D-loket satte fart på Sverige

2012-01-08 06:00  
D-loket. Foto: Västmanlands läns museum

TEKNIKHISTORIA. När Sveriges järnvägar skulle elektrifieras behövdes nya moderna lok. Det svenska D-loket blev en succé, en slitstark trotjänare som var i drift från 1920-talet ända in på 1980-talet.

Den 15 maj 1926 rullade det första eldrivna loket in på Stockholms centralstation.

Med D-loket och den nu elektrifierade Västra stambanan kunde Sverige börja köra tåg som inte var beroende av importerat kol, inte smutsade ner och som utnyttjade energin bättre än ångloken.

Ånglokens låga verkningsgrad bekymrade järnvägsbolagen. I takt med att elmotorn utvecklades under senare delen av 1800-talet fick man på flera håll upp ögonen för en effektivare och renare form av järnvägsdrift.

De tidigast elektrifierade spårfordonen var spårvagnar som drevs av likströmsmotorer. Växelström började användas 1895, då som trefassystem. Redan i början av 1900-­talet sattes hastighetsrekord för rälsfordon med specialbyggda spårvagnar från Siemens och AEG som rullade i hastigheter över 200 km/h med trefasteknik. 

Men trefas krävde tre skilda kontaktledningar för strömmatningen. Ett enklare alternativ var enfas lågfrekvent växelström. Med den tekniken kunde man ha hög spänning i kontaktledningen och transformera den till lämplig spänning i loken.

De motorer som fanns för enfas växelström i början av 1900-talet krävde låg frekvens. 1912 enades Sverige, Norge, Tyskland, Schweiz och Österrike om standarden 15 000 V och frekvensen 16 2/3 Hz.

De första experimenten med enfas järnvägsdrift inleddes i Stockholmstrakten 1905. Tanken var att först införa eldrift i större skala på en del av Västra stambanan, men valet föll senare på Malmbanan mellan Kiruna och Riksgränsen. Här fick man chansen att prova eldrift för tunga transporter i ett kärvt klimat och dessutom slippa de långa koltransporterna till ångloken. De kraftigaste ångloken på Malmbanan förmådde dra 1 300 ton tunga tåg. Med eldrift räknade man med 1 850 ton tunga tåg, en maxfart på 50 km/h jämfört med 40 för ångloken och hastigheten 30 km/h i de största motluten jämfört med 10 km/h för ångloken.

1915 kom trafiken på Malmbanan i gång. Samma år började SJ planera för en elektrifiering av Västra stambanan mellan Stockholm och Göteborg, men även andra sträckor av det svenska järnvägsnätet. En utredning kom fram till att man behövde fyra typer av lok – för snälltåg, persontåg, lokaltåg och godståg. SJ begärde offerter från Asea, som var en av leverantörerna av malmtågsloken, på 20 snälltågslok, 40 persontågslok, 40 godstågslok och 20 växellok för en sammanlagd kostnad av 40 miljoner kronor.

1920 gjorde SJ-medarbetare studieresor till andra länder som infört eldrift. Man hittade inte några lösningar som var bättre än den som valdes till Malmbanan, där elmotorer överförde kraften via kuggväxel till en så kallad blindaxel, som sedan via ett blindhjul överförde kraften till drivhjulen via koppelstänger.

Något beslut om elektrifiering av Väst­ra stambanan blev det inte det året, eftersom Vattenfallsstyrelsen och Tele­grafverket ville veta om starkströmsdriften av tåg kunde ha inverkan på tele­fontrafiken i teleledningarna utmed banorna.

Utredningarna fortsatte och ett nytt förslag om tre loktyper presenterades: ett tungt godstågslok med 6 drivaxlar, ett kombinerat person- och godstågslok med 3 drivaxlar och ett lokaltågslok med 2 drivaxlar.

Man fann senare att godstågsloket var för kraftigt för de godstransporter man kunde räkna med och att lokaltågs­loket hade för begränsad användning. Det kombinerade person- och godstågsloket var en bra kompromiss, som tack vare olika utväxling skulle kunna användas för persontågsdrift med enkellok för toppfarten 90 km/h. Kopplade i par och utväxling för maxfarten 70 km/h skulle de kunna dra även tunga godståg.

När det drog ihop sig till beställning hade trafikunderlaget sjunkit så mycket att man nöjde sig med 50 lok till en kostnad av 10 miljoner kronor. Konstruktörer i den kommission som granskade det föreslagna loket, som i varje ände hade en löpaxel, invände mot axelföljden och ansåg att löpaxeln måste ersättas med en löphjulsboggie för jämnare gång i kurvorna. Men när beslutet om elektrifieringen fattades i juni 1923 beställdes trots detta loken med enbart löpaxlar.

Ändå gjordes en studieresa till Schweiz, där man tagit i drift ett lok med tre drivaxlar och koppelstångsdrift samt löphjulsboggie i ena änden och en löpaxel i den andra. Här fanns chansen att studera båda löphjulslösningarna i ett och samma lok. Vid hastigheten 100 km/h gick loket lika jämnt i båda körriktningarna, och SJ:s representanter kunde känna sig nöjda med valet att enbart använda löpaxel på det kommande svenska loket.

