Электровоз ЧС7

Пассажирский электровоз постоянного тока ЧС7

   

История создания

Электровозы ЧС6 оказались более приспособленными для вождения пассажирских и скорых поездов, чем электровозы ЧС200, рассчитанные на высокоскоростное движение, однако конструкция их требовала дальнейшей доработки. Использовав многие узлы и элементы электровозов ЧС6, ЧС200 и ЧС2^Т, заводы Шкода разработали проект восьмиосного пассажирского электровоза, пригодного для эксплуатации почти на всех электрифицированных на постоянном токе линиях. В 1983 г. заводы Шкода выпустили без предварительного изготовления опытных экземпляров (прототипов) 20 новых локомотивов, получивших обозначение серии ЧС7.

Основные технические данные электровоза

Общий вид электровоза с основными размерами

Восьмиосные электровозы серии ЧС7 предназначены для эксплуатации на железных дорогах с шириной колеи 1520 мм, элекрифицированных на постоянном токе с номинальным напряжением в контактной сети 3000 В. Тяговые параметры этих электровозов позволяют им водить длинносоставные пассажирские поезда. Все обо рудование электровоза надежно работает при колебании напряжения в контактном проводе в диапазоне 2200 — 4000 В, при температуре окружающего воздуха от —50 до +40 °С Агрегаты, находящиеся в машинном отделении электровоза, спроектированы для температуры окружающего воздуха +55° С. Электрическая часть электровоза ЧС7 допускает более длительное по сравнению с выпускавшимися ранее электровозами нахождение при разгоне на реостатных позициях благодаря применению принудительного охлаждения пуско-тормозных резисторов. Конструкция электровоза не предусматривает разъединение секций для вождения поездов одной секцией. Эксплуатация электровоза с одной отключенной секцией допускается только на период следования до станции при возникновении неисправности в пути.

В процессе выпуска электровозов ЧС7 в их конструкцию вносились изменения, касавшиеся главным образом электрических цепей управления и отдельного оборудования. Эти изменения нашли свое отражение в обозначении заводского типа электровозов. Так, электровозы № 1 — 20 имеют заводской тип 82Е₁„ № 21 — 40 — 82Е₂, № 41 — 75 — 82Е₃, № 76 — 110 — 82Е₄ № 111 — 150 — 82Е₅, № 151 — 210 — 82Е₆, № 211 — 240 — 82Е₇ № 241 — 286 — 82Е₈.

Технические характеристики:

Осевая формула	2(20-20)
Мощность на валах тяговых двигателей, кВт	6160
Мощность реостатного тормоза в длительном режиме. кВт	6500
Диапазон скоростей эффективного применение реостатного тормоза, км/ч	40-160
Скорость электровоза, км/ч
длительного режима	87,8
максимально допускаемая в эксплуатации	160
Сила тяги длительного режима на ободе колеса, кН	246,8
Ток тягового двигателя длительного режима, А	545
Допустимый ток при разгоне, А	800
Передаточное отношение тягового редуктора	1,733
Масса электровоза в рабочем состоянии с 2/3запаса песка т	172
Номинальная нагрузка от колесной пары на рельсы, кН	210,9
Диаметр колес по кругу катания, мм	1250
Длина между осями автосцепки, мм	34040
Ширина кузова, мм	3000
Высота от головки рельса до рабочей поверхности полоза токоприемника, мм:
в опущенном состоянии	5120
в рабочем положении	5400-6900
Высота от головки рельса до нижней кромки приемных катушек АЛСН, мм	175

Особенности устройства электровоза

Электровоз ЧС7 образован из двух одинаковых по своему устройству секций. Экипажная часть каждой секции электровоза состоит из двух двухосных тележек, на которые опирается кузов. Кузов каждой секции состоит из главной рамы, кабины машиниста, двух боковых стен, крыши и задней торцовой стены с дверью для прохода в другую секцию. Главная рама сварной конструкции образована двумя продольными балками с переменным сечением, по концам соединенными буферными брусьями. К главной раме приварены держатели, к которым при помощи болтов прикреплены поперечные балки. На раме кузова установлены также упоры для ограничения вертикального перемещения рамы тележки. Оба буферных бруса главной рамы каждой секции приспособлены для монтажа автосцепки с поглощающим аппаратом. Обшивка кузова изготовлена из стального листа рифленого профиля толщиной 1,5 мм. В боковых стенах имеются места для окон в машинном отделении и для жалюзи, через которые всасывается охлаждающий воздух. Кабина машиниста отделена от машинного отделения промежуточным (поперечным) проходом и промежуточной стеной. Окна кабины машиниста имеют двойные высокопрочные стекла с электрическим обогревом. Лобовые стекла снабжены пневматическими стеклоочистителями и обрызгивающими соплами для мойки стекол. Кабина оборудована устройством для кондиционирования воздуха.

