Статью сподвигла написать заметка о депо Северобайкальск на канале Паша Машинист
Большинство выпущенных в СССР электровозов называются «ВЛ» — «Владимир Ленин», в просторечии — «вол». В одном из «ТЭДов» я рассказывал, как на наших дорогах появились «волы» переменного тока:
Первым массовым «переменником» стал ВЛ60 — чуть больше 2600 машин:
«Переменник» отличается от «постоянника» наличием трансформатора и выпрямителя, и поначалу ВЛ60 выпускались с игнитронами — опасными ртутными выпрямителями, герметичными баллонами, заполнеными жидкой ртутью, в которых 50 раз в секунду вспыхивала дуга. На случай разгерметизации игнитронов в кабинах были противогазы.
Позже появились мощные кремниевые диоды, а с ними и ВЛ60К — машина с кремниевыми выпрямителями. Я уже показывал кабину ВЛ60К в трёх постах:
Самой многочисленной стала серия ВЛ80 — около пяти тысяч 2-секционных (состоящих из двух одинаковых 4-осных секций, грубо говоря — двух кузовов) электровозов разных модификаций:
ВЛ60 и ВЛ80 во многом различаются, прежде всего числом осей — кузов ВЛ80 стоит на двух 2-осных тележках, а под кузовом ВЛ60 работают две 3-осных. Но во многом они и похожи. Например, пультами:
Спустя четверть века наметился прогресс — был выпущен «бык» ВЛ85, он уже щеголяет необычной схемой, кузов стоит на трёх 2-осных тележках:
Такую схему в мире массово применяет лишь НЭВЗ — Новочеркасский электровозостроительный завод, есть ещё несколько зарубежных серий электровозов с колёсной формулой 2о-2о-2о, например, произведённый Китаем для Узбекистана электровоз Ozbekiston, но все они мелкие.
НЭВЗ же выпустил уже около полутора тысяч секций такой схемы и продолжает выпускать. Причин на это несколько, одна из них — унификация тележек 4-осных и 6-осных секций, это упрощает и производство, и ремонт.
Ещё через десятилетие завод выпустил глубокую модернизацию ВЛ85 — ВЛ65. Кто не знаком с обеими машинами — часто говорит, что ВЛ65 — просто секция ВЛ85 со второй кабиной, однако это совсем не так. Достаточно взглянуть на тележки, на борта с воздухозаборными жалюзи вентиляторов охлаждения, чтобы понять — машина переработана сильно:
Как видим, изменились тележки, а по вентиляторам видно, что сильно переставлено оборудование. Почему так странно расставлены цифры? По номерам вентиляторов, позже тема раскроется.
ВЛ65 сперва работали в Красноуфимске и Иркутске, потом переехали в Карталы, а сейчас все трудятся в Северобайкальске, недавно их показал Паша Машинист:
ВЛ65 стал родоначальником сразу двух больших серий: для пассажирского движения на его базе был создан ЭП1, а позже ЭП1М и ЭП1П, а для вождения грузовых поездов был создан «Ермак» — замена ВЛ80. ЭП1 походит на ВЛ65 как брат-близнец, а вот у ЭП1М другая кабина, родство видно лишь при взгляде на борт:
В серии «Ермак» четыре электровоза — 1-секционный Э5К, 2-секционный 2ЭС5К, 3-секционный 3ЭС5К и, что логично, 4-секционный 4ЭС5К. Больше всего выпущено «трёхкомнатных», а «окурков» сделано совсем мало — 32. Вот совсем свежие едут с завода в депо приписки:
3ЭС5К уже заменили старые ВЛы на востоке страны:
А теперь подробнее. Для начала взглянем на тележку «шисятки»:
Как видим, колёсные пары между собой соединены «гирляндой» из рессор и балансиров. Благодаря этому вес по осям распределяется равномерно даже при проезде неровностей пути — с помощью балансиров рессорное подвешивание уравновешивается словно аптечные весы.
Чётко видно, как перевалился один из балансиров — убрал перегрузку с 3-й КП (колёсной пары) и догрузил 2-ю. А поводки передают с колёсных пар на раму тележки силу тяги. Поводок — по сути пара сайлентблоков (термин, знакомый любому автомобилисту, и головная боль на наших дорогах).
ВЛ60 с выпрямителями-игнитронами я, конечно, не застал, они все были переоборудованы на полупроводниковые диоды ещё до моего рождения. Сегодня остаётся лишь смотреть на сиротливо стоящую в полупустом машинном отделении выпрямительную установку (ВУ) да думать, что раньше тут всё было забито ртутной ВУ с системой жидкостного охлаждения:
Но тут место высвободилось при модернизации, а в целом на «шисятках» довольно плотная компоновка оборудования. В постах про кабину (они в начале статьи) я показывал, что ВЛ60К бывают старые 6-вентиляторные и модернизированные 4-вентиляторные. У первых «фазаны» (фазорасщепители, питающие вентиляторы и компрессоры третьей фазой) стоят в глубине машинного отделения:
На 4-вентиляторных они переставлены на освободившееся место у кабины. Кстати, у ВЛ60 интересная особенность — продольные коридоры с обеих сторон, из электровозов так сделано ещё только на ЧС2 с номера 305 по номер 944 (серия Škoda 53E).
