Опытный электровоз ВЛ19-01

Поезда - Электровозы СНГ

Параллельно с подготовкой технической документации для изготовления электровозов серии Сс с 15 марта 1932 г. на Московском электромашиностроительном заводе Динамо и в Центральном локомотивопроектном бюро (ЦЛПБ) по заданию технического бюро транспортного отдела ОГПУ началось рабочее проектирование, как тогда называли, товаро-пассажирского электровоза с осевой формулой 0-30-30-0. Необходимость создания второго варианта шестиосного грузового электровоза авторы проекта мотивировали следующим: электровозы второй пятилетки (1932 - 1937 гг.), как и вводившиеся в этот период грузовые паровозы серии ФД, должны были обеспечить предельное использование современного состояния пути, а также винтовой стяжки (постановление Комитета реконструкции железнодорожного транспорта). Применительно к электровозу этого означало: нагрузка на рельсы от движущей колесной пары 19-20 тс, сила тяги на ободе колес при часовом режиме 20000 кгс. У электровозов же серий Сс и С эти параметры составляли соответственно 22 тс и 24000 кгс.

Механическая часть проектируемого электровоза отличалась от механической части электровозов серий Сс и С почти во всех деталях. С целью снижения веса и улучшения вписывания в кривые были укорочены тележки, колесная база каждой из которых уменьшилась на 200 мм и стала равной 4000 мм. Для облегчения электровоза были также исключены продольные балки под опоры кузова; общая длина электровоза по буферам составила 16018 мм. У межтележечного сочленения было поставлено возвращающее устройство со спиральными пружинами прямоугольного сечения. Движущие колеса имели диаметр 1220 мм; бандажи толщиной 75 мм были одинаковыми с бандажами еще распространенных в то время паровозов серии Ов. Рессорное подвешивание обеих тележек с целью более равномерного распределения нагрузок от колесных пар на рельсы было спроектировано одинаковым, с четырьмя точками подвешивания, т.е. статически неопределимым. Если электровозы серии Сс имели жесткость листовых рессор 155 кгс/мм, то на опытном электровозе были применены рессоры с жесткостью 144 кгс/мм. Соединения всех частей кузова (рамы, стенок, крыши) были спроектированы сварными, а не на заклепках, как на электровозах серии Сс.

На опытном электровозе предусматривался агрегатный способ монтажа электрооборудования, при котором аппаратура и подводимые к ней кабели и провода монтируются на отдельных каркасах вне кузова электровоза. Кабины машиниста соединялись только одним коридором, как на электровозах серии Си, а не двумя, как на электровозах серий С и Сс.

Поскольку электровоз предполагалось эксплуатировать на Сурамском перевале, предусматривалось оборудование его воздухораспределителями АП-1 и кранами машиниста № 183. Как и у электровозов серий С и Сс, было принято одностороннее нажатие тормозных колодок на колеса, но тормозные цилиндры диаметром 15 были рассчитаны на вертикальную установку.

Поскольку в процессе изготовления на заводе Динамо уже находились тяговые электродвигатели ДПЭ-340 для электровозов серий С и Сс, конструкторы предложили применить их и на более легком шестиосном электровозе, ограничившись только переносом отверстия в остове для подачи охлаждающего воздуха с боковой на верхнюю грань. Измененный тяговый электродвигатель получил обозначение ДПЭ-340А. Снижение силы тяги часового режима с 24000 до 20000 кгс при одновременном повышении скорости при этом режиме с 30.5 до 37 км/ч было достигнуто уменьшением передаточного числа тяговых редукторов с 4,45 до 3,74 (86:23) при сохранении модуля зубчатых колес 10.

Первый опытный электровоз было намечено изготовить с рекуперативным торможением; это позволило при проектировании монтажных схем использовать принципиальные схемы силовых цепей тяговых электродвигателей и цепей управления ими, примененные ранее на электровозах серии С. Предусматривалось также максимальное использование электрических аппаратов, изготавливавшихся заводом Динамо для электровозов серии Сс; исключением являлись контроллеры машиниста КМЭ-4А, конструкция которых практически повторяла конструкцию контроллеров С195А электровозов серии С (кулачковые элементы вместо контактных пальцев у главного и реверсивного валов). Контроллеры КМЭ-4А стали как бы отправной точкой для многих последующих разновидностей контроллеров электровозов постоянного тока.

Вспомогательные машины (динамотор ДД-60 с генератором тока управления ДУ-З, два мотор-вентилятора MAT-77) было решено применить такие же, как на электровозах серии Сс, за исключением мотор-компрессоров: проектом предусматривались двухцилиндровые компрессоры ТВ-5 1/4 с электродвигателями на номинальное напряжение 1500 В. В качестве регулятора напряжения генератора также был принят регулятор системы Пинч, установленный на электровозах серии Сс.

