Электровозы Н8О (ВЛ80в)

Поезда - Электровозы СНГ

Как для линий, электрифицированных на постоянном токе напряжением 3000 в, так и для линий, электрифицируемых на переменном токе, помимо шестносных грузовых электровозов, необходимы были более сильные локомотивы. Еще до окончательного решения вопроса об электрификации линии Марнинск - Красноярск - Зима на переменном токе на Новочеркасском электровозостроительном заводе началась разработка проекта восьмиосного грузового электровоза переменного тока.

В середине 1958 г. конструкторским бюро Новочеркасского электровозостроительного завода был разработан эскизный проект восьмиосного электровоза, развивающего при часовом режиме силу тяги 40000 кГ.

Механическая часть электровоза была запроектирована в виде двух одинаковых четырехосных секций с несочлснснными тележками и размещением сцепных приборов на рамах кузовов секций. Конструкторы предусмотрели выполнение тележек с роликовыми поподковыми буксами бесчелюстного типа, опорио-осевое подвешивание тяговых электродвигателей, двустороннюю жесткую косозубую передачу и двустороннее торможение. На каждой секции электровоза предполагалось установить отдельный трансформатор и по восемь игнитронов. При эскизном проектировании было проработано пять вариантов экипажной части электровоза и сделано сравнение двух вариантов номинального напряжения на зажимах тяговых электродвигателей (750 и 950 в). Завод предложил остановиться на варианте экипажа с упругим шкворнем и на напряжении 950 в, при котором суммарный вес тяговых электродвигателей и аппаратуры получился наименьшим. Одновременно завод высказался за применение на электровозе низковольтной системы регулирования напряжения, мотивируя это тем, что при высоковольтном регулировании снижаются энергетические показатели электровоза.

Научно-технический совет МПС, рассмотрев проект, рекомендовал, в частности, обеспечить реализацию силы тяги часового режима одной колесной пары не менее 5500 кГ, выполнить регулирование напряжения со стороны высокого напряжения трансформатора, у каждой секции локомотива сделать по концам кабины управления.

Технический проект электровоза был готов к концу 1958 г. и по сравнению с эскизным проектом предусматривал увеличение общей мощности локомотива при часовом режиме до 6200 квт и силы тяги при этом режиме до 44000 кГ. По соображениям допустимой нагрузки от колесных пар на рельсы завод отказался от выполнения двухкабинных секций.

В сентябре 1961 г. Новочеркасский электровозостроительный завод выпустил первый восьмиосный электровоз переменного тока, обозначенный первоначально как Н8О-001. К концу года выпущены еще два электровоза Н8О (№002 и 003); в 1963 г. этим электровозам присвоена серия ВЛ80в.

Кузова секций электровоза сварной конструкции выполнены с широким применением гнутых профилей и рамами, охватывающими тележки; по концам кузовов установлены автосцепки. Рамы тележек имеют боковины коробчатого сечения, сваренные из четырех листов, литой шкворневой брус и трубчатые концевые крепления. Буксы с цилиндрическими роликовыми подшипниками связаны с рамой тележки поводками с шарнирами в виде резино-металлических блоков, т. е. так же, как на электровозах ВЛ60 и Ф. Тяговое и тормозное усилие от тележек к раме кузова передается через шкворни тележек, укрепленные в раме кузова. Шаровые вкладыши, через которые проходят шкворни, помещены в шкворневых балках тележки и позволяют ей перемещаться относительно кузова в поперечном направлении. Усилие возвращающих пружин действует на шаровые вкладыши, стремясь совместить продольные оси кузова и тележек. Вертикальное усилие от кузова на раму тележки передается через две пары пружинных опор. Эти опоры, выполненные в виде цилиндрических пружин и направляющих, укрепленных в шкворневых балках рамы кузова, расположены над концами шкворневой балки тележки и скользят по поверхности этих балок. От рамы тележек на буксы нагрузка передается также через цилиндрические пружины. Статический прогиб надбуксовых рессор - 46 мм; пружин второй ступени - 48 мм. Между рамами тележки и кузовом поставлены гидравлические амортизаторы, между буксами и рамой тележки - фрикционные амортизаторы. Чтобы повысить использование сцепного веса, электровозы оборудованы противоразгрузочными устройствами в виде пневматических домкратов, установленных между рамой кузова и концевыми брусьями тележек со стороны 1, 4, 5 и 8-й колесных пар. Управление разгрузочными устройствами - ручное. Тяговые электродвигатели опираются на шкворневые брусья тележек при помощи подвески с резиновыми шайбами. Передача от тягового электродвигателя к колесным парам двусторонняя жесткая косозубая, передаточное отношение 20:88=1:4,40. Для уменьшения воздействия электровоза на путь рамы тележек каждой секции связаны между собой сочленением с упругим элементом; через это сочленение передаются только поперечные горизонтальные усилия. На шкворневых брусьях каждой тележки установлено по два тормозных цилиндра, которые при помощи рычажной передачи обеспечивают двустороннее торможение колесных пар.

