EF13型電力機車
EF13型電力機車(日語:EF13形電気機関車)是日本鐵路的幹線貨運電力機車車型之一,由日立製作所、川崎車輛、東京芝浦電氣等企業聯合設計製造[1],適用於供電制式為1500伏直流電的電氣化鐵路。
目錄
歷史
1941年(昭和16年),為了滿足日本鐵路貨運量增大的需要,日立製作所、汽車製造、三菱電機、日本車輛製造等企業在EF10型電力機車的基礎上,開發研製了加大功率的EF12型電力機車,小時功率由1350千瓦提高到1600千瓦。太平洋戰爭期間,為了滿足軍事運輸的需求,對日本鐵路的運輸能力提出了更高要求。但由於戰爭形勢日漸惡化,戰時物資短缺的情況更為嚴重,並對傳統電力機車的生產造成困難。因此,決定開發一種在EF12型電力機車基礎上進行簡略化的「戰時型機車」,即EF13型電力機車。
EF13型電力機車貫徹了「戰時設計」的設計理念。戰前的日本國鐵大型電力機車均採用標準化的箱形車體,車體長度涵蓋主轉向架上的所有動輪輪對,機車兩端為架設在導輪轉向架上的露天通過台區域。而EF13型電力機車為了儘可能節省鋼材,採用了混合棚式和罩式車體特點的凸型結構車體,車體中部是一個長度較短的箱型車體,而車體前後各設有一個短罩形狀的機械室,機車兩端仍設有露天的通過台。為簡化生產工序和提高生產速度,機車的外觀設計採用最簡單的直線基調風格,並去除了所有與機車功能無關的裝飾設計,因而造就了這種特殊的外形。
這種結構為數不多的優勢是改善了司機室的震動性能,由於司機室比較靠近車體中央,因此比設置在機車兩端的司機室降低了橫向搖動的幅度;但由於取消了司機室的暖氣裝置,乘務人員在冬季的工作條件也較為惡劣。除此之外,為了防範空襲對機車內人員造成傷害,司機室亦設有防彈設施,司機室兩側內壁裝有厚度為13毫米的鋼板,內壁和外板之間以砂填充。
而車體內的設備布置、各種電機、通風設備及防護裝置等,均採用了最簡單的設計,甚至一定程度上不惜犧牲了安全性。最明顯的例子是省略了對保護機車電氣系統有重要作用的高速斷路器,而代之以熔斷器進行過電流保護;另外又省略了轉向架的軸箱懸掛裝置,使軸箱直接與轉向架構架連接。對機車整體設計進行徹底簡化的結果,是導致車體重量大幅減輕,動輪軸重低於設計標準;為確保動輪軸重保持在16.4噸的水平,機車上需要增加一定數量的混凝土塊作為壓載配重。
EF13型電力機車的設計功率與EF12型電力機車相同,小時功率均為1600千瓦,理論上應有相同的性能水平。但由於機車採用了簡化設計和代用零部件,導致機車性能未能達到設計標準,實際性能僅接近於小時功率均為1350千瓦的EF10型電力機車。此外,考慮到使用磁場削弱或會縮短牽引電動機壽命[2],因此EF13型電力機車和同為戰時設計的63系電力動車組一樣,取消了對牽引電動機的磁場削弱控制功能,使機車的調速性能進一步下降。作為一種在戰時生產的粗糙產品,導致了EF13型電力機車較高的故障率和較低的運用率,甚至還被鐵路工人譏諷為「用水泥和木材製成的機車」。
首台EF13型電力機車於1944年研製成功,在戰爭期間共試製了7台,並在終戰之後繼續生產。至1947年隨着後繼的EF15型電力機車的出現而停產,日立製作所、川崎車輛東京芝浦電氣共生產了31台EF13型電力機車。