|
Магистральный грузовой электровоз постоянного тока 2ЭС10 с асинхронными тяговыми двигателями предназначен для обеспечения тяги грузовых поездов на железных дорогах Российской Федерации колеи 1520 мм, электрифицированных на постоянном токе в контактной сети номинальным напряже-нием 3 кВ, в условиях умеренного климата.
Электровоз предназначен для эксплуатации в голове, в середине и в хвосте грузового поезда на существующих и подлежащих реконструкции железно-дорожных магистралях с максимальной разрешенной скоростью движения 120 км/ч, а также на обычных железнодорожных линиях с установленными скоростями движения.
Электровоз предназначен для эксплуатации с локомотивной бригадой, состоящей из машиниста и помощника машиниста. Предусмотрена возможность обслуживания электровоза без помощника машиниста.
По сравнению с эксплуатирующимися в настоящее время магистральными грузовыми электровозами постоянного тока, конструкция электровоза 2ЭС10 обеспечивает следующие технико-экономические показатели:
- высокий уровень обеспечения безопасности движения за счет использования современных систем безопасности;
- повышение уровня комфорта кабины управления для улучшения условий работы локомотивной бригады;
- снижение эксплуатационных расходов за счет повышения тяговых свойств локомотива, а также за счет уменьшения времени простоя на всех видах технического обслуживания и ремонта;
- высокий уровень надежности работы оборудования за счет применения микропроцессорных систем управления локомотивом;
- увеличение пробега между техническими операциями за счет применения современных методов диагностики с использованием статических преобразователей и асинхронных тяговых двигателей
Основные технические характеристики
Электровоз выпускается в двухсекционном исполнении с двумя кабинами управления с комплектом оборудования, обеспечивающего работу каждой секции при управлении из любой кабины. Осевая формула 2(20-20). Подвешивание асинхронных тяговых двигателей опорно-осевое, двигатель опирается на ось через опорные подшипники качения.
Электровоз спроектирован для эксплуатации на участках железных дорог с рельсами типа Р65 (ГОСТ 8161-75) и укладкой рельсошпальной решетки на щебеночный балласт (ГОСТ 7392-85) со скоростями движения:
Конструкция электровоза должна обеспечивать прохождение одиночным локомотивом (две секции) или двумя электровозами (сцеп 4 секции) следующих кривых:
- кривые минимального радиуса 125 м со скоростью движения не более 10 км/ч;
- «S» образные кривые с минимальным радиусом 170 м без прямой вставки со скоростью движения не более 10 км/ч;
- вертикальные кривые наименьшего радиуса 250 м со скоростью не более 10 км/ч;
- закрестовинные кривые стрелочных переводов радиусом 200 м со скоростью не более 40 км/ч и радиусом 300 м со скоростью не более 50 км/ч.
Каждая секция имеет полный комплект оборудования, обеспечивающий возможность автономной работы одиночной секции. Условно, секции обозначаются буквами «А» и «Б».
Предусмотрена возможность работы электровоза по системе многих единиц в составе двух электровозов 2ЭС10 или одного 8-осного и одной 4-осной секции электровоза 2ЭС10.
Все необходимые действия машиниста по проверке работоспособности оборудования и приборов для одного или двух соединенных электровозов осуществляются из одной (любой) кабины управления. Смена кабин электровоза осуществляется за время не более 10 минут.
Алгоритм системы управления электровоза предусматривает маневровый режим работы, с ограничением скорости до 3 км/ч. При выполнении маневровых передвижений все операции выполняются из рабочей кабины управления. Предусмотрен дополнительный маневровый пульт управления.
В целях обеспечения максимальной живучести электровоза при отказах оборудования разработана и реализована концепция резервирования силовой, вспомогательной цепи и цепей управления. Концепция резервирования предусматривает при выходе из строя части оборудования, сохранение работоспособности электровоза через функциональные ограничения.
При отсутствии напряжения в контактной сети, обеспечена возможность поддержания в работоспособном состоянии (питание от аккумуляторной батареи) оборудования электровоза обеспечивающего безопасность и жизнедеятельность локомотивной бригады (внутреннее освещение, звуковые сигналы, габаритные сигналы, поездная радиостанция, туалет, стояночный тормоз, система обнаружения и тушения пожара) в течение не менее 1 часа.
Электровоз оборудован сантехническим и бытовым оборудованием (кондиционер, умывальник, биотуалет, холодильник, печь СВЧ, аптечка) отвечающим требованиям ГОСТ 12.2.056.
Общий вид двухсекционного электровоза и его габаритные размеры показаны на рисунке 1.1. Наружные размеры электровоза соответствуют требованиям габарита 1-Т по ГОСТ 9238-83 с нижним очертанием по чертежу 11б.
Оборудование электровоза расположено на крыше, в кузовной части и под кузовом электровоза. Компоновка оборудования в кузове электровоза выполнена с центральным проходом между кабинами и обеспечивает свободу доступа обслуживающего персонала для осмотра, ремонта, монтажа и демонтажа агрегатов и узлов, а также соблюдение мер безопасности и производственной санитарии. Компоновка оборудования показана на рисунке 1.2.
Оборудование электровоза пригодно для условий эксплуатации при воздействии механических факторов внешней среды в части вибрационных и ударных нагрузок, нормируемых группами М25 – для оборудования, размещенного в кузове, М26 – для подрессоренного оборудования установленного на тележках, М27 – для неподрессоренного оборудования установленного на тележках (в соответствии с ГОСТ 17516.1-90).
Вибрационные и ударные нагрузки для группы М25:
- диапазон частот от 0,5 до 100 Гц;
- максимальная амплитуда ускорения для синусоидальной вибрации 10 м/с2 (1g);
- пиковое ускорение удара одиночного действия только в одном горизон-тальном направлении 30 м/с (3g) при длительности действия ударного ускоре-ния 2...20 мс.
Вибрационные и ударные нагрузки для группы М26:
- диапазон частот от 0,5 до 100 Гц;
- максимальная амплитуда ускорения для синусоидальной вибрации 30 м/с2 (3g).
Вибрационные и ударные нагрузки для группы М27:
- диапазон частот от 0,5 до 100 Гц;
- максимальная амплитуда ускорения для синусоидальной вибрации только в вертикальном и одном горизонтальном направлении 150 м/с2 (15g).
1- кабина управления; 2 - форкамера передняя; 3 - форкамера охлаждения тормозных резисторов и башен охлаждения преобразователей; 4 - форкамера задняя; 5-тележка; 6 – аккумуляторная батарея; 7 - наклонная тяга; 8 - кузов; 9 - унифицированный комплекс тормозного оборудования; 10 - модуль охлаждения двигателей первой тележки; 11 - башня охлаждения преобразователя двигателей второй тележки; 12 - дроссель входного фильтра преобразователя второй тележки; 13 - преобразователь двигателей второй тележки; 14 - блок вспомогательного трансформатора ; 15 - шкаф высоковольтной аппаратуры; 16 – шкаф быстродействующего выключателя; 17 - главные резервуары; 18 – шкаф низковольтной аппаратуры; 19 - преобразователь двигателей первой тележки; 20 - дроссель входного фильтра преобразователя первой тележки; 21 - башня охлаждения преобразователя двигателей первой тележки; 22 - модуль охлаждения двигателей второй тележки; 23 - компрессор; 24 -пневматическая панель цепей управления; 25 - санузел (секция А); 26 - токоприемник передний; 27 - ограничитель перенапряжений; 28 - приемная антенна; 29 - дроссель помехоподавляющий; 30 - прожектор; 31 - высоковольтная шина; 32 - токоприемник задний; 33 - автосцепка; 34 - пульт управления; 35 - кресло машиниста; 36 - кресло помощника машиниста; 37 - шкаф холодильника; 38 - шкаф для одежды; 39 - штурвал ручного тормоза; 40 - люк выхода на крышу; 41 - дроссель помехоподавляющий; 42 - разъединители (две штуки); 43 - заземлитель; 44 - кронштейн антенны радиостанции (два).
Максимально допустимая высота эксплуатации электровоза над уровнем моря не должна превышать 1200 м.
Оборудование электровоза выполнено в климатическом исполнении «У» (умеренный климат) по ГОСТ 15150-69 с диапазоном рабочих температур наружного воздуха от минус 45°С до плюс 40°С и с диапазоном предельных рабочих температур наружного воздуха от минус 50°С до плюс 45°С.
Оборудование по категориям размещения соответствует следующим исполнениям или показателям рабочих температур:
- электровоз и оборудование устанавливаемое вне кузова имеет исполнение «У1»;
- рабочие температуры для оборудования систем безопасности, диагностики, микропроцессорных систем управления, автоведения и средств радиосвязи, расположенного открыто снаружи кузова и без подогрева: от минус 50°С до плюс 50°С;
- оборудование, устанавливаемое в кузове, имеет исполнение «У2», при этом верхнее значение рабочей температуры окружающего воздуха принимается равным плюс 60°С;
- оборудование, устанавливаемое в кабине машиниста имеет исполнение «У3», при этом верхнее значение рабочей температуры окружающего воздуха принимается равным плюс 60°С;
- - оборудование климатического исполнения «У1» и «У2» допускает выпадение инея с последующим оттаиванием;
- - допускается в исполнении «УХЛ».
Лакокрасочное покрытие обладает эрозионной стойкостью при аэродинамических нагрузках, стойкостью к атмосферным воздействиям, стойкостью к перепаду температур от минус 50°С до плюс 50°С.
Используемые в конструкции электровоза резинотехнические изделия и изделия изготовленные из пластических масс, сохраняют свою функциональную работоспособность при изменении температуры окружающего воздуха от минус 50°С до плюс 60°С.
Основные технические параметры и характеристики двухсекционного электровоза 2ЭС10 приведены в таблице 1.1, расчетная тяговая и тормозная характеристики приведены на рисунках 1.3, 1.4, зависимость тяговой мощности электровоза от напряжения в контактной сети приведена на рисунке 1.5.
Таблица 1.1 - Основные параметры и технические характеристики электровоза 2ЭС10.
|
№ п/п
|
Наименование
|
Значение
|
|
1
|
Номинальное напряжение на токоприемнике, В
|
3000
|
|
2
|
Максимальное рабочее напряжение (длительное) в тяговом и тормозном режиме, не более, В
|
3850
|
|
3
|
Минимальное рабочее напряжение (длительное) в тяговом и тормозном режиме, не менее, В
|
2700
|
|
4
|
Максимальное кратковременное рабочее напряжение (продолжительностью не более 5 минут) в тяговом и тормозном режиме, не более, В
|
4000
|
|
5
|
Минимальное рабочее напряжение в вынужденном режиме работы системы электроснабжения (длительное), не менее, В
|
2200
|
|
6
|
Максимальная токовая нагрузка на один токоприемник в часовом режиме, не более, А
|
3200
|
|
7
|
Максимально потребляемый ток двух электровозов соединенных по системе многих единиц, в часовом режиме, не более, А
|
4200
|
|
8
|
Кратковременно допускаемый максимальный потребляемый ток двух электровозов соединенных по системе многих единиц, (не более 1-ой минуты), не более, А
|
4500
|
|
9
|
Количество токоприемников
|
4
|
|
10
|
Осевая формула
|
2 (2о - 2о)
|
|
11
|
Масса служебная (с 2/3 запаса песка), т
|
200 ± 2
|
|
12
|
Статическая нагрузка от оси колесной пары на рельс, не более, кН
|
249 ± 4,9
|
|
13
|
Передаточное отношение зубчатой передачи
|
6,294
|
|
14
|
Диаметр бандажа колесной пары по кругу катания, мм
- нового
- полностью изношенного
|
1250
1170
|
|
15
|
Высота оси автосцепки от головки рельса, мм
|
980-1080
|
|
16
|
