ВЛ15 - единственный в мире двенадцатиосный магистральный электровоз.
Электровоз ВЛ15 (Владимир Ленин, тип 15) — один из мощнейших в мире грузовых электровозов постоянного тока, выпускавшийся в 1984—1991 годы. Проект электровоза ВЛ15 разработан Специальным конструкторским бюро Тбилисского электровозостроительного завода.
Первый электровоз ВЛ 15-001 был построен в конце 1984 г.и в 1985 г. проходил опытную эксплуатацию в депо Свердловск-Сортировочный. Выпуск электровозов продолжался до 1991 года и последним серийным электровозом стал ВЛ-15-044. В число выпущенных входили также шесть электровозов ВЛ15 А для эксплуатации на предприятиях промышленного транспорта, которые не были оборудованы устройствами рекуперативного торможения.
Технические данные:
- Род службы — грузовой
- Осевая формула — 2 (2о — 2о — 2о)
- Напряжение на токоприемнике, кВ — 3
- Мощность часового режима, кВт — 9000
- Мощность продолжительного режима, кВт - 8400
- Сила тяги часового режима, кН — 675
- Сила тяги продолжительного режима, кН - 610
- Скорость часового режима, км/ч — 46
- Скорость продолжительного режима, км/ч – 47,9
- Скорость конструкционная, км/ч — 100
- Масса с 2/3 запаса песка, т — 300±6
- Нажатие колесной пары на рельсы, тс — 25±0,5
- Длина кузова по осям автосцепки, мм — 45000
- Ширина кузова, мм — 3180
- Электрическое торможение — рекуперативное
- Подвеска тяговых двигателей — моторно-осевая
Электровоз ВЛ15 двухсекционный, кузов каждой секции опирается на три двухосные тележки с помощью люлечного подвешивания (на крайние тележки) и качающихся опор (средняя тележка); передача силы тяги от тележки к кузову осуществляется наклонными тягами; электрическая схема обеспечивает пуск и регулирование скорости движения электровоза на трех соединениях тяговых двигателей (46 позиций) каждой секции. Предусмотрено рекуперативное торможение на трех соединениях тяговых двигателей.
На каждой секции электровоза установлены два токоприемника Т-5М1, быстродействующий выключатель БВП-5А в силовых цепях тяговых электродвигателей и быстродействующий выключатель БВЗ-2 во вспомогательных цепях.
Переключение тяговых электродвигателей с одного соединения на другое осуществляется двухпозиционным групповым переключателем ПКГ-020. Для переключения секций пусковых резисторов, ослабления возбуждения тяговых электродвигателей, перехода на режим рекуперативного торможения применены индивидуальные электропневматические контакторы (ПК-358, ПК-359 и ПК-360).
Тяговые электродвигатели каждой секции могут соединяться последовательно (шесть электродвигателей), последовательно-параллельно (две параллельные группы по три электродвигателя последовательно) и параллельно (три параллельные группы по два электродвигателя последовательно). При данных соединениях и выведенных из цепи пусковых резисторах возможно получить четыре ступени ослабления возбуждения (75; 55; 43 и 36 %), т. е. так же, как на электровозах ВЛ10 и ВЛ11.
Предусмотрена возможность последовательного включения всех 12 тяговых электродвигателей электровоза для маневровой работы, а также при отключении неисправного электродвигателя; при этом переход на последовательное соединение шести электродвигателей осуществляется с разрывом силовой цепи.
При переключении тяговых электродвигателей с одного соединения на другое применены запирающие диоды, что ограничивает «провалы» силы тяги.
Тяговые электродвигатели управляются с помощью контроллеров машиниста. Контроллер КМЭ-001 имеет рукоятки: главную (позиции 20, 35 и 46 являются ходовыми, остальные пусковыми), реверсивно-селективную и тормозную. Автоматическое управление при рекуперативном торможении осуществляется устройством САУРТ.
