Историческая серия "ТМ"

ИМЕНИ ВЛАДИМИРА ЛЕНИНА


Подробнее в комментариях.

Нередко бывает так: определенный период развития техники завершается появлением конструкции, в которой нет ничего сверхнового и экстравагантного. И тем не менее она становится значительной, этапной, поскольку вбирает в себя все; что скопилось у проектировщиков за годы труда.

Именно такая судьба выпала на долю замечательного советского электровоза, носящего имя В. И. Ленина. Его созданию предшествовал выпуск машин серий ВЛ19 и Сс (см. "ТМ", № 4 и 5 за 1980 год). Обе они, хотя и обладали одинаковой мощностью тяговых двигателей (2040 кВт), все же предназначались для работы в различных условиях.

ВЛ19 обслуживал в основном такие железные дороги с равнинным профилем, на которых путь допускал нагрузку на рельсы не более 20 т от каждой колесной пары. Поскольку передаточное отношение редуктора колесно-моторной группы составляло 1:3,74, то двигатели этой машины использовались довольно интенсивно.

Электровоз серии Сс предназначался в основном для гористых участков и реконструированного пути, рассчитанного на нагрузку от колесной пары до 22 т. Локомотив имел систему рекуперативного торможения, что позволяло экономить электроэнергию. Некоторые его узлы, например, рамы и тележки, были прочнее и долговечнее в эксплуатации, чем у локомотивов серии ВЛ19.

Все эти особенности первых отечественных магистральных электровозов были, конечно, известны конструкторам и инженерам тяги НКПС. И они понимали необходимость их совершенствования. Шагом в этом направлении стала инициатива столичного завода "Динамо". В начале 1936 года динамовцы выпустили машину СК-01, названную так в честь Сергея Кирова. Она имела осевую формулу 0-30-0+0-30-0, нагрузку на рельсы 22 т, рекуперативное торможение, тележки от электровоза серии Сс, но с передаточным отношением редуктора 1:3,74 - как у ВЛ19. Получился, таким образом, промежуточный тип локомотива. Его направили водить поезда через Сурамский перевал. Три других таких же электровоза, построенные несколько позже, работали на Пермской железной дороге. Но, поскольку тяговые двигатели у этих машин остались прежними, провозная способность электрифицированных участков не увеличилась.

В том же 1936 году на заводе "Динамо" началось проектирование более совершенных электродвигателей. Первые шесть новых моторов (их обозначили ДК-3А) изготовили в 1938 году. Мощность каждого была 450 кВт при 650 об/мин. Их установили на электровоз серии СК, получивший обозначение СКУ-05 (СК - усиленный). В часовом режиме этот локомотив развивал усилие тяги 22,5 т при скорости 43,5 км/ч. Он действительно мог повысить провозную способность дорог, но в 1938 году ему не суждено было стать серийной машиной из-за недостаточной механической прочности моторов ДК-3А.

Пока шла разработка более мощных тяговых электродвигателей, отдел электрификации НКПС решил прекратить выпуск локомотивов серии ВЛ-19 и заменить их другими, более прочными. Взяв за основу машину серии Сс, конструкторы Коломенского машиностроительного завода имени В. В. Куйбышева подготовили чертежи механической части нового электровоза. Проектированием руководил инженер Д. А. Шаврин. Чертежи электрического и пневматического оборудования выпустили динамовцы. Как вспоминает один из участников этой работы, З. М. Рубчинский, новаторский подход молодежного динамовского коллектива сказался даже в решении частных технических задач. Например, впервые в стране применили съемную камеру высоковольтного оборудования.

Первый экземпляр нового локомотива построили в сентябре 1938 года. Ему присвоили серию ВЛ22 и, продолжая нумерацию машин ВЛ19, обозначили ВЛ22-146. Несколько слов об особенностях его устройства. В средней части кузова помещалась высоковольтная камера. Ее собрали в цехе, после чего с помощью подъемного крана установили на раму электровоза через проемы в крыше. По краям камеры - два машинных отделения. Оборудование располагалось в них двумя этажами. В первом моторы-вентиляторы, они гнали воздух в систему принудительного охлаждения тяговых электродвигателей. Засасывание наружного воздуха шло через жалюзи на боковых стенках кузова и частично - из высоковольтной камеры, что способствовало и ее охлаждению. Во втором этаже устанавливались моторы-компрессоры, пополнявшие сжатым воздухом резервуары пневматической системы.

В каждой кабине машиниста сделали по две двери. Одна вела на наружную площадку, другая в ближайшее машинное отделение. Для улучшения условий труда локомотивной бригады заднюю и боковые стенки, пол и потолок каждой кабины обшили многослойным шумопоглощающим уплотнителем.

