日本國鐵EF58型電力機車

EF58型电力机车()是日本国有铁道的干线客运电力机车车型之一,由日立製作所、东京芝浦电气、三菱电机、川崎车辆、汽車製造、日本車輛製造等企业生产。1946年至1948年间制造了首批31台初期型机车,自1952起开始批量生产经过大幅度改进的改良型机车,至1958年停产为止共生产了172台该型机车,同时初期型机车亦改装了与改良型机车相同的流线型车体。

1950年代至1970年代,EF58型电力机车广泛运用于东海道本线、山阳本线、高崎线、上越线、以及东北本线(黑矶以南)等主要干线,担当旅客列车的牵引任务。EF58型电力机车的设计虽然建基于战前的旧型机车,但由于改良型机车具有优异的高速性能,因此经常用于牵引特急列车,而美观大方的流线型车体外形,亦使该型机车从铁道迷群体中得到了“”的绰号。从1980年代初开始,EF58型电力机车逐渐退役并报废,余下的少数动态保存车也在2000年代中期相继停运,至今只有61号机车仍然保持可动车状态。

除此之外,东芝还在EF58型电力机车的基础上,将三台半成品状态的初期型机车改造成货运机车,称之为EF18型电力机车

初期型(EF58 1~31)
背景
1945年(昭和20年)8月,第二次世界大战以日本战败宣告投降而结束,日本在一片颓垣败瓦之中开始进入战后混乱期。日本铁路虽然战争期间遭受严重的破坏,但铁路作为日本经济复兴的先锋,其复苏速度明显领先于其他行业。在战后数年,日本铁路承担了大量占领军、退伍军人、以及平民百姓的运输任务,不论货运量或客运量都以惊人的速度激增。然而,由于煤炭产量的下降及煤炭质量的的劣化,蒸汽机车用煤面临一个很大的危机,使日本需要认真考虑能源的合理利用。1946年(昭和21年),运输省提出了车辆整备五年计划和电气化五年计划,开始国营铁路的重建和技术改造工作。虽然实行铁路电气化的规模和进度因战后物资和资金短缺而受到很大限制,但铁道部门认为在有效使用能源的前提下,铁路电气化是不可避免的,并决定尽快开发研制具有较高可靠性的新型电力机车。

研制
货运机车]]
运输省决定在战时生产的EF13型电力机车的基础上,研制新一代的EF58型干线客运电力机车,同时还要研制EF15型干线货运电力机车。当时的运输省动力车课长岛秀雄(后来任日本国有铁道总工程师)为EF58型电力机车拟定了基本的设计方针,例如尽可能采用与EF15型电力机车相似的共通设计;特别提高机车的持续功率和牵引性能;技术水平能适应日本战后满目疮痍的工业基础;并尽可能采用容易获得的原材料和简单的生产工艺,以节省生产成本和时间。1945年10月,日立制作所、东京芝浦电气、三菱电机、川崎车辆等车辆及电机制造商开始合作研制EF58型电力机车。仅仅一年之后,首台EF58型电力机车于1946年10月完成试制。战后驻日盟军司令部要求日本关闭所有军事工业,但日本以轴承是铁路运输产业不可或缺的部件为由,成功说服盟军允许日本保留轴承工业,并使轴承工业成为战后日本最出色的产业之一。

改造
初期型机车投入运用初期,首先配属和,主要担当东海道本线的旅客列车牵引任务。但由于机车质量太差因而频繁发生各种故障或事故,运输省一度需要发出暂停生产和暂停使用该型机车的命令,甚至铁路工会也组织乘务罢驶行动以示抗议。随着生产进度的推移,机车品质也逐步得以改善。从1948年3月起至1949年9月,初期型机车陆续进行了“第一次装备改造”,改造内容包括重新布置高压电路及安装快速断路器,换装空气驱动升弓的PS14型受电弓,并对车体结构作出调整以提高安全性。