Выпущено 44 электровоза ВЛ15 под номерами №001-044. Рекуперативное торможение происходит с помощью статического преобразователя. Существует некоторое количество электровозов этого типа, где рекуперативное торможение происходит с помощью вращающегося преобразователя.
Из них четыре электровоза под под номерами №024, 026 ,028, 032 относятся к модификации ВЛ15С. Предназначены для работы по системе многих единиц. Рекуперативное торможение происходит с помощью статического преобразователя.
 Электровоз ВЛ15 обладает следующими преимуществами по сравнению с трехсекционным электровозом ВЛ11:
1. Увеличение силы тяги на 11 % позволяет соответственно увеличить массу поезда;
2. Уменьшение длины электровоза на 4,25 м позволило снизить расход проката черных металлов на 12 т, уменьшить необходимую длину стойл при его изготовлении, ремонте и обслуживании, а также увеличить длину поезда.
3. Наличие трех группировок шести тяговых двигателей в каждой секции (у ВЛ11 две группировки) обеспечило:
3.1. равномерность прироста напряжения на тяговых двигателях (500,1000,1500 В против 250, 750 и 1500 B y ВЛ11) и соответственно равномерное распределение зон регулирования скорости электровоза (0-13,13-29, 29-46 км/ч против 0-7, 7-22 и 22-47 км/ч у ВЛ11);
3.2. Снижение потерь в пусковых резисторах при трогании и разгоне электровоза;
3.3 . Снижение необходимой мощности пусковых резисторов;
3.4. Уменьшение количества реостатных контакторов в 1,5 раза;
3.5. Уменьшение количества отдельных агрегатов и аппаратов за счет их укрупнения (компрессорные установки, преобразователи для питания обмоток возбуждения тяговых двигателей, аппараты защиты, счетчики электроэнергии и др.);
3.6 . Уменьшение количества аппаратов управления, приборов и другого оборудования, располагаемых в кабинах управления локомотивом;
3.7 . Уменьшение тока электровоза при трогании (т.е. потребляемую при трогании мощность), что улучшает условия работы токоприемников и контактной сети.
3.8 . Уменьшение количества оборудования повышает показатели надежности электровоза в целом (при одинаковых показателях надежности каждого вида оборудования в отдельности).
3,9. Передача силы тяги от тележки к кузову наклонными тягами (вместо шкворня у ВЛ11) исключает необходимость в догружающих пневматических устройствах и обеспечивает высокий коэффициент использования сцепной массы.
Максимальная скорость электровоза 100 км/час(по ходовым частям ПО км/час), минимальный радиус проходимых им кривых 125 м при скорости 10 км/час. Масса электровоза в рабочем состоянии 300 т(нагрузка от колёсной пары на рельсы 25 тс).
Для питания обмоток возбуждения тяговых электродвигателей при рекуперативном торможении на электровозах ВЛ15-001, 003 и до 037 установлены статические преобразователи, но в настоящее время при прохождении заводского капитального ремонта все они будут заменяться на электромашинные преобразователи НБ-436В как на наиболее надёжные в эксплуатации.
В настоящее время 37 электровозов эксплуатируется на Октябрьской ж. д.
Электровоз предназначен для вождения грузовых поездов на линиях, электрифицированных на постоянном токе напряжением 3000 в. Локомотив состоит из двух 6-осных однокабинных секций, имеющих проход со стороны торца. Электрическая схема обеспечивает самостоятельную работу отдельных секций в двухсекционном составе электровоза. Возможность работы отдельной секцией не предусмотрена. Для регулирования частоты вращения тяговых двигателей применён реостатный пуск ступенчатым выведением секций пусковых резисторов. Схема обеспечивает работу электровоза в режиме тяги и рекуперативного торможения на трёх соединениях.
Трогание и начальный разгон осуществляется на последовательном соединении шести двигателей каждой секции.
