Конструкция электровоза вл10у кратко

Обновлено: 06.07.2024

Электровозы ВЛ10 и ВЛ10У (рис. I, 2) предназначены для работы с грузовыми поездами на магистральных железных дорога i СССР, электрифицированных на постоянном токе с напряжением в контактной сети 3000 В.

Все оборудование электровозов рассчитано на надежную работу при напряжении в контактной сети от 2200 до 4000 В. Изменение температуры окружающего воздуха вне кузова допускается о г -50 до -И 0 °С при влажности воздуха 90%, замеренной при температуре +27 °С. Высота над уровнем моря не более 1200 м.

Электровозы ВЛ10 выпускались серийно Тбилисским электровозостроительным заводом (ТЭВЗ) с 1967 г. (электровозы ,\Ь 0001-500 и с № 1500), а Новочеркасским электровозостроительным заводом (НЭВЗ) с 1969 г. (с электровоза № 501).

В соответствии с заданием МПС с 1976 г. ТЭВЗ (с электровоза Л"? 101) и НЭВЗ (с № 001) взамен электровозов ВЛ10 выпускаются электровозы ВЛ10 (у - утяжеленный), на которых нагрузка от колесной пары на рельсы увеличена до 25 тс вместо 23 тс. Что касается механической, электрической и пневматической частей, электровозы ВЛ10 и ВЛ 10у идентичны, если не учитывать технические усовершенствования, внедряемые в процессе серийного выпуска этих электровозов.

Механическая часть электровозов ВЛ10 и ВЛ10у максимально унифицирована с механической частью электровозов ВЛ8015 и ВЛ80Т. Отличие составляют отдельные конструктивные элементы под установку оборудования в кузове и на крыше. Они имеют также разные передаточные числа тяговой зубчатой передачи, так как типы применяемых тяговых двигателей различны. Основные технические данные электровозов ВЛ10 и ВЛ10у следующие:

Электровозы ВЛ10 и ВЛ10у состоят из двух сочлененных между собой автосцепкой СА-3 секций. На электровозах ВЛ10 выпуска до 1975 г. каждая секция опиралась на две двухосные несочлененные тележки через упругие опоры. На электровозах ВЛ10у и В Л 10 выпуска с 1975 г. секции кузова на тележках опираются с помощью люлечного подвешивания, которое в значительной, степени улучшает горизонтальную динамику электровоза.

Сварные рамы тележек обладают повышенной надежностью, в процессе изготовления их подвергают тщательному контролю с применением современной аппаратуры. Тележки оборудованы бесчелюстными буксами с роликовыми подшипниками повышенной долговечности. Перемещение букс относительно рамы происходит за счет деформации сдвига резинометаллических блоков. Рессорное подвешивание обеспечивает эффективное смягчение вертикальных толчков при прохождении электровозом неровностей пути.

На электровозах ВЛ10 и ВЛ10у установлено по восемь тяговых двигателей. Тяговые электродвигатели имеют последовательное возбуждение, опорно-осевое подвешивание, принудительную вентиляцию и мощность при часовом режиме по 670 кВт. Электродвигатели обладают надежностью и высоким к. п. д. Вращающий момент от тягового двигателя на колесные пары передается двусторонней одноступенчатой цилиндрической косозубой передачей.

Для регулирования частоты вращения тяговых двигателей предусмотрены три вида их соединения: последовательное (С), последовательно-параллельное (СП) и параллельное (П). Кроме того, на всех этих соединениях предусмотрена работа тяговых электродвигателей при ослабленном возбуждении с коэффициентом возбуждения 0,75; 0,55; 0,43; 0,36. Электрические цепи электровоза получают питание от контактного провода через токоприемники, обеспечивающие надежный токосъем при любых скоростях движения электровоза.

На электровозах, кроме тормозов с пневматическим и ручные управлением, предусмотрено рекуперативное торможение, которое значительно повышает безопасность движения поездов и обеспечивает большую экономию электроэнергии, уменьшает нзнос бандажей и тормозных колодок. Рекуперативное торможение возможно при всех трех видах соединений тяговых двигателей. При рекуперативном торможении обмоткн возбуждения тяговых двигателей питаются от преобразователя постоянного тока. Широкий диапазон регулирования частоты вращения тяговых электродвигателей позволяет наиболее полно использовать технические возможности электровоза и значительно повысить его экономичность.

В средней части каждой секции электровозов ВЛ10 и В Л 10у расположена высоковольтная камера с электроаппаратурой, имеющая сетчатые ограждения. Двери камер имеют блокировки, обеспечивающие их открытие только при опущенном токоприемнике. Электрическая аппаратура обладает необходимой надежностью и имеет блочное расположение, значительно облегчающее ее обслуживание и ремонт. Узлы аппаратуры, подверженные в процессе работы интенсивному нагреву, имеют принудительное охлаждение. Воздух для их охлаждения подается по воздухопроводу от центробежного вентилятора. Расположение оборудования внутри кузова обеспечивает свободный проход и доступ для осмотра электрической аппаратуры.

Легкая сварная цельнометаллическая конструкция кузова с несущей рамой имеет большую прочность и жесткость. По концам кузова расположены удобные кабины управления, отделенные от машинных помещений перегородками. Обшивка кабины управления имеет улучшенное теплозвукоизодяциониое. ограждение из полимерных материалов. В кабине управления снижен уровень шума н вибрации. Созданы улучшенные гигиенические условия труда для локомотивной бригады.

