Оцените изложенный материал


Нравится локомотив?

+1 1
Электровоз ВЛ23
Грузовой электровоз

Электровоз ВЛ23

4 400 0

У выпускавшихся с 1947 г. Новочеркасским электровозостроительным заводом шестиосных электровозов серии ВЛ22м сохранились конструктивные элементы механической части и многие

У выпускавшихся с 1947 г. Новочеркасским электровозостроительным заводом шестиосных электровозов серии ВЛ22м сохранились конструктивные элементы механической части и многие параметры электрического оборудования, разработанных или использованных заводами Дженерал Электрик Компани при изготовлении в конце 20-х и начале 50-х годов электровозов специально для обслуживания поездов на тяжелом по профилю и в плаке горком участке Хэшури—Зестафоми Закавказской железной дороги.

История

Естественно, что в 50-х годах электровозы серии ВЛ22м, использовавшиеся на самых разнообразных по профилю участках, вплоть до очень равнинных, как, например, на Омской железной дороге, не могли удовлетворять возросшим требованиям, предъявлявшимся к шестиосным локомотивам. Тяговые электродвигатели ДПЭ-400А часовой мощностью 400 кВт, имевшие характеристику, при которой происходило быстрое падение силы тяги с увеличением скорости движения, и конструкция тележек электровозов, для которых первоначально была установлена максимальная скорость 65 км/ч, не отвечали требованиям эксплуатации на линиях с холмистым и равнинным профилями. При скорости выше 40 км/ч мощность электровозе серии ВЛ22м при движении с полным возбуждением оказывалась ниже мощности, развиваемой паровозами серий Л и ФД. В результате при электрификации новых участков и замене этих паровозов электровозами серии ВЛ22м в ряде случаев средняя техническая скорость увеличивалась весьма незначительно. Поэтому в 1954 г. на Новочеркасском электровозостроительном заводе по техническому заданию Министерства путей сообщения был разработан под руководством главного конструктора завода Б. В. Суслова эскизный проект нового шестиосного грузового электровоза со сцепной массой 138 т. На этом локомотиве было решено использовать тяговые электродвигатели электровозов серии ВЛ8 часовой мощностью 525 кВт. Диаметр движущихся колес (1200 мм) и двусторонняя жесткая косозубая передача с передаточным числом 82:21 = 3,905 были приняты такими же, как и на электровозах серии ВЛ8. Таким образом, колесно-моторные блоки новых шестиосных электровозов и электровозов серии ВЛ8 оказались унифицированными.

На новом электровозе предусматривалось также использование мотор-вентиляторов электровозов серии ВЛ8, мотор-компрессоров электровозов серии ВЛ22м (изготавливались НЭВЗом, поэтому имели обозначение Н6-404А) и основной электрической аппаратуры электровозов этих серий. Проект тележек был выполнен в двух вариантах: с брусковыми рамами по типу рам электровозов серии ВЛ22м и с литыми рамами по типу рам электровозов серии ВЛ8. Конструкционную скорость предполагалось установить 90 км/ч. На первых опытных электровозах намечалось применить тележки с брусковыми рамами, на последующих — тележки с литыми рамами.

В январе—феврале 1956 г. Новочеркасский электровозостроительный завод построил два первых шестиосных электровоза с тяговыми электродвигателями НБ-406Б — электровозы ВЛ23-001 и ВЛ23-002.

Обе тележки электровоза имели брусковые рамы и только продольные балансиры. Шарниры рессорной системы были выполнены в виде призм. В буксах были установлены сферические двухрядные роликовые подшипники. Кузов опирался на каждую тележку через центральную опору, располагавшуюся на среднем межрамном креплении, и дополнительную скользящую опору на шкворневом брусе тележки. Кузов был сконструирован с более полным использованием габарита подвижного состава; отсутствие площадок по концам кузова позволило увеличить помещение для электрического оборудования.

На электровозах ВЛ23-001 и ВЛ23-002 было сохранено такое же количество реостатных позиций на последовательном, последовательно-параллельном и параллельном соединениях тяговых электродвигателей, как и на электровозах серии ВЛ22м. Как и на них, рекуперативное торможение было выполнено по схеме со стабилизирующими резисторами. Принципиальные схемы электрических цепей этих двух электровозов соответствовали чертежу ОТН.354.011. На локомотивах были применены контроллеры машиниста КМЭ-6.

