Главная - Отопление
Поезд вл 85. Грузовой электровоз ВЛ85

Электрово́з ВЛ85 (В ладимир Л енин, тип 85 ) - грузовой магистральный двухсекционный двенадцатиосный электровоз переменного тока, выпускавшийся в период - годов и являющийся одним из мощнейших в мире электровозов.

История

Первый электровоз серии ВЛ85 по проекту , разработанному во ВЭлНИИ , Новочеркасский электровозостроительный завод (НЭВЗ) построил в мае года. В конце года был построен второй электровоз. Опытные электровозы прошли испытания на кольце НЭВЗ, затем тягово-энергетические испытания на кольце ВНИИЖТа , динамические и по воздействию на путь на участке Белореченская - Майкоп Северо-Кавказской железной дороги . Эксплуатационные испытания электровозы проходили на линии Мариинск - Красноярск - Тайшет , Абакан - Тайшет - Лена и на Северо-Кавказской железной дороге. По результатам испытаний государственная комиссия по приемке опытно-конструкторских работ дала заключение, что электровоз ВЛ85 может быть отнесен к высшей категории качества.

В году НЭВЗ изготавливает установочную партию электровозов, а с года начинается их серийный выпуск. Выпуск электровозов продолжался ориентировочно до года, было изготовлено 270 электровозов ВЛ85. Последние 2 экземпляра достались в ТЧЭ-2 Нижнеудинск в 1994 году.

До года (в связи с появлением IORE) ВЛ85 был самым мощным в мире серийным электровозом.

В эксплуатации локомотив получил жаргонное название «бык» за характерную внешность и большие размеры, также из-за длины его иногда называют «выпрямитель кривых».

Все электровозы ВЛ85 эксплуатируются в настоящее время на Восточно-Сибирской железной дороге в депо Нижнеудинск . Полигон работы электровозов ВЛ85 простирается от Мариинска до станции Борзя . Несколько электровозов пострадали при крушениях и пожарах и к 2006 году списаны.

Технические характеристики электровоза

Технические характеристики приводятся для серийного электровоза

  • Мощность электровоза (продолжительный режим) - 9 360 кВт
  • Мощность электровоза (часовой режим) - 10 020 кВт
  • Длина электровоза по осям автосцепок - 45 000 мм
  • База тележки - 2 900 мм
  • Сила тяги часового режима - 74 тс
  • Скорость часового режима - 49,1 км/ч
  • Сила тяги продолжительного режима - 67 тс
  • Скорость продолжительного режима - 50 км/ч
  • Конструкционная скорость - 110 км/ч
  • Минимальный радиус кривых - 125 м (при 10 км/ч)
  • Масса электровоза - 288 т
  • Сила тяги при трогании с места - 95,1 тс (932 кН)

Конструкция

Кузов

Электровоз ВЛ85 состоит из двух шестиосных секций. Кузов каждой секции электровоза опирается на три двухосные тележки . Тяговые и тормозные усилия передаются на кузов с помощью наклонных тяг (традиционной для тепловозов и электровозов является схема с использованием шкворней). Средняя тележка принимает массу кузова не через примененные на электровозах ВЛ80С , ВЛ10У и крайних тележках ВЛ85 люлечные подвески, а через длинные качающиеся опоры, что позволяет ей более свободно смещаться в поперечном направлении при прохождении кривых.

Несмотря на теоретически бо́льшую стойкость тележек с наклонными тягами к боксованию (точка передачи тягового усилия находится ниже осей, поэтому момент от неё не склады­ва­ет­ся с вращаю­щи­ми моментами колес, способствуя разгрузке передней колесной пары, а компен­си­ру­ет их), сцепные свойства ВЛ85 несколько хуже, чем у электровоза-предшественника ВЛ80 Р , вероятно, из-за невозможности равномерного распределения веса по трем тележкам.

Электрооборудование

Для обеспечения токосъёма с контактной сети использованы два токоприёмника типа пантограф , расположенные по концам каждой секции (над кабиной машиниста). Токоприёмники двух секций соединены между собой через шину, проходящую через всю длину крыши. В центральной части крыши каждой секции расположены воздушный главный выключатель (ГВ) и главный ввод, ведущий к первичной обмотке трансформатора.

На каждой секции установлен тяговый трансформатор ОНДЦЭ-10000/25 номинальной мощностью 7100 кВА. Трансформатор имеет обмотку высокого напряжения, три тяговых обмотки, каждая с двумя отпайками, обмотку собственных нужд (также с двумя отпайками - для нормального, повышенного и пониженного напряжения в контактной сети), обмотку возбуждения тяговых двигателей в режиме рекуперации . На секции стоят три тиристорных выпрямительно-инверторных преобразователя ВИП-4000. Каждый ВИП питается от собственной тяговой обмотки и предназначен для питания двух соединённых параллельно тяговых двигателей одной тележки. ВИП в режиме тяги выпрямляет переменный ток в постоянный с плавным регулированием напряжения путём зонно-фазового регулирования (открываются тиристоры, подключенные к разным отпайкам - так образуются зоны, а также изменяется угол открытия тиристоров, то есть фаза), а в режиме рекуперативного торможения работает как инвертор , ведомый сетью - преобразует постоянный ток в переменный с частотой 50 Гц.

