ВЛ10 (электровоз)
ВЛ10 (Владимир Ленин, тип 10, до 1962 — Т8 — Тбилисский 8-осный) — советский магистральный грузопассажирский электровоз постоянного тока, выпускавшийся Тбилисским и Новочеркасским электровозостроительными заводами с 1961 по 1977 годы. Создан с использованием части электрооборудования электровозов ВЛ8, по экипажной части и кузовам унифицирован с электровозами ВЛ80. Послужил основой для электровозов ВЛ11 и опытного ВЛ12. С середины 1960-х основной грузовой электровоз постоянного тока железных дорог Союза ССР. Самая массовая модель в ряду электровозов постоянного тока НЭВЗ и ТЭВЗ.
Содержание |
История создания
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 кабину из-за неудачного расположения вспомогательных машин.
Техническое задание на проектирование нового электровоза было подготовлено в Министерстве путей сообщения. 9 февраля 1960 года оно было утверждено заместителем министра П. Г. Муратовым.
Технический проект электровоза был разработан конструкторами специального конструкторского бюро Тбилисского электровозостроительного завода (ТЭВЗ) под руководством главного инженера бюро Г. И. Чирикадзе. В конце июня 1960 года готовый проект уже рассматривался в МПС. Выпуск первого электровоза приурочили к 40-летию установления Советской власти в Грузии. Первый электровоз, выпущенный в 1961 году, был назван Т8-001.
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 имеет 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).
ВЛ10
Электровозы строились на Тбилисском электровозостроительном заводе с 1961 по 1976 годы, а также Новочеркасским электровозостроительным заводом (НЭВЗ) с 1969 по 1976 годы. Механическую часть для всех электровозов выпускал НЭВЗ.
Серийные электровозы более ранних выпусков имели большие круглые буферные фонари как у ВЛ80К, позднее электровозы стали оснащаться буферными фонарями меньших размеров с расположенными сбоку от них красными хвостовыми огнями по аналогии с электровозами ВЛ80Т.
Всего было построено 1904 электровоза ВЛ10.
В соответствии с заданием МПС с 1976 года ТЭВЗ (с электровоза № 101) и НЭВЗ (с № 001) взамен электровозов ВЛ10 выпускаются электровозы ВЛ10У (утяжелённый), на которых нагрузка от колесной пары на рельсы увеличена до 25 тс вместо 23 тс при помощи установки под полом кузова чугунных грузов.
ВЛ10У
Основная статья - ВЛ10У
ВЛ10У — утяжелённый электровоз постоянного тока, 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. Всего было построено 979 электровозов ВЛ10У.
Кузов, экипажная часть, пневматическое и основное оборудование унифицировано с электровозами ВЛ10, ВЛ11, ВЛ11М. Всего с 1974 по 2005 год построено 982 машины, первые три машины переделаны из обычных ВЛ10 и сохранили старые номера (ВЛ10У-1110, 1352, 1353), в дальнейшем нумерация началась с нуля: ВЛ10У-001 — 797, 851 — 1032.
По сравнению с ВЛ10 на ВЛ10У нагрузка от колесной пары на рельсы увеличена до 25 тс вместо 23 тс.
Разработан Тбилисским электровозостроительным заводом.
ВЛ10У выпускался Тбилисским и Новочерскасским электровозостроительными заводами. В модельном ряду завода ТЭВЗ эта модель присутствует до сих пор и строится на заказ. Последние два ВЛ10У (1031 и 1032) были построены в 2005 году по заказу Азербайджанской железной дороги.
ВЛ10Н
Электровозы без рекуперативного торможения, построенные специально для Норильской промышленной железной дороги, на что указывает буква Н в обозначении серии. В период 1984 - 1985 Тбилисским заводом было выпущено 10 локомотивов этой серии. По состоянию на 2010-е годы все электровозы были списаны, часть из них сохранилась в сильно разбитом виде.
