Заметили в тексте ошибку? Выделите ошибку мышью и нажмите, пожалуйста, Ctrl+Enter Спасибо!
Характеристика электровоза ВЛ10
Первый электровоз серии ВЛ10 был построен Тбилисским электровозостроительным
заводом еще в 1961 г, как электровозы серии Т8. В 1963
году они получили обозначение серии ВЛ10. Сначала электровозы выпускались небольшими
партиями и в их конструкцию вносились отдельные изменения, направленные на повышение
надежности. Начиная с 1968 г. Тбилисский, а с 1969 г. и Новочеркасский заводы
начали выпускать эти локомотивы серийно; электровозы Тбилисского завода имеют
N° до 500 и с 1500; электровозы Новочеркасского завода — с № 501.
Кузова электровозов до № 018 включительно в 1966—1967 гг. изготавливал Ворошиловградский
тепловозостроительный завод, а тележки по типу тележек электровозов ВЛ80к —
Новочеркасский электровозостроительный завод. По внешнему виду и расположению
оборудования эти электровозы не отличались от последнего электровоза
ВЛ10-009, выпущенного в 1965 г.
Расположение оборудования на секции электровоза ВЛ10 с унифицированным
кузовом:
1 — пульт управления; 2 — тифон; 3 — индуктивный шунт и резисторы ослабления
возбуждения; 4 — токоприемник; 5 — пусковые резисторы; 6 — мотор-вентилятор
с генератором управления; 7 — мотор-компрессор
У электровоза ВЛ10-003 несколько изменено расположение оборудования в кузове,
а у электровозов с №004 применены так называемые неохватывающие кузова, облегчающие
доступ к тележкам при ремонте и осмотре. Начиная с электровоза № 009, выпущенного
в 1965 г., изменена конструкция тележек, которые в целях унификации с тележками
электровозов-серий ВЛ80 выполнены такими же, как и у электровозов этой серии
с № 023 (см. ниже) с листовыми подбуксовыми рессорами вместо цилиндрических.
С электровоза № 002 завод начал устанавливать новые мотор-генераторы ТЛ-102,
конструкция которого незначительно отличается от мотор-генераторов НБ-435.
Кузова для электровозов ВЛ10 (Т8) строил Луганский тепловозостроительный завод
им. Октябрьской революции, тележки — Новочеркасский электровозостроительный
завод.
С электровоза № 021 выпуска 1967 г. локомотивы ВЛЮ изготовлялись с кузовами
унифицированными с электровозами ВЛ80к; отличия определялись лишь конструкциями
деталей, связанных с установкой электрического оборудования. С этого времени
Новочеркасский завод начал изготовлять для Тбилисского завода не только тележки,
но и кузова. Применение унифицированных кузовов вызвало удлинение электровоза
на 2400 мм.
Кузова соединены между собой автосцепкой. Статический прогиб рессор тележки
54,5 мм, пружин второй ступени — 44 мм.
Вращающий момент от тяговых электродвигателей с опорно-осевой подвеской, как
и у электровозов ВЛ80к, передается на колесную пару через двустороннюю жесткую
косозубую передачу. Передаточное отношение зубчатых колес 23:88=1:3,826. В остальном
конструкция тележек электровоза ВЛ10 полностью однотипна с конструкцией тележек
электровоза ВЛ80к.
В каждой секции электровоза со стороны их сочленения расположены машинные помещения,
затем идут высоковольтные камеры, небольшие поперечные проходы и кабины машиниста.
На электровозах ВЛЮ до № 011 включительно установлено по восемь тяговых электродвигателей
ТЛ-2. Остов электродвигателя цилиндрической формы. На нем укреплены шесть главных
и шесть добавочных полюсов и подшипниковые щиты с роликовыми подшипниками для
вала якоря. Обмотка якоря волновая. Изоляция обмоток полюсов класса Н, обмоток
якоря — класса В; изоляция рассчитана на номинальное напряжение 3000 В. Многие
элементы конструкции тягового, электродвигателя ТЛ-2 такие же, как и у тягового
электродвигателя НБ-412М шестиосного электровоза переменного тока ВЛ60. С электровоза
№012 начали устанавливать электродвигатели ТЛ-2К1, имеющие компенсационные обмотки
и больший на 300 кгс вес по сравнению с электродвигателями ТЛ-2.