Внутри кабины установлены пульты управления, устройства для подогрева воздуха, вентиляторы, радиостанция, локомотивная сигнализация и другое оборудование, создающее удобства для обслуживания электровоза. Широкие стекла шабины снабженные пневматическими стеклоочистителями, обеспечивают хорошую видимость пути и контактной сети.

Содержание

Предыстория электровоза

Спроектированные в 1952 году электровозы серии ВЛ8 к началу 1960-х годов уже не отвечали возросшим требованиям железных дорог СССР. Эти электровозы имели тяговые электродвигатели мощностью всего 525 кВт, тяжёлые литые тележки, жёсткое рессорное подвешивание и чрезмерно шумную из-за неудачного расположения вспомогательных машин кабину.

Первые электровозы

Первый электровоз и небольшая установочная партия электровозов ВЛ10 имели существенные отличия от серийных. В первом электровозе кузов каждой секции электровоза опирался на две двухосные тележки через четыре боковые опоры шарового типа. В кузове каждой секции установлено различное оборудование, электроаппараты и электромашины. Рамы кузова служили для передачи тяговых и тормозных усилий. По концам кузова, со стороны кабины машиниста были установлены автосцепки СА-3, а между собой секции соединялись постоянной сцепкой по типу сцепки тепловоза ТЭ2.

Рессорное подвешивание имееет суммарный статический прогиб 111 мм, в том числе: 63 мм на цилиндрических пружинах боковых опор и 48 мм на цилиндрических пружинах рессор тележек. Тяговое усилие передаётся с рам тележки на кузов через шкворневые узлы. Буксы тележек имеют роликовые подшипники. Тяговое и тормозное усилие на раму тележки передаётся через поводки с резино-металлическими блоками (аналогично конструкции, применённой на электровозах ВЛ60). Для уменьшения колебаний и вибрации кузова между буксами и рамами тележек были установлены фрикционные гасители колебаний, между рамами тележек и кузовом — гидравлические гасители. На электровозе также было установлено противоразгрузочное устройство, предотвращавшее разгрузку первых по ходу движения колёсных пар от возникающего момента.

Тяговые электродвигатели (ТЭД) ТЛ-2 мощностью 650 кВт (в часовом режиме) каждый, имеют опорно-осевое подвешивание. ТЭД выполнен с шестью основными и шестью добавочными полюсами. Остов ТЭД, подшипниковый щит, вал якоря, малая шестерня, щёточный аппарат были выполнены унифицированными с ТЭД НБ-412М электровоза ВЛ60.

Силовая электрическая схема очень близка к схеме ВЛ8. Возможны три соединения тяговых электродвигателей:

последовательное (С — все 8 тяговых двигателей соединены последовательно, напряжение на зажимах ТЭД 375 В);
последовательно-параллельное (СП — ТЭД соединены в две параллельные цепи по четыре ТЭД в каждой, напряжение на зажимах ТЭД 750 В);
параллельное (П — ТЭД соединены в четыре цепи по два ТЭД последовательно, напряжение на зажимах ТЭД 1500 В).

Ходовые (с полностью выведенным пусковым реостатом) позиции: 16-я (С), 27-я (СП) и 37-я (П).

История выпуска электровозов

Электровозы строились на Тбилисском электровозостроительном заводе с 1961 по 1976 год, а также Новочеркасским электровозостроительным заводом (НЭВЗ) с 1969 по 1976 год. Механическую часть для всех электровозов выпускал НЭВЗ. В соответствии с заданием МПС с 1976 года ТЭВЗ (с электровоза № 101) и НЭВЗ (с № 001) взамен электровозов ВЛ10 выпускаются электровозы ВЛ10у (у — утяжеленный), на которых нагрузка от колесной пары на рельсы увеличена до 25 тс вместо 23 тс.

Конструкция электровоза

1. Техническая характеристика

Электровозы ВЛ10 и ВЛ10У предназначены для работы с грузовыми поездами на магистральных железных дорога СССР, электрифицированных на постоянном токе с напряжением в контактной сети 3000 В.

Все оборудование электровозов рассчитано на надежную работу при напряжении в контактной сети от 2200 до 4000 В. Изменение температуры окружающего воздуха вне кузова допускается от —50 до -И 0 °С при влажности воздуха 90%, замеренной при температуре +27 °С. Высота над уровнем моря не более 1200 м.

Электровозы ВЛ10 выпускались серийно Тбилисским электровозостроительным заводом (ТЭВЗ) с 1967 г. (электровозы №001—500 и с № 1500), а Новочеркасским электровозостроительным заводом (НЭВЗ) с 1969 г. (с электровоза № 501).

В соответствии с заданием МПС с 1976 г. ТЭВЗ (с электровоза №101) и НЭВЗ (с № 001) взамен электровозов ВЛ10 выпускаются электровозы ВЛ10 (у — утяжеленный), на которых нагрузка от колесной пары на рельсы увеличена до 25 тс вместо 23 тс. Что касается механической, электрической и пневматической частей, электровозы ВЛ10 и ВЛ10У идентичны, если не учитывать технические усовершенствования, внедряемые в процессе серийного выпуска этих электровозов.

