Электровоз ЧС2

На железные дороги Советского Союза в 1966 и 1968—1973 гг. продолжали поступать шестиосные пассажирские электровозы ЧС2, которые начали строиться чехословацкими заводами Шкода. В 1962 г. Кузов электровоза ЧС2 опирается на две трехосные тележки, соединенные между собой с помощью межтележечного сочленения с возвращающим пружинным устройством. На главной раме кузова укреплены четыре боковых опоры, через которые кузов опирается на 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 шкворневая.

Колесные пары при новых бандажах имеют диаметр 1250 мм, диаметр шеек осей 180 мм. На одном из центров колеса 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 одной тележки на цилиндрические пружины, находящиеся между второй и третьей колесной парой, опирается продольный балансир. У другой 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, имеющей четыре продольных балансира, служит межтележечное сочленение.

Кузов опирается на каждую тележку через две боковые опоры, нижние части которых укреплены на хомуте 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 совпадали бы. Статический прогиб рессор первичного подвешивания 62 мм, вторичного — 73 мм. Привод от тяговых электродвигателей к колесным парам системы Шкода. Зубчатая передача односторонняя, прямозубая, передаточное отношение 44 : 77 = 1: 1,75.

На электровозе ЧС2 установлено шесть тяговых электродвигателей 2AL-4846eT с последовательным возбуждением. Остовы электродвигателей опираются с одной стороны своими приливами на поперечные балки рамы тележки, а со стороны колесной пары — на специальные балки, укрепленные концами на продольные балки тележки.

Остов тягового электродвигателя цилиндрической формы; внутри остова расположено шесть главных и шесть добавочных полюсов. Якорь выполнен с петлевой обмоткой и уравнительными соединениями. Щеткодержатели укреплены на поворотной траверсе. Вал якоря вращается на двух роликовых подшипниках, смонтированных в подшипниковых щитах. Для обмоток применена изоляция класса В. Основные параметры тяговых электродвигателей при напряжении на зажимах 1500 В следующие:

Максимальная частота вращения якоря 1230 об/мин, расчетное количество охлаждающего воздуха 120 м³/мин. Вес тягового электродвигателя 5250 кгс.

Тяговые электродвигатели электровоза имеют три соединения: последовательное (все шесть соединены последовательно), последовательно-параллельное (две группы по три последовательно включенных электродвигателя соединены параллельно) и параллельное (три группы по два последовательно включенных электродвигателя соединены параллельно). На последовательном соединении имеется, 19 реостатных (пусковых) позиций и одна ходовая (20-я); на последовательно-параллельном— 12 реостатных и ходовая (33-я); на параллельном соединении — 8 реостатных и ходовая (42-я). Переход от последовательного на последовательно-параллельное соединение осуществляется по «мостовой» схеме, от последовательно-параллельного к параллельному — методом замыкания на резисторы. На каждой ходовой позиции возможно получить пять ступеней ослабления возбуждения: 85, 70; 57,5; 47,5 и 40%.

Реостатный пуск и переключение тяговых электродвигателей с одного соединения на другой производится главным групповым переключателем 18КНЗ, имеющим 32 контакторных элемента. Эти элементы включаются и выключаются кулачковыми шайбами, расположенными на валу. Вал приводится во вращение пневматическим механизмом, управляемым электропневматическими клапанами. Групповой переключатель имеет 48 позиций: 39 пусковых, 3 ходовых, 5 промежуточных и нулевую. Изменение отношения тока возбуждения к току якоря (процент возбуждения) осуществляется контакторами переключателя ослабления возбуждения.

На электровозе установлены следующие основные вспомогательные машины: 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 36НКТ-120.

Компрессоры К2 тормозной системы выполнены двухступенчатыми трехцилиндровыми. Компрессоры и вентиляторы приводятся электродвигателями постоянного тока 3000 В соответственно типов 9А-3432/4 и 8А-3432/4 (табл. 8). У этих электродвигателей много однотипных деталей.