Электровоз ВЛ23-001 летом 1956 г. прошел прочностные испытания на экспериментальном кольце ВНИИЖТа. Испытания показали, что тележки, в частности их брусковые рамы, обладали достаточной прочностью, а электровоз имел удовлетворительную вертикальную динамику, поэтому можно было повысить его конструкционную скорость до 100 км/ч. После испытаний электровоз был направлен для опытной эксплуатации на Томскую железную дорогу.

Электровоз ВЛ23-002 в апреле—июле 1956 г. прошел тяговые и тормозные испытания на участке Кропачево—Златоуст—Челябинск и испытания по воздействию на путь на участке Бердяуш—Бакал Южно-Уральской железной дороги. Параллельно с электровозом ВЛ23-002 испытывался для сравнения электровоз ВЛ22м-474. Тяговые испытания показали преимущество нового электровоза по сравнению с электровозами серии ВЛ22м с точки зрения реализации более высоких скоростей движения при одинаковых весах поездов. В то же время были отмечены большая склонность электровоза ВЛ23-002 к боксованию при трогании и разгоне и более быстрое нарастание частоты вращения боксующей колесной пары по сравнению с электровозом серии ВЛ22М. Причинами этого были соответственно большие колебания силы тяги при пуске из-за недостаточного количества пусковых ступеней и более пологая тяговая характеристика.

Путевые испытания выявили, что у электровоза ВЛ23-002 в основном были одинаковые с электровозом серии ВЛ22м показатели по воздействию на путь, но на прямых участках пути при скорости выше 70 км/ч у нового электровоза наблюдались повышенные виляющие движения. Это обстоятельство послужило причиной поднятия отдельными специалистами-путейцами вопроса о необходимости бегунковых колесных пар и тяговых электродвигателей с опорно-рамным подвешиванием на грузовых электровозах.

Конструкция

При часовом режиме работы тяговых электродвигателей электровоз ВЛ23 развивал силу тяги 26 400 кгс и скорость 42,6 км/ч, при продолжительном режиме — соответственно 22 600 кгс и 44,3 км/ч. При скорости 65—70 км/ч сила тяги была в 3—3,5 раза больше силы тяги электровоза серии ВЛ22м.

Электровоз ВЛ23-001 без песка весил 135,2 т, электровоз ВЛ23-002 — 136,7 т, т. е. при массе песка около 2 т масса электровозов составляла 137—138 т.

В январе 1958 г. Новочеркасский электровозо-строительный завод выпустил еще два электровоза серии ВЛ23 № 003 и 004 без рекуперативного торможения, с электроаппаратурой, рассчитанной на большие токи, и увеличенным количеством пусковых ступеней. Безреостатными позициями были 23-я (на последовательном соединении), 38-я (на последовательно-параллельном) и 48-я (на параллельном); на каждой из этих позиций были возможны четыре ступени ослабления возбуждения (75, 55, 43 и 36 %). Опытный электровоз ВЛ23 Схема силовой цепи тяговых электродвигателей у электровозов серии ВЛ23 без рекуперации была выполнена по типу схемы электровозов серии ВЛ22м без электрического торможения, т. е. с перемежающимся включением обмоток якорей и обмоток возбуждения (главных полюсов); на электровозах была применена дифференциальная защита силовых цепей и установлены реле боксования. Принципиальные схемы электрических цепей этих электровозов соответствовали чертежу ОТН.354.027.

На электровозах № 003 и 004 были установлены две дополнительные опоры, расположенные на буферных брусьях тележек. Через эти опоры от кузова на каждую тележку передавалась нагрузка около 2 тс.

Электровоз ВЛ23-004 был подвергнут в мае— июле 1958 г. динамическим и путевым испытаниям на Закавказской дороге, которые проводились ВНИИЖТом. Одновременно с этим электровозом испытывались электровозы ВЛ60-001 и ВЛ22м-1908. Испытания показали, что электровоз серии ВЛ23 мог следовать по прямым участкам и кривым радиусом 600 м и более с конструкционной скоростью 100 км/ч, а также, что установленные на локомотиве амортизаторы системы инженера А. А. Шацилло не дали положительных результатов.

После прекращения в 1958 г. выпуска электровозов серии ВЛ22м Новочеркасский электровозостроительный завод начал строить электровозы серии ВЛ23 без рекуперативного торможения, применяя схему электрических цепей, данных на чертеже ОТН.354.034. Первым с такой схемой был выпущен электровоз ВЛ23-008. На электровозе ВЛ23-210 и последующих устанавливались контроллеры машиниста КМЭ-23Н (исполнение 029 вместо 025), имевшие унифицированные с контроллерами электровозов серии ВЛ8 детали. Электровоз серии ВЛ23 На электровозах с № 214 были несколько изменены силовые электрические схемы для обеспечения меньших толчков тока при переходах с 12-й на 13-ю и с 17-й на 18-ю позицию и улучшения обратных переходов с одного соединения тяговых электродвигателей на другое. Схемы электрических цепей этих электровозов были выполнены в соответствии с чертежом завода ОТН.354.044.