При напряжении на выводах 1500В и количестве воздуха, прогоняемого для охлаждения
машины, 95 ,м3/мин тяговые электродвигатели ТЛ-2КД имеют следующие основные
данные:
Режим
Мощность, кВт
Ток, А
Частота вращения, об/мин
К.п.д., %
Часовой
650
466
770
93,4
Продолжительный
560
400
825
93,6
Максимальная частота вращения якоря 1690 об/мин, вес электродвигателя без шестерен
5000 кгс.
Размыкание и замыкание силовых цепей тяговых электродвигателей под током производится
электропневматическими контакторами ПК различных исполнений, а силовых цепей
вспомогательных машин — электромагнитными контакторами МК-310. Защита тяговых
электродвигателей от токов короткого замыкания в режиме рекуперации осуществляется
быстродействующим контактором БК-2В.
Переключение тяговых электродвигателей с последовательного на последовательно-параллельное
соединение осуществляется двухпозиционным групповым переключателем ПКГ-4Б; переключение
с последовательно-параллельного на параллельное — двумя (в каждой секции своим)
двухпозиционными переключателями ПКГ-6Г. Эти* переключатели имеют по шесть контакторных
элементов, кулачковый вал и пневматический, привод, управляемый двумя электропневматическими
вентилями.
В качестве пусковых, переходных резисторов и резисторов ослабления возбуждения
применены элементы из фехралевой ленты. Для защиты силовых цепей от токов короткого
замыкания на электровозе установлен быстродействующий выключатель БВП-5, рассчитанный
на максимальный разрывной ток 13 600 А и длительный ток 1850 А. Для защиты вспомогательных
цепей от токов короткого замыкания служит малогабаритный быстродействующий выключатель
БВЭ-ЦНИИ, рассчитанный на номинальный ток 150 А. На электровозах с № 616 взамен
быстродействующего выключателя установлены контактор КВЦ и высоковольтный плавкий
предохранитель. Частота вращения якорей тяговых электродвигателей регулируется
путем различного их соединения (все восемь последовательно, две параллельные
группы по четыре электродвигателя последовательно и четыре параллельные группы
по два последовательно). На всех этих соединениях при выведенных из цепи электродвигателей
пусковых резисторов возможно получить четыре ступени ослабления возбуждения
75, 55, 43 и 36%. На последовательном соединении имеется 15 пусковых (реостатных)
позиций, на последовательно-параллельном —- 10 и на параллельном — 9.
Так как на последовательном соединении в одну цепь включены все восемь тяговых
электродвигателей, а ряд аппаратов в каждой секции не дублирован, то отдельные
секции электровоза самостоятельно работать не могут.
Электровоз оборудован рекуперативным торможением. Как и на тяговом режиме, при
рекуперативном торможении якоря тяговых электродвигателей соединяются последовательно
(низкая скорость движения), последовательно-параллельно (средняя скорость) и
параллельно (высокая скорость).
Контроллер машиниста КМЭ-8 имеет три рукоятки: главную, тормозную и реверсивно-селективную.
Главная рукоятка, кроме нулевой, имеет 37 позиций, из которых 16-я, 27-я и 37-я
ходовые, а остальные — пусковые.
У тормозной рукоятки всего 21 позиция: нулевая, 16 тормозных (в одну сторону
от нулевой) и четыре ослабления возбуждения (в другую сторону). Реверсивно-селекторная
рукоятка, кроме нулевой, имеет четыре позиции вперед и четыре назад; в число
четырех входят позиции «М» (тяговый режим), «П», «СП» и «С» (рекуперативное
торможение).
На электровозе установлены два мотор-вентилятора, два мотор-компрессора и вращающийся
преобразователь. Каждый мотор-вентилятор состоит из электродвигателя ТЛ-110
и центробежного вентилятора Ц13-50 № 8, подающего воздух для охлаждения тяговых
электродвигателей и пусковых резисторов. На валу мотор-вентилятора посажен также
якорь генератора цепей управления ДК-405К. Мотор-компрессор, как и на электровозах
ВЛ8, состоит из электродвигателя НБ-431А и компрессора КТ-бЭл.