На электровозе установлены изготовленные Московским трансформаторным заводом два трансформатора ОЦРН-7300/25 мощностью 4940 ква (по одному в каждой секции локомотива). Трансформатор с магнитной системой стержневого типа имеет масляное охлаждение с принудительной циркуляцией.

Как и на электровозах серии Ф и К, трансформатор имеет обмотки автотрансформатора с выводами для регулирования напряжения под нагрузкой в пределах от 0 до 25 000 в и первичные и вторичные тяговые обмотки. На одном стержне с регулировочной обмоткой помещена вспомогательная обмотка, рассчитанная на мощность 310 ква с выводами на напряжение 606, 411 и 238 в. Первичная тяговая обмотка (высшего напряжения присоединена через переключатель ступеней напряжения к выводам регулировочной обмотки, т. е. получает напряжение от 0 до 25000 а. От обмотки низшего напряжения через игнитроны происходит питание электродвигателей выпрямленным током. Каждый тяговый электродвигатель с одной стороны присоединен к нулевой (средней) точке обмотки низшего напряжения, а с другой через два игнитрона к крайним выводам этой обмотки (применена электрическая схема питания тяговых электродвигателей двухполупериодного выпрямления с нулевым выводом). При напряжении на первичной обмотке тягового трансформатора 25000 в напряжение холостого хода на выводах его вторичной обмотки составляет 1255х2 в. Трансформатор с маслом весит 10455 кг. На торцовой стенке трансформатора смонтирован высоковольтный переключатель ступеней, а на крышке - разрядники, вентилятор и переходное сопротивление переключателя. Переключатель ступеней такой же конструкции, как и установленный на электровозе ВЛ62-001, изготовлен ВНИИЭМ. Переключатель имеет 33 ступени, из которых 32 являются ходовыми и допускают длительную работу электровоза.

Выпрямительная установка цепи каждого тягового электродвигателя состоит из двух игнитронов ИВС-500/2 и рассчитана на длительный ток 800 а (400 а на игнитрон), часовой ток 1 000 а, ток 10-минутной перегрузки - 1200 а и максимальное обратное напряжение 4000 е. Игнитроны, охлаждающиеся жидкостью (водой или антифризом), снабжены электромагнитной системой зажигания, подобной системе зажигания электровозов серий ВЛ61, ВЛ60 и Ф.

Для электровозов серии ВЛ80в Новочеркасским электровозостроительным заводом были спроектированы и изготовлены тяговые электродвигатели НБ-413, рассчитанные на номинальное напряжение 900 в. Такое напряжение позволило выполнить электродвигатель более легким по сравнению с электродвигателем НБ-412М. Вес нового электродвигателя составляет 4250 кг. Тяговый электродвигатель НБ-413 шестиполюсный, последовательного возбуждения с независимой вентиляцией. Изоляция катушек полюсов и секций обмотки якоря кремнийорганическая. Провода секций уложены в пазах якоря плашмя и укреплены клиньями. Уравнительные соединения расположены со стороны коллектора. Катушки главных и дополнительных полюсов намотаны на ребро. Для лучшего использования объема катушки главных полюсов выполнены гнутыми по радиусу остова двигателя. Щетки разрезные, щеткодержатели укреплены на поворотной траверсе