Локомотив. Локомотив №5 2022. Белорусская железная дорога постоянный участник выставки
 Скачать 5.8 Mb.
|
|
44 Лоkомо т ив № 5. Май 2022 г. Странички истории Автомотриса оборудована пневматическим автоматическим, электропневматическим (ЭПТ) и вспомогательным тормозами. Питание цепей ЭПТ осуществляется по однопроводной схеме с напряжением в цепи 50 В (±7 В). Тормозные приборы и элементы управления советского производства — кран машиниста № 395, кран вспомогательного тормоза № 254, воздухораспределители № 292 и 305. Для предупреждения заклинивания колесных пар при пневматическом торможении на второй, третьей и четвертой осях, на крышках букс установлены центробежные регуляторы «Dako». Также на автомотрисе имеется стояночный (ручной) тормоз с при- водом из кабины. Питание тормозной и всех пневматических систем автомотрисы производится от поршневого двухцилиндрового компрессора типа 1DKS-110 с воздушным охлаждением, производительностью 1,1 м 3 , при номинальной частоте оборотов 860 об/мин, установленного в дизельном отсеке. Компрессор получает привод от коленчатого вала дизеля через гидромеханическую муфту, заполненную маслом. Управление включением/выключением компрессора произво- дится с помощью регулировочного клапана, отрегулированного на включение гидромеханической муфты при давлении 0,75 МПа (7,5 кгс/см 2 ) и выключение при 0,9 МПа (9 кгс/см 2 ). Схема управления компрессором аналогична применяемой на тепловозах серии ЧМЭ3. Электрическая схема позволяет применять автоматическое или ручное управление, а также управление сцепленными автомотри- сами по системе многих единиц (СМЕ). Электрической схемой пред- усмотрены две ступени ослабления поля тягового электродвигате- ля — 20 и 42 %. Переключение цепи обмоток тяговых двигателей в режиме ослабления поля производится с помощью электромагнит- ных контакторов типа SMD10. Изменение направления вращения вала ТЭД осуществляется пе- реключением обмоток якоря с помощью реверсора типа РРА1, име- ющего электропневматический привод. Похожий аппарат применен на электровозах чехословацкой постройки, только с бόльшим коли- чеством контактов и ножей. Управление работой дизель-генераторной установки задается контроллером машиниста типа 8KDM7. Контроллер смонтирован в пультах управления обеих кабин. Он имеет две рукоятки, перемеща- емые в вертикальной плоскости — главную (рукоятка управления) и реверсивную. Также в блоке контроллера машиниста расположена и рукоятка управления ослаблением возбуждения. Реверсивная рукоятка контроллера может быть установлена в четыре положения — N, ХВП, Д и ХНЗ, где N — это нулевое или ней- тральное положение, ХВП — ход вперед, Д — запуск дизель-генера- торной установки и ХНЗ — ход назад. Главная рукоятка контроллера имеет десять позиций — холостой режим (Х) и девять рабочих (1 — 9). Набор позиций осуществляется в направлении «от себя», в положении «на себя» — сброс нагрузки или перевод в холостой режим работы ДГУ. Частота оборотов дизеля регулируется ступенчато с 1-й до 9-й позиции. Начиная с 8-й пози- ции, имеется возможность ослабления поля ТЭД путем перестановки рукоятки ослабления поля в одно из двух положений в зависимости от условий ведения автомотрисы. Рукоятка ослабления поля ТЭД контроллера машиниста имеет три положения — нулевое (0) и два рабочих — I и II. При первом положе- нии ослабление поля составляет 20, а при втором — 42 %. Конструкцией автомотрисы предусмотрена возможность эксплу- атации с прицепленными пассажирскими вагонами и подключением их электрического отопления напряжением 3000 В с мощностью до 60 кВт. Для этого к высоковольтной обмотке вспомогательного гене- ратора подключен выпрямитель, от которого напряжение подается к штепсельной розетке и распределительной коробке, от которой идет гибкий кабель, имеющий на конце штепсель. Штепсель автомо- трисы, не вставленный в розетку вагона, помещается в специальный держатель, закрепленный на буферном брусе, который в этом поло- жении запирается ключом. Также установлен электропневматиче- ский контактор 1SP (ток до 200 А) для коммутации цепи отопления и реле перегрузки 10SM1. Для включения контактора отопления