Одна из особенностей электровоза - переход с С на СП, с СП на П-соединения и обратно с помощью запирающих диодов без существенного провала силы тяги. Помимо перечисленных соединений, в тяговом режиме предусмотрено последовательное соединение тяговых двигателей обеих секций, применяемое в случае повреждения одного из них.
Равномерное деление напряжения, подводимого на зажимы тяговых двигателей (500 В, 1000 В и 1500 В) при изменении соединения позволяет равномерно распределять зоны регулирования скоростей движения: 0-13 км/ч, 13-29 км/ч, 29 - 46 км/ч. В связи с этим снижаются потери в пусковых резисторах и, следовательно, их установленная мощность.
Механическая часть унифицирована с электровозом ВЛ85 и состоит из двух шестиосных секций, соединённых между собой автосцепками.
Переход между ними выполнен переходными площадками вагонного типа. Кузов каждой секции опирается на три двухосные не связанные между собой тележки. Тяговые и тормозные усилия от тележки к кузову передаются через наклонные тяги, что обеспечивает высокий коэффициент использования сцепной массы.
Подвеска кузова на крайние тележки осуществляется с помощью четырёх маятниковых подвесок, опирающихся через призматические опоры, прокладки и пружины на кронштейны рам тележек. Такое соединение в основном подобно тому, что устанавливали на электровозах ранее, но в нём увеличен диаметр отверстий в кронштейнах опор и прокладках до 130 мм, что необходимо для обеспечения большей свободы подвесок и в связи с большим углом поворота тележек из-за увеличенной базы секции.
Вместе с тем в этих узлах использованы все последние усовершенствования, используемые на серийных электровозах: марганцовистые направляющие втулки в стаканах и на стержнях, закалка торцов выступов опор, марганцовистые ограничительные кольца в верхнем и нижнем узлах подвески, уменьшенный радиус перехода в подвесках и улучшение их смазки. Такие технические решения должны обеспечить работу названных узлов без смены деталей до заводского ремонта.
Опора кузова на среднюю тележку осуществляется с помощью четырёх сжатых качающихся стержней - по два на каждую боковину рамы, на которых имеются калёные сферические опоры. Такие же опоры находятся в верхней части ниши рамы кузова, в которой располагаются стержни пружины и другие детали опор. Опорные поверхности стержней также закалены, что обеспечивает снижение трения скольжения в опорах и увеличивает их срок службы.
Главная отличительная особенность механической части электровоза - применение наклонных тяг для передачи тяговых и тормозных усилий от тележек к раме кузова, что позволило не применять догружающие устройства, значительно улучшить использование сцепного веса за счёт более равномерной загрузки колёсных пар тележки. В свою очередь, этому способствовало увеличение базы кузова. При этом крайние тележки соединены с кузовом одной продольной тягой, расположенной по оси электровоза и работающей как на сжатие, так и на растяжение, в зависимости от режима. Чтобы обеспечить некоторую свободу тележке при поворотах, в узлах крепления тяги к кузову применены упругие резиновые элементы(шайбы). Аналогичная конструкция связи для средних тележек начала применяться на электровозах выпуска после 1986 года.
Рама тележек - коробчатого сварного исполнения, связана с буксовыми узлами с помощью упругих тяг(поводков) с продольной жёсткостью 8000 кг/мм и поперечной 800 кг/мм. В качестве рессорного подвешивания используют листовые рессоры и пружины по концам.
Подвеска тяговых двигателей - опорно-осевая, тяговая передача двухсторонняя косозубая, кожуха металические. Тормозная рычажная передача имеет двухстороннее нажатие тормозных колодок и её конструкция предусматривает установку авторегуляторов выхода штока тормозного цилиндра.
Дополнительные файлы находятся в разделе Литература ВЛ15
Чертежи, схемы в фото галереи
Форум по ВЛ15: посетить форум
Список использованных источников
Если Вам понравилась данная статья, Вы можете дать ссылку на нее Вашим друзьям!
Публикация данной статьи возможна ТОЛЬКО с разрешения автора.
|
Гостей: 3