Преобразователь НБ-436А служит для питания обмоток тяговых электродвигателей
при рекуперативном торможении; он состоит из электродвигателя и генератора,
имеющих общий вал.
Основные данные вспомогательных машин
Параметры
ТЛ-110
НБ-436А
ДК-405
Электродвигатель
Генератор
Мощность, кВт
53,1
40,7
30,4
4,5
Напряжение, В
3000
3300
38
50
Ток якоря, А
20,6
15
800
90
Частота вращения, об/мин
990
1200
990
К.п.д, %
86,4
82,9
72,8
81,5
Вес, кгс
1590
1900
274
Для питания обмоток возбуждения тяговых электродвигателей на нескольких электровозах
ВЛ10 (на электровозе № 239 выпуска 1970 г. и после получения опыта его эксплуатации
на электровозах № 1528, 1529 выпуска 1973 г.) Тбилисский завод в виде опыта
установил статические преобразователи постоянного тока 3000 В в постоянный ток
низкого напряжения до 38 В.
Цепи управления и освещения питаются постоянным током с номинальным напряжением
50В, При неработающих генераторах тока управления эти цепи питаются от щелочной
аккумуляторной батареи 33 НК-125.
Основные тяговые параметры электровоза при часовом и продолжительном режиме
— сила тяги 39200 и 32000 кгс; скорость 47,3 и 50,0 км/ч. Конструкционная скорость
электровоза 100 км/ч (ограничивается тяговыми электродвигателями, по ходовой
части 11О км/ч, как и у электровоза ВЛ80к). Вес электровоза с 2/3 запаса песка
184 тс, т. е. нагрузка от колесных пар на рельсы 23 тс. Электровоз ВЛ10-021
в 1968 г. был подвергнут тягово-энергетическим испытаниям, которые проводились
ЦНИИ МПС.
В процессе выпуска электровозов ВЛ10 в их конструкцию вводились отдельные изменения.
С середины 1974 г. электровозы ВЛ10 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.
В 1974 г, электровоз ВЛ10-Ш0 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
ВЛ10 были выпущены со сцепным весом 200 тс. Все три электровоза с нагрузкой
от оси 25 тс получили обозначение ВЛ10у (усиление по тяге).
Вносились небольшие изменения в конструкцию вспомогательных машин в результате
чего менялись буквы, обозначающие их исполнение: у НБ-431 с А до М, у НБ-436
с А до В и у ТЛ-110 с А до М. 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. Для напряжения на выводах
1500 В:
Режим
Мощность, кВт
Ток, А
Частота вращения, об/мин
К.п.д., %
Часовой
670
480
790
93,1
Продолжительный
575
410
830
93,0
В связи с этим изменились и значения тяговых параметров электровоза при часовом
и продолжительном режимах: сила тяги 39 500 и 32 000 кгс, скорость 48,7 и 51,2
км/ч.
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). Электровоз № 249 испытывался
на Южно-Уральской дороге. На одной из секций электровоза ВЛЮ-398 в 1972 г. испытывалось
рекуперативное торможение при питании обмоток возбуждения тяговых электродвигателей
от статического преобразователя. Эта работа проводилась МЭИ и использовалась
в дальнейшем при создании электровоза ВЛ12.
Для пополнения парка грузовых электровозов, обслуживающих линии, электрифицированные
на постоянном токе с номинальным напряжением 3000 В, отечественными электровозостроительными
заводами в истекших десятой и одиннадцатой пятилетках (1976—1985 гг.) строились
восьмиосные двухсекционные электровозы трех модификаций: ВЛ10, ВЛ10у и ВЛ11;
последние две разновидности продолжали изготовляться и в последующие годы.
Первый электровоз ВЛ10, спроектированный Тбилисским электровозостроительным
заводом (ТЭВЗ), был выпущен этим заводом в 1961 г.
Расположение оборудования на секции электровоза ВЛ10:
1— пульт управления; 2— тифон; 3— индуктивный шунт и резисторы ослабления
возбуждения; 4— токоприемник; 5— пусковые резисторы; 6— мотор-вентилятор
с генератором тока управления; 7— мотор-компрессор
Строились эти локомотивы Тбилисским заводом по 1977 г. включительно, а Новочеркасским
электровозостроительным заводом (НЭВЗ) в 1969—1976 гг. Механическую часть электровозов
ВЛ10 (а также электровозов ВЛ10у, ВЛП) для Тбилисского завода изготовлял НЭВЗ.
