Восьмиосные электровозы серии ВЛ

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. Механическая часть электровоза была запроектирована в виде двух одинаковых четырехосных секций с размещением сцепных приборов на рамах кузовов секций. 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.

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. Тяговое и тормозное усилие от тележек к раме кузова передается через шкворни тележек, укрепленные в раме кузова.

Чтобы повысить использование сцепного веса, электровозы оборудованы противоразгрузочными устройствами в виде пневматических домкратов. Для электровозов серии ВЛ80в Новочеркасским электровозостроительным заводом были спроектированы и изготовлены новые тяговые электродвигатели.

Конструктивная скорость электровоза - 110 км/ч. Расчетный вес электровозов - 184 т; фактический вес электровоза 190,6 т. Этот локомотив в ноябре-декабре 1961 г. совместно с электровозом ЧС3-37 испытывался ЦНИИ МПС. Результаты испытаний показали, что электровоз может обращаться со скоростью до 95 км/ч.

При дальнейших испытаниях были проверены 53 варианта различных изменений ходовой части локомотива и сделаны выводы. Электровозы ВЛ80в-001 - 003 поступили для эксплуатации в депо Батайск Северо-Кавказской дороги. Из-за некоторых неполадок пробег электровозов в первые годы был незначителен.

Со второй половины 1962 г. Новочеркасский электровозостроительный завод выпустил два восьмиосных электровоза, первоначально обозначенных как Н81-001 и Н81-002, а затем как ВЛ80-004 и ВЛ80-005. В конструкцию кузовов этих электровозов внесены изменения, улучшающие внешний вид локомотивов, кабина машиниста сделана однотипной с электровозом ВЛ60, и переход между секциями закрыт суфле и были произведены прочие многочисленные доработки.

В июне 1964 г. с выпуском электровоза ВЛ80к-026 Новочеркасский электровозостроительный завод перешел к постройке восьмиосных локомотивов с кремниевыми выпрямителями вместо игнитронными и с измененными тяговыми электродвигателями. За время выпуска электровоза ВЛ80к заводом вводились отдельные изменения конструкции, направленные на совершенствование локомотива. Эти усовершенствования и улучшение технологии изготовления и сборки деталей сделали этот локомотив весьма надежным в эксплуатации. Направленные на тяжелые в климатическом отношении линии электровозы ВЛ80к с успехом выполняют там значительные грузовые перевозки.

При ведении поездов электровозами ВЛ80к независимо от характера профиля пути для регулирования скорости движения использовались только колодочные тормоза. Между тем на многих линиях было экономичнее применять электрическое торможение. Поэтому начались работы по применению этого вида торможения на электровозах ВЛ80к.

Так как создание электровоза с рекуперативным торможением представляло более сложную техническую задачу и требовало применения тиристоров с высокими параметрами, которые в то время еще не были освоены промышленностью, то до отработки устойчивой в эксплуатации системы рекуперативного торможения на электровозах, имеющих полупроводниковые выпрямители, было решено применять реостатное торможение.

В 1967 г. НЭВЗ по проекту, выполненному ВЭлНИИ с участием МЭИ, были построены два опытных восьмиосных электровоза переменного тока с реостатным торможением ВЛ80т-158 и ВЛ80т-159. В 1969 г. было построено еще пять электровозов ВЛ80т и в 1970-1975 гг. электровозы ВЛ80т выпускались серийно.

Электровозам ВЛ80т начиная с №917 в 1973 г. присужден Государственной комиссией Знак качества; гарантийный срок службы этих электровозов увеличен с 150 тыс. до 200 тыс. км. В 1974 г. группе специалистов НЭВЗ, ВЭлНИИ, МЭИ, МПС за разработку конструкции, освоение серийного производства и организацию эксплуатации восьмиосных магистральных электровозов переменного тока ВЛ80т с автоматическим электрическим торможением присуждена Государственная премия.

Электровозы ВЛ80т не имеют оборудования, позволяющего управлять двумя сцепленными электровозами одним машинистом (работа по системе многих единиц). Для обеспечения возможности вождения тяжелых грузовых поездов ВЭлНИИ внес необходимые изменения в электрические цепи управления и пневматические системы тормозов электровозов ВЛ80т, а НЭВЗ в 1979 г. выпустил с этими изменениями два электровоза, получившие обозначение ВЛ80с. С 1980 г. электровозы ВЛ80с выпускаются серийно.

В конструкцию электровозов ВЛ80с в процессе их выпуска вводились отдельные небольшие изменения, направленные на повышение надежности или уменьшение затрат на изготовление. Электровоз ВЛ80см имеет кузов аналогичный кузову электровоза ВЛ85.

По техническим требованиям, разработанным ВНИИЖТ, ВЭлНИИ и НЭВЗом на базе электровозов ВЛ80тв 1967 г. был создан электровоз ВЛ80р–300 с рекуперативным торможением, который прошел первые тягово-энергетические испытания на опытном кольце завода. Затем, после изменения некоторых узлов электрического оборудования, локомотивов поступил для опытной эксплуатации в депо Батайск. Во время опытной эксплуатации возврат энергии в сеть достигал 10,3% от затраченной на тягу. В конце 1969 г. Новочеркасский завод выпустил еще два электровоза ВЛ80р (№621 и 622), при изготовлении которых был учтен опыт работы электровоза №300.