特点
车体
由于改良型机车新增了自动式蒸汽锅炉,为确保机车内部有足够的安装空间,而将车体长度延长至覆盖导轮转向架,并采用了新颖的半流线型车体。机车车体长度从原来的14米延长至19米,使EF58型电力机车成为日本铁路史上车体最长的F级(动轮六轴)电力机车。由於车体支承位置和转向架回转中心的关系,如果车体端部和中央部分采用相同宽度,当通过半径较小的曲线时会可能超出规定的车辆限界,因此改良型机车的车体宽度从两端司机室位置开始逐渐缩减,在保持车体中央宽度为2800毫米的情况下,将车体端部的宽度减少至2300毫米的水平,以缩小车体端部的横截面面积。

改良型机车的司机室外形经过重新设计,采用了带两扇前窗的半流线型车头外形,并废除了初期型机车的贯通门。半流线型车头的设计参考自80系电力动车组的“湘南型”车头外形,各平面间广泛采用大圆弧过渡,不仅提高了车体外形的美观性,也进一步减少车体端部的横截面面积。司机室前端中央略为屈曲和突出,前窗部分和“湘南型”外形一样增大倾角,并以一个较大-{曲率}-半径的连续曲线过渡到车顶,前窗下方装配了以镀铬金属带制成的双曲线装饰带。EF58型电力机车结合了崭新的流线型车体和战前技术延伸而来的传统转向架,亦是该型机车最独特的地方。

由于取消了原本位于初期型机车车体端部的贯通门,因此在司机室两侧设有供乘务员乘降的车门。取消贯通门后不但改善了司机操纵台上的瞭望视野,原本因贯通门缝隙造成的漏风问题也得以解决。司机室的前后方向长度从约1500毫米延长到2150毫米,司机室内部空间因而更为宽敞舒适。然而,解决贯通门漏风问题后也带来了通风不良缺点,当盛夏使司机室内温度会相对较高。早期生产的改良型机车采用面积较大的前窗玻璃,从1954年制造的71号机车开始采用尺寸较小的前窗玻璃;而在1954年后进行了流线型车体改造的初期型机车亦采用了小车窗。此外,部分后期机车的车窗玻璃改为以H型断面的橡胶密封条安装。后来,大多数机车在進厂維修时都进行了小车窗和橡胶密封条改造。而早期出厂的机车在后来检修或整备时亦陆续换装PS15型受电弓,但由于改造单位不同因而亦有一些特殊的情况,例如配属的117号机车最初同时安装了两种受电弓,第一端和第二端方向分别安装了PS14A、PS15型受电弓,后来转配属后又划一更换为PS14A型受电弓。此外,在后期由于PS14A、PS15型受电弓零件短缺,部分EF58型电力机车改为安装下框架交叉式的PS22B型受电弓。

电气设备的品质水准普遍回复到战前同等水平,机车安装了高速断路器以确保主电路的安全性。改良型机车采用新开发的MT42型直流串励牵引电动机,该型电动机的结构与之前的MT38型牵引电动机基本相同,但由于接触网电压达到1500伏特额定水平的可能性,电动机端电压从675伏特提高到750伏特,额定功率从275千瓦提高至325千瓦,使机车额定功率从1600千瓦提高到1900千瓦;与战时和战后初期生产的MT38型牵引电动机相比,MT42型牵引电动机的性能和品质都有显着提高。

耐寒设备
改良型机车最初并没有任何前窗窗簷。当EF58型电力机车投入上越线运用后,根据上越线沿线的气候环境对机车进行了相应改造,例如在前窗玻璃上方加装冰柱切割板,以防走行中的机车撞上隧道口垂落的冰柱而造成车窗损坏,并对汽笛加装外罩。

大多数EF58型电力机车均可以根据需要而安装除雪型排障器,但所采用的排障器形状有多种变化,大致可分为角度固定式和角度可变式。角度可变式排障器可以根据使环境,通过安装在司机室下方的气缸提供压缩空气,来调节雪犁的角度。此外,侧面车体下部的冷却风进风口最初均采用金属制过滤网,虽然后来在温暖地区配属的机车大多改为采用乙烯基纤维材料制过滤网,但寒冷地区的机车仍使用防冻结性能较好的金属过滤网。

