Новый грузовой электровоз переменного тока 2ЭС5К ермак. Новый грузовой электровоз переменного тока 2ЭС5К ермак
 Скачать 1.38 Mb.
|
|
НОВЫЙ ГРУЗОВОЙ ЭЛЕКТРОВОЗ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА 2ЭС5К «ЕРМАК» Электровоз 2ЭС5К предназначен для эксплуатации на железных дорогах, электрифицированных на однофазном переменном токе промышленной частоты (50гЦ) с номинальным напряжением 25000 В. Электровоз рассчитан на работу при напряжении в контактной сети от 19000 В до 29000 В, температуре окружающей среды от минус 50 °С до плюс 45 °С (предельное значение) и высоте над уровнем моря до 1200 м. Электрооборудование, установленное в кузове электровоза, рассчитано на работу при температуре окружающей среды от минус 50 °С до плюс 60 °С.  Рис.1 Пусковые, тяговые и тормозные характеристики электровоза приведены на рисунках 2,3,4.  Рис.2  Рис.3 Рис.4  Рис.5 . Пояснительные данные к рисунку 5
* Устанавливается только на 1 секции ** Устанавливается только на 2 секции Отличительные технические решения. Механическая часть: - первая ступень подвешивания выполняется в виде спиральных пружин и параллельно включенных в работу гидродемпферов вместо ранее применяемых листовых рессор. Это позволяет улучшить динамические характеристики, имея ввиду крайне нестабильные параметры ранее применяемых листовых рессор из-за неуправляемого трения между листами и большой неподрессоренный вес. Кроме того, применены буксовые резинометаллические тяги с увеличенной до 350мм вместо 225мм длиной между осями шарниров. Резинометаллические шарниры выполнены меньшей длины и по их торцам установлены шайбы с увеличенным осевым прогибом (8...13)мм, вместо (4...6)мм. Все эти изменения позволяют уменьшить поперечную жесткость связи колесной пары с рамой тележки до 4 кН/мм +20%и воздействие на путь; - вертикальные и поперечные связи кузова с тележками выполняются в виде люлечных подвесок улучшенной конструкции, унифицированной с ВЛ 85, ВЛ 65, ЭП1. С целью улучшения динамических качеств и уменьшения воздействия на путь предусматривается раздельное демпфирование колебаний относа, боковой качки и галопирования. Применяются гидродемпферы с усовершенствованными узлами крепления и пылезащитой штоков; - продольная связь кузова с тележками выполняется в виде цельной наклонной тяги, закреплённой к средине базы тележки с максимальным использованием габарита. Такая конструкция позволила исключить ряд ненадёжных узлов, снизить расход материалов и трудоёмкость при изготовлении и ремонте. Конструкция продольной связи унифицирована с электровозами ЭП1 и ЭП10. Опыт эксплуатации ЭП1 показывает, что после пробега 600 тыс. км шарнирные узлы наклонных тяг практически не имеют износа; - в тяговой зубчатой передаче вместо объёмно-улучшенных зубчатых колес применяются зубчатые колеса, удовлетворяющие ГОСТ Р 51175-98 и изготовленные с поверхностным упрочнением ТВЧ рабочих поверхностей зубьев. Прогнозируемый пробег до замены - 1800 тыс. км. - вкладыши моторно-осевых подшипников скольжения изготавливаются из нового композиционного материала «Романит-Н», обеспечивающего повышение ориентировочно в 2 раза срока службы вкладышей, снижение расхода осевой смазки и потерь на трение в 3-4 раза; - применяется система смазки гребней типа АГС-8; - применяется новое пневматическое тормозное оборудование в модульном исполнении (блок тормозного оборудования усл. №10) и кран машиниста усл. №130 с дистанционным управлением. Кран машиниста усл. №130 заменяет существующие краны усл. №395 и 254. Блок №10 предназначен для изменения давления в тормозных цилиндрах в зависимости от изменения давления в тормозной магистрали и магистрали прямо- действующего тормоза, а также для исключения совместной работы автоматического и электрического тормозов локомотива и замещении последнего при его отказе. Блок №10 позволяет значительно сократить габариты пневматического оборудования, затраты, связанные с изготовлением и ремонтом электровоза. Электрооборудование: С целью повышения надёжности в конструкцию НБ-514Б внесены изменения по результатам эксплуатации тяговых двигателей НБ-514 на электровозах ВЛ85 и ВЛ80С: принята моноблочная конструкция добавочного полюса с намоткой катушки «на ребро»; введена изолировка обмоткодержателя лобовых частей якорных катушек оклейкой стеклопластом вместо наборных прессованных элементов; - новый тяговый трансформатор имеет отдельную обмотку возбуждения, уменьшенные потери и усовершенствованную систему охлаждения, что позволяет почти в три раза снизить расход охлаждающего воздуха; - применены модернизированные выпрямительно-инверторные преобразователи ВИП 4000М с улучшенными технико-экономическими показателями, обеспечивающие плавное регулирование напряжения на тяговых двигателях и электрическое рекуперативное торможение; - новые индивидуальные сглаживающие реакторы облегчают протекание переходных процессов, снижают склонность к боксованию. Реакторы имеют разомкнутый магнитопровод и изменённую конструкцию теплообменных каналов, обеспечивающую снижение расхода охлаждающего воздуха примерно в 1,5 раза; - в цепи каждого тягового двигателя установлены быстродействующие автоматические выключатели, обеспечивающие надёжную защиту в аварийных режимах; - установлена система выравнивания нагрузок и «диодные пробки» в цепях тяговых двигателей, обеспечивающие выравнивание нагрузок и плавный вход в рекуперацию во всём диапазоне скоростей; - в новом асимметричном токоприемнике типа ТАсС резинокордный пневмопривод заменил традиционный привод серийных токоприемников. Пневмопривод такого типа