На опытных электровозах были применены колёсно-моторные блоки , как и на электровозах ВЛ80 Т, ВЛ80 С, ВЛ80 Р (тяговый двигатель НБ-418К6 и унифицированная электровозная колёсная пара - для серий ВЛ10 , ВЛ11 , ВЛ80). Сделано это было для ускорения выпуска опытных электровозов, так как более мощные и экономичные тяговые двигатели НБ-514 ещё не были готовы. На серийных электровозах устанавливались тяговые двигатели НБ-514.

Стоит отметить, что у двигателя НБ-514 в четыре раза снижено аэродинамическое сопротивление вентиляционных каналов , что позволило вдвое сократить число вентиляторов на электровозе. В отличие от предыдущих электровозов, где ВУК или ВИП и сглаживающие реакторы охлаждаются отдельными вентиляторами, а тяговые двигатели отдельными, на ВЛ85 применена последовательная схема - сначала воздух от одного вентилятора охлаждает ВИП, а затем разделяется и охлаждает сглаживающий реактор и тяговые двигатели. Для охлаждения тягового трансформатора установлен отдельный вентилятор.

Также впервые на электровозе ВЛ85 установлен блок автоматического управления БАУ-2, позволяющий автоматически поддерживать ток тяговых двигателей и скорость в режимах тяги и рекуперации. Изменена и кабина машиниста - раздельные пульты машиниста и его помощника заменены на единый пульт, занимающий всю переднюю часть кабины.

Галерея

    ВЛ85-011 ст.Гончарово (cropped).jpg

    ВЛ85-037+2xВЛ85, пл. Земляничный.jpg

    Сплотка из трёх ВЛ85 с ВЛ85-037 в голове

    ВЛ85-155 ст.Гончарово.jpg

    ВЛ85-155, станция Гончарово

    ВЛ85-231 с поездом.jpg

    ВЛ85-231 с грузовым поездом

Ремонтные заводы

Напишите отзыв о статье "ВЛ85"

Литература

  • Абрамов Е.Р. Грузовые двенадцатиосные электровозы ВЛ85 // . - М ., 2015. - С. 229-232.
  • Раков В.А. Грузовые двенадцатиосные электровозы ВЛ85 // . - М .: Транспорт, 1990. - ISBN 5-277-00933-7 .

См. также

Ссылки

  • на сайте Trainpix
  • на сайте «Паровоз ИС»
  • на сайте Train-Photo.ru
Всего построено
Технические данные
Род тока и напряжение в контактной сети

переменный, 25 кВ, 50 Гц

Конструкционная скорость
Осевая формула

2(2 O –2 O –2 O)

Часовая мощность ТЭД

12 × 835 кВт

Скорость часового режима
Длительная мощность ТЭД

12 × 780 кВт

Скорость длительного режима
Эксплуатация
Страны

СССР СССР
Россия Россия

Отрывок, характеризующий ВЛ85

– Ваш батюшка, человек старого века, очевидно стоит выше наших современников, которые так осуждают эту меру, восстановляющую только естественную справедливость.
– Я думаю однако, что есть основание и в этих осуждениях… – сказал князь Андрей, стараясь бороться с влиянием Сперанского, которое он начинал чувствовать. Ему неприятно было во всем соглашаться с ним: он хотел противоречить. Князь Андрей, обыкновенно говоривший легко и хорошо, чувствовал теперь затруднение выражаться, говоря с Сперанским. Его слишком занимали наблюдения над личностью знаменитого человека.
– Основание для личного честолюбия может быть, – тихо вставил свое слово Сперанский.
– Отчасти и для государства, – сказал князь Андрей.
– Как вы разумеете?… – сказал Сперанский, тихо опустив глаза.
– Я почитатель Montesquieu, – сказал князь Андрей. – И его мысль о том, что le рrincipe des monarchies est l"honneur, me parait incontestable. Certains droits еt privileges de la noblesse me paraissent etre des moyens de soutenir ce sentiment. [основа монархий есть честь, мне кажется несомненной. Некоторые права и привилегии дворянства мне кажутся средствами для поддержания этого чувства.]
Улыбка исчезла на белом лице Сперанского и физиономия его много выиграла от этого. Вероятно мысль князя Андрея показалась ему занимательною.
– Si vous envisagez la question sous ce point de vue, [Если вы так смотрите на предмет,] – начал он, с очевидным затруднением выговаривая по французски и говоря еще медленнее, чем по русски, но совершенно спокойно. Он сказал, что честь, l"honneur, не может поддерживаться преимуществами вредными для хода службы, что честь, l"honneur, есть или: отрицательное понятие неделанья предосудительных поступков, или известный источник соревнования для получения одобрения и наград, выражающих его.
Доводы его были сжаты, просты и ясны.
Институт, поддерживающий эту честь, источник соревнования, есть институт, подобный Legion d"honneur [Ордену почетного легиона] великого императора Наполеона, не вредящий, а содействующий успеху службы, а не сословное или придворное преимущество.
– Я не спорю, но нельзя отрицать, что придворное преимущество достигло той же цели, – сказал князь Андрей: – всякий придворный считает себя обязанным достойно нести свое положение.
– Но вы им не хотели воспользоваться, князь, – сказал Сперанский, улыбкой показывая, что он, неловкий для своего собеседника спор, желает прекратить любезностью. – Ежели вы мне сделаете честь пожаловать ко мне в среду, – прибавил он, – то я, переговорив с Магницким, сообщу вам то, что может вас интересовать, и кроме того буду иметь удовольствие подробнее побеседовать с вами. – Он, закрыв глаза, поклонился, и a la francaise, [на французский манер,] не прощаясь, стараясь быть незамеченным, вышел из залы.