Генераторы тока управления 4А-1731/4 укреплены на электродвигателях вентиляторов и приводятся от них с помощью клиноременной передачи. При частоте вращения вала генератора 2600 об/мин, напряжении на его зажимах 60 В и токе 83,5 А генератор развивает номинальную мощность 5 кВт. Номинальное напряжение цепей управления и освещения 48 В.

Защита силовых цепей тяговых электродвигателей, вспомогательных машин и отопления при коротких замыканиях в них осуществлена быстродействующим выключателем 12НС. Этот выключатель рассчитан на номинальный ток 1800 А и отрегулирован на автоматическое выключение при токе 2500 А. Быстродействующий выключатель отключает также силовые цепи при перегрузках тяговых электродвигателей, чрезмерном повышении или понижении напряжения в контактной сети, неполных коротких замыканиях в силовых цепях, сильном боксовании одной из колесных пар, перегрузке в цепи отопления вагонов состава.

Основные размеры электровоза ЧС2

В этих случаях на быстродействующий выключатель воздействуют соответствующие реле.

Контроллер машиниста 20KR, встроенный в общий пульт управления, имеет реверсивную рукоятку, рукоятку ослабления возбуждения и штурвал. Реверсивная рукоятка имеет пять положений: нулевое, вперед, вперед с отключенными тяговыми электродвигателями, назад, назад с отключенными тяговыми электродвигателями; рукоятка ослабления возбуждения — шесть положений: нулевое (полное возбуждение) и пять ступеней ослабления возбуждения. Штурвал соединен с барабаном управления и имеет 44 положения:-«О», «X» и 1—42, соответствующие основным позициям главного переключателя. Барабан управления пружиной связан с командным барабаном, который в необходимой последовательности включает и выключает электропневматические вентили главного переключателя. Специальное блокировочное устройство не позволяет командному барабану находиться в положении, отличающемся от положения главного переключателя более, чем на одну позицию.

Тяговые данные электровоза при диаметре колес 1250 мм и напряжении на выводах тяговых электродвигателей 1500В приведены в таблице. Вес электровоза 125—126 тс. Конструкционная скорость 180 км/ч.; При выпуске электровозов ЧС2 в период 1966—1973 гг. в их конструкцию, как и в предыдущие годы, вносились отдельные изменения. Так, на электровозах № 567 (заводское обозначение 54Е4; до этого в 1966 г. строились электровозы с заводским обозначением 54Е3), изготовленных в 1966 г., было несколько усилено крепление крыши, поставлены пневматические замки на токоприемниках, исключающие их самопроизвольный подъем, применены опорные изоляторы токоприемников из стеклопластика и сделан ряд других незначительных изменений.

С электровоза № 677 (заводское обозначение 54E₅) изменено крепление главных резервуаров, установлены новые аппараты для аварийного режима работы тяговых электродвигателей, применен другой порядок включения калориферов кабин машиниста. С электровоза № 777 (54Е6) усилено крепление кронштейнов тормозных цилиндров, применено дистанционное управление продувкой главных резервуаров, сделан ряд изменений в силовой цепи и цепях управления, смонтированы выводы от отдельных точек электрических цепей для контроля состояния аппаратов и электрических машин. Также внесены небольшие изменения в электрических цепях на электровозах с № 827 (54Е₇); на этих электровозах начали устанавливать новый тип счетчика электроэнергии, новые реле времени. Электровозы с № 877 (заводское обозначение 54Е₈) и с № 905 (54Е₉) существенных изменений в конструкции не имели.

Два электровоза ЧС2 № 718 и № 888 были своего рода юбилейными: электровоз № 718 был тысячным электровозом группы ЧС; №888 — трехтысячным локомотивом заводов Шкода. После 1973 г. электровозы ЧС2 больше не строились.

В процессе эксплуатации и при заводском ремонте электровозов ЧС2 проводились отдельные изменения в электрических цепях. В частности на ряде локомотивов сняты аппараты, предназначенные для перехода на режим реостатного торможения, и отключено питание этих аппаратов. Некоторые аппараты заменены на аппараты отечественного изготовления; производилось успение отдельных деталей механической части.