обеспечивает легкость регулировки контактного нажатия за счет незначительного изменения (с помощью редуктора) давления сжатого воздуха в пневмобаллоне. Поэтому одна и та же базовая модель асимметричного токоприемника может устанавливаться на различном электроподвижном составе с изменением только верхнего узла (полоз и каретка). Подвижные части асимметричных токоприемников - несущий рычаг, верхние рамы, синхротяга кареток и сами плунжерные каретки выполнены из алюминиевого сплава АМГ-6, что позволяет снизить приведенную массу аппарата. Вес асимметричного токоприемника составляет 125 или 137 кг в зависимости от типоисполнения. Для сравнения: серийный пятизвенный токоприемник легкого типа Л-1У1 весит 270 кг. - микропроцессорная система управления движением (МСУД-Н) обеспечивает ручное и автоматическое управление электровозом, диагностику работы основного оборудования, противобоксовочную и противоюзную защиту, а также управление электровозом из одной кабины по системе многих единиц в составе трёх секций и двух электровозов. В режиме автоматического управления обеспечивается разгон электровоза до заданной скорости с заданной и автоматически поддерживаемой величиной тока якоря и последующим автоматическим поддержанием заданной скорости. Функции диагностики заключаются в контроле, индикации и сохранении в памяти основных параметров движения (режим работы, заданные и фактические скорость движения и величина тока якоря, фактический ток возбуждения в рекуперации) и состоянии оборудования (сбор схемы, срабатывание защит и прочее). При введении в программное обеспечение МСУД-Н необходимых исходных данных (данные блок участков, параметры поезда, ограничения и др.), в режиме автоведения может обеспечиваться наиболее экономичное ведение поезда с индикацией на дисплее основных параметров автоведения: время отправления, прибытия; текущая координата; расстояние до светофора и до ограничения; текущее и следующее ограничение скорости и др. - система вспомогательных машин выполняется по конденсаторной схеме без фазорасщепителя с автоматическим двухступенчатым регулированием частоты вращения вентиляторов, охлаждающих тяговое оборудование. Регулирование осуществляется в зависимости от нагрузки оборудования и обеспечивает снижение затрат электроэнергии на собственные нужды электровоза ориентировочно в 2 раза. Компоновка оборудования и монтаж: - применяется блочно-агрегатная компоновка оборудования на электровозе, обеспечивающая удобство и снижение трудоёмкости при изготовлении и ремонте; - в электрическом монтаже используются провода типа ППСТВМ повышенной нагревостойкости, увеличенным на 30% сроком службы и, не распространяющие горение. - в низковольтном монтаже используются безрезьбовые клеммные рейки фирмы «WAGO», значительно снижающие трудоёмкость при изготовлении и ремонте. Система вентиляции: - реализация комплекса мероприятий по совершенствованию тягового оборудования, направленных на снижение расходов охлаждающего воздуха, позволила почти вдвое сократить количество вентиляторов и затраты мощности на систему вентиляции; - в системе охлаждения тягового оборудования применена эффективная очистка воздуха от капельной влаги, пыли и снега. Используются новые вентиляторы-воздухоочистители, позволяющие отказаться от применения фильтров контактного действия. Безопасность и сан. гигиена: - применяются современные системы безопасности движения КЛУБ-У, САУТ-ЦМ/485, ТСКБМ и др.; - применяется система автоматической пожарной сигнализации и аэрозольного пожаротушения, обеспечивающая работу в ручном и автоматическом режимах с передачей сигнала о пожаре по радиоканалу; - новая конструкция кабины управления обеспечивает выполнение всех требований безопасности и сан. гигиены. Предполагается использовать комбинированную конструкцию оболочки кабины (наружная стеклопластовая маска, устанавливаемая на металлический каркас). Применяются новые экологически безопасные термоэлектрические кондиционеры. Основные параметры электровоза
Примечание - Параметры электровоза указанны при номинальном напряжении на токоприемнике 25 кВ и среднеизношенных бандажах колесных пар (диаметр по кругу катания 1205 мм). Эксплуатационные показатели Назначенный срок службы электровоза - 30 лет. Дальнейшие этапы совершенствования. В процессе выпуска электровозов 2ЭС5К планируется реализация ряда мероприятий, направленных на дальнейшее совершенствование технико-экономических параметров и повышение потребительских качеств. Электрооборудование: - отработка схемотехнических решений и внедрение устройств компенсации реактивной энергии (КРМ – компенсаторов реактивной мощности), позволяющих повысить коэффициент мощности электровоза; - разработка и освоение производства вакуумного выключателя (25 кВ) с целью увеличения срока службы и снижения затрат на ремонт; - расширение функций микропроцессорной системы управления при одновременном уменьшении количества промежуточных реле и расширения объёма диагностики с целью снижения затрат по обслуживанию и ремонту; - разработка и освоение производства трудногорючих проводов электрического монтажа с ресурсом до капитального ремонта; Механическая часть - замена люлечного подвешивания пружинами типа «флексикойл»; - замена моторно-осевых подшипников скольжения подшипниками качения; - замена поглощающего аппарата Ш-2-В-90 на 73ZW «Эластомер» с улучшенными характеристиками энергопоглащения (энергопоглощение при статическом сжатии почти в три раза выше, чем у Ш-2-В-90; - разработка и внедрение нового винтового компрессора и устройства осушки сжатого воздуха. 2 |