На части электровозов с № 334 и на всех электровозах с № 411 кабина машиниста была с боков обшита гофрированными листами.

На электровозах с № 435 для поднятия токоприемника начали устанавливать вспомогательные мотор-компрессоры, получавшие электроэнергию от аккумуляторных батарей.

На электровозах с № 475 объем песочных бункеров был увеличен с 1400 л (2100 кг) до 1960 л (2940 кг). Расположение оборудования на электровозе ВЛ231, 10 — мотор-вентиляторы; 2, 9 — мотор-компрессоры; 3 — электропневматические и электромагнитные контакторы; 4 — главные резервуары; 5 — пусковые и стабилизирующие резисторы; 6 — групповой переключатель; 7 — панель с реле управления; 8 — аккумуляторная батарея.

В 1958 г. Новочеркасский электровозостроительный завод вновь вернулся к вопросу применения на электровозах серии ВЛ23 рекуперативного торможения и соответственно в августе и сентябре этого года выпустил два электровоза с рекуперацией — ВЛ23-500 и ВЛ23-501. В отличие от электровозов ВЛ23-001 и ВЛ23-002 на новых локомотивах была несколько изменена схема силовых цепей: применена циклическая стабилизация при рекуперативном торможении с включением противокомпаундной обмотки возбуждения возбудителя в одну из цепей стабилизирующих резисторов и осуществлена возможность реостатного пуска электровоза при независимом возбуждении тяговых электродвигателей. Схема с циклической стабилизацией позволила уменьшить сопротивления стабилизирующих резисторов, а следовательно, мощность мотора-генератора (возбудителя) с 80 (НБ-432) до 32,4 кВт (НБ-435) и снизить его массу на 1 т. При этом число контакторов группового переключателя уменьшилось с 18 до 13, контакторов реверсора увеличилось с 8 до 12, а тормозного переключателя с 3 до 12. На тяговом режиме обмотки возбуждения тяговых электродвигателей 1 и 2 включались между якорями этих электродвигателей так же, как и обмотки возбуждения электродвигателей 5 и 6 (якорь 5, обмотка возбуждения 5, обмотка возбуждения 6, якорь 6). Количество пусковых ступеней и ходовых позиций на электровозах ВЛ23-500 и ВЛ23-501 было принято таким же, как и на электровозах серии ВЛ23 без рекуперативного торможения. Рекуперативное торможение, как и на электровозах серии ВЛ8, начиналось при помощи реле рекуперации при равенстве напряжений на зажимах тяговых двигателей и в контактной сети. Схемы электрических цепей электровозов № 500 и 501 были выполнены по чертежу завода ОТН.354.033. Оба электровоза были направлены на Томскую дорогу.

Намечавшееся при проектировании электровоза существенное изменение конструкции тележек заводом осуществлено не было. В 1959 г. предполагалась замена тележек брускового типа на тележки сварной конструкции по типу тележек шестиосных электровозов переменного тока серии ВЛ60, но в связи с намеченным прекращением строительства шестиосных грузовых электровозов постоянного тока никаких существенных изменений конструкции этих локомотивов не производилось. Электровозы серии ВЛ23 строились НЭВЗом до середины 1961 г. Всего завод выпустил 489 электровозов этой серии.

Электровозы серии ВЛ23 направлялись на многие участки для обслуживания грузовых, а в ряде случаев и пассажирских поездов. В частности, эти электровозы поступили на Омскую (депо Московка, Барабинск), Томскую (депо Тайга, Белово), Московско-Курско-Донбасскую (депо Орел, Тула, Москва I), Южную (депо Лозовая, Октябрь), Донецкую (депо Красноармейск, Славянск), Приднепровскую (депо Нижнеднепровск-Узел, Днепропетровск), Октябрьскую (депо Ленинград-Сортировочный Московский, Ховрино, Кандалакша) железные дороги. В 1959—1960 гг. электровозы № 070 и 162 возили пассажирский поезд Москва—Рязань, состоявший из двухэтажных вагонов.