Используя большой опыт эксплуатации и результаты испытаний электровозов №300, 621 и 622, ВЭлНИИ значительно переработал проект электрической части электровоза. По этому проекту в конце 1973 г. Новочеркасский электровозостроительный завод изготовил электровоз ВЛ80р-1500. Эксплуатационные и тягово-энергетические испытания ВЛ80р-1500 проходил в 1974 г. Средний возврат электрической энергии в эксплуатации составлял 12%.

В 1974-1985 гг. Новочеркасский завод выпускал серийные электровозоы ВЛ80р. Тяговые параметры электровоза ВЛ80р такие же, как и у ВЛ80т и ВЛ80с. Электровоз ВЛ80р-1718, выпущенный НЭВЗом в конце 1982 г., стал десятитысячный локомотивом этого завода. Электровозы ВЛ80р поступали для эксплуатации на тяжелые по профилю пути участки железных дорог.

Восьмиосные двухсекционные электровозы переменного тока ВЛ80 всех разновидностей являются основными грузовыми локомотивами железнодорожных линий, электрифицированных на переменном токе напряжением 25 кВ 50 Гц.

Спроектированные в 1952 г. восьмиосные электровозы ВЛ8, имеющие тяговые электродвигатели мощностью при часовом режиме 525 квт и тяжелые литые тележки с относительно жестким рессорным подвешиванием, к началу шестидесятых годов уже не могли полностью отвечать возросшим требованиям к этому классу локомотивов.

Кроме того, чтобы унифицировать тележки восьмиосных электровозов постоянного и переменного тока и использовать общие конструктивные элементы кузовов этих локомотивов, также необходимо было спроектировать и построить новый тип восьмиосного электровоза постоянного тока. За решение этой задачи взялся коллектив конструкторов Тбилисского электровозостроительного завода им. В. И. Ленина.

В конце июня 1960 г. технический проект нового электровоза, получившего обозначение Т8 (Тбилисский, 8-осный), рассматривался в МПС. К сорокалетию установления Советской власти в Грузии (в 1961г.) Тбилисским электровозостроительным заводом им. В. И. Ленина выпущен восьмиосный электровоз Т8-001.

Кузов электровоза состоит из двух одинаковых половин, в которых размещены электрическое оборудование и кабины машиниста. Рама кузова служит для передачи тяговых и тормозных усилий. Между собой половинки кузова соединены постоянной сцепкой по типу тепловоза серии ТЭ2, а между ними поставлены две пары буферов. Каждая половинка кузова опирается на две тележки через четыре боковые опоры шарового типа. Электровоз оборудован устройством для выравнивания нагрузок от колесных пар на рельсы при больших усилиях тяги (для добавления веса на разгружающиеся колесные пары).

Мощность электродвигателя при часовом режиме 650 квт, т. е. на 22% больше по сравнению с тяговыми электродвигателями электровозов ВЛ8. Электрическая схема силовой цепи тяговых электродвигателей электровоза очень близка к схеме электровозов серии ВЛ8 последних выпусков (с №700). На новом электровозе использована в основном однотипная с электровозом ВЛ8 аппаратура с незначительными изменениями.

Пробную эксплуатацию электровоз Т8-001 проходил на участке Тбилиси - Зестафони Закавказской дороги, затем демонстрировался на выставке новых локомотивов в Москве. После этого в марте - мае 1962 г. электровоз прошел тягово-энергетические испытания на экспериментальном кольце ЦНИИ и на Южно-Уральской дороге, а затем динамические испытания и испытания по воздействию на путь - на Закавказской дороге.

Испытания показали, что электровоз обладает достаточно высокими тяговыми свойствами, меньше воздействует на путь по равнению с испытывавшимся одновременно с ним электровозом ВЛ8-198 и может быть использован в грузовом движении со скоростью до 100 км/ч после некоторых конструктивных изменений ходовой части.

В 1962 г. Тбилисский электровозостроительный завод выпустил электровоз Т8-002. Новые электровозы, получившие в 1963 г. обозначение серии ВЛ10, в небольших количествах начали строиться заводом с 1964 г. 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 ВЛ10-009, выпущенного в 1965 г., изменена конструкция тележек, которые в целях унификации с тележками электровозов серии ВЛ80 выполнены такими же, как и у электровозов этой серии с №023.

В период 1966-1975 гг. продолжалась постройка восьмиосных грузовых электровозов 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 № 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.

С электровоза №021 выпуска 1967 г. локомотивы ВЛ10 изготовляются 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.

В каждой секции электровоза со стороны их сочленения расположены машинные помещения, затем идут высоковольтные камеры, небольшие поперечные проходы и кабины машиниста. Электровоз оборудован рекуперативным торможением.

Конструкционная скорость электровоза 100 км/ч (ограничивается тяговыми электродвигателями, по ходовой части 110 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.