Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Руководствуясь теми же соображениями, что и при проектировании электровоза переменного тока ЧС4Т с реостатным торможением, конструкторы заводов Шкода разработали проект шестиосного пассажирского локомотива с этим видом электрического торможения.
В конце 1972 г. на отечественные железные дороги поступили из ЧССР два электровоза ЧС2Т № 875 и 876 с реостатным торможением (заводское обозначение 63Е0), имеющие значительные отличия от серийных электровозов ЧС2 и ранее построенных электровозов ЧС2Т (заводское обозначение 54Ei и 54Е2), у которых реостатное торможение осуществлялось только четырьмя тяговыми электродвигателями.
Опыт эксплуатации электровозов ЧС2Т (54ЕЬ 54Е2) показал, что при торможении только четырьмя колесными парами, значительном времени перехода с тягового режима в тормозной (до 11 с) и медленном нарастании тормозной силы (10—12 с) реостатное торможение оказалось малоэффективным.
У электровозов ЧС2Т № 875 и 876 кузов выполнен по типу кузова электровоза ЧС4Т, а тележки такие же, как у электровозов ЧС2; при этом длина электровоза по осям автосцепок (18 920 мм) не изменилась. На электровозе установлены более мощные тяговые электродвигатели AL-4846dT. У этих электродвигателей несколько изменена конструкция якоря и полюсов и улучшена теплопередача от обмоток к сердечнику якоря. При напряжении на выводах 1500 В электродвигатели имеют следующие параметры:
|
Режим |
Мощность, кВт |
Ток, А |
Частота вращения якоря, |
|
Часовой |
770 |
545 |
665 |
|
Продолжительный |
680 |
480 |
705 |
Тяговые двигатели, как и на электровозах ЧС2, соединяются последовательно, последовательно-параллельно и параллельно. Ходовые позиции 20-я, 33-я и 42-я, остальные реостатные. На ходовых позициях можно получить пять ступеней ослабленного возбуждения — 85; 70; 57,5; 47,5 и 40%. Секции пусковых резисторов переключаются индивидуальными электропневматическими контакторами, а переход с одного соединения двигателей на другое осуществляется групповым переключателем, который используется также для переключения на тормозной режим. Малое количество позиций группового переключения позволяет быстро осуществить переход на электрическое торможение.
Контроллеры машиниста выполнены по типу контроллеров электровозов ЧС4Т. Возможен автоматический набор позиций, ручной набор, фиксация позиций, ручной сброс и автоматический сброс. Включение и выключение индивидуальных контакторов и управление групповыми переключателями выполняются промежуточным контроллером, установленным в машинном помещении (такой принцип управления был применен ранее на электровозах ВЛ61 отечественной постройки).
В режиме электрического торможения якоря всех шести тяговых электродвигателей соединяются с нерегулируемыми резисторами, а все обмотки возбуждения соединяются последовательно и питаются от импульсного преобразователя, который в свою очередь присоединен параллельно секции тормозного резистора и питается ответвленной частью тормозного тока, что позволяет производить электрическое торможение независимо от наличия напряжения в контактной сети. В момент включения электрического торможения обмотки возбуждения тяговых электродвигателей получают питание от аккумуляторной батареи.
При среднеизношенных бандажах (1205 мм) и передаточном отношении редукторов 44:77=1:1,75 электровоз имеет следующие тяговые данные при часовом и продолжительном режимах: сила тяги 19400 и 16200 кгс; скорость 86,4 и 91,5 км/ч. Максимальный ток якорей тяговых двигателей при электрическом торможении 600А, максимальный ток возбуждения 500 А. Максимальная мощность при реостатном торможении (до 4400 кВт) реализуется при скорости 90—160 км/ч. При скорости ниже 45—55 км/ч необходимо применить пневматические тормоза состава. Тормозная сила при скорости 160 км/ч 11500 кгс, при скорости 100 км/ч — 19 000 кгс. Сцепной вес электровоза 126 тс. Электровозы прошли тяговые и энергетические испытания на участке Ленинград — Малая Вишера Октябрьской дороги.
Электровозы ЧС2Т строились заводами Шкода в 1974 г. и 1975 г. и поступали для обслуживания пассажирских поездов на линии Москва — Ленинград. В конце 1974 г. был построен тысячный электровоз группы ЧС2—ЧС2т-1000.
В 1976 г. заводы Шкода продолжали строить шестиосные пассажирские электровозы постоянного тока ЧС2Т (заводское обозначение 63Ег), опытные образцы которых (заводское обозначение 53Е0) были изготовлены в 1972 г., а первая партия таких локомотивов (заводское обозначение 63Ei) поступила на железные дороги Советского Союза в 1974—1975 гг. Электровозы оборудованы реостатным электрическим тормозом.