电气供暖
日本铁路在1920年代就开始试验电气取暖,东海道本线和横须贺线于1925年完成电气化后,部分普通旅客列车开始使用电气取暖系统,由电力机车直接供应与接触网電压相同的1500伏特直流电,但电气取暖列车只限定运用于东京近郊地区,而非电气化区段的直通旅客列车仍然使用传统的蒸汽取暖。此后随着东京地区的近郊列车逐渐采用电力动车组,这些早期的电气取暖列车到1951年左右停运。

1950年代末,随着东北本线、北陆本线、常磐线等主要干线的交流电气化里程逐渐增加,这些地区的旅客列车开始广泛采用电热取暖装置,而客运电力机车亦搭载了列车供电系统。取消蒸汽锅炉有利于电力机车的小型化和轻量化,交流电力机车只需利用主变压器的第三绕组,即可向列车提供1500伏特交流电,1960年代以后开发的新型电力机车大多设有列车供电设备。尽管如此,采用电热取暖的铁路客车因为仍然保留了蒸汽管路,即使供电条件不许可的情况下仍然能使用蒸汽取暖。

由于东北、上信越地区的大部分旅客列车已经采用电热取暖,因此在该区段专用的电力机车也没有需要保留蒸汽锅炉了。1970年代初以后,限定运用区间为高崎线、上越线、东北本线(黑矶以南)的EF58型电力机车都进行了改装列车供电系统的改造,搭载了将直流电转换成交流电的晶闸管逆变器。

御召机车
开发
日本皇室御召列车早于战前已经开始采用电力机车牵引,起初在1934年制造了御召列车专用的EF53型16、18号机车,后来又在1937年制造了EF56型6、7号机车。这四台电力机车直到1950年代初一直担任御召列车的指定牵引机车。但随着机车车龄渐长,EF53型机车亦没有搭载蒸汽锅炉,而且在东海道本线电气化区段延伸之后,这些采用滑动轴承的旧型电力机车在长距离运转时恐产生轴箱过热的问题。出于上述原因,因此日本国铁决定在EF58型电力机车的基础上,为御召列车特别制造新型机车。

1953年,改良型机车投入批量生产后不久,具有相当信誉的东芝和日立制作所被日本国铁指定为御召列车牵引机车的制造厂,分别制造了专门为牵引御召列车而设计的60、61号机车。两台机车交付日本国铁前也做了严格的内部测试,并以非常优良的条件达到交付状态。每台机车的生产费用预算达到6,300万日元,比一般的EF58型电力机车高130万日元。

特点
这两台机车的总体结构和一般的改良型机车大致相同,但基于御召列车的特殊性,对机车作出了如下改动:

  • 对车钩接触面、轮对外侧面、转向架悬挂弹簧、制动杆等重要金属部件进行抛光处理,使机车在检修过程中更容易发现这些部件的龟裂和磨损等缺陷,同时亦有提高机车美观性的效果。
  • 为了确保可靠地监测列车运行速度,在副司机座席旁边加设另一个车速表。
  • 为电动发电机增加一台后备的励磁电阻器,使其中一台电阻器故障的时候能够切换使用,提高了辅助电路的可靠性。
  • 在辅助机械室内配备了工具箱及后备零部件箱,供机车故障时的应急处理之用。
  • 为防止自动车钩发生脱钩事故,加装了上锁销固定装置。
  • 为确保列车停靠在月台指定位置,在司机室两侧下部加装了可伸缩式列车停止位置基准板。
  • 安装了与供奉车(供天皇出行时随从及警备人员乘坐之车辆)连接的联络电话。
  • 加装连接两端司机室的通话管。
  • 两端司机室前方装设国旗升旗工具。
  • 车体两侧中部增加经过抛光处理的不锈钢装饰带,以方便识别御召列车的指定牵引机车。

机车最初采用和当时其他国铁电力机车相同的葡萄色2号作为车身涂装。至1966年3月,61号机车更换为与御料车(天皇出行乘坐之车辆)相同的“暗红色”御召列车专用色彩。

运用
1953年7月15日,东芝公司制造的60号机车配属予滨松机关区,日立制作所水戶工厂制造的61号机车则配属予东京机关区,而EF53型电力机车自1954年后不再用于牵引御召列车。在61号机车首次担当御召列车的牵引任务时,昭和天皇听闻一种新型电力机车刚刚投入运用后,当即主动要求在列车出发前的东京站站台上,近距离视察了这台机车,成为铁路机车接受天皇视察的一次罕见事例。