Механическая часть электровозов ВЛ10 и ВЛ10У максимально унифицирована с механической частью электровозов ВЛ80 и ВЛ80Т. Отличие составляют отдельные конструктивные элементы под установку оборудования в кузове и на крыше. Они имеют также разные передаточные числа тяговой зубчатой передачи, так как типы применяемых тяговых двигателей различны. Основные технические данные электровозов ВЛ10 и ВЛ10У следующие:

Номинальное питающее напряжение - 3000 В

Ширина колеи - 1520 мм

Мощность часового режима тяговых двигателей - 5 360 кВт

Мощность продолжительного режима тяговых двигателей - 4 600 кВт

Передаточное отношение зубчатой передачи - 88/23

Сила тяги часового режима - 39 500 кгс

Сила тяги продолжительного режима - 3 200 кгс

Скорость часового режима - 48,7 км/ч

Скорость продолжительного режима - 51,2 км/ч

Конструкционная скорость - 100 км/ч

Нажатие колесной пары на рельс - 25±0,5 тс

Высота оси автосцепки от головки рельса при новых бандажах - 1040—1080 мм

Диаметр колеса по кругу катания при новых бандажах - 1 259 мм

Наименьший радиус проходимых кривых при скорости 10 км/ч - 125 м

Длина электровоза по осям автосцепки - 32 840 мм

Электровозы ВЛ10 и ВЛ10У состоят из двух сочлененных между собой автосцепкой СА-3 секций. На электровозах ВЛ10 выпуска до 1975 г. каждая секция опиралась на две двухосные не сочлененные тележки через упругие опоры. На электровозах ВЛ10у и ВЛ10, начиная с 1975 г. выпуска, секции кузова на тележках опираются с помощью люлечного подвешивания, которое в значительной степени улучшает горизонтальную динамику электровоза.

На электровозах ВЛ10 и ВЛ10У установлено по восемь тяговых двигателей. Тяговые электродвигатели имеют последовательное возбуждение, опорно-осевое подвешивание, принудительную вентиляцию и мощность при часовом режиме по 670 кВт. Электродвигатели обладают надежностью и высоким к. п. д. Вращающий момент от тягового двигателя на колесные пары передается двусторонней одноступенчатой цилиндрической косозубой передачей.

На электровозах, кроме тормозов с пневматическим и ручные управлением, предусмотрено рекуперативное торможение, которое значительно повышает безопасность движения поездов и обеспечивает большую экономию электроэнергии, уменьшает износ бандажей и тормозных колодок. Рекуперативное торможение возможно при всех трех видах соединений тяговых двигателей. При рекуперативном торможении обмотки возбуждения тяговых двигателей питаются от преобразователя постоянного тока. Широкий диапазон регулирования частоты вращения тяговых электродвигателей позволяет наиболее полно использовать технические возможности электровоза и значительно повысить его экономичность.

В средней части каждой секции электровозов ВЛ10 и ВЛ10У расположена высоковольтная камера с электроаппаратурой, имеющая сетчатые ограждения. Двери камер имеют блокировки, обеспечивающие их открытие только при опущенном токоприемнике. Электрическая аппаратура обладает необходимой надежностью и имеет блочное расположение, значительно облегчающее ее обслуживание и ремонт. Узлы аппаратуры, подверженные в процессе работы интенсивному нагреву, имеют принудительное охлаждение. Воздух для их охлаждения подается по воздухопроводу от центробежного вентилятора. Расположение оборудования внутри кузова обеспечивает свободный проход и доступ для осмотра электрической аппаратуры.

Легкая сварная цельнометаллическая конструкция кузова с несущей рамой имеет большую прочность и жесткость. По концам кузова расположены удобные кабины управления, отделенные от машинных помещений перегородками. Обшивка кабины управления имеет улучшенное теплозвукоизоляционное. ограждение из полимерных материалов. В кабине управления снижен уровень шума и вибрации. Созданы улучшенные гигиенические условия труда для локомотивной бригады.

Внутри кабины установлены пульты управления, устройства для подогрева воздуха, вентиляторы, радиостанция, локомотивная сигнализация и другое оборудование, создающее удобства для обслуживания электровоза. Широкие стекла шабины, снабженные пневматическими стеклоочистителями, обеспечивают хорошую видимость пути и контактной сети.

Механическая часть

Электровоз состоит из двух четырёхосных секций. По кузову и тележкам унифицирован с электровозом ВЛ80 К . Кузов каждой секции электровоза опирается на две двухосные тележки, в нём установлено различное оборудование, электроаппараты и электромашины.

Длина электровоза составляет 32,04 метра.

Силовая схема и электромашины

Для обеспечения токосъёма с контактной сети использованы два токоприёмника типа пантограф Т-5М1 (П-5), расположенные по концам каждой секции. Внутри секция делится на три отсека — в начале секции находится кабина, в середине высоковольтная камера (ВВК), отгороженная от проходов сетчатыми ограждениями, пневматически блокируемыми в закрытом положении при поднятии токоприёмника (при незакрытых шторах токоприёмники не поднимаются), в хвосте машинное отделение. В высоковольтной камере расположена практически вся коммутационная и защитная аппаратура секции — реверсор РК и тормозной переключатель ТК, переключатель ПкГ-6, переключащий тяговые двигатели секции с последовательно-параллельного (сериес-параллельного, СП) соединения на параллельное (П), линейные, реостатные, шунтирующие и быстродействующие контакторы, дифференциальные реле и реле боксования, и другие аппараты.

Имеются различие между высоковольтными камерами первой и второй секций. Из главных: в ВВК первой секции размещены быстродействующий выключатель БВ-1, защищающий тяговые двигатели, и переключатель ПкГ-4, переключающий секции с последовательного (сериесного, С) соединения на СП, в в ВВК второй секции находится БВ-2, защищающий вспомогательные машины, и переключатель мотор-вентиляторов ПШ, переключающий их с низкой скорости на высокую. Различия имеются и в целом по секциям — регистрирующий скоростемер и радиостанция установлены также только на одной секции.