В механической части электровозов ЧС2Т широко использованы уже применявшиеся конструкции: кузов выполнен по типу кузова электровоза ЧС4Т, а тележки такие же, как у очень распространенных на линиях, электрифицированных на постоянном токе, шестиосных электровозов ЧС2.
Основные размеры электровоза ЧС2Т
На главной раме кузова укреплены четыре боковые опоры, через которые кузов опирается на две трехосные тележки, и два центральных шкворня для передачи от тележек к кузову тягового усилия. Стенки кузова выполнены в виде панелей, изготовленных из профильной и листовой стали.
Рамы тележек состоят из двух продольных сварных балок коробчатого сечения, соединенных между собой четырьмя поперечными балками; одна из поперечных балок является шкворневой.
Колесные пары при новых бандажах имеют диаметр 1250 мм. На одном из колесных центров сделан конический прилив, к которому крепится зубчатое колесо. Буксы выполнены с одним двухрядным сферическим роликовым подшипником. В боковых приливах буксы сделаны отверстия, в которые входят стальные цапфы, укрепленные в раме тележки. Буксы могут перемещаться в вертикальном направлении по этим цапфам.
К нижней части корпуса буксы подвешена листовая рессора, на концы которой опираются цилиндрические пружины. У первой тележки на цилиндрические пружины, находящиеся между второй и третьей колесными парами, опирается продольный балансир, у второй тележки такие балансиры помещены между четвертой и пятой, а также между пятой и шестой колесными парами. Продольные балки тележек шарнирно опираются на средние точки балансиров и не связанные с балансирами цилиндрические пружины. Дополнительной опорой для тележки с четырьмя продольными балансирами служит межтележечное сочленение, которое имеет возвращающее устройство.
Нижние части боковых опор кузова укреплены на хомутах листовых рессор системы люлечного подвешивания. Концы листовых рессор с помощью шарнирных подвесок соединены с кронштейнами, укрепленными на раме тележек.
Применение нежесткой связи кузова с тележками в поперечном направлении значительно снижает воздействие электровоза на путь при входе в кривые. В этом случае первоначально на наружный рельс действует только сила от массы тележки, а затем постепенно по мере отклонения люлечного подвешивания увеличивается горизонтальная сила от массы кузова. При движении электровоза по прямому участку пути и отклонении тележки от продольной оси кузова возникает горизонтальная сила, стремящаяся возвратить тележку и кузов в положение, при котором их продольные оси совпадают. Статический прогиб рессор первичного подвешивания 62 мм, вторичного — 73 мм.
Привод от тяговых электродвигателей к колесным парам по конструкции незначительно отличается от привода электровозов ЧС4Т (системы Шкода). Зубчатая передача односторонняя, прямозубая, передаточное число 77:44=1,75.
На каждой тележке установлены три тормозных цилиндра диаметром 12" — по одному на колесную пару. Нажатие колодок на колесные пары двустороннее.
На электровозе ЧС2Т установлены шесть тяговых электродвигателей AL-4846dT с последовательным возбуждением. Остовы электродвигателей опираются с одной стороны своими приливами на поперечные балки рамы тележки, а со стороны колесной пары — на специальные балки, концы которых опираются на продольные балки тележки.
Остов тягового электродвигателя цилиндрической формы; внутри остова расположены шесть главных и шесть добавочных полюсов. Якорь выполнен с петлевой обмоткой и уравнительными соединениями. Сечение проводников обмотки по сравнению с обмоткой якоря электродвигателя электровоза ЧС2 увеличено на 10 %. Щеткодержатели укреплены на поворотной траверсе. Вал якоря вращается в двух роликовых подшипниках, смонтированных в подшипниковых щитах. Для обмоток якоря применена изоляция класса В, для катушек полюсов — класса F.
При напряжении на зажимах 1500 В электродвигатели имеют следующие параметры:
|
Режим |
Мощность, кВт |
Ток, А |
Частота вращения якоря, об/мин |
|
Часовой |
770 |
545 |
665 |
|
Продолжительный |
680 |
480 |
705 |
Максимальная частота вращения якоря 1230 об/мин, расход охлаждающего воздуха 120 м3/мин. Масса тягового электродвигателя 5250 кг.
Тяговые электродвигатели могут соединяться последовательно, последовательно-параллельно и параллельно. Секции пусковых резисторов переключаются индивидуальными электропневматическими контакторами, а переход с одного соединения электродвигателей на другое осуществляется групповым переключателем; последний используется также для переключения на тормозной режим.
Групповой переключатель 1KND1 имеет шесть положений: разомкнутая цепь тяговых электродвигателей, последовательное соединение тяговых электродвигателей с введенными в их цепь резисторами, соединения тяговых электродвигателей без сопротивлений (три положения), соединение в режиме реостатного торможения. Переключатель состоит из 10 контакторов с дугогашением, 24 контакторов без дугогашения, кулачкового вала и пневматического привода. Малое количество позиций группового переключателя позволяет быстро осуществить переход на электрическое торможение.