两台机车分别配属不同机关区的原因,与机车运用的分配有关,本来计划由滨松机关区担任关西方向的牵引任务。但在最初的实践中,两台机车却是分别用来牵引上行和下行方向的列车;后来御召列车又改为双机牵引的模式,61、60号机车分别担任本务机车和后备机车,两台机车即使没有御召列车牵引任务,平时亦会每月数次牵引一般的旅客列车,亦减少发生故障的机会。当执行御召列车牵引任务时,两台机车正前方都会挂起经精心维护的国旗。其中,61号机车曾经牵引过昭和天皇的御召列车达到百余次,除非御召列车经由交流电气化区间或非电气化区间运行,在直流电气化区段运行时大多数情况下均指定以61号机车牵引。除此之外,东京机关区的EF58型73号机车也被指定为后备机车。

1967年5月,60号机车在滨松发生平交道事故,造成车体底架左侧两处破损。1973年,60号机车被解除御召机车身份,恢复作为一般机车使用,同时对机车进行侧墙通风口改装纤维过滤网、前窗玻璃改装橡胶密封条等改造。1979年爱知县植树祭举行时,60号机车曾经一度再次被指定为后备御召机车。之后,该机车因老化而进入故障多发期,并于1983年5月18日正式报废,同年6月初旬在大宫工厂解体。目前,60号机车的编号牌被保存于埼玉市大宫区的铁道博物馆。

1987年,国铁分割民营化后,61号机车被东日本旅客铁道(JR东日本)继承。这台机车在1980年代以后经常被用于牵引临时旅客列车,即使在2004年经受全面检查后仍然牵引许多临时列车,甚至在2006年还完成了十多趟列车的牵引任务。平成以后由于御召列车的运行次数大大减少,而且一号编组御召列车亦逐渐老化,61号机车在平成时期仅仅执行了三次御召列车的牵引任务。2007年,E655系动力分散式电力动车组正式成为新一代的御召列车,取代了以往由61号机车牵引的一号编组列车。2008年,该机车的车体底架出现金属疲劳裂纹后,已经不可能再用于牵引列车,但仍然保持着可单机走行的状态。同年秋季,考虑到这些情况后,东日本旅客铁道决定正式让61号机车就此退役,但直至2012年其车籍仍然保留在,而未被申请报废。目前,该机车被存放在东京综合车辆中心的御料车库内,当中心举行公众开放日时仍会将其置于户外展出。

运用历史
全盛时期
1950年代中期至1960年代初期是EF58型电力机车的全盛时代。早于1950年代初期,初期型的EF58型电力机车已经在东海道本线、高崎线、上越线运用。1953年11月,随着东海道本线的电气化区段延伸至名古屋,日本国铁开始实行新的列车时刻表,当时全部29台(改良型5台)EF58型电力机车分别配属于东京机关区、沼津机关区、滨松机关区,均用来担当东海道本线特急旅客列车的牵引任务,例如“燕号”、“”、“明星号”、“银河号”、“彗星号”、“月光号”等列车,而在名古屋以西仍然由C62型蒸汽机车牵引。1955年7月,名古屋至米原区段完成电气化改造后,米原机关区亦开始配属EF58型电力机车担任列車後端补机任务;同年10月,经改造的EF59型电力机车投入运用后,EF58型电力机车就结束了短短半年的补机生涯,山阳本线完成全线电气化,新设的下关运转所开始配属EF58型电力机车。同时,开行了上野至青森的“白鹤号”卧铺特急列车,是为东北本线方向的第一趟“蓝色列车”,在上野至黑矶的直流电气化区段以EF58型电力机车牵引。东海道新干线开业后,相同运行区间的在来线优等列车被大幅削减,而余下的列车也大多逐步向“电车化”过渡。1965年后,EF58型电力机车陆续换上新型直流电力机车的标准色涂装,同时期部分机车还进行了双管供风的改造,加装总风管以满足20系客车空气弹簧的用风需要,称之为“P型改造车”。1968年10月,国铁特急列车的最高速度提高至110公里/小时,而“白鹤号”列车亦改由583系电力动车组担当,EF58型电力机车不再担当特急列车的牵引任务后,仅用于牵引急行及普通列车;后来由于机车运用和山阳本线运输能力较为紧张,部分特急列车的最高速度又降为95公里/小时,并恢复使用EF58型电力机车牵引。1970年,大部分配属宇都宫、高崎第二、长冈机关区的EF58型电力机车进行了改装列车供电系统的改造。