Кузова этих электровозов унифицированы с кузовами электровозов ВЛ80т, ВЛ80с
и отличаются от последних конструкцией узлов, связанных с установкой электрического
оборудования. Секции электровоза соединены между собой автосцепками.
Тележки электровозов ВЛ10 незначительно отличаются от тележек электровозов ВЛ80т
в основном из-за больших размеров тяговых электродвигателей, что приводит к
увеличению расстояния между осью колесной пары и валом электродвигателя (величины
централи). При сохранении числа зубьев у зубчатого колеса колесной пары (88)
это обусловливает увеличение количества зубьев у ведущей шестерни с 21 до 23,
а следовательно, уменьшение передаточного отношения зубчатого редуктора до 88:23=3,826.
Статический прогиб рессор тележки 54,5 мм, рессор люлечного подвешивания 67
мм, т. е. общий прогиб 121,5 мм. В каждой секции электровоза со стороны их сочленения
расположены машинные помещения, затем идут высоковольтные камеры, небольшие
поперечные проходы и кабины машиниста.
На электровозе установлены воздухораспределители № 483.00 и краны машиниста
№ 394.000.2. В 1976 г. с электровозов ВЛ10-1825 (ТЭВЗ) и ВЛЮ-1475 (НЭВЗ) эти
краны машиниста были заменены кранами № 395.000.3, выключающими тяговый ток
при экстренном торможении и обеспечивающими при скорости выше 10 км/ч автоматическую
подачу песка под колеса.
На электровозах ВЛ10 установлены восемь тяговых электродвигателей ТЛ-2К1- Остов
электродвигателя цилиндрической формы. На нем укреплены шесть главных, шесть
добавочных полюсов и подшипниковые щиты с роликовыми подшипниками для вала якоря.
Обмотка якоря волновая. В пазы наконечников главных полюсов помещены компенсационные
обмотки. Изоляция обмоток полюсов класса F, обмоток якоря — класса В (с 1982
г. изоляция секций класса F). Изоляция рассчитана на номинальное напряжение
3000 В.
При напряжении на зажимах 1500В и расходе охлаждающего воздуха 95 м3/мин тяговые
электродвигатели ТЛ-2К1 имеют следующие параметры:
Режим
Мощность, кВт
Ток, А
Частота вращения якоря, об/мин
Часовой
670
480
790
Продолжительный
575
410
830
Максимальная частота вращения якоря 1690 об/мин, масса электродвигателя без
ведущей шестерни 5000 кг.
На крыше каждой секции электровоза установлен один токоприемник Т-5М1 (П-5),
рассчитанный на продолжительный ток 2200 А и наибольшую скорость движения 120
км/ч.
Размыкание и замыкание силовых цепей тяговых электродвигателей под током производятся
электропневматическими контакторами ПК различных исполнений, а силовых цепей
вспомогательных машин — электромагнитными контакторами МК-310. От токов короткого
замыкания в режиме рекуперации тяговые электродвигатели защищает быстродействующий
контактор БК-2В.
Переключение тяговых электродвигателей с последовательного на последовательно-параллельное
соединение осуществляется двухпозиционным групповым переключателем ПКГ-4Б; с
последовательно-параллельного на параллельное — двумя (в каждой секции своим)
двухпозиционными переключателями ПКХ-6Г. Эти переключатели имеют по шесть контакторных
элементов, кулачковый вал и пневматический привод, управляемый двумя электропневматическими
вентилями.
В качестве пусковых, переходных резисторов и резисторов ослабления возбуждения
применены элементы из фехралевой ленты. Для защиты силовых цепей от токов короткого
замыкания на электровозе установлен быстродействующий выключатель БВП-5, рассчитанный
на максимальный разрывной ток 13 600 А, продолжительный ток 1850 А, ток уставки
2000 А.
Для защиты вспомогательных цепей от токов короткого замыкания служит малогабаритный
быстродействующий выключатель БВЭ-2, рассчитанный на продолжительный ток 100
А.