На электровозе установлены токоприемники 17РР и быстродействующий выключатель 12НСЗ такие же по конструкции, как и на электровозах ЧС2.
Контроллер машиниста 1KRD3 имеет штурвал и реверсивную рукоятку по типу контроллера электровоза ЧС4Т. При установке штурвала в верхнее положение возможны автоматический или ручной набор позиций, их фиксация, ручной или автоматический сброс. Ходовые позиции: 20, 33, 42-я; остальные — реостатные. Включение и выключение индивидуальных контакторов и управление групповыми переключателями выполняются промежуточным контроллером, установленным в машинном помещении. В нижнем положении штурвала возможно на ходовых позициях осуществить пять ступеней ослабления возбуждения: 85; 70; 57,5; 47,5; 40 %.
В режиме электрического торможения якоря всех шести тяговых электродвигателей соединяются с нерегулируемыми резисторами, а все обмотки возбуждения соединяются последовательно и питаются от импульсного преобразователя. Последний подключается параллельно к секции тормозного резистора и питается частью тормозного тока. Это позволяет производить торможение независимо от наличия напряжения в контактной сети. В момент включения электрического торможения обмотки возбуждения тяговых двигателей получают питание от аккумуляторной батареи.
На электровозе установлены два мотор-компрессора для подачи сжатого воздуха в тормозную и пневматическую системы, два мотор-вентилятора для охлаждения тяговых электродвигателей и пусковых резисторов, вспомогательный мотор-компрессор для подъема токоприемника и включения быстродействующего выключателя, два генератора тока управления, вырабатывающие постоянный ток для цепей управления, освещения и заряда аккумуляторной батареи (NKT-120; емкость 160 А- ч, номинальное напряжение 48 В).
Компрессоры K2-Lok тормозной системы двухступенчатые трехцилиндровые. Компрессоры и вентиляторы приводятся электродвигателями постоянного тока соответственно типов 9А-3432/4 и 1А-2839/4. Основные данные этих электродвигателей:
|
Параметры электродвигателей на электровозах ЧС-2т |
||
|
Основные данные |
Тип электродвигателя |
|
|
9А-3432/4 |
1А-2839/4 |
|
|
Номинальная мощность, кВт |
21 |
28 |
|
Ток, А |
8,3 |
21,5 |
|
Частота вращения якоря, об/мин |
1700 |
1860 |
|
Номинальное напряжение, В |
3000 |
1500 |
|
Масса, кг |
875 |
465 |
Генераторы тока управления 4А-1731/4 укреплены на электродвигателях вентиляторов и приводятся от них с помощью клиновых ремней. При частоте вращения вала генератора 2600 об/мин, напряжении на его зажимах 60В и токе 83,5 А генератор развивает номинальную мощность 5 кВт. Электродвигатель 9А-3432/4 для привода компрессоров и генераторы тока управления 4А-1731/4 ранее устанавливались на электровозах ЧС2.
При новых бандажах (1250 мм) электровоз имеет следующие тяговые параметры:
|
Тяговые данные электровозов ЧС-2т |
||
|
Режим |
Сила тяги, кН (кгс) |
Скорость, км/ч |
|
Часовой |
181 (18500) |
89 |
|
Продолжительный |
153 (15600) |
93 |
Максимальный ток якорей тяговых двигателей при электрическом торможении 600 А, максимальный ток возбуждения 500 А. Максимальная мощность при реостатном торможении (до 4400 кВт) реализуется при скорости 90—160 км/ч. При скорости ниже 45—55 км/ч необходимо применять пневматические тормоза состава. Тормозная сила при максимальной скорости 160 км/ч 113 кН (11 500 кгс), при скорости 100 км/ч 285 кН (29 000 кгс). Сцепная масса электровоза в рабочем состоянии 128 т.
Электровозы ЧС2Т поступили для эксплуатации на Октябрьскую железную дорогу.
На электровозах типа 63Е2 (№ 1025—1062) в отличие от электровозов типа 63Ei в кабинах машиниста установлены кондиционеры, сделаны незначительные конструктивные улучшения.
|
Род службы |
Пассажирский |
|
Осевая формула |
30-30 |
|
Годы выпуска |
1972, 1974—1976 |
|
Ток |
Постоянный 3 кВ |
|
Инвентарные номера |
875, 876, 945—1062 |
|
Восьмизначные номера на дорогах России и СНГ (на 2005 год) |
1101900 - 1102099 |
|
Железнодорожные администрации-собственницы |
Россия |
|
Диапазон резерва серии |
нет |