В машинном отделении расположены три вспомогательные машины секции. Главная машина — мотор-вентилятор. Он состоит из высоковольтного (работающего при напряжении контактной сети) коллекторного двигателя и насаженных на его вал центробежного вентилятора, охлаждающего тяговые двигатели и ВВК электровоза, и коллекторного генератора тока управления, вырабатывающего постоянный ток напряжением 50 В для питания цепей управления и освещения. Двигатели мотор-вентиляторов секци могут быть соединены последовательно (режим низкой скорости) и параллельно (режим высокой скорости).

Для обеспечения электровоза сжатым воздухом используется мотор-компрессор, состоящий из двигателя, схожего с двигателем мотор-вентилятора, и унифицированного трёхцилиндрового тепловозного компрессора КТ-6. Сжатый воздух используется для обеспечения работы тормозов на локомотиве и в поезде, обеспечения работы пневмоконтакторов, пневматических блокировок высоковольтной камеры, подачи звуковых сигналов свистком (тихий) и тифоном (громкий), работы пневмопривода стеклоочистителей. Редуктора между двигателем и компрессором нет, поэтому двигатель выполнен на частоту вращения 440 мин -1 и не может самовентилироваться, для его охлаждения подведён воздух от мотор-вентилятора.

Для питания обмоток возбуждения тяговых двигателей в режиме рекуперативного торможения, когда все обмотки соединены последовательно, используется преобразователь (возбудитель), представляющий собой объединённе в одном корпусе высоковольтный двигатель и коллекторный генератор, вырабатывающий постоянный ток малого напряжения (до 60 В) для питания обмоток возбуждения. Максимальный ток генератора — 800 А. На валу возбудителя установлено реле оборотов РКО-28, отключающее двигатель при превышении частоты вращения. Возбуждение генератора — от батареи электровоза через резистор, сопротивление резистора машинист уменьшает перемещением на себя тормозной рукоятки контроллера, при этом растёт вырабатываемое преобразователем напряжение, а с ним напряжение, вырабатываемое тяговыми двигателями, и тормозное усилие.

Эксплуатация электровоза допускается на высоте не более 1200 м над уровнем моря. Рекуперативное торможение возможно на всех трех соединениях. Работа по системе многих единиц заводской схемой электровоза не предусмотрена, но с 1983 г. началось оборудование электровозов ВЛ10 аппаратурой СМЕТ (Система Многих Единиц Телемеханическая).

Электровоз ВЛ10 у

ВЛ10 у — утяжелённый электровоз, колёса которого имеют бо́льшую силу сцепления с рельсами, благодаря чему он способен возить более тяжёлые составы. По механической части он унифицирован с электровозами ВЛ80Т, ВЛ80С, ВЛ80Р. Кузов, экипажная часть, пневматическое и основное оборудование унифицировано с электровозами ВЛ10, ВЛ11, ВЛ11М. По сравнению с ВЛ10 на ВЛ10 У нагрузка от колесной пары на рельсы увеличена до 25 тс вместо 23 тс.

Использование

Ссылки

Электровозы постоянного тока

С_С — 1932—1934 | ВЛ19 — 1932—1938 | ПБ21 — 1934 | СК — 1936—1938 | ВЛ22 — 1938—1958 | ВЛ8 — 1953—1967 | ВЛ23 — 1956—1961 | ЧС1 — 1957—1960 | ЧС2 — 1958—1973 | ЧС3 — 1961 | ВЛ10 — 1961—1977 | ВЛ12 — 1973, 1974 | ЧС200 — 1974—1979 | ВЛ11 — 1975—. | ЧС6 — 1979—1981 | ЧС7 — 1983—2000 | ВЛ15 — 1984—1991 | ДЭ1 — 1995—2008

ОР22 — 1938 | ВЛ61 — 1954—1957 | ВЛ60 — 1957—1967 | Ф — 1959—1960 | ВЛ80 — 1961—1994 | ВЛ62 — 1962—1963 | ЧС4 — 1965—1972 | ВЛ40 — 1966, 1969 | ВЛ81 — 1976 | ВЛ83 — 1976 | ВЛ84 — 1979 | ЧС8 — 1983—1989 | ВЛ85 — 1983—1994 | ВЛ86 ф — 1985 | ВЛ65 — 1992—1998 | ЭП1 — 1998—… | ЭП200 — 1997 | ДС3 — 2002— | Э5К — 2004—… | KZ4A — 2004—… | ВЛ40У — 2004—… | 2ЭЛ5 — 2005—…

Двухсистемные электровозы

ЧС5 — 1966 | ВЛ82 — 1966—1979 | ЭП10 — 2005—2006

ВЛ41 — 1963—1964 | ВЛ26 — 1966—1967

В — 1933 | IV-КП — 1949—1956 / | II-КП4 — 1952—1956 | — 1956-1962 | — 1961-1965 | — 1957—1971 | ЕЛ2 — 1957—1967 | ЕЛ21 — 1981—1986 | — 1977 | — 1980 | — 1975-… Узкоколейные электровозы

ВЛ10 – основной грузопассажирский электровоз постоянного тока на железнодорожных линиях СССР. Выпускался на электровозостроительных заводах Тбилиси и Новочеркасска с 1961 года, являлся самым массовым из всей линейки электровозов данных заводов.

