报,邀请各公司在当年11月1日前往新丰镇机务段对DJ1型电力机车进行调研以及确定修复方案并表示“DJ1型电力机车为早期进口机车,目前修复工作难度较大,恳请各收电公司给予大力支持和帮助”。同时网上也传出了DJ1-0019号机车要“复活”的消息和图片。

但最终机车“复活”失败,据说是因为维修费用太高（3200万）。

结语

   如今,DJ1型电力机车已经退役10年了。当年宝成铁路上的一抹靓丽养眼的白色如今已不复存在。不过,目前传出了DJ1-0019号机车要送入铁博的消息,也希望DJ1型电力机车有一个好的归宿吧。

——（完）——