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ED42
ED42 2号机车
概览
类型电力机车
原产国 日本
生产商日立制作所
芝浦制作所
川崎车辆
三菱重工业
汽车制造
生产年份1933年－1948年[1][2]
产量28辆[3]
主要用户 日本铁道省→日本国有铁道
技术数据
UIC轴式B-B-B[3]
轨距1,067毫米
机车长度12,810毫米
机车宽度2,950毫米
机车高度3,940毫米
整备重量62.52吨[3]
受流电压DC 600V[3][4]
传动方式直—直流电
牵引电动机MT27[3]
最高速度25公里/小时（黏着运转）[3][4]
18公里/小时（齿轨运转）[4]
持续速度13.5公里/小时
牵引功率610 千瓦（小时）[3]
牵引力9,300千克（黏着运转）
14,000千克（齿轨运转）
备注1963年9月30日引退

ED42型电力机车（日语：ED42形電気機関車）是由日本国有铁道的前身铁道省[注 1]所设计与使用的电力机车车型，适用于直流电的电气化齿轨铁路[1][2]。过去主要运用在信越本线横川站与轻井泽站之间的齿轨铁路[1][2][注 2]，即位于碓冰峠一带的超大坡度铁路[注 3]。铁道省开发ED42型的目的，即是为了替代原先在此路线上使用的EC40型电力机车（日语：国鉄EC40形電気機関車）。1934年（昭和9年）至1948年（昭和23年）间，日立制作所、芝浦制作所、川崎车辆、三菱重工业、汽车制造等五家制造商共生产了28辆ED42型电力机车。其中，1933年（昭和8年）到1934年（昭和9年）首先制造了1至4号机车作为量产前的初步试验参考（以下简称试验机），1936年（昭和11年）后才开始正式量产5号与其后的机车（以下简称量产机），两者在制造之初有些许的差异[4]。

运用历史

ED42型电力机车配属于横川机关区[注 4]，起初与EC40型（日语：国鉄EC40形電気機関車）、ED40型（日语：国鉄ED40形電気機関車）、ED41型（日语：国鉄ED41形電気機関車）等其他三型电力机车共用在信越本线横川与轻井泽的区间。1951年（昭和26年）后，随着前三型电力机车的引退，ED42型便成为此路线的主力电力机车。基本编成自横川侧至轻井泽侧依序为本务机、第1补机、第2补机、客车或货车、第3补机，总共使用4辆ED42型，可推进、牵引最大重量360吨的列车编组。1961年（昭和36年），使用KIHA57系柴联车（日语：国鉄キハ57系気動車）的急行列车“志贺（日语：志賀 (列車)）”、“丸池（日语：丸池 (列車)）”与使用KIHA 82系柴联车（日语：国鉄キハ80系気動車）的特急列车“白鸟”正式投入运转，但这些柴联车同样没有办法依靠自力在横川与轻井泽间行驶，故也需要利用ED42型推进、牵引。

1963年（昭和38年）9月30日，随着横川与轻井泽间新建的黏着式铁路（日语：粘着式鉄道）区间开通，原来的齿轨铁路区间便因其功能被新线取代而废止[3]。同年12月9日，ED42型电力机车全机废车（日语：廃車 (鉄道)）除籍[3]。

构造

ED42型电力机车的设计，虽然外观并不完全相同，但基本上沿袭了铁道省于1926年（大正15年）从瑞士引进的ED41型电力机车（日语：国鉄ED41形電気機関車）[1][2]，仅有一部分的设计有作更动。

车体

车体为箱型，前后都设有驾驶室（英语：Cab (locomotive)），但仅有前侧的驾驶室可对机车进行操控[注 5]。而集电弓位在机车前侧的车顶上，主要在停车场内调度时才会使用。由于机车运行速度不高，故使用的集电弓是PS11型衍生出的PS11B型[4][注 6]。至于在齿轨铁路区间行驶时则是由第三轨供电，所以在机车前、后侧的左、右边设有共四个集电靴。