Технические характеристики

Род службы: грузовой, пассажирский
Конструкционная скорость: 100 км/ч
Вид электрического торможения: рекуперативное
КПД: 90,2 %
ТЭД: ТЛ-2
Подвешивание ТЭД: опорно-осевое
Регулировочная система: контактно-реостатная
Ширина колеи: 1520 мм
Минимальный радиус кривых: 125 м
Диаметр колес: 1250 мм
Колесная база секции: 10500 мм
Высота: 5121 мм
Ширина: 3160 мм
Длина секции: 16420 мм
Полный служебный вес: 184 т
Род тока: постоянный
Напряжения контактной сети: 3 кВ

История создания

ВЛ10 (Владимир Ленин) пришел на смену электровозу ВЛ8, который в начале 1960-х годов перестал соответствовать требованиям железных дорог Советского Союза. На ВЛ8 были установлены маломощные тяговые электродвигатели (525 кВт), тяжелые тележки и очень жесткое рессорное подвешивание. Плохо продуманное расположение машин способствовало повышенному шуму в кабине.

Первые экземпляры ВЛ10 значительно отличались от серийных. Так, первый электровоз имел две двухосные тележки на каждую секцию, на которые через четыре боковые шаровые опоры опирался кузов.

Внутри кузова были установлены электрические аппараты, вспомогательные машины и другое оборудование. Рама кузова использовалась для передачи тягово-тормозных усилий. Между собой секции соединялись сцепкой постоянного типа по аналогии с тепловозом ТЭ2, а по торцам кузова со стороны кабины машиниста устанавливались автосцепки СА-3.

Тяговые электродвигатели ТЛ-2 имели опорно-осевое подвешивание, мощность каждого ТЭД в часовом режиме составлял 650 кВт. Почти все части ТЭД от подшипникового щита до щеточного аппарата были выполнены унифицированными с электродвигателями электровоза ВЛ60.

Механическая часть

Тележки и кузов ВЛ10 унифицированы с электровозом ВЛ80к. Кузов каждой из двух секций опирается на две тележки по две оси. В кузове установлены электрические машины и вспомогательное оборудование.

Тягово-тормозные усилия на тележку передаются через тяговые поводки с резинометаллическими амортизирующими блоками. Через шкворневые узлы тяговые усилия передаются на кузов электровоза. Уменьшение вибрации и колебаний кузова осуществляется с помощью гидравлических гасителей, установленных между кузовом и тележкой, и фрикционных гасителей колебаний, которые находятся между рамой тележки и буксой.

Буксы тележки выполнены с роликовыми подшипниками. Для предотвращения разгрузки первых колесных пар по ходу движения на электровозе предусмотрено противоразгрузочное устройство.

Электрические машины и силовая схема

Токосъем с контактной сети обеспечивается двумя токоприемниками Т-5М1, которые расположены по концам секций.

Внутри каждая секция делится на три камеры: в конце расположено машинное отделение, в середине находится высоковольтная камера (ВВК). Высоковольтная камера отделяется от проходов сетчатыми ограждениями, которые пневматически блокируются при поднятии токоприемников. При незакрытых шторах ограждения поднятие токоприемников не происходит. В начале секции расположена кабина машиниста.

В ВВК расположены все защитные, блокирующие и коммутационные аппараты. При этом высоковольтные камеры на каждой секции отличатся: на первой секции в ВВК расположены БВ-1 (быстродействующий выключатель), предназначенный для защиты тяговых электродвигателей, и переключатель ПкГ-4, производящий переключения схемы соединения ТЭД с С на СП. Во второй ВВК находится БВ-2 для защиты вспомогательных машин, а также ПШ – переключатель, изменяющий режим работы мотор-вентиляторов, повышая скорость с низкой на более высокую.

Три основные вспомогательные машины – преобразователь, мотор-вентилятор и мотор-компрессор расположены в машинном отделении. Главная из них – мотор-вентилятор. Он представляет собой высоковольтный коллекторный двигатель, на вал которого насажено вентиляторное колесо для охлаждения высоковольтной камеры и тяговых электродвигателей. На валу также расположен коллекторный генератор, вырабатывающий напряжение 50 В для освещения и питания цепей управления.

Преобразователь – коллекторный генератор и высоковольтный двигатель, расположенные в одном корпусе. На валу находится реле, контролирующее число оборотов и отключающее двигатель при их превышении. Преобразователь питает обмотки возбуждения тяговых электродвигателей в режиме рекуперативного торможения при последовательном соединении всех обмоток ТЭД.

Мотор-компрессор предназначен для обеспечения электровоза и поезда сжатым воздухом, используемого для работы тормозов, электропневматических аппаратов, блокировок высоковольтной камеры, подачи сигналов большой и малой громкости. Мотор-компрессор состоит из двигателя и компрессора КТ-6, применяемого на тепловозах. Самовентиляция двигателя мотор-компрессора невозможна, поэтому охлаждение осуществляется путем подведения воздуха от мотор-вентилятора.

Предусмотрено несколько вариантов соединения тяговых электродвигателей, схожих с силовой схемой ВЛ8:

параллельное: на зажимах электродвигателей напряжение 1500 В, два ТЭД соединяются последовательно в четыре параллельные цепи (соединение П);
последовательное: напряжение на зажимах 375 В, 8 ТЭД соединяются последовательно (соединение П);
последовательно-параллельное: на зажимах 350 В, две параллельные цепи по четыре ТЭД в каждой (соединение СП).

Модификации ВЛ10

Производился с 1961 до 1976 года на тбилисском электровозостроительном заводе, а с 1969 – и на новочеркасском.

Первые годы ВЛ10 оснащался большими круглыми буферными фонарям. Позже они были заменены на фонари меньшего размера, сбоку от них располагались хвостовые сигналы. Подобное решение применялось на электровозе ВЛ80т.

Общее количество построенных ВЛ10 – 1904 электровозов.

ВЛ10у

Утяжеленная версия ВЛ10, выпускается с 1976 года. Имеет большее сцепление с рельсами, что позволяет перевозить более тяжелые составы. Сцепление увеличено до 25 тс путем установки чугунных грузов под кузовом.