Частота вращения якорей тяговых электродвигателей регулируется путем различного
их соединения (все восемь последовательно, две параллельные группы по четыре
электродвигателя последовательно и четыре параллельные группы по два последовательно).
При всех этих соединениях и выведенных из цепи электродвигателей пусковых резисторах
возможно получить четыре ступени ослабления возбуждения — 75, 55, 43 и 36%.
При последовательном соединении имеются 15 пусковых (реостатных) позиций; при
последовательно-параллельном — 10 и при параллельном — 9.
Так как при последовательном соединении в одну цепь включены все восемь тяговых
электродвигателей, а ряд аппаратов в каждой секции не дублирован, то отдельные
секции электровоза самостоятельно работать не могут.
Электровоз оборудован рекуперативным торможением, в режиме которого, как и при
тяге, якоря тяговых электродвигателей могут соединяться последовательно — С
(низкая скорость движения), последовательно-параллельно — СП (средняя скорость
и параллельно — П (высокая скорость).
Тяговыми электродвигателями управляют с помощью контроллеров машиниста КМЭ-8,
установленных в кабинах машиниста. У контроллера три рукоятки: главная, тормозная
и реверсивно-селективная. Главная рукоятка, кроме нулевой, имеет 37 позиций,
из которых 16, 27 и 37-я ходовые, а остальные — пусковые.
У тормозной рукоятки 21 позиция: нулевая, 16 тормозных (в одну сторону от нулевой)
и четыре позиции ослабления возбуждения (в другую сторону). Реверсивно-селективная
рукоятка, кроме нулевой, имеет четыре позиции вперед (М — тяговый режим; П,
СП и С — рекуперативное торможение) и такие же четыре назад.
На электровозе установлены два мотор-вентилятора, два мотор-компрессора и рекуперативный
агрегат (преобразователь). Каждый мотор-вентилятор состоит из электродвигателя
ТЛ-11ОМ и центробежного вентилятора Ц13-50 № 8, подающего воздух для охлаждения
тяговых электродвигателей и пусковых сопротивлений. На вал мотор-вентилятора
посажен также якорь генератора цепей управления ДК-405К- С октября 1976 г. вместо
генераторов ДК-405К устанавливались генераторы НБ-110. Мотор-компрессор состоит
из электродвигателя НБ-431П и компрессора КТ-6Эл.
Преобразователь НБ-436В служит для питания обмоток тяговых электродвигателей
при рекуперативном торможении. Он состоит из электродвигателя и генератора,
имеющих общий вал.
Основные данные вспомогательных машин
Параметры
ТЛ-110М
НБ-431П
НБ-436А
ДК-405
НБ-110
Электродвигатель
Генератор
Мощность, кВт
53,1
21
40,7
30,4
4,5
8
Напряжение, В
3000
3000
3300
38
50
64
Ток якоря, А
20,6
9,5
15
800
90
125
Частота вращения, об/мин
990
440
1290
990
990
Вес, кг
1590
1085
1900
247
300
Цепи управления и освещения электровоза питаются постоянным током номинальным
напряжением 50 В. При неработающих генераторах тока управления эти цепи питаются
от щелочной аккумуляторной батареи 40НК-125.
Основные тяговые параметры электровоза при напряжении в контактном проводе 3000В:
Режим
Мощность, кВт
Сила тяги, кН (кгс)
Скорость, км/ч
Часовой
5200
386 (39500)
48,7
Продолжительный
4500
314 (32000)
51,2
Конструкционная скорость электровоза 100 км/ч (ограничивается тяговыми электродвигателями;
по ходовой части—110 км/ч, как и у электровоза ВЛ80т). Масса электровоза с 2/3
запаса песка 184 т, т. е. нагрузка от колесных пар на рельсы 23 тс. Минимальный
радиус кривых, проходимых электровозом при скорости не выше 10 км/ч, 125 м.
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.
Род службы
Грузовой
Осевая формула
2(20 -20)
Годы выпуска
1961 - 1977
Ток
Постоянный, 3 кВ
Инвентарные номера
0001—1109, 1111—1351, 1354—1902
Восьмизначные номера на дорогах России и СНГ (на 2005 год)
Рекомендовать эту статью
Код для вставки на Ваш сайт или блог