Высота от головки рельса до нижней кромки приемных катушек АЛСН, мм
|
100-180
|
|
17
|
Высота от головки рельса до рабочей поверхности полоза токоприемника в опущенном/рабочем положениях, не более, мм
|
5100/ от 5500 до 7000
|
|
18
|
Длина электровоза по осям автосцепок, не более, мм
|
34000
|
|
19
|
Ширина корпуса электровоза, мм
|
3540
|
|
20
|
Конструкционная скорость, км/ч
|
120
|
|
21
|
Тип подвески тягового электродвигателя
|
опорно-осевой
|
|
22
|
Тяговый электродвигатель, асинхронный
- номинальная мощность на валу тягового электродвигателя, кВт
- вращающий момент на валу (расчетный), Нм
- номинальное напряжение статора, В
- номинальный фазный ток статора, А
- номинальная частота тока статора, Г ц
- пусковой момент, Нм
- максимальная сила тяги на колесе при пуске, кН
- максимальное число оборотов, об/мин
|
1TB2822
1050
6810
2240
335
50
9930
98
3425
|
|
23
|
Максимальная мощность на валах тяговых двигателей, кВт
|
8800
|
|
24
|
Мощность продолжительного режима на валах тяговых двигателей, кВт, не менее
|
8400
|
|
25
|
Мощность электрического тормоза на валах тяговых двигателей:
- рекуперативного, кВт, не менее
- реостатного, кВт, не менее
|
8400
5600
|
|
26
|
Максимальная сила тяги при трогании, в течении 15 минут, кН, не менее
|
784
|
|
27
|
Сила тяги продолжительного режима при скорости 55 км/ч, кН, не менее
|
538
|
Примечания:
1. Значения силы тяги и мощности на ободе колес, а также скорости электровоза в продолжительном режиме должны обеспечиваться при диаметре колес по кругу катания 1210 мм (среднеизношенные бандажи), номинальном напряжении на токоприемнике 3000 В и наружной температуры окружающей среды 20°С.
2. Максимальная скорость в эксплуатации, сила тяги на ободе колес при этой скорости и максимальная мощность электровоза на ободе колес в режиме тяги должны обеспечиваться в диапазоне диаметров колес по кругу катания от 1250 до 1170 мм и напряжении на токоприемнике от 2700 до 3850 В.
3. Величина максимальной силы тяги на ободе колес при трогании, должны обеспечиваться при диаметре колес по кругу катания от 1250 до 1170 мм и напряжении на токоприемнике от 2700 до 3850 В.
4. При снижении напряжения в контактной сети ниже 2700 В допускается пропорциональное снижение максимальной мощности и силы тяги электровоза на ободе колеса.
5. Величина коэффициента полезного действия электровоза в продолжительном режиме указана с учетом следующих условий:
- напряжение в контактной сети не менее 3,0 кВ;
- компрессоры отключены;
- все приборы, обеспечивающие комфортные условия труда локомотивной бригады отключены;
- температура окружающего воздуха 20°С;
- системы охлаждения тяговых преобразователей, тяговых двигателей, сетевых реакторов и другого силового оборудования работают с производительностью, необходимой для поддержания температурного режима оборудования в пределах норм, установленных технической документацией;
- диаметры колесных пар по кругу катания 1250 мм;
- скорость 80 км/ч;
- тормозные резисторы и их вентиляторы выключены.
6. На расстоянии 25 м от оси пути, уровень внешнего шума, создаваемого электровозом двигающимся со скоростью 80 км/ч не превышает 84 дБА на бесстыковом пути и 87 дБА на звеньевом пути. При стоянке, на расстоянии 7 м от оси пути, уровень внешнего шума создаваемого электровозом с работающими на частоте вращения не более 25 % от номинальной мощности вентиляторами охлаждения тяговых двигателей и преобразователями, не превышает 65 дБА.
|
Опубликовал GMan1990
на January 29 2013 01:33:43 ·
0 Комментариев ·
12935 Прочтений ·