设备与装置

ED42型车身的前、中、后共设有三台MT27型牵引马达[注 7]。机车底部前、后的两个转向架上各有两个轴，其轴间各安装有一台牵引马达，并通过连杆传动两个轴上的驱动轮（日语：駆動輪）。而第三台位于车体中央，用以传动位于机车底部中轴线上与齿轨啮合的两组齿轮[4]，其结构亦可分担第二轴与第三轴的荷重。

制动装置方面，主要有空气制动、电阻制动 [注 8]、手用动轮用制动、齿轨齿轮用带制动、空气制动电动机用带制动[4]。试验机原先采用的是适用于单驾驶室的ML14B型空气制动，而量产机采用的则是适用于双驾驶室的ML14A型重连规格空气制动。后来经过标准化的改造，试验机的制动装置也改为了ML14A型的重连规格。量产机为了配合再生制动装置的增设，改良了主电路的配置[8]。而在战前的性能测试中，ED42型实际安装了挪用自EF11型的再生制动装置[9]，其试验结果比预期所想的要好。然而在轨道设备方面由于必须改进变电所的变流设施，加上当时的电力价格并不算太高[注 9]，因此增设再生制动装置的计划也暂时推迟。1942年（昭和17年），为应付战时的运输需求，增大了主电阻的容量使电阻制动的制动能力有所提升。1949年（昭和24年），变电所的设施改良完成。1950年（昭和25年），试验机的主电路也进行了改进，使之与量产机的主电路配置相同。同年12月，应横川机关区的请求[注 10]，挪用了EF11型的再生制动零部件到三辆ED42型上进行试验[9]。其后便于1951年（昭和26年）开始对所有ED42型增设再生制动，至1952年（昭和27年）中全机改造完成[注 11]。在全机搭载了再生制动后，大大减低了各机车主电阻的发热情况与损坏[8]，在电力的花费上也减低了约三成左右[9]。

而在控制装置方面，与ED41型不同的是，由于并用电动、电磁空气凸轮轴接触器，使用的是电磁空气单元开关式控制装置[4]。ED42型驾驶控制台上的主控制器（日语：マスター・コントローラー）除了有控制手柄和倒车制动手柄外，还有齿轨电力机车独有的，用于切换黏着运转（日语：粘着式鉄道）与齿条运转、切换力行（日语：力行）与电阻制动的控制手柄[4]。因此在上、下陡坡进入齿轨铁路的区间时，驾驶都需要进行较为复杂的控制操作。

型态分类

ED42型电力机车主要分成战前型的1到 22号机车与战时型（日语：戦時設計）的23到28号机车[4]。其中，战时型机车主要的设计更动有以下几个项目。

  • 材料和机器代用化
  • 车体工作简易化
  • 车体外板薄板化[4]
  • 车门木制化
  • 窗角和侧边通风过滤器更动[4]
  • 取消车顶监控器[4]
  • 通风器（日语：ベンチレーター）形状更动

除以上两大分类的机车有所不同之外，各机车其实还有一些较为细微的差异，如试验机驾驶室一侧的把手高度较低、侧边梯子的形状也有些不同与18到24号机车驾驶室测后方的通风窗形状较细等[8][10]。

车辆保存

保存于碓冰峠铁道文化村的ED42 1号机车
ED42型1号机车

ED42型1号机车是于1934年（昭和9年）首先制造的四辆试验机中的一辆[3]。在齿轨铁路废止后，该车就被移至横川机关区的机车库内停放。1967年（昭和42年）10月14日被列为准铁道记念物（日语：鉄道記念物）[1][2][3]，并移至横川站内保存[11]。1987年（昭和62年），为纪念碓冰线电气化75周年，该车又被移至横川机关区及大宫工场[注 12]内进行动态复原（日语：動態保存）[3][12][注 13]。动态复原后与YO3961型货车（日语：国鉄ヨ3500形貨車）一同停放在横川机关区内，后又于1997年（平成9年）移至先前展示过此车的横川站内。最终于1999年（平成11年）4月，1号机车移至碓冰峠铁道文化村的铁道展示馆内静态保存（日语：静態保存）[1][2][3][13]。