Выпуску второго варианта шестиосного электровоза предшествовала большая дискуссия, развернувшаяся в апреле-мае 1932 г. на страницах газет Техника и Гудок . В частности, электровозу типа 0-30+ 30-0 с измененными по сравнению с электровозом серии Cс тяговыми параметрами и конструкцией в первую очередь механической части противопоставлялся электровоз типа 1-30+ 30-1 с нагрузкой от движущих колесных пар на рельсы 23 тс, силой тяги часового режима 27000 кгс и скоростью при этом режиме 35 км/ч. Для уменьшения воздействия электровоза на путь были предусмотрены бегунковые колесные пары с нагрузкой на рельсы 15 тс. Эскизный проект такого электровоза был выполнен студентами-выпускниками Московского электромеханического института инженеров транспорта В.А. Брагиным, В.И. Даниловым и др. Этот проект поддерживали руководство и специалисты Объединения электрификации железных дорог НКПС В.М. Безгрешнов, Г.А. Лучай, Г.П. Винярский, ленинградские профессора А.Б. Лебедев и В.А. Шевелин и ряд других специалистов. За электровоз, проектировавшийся ЦЛПБ и заводом Динамо , выступали инженеры завода Е.С. Аватков, Г.В. Птицын, А.А. Шицилло и др. Так как на новом типе шестиосного электровоза предполагалось использовать находившиеся в изготовлении электродвигатели ДПЭ-340 с небольшими изменениями только их остовов, а электродвигатель для электровоза типа 1-30+ 30-1 еще не начали проектировать, а также из-за того, что нагрузка от колесных пар на рельсы 23 тс была неприемлема, промышленность остановилась на первом проекте электровоза сцепной массой 19х6=114 т.

Следует заметить, что имелся более простой путь создания электровоза с нагрузкой от колесных пар на рельсы 19-20 тс и такими же, как у проектируемого локомотива, тяговыми характеристиками. Для этого потребовалось бы только несколько перепроектировать электровоз серии Сс: снять с него мотор-генератор, стабилизирующие резисторы и контакторы для рекуперативного торможения общей массой около 5 т, не размещать балласт на локомотиве и изменить передаточное число тяговых редукторов. Для конструкторов завода Динамо работа при этом не стала бы менее творческой. Однако такое решение не устраивало многих работников проектных организаций, так как в этом случае не получилось бы нового по механической части и электрическим машинам электровоза, а возникла бы лишь разновидность электровоза сурамского типа.

Постройка 114-тонного шестиосного электровоза на заводах Динамо и Коломенском заняла менее 3 месяцев (с 15 августа до 5 ноября), на монтаж электрооборудования потребовалось всего 14 дней. В XV годовщину Октябрьской революции - 6 ноября 1932 г. электровоз (тип Коломенского завода 2Э), выполненный по проекту советских инженеров, вышел за ворота завода Динамо . Коллектив динамовцев присвоил серии 114-тонных электровозов имя Владимира Ильича Ленина. Сначала полное обозначение электровоза было ВЛ114-1, но уже через несколько дней он получил новое обозначение ВЛ19-01.

Электровоз ВЛ19-01 летом 1933 г. прошел эксплуатационные испытания на Сурамском перевале Закавказской железной дороги, где проводилось его сравнение с электровозами Сс11-01 и серии С. При этих испытаниях подтвердилось, что электровоз ВЛ19-01 может реализовать при часовом режиме скорость 37 км/ч и достаточно хорошо вписывается в кривые малого радиуса. Во время испытаний на нем был установлен агрегат, содержавший мотор-генератор RMG-114a и электропневматические контакторы и предназначавшийся для осуществления рекуперативного торможения. Подходящие к агрегату кабели были смонтированы на электровозе еще во время его изготовления на заводе Динамо . Если не считать, что электровоз ВЛ19-01 реализовывал по сравнению с электровозом Cс11-01 немного более высокий коэффициент сцепления, то никаких особых преимуществ новой машины во время испытаний выявлено не было. Однако новое руководство Центрального управления электрификации НКПС приняло решение о прекращении постройки электровозов серии Сс и переходе на выпуск электровозов серии ВЛ. Такое наименование серии просуществовало до 1938 г., когда началось изготовление электровозов серии ВЛ22, а электровозы серии ВЛ стали именоваться электровозами серии ВЛ19.

После окончания испытаний электровоз некоторое время обслуживал поезда на участке Хашури - Зестафони, затем работал на маневрах или водил относительно легкие поезда по ветке Хашури - Боржоми, движение электровозов на которой было открыто 1 июля 1940 г. (до этого на ветке работали паровозы серии Ч Коломенского машиностроительного завода). В 1939 г. с электровоза сняли оборудование для рекуперативного торможения и произвели монтаж аппаратуры по более простой электрической схеме.