На 1 января 1976 г. на железных дорогах СССР находилось 483 электровоза серии ВЛ23, из них на Октябрьской дороге — 249, Московской — 112, Западно-Сибирской — 122 электровоза.

В 80-х годах часть электровозов серии ВЛ23 начала эксплуатироваться на Октябрьской железной дороге в виде постоянно сцепленных двух или трех локомотивов. Такие тяговые единицы учитывались как один локомотив и управлялись одной локомотивной бригадой, т. е. работали по системе многих единиц. Для удобства учета их работы им присвоили обозначения серии 2ВЛ23 и ЗВЛ23 и новые номера.

В 1970—1972 гг. на электровозе ВЛ23-006 в депо Ленинград-Сортировочный Московский (начальник депо Г. А. Александров) работниками этого депо по проекту кафедры "Эпектрическая тяга" ЛИИЖТа (руководители проекта заведующий кафедрой профессор Н. Н. Сидоров и доцент В. И. Некрасов) контакторно-резисторная аппаратура была заменена девятифазным тиристорным преобразователем с частотным управлением. Все девять фаз были включены параллельно тяговым электродвигателям. Последние включались последовательно, последовательно-параллельно и параллельно, для чего на электровозе был сохранен групповой переключатель. В каждой фазе имелось две цепи. В первой были последовательно включены коммутирующий реактор индуктивностью 1 мГн, десять последовательно соединенных тиристоров ТЛ-150 шестого класса, пять разделительных диодов ВЛ-200 девятого класса и сглаживающий реактор индуктивностью 8 мГн. Во второй были последовательно включены четыре банки коммутирующего конденсатора КМ2-3,15 емкостью 32 мкФ и десять обратных диодов ВЛ-200 девятого класса. Точка второй цепи между коммутирующим конденсатором и обратными диодами была соединена с точкой первой цепи между тиристорами и разделительными диодами. Кроме преобразователя напряжения, на электровозе был установлен входной фильтр, состоявший из нелинейного реактора индуктивностью от 4 до 8 мГн, включенного между вводом от токоприемника и фазами преобразователя, и 14 банок конденсатора КМ5-139 общей емкостью 1960 мкФ, включенных между вводом и рельсами. При проектировании нового оборудования был использован уже имевшийся опыт постройки ТЭВЗом в 1965 г. электровоза ВЛ8в-001 для работы на постоянном токе напряжением 3000 и 6000 В.

С опытного электровоза были сняты пусковые резисторы, индуктивные шунты, 20 контакторов и 2 т балласта. Масса нового оборудования составила 7,7 т, а снятого — 7,1 т, т. е. сцепной вес электровоза практически не изменился.

Ток в цепи между контактным проводом и рельсами при малых скоростях движения был значительно меньше суммарного тока параллельных цепей тяговых электродвигателей. На параллельном соединении тяговых электродвигателей при скорости 10 км/ч соотношение этих токов составляло 0,3, а при скорости 20 км/ч достигало уже 0,5. Коэффициент полезного действия при частоте импульсов от 2800 до 4300 Гц составлял для преобразовательной установки 0,82—0,95. Это было приемлемо при использовании электровоза на маневровой работе, но не оправдано экономически при работе с поездами. Поэтому в мае 1972 г. опытный электровоз, получивший обозначение ВЛ23И-006, поступил на сортировочную горку станции Ленинград-Сортировочный Московский Октябрьской железной дороги, где проработал около трех лет. После повреждения одной из фаз электровоз перестал эксплуатироваться и стоял в ожидании ремонта до 1978 г. Чтобы не восстанавливать электронную аппаратуру и не менять ее на контакторную, было решено исключить электровоз ВЛ23и-006 из инвентаря и передать Ленинградскому производственно-техническому училищу № 31 для учебных целей.

Следует особо отметить, что электровозы серии ВЛ23, не обремененные излишними усложнениями в конструкции механических частей, электрических аппаратов и вспомогательных машин, в период 60—80-х годов были самыми надежными локомотивами на магистральных железных дорогах судя по такому измерителю, как количество порч на единицу пробега (0,4 порчи на 1 млн км), и по самому низкому числу внеплановых ремонтов. Наиболее интенсивно электровозы серии ВЛ23 исключались из инвентаря в середине 90-х годов.

Галерея

Видео

Вас заинтересуют так же следующие новости

Больше интересного

Комментарии (0)
Добавить комментарий
Прокомментировать
Кликните на изображение чтобы обновить код, если он неразборчив
ИЛИ ЧЕРЕЗ СОЦ. СЕТЬ