Назначение и техническая характеристика электровоза

Магистральный восьмиосный грузовой электровоз ВЛ10 предназначен для эксплуатации на электрифицированных участках железных дорог с шириной колеи 1520 мм при напряжении в контактной сети 3000 В постоянного тока.

В настоящее время электровоз ВЛ10 на сети железных дорог СССР является основным типом грузового электровоза постоянного тока. Он обеспечивает вождение тяжеловесных поездов в любых климатических поясах Советского Союза. До 1968 г. основным электровозом в грузовом движении был электровоз ВЛ8. Этот электровоз имел неудовлетворительные, нестабильные динамические характеристики, вследствие чего и ограниченную максимальную скорость движения (80 км/ч).

В соответствии с заданием МПС Тбилисским электровозостроительным заводом им. В. И. Ленина (ТЭВЗ) был разработан проект нового восьмиосного электровоза постоянного тока серии ВЛ10, опытный образец которого был выпущен в 1961 г. При проектировании и создании электровоза ВЛ10 были учтены современные достижения в области электровозостроения. В отличие от электровоза ВЛ8 тяговые и тормозные усилия электровоза ВЛ10 передаются через раму кузова, что позволило применить облегченные рамы тележек сварной конструкции. С применением двухступенчатого рессорного подвешивания специальных противоотносных устройств и гидравлических амортизаторов значительно улучшилась динамика электровоза. Применение бесчелюстных букс с резино-металлическими элементами улучшило ходовые качества электровоза и облегчило ремонт и текущее содержание механической части электровоза в эксплуатации. Механическая часть электровоза ВЛ10 (рис. 1) унифицирована с механической частью восьмиосных электровозов переменного тока.

На электровозе установлены тяговые электродвигатели с компенсационной обмоткой и электрооборудование улучшенной конструкции.

Основные параметры электровозов ВЛ8 и ВЛ10 приведены в табл. 1.

Электровозы ВЛ10 серийно выпускаются Тбилисским электровозостроительным заводом с 1967 г. (электровозы № 001—500 и с № 1500), а Новочеркасским электровозостроительным заводом с 1969г. (с №501).

Электровоз ВЛ10 состоит из двух сочлененных между собой секций. Кузов каждой секции опирается на две двухосные несочлененные тележки через упругие опоры.

Установленные на тележках тяговые электродвигатели имеют последовательное возбуждение, опорно-осевое подвешивание, принудительную вентиляцию и мощность при часовом режиме по 670 кВт. Электродвигатели обладают надежностью и высоким к. п. д. Предусматривается защита тяговых двигателей от перегрузок и коротких замыканий.

Вращающий момент на колесные пары передается двусторонней, одноступенчатой цилиндрической косозубой зубчатой передачей.

Для регулирования частоты вращения тяговых двигателей предусмотрены три схемы соединения: последовательное, последовательно-параллельное и параллельное. Кроме того, на всех этих соединениях предусмотрена работа тяговых электродвигателей при ослабленном поле с коэффициентом ослабления 0,75; 0,55;

0,43; 0,36.

Электровоз ВЛ10, помимо пневматического торможения, осуществляет рекуперативное торможение, которое значительно повышает безопасность движения поездов и создает большую экономию электроэнергии, бандажей и тормозных колодок. Рекуперативное торможение возможно при всех трех схемах соединения. Широкий диапазон регулирования частоты вращения тяговых электродвигателей.позволяет наиболее полно использовать технические возможности электровоза и значительно повысить его экономичность. При рекуперативном торможении обмотки возбуждения тяговых двигателей питаются от преобразователя постоянного тока.

Электрические цепи электровоза получают питание от контактного провода через токоприемники, обеспечивающие надежный контакт при скорости движения электровоза до 100 км/ч. В средней части каждой секции расположена высоковольтная камера с электроаппаратурой. В отличие от электровоза ВЛ8, где была применена высоковольтная камера броневого типа, на электровозе ВЛ10 применена высоковольтная.камера улучшенной конструкции с сетчатыми ограждениями, где созданы лучшие условия труда при монтаже, демонтаже или осмотре электрической аппаратуры. Двери камер имеют блокировки, обеспечивающие их открытие только при опущенном токоприемнике. Электрическая аппаратура отличается надежностью и имеет блочное расположение, значительно облегчающее ее обслуживание и ремонт. Узлы аппаратуры, подверженные в процессе работы интенсивному нагреву, имеют принудительное охлаждение. Воздух для их охлаждения подается по воздухопроводу от высокопроизводительного центробежного вентилятора. Воздухопровод снабжен управляемыми заслонками, которые регулируют распределение воздуха между двигателями. Все элек-трические цепи и машины электровоза имеют защиту. Расположение оборудования внутри кузова обеспечивает свободный проход и доступ для осмотра электрической аппаратуры.

Легкая сварная, цельнометаллическая конструкция кузова с цельнонесущей рамой благодаря применению высококачественных сталей имеет большую прочность и жесткость. По концам кузова расположены удобные кабины управления, отделенные от машинных помещений перегородками.

Обшивка кабины управления имеет улучшенное теплозвуко-изоляционное ограждение из полимерных материалов. В кабине управления снижен уровень шума и вибрации. Созданы улучшен' ные условия труда для локомотивной бригады. Внутри кабины установлены пульты управления, устройства для подогрева воздуха, вентиляторы, радиостанция, локомотивная сигнализация и другое оборудование, создающее удобства для обслуживающего персонала. Широкие стекла кабины, снабженные пневматическими стеклоочистителями, обеспечивают хорошую видимость пути и контактной сети.

Тяговые усилия от тележек на раму кузова передаются через шкворневые устройства, допускающие упругое поперечное перемещение тележек относительно кузова в пределах 30 мм.

Сварные рамы тележек обладают повышенной надежностью и в процессе изготовления подвергаются тщательному контролю с применением современной аппаратуры. Колесные пары имеют сборные колеса. На удлиненные ступицы центров колесных пар напрессованы зубчатые колеса тяговых передач. Тележки оборудованы бесчелюстными буксами с роликовыми подшипниками повышенной долговечности. Для передачи тяговых и тормозных усилий в конструкции буксовых узлов предусмотрены поводки с резино-металлическими блоками. Перемещение букс относительно" рамы происходит за счет деформации сдвига резиновых втулок и шайб этих блоков.

Рессорное подвешивание обеспечивает эффективное смягчение вертикальных толчков при прохождении электровозом неровностей пути.

Кроме рекуперативного торможения, электровоз оборудован тормозами с пневматическим и ручным управлением. Питание тормозной системы воздухом обеспечивает высокопроизводительный компрессор КТб-Эл.