Первое время своего пребыванья в Петербурге, князь Андрей почувствовал весь свой склад мыслей, выработавшийся в его уединенной жизни, совершенно затемненным теми мелкими заботами, которые охватили его в Петербурге.
С вечера, возвращаясь домой, он в памятной книжке записывал 4 или 5 необходимых визитов или rendez vous [свиданий] в назначенные часы. Механизм жизни, распоряжение дня такое, чтобы везде поспеть во время, отнимали большую долю самой энергии жизни. Он ничего не делал, ни о чем даже не думал и не успевал думать, а только говорил и с успехом говорил то, что он успел прежде обдумать в деревне.
Он иногда замечал с неудовольствием, что ему случалось в один и тот же день, в разных обществах, повторять одно и то же. Но он был так занят целые дни, что не успевал подумать о том, что он ничего не думал.
Сперанский, как в первое свидание с ним у Кочубея, так и потом в середу дома, где Сперанский с глазу на глаз, приняв Болконского, долго и доверчиво говорил с ним, сделал сильное впечатление на князя Андрея.
Князь Андрей такое огромное количество людей считал презренными и ничтожными существами, так ему хотелось найти в другом живой идеал того совершенства, к которому он стремился, что он легко поверил, что в Сперанском он нашел этот идеал вполне разумного и добродетельного человека. Ежели бы Сперанский был из того же общества, из которого был князь Андрей, того же воспитания и нравственных привычек, то Болконский скоро бы нашел его слабые, человеческие, не геройские стороны, но теперь этот странный для него логический склад ума тем более внушал ему уважения, что он не вполне понимал его. Кроме того, Сперанский, потому ли что он оценил способности князя Андрея, или потому что нашел нужным приобресть его себе, Сперанский кокетничал перед князем Андреем своим беспристрастным, спокойным разумом и льстил князю Андрею той тонкой лестью, соединенной с самонадеянностью, которая состоит в молчаливом признавании своего собеседника с собою вместе единственным человеком, способным понимать всю глупость всех остальных, и разумность и глубину своих мыслей.
Во время длинного их разговора в середу вечером, Сперанский не раз говорил: «У нас смотрят на всё, что выходит из общего уровня закоренелой привычки…» или с улыбкой: «Но мы хотим, чтоб и волки были сыты и овцы целы…» или: «Они этого не могут понять…» и всё с таким выраженьем, которое говорило: «Мы: вы да я, мы понимаем, что они и кто мы ».
Этот первый, длинный разговор с Сперанским только усилил в князе Андрее то чувство, с которым он в первый раз увидал Сперанского. Он видел в нем разумного, строго мыслящего, огромного ума человека, энергией и упорством достигшего власти и употребляющего ее только для блага России. Сперанский в глазах князя Андрея был именно тот человек, разумно объясняющий все явления жизни, признающий действительным только то, что разумно, и ко всему умеющий прилагать мерило разумности, которым он сам так хотел быть. Всё представлялось так просто, ясно в изложении Сперанского, что князь Андрей невольно соглашался с ним во всем. Ежели он возражал и спорил, то только потому, что хотел нарочно быть самостоятельным и не совсем подчиняться мнениям Сперанского. Всё было так, всё было хорошо, но одно смущало князя Андрея: это был холодный, зеркальный, не пропускающий к себе в душу взгляд Сперанского, и его белая, нежная рука, на которую невольно смотрел князь Андрей, как смотрят обыкновенно на руки людей, имеющих власть. Зеркальный взгляд и нежная рука эта почему то раздражали князя Андрея. Неприятно поражало князя Андрея еще слишком большое презрение к людям, которое он замечал в Сперанском, и разнообразность приемов в доказательствах, которые он приводил в подтверждение своих мнений. Он употреблял все возможные орудия мысли, исключая сравнения, и слишком смело, как казалось князю Андрею, переходил от одного к другому. То он становился на почву практического деятеля и осуждал мечтателей, то на почву сатирика и иронически подсмеивался над противниками, то становился строго логичным, то вдруг поднимался в область метафизики. (Это последнее орудие доказательств он особенно часто употреблял.) Он переносил вопрос на метафизические высоты, переходил в определения пространства, времени, мысли и, вынося оттуда опровержения, опять спускался на почву спора.
Вообще главная черта ума Сперанского, поразившая князя Андрея, была несомненная, непоколебимая вера в силу и законность ума. Видно было, что никогда Сперанскому не могла притти в голову та обыкновенная для князя Андрея мысль, что нельзя всё таки выразить всего того, что думаешь, и никогда не приходило сомнение в том, что не вздор ли всё то, что я думаю и всё то, во что я верю? И этот то особенный склад ума Сперанского более всего привлекал к себе князя Андрея.
Первое время своего знакомства с Сперанским князь Андрей питал к нему страстное чувство восхищения, похожее на то, которое он когда то испытывал к Бонапарте. То обстоятельство, что Сперанский был сын священника, которого можно было глупым людям, как это и делали многие, пошло презирать в качестве кутейника и поповича, заставляло князя Андрея особенно бережно обходиться с своим чувством к Сперанскому, и бессознательно усиливать его в самом себе.
В тот первый вечер, который Болконский провел у него, разговорившись о комиссии составления законов, Сперанский с иронией рассказывал князю Андрею о том, что комиссия законов существует 150 лет, стоит миллионы и ничего не сделала, что Розенкампф наклеил ярлычки на все статьи сравнительного законодательства. – И вот и всё, за что государство заплатило миллионы! – сказал он.
– Мы хотим дать новую судебную власть Сенату, а у нас нет законов. Поэтому то таким людям, как вы, князь, грех не служить теперь.
Князь Андрей сказал, что для этого нужно юридическое образование, которого он не имеет.
– Да его никто не имеет, так что же вы хотите? Это circulus viciosus, [заколдованный круг,] из которого надо выйти усилием.

