韶山4型电力机车的发展历史

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1981年，铁道部下达《韶山4型电力机车设计任务书》，由铁道部株洲电力机车工厂及株洲电力机车研究所承担研制工作，并于1983年被列入“铁路重载列车成套技术的研究”中分项之一，同年5月铁道部在株洲电力机车厂召开了韶山4型电力机车设计审查会议，通过了机车的设计方案 。1985年9月第一台韶山4型电力机车（SS4-0001）落成，是当时中国国内功率最大的货运电力机车。首台机车在株洲电力机车工厂试验线进行了初步调整后，于1986年初赴北京，在铁道科学研究院环形铁道试验基地进行全面试验考核，其中包括机车称重、牵引试验、动力学试验等项目，试验中发现的故障和问题为同年年底生产的第二、第三台机车的改进设计提供了依据 。1987年初，铁道部组织了对韶山4型电力机车的鉴定试验，韶山4型0001号机车在北京铁路局管内京包铁路投入10万公里运用考核，担当大同至张家口的电气化区段货运任务；0002、0003号机车则进行了整机鉴定试验及十大主要部件的型式试验考核 。1988年6月15日，韶山4型电力机车通过了国家级产品鉴定，鉴定会议认为，韶山4型机车性能指标达到了1980年代初期国际上直流相控电力机车先进水平。
完成技术鉴定后，韶山4型机车于1989年开始投入批量生产，并于同年获国家科技进步一等奖 。韶山4型采用经济四段半控桥晶闸管相控平滑调压，具有两级电阻制动和恒速、恒励磁控制，使用800千瓦直流牵引电动机、双轴转向架、水平牵引拉杆等技术。但由于从研制到大批量生产的过程时间较短，初期生产的机车存在较多质量问题。经过调整生产工艺后，自1990年代生产的韶山4型机车质量大为提高。 在研制韶山4型的过程中，中国也于1980年代中期分别从欧洲、日本、苏联购买了8K、6K、8G型电力机车，均为当时世界上技术最先进的直流相控电力机车系列。在购买8K、6K型机车的同时，中国同时引进了相关技术，应用于后来研制的一系列国产电力机车。
1991年，株机厂通过模仿8K型、6K型机车的微机控制系统，为韶山4型0038号机车进行了实验性加装微机控制的技术改造，成为中国铁路第一台采用微机控制的国产电力机车。这台机车于1992年初在宝成铁路投入运行，虽然微机系统的用户界面、抗干扰能力仍有不足之处，但控制性能已达到设计要求，其研制和使用经验后来成为了韶山8型电力机车微机控制系统的基础和改进方向。1993年，株洲电力机车厂、株洲电力机车研究所针对早期韶山4型电力机车的主要问题，从韶山4型0159号机车开始进行重大改进，研制了韶山4改进型机车（SS4G），同年开始批量生产，但规范的机车型号仍统一为韶山4型电力机车。韶山4改型吸收了8K、6K型机车的电气技术，其质量、可靠性比韶山4型有较大提高，机车改为采用不等分三段桥相控调压，机车控制为恒流恒速特性控制，采用中央低位斜杆牵引装置，增加功率补偿、加馈电阻制动等。
1997年，株机厂根据《铁道部SS4型电力机车合同书》的技术规范要求，从韶山4型0480号机车开始进行另一次改进。主要改进为更换新型号的主断路器、交流接触器、速度传感器等，并按照铁道部的指示，在每节机车安装一套完整的安全设备，由地面感应器、数字化通用式机车信号机、信号配线盒、机车信号显示器、监控记录装置（LKJ）和监控显示器等部件组成。两套设备完全独立，机车正常运用时仅需要使用其中一套。
2004年，由株机所和大连机车车辆厂共同研制了韶山4改型网络重联货运机车。韶山4改型网络重联机车是继韶山3B型电力机车之后另一次以网络技术改造传统机车。原来的韶山4改型机车的重联采用硬连线方式，控制系统为模拟控制。网络重联机车采用微机控制系统，除内重联外还实现了机车的外重联，即通过网络将2台韶山4型机车重联，组合成16轴重载货运重联机车车组。两台机车车内所有的智能设备，如智能显示器、微机控制装置、机车逻辑控制单元（LCU）、机车综合信息处理装置、中央控制单元（CCU）、列车运行监控装置等均可以通过车辆总线连接。韶山4改型网络重联货运机车在同年年底于大秦铁路投入运用。2004年12月12日，大秦铁路首次进行2万吨重载组合列车试验取得成功，重载试验货运列车由4台韶山4型机车牵引4组5000吨列车组成。
根据铁道部统一安排，株洲厂向国内其他机车厂转让了韶山4改型图纸和生产技术。株洲电力机车厂在1993年至2006年共生产韶山4（改）型机车946台（SS4-0159～1104）；大同机车厂在1994年至2006年生产了168台（SS4-6001～6168）；资阳机车厂于2001年试制了2台（SS4-3001～3002）；大连机车车辆厂在2001年至2006年生产了231台（SS4-7001～7110、SS4-7121～7241）。截至2006年，四家工厂累计生产了1347台韶山4改型电力机车。
此外，早期生产的首批158台韶山4型电力机车于返厂大修时均陆续将内部电路系统改为韶山4改型的不等分三段顺控半控桥式电路，但转向架仍然保留采用水平牵引拉杆。 主条目：韶山4B型电力机车与韶山4C型电力机车
1995年，株洲电力机车厂、株洲电力机车研究所在韶山4改型机车的基础上，研制成功韶山4B型电力机车。韶山4B型机车消化吸收了8K、6K型机车的先进技术，并采用与韶山6B型电力机车相同的牵引电动机、悬挂系统、微机控制等。1997年，株洲厂、株机所又研制了韶山4C型电力机车，为25吨轴重实验性电力机车。