Den 30 oktober 1923 beställde SJ 50 lok hos Asea till en kostnad av 214 000 kronor per styck. Asea var ansvarig leverantör och tillverkade den elektriska utrustningen, den mekaniska utrustningen levererades av de tre största svenska loktillverkarna ASJ, Motala Verkstad och Nohab. Loket fick littera D.

Kraven på D-loket med snälltågsutväxling var att på plan mark kunna dra ett tåg med vikten 550 ton i hastigheten 90 km/h. Vid en stigning på 10 promille skulle det klara hastigheten 60 km/h. Godstågsloket måste klara ett 900 ton tungt tåg i 60 km/h på plan mark och vid stigningen 10 promille en hastighet av 35 km/h.

Snälltågsloken måste också kunna avverka sträckan mellan landets två största städer på 6 timmar och 14 minuter inklusive 13 uppehåll vid stationer. Godstågsloken måste klara samma sträcka på 10 timmar och 49 minuter inklusive 59 uppehåll. Dessutom skulle loken klara en årlig körsträcka på 12 000 mil.

De två motorerna i loken liknade dem som fanns i Malmbanans Of-lok, men effekten var högre, 610 kW. Motortypen kallades KJ 136. Med en sammanlagd effekt om 1 220 kW var dragkraften i snälltågsutförande 138 kN och i godstågsutförande 183 kN.

Kraften överfördes via kuggväxlar till blindaxeln som sitter i nivå med drivaxlarna. På blindaxeln sitter blindhjulet, som alltså inte når rälsen, utan har till uppgift att via en koppelstång överföra kraften till drivhjulen.

Drivhjulen fick samma diameter som malmtågsloket Of (1 530 mm) men vevradien på blindhjulet ökades 10 mm. Med nya växellådor fick snälltåget toppfarten 90 km/h och godstågsloket 70 km/h. Precis som malmtågsloken byggdes D-loken med träkorg och teakpanel på utsidan. Loken försågs med en säkerhetsanordning som kallas dödmansgrepp, det vill säga om lokföraren inte längre kunde hålla körreglaget i rätt läge så fjädrade det tillbaka till stoppläge.

De två första loken levererades i maj 1925, men eftersom Västra stambanan ännu inte var elektrifierad forslades loken upp till Malmbanan, där de första proven genomfördes i juni mellan Luleå och Narvik. Dessa två var D-lok i snälltågsutförande och man kunde konstatera att konstruktionen med löpaxlar i stället för löphjulsboggier var en utmärkt lösning. Inga anmärkningar riktades mot loken. Senare togs även D-lok i godstågsutförande upp till Malmbanan. Proven med 950 ton vagnvikt gick utan problem. Snälltågslok betecknades Ds och godstågslok Dg.

D-loket betraktades som en mycket lyckad konstruktion och snart kom tillläggsbeställningar. Fram till 1943 tillverkades totalt 333 stycken D-lok.

Loken, som tillverkades mellan åren 1925 och 1933, byggdes med kaross av trä, men från 1933 byggdes loken i stället med stålkorgar, vilket gav lokpersonalen bättre skydd vid kollisioner. Lok med träkorgar som skadats fick från 1935 förarhytter av stål, medan sidoväggarna vid maskinrummet fortfarande var av trä. Från 1947 ersattes hela träkorgen med stålkorgar vid ombyggnader. Men D-lok med träkorg användes i tjänst ända fram till 1977.

Med D-loket fick Sverige sitt första elektriska enhetslok, som var med när stambanorna elektrifierades och gjorde tjänst långt in i modern tid. 333 tillverkade lok var en lång serie för ett land som Sverige. Endast Rc-loket har tillverkats i fler exemplar, 366 stycken.

Ds/Dg-loket

Längd: 13 000 mm

Motoreffekt: 2 x 610 kW

Transformator: 1 230 kVA

Maxhastighet: 90/70 km/h

Max dragkraft: 138/183 kN

Adhesionsvikt: 51 ton

Drivaxellast: 17 ton

13 meter långt kraftpaket

Det första D-loket levererades 1925. Förarhytten var utrustad med ”dödmansgrepp” och karossen var av trä. Från och med 1933 byggdes loken med stålkorgar, men D-lok med träkorg användes ända fram till 1977.  11 år senare togs det sista D-loket ur drift.

Vill du läsa mer om gammal teknik?

Håkan Abrahamson

Kommentarer

Välkommen att säga din mening på Ny Teknik.

Principen för våra regler är enkel: visa respekt för de personer vi skriver om och andra läsare som kommenterar artiklarna. Alla kommentarer modereras efter publiceringen av Ny Teknik eller av oss anlitad personal.

Här är reglerna för kommentarerna på NyTeknik

  Kommentarer

Aktuellt inom

Debatt

COMSOL