ЧС2 и его модификации

Поезда - Зарубежные электровозы

Электровозы ЧС3 в 1960 г. были одними из самых мощных пассажирских локомотивов на дорогах Советского Союза. При часовом режиме работы тяговых электродвигателей эти электровозы развивают на ободе колес мощность 2750 квт. Обслуживавшие до электрификации основных направлений пассажирские поезда паровозы Су, П36 и ИС (ФДп) развивали на ободе колес соответственно максимальную мощность порядка 1200, 2500, 2700 л. с. (950, 1850, 2000 квт), а появившиеся к этому времени пассажирские тепловозы ТЭП60 - около 1750 квт. Однако необходимость дальнейшего повышения скорости движейия пассажирских поездов, а следовательно, и мощности локомотива и технические затруднения в создании надежных и приемлемых по габаритным размерам тяговых электродвигателей часовой мощностью порядка 900-1000 квт для электровозов постоянного тока напряжением 3000 в послужили основанием к заказу в Чехословацкой Социалистической Республике шестиосных электровозов постоянного тока.

Еще в 1958 г. заводы им. В. И. Ленина построили четыре шестиосных электровоза постоянного тока с тяговыми электродвигателями AL4846zТ часовой мощностью 586 квт, т.е. с такими же электродвигателями, как на электровозах серии ЧС1. Два из новых шестиосных электровозов с передаточным отношением редукторов 37:84=1:2,27 (тип 23Е) предназначались для Чехословацких железных дорог; два других с передаточным отношением редуктора 41:80=1:1,951 (типа 25Е) для железных дорог Советского Союза. Электровозы типа 23Е и 25Е имели пластинчатый привод системы Сешерон при односторонней зубчатой передаче (как на электровозах ЧС1).

Электровозы типа 25Е, обозначенные ЧС2-01, ЧС2-02, в декабре 1958 г. прибыли в депо Москва-Техническая б. Московско-Курско-Донбасской дороги.

Кузов электровоза сварной конструкции и представляет собой общую пространственную ферму, включающую нижнюю главную раму. Как и на электровозах серии ЧС1 и ЧС3, тяговое и тормозное усилие от тележек на кузов передается через шкворни, жестко укрепленные в раме кузова и имеющие на нижних частях шаровые сочленения, помещенные в шкворневых балках тележек. Система допускает свободное относительное перемещние кузова и тележки в поперечном направлении по 30 мм в каждую сторону. Вес кузова на тележки передается через четыре боковые скользящие опоры, связанные попарно поперечными балками, листовые рессоры и маятниковые подвески. От рамы тележки на колесные пары вес передается через резиновые амортизаторы, установленные по концам листовых подбуксовых рессор. Конструкция буксового узла принципиально не отличается от этого узла электровозов серии ЧС1 и ЧС3. Рессоры 2-й и 3-й колесных пар первой тележки соединены между собой продольными балансирами; у второй тележки продольными балансирами соединены рессоры 4, 5 и 6-й колесных пар.Тележки в свою очередь соединены сочленением с пружинным возвращающим устройством, которое не препятствует взаимному продольному их перемещенню. Для лучшего вписывания в кривые гребни средних колесных пар тележек выполнены на 10 мм тоньше нормальных гребней.

Тяговые электродвигатели могут соединяться последовательно, последовательно-параллельно и параллельно. На ходовых позициях каждого соединения предусмотрено пять ступеней ослабления поля - 80, 65, 60, 40 и 35% возбуждения. Переходы с одного соединения электродвигателей на другое выполнены методом шунтирования электродвигателей на сопротивления.

Обмотки возбуждения тяговых электродвигателей, как и на электровозах ВЛ22м с рекуперативным торможением, включены со стороны земли . Главный переключатель с пневматическим приводом имеет 39 контакторных элементов, из которых 18 служат для переключения секций сопротивленнй, а 21 для изменения соединения тяговых электродвигателей. Переключатель имеет нулевую, подготовительную, 40 рабочих и 6 переходных позиций - всего 48 позиций. Позиции 1-21, 23-32 и 34-39 являются реостатными, 22, 33 и 40 - ходовыми. Режимы ослабления поля осуществляются отдельным шестипозицнонным переключателем с 20-ю контакторными элементами и электропневматическим приводом.

Защита от токов короткого замыкания и перегрузок выполнена с помощью быстродействующего выключателя, дифференциальных реле и реле перегрузки.

На электровозах установлено по четыре мотор-вентилятора с электродвигателями, рассчитанными на рабочее напряжение 1 500 в (два электродвигателя включены последовательно) и по два мотор-компрессора; электродвигатели компрессоров рассчитаны на напряжение 2 600 в и поэтому подключаются к контактному проводу через сопротивление по 80 ом.

Контроллеры машиниста, помимо штурвала и реверсивной несъемной рукоятки, имеют барабан управления со съемной рукояткой и рукоятку ослабления поля.

Электровозы оборудованы тормозами системы Дако с кранами машиниста системы Шкода; в тормозной пневматической системеу становлен скоростной регулятор, позволяющий при скоростях выше 65 км/ч увеличивать тормозной коэффициент с 80 до 130%.

При диаметре колес 1250 мм,, передаточном числе 1:1,951 и напряжении на зажимах тяговых электродвигателей 1500 в электровозы развивают при часовом режиме силу тяги 17300 кГ и скорость 72,4 км/ч: при длительном режиме - силу тяги 14300 кГ и скорость 76,1 км/ч. Максимально допустимая скорость в эксплуатации - 140 км/ч, конструктивная скорость - 160 км/ч. Проектный вес электровоза - 114 т, фактический с песком - 120 т.