ВЛ10П
Челябинский электровозоремонтный завод в 2001 году модернизировал по одной секции электровозов ВЛ10-523 и ВЛ10-1867 для вождения пассажирских поездов, переоборудовав их в двухкабинные односекционные электровозы ВЛ10П. Электровоз ВЛ10П-523-1 сохранил кабины оригинального электровоза ВЛ10, в то время как ВЛ10П-1867-1 получил обновлённые кабины, использованные на электровозах ВЛ10К. ВЛ10П-523 -1 списан в 2012 году. ВЛ10П-1867 списан в 2013 году.
ВЛ10К
Челябинский электровозоремонтный завод в 2000-х годах проводил модернизацию электровозов ВЛ10. При этом изменялись кабина и силовая схема, из главных отличий — замена контроллера машиниста на электронную систему управления тягой ЭСУТ-УВ, построенную на базе СМЕТ (системы многих единиц телемеханической), и групповых переключателей на индивидуальные контакторы, работающие в схеме вентильного перехода с соединения на соединение тяговых двигателей. В результате электровоз получил возможность работать в 2, 3 или 4 секции с гибким изменением соединений тяговых двигателей. Вспомогательные машины, тяговые двигатели, механическая часть практически не изменились.
Служебный электровоз-мотриса ВЛ10-777
В начале 2000-х годов Челябинский электровозоремонтный завод модернизировал одну из секций электровоза ВЛ10-777 в электромотрису: в машинном отделении секции было демонтировано оборудование и помещение переоснащено в пассажирский салон. В боковых стенках секции были установлены новые широкие окна, а входные двери перенесены от кабины машиниста в заднюю часть секции. Внутри секции в центре нового потолка располагались лампы освещения, по бокам от центрального прохода возле окон были установлены столы и стулья. Вторая секция продолжала выполнять роль электровозной.
Электровоз использовался для перевозки начальства Южно-Уральской железной дороги, при этом он мог работать как самостоятельно, так и с прицепными вагонами. В 2013 году на пассажирской секции при следовании электровоза произошёл пожар и она была списана[4]
4Е10
Грузопассажирский односекционный двухкабинный электровоз, модернизированный Тбилисским заводом из секций электровозов ВЛ10 для Грузинской железной дороги. Всего было модернизировано 15 электровозов в период с 2000 по 2008 год.
Электровоз 4Е10 изготовлен на базе экипажной части электровозов ВЛ10, ВЛ11, ВЛ11М. В качестве тяговых двигателей использованы двигатели ТЛ-2К с часовой мощностью 670 кВт. Мощность электровоза составляет 2680 кВт, максимальная скорость — 100 км/час.
Подавляющее большинство электровозов серии 4Е10 работают на железных дорогах Грузии. За пределами Грузии работает только один электровоз данной серии, заказанный российским ОАО «Белон». Несмотря на то, что завод позиционирует модель как грузовую, в Грузии электровозы этой серии очень часто работают с пассажирскими составами, так как использование электровозов серии 4Е10 позволяет высвободить тяжёлые локомотивы для перевозки грузовых поездов.
Большинство электровозов серии 4Е10 приписаны к депо Тбилиси-Пассажирская, небольшая часть — к депо Хашури. Три локомотива (4Е10-446, 4Е10-1689, 4Е10-1768) имеют бело-голубую окраску, остальные имеют красно-коричневую окраску. Единственный работающий в России 4Е10/1-001 окрашен в двух тонах: одна половина кузова белая, а вторая — зелёная. Приписан к депо Белово, работает на подъездном пути к шахте «Кастромовская».
«Урал» (ВЛ10 с вагонами ЭД2)
В 1990-е годы на Южно-Уральской железной дороге (ЮУЖД) был выявлен недостаток электропоездов при избыточном количестве локомотивов серии ВЛ10. Для обеспечения дороги новыми составами для пригородного движения было решено сформировать электропоезда, используя имеющиеся прицепные промежуточные вагоны поездов серий ЭР1 и ЭР2, а также доработанные секции имеющихся в запасе электровозов ВЛ10, вцепляемых в состав вместо головных вагонов. В 1998 году таким образом был сформирован электропоезд «Урал-1». Состав эксплуатировался на участке Златоуст – Кропачево – Златоуст. В начале 1999 года был подготовлен к испытаниям состав «Урал-2». При этом трудно определить, являются ли цифры 1 и 2 порядковыми номерами, либо это разные модели поезда; известно лишь, что некоторые приборы панели управления для «Урала-2» стали более современными и экономичными, а за счёт уменьшения оборудования стало свободнее в кабине[5].