Через неделю князь Андрей был членом комиссии составления воинского устава, и, чего он никак не ожидал, начальником отделения комиссии составления вагонов. По просьбе Сперанского он взял первую часть составляемого гражданского уложения и, с помощью Code Napoleon и Justiniani, [Кодекса Наполеона и Юстиниана,] работал над составлением отдела: Права лиц.

51 52 53 54 55 56 57 58 59 ..

Глава 5. ТРАНСФОРМАТОРЫ И ДРОССЕЛИ ЭЛЕКТРОВОЗА BЛ85

§ 5.1.

Электровоз BЛ85. Трансформатор тяговый ОНДЦЭ-10000/25-82УХЛ2

Трансформатор ОНДЦЭ-10000/25-82УХЛ2 (рис. 5.1, а) предназначен для преобразования напряжения КС в напряжение цепей тяговых двигателей, включенных через тиристорный преобразователь, а также для питания цепей собственных нужд электровоза. Трансформатор имеет следующие технические данные:

Номинальная мощность сетевой обмотки, кВ*А......... 7040

Номинальное напряжение сетевой обмотки, кВ 25

Частота, Гц 50

Перенапряжения, ограничиваемые разрядником, не более, кВ 100

Номинальное напряжение тяговых обмоток на вводах, В:

А1-x1; а2-х2 630

АЗ-х3; а4-х4 630

А5-х5; аб-хб 630

1-x1, al-1, 2-хЗ, аЗ-2, 3-х5, а5-3 315

Номинальный ток тяговых обмоток, А. 1700

Перегрузочный ток пятнадцатиминутного режима (при начальной температуре обмоток, не превышающей +40°С), А 2700

Напряжение КЗ между сетевой и одной тяговой обмотками или ее частью, отнесенное к мощности одной тяговой обмотки или ее части, %, не более 5

Напряжение КЗ между сетевой и всеми тяговыми обмотками, отнесенное к общей мощности тяговых обмоток, % 9,5

Обмотка питания цепей возбуждения (ОВ) номинальное напряжение на вводах, В:

А8-х7 270


номинальный ток обмотки и вводов а7, х7, А. 650

Перегрузочный ток пятнадцатиминутного режима обмотки и вводов а7, х7 (при начальной температуре обмоток, не превышающей + 40 °С), А 1200

Номинальный и перегрузочный токи пятнадцатиминутного режима ввода а8 соответственно, А. 870, 1600

Номинальные напряжения ответвлений обмотки собственных нужд на вводах. В:

А9-х9 630

Номинальный ток обмотки собственных нужд на вводах а10-х9, А 650 Перегрузочный ток обмотки собственных нужд в течение не более 3ч, А 1200

Напряжение КЗ между сетевой обмоткой и обмоткой собственных

Нужд на ответвлении а10-а9, отнесенное к мощности обмотки

Собственных нужд, %, не более. 4

Схема и группа соединения обмоток, 1/1/1/1/1/1/1/1/1 -

0-0-0-0-0-0-0--0

Общие потери, кВт 84

Ток XX, % 1,3

Масса, кг 9900

Трансформатор состоит (см. рис. 5.1,

А) из следующих основных узлов: двухстержневого магнитопровода, обмоток, бака и системы охлаждения.

Магнитопровод шихтован из пластин с прямым стыком в углах. Стяжку стерж-ней производят бандажами из стекло-ленты. Верхнее и нижнее ярма прессуют балками корытного сечения. Нижние балки одновременно являются камерами маслораспределення.

Обозначения вводов обмоток приведены на рис. 5.1, б. Расположение обмоток концентрическое. В первом концентре установлена сетевая обмотка (А-X),-намотанная на изоляционный цилиндр, во втором концентре - блоки вторичных обмоток. На одном стержне магнито-провода расположена группа тяговых обмоток с нечетными номерами (а1-xl; аЗ-хЗ; а5-х5) и обмотка собственных нужд (а9-х9); на втором стержне - группа обмоток с четными номерами (а2-х2; а4-х4; аб-хв) и обмотка питания цепей возбуждения (а7-х7). Тяговые обмотки намотаны на изоляционных цилиндрах; обмотки возбуждения и собственных нужд - поверх тяговых обмоток.