ED42型2号机车

保存于长野县北佐久郡轻井泽町立东部小学校[13]。

注释

  1. ^ 即后来的运输通信省。
  2. ^ 此路线使用的齿轨铁路类型属于ABT式（日语：アプト式）[1][2][3][5]，详见中文条目齿轨铁路#种类或日文条目アプト式（日语：アプト式）。
  3. ^ 超过2%以上之坡度即称为超大坡度[6]:299。而横川与轻井泽间的铁路路线最大坡度达66.7 ‰[3]，即1⁄15，约为3.8度，该区间曾是日本最陡的铁路路线[7]，亦曾是日本最早且唯一的齿轨铁路区间[5]。
  4. ^ 即之后的横川运转区（日语：横川運転区），现已废止。
  5. ^ 编组一般将机车的前侧面向横川、后侧面向轻井泽，即横川一侧为前侧。
  6. ^ PS11型为日本铁道运输中主要使用的一种集电装置型式。
  7. ^ 亦可称为主电动机。
  8. ^ 后与再生制动并用。
  9. ^ 再生制动装置最为主要的特点即是节约电能，详见再生制动。
  10. ^ 其请求的契机可能是战后的电力供应采配额制，超过电力配额的部分会被收取高额的费用[9]。
  11. ^ 战时型（日语：戦時設計）机车也在此时段进行了标准化改造。
  12. ^ 即后来的大宫总合车辆中心（日语：大宮総合車両センター）。
  13. ^ 由于电车线所供应的电压与该车所能接受的电压不同，故运转时连结了一辆配有降压设备的守车YO3961型（日语：国鉄ヨ3500形貨車）[3]。

参考资料

  1. ^ 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 「アプト式電気機関車」特別展示へ　群馬. 产经新闻. 2020-9-25 [2020-11-02] （日语）. 
  2. ^ 2.0 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 機関車ＥＤ４２形、屋外展示　安中、１０月１１日. 产经新闻. 2020-9-26 [2020-11-02] （日语）. 
  3. ^ 3.00 3.01 3.02 3.03 3.04 3.05 3.06 3.07 3.08 3.09 3.10 3.11 3.12 3.13 3.14 3.15 展示車両図鑑. 碓冰峠铁道文化村. [2020-10-30] （日语）. 
  4. ^ 4.00 4.01 4.02 4.03 4.04 4.05 4.06 4.07 4.08 4.09 4.10 4.11 4.12 北山敏和. 碓氷峠のアプト式電気機関車（日高冬比古の電気機関車発達史5）. 北山敏和の铁道いまむかし. [2020-11-08] （日语）. 
  5. ^ 5.0 5.1 水木梢. 面白いうちに根本のわかる理科の話. 三共出版社. 1924 [2020-10-31] （日语）. 
  6. ^ 周, 义华. 運輸工程 六版. 台北市: 华泰文化. 2007. ISBN 978-957-609-707-2. 
  7. ^ 平成27年度産業観光を活⽤地域活性化事例調査報告書 (PDF). 经济产业省九州经济产业局: 72. 2016 [2020-10-31] （日语）. 
  8. ^ 8.0 8.1 8.2 小林正義. RM LIBRARY No.148 国鉄アプト式電気機関車（中）. NEKO PUBLISHING. ISBN 978-4-7770-5318-6 （日语）. 
  9. ^ 9.0 9.1 9.2 9.3 「現場を訪ねて 高鉄橫川機関區」電気車の科学. 电气车研究会（日语：電気車研究会）. 1954 （日语）. 
  10. ^ 小林正義. RM LIBRARY No.148 国鉄アプト式電気機関車（下）. NEKO PUBLISHING. ISBN 978-4-7770-5319-3 （日语）. 
  11. ^ 小林宇一郎. 信州の廃線紀行. 乡土出版社（日语：郷土出版社）. ISBN 487-6-633959 （日语）. 
  12. ^ 『鉄道ジャーナル』第21巻第11号. 铁道Journal（日语：鉄道ジャーナル） (鉄道ジャーナル社). 1987, 21 (11): 122. 
  13. ^ 13.0 13.1 歴史民俗資料館だより【平成29（2017）年度】. 轻井泽町. [2020-11-02] （日语）. 

参见

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