Электровозы ВЛ22 - выпускали в двух исполнениях, с передаточным отношением редуктора колесно-моторной группы 1:3,74 и 1:4,45. Все машины снабжали двумя тормозными системами: электрической - рекуперативной и механической с пневматическим приводом.

В 1940 году на заводе "Динамо" под руководством инженера А. Б. Иоффе собрали первые шесть улучшенных тяговых двигателей типа ДПЭ-400. Они были на 1,1 т легче моторов ДК-3А и развивали мощность 400 кВт при 1550 об/мин. Оснащенная ими опытная машина ВЛ22-178 на 16% превышала по мощности серийные электровозы и развивала в часовом режиме силу тяги 24 т при скорости 36 км/ч. Но освоить серийное производство моторов ДПЭ-400 помешала война. Оно началось лишь в июне 1946 года.

Продолжая прежнюю нумерацию, первую послевоенную машину обозначили ВЛ22М-184 (индекс "м" означал "модернизированный"). В дальнейшем и на электровозах довоенной постройки стали устанавливать двигатели ДПЭ-400 взамен устаревших. Буквенные серии переделанных локомотивов также пополнил индекс "м".

В 1947 году серийный выпуск ВЛ22 освоил Новочеркасский электровозостроительный завод имени С. М. Буденного. Для снижения трудоемкости новочеркасские конструкторы лишь частично изменили некоторые детали локомотива, пневматическую и электрическую схемы. В целом же машина осталась прежней.

ВЛ22 - лучший магистральный электровоз довоенной постройки. Выпуск этой машины и ее модернизированного варианта без особых изменений продолжался в течение 20 лет - в истории локомотивостроения случай довольно редкий. Всего было построено 38 машин серии ВЛ22 и многие сотни - серии ВЛ22М. Они и теперь еще трудятся на стальных магистралях нашей Родины.

Электровоз серии ВЛ22

Осевая формула
0-30-0+0-30-0
Конструкционный вес, т
124
Вес в рабочем состоянии с балластом, т
132
Нагрузка от колесной пары, т
22
Габариты:
длина, мм
16480
ширина, мм
3106
высота при опущенном пантографе, мм
4900
Часовая мощность тяговых электродвигателей, кВт
6 х 340
Конструкционная скорость:
с передачей 1:3,74, км/ч
85
с передачей 1:4,45, км/ч
70

РУДНИЧНЫЙ ЭЛЕКТРОВОЗ
Во второй пятилетке планировалось заменить паровозы на электровозы в хозяйствах наиболее крупных металлургических комбинатов - Магнитогорского, Криворожского, Березниковского. На вновь строящихся больших горно-металлургических комбинатах, таких, как Прибалхашский медеплавильный, сразу вводить в обращение промышленные электровозы.

Прибалхашский комбинат строили в казахской Голодной степи на берегу залива Бертыс. Зимой в тех краях бывают морозы до - 40 °С, а летом температура поднимается до + 40 °С. Скорость ветра достигает 100 км/ч, что соответствует 12-балльному шторму. Рудник представлял собой круглый котлован диаметром 1 км, куда по спирали спускались три железнодорожные колеи. Порожние гондолы и думпкары (саморазгружающиеся вагоны с пневматическим приводом опрокидывающего механизма) планировали подавать вниз по одной колее с уклоном до 4%. Это спуск, которому соответствует перепад высоты в 40 м на длине пути в 1 км. Составы предполагалось наполнять рудой на забойных или тупиковых участках и поднимать на обогатительную фабрику по двум колеям с крутизной подъема 3%. Кривые пути на участках подъема и спуска получались с радиусом поворота не менее 100 м, а в тупиках, на маневровых станциях и территории обогатительной фабрики - не менее 40 м.

Режим работы, как рассчитали, должен быть очень напряженным. Через каждые полчаса по той и другой восходящим колеям два сцепленных электровоза должны были вывозить из рудника на обогатительную фабрику состав, нагруженный 1500 т руды. Мощность энергосети комбината допускала одновременное движение до 16 локомотивов. Проектные условия их эксплуатации определили требования к новым машинам: сцепной вес не менее 90 т, электрическое торможение, питание от верхнего и бокового контактного проводов, а в забойных участках - через кабель, высокая надежность, защищенность от пыли, хорошие условия труда.
Создать такой электровоз для промышленного транспорта поручили двум предприятиям, накопившим к тому времени немалый производственный опыт в этом деле: столичному "Динамо" и Подольскому крекинг-электровозостроительному заводу имени Серго Орджоникидзе. На составление рабочих чертежей локомотива, проектирование электрических, кинематических, пневматических и других схем ушел лишь один квартал 1935 года. Вновь созданному электровозу присвоили серию СО в честь славного ленинца - Серго Орджоникидзе.