与此同时,自1960年代起出現了一系列功率更大的新性能电力机车,亦迫使EF58型电力机车逐渐退居二线。这些新性能电力机车绝大多数均为客货运通用,因强调机车的通用性,机车具有较大的牵引力以满足货运需要,因此从高速性能来讲EF58型电力机车仍然有一定优势,实际上EF58型电力机车也是日本国铁最后一种专门为牵引旅客列车而设计的客运电力机车。1961年,虽然为满足客运需要而研制了EF61型0番台电力机车,但是因结构存在缺陷而仅仅生产了18台。1963年底,为满足提高客车牵引定数的需要,新一代的EF60型500番台电力机车投入服务,但由于该型机车是在货运机车(0番台)的基础上改良而成,高速性能相对较差而不太适合用于牵引特急列车高速运行。1965年后,EF65型500番台电力机车开始在东海道本线和山阳本线上投入服务。1975年3月,为配合山阳新干线全线开通而实行列車運行图調整后,急行列车“银河1号”(东京—大阪)、“纪伊号”(东京—纪伊胜浦)、“北星号”(上野—盛冈)、“北陆号”(上野—金泽)、“音戶号”(新大阪—下关)升级为特急列车,这些列车仍然采用EF58型电力机车牵引;同时,“日本海号”、“剑号”列车改为经由新建成的湖西线运行,并改由EF81型电力机车担当牵引任务。1978年至1979年间,“北星号”、“晓号”、“彗星号”、“明星号”列车相继改由EF65型1000番台电力机车牵引;1980年10月,“出云3、2号”(原“因幡号”)、“纪伊号”和“北陆号”亦改由EF65型1000番台电力机车和EF64型电力机车牵引后,EF58型电力机车不再担当定期特急列车的牵引任务。1970年代后期,EF58型电力机车亦担当“天之川号”急行列车(上野—秋田)在上野至新潟间的牵引任务,至1980年被EF64型1000番台电力机车取代。1982年11月,因东北新干线分流了部分在来线客流,“新星号”列车(上野—仙台)停运之后,EF58型电力机车亦不再牵引定期卧铺列车。

运用末期
1970年代末,由于机车经长年运用而渐趋老化,EF58型电力机车于1978年开始逐步分批报废,尤其配属于广岛、下关、宫原等机关区的初期型机车,因使用时间最长而最早被报废。至1980年代初,EF58型电力机车只负责牵引部分急行旅客列车、普通旅客列车、临时旅客列车和行包列车。1983年,上越线上的EF58型电力机车全部被EF64型1000番台电力机车代替。1984年3月,东海道本线、山阳本线上原本由EF58型电力机车牵引的定期列车亦改由EF62型电力机车牵引。

此后,东京、宫原机关区尚存的EF58型电力机车均转属龙华机关区,并投入阪和线及纪势本线运用,不仅用于牵引旅客列车,亦常见于牵引阪和线的货物列车;同时,纪势本线普通客运列车换型为之际,该线的EF58型电力机车均进行了“P型化”改造,加装总风管以满足12系客车空气弹簧及气动车门的用风需要。1985年3月,随着宇都宫运转所增加配属EF65型1000番台电力机车,EF58型电力机车不再担当东北本线定期列车的牵引任务。1986年3月,阪和线、纪势本线定期列车亦停止使用EF58型电力机车)。东京机关区和宫原机关区共计25台EF58型电力机车采用了“青大将色”,因牵引同颜色列车时形似日本錦蛇(俗称青大将)而得名。

1960年6月,“燕号”和“鸽子号”列车开始使用151系电力动车组,“青大将”涂装的EF58型电力机车亦逐步还原成葡萄色。93号机车在退役后重新披上“青大将色”,后来一直保存在大宫工厂内。

寝台特急色
1960年7月,继“朝风号”、“樱号”寝台特急列车之后,“隼号”列车亦开始采用20系客车。为配合20系客车的蓝色车身,部分牵引寝台特急列车的EF58型电力机车也采用了全新的涂装,车体部分采用蓝色(青15号),车体下部围绕着一圈奶黄色色带()。东京机关区和宫原机关区共计20台EF58型电力机车采用了寝台特急色,主要用来牵引“樱号”、“瑞穗号”、“朝风号”、“隼号”四对“蓝色列车”。

标准色
1965年,日本国铁修订了铁路车辆涂装规定,要求所有新型直流电力机车统一采用标准色涂装,车体部分采用蓝色(青15号),车头正面下半部采用奶黄色(奶油1号)。虽然EF58型电力机车原则上属于旧型电力机车,但由于具有优异的高速性能而被列入标准色涂装的范围。除了两台御召列车指定牵引机车外,所有EF58型电力机车均陆续改用标准色涂装。

现存车辆
完整保存机车
*61号机车
:该机车是现存EF58型电力机车之中车龄最大的动态保存车,由JR东日本继承之后仍然保留了御召列车指定牵引机车的身份,并在1987年后曾经三次牵引一号编组御召列车,此外还牵引过伊豆急行“舞孃號”临时团体列车。2007年,后继的E655系电力动车组正式成为新一代的御召列车。2008年,61号机车的车体底架被发现金属疲劳裂纹,并不再用于动态运转;2022年時移至铁道博物馆靜態保存展示。
*89号机车
:该机车于1984年准备在大宫工厂报废解体前,幸运地被指定为动态保存车,并重新恢复到最初的葡萄色涂装。在国铁分割民营化后,该机车由JR东日本继承,至1999年10月因电气绝缘故障而正式报废。此后,机车又改为采用标准色涂装,并一直保存在大宫工厂内。2007年10月,89号机车被转移到位于埼玉市大宫区的铁道博物馆保存展示,并再次恢复到葡萄色涂装。
*150号机车
:该机车于1985年脱离运用后退役,至1986年作为动态保存车恢复车籍,之后由JR西日本继承。这台机车还曾经牵引临时列车通过濑户大桥,进入四国旅客铁道(JR四国)的营业范围,成为唯一一台曾在本州以外路线行走的EF58型电力机车。150号机车亦多次参与拍摄电影和电视剧,包括2006年由执导的电影《》(),以及2007年朝日电视台连续剧《松本清張 點與線》()。2000年代以后,150号机车的走行次数越来越少,最后一次自力走行的纪录是在2009年,至2011年10月31日正式除籍;2016年時移至新開業的京都鐵道博物館靜態保存。
*157号机车
:该机车于1985年退役后归所有,退役前与122号机车(见下文)同属静冈运转所。1988年,JR东海从事业团手上购入157号机车并恢复其车籍。此后,这台机车仍然保留了国铁后期的标准色涂装,并和122号机车一样继续配属JR东海静冈运转所,通常用于牵引饭田线的临时列车。122号机车于2006年脱离运用后,157号机车仍不时用于牵引长钢轨运输列车。2007年11月,157号机车正式脱离运用,并与EF58型122号机车、ED18型2号机车一起存放在滨松工厂,至2008年3月31日除籍。2011年,157号机车被转移至名古屋市的JR东海“磁悬浮·铁道馆”保存及展示,并恢复至最初的葡萄色涂装。
*125号机车
:该机车于1985年9月退役报废,退役前配属下关运转所。退役后保存在JR东日本大宫工厂内,后来恢复到最初的葡萄色涂装,至2001年11月在工厂解体。

登场之电影作品

  • 《哥斯拉;}- (1954年)》:其中一个场景描述哥斯拉袭击一列由EF58型电力机车牵引的旅客列车。
  • 《》:EF58型150号机车登场。

注释
参考文献
外部链接
*[http://ef58.info/EF58/EF58top.shtml EF58全機介紹]

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