прицепного вагона не- обходимо перевести выключатель контактора отопления на пульте управления в рабочее положение. Напряжение в цепь отопления пассажирского вагона будет подаваться только после перемеще- ния рукоятки главного контроллера на вторую позицию и после- довательно до восьмой позиции. На девятой позиции контроллера мощность ДГУ остается такой же, как и на восьмой, но контактор ото- пления вагона отключается и, соответственно, прекращается подача напряжения в соответствующую цепь. Для предотвращения боксования и юза ведущих колесных пар применено устройство противобоксовочной защиты. В случае бок- сования сигнал от осевых датчиков скорости, закрепленных на пер- вой и четвертой буксах, поступает в электронную систему сравнения и выделения управляющего сигнала. В случае возникновения боксо- вания срабатывает реле с одновременным загоранием сигнальной лампы, расположенной на пульте управления. Если боксование име- ет продолжительный характер, происходит автоматический сброс нагрузки ДГУ. Автомотриса АЧ0 оснащена электродинамическим торможением (ЭДТ). Над дизельным помещением размещен блок тормозных рези- сторов расчетной мощностью 600 кВт. Тормозные резисторы име- ют принудительный обдув при помощи аксиального вентилятора. Аксиальный вентилятор охлаждения фехралевых лент тормозных резисторов приводится во вращение от электродвигателя постоян- ного тока 8А2135/4 мощностью 17 кВт, размещенного напротив бло- ка резисторов. Электродвигатель подключен к отпайкам тормозно- го резистора параллельно, поэтому скорость вращения вала якоря электродвигателя и, соответственно, интенсивность обдува зависит от нагрузки на резисторах. Данная схема ранее успешно была применена на упоминавшихся уже электровозах ЧС2Т, а также на опытных двухсистемных электро- возах ЧС5. В процессе работы ЭДТ через промежуточное реле произ- водится управление вентилями открытия и закрытия жалюзи блока тормозных резисторов. На блоке установлена тепловая защита. При работе в режиме ЭДТ обмотки возбуждения тягового электро- двигателя получают питание от тягового генератора. Для стабилиза- ции выходного напряжения пусковая обмотка тягового генератора используется как противокомпаундная. Номинальная мощность электродинамического тормоза составляет 600 кВт. Имеется возмож- ность нагрузки дизель-генераторной установки на тормозные рези- сторы при испытаниях и настройке ДГУ. Режим работы электрического тормоза задается рукояткой управления, расположенной на пульте управления и имеющей три положения — «Отпуск», «Перекрыша», «Тормоз». При постановке рукоятки в нефиксированное положение «Тормоз» обеспечивается плавное возрастание тормозной силы. В фиксированном положе- нии «Перекрыша» электронный регулятор поддерживает тормозную силу постоянной вне зависимости от скорости движения и сигналов системы управления. В электрической схеме есть выводы (так называемые «точки») для подключения внешних устройств диагностики и контроля. Под кузовом размещена розетка для подключения тягового электро- двигателя к внешнему источнику низкого напряжения (100 В, 200 А) для ввода автомотрисы в цех депо при неработающей ДГУ. Для сиг- нализации о повреждениях и аварийных ситуациях, кроме свето- вых индикаторов, использованы блинкерные реле, размещенные в тамбурном проходе первой кабины в специальном шкафчике, за- крытом прозрачной дверцей. Для «восстановления» сработавших блинкерных сигнализаторов имеется кнопка. В случае дальнейшей неисправности блинкерное реле и его блокировки не дадут восста- новить цепь питания реле. На автомотрисе АЧ0 установлена щелочная никель-кадмиевая аккумуляторная батарея 80NKS-150 емкостью 150 А•ч, напряжени- ем 110 В. Имеются отводы 24 и 50 В на цепи управления и контроля. Батарея размещена в специальном ящике под кузовом. Элементы батареи находятся на выдвижном поддоне для удобства замены от- дельных элементов батареи и их заряда. Лоkомо т ив № 5. Май 2022 г. 45 Странички истории Заряд аккумуляторной батареи, питание цепей управления и освещения автомотрисы производятся через аппарат заряда (ре- гулятор) от низковольтной обмотки вспомогательного генератора. Необходимая величина напряжения заряда (125 — 130 В) поддер- живается электронным регулятором. Также имеется дополнительная аккумуляторная батарея емкостью 30 А•ч. Есть возможность пере- ключения работы как от обеих, так и от основной аккумуляторной батареи. Конструкционная скорость автомотрисы составляет 120 км/ч; масса — 62 т. По результатам испытаний, проведенных Всесоюзным научно-исследовательским институтом железнодорожного транс- порта (ВНИИЖТ, СССР), ускорение автомотрисы, загруженной 10,5 т балласта, с прицепным пассажирским вагоном при разгоне до ско- рости 25 км/ч составило 0,55 м/с 2 После всех испытаний и доводок конструкции заказчиком (МПС СССР) было решено отказаться от дальнейших закупок данной се- рии. Причинами, приведшими к отказу от дальнейшего размещения заказа, была уже упомянутая выше загруженность заводов «Шкода» выпуском электровозов. Ведь техническим заданием предписыва- лась постройка еще и прицепных вагонов. На заводе на тот момент отсутствовала возможность начать проектирование и дальнейший выпуск таких вагонов в достаточном количестве. Все три построенные автомотрисы АЧ0 в феврале 1978 г. посту- пили для эксплуатации в локомотивное депо Бологое Октябрьской дороги и на протяжении первых нескольких месяцев работали в пригородном движении на участках Бологое — Едрово и Бологое — Максатиха. Стоит отметить, что в ходе эксплуатации с пассажирами к ним прицепляли до трех вагонов ЦМВ. Результаты их работы неиз- вестны, но уже в середине 1981 г. началась их передача в другие депо и на другие дороги. Самая первая автомотриса АЧ0-001 была передана в депо Октябрь» Южной дороги (г. Харьков), где с 1981 по 1990 гг. она работа- ла «личным транспортом» у начальника дороги, а в 1990 г. была пере- дана в депо Полтава и стала обслуживать руководство Полтавского отделения Южной магистрали. Она благополучно эксплуатируется и в наши дни, несмотря на немолодой уже возраст. Очевидно, сказы- вается крепкая ремонтная база для обслуживания «шкодовских» же электровозов ЧС2 и ЧС7, имеющаяся на Южной дороге. Автомотриса АЧ0-003 (рис. 1) была передана на Львовскую доро- гу в депо Львов-Запад, где также долгие годы использовалась в ка- честве служебной автомотрисы начальника дороги. Неоднократно проходила перепланировку и модернизацию салона. В частности, у неё были «зашиты» входные автоматические двери. В последние годы, к сожалению, она отставлена от эксплуатации и ржавеет на за- дворках депо Тернополь. Перспективы проведения ей ремонта, увы, весьма туманны. Драматичней всего сложилась судьба у «средней сестры» — ав- томотрисы АЧ0-002. Из депо Бологое она была передана в депо Ленинград–Варшавский, где также должна была обслуживать руко- водство Октябрьской дороги. Однако при неизвестных обстоятель- ствах, на сей раз вскоре после передачи в Ленинград в дизельном помещении автомотрисы произошел пожар. После пожара автомо- трису законсервировали, и она долгие годы стояла сначала в депо приписки, а затем на базе запаса локомотивов. Списана и утилизи- рована в 1989 г. СОЗДАНИЕ АВТОМОТРИС АЧ2 Первоначальными планами на 1981 г. рассматривалась возмож- ность заказа более ста автомотрис серии АЧ0 и поставка их до конца того же года, но в том же 1981 г., летом, было решено дать задание чехословацким машиностроителям на разработку и производство новых автомотрис, уже на другом заводе, который имел бы меньшую загруженность, нежели заводы «Шкода», и технологическую возмож- ность более быстрого выпуска. Техническая документация на уже проектировавшуюся заводами «Шкода» четырехосную автомотрису 25М0 на базе уже готового про- екта 20М0 (АЧ0) была передана на чехословацкий же завод «Vаgonkа Studеnkа» («Вагонка-Студенка»). После передачи всей документации в июле 1981 г. конструктора- ми и инженерами данного завода была начата полная переработка проекта 25М0, а фактически создание на его основе нового проекта. Также параллельно велась разработка прицепного вагона для буду- щей автомотрисы, всей производственной документации и выпуск опытных образцов узлов и деталей. Проект получил наименование «четырехосный самоходный мотовоз пассажирского типа» и завод- ской тип 91М0. Новая