Бак 6 прямоугольной формы заполнен трансформаторным маслом. В его нижней части расположены вентиль 4 для слива и доливки масла, кран 5 для взятия пробы масла, упоры 13 для крепления активной части. На дне бака и торце швеллера расположены пробки 3 и 14 для слива остатков масла. На стенках размещены термометр 11, манометр 10, крюки 9 для подъема трансформатора.

Система охлаждения - масляно-воздушная. Она состоит из восьми радиаторных секций 17, обдуваемых воздухом, и электронасоса 12, который обеспечивает циркуляцию масла через обмотки и радиаторы. На крышке бака установлены скобы 16 для подъема активной части, расширитель 7, предназначенный для компенсаций температурных колебаний уровня масла в баке, вводы обмоток сетевой 8, тяговых 2, возбуждения 1 и собственных нужд 15. На расширителе, смонтирован указатель уровня масла и снликагелевый воздухоосушитель с масляным затвором. Соединение вводов с отводами обмоток и внешним монтажом выполнено демпферами из гибких медных проводников.

Более подробное описание устройства и работы трансформатора приведено в техническом описании и инструкции по эксплуатации на трансформатор, которые прилагаются к каждому электровозу.

.. 1 2 3 ..

Электровоз BЛ85. Тележка

Технические данные тележки следующие:

Длина, мм......4700

Ширина, мм.............2830

База, мм..............2900

Масса (с тяговыми двигателями и КЗП), кг...........22143


Число осей...........2

Подвешивание тягового двигателя...........опорно-осевое

Рессорная система...........индивидуальная на каждую буксу

Тормозная система...........рычажная с двусторонним нажатием чугунных колодок на бандажи колес

Конструкция тележки, обеспечивает возможность демонтажа тягового двигателя вместе с колесной парой, снятие кожухов зубчатой передачи без поднятия кузова и смену тормозных колодок без смотровой канавы.

Тележки отличаются друг от друга исполнением. Крайние имеют опоры кузова в виде люлечных подвесок; средняя - тележка - опоры кузова в виде упругих качающихся стержней. Кроме того,
крайние тележки отличаются друг от друга наличием на одной из них крон-
штейна ручного тормоза.

Основными составными узлами те-лежки (рис. 2.1 и 2.2) являются рама тележки 4, подвешивание рессорное 2, пара колесная с электродвигателем 3, система тормозная 1.

Рис. 2.1. Тележка крайняя

Рис. 2.2. Тележка средняя

Электровоз BЛ85. Рама тележки

(рис. 2.3) предназначена для передачи и распределения вертикальной нагрузки между отдельными колесными парами при помощи рессорного подвешивания, восприятия тягового усилия, тормозной силы, боковых горизонтальных и вертикальных сил от колесных пар при проходе ими неровностей пути и передаче их на раму кузова. Рама является связующим, несущим элементом всех узлов тележки.

Технические данные рамы следующие:

Длина, мм 4700

Ширина, мм 2830

Высота, мм 1030

Масса, кг 2907

Рамы тележек имеют три исполнения, которые отличаются между собой опорой кузова на крайние и среднюю тележки и наличием ручного тормоза на задней
по ходу движения тележке.

На рис. 2.3, а показана рама крайней
передней по ходу тележки. Она представляет цельносварную конструкцию прямоугольной в плане формы, состоящую из двух боковин 4, связанных между собой средним 9 и двумя концевыми 2 брусьями. Боковины и брусья коробчатого типа выполнены сваркой из четырех листов стали. На боковинах 4 приварены: к нижним листам-литые малые 3 и большие 5 буксовые кронштейны, кронштейны 12 гасителей колебаний; на верхних листах - кронштейны 11 вертикального ограничителя, опоры 13 люлечного подвешивания; к вертикальным внутренним листам - сварные кронштейны 15 и 16 тормозной системы; на наружных листах - накладки 6 под горизонтальные ограничители и ребра опор люлечного подвешивания.

На среднем брусе 9 приварены к нижнему листу двенадцать бобышек 7 для крепления тормозных цилиндров, сварной кронштейн 10 подвески тягового двигателя и тяг продольной связи; к вертикальным листам - проушины 8 для
транспортировки рамы и сварные кронштейны 14 тормозной системы.

На нижних листах концевых брусьев 2 приварены кронштейны 17 тормозной системы и 1 тяг продольной связи тележки с кузовом.

Рама средней тележки отличается от рамы крайней тем, что на среднем брусе (рис. 2.3, б) приварены накладки 18 под качающиеся опоры кузова.

На раме задней по ходу тележки (рис. 2.3, б) дополнительно приварены кронштейны 19 рычажной системы ручного тормоза.

Электровоз ВЛ85

Вплоть до начала XIX века уголь и руду с шахт и рудников вывозили по чугунным рельсам. Груженые и порожние вагоны передвигались лошадьми. Первыми локомотивами были паровозы. Первый паровоз, двигавшийся по рельсам, был построен англичанином Р. Тревитиком в 1803 году для одного из рельсовых путей в шахте. Вслед за ним построили паровозы и другие изобретатели, но широкого практического применения эти паровозы не получили. Наиболее удачным оказался паровоз Дж Стефенсона, построенный в 1814 году. В 1829 году паровоз Стефенсона «Ракета» победил паровозы других конструкторов на состязании в Ренхилле, целью которых было выбрать наилучшую конструкцию паровоза для железной дороги Ливерпуль – Манчестер. Дж. Стефенсон стал родоначальником железнодорожного транспорта. В XX столетии паровозы строились во многих странах. В России первый паровоз был построен в 1834 году отцом и сыном Е.А. и М.Е. Черепановыми.