В 2000 году Демиховский машиностроительный завод выпустил по заказу ЮУЖД десять прицепных вагонов модели 62-322, идентичные прицепным вагонам электропоездов ЭД2Т и ЭД9Т. Вагоны получили обозначение ЭД2 и номера от 0001 до 0010; маркировка наносилась на бок вагона под окнами в обычном формате, например: ЭД2-0002. Планировалось скомплектовать два состава по пять вагонов с локомотивной тягой.
О дальнейших действиях известно немного, а некоторые данные в различных источниках не соответствуют друг другу.
Известно, что для создания поездов на ЮУЖД были использованы, по крайней мере, два электровоза ВЛ10 (с номерами 779 и 695). Однако по данным некоторых источников (форумов и т.п.) первый из них входил в состав поезда «Урал-1», другой — «Урал-2»; в других же аналогичных источниках информация прямо противоположна. Иногда поезд с секциями ВЛ10-695 упоминается как «Таганай».
Так же нет окончательной ясности с распределением вагонов ЭД2 по составам. Известно, что какое-то их число включалось в состав «Урал-1» (либо предназначалось для него).
Эксплуатация составов продолжалась около семи лет, после чего электропоезда были расформированы. При этом оба электровоза были возвращены в эксплуатацию с грузовыми поездами, а вагоны ЭД2 отправлены на базу запаса Муслюмово.
ЭД4ДК
После создания составов ЭД1 с секциями электровозов ВЛ80С и «Урал» с секциями электровозов ВЛ10 была предпринята попытка создать подобный поезд двухсистемного питания.
Компоновать поезд было решено по схеме Э+10Пп+Э (Э - секция электровоза). Для этого были взяты секции локомотивов ВЛ10-315 и ВЛ80Т-1138, а также десять прицепных промежуточных вагонов поезда ЭД4МК. Состав получил обозначение ЭД4ДК (буква «Д» указывает на двухсистемное питание, «К» — на повышенную комфортность), номер 001. Однако испытания состава, проводившиеся с 2002 по 2003, окончились с отрицательным результатом. В 2003 году проект был закрыт и поезд был расформирован. Электровозам вернули вторые секции, после чего они были возвращены в эксплуатацию с товарными поездами; вагоны списаны и порезаны[9]
Конструкция
Механическая часть
Электровоз состоит из двух четырёхосных секций. По кузову и тележкам унифицирован с электровозом ВЛ80К. Кузов каждой секции электровоза опирается на две двухосные тележки, в нём установлено различное оборудование, электроаппараты и электромашины.
Длина электровоза составляет 32,04 метра, 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.
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 секции 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 объединённые 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 трёх соединениях. Работа по системе многих единиц заводской схемой электровоза не предусмотрена, но с 1983 года началось оборудование электровозов ВЛ10 аппаратурой СМЕТ (Система Многих Единиц Телемеханическая).
Эксплуатация
По состоянию на 2016 год ВЛ10 — основной грузовой электровоз постоянного тока, используемый в России и странах СНГ. Как и многие грузовые локомотивы, ВЛ10 используется и в пассажирском движении, к примеру на СКЖД, Львовской ЖД (там вообще нет пассажирских электровозов постоянного тока). ВЛ10 на Львовской ЖД обслуживают движение от Львова до Пшемысля (Польша) и через Карпаты (через Стрый, где и идёт основной поток, или Самбор). Почти все ВЛ10 окрашены в зелёный цвет, но «пассажирские» электровозы могут быть окрашены в цвета фирменных поездов (например, ВЛ10-127, ВЛ10-1835,ВЛ10-1829 ).
На железных дорогах Грузии и Армении ВЛ10 также обслуживают пассажирские поезда.
