История развития подвижного состава

Электровоз ВЛ10

История электровоза ВЛ10

Электровоз ВЛ10 (Владимир Ленин) (первоначальное обозначение - Т8 - Тбилисский 8-осный) - основной магистральный грузовой локомотив на линиях постоянного тока железных дорог Советского Союза, выпускавшийся Тбилисским (с 1961 по 1976 гг.) и Новочеркасским (с 1969 по 1976 годы) электровозостроительными заводами. Разработка технической документации на электровоз ВЛ10 была выполнена коллективом конструкторов ТЭВЗа под руководством главного конструктора Г. И. Чиракадзе. Механическую часть для всех электровозов выпускал НЭВЗ.

В соответствии с заданием МПС с 1976 г. ТЭВЗ (с электровоза № 101) и НЭВЗ (с № 001) взамен электровозов ВЛ10 выпускаются электровозы ВЛ10У (утяжеленный).

Всего было построено 1904 электровоза типа ВЛ10 и 979 электровозов типа ВЛ10У.

Технические характеристики

Осевая формула: 2 (20 – 20)

Мощность на валах тяговых электродвигателей, кВт:

  • в часовом режиме: 5360
  • в продолжительном режиме: 4600

Сила тяги, кН:

  • в часовом режиме: 387
  • в продолжительном режиме: 314

Скорость, км/ч:

  • конструкционная: 100
  • в часовом режиме: 48,7
  • в продолжительном режиме: 51,2

Масса с 2/3 запаса песка, т: 184

Высота оси автосцепки от головки рельса при новых бандажах, мм: 1040-1080

Диаметр колеса по кругу катания при новых бандажах, мм: 1250

Наименьший радиус проходимых кривых при скорости 10км/ч, м: 125

Высота от головки рельса до рабочей поверхности полоза токоприемника, мм:

  • в опущенном положении: 5120
  • в рабочем: 5500-7000

Длина электровоза по осям автосцепки, мм: 32880

Передаточное отношение зубчатой передачи: 88 / 23

Ширина кузова, мм: 3160.

Электровоз ВЛ10Электровоз ВЛ10 был создан с использованием части электрооборудования электровозов серии ВЛ8, по механической части унифицирован с электровозами серии ВЛ80, в дальнейшем послужил основой для электровозов ВЛ11 и опытного ВЛ12.

Спроектированные в 1952 г. электровозы серии ВЛ8 к началу 1960-х годов уже не отвечали возросшим требованиям железных дорог СССР. Эти электровозы имели малую мощность в 525 кВт, тяжелые литые тележки, жесткое рессорное подвешивание и чрезмерно шумную из-за неудачного расположения вспомогательных машин кабину.

Техническое задание на проектирование нового электровоза было подготовлено в МПС в феврале 1960 года. Технический проект электровоза был разработан конструкторами специального конструкторского бюро ТЭВЗ. В конце июня 1960 года готовый проект уже рассматривался в МПС. Выпуск первого электровоза приурочили к 40-летию установления Советской власти в Грузии. Первый электровоз, выпущенный в 1961 г., был назван Т8-001.

Электровоз состоит из двух четырехосных секций. По кузову и тележкам унифицирован с электровозом ВЛ80С. Кузов каждой секции электровоза опирается на две двухосные тележки. Первый электровоз и небольшая установочная партия электровозов ВЛ10 имели существенные отличия от серийных. В первом электровозе кузов каждой секции электровоза опирался на две двухосные тележки через четыре боковые опоры шарового типа.

В кузове каждой секции установлено различное оборудование, электроаппараты и электромашины. Рамы кузова служили для передачи тяговых и тормозных усилий. По концам кузова, со стороны кабины машиниста были установлены автосцепки СА-3, а между собой секции соединялись постоянной сцепкой по типу сцепки тепловоза ТЭ2.

Рессорное подвешивание имеет суммарный статический прогиб 111 мм, в том числе: 63 мм на цилиндрических пружинах боковых опор и 48 мм на цилиндрических пружинах рессор тележек. Тяговое усилие передается с рам тележки на кузов через шкворневые узлы. Буксы тележек имеют роликовые подшипники. Тяговое и тормозное усилие на раму тележки передается через поводки с резино-металлическими блоками (аналогично конструкции, примененной на электровозах серии ВЛ60). Для уменьшения колебаний и вибрации кузова между буксами и рамами тележек были установлены фрикционные гасители колебаний, между рамами тележек и кузовом – гидравлические гасители. На электровозе также было установлено противоразгрузочное устройство, предотвращавшее разгрузку первых по ходу движения колесных пар.

Тяговые двигатели (ТЭД) ТЛ-2 мощностью 650 кВт (в часовом режиме) каждый, имеют опорно-осевое подвешивание. ТЭД выполнен с шестью основными и шестью добавочными полюсами. Остов ТЭД, подшипниковый щит, вал якоря, малая шестерня, щеточный аппарат были выполнены унифицированными с ТЭД НБ-412М электровоза ВЛ60.

Силовая электрическая схема очень близка к схеме ВЛ8. Возможны три соединения тяговых электродвигателей:

  • последовательное (С — все 8 тяговых двигателей соединены последовательно, напряжение на зажимах ТЭД 375 В);
  • последовательно-параллельное (СП — ТЭД соединены в две параллельные цепи по четыре ТЭД в каждой, напряжение на зажимах ТЭД 750 В);
  • параллельное (П — ТЭД соединены в четыре цепи по два ТЭД последовательно, напряжение на зажимах ТЭД 1500 В).

Ходовые (с полностью выведенным пусковым реостатом) позиции: 16-я (С), 27-я (СП) и 37-я (П).

Для обеспечения токосъема с контактной сети использованы два токоприемника типа пантограф Т-5М1 (П-5), расположенные по концам каждой секции.

Внутри секция делится на три отсека – в начале секции находится кабина, в середине высоковольтная камера (ВВК), отгороженная от проходов сетчатыми ограждениями, пневматически блокируемыми в закрытом положении при поднятии токоприемника (при незакрытых шторах токоприемники не поднимаются), в хвосте – машинное отделение. В высоковольтной камере расположена практически вся коммутационная и защитная аппаратура секции – реверсор РК и тормозной переключатель ТК, переключатель ПкГ-6, переключащий тяговые двигатели секции с последовательно-параллельного (сериес-параллельного, СП) соединения на параллельное (П), линейные, реостатные, шунтирующие и быстродействующие контакторы, дифференциальные реле и реле боксования, и другие аппараты.

Имеются различия между высоковольтными камерами первой и второй секций. Из главных: в ВВК первой секции размещены быстродействующий выключатель БВ-1, защищающий тяговые двигатели, и переключатель ПкГ-4, переключающий секции с последовательного (сериесного, С) соединения на СП, в ВВК второй секции находится БВ-2, защищающий вспомогательные машины, и переключатель мотор-вентиляторов ПШ, переключающий их с низкой скорости на высокую. Различия имеются и в целом по секциям – регистрирующий скоростемер и радиостанция установлены также только на одной секции.

В машинном отделении расположены три вспомогательные машины секции. Главная машина – мотор-вентилятор. Он состоит из высоковольтного (работающего при напряжении контактной сети) коллекторного двигателя и насаженных на его вал центробежного вентилятора, охлаждающего тяговые двигатели и ВВК электровоза, и коллекторного генератора тока управления, вырабатывающего постоянный ток напряжением 50 В для питания цепей управления и освещения. Двигатели мотор-вентиляторов секции могут быть соединены последовательно (режим низкой скорости) и параллельно (режим высокой скорости).

Для обеспечения электровоза сжатым воздухом используется мотор-компрессор, состоящий из двигателя, схожего с двигателем мотор-вентилятора, и унифицированного трехцилиндрового тепловозного компрессора КТ-6. Сжатый воздух используется для обеспечения работы тормозов на локомотиве и в поезде, обеспечения работы пневмоконтакторов, пневматических блокировок высоковольтной камеры, подачи звуковых сигналов свистком (тихий) и тифоном (громкий), работы пневмопривода стеклоочистителей. Редуктора между двигателем и компрессором нет, поэтому двигатель выполнен на частоту вращения 440 мин−1 и не может самовентилироваться, для его охлаждения подведен воздух от мотор-вентилятора.

Для питания обмоток возбуждения тяговых двигателей в режиме рекуперативного торможения, когда все обмотки соединены последовательно, используется преобразователь (возбудитель), представляющий собой объединенные в одном корпусе высоковольтный двигатель и коллекторный генератор, вырабатывающий постоянный ток малого напряжения (до 60 В) для питания обмоток возбуждения. Максимальный ток генератора - 800 А. На валу возбудителя установлено реле оборотов РКО-28, отключающее двигатель при превышении частоты вращения. Возбуждение генератора – от батареи электровоза через резистор, сопротивление резистора машинист уменьшает перемещением на себя тормозной рукоятки контроллера, при этом растет вырабатываемое преобразователем напряжение, а с ним напряжение, вырабатываемое тяговыми двигателями, и тормозное усилие.

Эксплуатация электровоза допускается на высоте не более 1200 м над уровнем моря. Рекуперативное торможение возможно на всех трех соединениях. Работа по системе многих единиц заводской схемой электровоза не предусмотрена, но с 1983 началось оборудование электровозов ВЛ10 аппаратурой СМЕТ (Система Многих Единиц Телемеханическая).

Электровоз ВЛ10 - 127В настоящее время ВЛ10 эксплуатируется на многих железных дорогах России и стран СНГ. Как и многие грузовые локомотивы, ВЛ10 используется и в пассажирском движении, к примеру на Северо-Кавказской, Львовской ЖД. Почти все ВЛ10 окрашены в зеленый цвет, но "пассажирские" электровозы могут быть окрашены в цвета фирменных поездов (например, ВЛ10-27, ВЛ10-1835).

На железных дорогах Грузии и Армении ВЛ10 также обслуживают пассажирские поезда. Железные дороги Азербайджана имеют только ВЛ10у в количестве 2 единиц (1031 и 1032).

В процессе выпуска электровозов ВЛ10 в их конструкцию вводились отдельные изменения. С середины 1974 г. их стали выпускать с люлечным подвешиванием кузова (с электровоза № 1297 Новочеркасского и с № 1707 Тбилисского заводов). Статический прогиб рессорного подвешивания у этих электровозов составил 121,5 мм, из которых 67 мм приходится на люлечное подвешивание. Вносились небольшие изменения в конструкцию вспомогательных машин. С электровоза № 1587 изменены типы ряда реле (рекуперации, перегрузки, дифференциального и др.). После проведения в 1974 г. повторных испытаний тяговых электродвигателей ТЛ-2К1 установлены несколько измененные их основные параметры. На некоторых электровозах ВЛ10 проводились экспериментальные работы. На электровозе № 169, а затем на № 249 была применена система автоматического поддержания заданных режимов при рекуперации (заданной скорости или тока). На одной из секций электровоза ВЛ10-398 в 1972 г. испытывалось рекуперативное торможение при питании обмоток возбуждения тяговых электродвигателей от статического преобразователя.

В 1974 г, электровоз ВЛ10-1110 был добалластирован до веса 200 тс- нагрузка от оси на рельсы 25 тс. Для этого на нем было размещено 16 тс чугунных чушек. Электровоз в этом же году прошел динамические испытания и испытания по воздействию на путь. Испытания показали, что добалластировка допустима, и в 1975 г. еще два электровоза были выпущены со сцепным весом 200 тс. Все три электровоза с нагрузкой от оси 25 тс получили обозначение ВЛ10у (усиление по тяге).

ВЛ10у - утяжеленный электровоз, колеса которого имеют бо́льшую силу сцепления с рельсами, благодаря чему он способен возить более тяжелые составы. По механической части он унифицирован с электровозами ВЛ80Т, ВЛ80С, ВЛ80Р. Кузов, экипажная часть, пневматическое и основное оборудование унифицировано с электровозами ВЛ10, ВЛ11, ВЛ11М. По сравнению с ВЛ10 на ВЛ10У нагрузка от колесной пары на рельсы увеличена до 25 тс вместо 23 тс.

ВЛ10У выпускался Тбилисским и Новочерскасским электровозостроительными заводами. В гамме завода ТЭВЗ эта модель присутствует до сих пор и строится на заказ. Последний ВЛ10У-1032 был построен в 2006 году по заказу Азербайджанской железной дороги.

В 1984-1985 гг. ТЭВЗ изготовил небольшую партию электровозов ВЛ10н для норильских промышленных путей. Эти электровозы не имели рекуперативного торможения и отличались от электровозов ВЛ10 отсутствием связанного с этим режимом оборудования.

В 2001 году электровозы ВЛ10 стали поступать на капитальный ремонт с продлением срока службы на Челябинский электровозоремонтный завод. Они получили осовремененную электронику, новую кабину и возможность работы в три секции. Индекс "К" появился лишь в 2004 году.

Электровозы ВЛ10У, также прошедшие капитальный ремонт с продлением срока службы на Челябинском электровозоремонтном заводе, получили название ВЛ10ук.

screenRenderTime=1