На более старых «двойках» (по номер 305) коридор Z-образный, на более поздних ЧСах (ЧС2Т и так далее) проходной коридор сделан вдоль правого борта кузова — слева есть непроходные коридоры, перегороженные защитными шторами, они же сетки. Вот проходной коридор ЧС7:
Непроходной же перегорожен двумя сетчатыми дверями. Открыть их можно лишь при опущенных токоприёмниках и включённых заземлителях — за ними высоковольтная камера (ВВК). У ЧС4Т двери немного другие (не из перфолиста, как на ЧС7, а с сеткой Рабица), но коридор по левой стороне тоже непроходной:
Но речь всё же о ВЛах, и после «шисяток» продолжим первыми ВЛ80К, так называемыми «маломерками» — до номера 380. Вот типичный представитель:
Через щелевые жалюзи забирают воздух вентиляторы охлаждения тяговых электродвигателей (ТЭД), парой снимков ниже вы увидите один из них. С электровоза ВЛ80К-084 жалюзи заменены на лабиринтные, которые фильтруют воздух.
На большинстве ВЛов проход сделан вдоль левого борта, вот проход на «маломерке»:
Шторы тоже блокируются, но блокировка не чисто электрическая, как на ЧСах, которую можно обойти, а комбинированная — дополнена пневматической. При хоть одной открытой шторе воздух на подъём токоприёмников просто не пойдёт, а если шторы закрыты и воздух прошёл — то шторы запираются.
Блокировку покажу в другой раз, пока — вид из межсекционного перехода:
В глаза бросается большой 40-киловаттный вентилятор охлаждения двигателей задней тележки, а на стене высоковольтной камеры (ВВК) — распределительный щит (РЩ):
Полное название вентилятора — мотор-вентилятор (МВ), так как центробежный вентилятор скомпонован с приводным мотором. А через РЩ питаются цепи постоянного тока 50 вольт — управления и освещения.
Но раз уж мы вспомнили о тяговых двигателях и тележке — то надо взглянуть на них, всё же они в локомотиве выполняют главную работу — рождают силу тяги:
Это унифицированная тележка электровозов ВЛ10, 11, 80, 82 (и неродившегося ВЛ12), уже без двигателей. Как видим, балансиров в ней нет — потому что 2-осная тележка сама по себе балансирует как аптечные весы.
Через люлечные подвески (их четыре, но на фото лишь одна) с кузова на тележку передаются вертикальные силы (вес), а горизонтальные (сила тяги и торможения) — через шкворень, он установлен на кузове и входит в гнездо на тележке.
А вот как формируется колёсно-моторный блок:
Двигатель одним боком держится за ось колёсной пары при помощи двух моторно-осевых подшипников (МОП), а другой опирается на раму тележки. Вот двигатели отдельно:
Здесь же видно различие двигателей ВЛ60 и ВЛ80 — у первого траверсная подвеска, у второго маятниковая подвеска. По-русски это значит: НБ-412 опирается на раму тележки носиками через балочки с пружинами (это жёстче), а НБ-418 подвешен к раме тележки за кронштейн через резиновые элементы (так мягче).
Ещё у НБ-412 и НБ-418 есть важное различие в параметрах, но подробно об этом рассказано в статье «ТЭД-15» (ссылка на неё дана в самом начале). Мы же продолжим общий осмотр. Вот ВВК ВЛ80К малого номера, как видите — тут простор:
Я стою у второй выпрямительной установки (ВУ), которая питает двигатели задней тележки, рукой держусь за осевой вентилятор охлаждения ВУ. Осевой — это который отбрасывает воздух вдоль своей оси вращения, как компьютерный вентилятор или как вентиляторы большинства электровозов ЧС:
На ВЛах почти на всех стоят центробежные, в виде улитки, в них воздух отбрасывается колесом на стенки корпуса-улитки, корпус уже направляет воздух в нужном направлении. На центробежные ещё наглядимся в ходе осмотра, а осевые придают ВЛ80К-«маломеркам» особую высокую ноту в голосе. Когда смонтирую видео к статье (на следующей неделе) — попробуете её выделить.
С номера 380 были модернизированы, это сразу видно снаружи — добавилось «мускулов», воздухозаборных жалюзи:
Четыре осевых вентилятора охлаждения выпрямительных уступили место двум центробежным, а проходной коридор перегорожен форкамерой системы вентиляции, при проходе по секции (например, при переходе из кабины в кабину) надо пройти через форкамеру:
При включённых вентиляторах сделать это можно, блокировок на дверях форкамеры нет и поток не такой, что проходящего затянет в вентилятор.
Форкамера — слово из строительного дела, в вентиляционной науке так называется помещение, где воздух отстаивается после фильтрации либо после вентилятора. В данном случае — после фильтрации, ведь жалюзи — это одновременно фильтры, они выполнены лабиринтными (с зигзагообразными пластинами), в них оседают пыль и снег.