Основные агрегаты и узлы, кузов, тормозное оборудование и другие элементы унифицированы с ВЛ10. Всего было собрано 979 электровозов.

В настоящее время ВЛ10у не считается снятым с производства и периодически при наличии заказов на ТЭВЗ возобновляется его сборка. Последние экземпляры ВЛ10у были построены по заказу Азербайджанской железной дороги в конце 2005 года.

ВЛ10н

Всего с 1984 по 1985 годы было собрано 10 электровозов специально для Норильской промышленной железной дороги. Отличались отсутствием рекуперативного торможения.

В настоящее время все ВЛ10н списаны. Сохранились отдельные электровозы в разбитом состоянии.

ВЛ10п

Данная модификация представляет из себя односекционный пассажирский электровоз, то есть одну секцию ВЛ10 с добавленной кабиной управления.

Производился в 2001 году челябинским электровозоремонтным заводом. Секции использовались от ВЛ10-1867 и ВЛ10-523. В настоящее время ВЛ10п-523-1 и ВЛ10п-1867 списаны.

ВЛ10к

После проведения модернизации электровозов ВЛ10 в 2000-х годах появилась модификация ВЛ10к, в которой электровоз получил новую кабину и изменения в силовой схеме. Главные отличия – отказ от контроллера машиниста и установка ЭСУТ-УВ (электронная система управления тягой). В основе этой системы лежит СМЕТ (система многих единиц телемеханическая). Благодаря этому электровоз получил возможность работать в две, три и четыре секции с соответствующим изменением вида соединения ТЭД, необходимого для каждого случая.

Остальные узлы, тяговые электродвигатели и вспомогательные машины никаким изменениям не подвергались.

ВЛ10-777

В 2003-м году одна из секций ВЛ10-777 подверглась модернизации и была переделана в пассажирскую: демонтировано оборудование из машинного отделения, входная дверь перенесена в заднюю часть секции, установлены новые широкие окна, возле которых находились стулья и столы. Вторая секция осталась электровозной.

Электровоз модернизировался Челябинским электровозоремонтным заводом и предназначался для перевозки руководства Южно-Уральской железной дороги.

2013-м году в пассажирской секции ВЛ10-777 возник пожар, после этого она была списана.

Предыстория

Электровозы модели ВЛ8 к началу 1970-х годов перестали соответствовать постоянно растущим требованиям железнодорожной промышленности СССР. Они имели слабые двигатели (всего 525 кВт мощности), жесткое рессорное подвешивание, тяжелые тележки и слишком шумную кабину.

9 февраля 1960 году было утверждено техническое задание на проектировку нового электровоза. Проект разработали конструкторы специального КБ при Тбилисском электровозостроительном заводе. В конце 1960 года проект поступил на рассмотрение в МПС. Выпуск первой модели был приурочен к 40-летию установления социалистической власти в Грузии. Пришло время рассмотреть устройство электровоза ВЛ10.

Механическая часть

Электровоз имел двухсекционный кузов, каждая секция которого опиралась на пару двухвостных тележек посредством четырех боковых шаровых опор. Рама кузова служила для передачи тягового и тормозного усилия. В каждой секции были установлены всяческие электромашины и электроаппараты. Со стороны кабины машиниста кузов получил автосцепку СА-3, а для сцепления секций между собой была использована постоянная сцепка типа ТЭ2.

Длина – 32,04 м.
Высота оси автосцепки от головки рельса – 1060 мм (плюс-минус 20 мм в зависимости от состояния бандажа).
Диаметр колеса – 1260 мм.
Наименьший радиус поворота на скорости 10 км/ч – 125 м.

Суммарный статистический прогиб рессорного подвешивания составляет 111 мм. 63 из них приходятся на цилиндрические пружинные боковые опоры, а 48 - на цилиндрические пружинные рессоры тележек. Тяговое усилие с рам тележки на кузов передается посредством шкворневых узлов. Буксы тележек оснащаются роликовыми подшипниками. Тяговое или тормозное усилие поступает на раму тележки через поводки, оснащенные резинометаллическими блоками.

С целью нивелирования колебаний и вибраций кузова между рамой тележки и буксами было установлено фрикционные, а между рамой тележки и кузовом – гидравлические гасители колебаний. Конструкция электровоза ВЛ10 также предполагает наличие противоразгрузочного устройства, предотвращающего разгрузку первых колесных пар от возникающего момента.

Силовая установка

Токосъем с контактной сети осуществляется посредством токоприемника Т-5М1, который располагается в конце каждой из двух секций. Внутри секция разделена на три части. В ее головной части располагается кабина. За ней идет ВВК (высоковольтная камера), которая отгораживается от прохода сетчатыми ограждениями. При поднятии токоприемника они пневматически блокируются в закрытом положении. В хвосте электровоза находится машинное отделение.

В ВВК располагаются практически все коммутационные и защитные аппараты секции: тормозной переключатель, реверсор, контакторы (линейные, реостатные, быстродействующие и шунтирующие), реле боксования и прочее.

Первая и вторая секции имеют различия между высоковольтными камерами. В ВВК первой секции располагается быстродействующий выключатель БВ-1, который защищает тяговые двигатели, а также переключатель, варьирующий типы соединения секций. В ВВК второй секции БВ-2 защищает вспомогательные машины, а переключатель варьирует скорость мотор-вентиляторов. Кроме того, в целом по секциям имеются некоторые отличия. К примеру, радиостанция и регистрирующий скоростомер расположены только в одной части ВЛ10.

