韶山4型是按照铁道部“高速、重载”运输政策，于1985年研制成功的重载货运八轴电力机车，是我国第三代电力机车的领头产品，担当着候月、宝成、大秦等线铁路运输的重任。做好SS4电力机车(1-158号)大修改造既是保证铁路运输安全、可靠的需要，也是太原机车车辆厂继续开拓电力机车检修市场的良好机遇。 本文研究了韶山4型电力机车设计制造的历史过程，及SS4小号机车质量现状，对SS4小号机车现存的技术质量问题进行认真分析，结合铁道部和机务段运用部门意见，提出了SS4小号机车大修改造设计方案。即：借鉴SS4改进型定型车的成熟技术对SS4小号机车进行大修加改造设计，通过改造使SS4小号机车向SS4改进型机车简统，提高整车性能和运用可靠性；克服SS4小号机车设计不足，解决运用中出现的惯性问题，使SS4整车设备布置和电气控制更加合理，通风系统性能进一步改善，方便机务段使用和维护。 本文从机车总体开始，按机车设备布置、车体、变压器等大部件分类，就机车原始现状、改进内容、解决方案逐项进行了分析论证，并通过机车重量分配分析，确定并验证各部位大修改造方案。