Воздух потихоньку проходит через жалюзи большой площади и в форкамере поворачивает, чтобы попасть в окно вентилятора. Проходные форкамеры есть ещё на 2-системных (могут работать и на постоянном, и на переменном токе) ВЛ82М:
Как он работает на двух напряжениях — рассказано здесь:
Было выпущено 700 ВЛ80К — и появилась модификация, оборудованная электрическим тормозом, ВЛ80Т. Если быть точным — реостатным, двигатели переходят в режим генераторов и тормозят поезд, но выработанная ими энергия не возвращается в сеть, а сжигается на электровозе в тормозных реостатах. Подробно об этом — в статье «ТЭД-21»:
Там же рассказано, что правильное название такого торможения — электрическое, а распространённый термин «электродинамическое» пришёл из чешского языка и расплодился как паразит, хотя в электроприводе такого понятия нет — есть лишь динамическое торможение. Подробности и вообще история вопроса — в конце той статьи.
А вот и сам ВЛ80Т:
Высоковольтная камера сильно уплотнилась — размещены тормозные резисторы и заслонки переключения воздуха, чтобы направлять охлаждающий воздух в резисторы вместо выпрямительных установок (в режиме торможения ВУ не работают, а вот на резисторах выделяются мегаватты тепла):
Как видите, и сама ВУ сильно съёжилась в размерах — прогресс не стоял на месте, при создании ВЛ80Т у конструкторов были диоды куда более высокого класса, чем за несколько лет до этого при создании «кашки» (ВЛ80К).
Устройства переключения воздуха, УПВ, они же переключатели потока воздуха, ППВ — одна из главных причин, почему «реостатом» на ВЛ80 стараются не пользоваться. Если приводные пневмоцилиндры закисли (давно не работали и не смазывались), то заслонка по-любому переключится вниз под собственным весом, а вот обратно вверх её поднять у привода сил может не хватить...
И тогда — марш-бросок по ВВК с гаечным ключом для ручного разворота ППВ. Переключение потока воздуха вообще используется очень редко — в наши дни для этого проще поставить ещё один вентилятор, а из старых электровозов подобные заслонки есть ещё на ЧС2 до номера 305 (34Е, которые с Z-образным коридором) — когда работает пусковой реостат, то 2/3 охлаждающего воздуха идёт в него, а на ходовых позициях контроллера заслонки поднимаются и в реостат идёт лишь 1/3 воздуха, чтобы выгнать остаточное тепло.
Незначительно поменялась и кабина — сменился контроллер машиниста, на нём появились тормозная рукоятка (ею включается тормозной режим и задаётся скорость) и переключатель задания тормозной силы:
А на пульте, как видим, добавились два прибора — амперметр возбуждения и указатель заданной скорости. Это кабина одного из первых ВЛ80Т — номер 770, на них в роли указателя ещё стоял маленький прибор, а не круглый М151, как остальные.
Одно время ВЛ80К и ВЛ80Т выпускались мелкими партиями параллельно, нумерация у них общая. Вот одна из первых «тэшек» — ВЛ80Т-704 — и дышащая ей в спину «кашка» — ВЛ80К-723:
Как видим, последние «кашки» выпускались уже с двухцветными буферными фонарями.
По мере выпуска электровозы менялись и внешне, и внутри — например, двойные гофры кузова усохли до одинарных, а с номера 1004 были немного доработаны и тележки:
На всех ВЛ80К и первых сотнях ВЛ80Т кузов опирается на тележки через боковые опоры — по сути просто стоит на пружинах. С ВЛ80Т-1004 кузов подвешен к рамам тележек на люлечных болтах с пружинами и шаровыми шарнирами.
Примерно на первых 900 ВЛ80 в нижней части кнопочного выключателя на рабочем месте помощника установлены предохранители, как на ВЛ10 (на фото щиток не открыт, как найду фото — заменю):
Таблички кнопок (а по руководству они называются именно кнопками управления — КУ, хотя большинство с фиксацией) я для читаемости разместил вверху. Как кнопки работают лишь три из них — свисток, тифон (сигналы малой и большой громкости) да проверки АЛСН. Что такое АЛСН — на четвёртом видео цикла «Зелёная полоса»:
С 900-х номеров вместо предохранителей поставлены автоматы, но они стоят в другом месте, а корпус КУ вдвое уменьшился в размерах:
Вернёмся к «люлькам». Недостатков у них масса — и более жёсткий ход, и проседание резьбы, из-за чего соединение со временем становится неразборным, и износ шарниров — тут снова содрогнутся автомобилисты, если вспомнить о шаровых опорах. Однако с ними выпущены большинство ВЛ80Т, все ВЛ80С и ВЛ80Р, а также несколько тысяч «постоянников» — ВЛ10 с номера 1297 выпуска НЭВЗ и с номера 1707 выпуска ТЭВЗ (Тбилисского завода), все ВЛ10У, ВЛ11 и ВЛ11М.
Также люлечное подвешивание перекочевало на более поздние машины — ВЛ85 и его постояннотокового брата ВЛ15, ВЛ65, ЭП1 и 3ЭС5К. Всё это многообразие — во второй и третьей частях статьи!