Электровоз имеет в машинном отделении три вспомогательные машины. Главная из них – мотор-вентилятор. Агрегат состоит из высоковольтного коллекторного мотора, центробежного вентилятора (охлаждает ВВК и тяговые моторы) и коллекторного генератора (вырабатывает постоянный ток питающий приборы для освещения и цепь электровоза ВЛ 10). Двигатели мотор-вентиляторов в режиме низкой скорости соединяются последовательно, а в режиме высокой скорости – параллельно.

Для обеспечения машины сжатым воздухом она оснащена мотор-компрессором. Он состоит из двигателя похожего на двигатель мотор-вентилятора, и трехцилиндрового компрессора КТ-6. Сжатый воздух необходим для: тормозной системы локомотива и поезда в целом, пневмоконтакторов, блокировки высоковольтной камеры, стеклоочистителей и подачи звуковых сигналов. Компрессор электровоза ВЛ 10 соединяется с двигателем непосредственно, без редуктора. Поэтому двигатель не может самостоятельно вентилироваться. Для его охлаждения подводится воздух от мотор-вентилятора.

Питание обмоток возбуждения тяговых моторов в режиме рекуперативного торможения происходит посредством преобразователя, состоящего из высоковольтного двигателя и коллекторного генератора. Максимальный ток генератора составляет 800 ампер. На валу возбудителя расположено реле оборотов, которое отключает двигатель в случае повышения частоты вращения. Возбуждение генератора происходит от батареи через резистор. Перемещением тормозной рукоятки контроллера на себя, машинист может уменьшить сопротивление резистора. При этом напряжение, вырабатываемое преобразователем, возрастает, равно как и напряжение тяговых двигателей, и тормозное усилие.

Эксплуатировать электровоз разрешается на высоте до 1200 метров над уровнем моря. Осуществить рекуперативное торможение можно на всех трех соединениях. Работа по системе СМЕТ (система многих единиц телемеханическая) стала доступна только в 1983 году, при модернизации электровоза.

Тяговые электрические двигатели (ТЭД) модели ТЛ-2 с опорно-осевым подвешиванием имели мощность 650 кВт каждый. Двигатель электровоза ВЛ10 выполнялся с 6-ю основными и 6-ю добавочными полюсами. Такие элементы силовой установки, как остов двигателя, щит подшипников, вал якоря, щеточный аппарат и малая шестерня, были унифицированы с ТЭД электровоза ВЛ60.

Силовая электрическая схема, близкая по конструкции к схеме электровоза ВЛ8, допускала три варианта соединения тяговых моторов:

Последовательное.
Последовательно-параллельное.
Параллельное.

ВЛ10У

ВЛ10Н

ВЛ10П

В 2001 году Челябинский электровозоремонтный завод произвел модернизацию одной секции электровоза ВЛ10-523 и ВЛ10-1867, переоборудовав их в односекционные двухкабинные локомотивы ВЛ10П для вождения пассажирских составов. При этом у модели ВЛ10П-523-1 осталась оригинальная кабина базового электровоза ВЛ10. А Модель ВЛ10П-1867-1 получала обновленную кабину, используемую на версиях ВЛ10К. Одна из моделей была списана в 2012 году, а вторая – годом позже.

ВЛ10К

В 2010 году Челябинский электровозоремонтный завод провел модернизацию локомотивов ВЛ10. Изменения коснулись кабины и силовой схемы. Контроллер машиниста был заменен на электронную систему управления тягой, созданную на базе телемеханической системы многих единиц. А на смену групповым переключателям пришли индивидуальные контакторы. Контакторы работали по принципу вентильного перехода с соединения на соединение тяговых моторов ВЛ10. Электровоз получил возможность работы в 2, 3 и 4 секциях, с гибким изменением соединения тяговых двигателей. Что касается механической части, вспомогательных машин и тяговых двигателей, то они практически не изменились.

Служебный электровоз-мотриса ВЛ10

В начале 2010-х годов тот самый Челябинский завод провел модернизацию одной секции локомотива ВЛ10-777 и сделал из него электромотрису. Оборудование машинного отделения демонтировали, а освободившееся помещение переоснастили в пассажирский салон. В боковых стенках локомотива установили широкие окна, а входную дверь перенесли в заднюю часть электровоза. Внутри секции по центру нового потолка расположилась лампы для освещения, а по бокам от прохода установили столы со стульями. Втора секция локомотива продолжала выполнять свои электровозные функции. Модель использовали для перевозки руководства Южно-Уральской ЖД. Она могла работать как самостоятельно, так и с прицепными вагонами. В 2013 году на пассажирской секции прямо во время движения произошло возгорание, в результате чего она была списана.

Так назывался грузопассажирский односекционный двухкабинный локомотив, который Тбилисский завод сделал из экипажных секций модели ВЛ10 для Грузинской ЖД. Всего в период с 2000 по 2008 год было построено 15 таких электровозов. Из них 14 моделей работали в Грузии, одна была заказана россиянами. Несмотря на то что производитель позиционирует 4Е10 как грузовой электровоз, в Грузии его часто использовали для вождения пассажирских составов. Дело в том, что использование таких локомотивов позволяло освободить тяжелые электровозы для транспортировки грузовых составов.

Применение

На сегодняшний день ВЛ10 – основной электровоз постоянного тока, используемый для грузоперевозок в странах СНГ. Как и многие другие грузовые локомотивы, он используется также для вождения пассажирских составов. Почти все модели электровоза ВЛ10 окрашены в зеленый цвет. Однако пассажирские версии иногда перекрашивают в цвета фирменных поездов. Фото электровоза ВЛ10 наверняка знакомо многим, ведь на отечественных железных дорогах он встречается очень часто. Кстати говоря, одно время секции ВЛ10 даже пробовали использовать в составе электропоездов пригородного движения.