Так как в рудниках и карьерах часто приходится менять направление движения, конструкторы расположили кабину машиниста в середине локомотива и установили в ней два поста управления. Размещение оборудования в скошенных отсеках кузова позволило обеспечить хороший обзор из кабины. А проход из нее в машинное отделение впервые сделали через двери в смежных стенках, за счет чего профилактику и проверку готовности локомотива к работе можно было проводить, не выходя на железнодорожное полотно.
Раму установили на двух двухосных тележках с помощью шаровых опор, а сами тележки соединили между собой шкворневой сцепкой. Эти конструктивные решения сделали устойчивым движение электровоза по неровному рельсовому пути карьера даже на кривых пути радиусом 40 м.

Тяговые электродвигатели расположили на такого же типа подвесках, как и в локомотиве серии ВЛ-19. Поскольку нагрузка на крайние колесные пары оказалась меньше, чем на средние, для ее выравнивания внутри пустотелого буферного бруса разместили балласт - металлические чушки весом до 4 т. В результате локомотив смог развивать силу тяги большую, чем при неравномерной нагрузке.

На пути воздушной струи, гонимой лопастями вентилятора в отсеки кузова, поставили фильтр из пластин, разнесенных на 4-5 мм и обильно покрытых несохнущей смазкой. К ней-то и прилипала рудничная пыль, а очищенный воздух охлаждал реостаты и тяговые электродвигатели. Причем в кузове и кабине машиниста возникало небольшое избыточное давление, что дополнительно улучшало защищенность локомотива от пыли и условия работы на нем.

На маршрутных участках электропитание подводили через верхний токопровод, а при загрузке думпкар экскаватором на забойных ветках через боковой, отнесенный от пути на 2-3 м. В тупиках, где подвеска контактного провода нерентабельна, использовали кабель длиной до 300 м, намотанный на барабан и размещенный под кабиной машиниста.

Электровоз серии СО имел сразу три системы торможения. Рекуперативная действовала в диапазоне скоростей от 22 до 38 км/ч, а реостатная - от 6 до 43 км/ч. Рекуперация электроэнергии повышала напряжение контактной сети до 1000 В. Если же при этом по соседнему пути составы с рудой не поднимались, то в спускающейся машине торможение автоматически переключалось с рекуперативного на реостатное. Наконец, пневматическую систему, тормозившую локомотив и состав, можно было включать на любой скорости. Кроме того, для экстренных случаев на электровозе предусмотрели отдельный пневмотормоз.

О том, как удалось ускорить постройку локомотива, рассказывает ветеран завода "Динамо" инженер В. Ф. Орлов: "Мы разделили оборудование на восемь агрегатов. Аппаратуру управления объединили в четыре агрегата, реостаты - в два и еще в два пневматическую систему. Каждый такой блок легко устанавливался в отсеки кузова через верхние и боковые люки. Это хотя и усложнило разработку, но значительно ускорило и облегчило сборку, к чему мы в конечном счете и стремились".

Первый образец построили в начале 1936 года и обозначили СО-01. Кузов и тележки для него изготовили в Подольске, а электрооборудование - на заводе "Динамо". После пробных поездок в августе того же года машину перегнали на Магнитогорский горно-металлургический комбинат, где начались ее ходовые испытания. Выполнить эту кропотливую и ответственную работу динамовцы поручили бригаде своих специалистов во главе с руководителем группы разработчиков электровоза В. С. Злочевским.

Хотя испытательный пробег составил 2000 км, на электровозе ни разу не отказали ни электрооборудование, ни тормоза, ни вентиляция, даже ни разу не перегорели предохранительные плавкие вставки - настолько надежной была электрическая схема локомотива.

По всесоюзной классификации электровоз серии СО обозначался VКП-1, что означало: V - сцепной вес более 80 т, КП - контактный, промышленный, 1 - первое исполнение. До 1939 года динамовцы выпускали эти машины совместно с Подольским крекинг-электровозостроительным заводом, а после их модернизации - совместно с Коломенским машиностроительным заводом имени В. В. Куйбышева. Они были самыми мощными в Европе среди электровозов, предназначенных для работы на промышленных предприятиях и открытых карьерах.

Промышленный электровоз серии СО

Осевая формула
0-20-0+0-20-0
Конструкционный вес, т
88
Вес в рабочем состоянии, т
94
Нагрузка на колесную пару, т
23,5
Габариты:
длина, мм
13500
ширина, мм
3302
высота с опущенным пантографом, мм
5140
Напряжение питающей сети, В
750
Часовой режим:
Мощность тяговых электродвигателей, кВт
4 х 250
Сила тяги при скорости 20 км/ч, т
18,6
Минимальный радиус кривых пути для одиночного электровоза, м
40
Конструкционная скорость, км/ч
65

ВЛ 22

ВЛ 22

ВЛ 22

ВЛ 22

ВЛ 22

ВЛ 22

ВЛ 22

ВЛ 22

я таких не видел