Первый электровоз был построен в середине 1890-х годов в США. То был электровоз постоянного тока, получавший энергию от тяговых подстанций.

В СССР первая электрифицированная железнодорожная линия с моторвагонными электропоездами появилась в 1926 году, первые электровозы – в 1933 году.

Со временем электрическая и тепловозная тяга вытеснила паровую почти со всех многочисленных магистралей нашей страны.

Железная дорога получает электроэнергию с крупных электростанций. Трехфазный ток высокого напряжения с них поступает на подстанции и там преобразуется в ток, нужный для тяги.

В первые годы электрификации пригородных участков железных дорог СССР с тяговых подстанций подавался постоянный ток напряжением 1500 В в медный контактный провод, подвешенный над рельсовым путем, а на первых магистральных участках применялся постоянный ток напряжением 3000 В. В 1960-1970-е годы стали на вновь электрифицируемых железных дорогах применять переменный однофазный ток частотой 50 Гц повышенного напряжения (25 кВ). Это дало возможность строить тяговые подстанции не через 20-30 километров, как при постоянном токе, а через 60-70 километров, то есть уменьшить вдвое-втрое их число, а подстанции делать более простыми и дешевыми. Повышенное напряжение позволяет уменьшить сечение контактного провода, требующего много меди. Это удешевляет контактную сеть.

На крыше электровоза укреплены токоприемники – пантографы, которые прижимаются к контактному проводу и передают электрический ток к тяговым двигателям электровоза.

Двигатели расположены под кузовом электровоза на каждой его оси. Первые отечественные электровозы имели 6 осей, размещенных в 2 трехосных тележках, значит, и 6 двигателей. Позднее стали выпускаться электровозы более мощные, с 8 осями в 4 двухосных тележках и с двигателями. Каждый двигатель с помощью системы зубчатых передач вращает «свою» колесную пару и тем самым приводит электровоз в движение. Ток, пройдя через пантограф к тяговым двигателям и совершив в них работу, уходит частью в рельсы, служащие вторым проводом, и затем через отсасывающие провода возвращается на тяговую подстанцию.

Большое достоинство электровоза – экономичность. Во время движения под уклон его двигатели работают как генераторы электрического тока, который поступает обратно в сеть. Такой режим называется рекуперационным (от латинского слова «recuperatio» – «обратное получение») торможением. Коэффициент полезного действия электровоза при этом достигает 88-90 процентов.

Кузов электровоза похож на вагон. На обоих его концах находятся кабины управления. Это позволяет электровозу двигаться в любом направлении – машинист должен лишь перейти из одной кабины в другую. У восьмиосных электровозов два кузова, соединенных друг с другом закрытым переходом. В кузове электровоза размещена электрическая аппаратура – ящики сопротивлений, контакторы, переключатели, а также всякого рода вспомогательные машины – мотор-генераторы, компрессоры, вентиляторы и т п.

Сейчас в России эксплуатируются электровозы переменного однофазного тока (питающее напряжение – 25 кВ и частота – 50 Гц), а также постоянного тока (напряжение – 3 кВ). Это мощные грузовые локомотивы отечественного производства серии ВЛ и чехословацкие пассажирские серии ЧС. Пассажирский электровоз серии ЧС4 мощностью 5100 кВт развивает скорость до 160 километров в час, а электровоз серии ВЛ85 мощностью 10020 кВт – до 110 километров в час.

ВЛ85 – мощнейший в мире локомотив на электротяге. Своему рождению он обязан БАМу. Для ее успешной эксплуатации Байкало-Амурской магистрали потребовался мощный надежный электровоз. Специалисты предложили несколько вариантов новых грузовых электровозов переменного тока.

Вот что пишет Олег Курихин в журнале «Техника – молодежи»:

«Одни предлагали выпускать только четырехосные секции и из них, в зависимости от веса поездов и профиля пути, составлять 8-, 12– и 16-осные локомотивы. На Новочеркасском электровозостроительном заводе освоили производство 2-секционного ВЛ80, к которому было можно прицеплять еще одну-две такие же машины. Вот только не всегда удавалось оптимально сочетать вес состава и локомотива, а иногда из-за избыточной мощности последнего возрастала стоимость перевозок.

По мнению других, помимо этих электровозов, следовало делать и 6-осные секции с двухосными тележками. Тогда, при однотипных тяговых электродвигателях, редукторах и системах управления, можно было бы составлять 8-, 10-, 12-, 14-, 16– и 18-осные машины, приноравливая их к конкретным условиям.

В обоих случаях секции замышлялись однокабинными, хотя некоторые специалисты стояли за 4– и 6-осные двухкабинные. И все же в итоге усилия сосредоточили на 12-осном локомотиве для тяжелых грузовых поездов и дорог с трудным профилем».

