日本國鐵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，適用於供電制式為1500伏直流電的電氣化鐵路。
| EF13 | |
|---|---|
 EF13型電力機車的總體佈置 | |
| 概覽 | |
| 類型 | 電力機車 |
| 原產國 |  日本 |
| 生產商 | 日立製作所、川崎車輛、 東京芝浦電氣 |
| 生產年份 | 1944年—1947年 |
| 產量 | 31台 |
| 主要用戶 | 日本運輸通訊省 |
| 技術數據 | |
| UIC軸式 | 1Co'Co'1 |
| 軌距 | 1,067毫米 |
| 機車長度 | 17,500毫米 |
| 機車寬度 | 2,800毫米 |
| 機車高度 | 3,867毫米 |
| 整備重量 | 99.00噸 |
| 供電電壓 | DC 1500V |
| 傳動方式 | 直—直流電 |
| 牽引電動機 | MT39 |
| 最高速度 | 65公里/小時 |
| 持續速度 | 39.5公里/小時 |
| 牽引功率 | 1,600千瓦（小時） |
| 牽引力 | 15,100公斤（持續） |
| 制動方式 | EL14AS自動空氣制動機 |
歷史
編輯研製
編輯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。
而車體內的設備佈置、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，因此EF13型電力機車和同為戰時設計的63系電動列車一樣，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。
改造
編輯
1948年，EF13型電力機車開始進行戰後第一次技術改造，包括恢復安裝在簡化設計中被省略的高速斷路器，更換氣動控制式的PS14型集電弓，將原本位於司機室車頂的頭燈前移至機械室短罩的前端，並增加磁場削弱控制的功能。同時在這次改造中，EF13型電力機車亦應用許多在EF58型電力機車上的新型機械設備。
1953年至1957年之間，EF13型電力機車進行第二次技術改造。由於第一批共31台的EF58型電力機車全部改裝新造的半流線型車體，而剩餘的舊箱型結構車體則全部改裝到31台EF13型電力機車上，取代原本使用的凸型結構車體。EF58型機車的舊箱型車體的大小與EF13型機車的車體大致相同，僅轉向架中心間距和車體支承裝置略有差異，因此只需要簡單改造即可更換車體。
車體更換工程分散在該四年之內陸續進行，而非一次性對所有機車同時進行改造，每次選取檢修時間相若的EF13、EF58型電力機車各一台進行改造，所以並沒有特意按機車編號作配對，其中只有EF13型5、26號機車恰好取用了相同編號的EF58型機車的舊車體。
| EF13 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 | 26 | 27 | 28 | 29 | 30 | 31 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| EF58 | 4 | 23 | 21 | 27 | 5 | 28 | 30 | 11 | 12 | 29 | 16 | 6 | 20 | 9 | 18 | 10 | 14 | 24 | 15 | 25 | 19 | 7 | 1 | 2 | 8 | 26 | 13 | 31 | 22 | 17 | 3 |
運用
編輯| EF13型電力機車配屬表（1951年6月10日） | |||
| 鐵道管理局 | 機關區 | 數量 | 機車編號 |
|---|---|---|---|
| 東 京 | 新鶴見 | 7 | 10、26、27、28、29、30、31 |
| 高 崎 | 高崎第二 | 5 | 21、22、23、24、25 |
| 新 潟 | 水 上 | 6 | 1、2、3、4、12、13 |
| 新 潟 | 濱 松 | 13 | 5、6、7、8、9、11、14 15、16、17、18、19、20 |
EF13型電力機車投入運用初期，主要在戰前已經完成局部電氣化的東海道本線和中央本線牽引貨物列車。1947年，上越線全線完成電氣化改造後，EF13型電力機車開始在該線擔當貨物列車和旅客列車的牽引任務，直至越來越多的EF15型電力機車投入上越線。1960年代初，EF13型電力機車亦曾經被用於新幹線列車轉移和回送。EF13型電力機車被調離上越線後，重新投入到中央本線牽引普通旅客列車。由於EF13型電力機車只有蒸汽鍋爐而沒有新式的列車供電系統，在冬季牽引旅客列車時必須在機後一位加掛暖房車。
EF13型電力機車作為一種戰時設計車輛，在研製時就預計其使用壽命不會太長，但因為戰爭結束後迫切需要大量機車來提高鐵路運輸能力，經過整修的EF13型電力機車仍然被長期使用，不僅在中央本線牽引普通旅客列車，也在首都圈和東海道本線牽引貨物列車。此後，隨着EF60型電力機車等開始投入首都圈的貨物列車牽引，EF13型電力機車於1977年（昭和52年）開始逐步報廢。1979年（昭和54年）2月17日，立川機關區的EF13-24號機車完成最後一次牽引任務後，EF13型電力機車全部中止營運。1979年11月，EF13-3號機車成為最後一台報廢的EF13型電力機車，所有報廢機車均被拆解。
參看
編輯
參考書目
編輯- 小林正義. RM LIBRARY 126 国鉄EF13形（下）戦時型電機の生涯. ネコパブリッシング. 2010. ISBN 978-4777052776 （日語）.
- 藤崎一輝. 仰天列車. 秀和システム. 2006: 195-200. ISBN 4798015474 （日語）.
- 電気車研究會. 特集 EF13・15・16型. 鉄道ピクトリアル. 2006年12月, 783.
外部連結
編輯
- （日語）戦前戦中の國産電気機関車 （頁面存檔備份，存於互聯網檔案館）