автомотриса значительно отличалась по конструкции от сво- ей предшественницы АЧ0 и даже от «шкодовского» проекта 25М0 — были изменены конструкция кузова, тип тележек, применены другой дизель, другая система передачи мощности. Одним словом, на заводах «Вагонка-Студенка» конструкторы и инженеры подошли к перепроек- тированию не только со знанием дела, но и с известным энтузиазмом. Автомотриса АЧ2 состоит из моторного головного вагона, тяговой единицы (рис. 2) с двумя кабинами управления и двух прицепных ва- гонов серии АПЧ2 к ней (рис. 3). Каждый из прицепных вагонов име- ет 123 места для сидения. Масса прицепного вагона без пассажиров составляет 37 т. Отопление автомотрисы осуществляется воздухом, нагреваемым за счет теплоты, выделяемой дизелем. Прицепные вагоны отапливаются электрическими калориферами, получающи- ми питание от генератора переменного тока мощностью 80 кВт. Вал генератора получает вращение от коленчатого вала дизеля через клиноременную передачу. Розетки соединительных межвагонных кабелей расположены на лобовой части автомотрисы и на торцах прицепных вагонов. С автомотрисой штатно сцеплялись один или два прицеп- ных вагона. Две автомотрисы с прицепными вагонами могут со- Рис. 2. Автомотриса АЧ2-119 в локомотивном депо Калуга Москов- ской дороги (21.04.2014 гг.) Рис. 1. Автомотриса АЧ0-003 на Львовской железной дороге (1990-е гг.) Фото Е.В. Т олстова Фото Д.О. Закутного 46 Лоkомо т ив № 5. Май 2022 г. Странички истории Рис. 3. Прицепной вагон АПЧ2-083 на участке Фаянсовая моторвагон- ного депо Смоленск (09.07.2015 г.) ставлять четырех- или шестивагонный дизель-поезд по схеме ТЕ+ПВ+ПВ+ПВ+ПВ+ТЕ, где ТЕ это — тяговая единица (головной ва- гон), а ПВ, соответственно, прицепной вагон. Кузов автомотрисы состоит из главной рамы, состоящей из: двух продольных балок, выполненных из стального швеллера, шести поперечных, двух лобовых (буферных) и двух шкворневых балок. Обшивка кузова выполнена из листов нержавеющей стали толщиной 1,7 мм, закрепленных точечной сваркой на каркасе кузова. На лобо- вых буферных брусьях главной рамы установлены поглощающие аппараты, аналогичные применяемым на пассажирских вагонах, и автосцепки СА-3. Кузов опирается на две двухосные тележки через скользуны. Передача продольно-тяговых усилий происходит через шкворне- вое устройство. Расстояние между шкворнями 17200 мм. Стержень шкворня запрессован в шкворневую балку рамы кузова и имеет ша- ровое закрепление в поперечной (шкворневой) балке рамы тележ- ки, чем обеспечивается поворот тележки при прохождении кривых участков. Колесные пары цельнокатаные, с диаметром по кругу катания 950 мм, оси полые, «сверленые». База тележки 2600 мм. Рама тележ- ки сварная, Н-образная в плане, открытого профиля, состоящая из двух продольных и средней (шкворневой) балок. Под первой каби- ной находится моторная (движущая) тележка. Под второй кабиной тяговой единицы расположена поддержи- вающая (безмоторная) тележка. Тележки имеют четыре тормозных цилиндра и тормозную рычажную передачу с двухсторонним нажа- тием колодок на обод колесной пары. Под прицепным вагоном ис- пользованы тележки, аналогичные безмоторным тележкам тяговой единицы. По дизелю и гидропередаче была реализована широкая унифика- ция с эксплуатировавшимися в СССР дизель-поездами РВЗ типа ДР1. Также советским был и комплект тормозного оборудования. Дизель М756Б производства ленинградского завода «Звезда», четы- рехтактный, V-образный, с газотурбинным наддувом и электропневма- тическим управлением частотой вращения коленчатого вала. Мощность дизеля 1000 л.