Теоретические исследования столь новой для отечественной практики ходовой части электровоза велись в Научно-исследовательском проектно-конструкторском и технологическом институте электровозостроения (ВЭлНИИ) и Ростовском-на-Дону институте инженеров железнодорожного транспорта (РИИЖТ). В результате решили проектировать 12-осный электровоз, у которого каждая из двух секций располагалась на трех 2-осных тележках с индивидуальным электроприводом.

При вождении тяжелых поездов новый локомотив должен был дать экономический эффект более 200 тысяч рублей в год (по курсу 1980 года), что стало основанием для включения будущей машины в официальный «Типаж магистральных электровозов».

Для экспериментальной проверки расчетов на Новочеркасском электровозостроительном заводе изготовили макет локомотива, в августе-сентябре 1981 года испытали его на разных скоростях и участках пути, подтвердив высокие качества ходовой части.

Проектирование электровоза ВЛ85 вел заместитель директора ВЭЛНИИ В.Я. Свердлов. В мае 1983 года построили первый образец, летом – второй. После опытного пробега на 5000 километров ВЛ85-001 предъявили МПС для испытаний, завершившихся вполне успешно.

«Механическую часть ВЛ85 выполнили так, – пишет Курихин, – чтобы кузов устанавливался на двухосные тележки с опорно-осевой, а в перспективе опорно-рамной подвеской тяговых электродвигателей, секции соединили автосцепкой, раму кузова спроектировали с учетом продольного усилия до трехсот тонн. В секциях смонтировали по трансформатору с тремя вторичными обмотками (по числу тележек), нагруженными через собственные преобразователи двумя соединенными параллельно тяговыми электродвигателями. Большое внимание уделили компоновке, вентиляции кузова и тяговых моторов, системе управления, снижению расходов энергии для собственных нужд локомотива».

Впервые в отечественной практике на ВЛ85 установили автоматизированную систему управления (АСУ), построенную на основе микропроцессоров и другой микроэлектроники, позволившую плавно разгонять состав до требуемой скорости с заданным током тяговых электродвигателей. После этого АСУ поддерживала постоянную скорость на ровном пути, а на спусках выполняла электрическое притормаживание. Кроме того, она контролировала рекуперацию, торможение до полной остановки, распределение усилия при двойной тяге. Благодаря ей удалось увеличить разгон на шесть процентов, замедление поезда – на десять процентов. По сравнению с ВЛ80Р расход энергии на новом локомотиве уменьшился больше чем на треть, и почти 1,2 раза возрос ее возврат в контактную сеть при режиме рекуперации. АСУ обеспечила надежную работу локомотива при колебаниях подаваемого напряжения в пределах 19-29 кВ».

А вот некоторые технические данные электровоза ВЛ85. Сцепной вес – 288 тонн. Габариты: длина – 45 метров, ширина – 3,16 метра, высота – 5,19 метра. Усилие тяги в часовом режиме при скорости 49,1 километра в час – 74 тонны.

Сначала оба электровоза испытывали на кольце Новочеркасского завода, потом динамику и воздействие на путь ВЛ85-001 – на Северо-Кавказской дороге, а тягово-энергетические характеристики ВЛ85-002 – на экспериментальном кольце ВНИИЖТ в Щербинке. Затем локомотивы передали для опытной эксплуатации на линии Белореченская – Майкоп, Мариинск – Красноярск – Тайшет, Абакан – Тайшет – Лена. Государственная комиссия отнесла их к высшей категории качества и рекомендовала НЭВЗу в 1985 году выпустить пять таких машин, а со следующего года приступить к их серийному производству.

Уже начиная с третьего локомотива стали применять лучшие тяговые электродвигатели НБ-514 и продолжали модернизацию. К январю 1995 года было выпущено 272 таких электровоза. Они вышли на рельсы Южно-Уральской, Красноярской, Восточно-Сибирской и Байкало-Амурской магистралей.

К сожалению, в последние годы объем перевозок значительно снизился, мощные ВЛ85 нередко работают с изрядной недогрузкой, что существенно удорожает стоимость доставки грузов по железной дороге.

Как это часто бывает, пришлось воспользоваться рекомендациями специалистов, которые в 1970-е годы предлагали производить 6-осные двухкабинные электровозы переменного тока с тремя 2-осными тележками, наиболее подходящими для составов в 4-5 тысяч тонн. МПС заказало такой локомотив, обозначенный ВЛ65. В сочетании с ВЛ80 и ВЛ85 они должны обеспечить нормальный грузооборот на дорогах переменного тока.

Связи кузова с тележками предназначены для передачи всех видов усилий от рамы кузова к тележкам как вертикальных, так и горизонтальных, продольных и поперечных. Связь кузова с крайними тележками состоит из люлечного подвешивания, упоров, тягового устройства тележек, наклонной тяги и установки гасителей колебаний. Связь кузова со средней тележкой включает опору кузова, тяговое устройство тележек и наклонную тягу.

Люлечное подвешивание, обеспечивая относительную поперечную подвижность кузова и тележек, способствует улучшению ходовых качеств электровоза.

Люлечное подвешивание состоит из люлечных подвесок, горизонтальных и вертикальных упоров. Люлечная подвеска представляет собой стержень (рис. 14, 15), к нижней части которого приложена вертикальная нагрузка от кузова.

Рис. 14. Люлечная подвеска.

Кузов своими кронштейнами через балансир устанавливается на нижний шарнир люлечного подвешивания, состоящий из опор и прокладки. Нижний шарнир удерживается на стержне гайкой, которая стопорится шплинтом.

Вертикальная нагрузка через съёмную шайбу стержня, пружину, изготовленную из стали, фланец стакана и верхний шарнир, состоящий из опор и прокладки, передаётся на раму тележки (кронштейн). Шарниры люлечной подвески обеспечивают колебательное движение стержня, вызванное горизонтальными поперечными перемещениями кузова и поворотом тележки относительно кузова. Поверхности стержня и стакана облицованы износостойкими втулками. Для смазки поверхностей трения между стержнем и стаканом в стержне предусмотрены каналы. В центральное смазочное отверстие ввёрнут штуцер, имеющий отверстие с резьбой, через которое заправляют смазку.

Рис. 15. Люлечная подвеска.

Люлечная подвеска имеет страховочный трос, который предотвращает падение деталей нижнего шарнира при обрыве стержня.

Рис. 16. Горизонтальный и вертикальный упоры.

Горизонтальный упор (рис.16) состоит из крышки, пружины, корпуса и регулировочных прокладок, позволяющих выдерживать зазор в заданных пределах. Корпус и крышка облицованы внутри втулками. Крышка упора с внешней стороны имеет вкладыш, выполненный из марганцовистой стали, который непосредственно входит в контакт с термообработанной накладкой на боковине рамы тележки при восприятии горизонтальных усилий.

Для ограничения вертикальных колебаний кузова относительно тележки и предотвращения смыкания витков пружин люлечных подвесок служит вертикальный упор, состоящий из крышки, резиновой шайбы, корпуса, регулировочных прокладок, позволяющих выдерживать зазор в заданных пределах. Горизонтальный и вертикальный упоры крепятся к кузову шпильками.


Горизонтальные усилия от кузова на тележку передаются люлечными подвесками при поперечном отклонении кузова до 15 мм от среднего положения и люлечными подвесками в параллель с горизонтальным упором при перемещении кузова от 15 до 30 мм. После сжатия пружины горизонтального упора на рабочий ход 15 мм упор работает как жёсткий ограничитель.

Тяговое устройство тележекявляется жёстким продолжением рамы тележки, предназначенным для выноса точки присоединения наклонной тяги кузова. Тяговое устройство тележек состоит из тяги, смонтированной на кронштейне концевого бруса рамы тележки и соединённой с кронштейном тяги, которая другим концом закреплена на кронштейне средней балки рамы тележки. Тяга выполнена из толстолистовой стали и имеет форму вытянутого вала. В отверстия тяги запрессованы шарнирные подшипники. Другая тяга сварная и состоит из толстолистового треугольника с приваренными литыми головками для закрепления на среднем брусе рамы тележки с литым Г-образным кронштейном для соединения с тягой и наклонной тягой кузова. Соединение тяг между собой и подсоединение к кронштейнам рамы тележки выполняют шарнирно при помощи валиков. Валики стопорятся корончатыми гайками, и планками.

Рис. 17.Тяговое устройство тележки.

Наклонная тяга крайней и средней тележек предназначена для передачи сил тяги и торможения от тележки к кузову. Тяга представляет собой толстостенную трубу с приваренными по концам литыми головками.

Одной головкой тягу крепят к вилке буферного устройства кузова, другой – к тяговому устройству тележки. Крепление тяги осуществляют валиками с гайкой. Тросик страхует тягу от возможного падения на путь при поломках. Подвижность тяги в горизонтальной плоскости при относе кузова в разворотах тележки обеспечивают шарнирные подшипники, запрессованные в головках тяги.

Буферное устройство кузова состоит из двух резиновых шайб, охваченных фланцами и предварительно стянутых вилкой и гайкой. Длину вилки регулируют установкой необходимого числа шайб.

Рис. 18. Опора средней тележки.

Опора представляет сжатый упругий стержень, опирающийся на кузов и тележку через сферические шарниры, которые обеспечивают подвижность кузова относительно тележки в горизонтальном направлении. Опора состоит из нижнего и верхнего стержней, пружины с регулировочными прокладками.

Поверхности трения стержней облицованы износостойкими втулками. Нижним концом опора через вкладыш опирается на головку, запрессованную в опору тележки, верхним концом – на головку, запрессованную в винт. Пара – вкладыш и головка – образуют верхний и нижний сферические шарниры опоры.



 


Читайте:



Бронетранспортеры История создания и производства

Бронетранспортеры История создания и производства

Является самым популярным бронетранспортером в Российской армии. Эта колесная машина создана с учетом опыта прежних военных конфликтов. БТР-80...

Магнетизм земли его характеристики

Магнетизм земли его характеристики

В продолжение прошлой темы звёздного магнетизма хочу кое-что сказать и про планетарный. Специальный раздел геофизики, изучающий происхождение и...

Теломеры и теломераза Какие факторы влияют на теломеры хромосом

Теломеры и теломераза Какие факторы влияют на теломеры хромосом

Физиологическое старение – это мультифакториальное явление, которое находится в зависимости от нескольких генетических и внешних факторов. Одним из...

Магнетизм земли и его характеристики

Магнетизм земли и его характеристики

Принцип работы магнитного компаса основан на свойстве магнитной стрелки устанавливаться по направлению вектора напряженности магнитного поля, в...

feed-image RSS