Электровозы ЧС2-01 и 02 были направлены в депо Москва-Пассажирская-Курская для эксплуатационных испытаний на участке Москва - Скуратово Московско-Курско-Донбасской дороги. Электровоз ЧС2-02 прошел тяговые испытания на участках Серпухов - Орел Московско-Курско-Донбасской дороги и на участке Клин - Калинин Октябрьской дороги, где он водил специально сформированный состав весом до 1060 т состоящий из 19 цельнометаллических пассажирских вагонов. На подъемах 0,8 - 0,9 % установившаяся скорость составляла 100 - 110 км/ч: электровоз развивал силу тяги до 30000 - 33000 кГ; максимальная скорость с составом достигала 140 км/ч. Слабым узлом электровозов ЧС2-01 и 02 оказались рамы тележек, в которых образовывались трещины. К недостаткам этих электровозов относится также самопроизвольный подъем пантографа на высоких скоростях движения, недостаточная плавность пуска из-за ограниченного количества пусковых позиций на последовательно-параллельном и параллельном соединениях тяговых электродвигателей, попадание снега на пусковые сопротивления и в тяговые электродвигатели и ряд других, более мелких дефектов.

Учитывая опыт эксплуатации электровозов ЧС3, типа 25Е (ЧС-01 и 02) и 23Е, а также результаты испытаний электровоза ЧС2-02, заводы им. В. И. Ленина спроектировали в 1961 г. для железных дорог Советского Союза шестиосный электровоз постоянного тока типа 34Е, являющийся дальнейшим развитием электровоза типа 25Е.

Первые электровозы типа 34Е0 - ЧС2-003 и ЧС2-004 поступили в Советский Союз в середине 1962 г. Кузов электровоза значительно изменен; рамы тележек выполнены из сваренных по горизонтальной нейтральной плоскости штампованных корытообразных профилей, тогда как у первых двух электровозов рамы были сварены из плоских элементов и имели швы в наиболее напряженных местах. Втулки средних шарниров балансиров выполнены из марганцовистой стали, а втулки шарниров рессорных подвесок - из капрона. Чтобы сравнить влияние различных систем рессорного подвешивания на тяговые свойства локомотива, у электровоза ЧС2-004 продольные балансиры расположены между 2-й и 3-й колесной парой, а у электровоза ЧС2-003 между 1-й и 2-й. Привод от тяговых электродвигателей к колесным парам выполнен по типу привода электровозов серий ЧС3 (привод системы завода Шкода), но с передаточным отношением 44:77=1:1,75; модуль зубчатых колес сохранен равным-12. Главные воздушные резервуары у электровозов расположены под кабинами машиниста; установлено тормозное оборудование системы Дако со скоростным регулятором.

На новых локомотивах применены тяговые электродвигатели AL-4846eT с часовой мощностью по 700 квт. Они отличаются от тяговых электродвигателей этого же типа, установленных на электровозах серии ЧС3 конструкцией подшипниковых щитов и креплением съемных фланцев якоря. Работа якорных подшипников предусмотрена на густой консистентной смазке, тогда как на электровозах серий ЧС1 и ЧС3 якорные подшипники были рассчитаны на жидкую смазку, что неудобно в эксплуатации.

Значительно изменено расположение оборудования, количество и типы вспомогательных машин и электрические схемы. В частности, вместо четырех мотор-вентиляторов системы вентиляции тяговых электродвигателей на электровозах установлены два мотор-вентилятора с расположением их в середине кузова, что позволило уменьшить шум в кабинах. Для мотор-вентиляторов применены электродвигатели постоянного тока напряжением 3000 в мощностью по 24 квт. Эти электродвигатели через клиноременную передачу приводят генераторы тока управления 3А-1731/4 мощностью по 5 квт. Мотор-компрессоры состоят из электродвигателя постоянного тока напряжением 3000 в 1А-3432/4 мощностью 17 квт и трехцилиндрового компрессора К2 производительностью 2,5-2,7 м2/мин при 1350 об/мин вала электродвигателя.

Ранее применявшиеся чугунные пусковые сопротивления на электровозах заменены более легкими фехралевыми сопротивлениями. Силовая схема соединения тяговых электродвигателей для уменьшения числа контакторов выполнена с перемежающимся расположением якорей и обмоток возбуждения электродвигателей, как это сделано на электровозах ВЛ22м без рекуперативного торможения. Главный переключатель, осуществляющий переход с одного соединения тяговых электродвигателей на другое и реостатный пуск, имеет измененные развертки кулачковых шайб; причем количество контактных элементов, служащих для переключения сопротивлений, увеличено с 18 до 22, а осуществляющих переключение электродвигателей уменьшено с 21 до 17. Изменилось и число реостатных позиций, а ходовыми позициями стали 20-, 33-, 42-я. Общее же число позиций главного переключателя сохранилось равным 48, так как уменьшено количество переходных позиций с 6 до 4.

На электровозах установлен измененный тип пантографа. Чтобы удобнее было снимать отдельные аппараты, к которым подведено много проводов цепей управления, соединения этих проводов выполнены специальными малогабаритными штепсельными соединениями по типу применяемых на самолетах. На электровозах установлен небольшой мотор-компрессор с электродвигателем, работающим от аккумуляторной батареи. Форсунки песочниц электровозов выполнены однотипными с форсунками, устанавливаемыми на электровозах отечественной постройки.