Машинное отделение сверху закрыто шестью съемными крышами, на которые установлены токоприемники и другое крышевое электрическое оборудование. Съемные крыши обеспечивают доступ к отдельным устройствам машинного отделения и возможность их демонтажа во время ремонта. В машинном отделении размещаются электрическая аппаратура, вспомогательные машины и пневматическое оборудование.

Рама тележки электровоза изготовлена из листовой стали в комбинации с отливками и состоит из двух боковин, двух торцовых и средней поперечной балок В средней поперечной балке расположено литое гнездо шкворня.

Колесные пары электровоза состоят из оси, двух колесных центров, зубчатого колеса и бандажей с укрепляющими их бандажными кольцами. Колесная пара установлена в буксовых подшипниках. В корпус буксы входят направляющие цапфы, которые запрессованы в боковинах рамы тележки. На каждой цапфе оси с внутренней стороны напрессован роликовый подшипник. Попаданию загрязнений в подшипники с внутренней стороны препятствует лабиринтовое уплотнение. С внешней стороны корпус буксы закрыт крышкой. На крышке буксы третьей оси колесной пары каждой секции электровоза смонтирован центробежный регулятор ДАКО.

Рессорное подвешивание электровоза — двухступенчатое. Рессорное подвешивание тележек (первая ступень подвешивания) состоит из внешних и внутренних витых цилиндрических пружин, которые смонтированы у направляющей цапфы корпуса буксы. Четыре амортизатора на каждой тележке крепятся посредством кронштейнов и ушек к корпусам букс. В ушках амортизаторов применены шариковые подшипники. Рессорное подвешивание кузова (вторая ступень) выполнено четырехточечным. Каждую точку подвешивания образуют две пружины и один гидравлический амортизатор между ними, предназначенный для гашения вертикальных колебаний. Гашение поперечных колебаний кузова электровоза относительно рамы тележки обеспечивают амортизаторы (по два на каждой тележке), установленные рядом со шкворневой балкой.

Передача продольных сил от рамы тележки на кузов производится при помощи шкворня, установленного в сферическом гнезде. Шкворень запрессован в среднюю поперечную балку рамы тележки и нижним концом опирается на вкладыш, который находится в масляной ванне. Шкворень с вкладышем могут перемещаться в поперечном направлении на 60 мм в ту и другую сторону: в продольном направлении шкворень перемещаться не может.

На главной раме каждой секции электровоза над внутренними концевыми поперечными балками тележек находятся два воздушных цилиндра устройства догружения колесных пар. Шток поршня цилиндра посредством двуплечего рычага связан со стальным канатом, который своим вторым концом прикреплен к кронштейну на торце рамы тележки. Канат такой длины, что не препятствует вертикальным и горизонтальным перемещениям тележки. При нажатии машинистом на кнопку "Догружение осей" в цилиндр догружателя поступает сжатый воздух, шток поршня цилиндра перемещается, и стальной канат через двуплечий рычаг поднимает за концевую поперечную балку раму тележки и тем самым вызывает догружбние разгруженной оси (первой и пятой по направлению движения). Подъем тележки позволяет произвести шаровая посадка шкворня в масляной ванне.

При пневматическом торможении каждая колесная пара сжимается чугунными колодками, расположенными с обеих сторон колеса и приводимыми в действие тормозным цилиндром (свой для каждой колесной пары) диаметром 10". Тормозами управляют краном машиниста № 395. Песок подается под 1, 3, 5 и 7-ю колесные пары по ходу электровоза.

На электровозе установлены восемь тяговых электродвигателей 1АL-4846dТ, выполненных на базе тяговых электродвигателей АL-4846dТ электровозов ЧС2^Т и имеющих несколько повышенную мощность (при продолжительном режиме 770 кВт, ток 545 А, частота вращения якоря 670 об/мин).

Тяговые двигатели

На электровозах ЧС7 предусмотрено последовательное соединение всех восьми тяговых электродвигателей, что позволяет уменьшить потери энергии при пуске и работать, без резисторов при движении со скоростью около 20 км/ч. Как и на электровозах ЧС2^Т, имеется возможность получить пять ступеней ослабления возбуждения на безре остатных позициях: 85; 70; 57,5; 47,5 и 40 %. Секции пусковых резисторов переключаются индивидуальными контакторами, что позволяет переходить на реостатное торможение намного быстрее, чем на электровозах ЧС6 и ЧС200,— всего за 4 с.

Тяговые двигатели двумя приливами опираются на кронштейны средней балки тележки и прикреплены к ней двумя болтами. За вторые два прилива двигатель подвешен снизу к держателю, который прикреплен четырьмя болтами к боковинам рамы тележки. Вращающий момент от якоря тягового двигателя передается через карданный вал на малую шестерню, находящуюся в зацеплении с зубчатым колесом, ступица которого напрессована на ось колесной пары. Малая шестерня с большим зубчатым колесом образуют редуктор. Один конец редуктора (со стороны зубчатого колеса) посредством подшипников качения опирается на удлиненную ступицу зубчатого колеса, второй конец при помощи подвески крепится на кронштейне средней балки тележки.