с. Частота вращения выводного вала дизеля — от 850 до 1500 об/мин регулируется всережимным регулятором частоты оборо- тов дизеля. Пуск дизеля осуществляется стартером, получающим в мо- мент пуска дизеля питание от аккумуляторной батареи. После запуска стартер работает как генератор, питая цепи управления электропнев- матического тормоза (ЭПТ) и некоторые другие электрические цепи. Дизель также оснащен механическим выключателем, срабатывающим при превышении частоты оборотов. Масса дизеля без технических жид- костей составляет 1800 кг. Гидравлическая передача ГДП-1000Ч, двухциркуляционная, про- изводства Калужского машиностроительного завода. Номинальная мощность, передаваемая гидропередачей, составляет 740 кВт. Максимальная частота оборотов (частота вращения вала насосно- го колеса) — 2050 об/мин. Вес «сухой» гидропередачи (без масла) 3000 кг. Аккумуляторная батарея аналогична той, что была применена на автомотрисах АЧ0 — типа 80NKS-150C, с номинальным напряжением 110 В и емкостью 150 А•ч. Имеются также отводы 24 и 50 В для пита- ния цепей управления и контроля. Единственное отличие состоит в том, что на АЧ2 отказались от применения дополнительной батареи. В тормозной системе использованы кран машиниста № 395, электровоздухораспределитель № 305.001, воздухораспределитель № 292, кран вспомогательного тормоза № 254, т.е., как уже было ска- зано, типовой набор тормозного оборудования подвижного состава железных дорог СССР. Тормозная система включает в себя как чисто пневматические автоматические тормоза, так и электропневматиче- ское торможение. Напряжение питания цепей ЭПТ стандартно для всего подвижного состава СССР и составляет 50 В. Для обеспечения сжатым воздухом используется поршне- вой двухцилиндровый компрессор 3DKS-150L производительно- стью 1,5 м 3 /мин при номинальной частоте вращения 900 об/мин. Компрессор имеет воздушное охлаждение. Он приводится во вра- щение от коленчатого вала дизеля через гидравлическую муфту. В целом, система управления компрессором аналогична примененной ранее на АЧ0. Также от вала дизеля через раздаточный редуктор получа- ет вращение генератор переменного тока типа 4ADS-808.000.3f. Вращательный момент на генератор передается от коленчатого вала дизеля через раздаточный редуктор и клиноременную передачу. Генератор обеспечивает питание всех трехфазных потребителей (электронагреватели и др.). Автомотриса (тяговая единица) имеет 67 мест для сидения. Масса без пассажиров составляет 59 т. Запас топлива 1500 кг, песка 160 кг (четыре бункера по 40 кг). Запас масла для дизеля составляет 150 л, для гидропередачи 265 л. Конструкционная скорость 120 км/ч. Первыми поставленными заводами «Вагонка Студенка» в Советский Союз были две опытные автомотрисы АЧ2-001 и 002 (за- водской тип 20М0), включавшие в себя по одной тяговой единице АЧ2 и два прицепных вагона АПЧ2, соответственно. Выпущены они были в январе и феврале 1984 г. После проведения цикла испытаний первых двух автомотрис АЧ2 МПС СССР разместило заказ на производство более чем ста единиц. Правда, изначально рассматривалась возможность заказа более 180 единиц, но в итоге, в феврале 1988 г., был подписан контракт на не- сколько меньшее количество, а именно, на 111. После того как на заводе были проведены соответствующие под- готовительные работы к серийному выпуску, с учетом всех замеча- ний по опытной эксплуатации первых двух экземпляров и внесения необходимых изменений в конструкцию и узлы автомотрис и при- цепных вагонов, с мая 1988 г. был начат их серийный выпуск. Начало было положено автомотрисой АЧ2-003 с двумя прицеп- ными вагонами АПЧ2, выпущенными под конец мая и переданными приемщику Главного управления локомотивного хозяйства МПС СССР в том же месяце. Заводское обозначение серийных поездов — 91М1. Всего с конца мая по середину июня 1988 г. были выпущены 7 тяговых единиц и 14 прицепных вагонов к ним, т.е. всего 21 единица так называемой «установочной партии». В отличие от первых двух прототипов, на серийных машинах были изменены и усовершенствованы многие узлы и детали. В цепи управ- ления, приборы управления и контроля внесены существенные из- менения — уменьшено количество проводов цепей управления и место прокладки жгутов. Также были внесены изменения в конструк- цию некоторых аппаратов управления. Была изменена конструкция гидропередачи. Также изменена система управления дизельной установкой. Контроллер машиниста стал более компактным, изменены тип и ме- сто расположения разъемов цепей управления на корпусе контрол- лера. Дизель получил новую систему очистки поступающего воздуха. Кузов был усилен и изменено расположение поперечных балок глав- ной рамы как у тяговых единиц, так и у прицепных вагонов. Фото Д.О. Закутного |