Преемник

С 1975 года был налажен выпуск локомотива ВЛ11, который был построен на базе модели ВЛ10 и получил ряд улучшенных характеристик. Главной причиной для проектировки новой модели стали не неисправности электровоза ВЛ10 и его устарелость, а банальный недостаток мощности. Изначально конструкторы хотели просто приспособить двухсекционный локомотив под работу тремя секциями. Затем они попробовали оснастить базовый вариант ВЛ10 новой силовой установкой. Однако оба варианта были бесперспективными, и Тбилисский электровозостроительный завод принялся за создание нового локомотива ВЛ11, который мог работать по системе многих единиц. С 1975 по 2015 годы было построено 1346 локомотивов данной серии. Их по сей день можно встретить на разных железнодорожных направлениях стран бывшего СНГ. На некоторых из них электровозы ВЛ11 работают также с пассажирскими составами.

Заключение

Рассмотрев описание электровоза ВЛ10, можно сделать вывод, что он, безусловно, был удачным проектом советских электровозостроителей. Это подтверждается тем фактом, что модель по сей день встречается на отечественных железных дорогах. За пять с лишним десятков лет эксплуатация и ремонт электровозов ВЛ10 были настолько хорошо освоены, что их не спешат списывать в запас.

История электровоза ВЛ10

Поезд может использоваться и как пассажирский, но для этого стандартной комплектации недостаточно - необходимо дополнить ее двухпроводным электропневматическим тормозом (ЭПТ). А еще установить систему электроотопления пассажирских поездов.

Назвать его полностью советским, произведенным еще в 1976 году, конечно, можно. Тем не менее, это будет не совсем правильным. Например, токоприемник токоприемник ТА-11, стоявший на электровозе, начал производиться в России совсем недавно. А ставить его на электровозы моделей ВЛ стали в прошлом году.

Полоз ТА11 снимает ток до 2400 А, на стоянке - 260 А при напряжении сети 3000В. Это позволяет двигаться со скоростью ЭПС 160 километров в час.

Схема ВЛ10

1. Тифон;
2. Свисток;
3. Антенна;
4. Змеевик;
5. Сглаживающий рекатор;
6. Разрядник;
7. Групповой переключатель;
8. Главный выключатель;
9. Выпрямительная установка;
10. Жалюзи
11. Крышка песочницы;
12. Кузов;
13. Тележка;
14. Тяговый трансформатор;
15. Переходные реакторы;
16. Реверсор;
17. Вспомогательные машины.

Технические характеристики ВЛ10

Полностью заменять ВЛ10 на российских железных дорогах не планируют. Он прост в эксплуатации, надежен, хорошо проявил себя на уклонах, что, видимо, и стало основной причиной использования его в Крыму.

Ширина корпуса электровоза - 3160 мм
Длина корпуса - 320400 мм (32,04 м)
Длина (от оси до оси автосцепки) - 2 840 мм
Используемая колея - 1 520 мм
Используемое напряжение - 3000В
Конструкционная скорость - 100 км/ч
Мощность часового режима валов двигателей - 5 360 кВт
Ходовая часть - 20-20-2„-2„;

Еще одно конкурентное преимущество поезда в 2020 году - его ремонтопригодность. Даже самые старые ремонтные депо страны, у которых оборудование устанавливалось с расчетом на ремонт ВЛ8, предшественника, могут производить ремонтные работы с ВЛ10.

Кабина ВЛ10

Модернизации электровозов серии ВЛ10

ВЛ10 производился не только на Тбилисском и Новочеркасском электровагоностроительных заводах. После развала СССР несколько модификаций поезда были проведены на Челябинском электровагоностроительном заводе.

В 2001 году там была создана одна лучшая грузопассажирская версия ВЛ10 - ВЛ10П. Этот двухкабинный односекционный электровоз получил обновленные кабины, впоследствии использованные еще на одной модернизации - ВЛ10К.

Срок эксплуатации ВЛ10П оказался не очень большим, в 2013 году они были списаны. Тем самым проработав только 12 лет. Не так уж и много для электровозов легендарной серии, которые продолжают тянуть составы по постсоветскому пространству. Электровозы серии ВЛ10 используется в Республике Беларусь, на Украине, в Грузии и в Казахстане.

На том же Челябинском электровагоностроительном заводе появились на свет

ВЛ10-777, служебный электровоз-мотриса, на котором по железной дороге передвигался руководящий состав;
ВЛ10К, ВЛ10 поменяли советский дизайн корпуса на чехословацкий ЧС-7 и заменили устаревший контроллер машиниста на более современную систему управления тягой.

А Тбилисский электровагоностроительный завод в уже независимой Грузии выпустил модель 4Е10. Основное отличие от советских и российских модификаций - двигатель ТЛ-2К.

В целом, модификация получилась удачной, электровозы продолжают работать на железных дорогах Грузии, занимаясь в том числе и пассажирскими перевозками. Но сейчас выпуск этих поездов прекратился. Всего было выпущено 15 штук, один из них даже был поставлен в РФ.

ВЛ10 рано списывать со счетов?

За свою более чем полувековую историю электровоза и его модификации редко попадали в серьезные железнодорожные происшествия. Отчасти это связано с тем, что как грузовой электровоз ВЛ10 использовался чаще. А значит вероятность попасть в аварию, вызвавшую резонанс в обществе, у него меньше.

Читайте также: