Электровоз ЧС2 (34E)

Электровоз ЧС2 (34E)

С учетом опыта испытаний и эксплуатации электровозов ЧС3, ЧС2-001, ЧС2-002 заводы Шкода спроектировали и изготовили в 1961 году первые электровозы заводской серии 34E0. Первые электровозы типа 34E0 начали поступать в Советский Союз в середине 1962 года.

Кузов и дизайн у этих электровозов был значительно изменен. Рамы тележек были выполнены из сваренных по горизонтальной плоскости корытообразных профилей, что позволило избежать образования трещин.

Для определения влияния на тяговые качества электровоза разных систем рессорного подвешивания у электровоза ЧС2-004 продольные балансиры расположили между второй и третьей колесными парами, а у ЧС2-003 между первой и второй. На электровоз был применен тяговый привод по типу примененного на электровозе ЧС3 (привод системы Шкода), но с передаточным числом 1,75. Тяговые двигатели были заменены на AL-4846eT с часовой мощностью 700 кВт.

На электровозах изменилось расположение оборудования, изменены применяемые типы вспомогательных машин. Вместо четырех мотор-вентиляторов были установлены два, двигатели этих вентиляторов были рассчитаны на полное напряжение контактной сети — 3000 в. От этих вентиляторов через клиноременную передачу приводились также и генераторы цепей управления. Мотор-компрессоры состояли из электродвигателя постоянного тока мощностью 17 кВт и компрессора К2 (трехцилиндровый двухступенчатый) производительностью 2,5 — 2,7 м3/мин при частоте вращения вала электродвигателя 1350 об/мин. Чугунные пусковые резисторы были заменены на более легкие фехралевые.

Изменения коснулись и силовой схемы электровоза. Для уменьшения числа контактов была изменена схема включения ТЭД (якорь и обмотка возбуждения соседних ТЭД включались последовательно). Изменились ходовые позиции главного переключателя, ими стали 20, 33, 42-я. На электровозе был применен новый контроллер машиниста. Была изменена конструкция токоприемников.

Для удобства ремонта отдельных электроаппаратов, к которым подводилось много проводов цепей управления, соединение жгутов проводов стало выполняться с помощью малогабаритных штепсельных разъемов по типу применяемых в самолетостроении. Для подъема токоприемника был установлен небольшой мотор-компрессор с электродвигателем, работающим от аккумуляторной батареи.

При диаметре колес 1250 мм и напряжении на зажимах ТЭД 1500 в, новые электровозы 34E0 имели следующие параметры: часовой режим — сила тяги 16,5 тс и скорость 91,5 км/ч; продолжительный режим — сила тяги 13,7 тс и скорость 96,9 км/ч. На максимальной скорости 160 км/ч сила тяги составила 8,7 тс при ослаблении возбуждения 40 %.

Электровозы ЧС2-003 и ЧС2-004 испытывались на участке Ленинград — Малая Вишера, где развивали скорость 160 км/ч. В 1965 году электровозы были переданы на Куйбышевскую дорогу. В январе 1975 года эти электровозы были исключены из инвентаря.

С 1962 года начались поставки электровозов заводской серии 34E1, в конструкцию этих электровозов внесены следующие изменения: перенесена из кузова в подкузовные ящики аккумуляторная батарея, изменено расположение сигнальных ламп на пульте, заменен кран вспомогательного тормоза (применен кран условный номер 254), заменен воздухораспределитель (применен 292 — типовой для железных дорог СССР). Система рессорного подвешивания осталась такой как на электровозе ЧС2-004.

С 1963 года начались поставки электровозов заводской серии 34E2. На этих электровозах при неизменном диаметре бандажа (1250 мм) изменена с 75 до 90 мм толщина бандажа (за счет уменьшения диаметра центра колесной пары). С 205 электровоза начата заводская серия 34E3, с 244 — 34E4.

Технические характеристики

Кузов электровоза сварной конструкции представляет собой одну пространственную ферму, включающую в себя пространственную и нижнюю главную раму. Тележки электровоза трёхосные. Тормозное и тяговое усилие от тележек к кузову передаётся через шкворни, жёстко укреплённые в раме кузова, взаимодействующие с шаровыми сочленениями, помещёнными в балках тележек. Предусмотрено свободное поперечное перемещение тележек относительно кузова на 60 мм. Вес кузова передаётся на тележки через четыре боковые опоры. От рамы тележки на колёсные пары вес передаётся через резиновые сайлентблоки, установленные по концам листовых подбуксовых рессор. Буксы электровоза имеют по одному сферическому двухрядному подшипнику, в отверстия букс входят стержни (цапфы), запрессованные в раму тележки — через них передаются горизонтальные усилия. Рессоры второй и третьей колёсных пар первой тележки были соединены между собой продольными балансирами; на второй тележке соединены балансирами четвёртая, пятая и шестая колёсные пары. Между собой тележки соединяются сочленением с пружинным возвращающим устройством, не препятствующим продольному перемещению тележек. Для лучшего вписывания в кривые толщина гребней 2-й и 5-й колёсных пар была уменьшена на 10 мм.

Тяговые электродвигатели электровоза могут соединяться последовательно, последовательно-параллельно, и параллельно. На ходовых позициях каждого соединения было предусмотрено 5 ступеней ослабления возбуждения: 80 %, 65 %, 50 %, 40 %, 35 %. Переход с одного соединения ТЭД на другое осуществляется методом шунтирования электродвигателей резисторами.

Главный переключатель электровоза имеет 39 контакторных элементов, расположенных в два ряда, по обе стороны от кулачковых валов. Привод главного переключателя — пневмодвигателем системы Skoda. Переключатель имеет нулевую, подготовительную (X), 40 рабочих и 6 переходных позиций. Ходовые позиции (то есть позиции, на которых допускается длительная езда) — 22, 33, 40. Ослабление возбуждения осуществляется с помощью отдельного шестипозиционного переключателя с 20 контакторными элементами, похожего по конструкции на главный переключатель, но имеющим лишь один ряд контакторных элементов.

Высоковольтные цепи от токов короткого замыкания и перегрузок защищают быстродействующий выключатель, дифференциальные реле (№ 015 в силовой цепи и № 201 во вспомогательной), реле перегрузки ТЭД и тепловые реле вспомогательных двигателей. Включение двигателей вспомогательных машин и калориферов отопления кабин осуществляется электромагнитными контакторами.

Для охлаждения тяговых электродвигателей и пуско-тормозных резисторов на электровозе установлены два центробежных мотор-вентилятора с электродвигателями постоянного тока, рассчитанными на номинальное напряжение 3 000 В. Мотор-вентиляторы имеют два режима работы: малая скорость (зимний режим) и высокая скорость (летний режим). Для создания запаса сжатого (0.75-0.9 МПа) воздуха на электровозе установлены два мотор-компрессора с электродвигателями постоянного тока, рассчитанными на номинальное напряжение 3 000 В. Мотор-компрессоры имеют два режима работы: автоматический и ручной.

При диаметре колёс 1250 мм, передаточном числе 1,951 и напряжении на ТЭД 1500 в, электровозы развивали в часовом режиме силу тяги 17,3 тс и скорость 72,4 км/ч; в продолжительном режиме силу тяги 14,3 тс и скорость 76,1 км/ч. Максимальная допустимая скорость для опытных электровозов была установлена 140 км/ч, при конструкционной скорости 160 км/ч.

Род тока постоянный 3 кВ
Род службы пассажирский
Осевая формула 3О-3О
Сцепная масса (т) 125 - 126
Нагрузка на ось (т) 20.8 - 21
Конструкционная скорость (км/ч) 160
Максимальная скорость в эксплуатации (км/ч) 140
Сила тяги длительного режима (кгс) 13700
Скорость длительного режима (км/ч) 96.9
Касательная мощность длительного режима (л.с.) 4915
Сила тяги часового режима (кгс) 16500
Скорость часового режима (км/ч) 91.5
Касательная мощность часового режима (л.с.) 5590
Конструкция кузова рамная
Унификация ЧС1 - ходовая часть
Электрический тормоз нет
Длина по осям автосцепок (мм) 18920
Ширина кузова (мм) 3100
Высота по пантографу (мм) 5400 - 6900
Передаточное число редуктора 1.75
Тяговые электродвигатели AL-4846eT
Тип ТЭД коллекторные
Подвешивание ТЭД опорно-рамное
Привод движущих колёсных пар индивидуальный
Тележки бесчелюстные
Диаметр колёс (мм) 1250

Галерея

Электровоз ЧС2-056, станция Новосибирск-Главный

ЧС2 на станции Томск-I

Коридор машинного отделения электровоза ЧС2 серии 34E

Кабина электровоза ЧС2 серии 34E

Фото завода «Шкода». 1962 год

Выставка подвижного состава в 1963 году

Фотография из архива Октябрьской железной дороги

Источники

  • Основная фотография: David Gubler;
  • История и техническое описание: Wikipedia;
  • Технические характеристики: S.C.A.D.O.;