Электровоз ВЛ-80: технические характеристики, распространение и эксплуатация

Практически каждому из нас известно, что очень большой процент всех грузоперевозок в мире осуществляет именно жд транспорт. Что касается постсоветского пространства, то на этой территории железная дорога – это практически абсолютный, безусловный лидер по количеству транспортируемого по ней пассажиро- и грузопотока. Поэтому в этой статье мы с вами подробнейшим образом рассмотрим одну из ведущих машин, осуществляющую тягу различных вагонов, название которой - электровоз ВЛ-80.

Общая информация

Данный силовой железнодорожный агрегат является детищем Новочеркасского электровозостроительного завода. Именно на этом предприятии электровоз ВЛ-80 был спроектирован и выпускался во всех своих существующих модификациях. На данном промышленном объекте осуществлялись исключительно сборочные работы, а все требуемые комплектующие поставлялись с других машиностроительных предприятий страны. Всего же было выпущено 2746 единиц, а последняя машина сошла с конвейера в 1995 году.

Сфера применения

Электровоз ВЛ-80 служит для работы с самыми различными грузами на отечественных и зарубежных (Украина, Белоруссия, Казахстан) магистральных электрифицированных однофазным током с частотой 50 Гц железных дорогах.

Все оборудование локомотива ориентировано на работу с контактной сетью напряжением 19-29 кВ. температура окружающей среды при этом может находиться в диапазон от -50 до +40 градусов Цельсия при влажности до 90 % и высоте на уровне море не выше 1200 метров.

Конструктивные особенности

Локомотив ВЛ-80 выезжал из ворот завода-изготовителя составленным из пары секций, хотя некоторые модели электровоза имеют три и даже четыре секции, но об этом поговорим несколько позже.

Рассматривая механическую часть ВЛ80, отметим, что она представлена двумя абсолютно одинаковыми двухосными тележками, у которых их рамы выполнены сварными. Подшипниковые опоры роликового типа сопряжены с рамой тележки при помощи сайлентблоков (это такие шарниры резинометаллического исполнения). От тележек к кузову тормозное усилие и тяга передаются через шкворни – стрежни поворотного соединения. Электрически двигатели, обеспечивающие перемещение локомотива, закреплены путем опорно-осевого подвешивания. Тип моторов – НБ-418К6. От двигателя к колесным парам вращение передаётся при помощи двухсторонней зубчатой косозубой передачи с достаточно жестким венцом. Поскольку в такой передаче зубья шестерен имеют определённый наклон, то в зацеплении полностью отсутствует осевая сила, что в свою очередь, значительно снижает нагрузки на привод и повышает срок службы деталей.

Секционное оборудование

Электровоз ВЛ-80 на каждой своей секции оснащен:

• Пантографом, который выполняет токосъем с контактной сети. Он расположен непосредственно над кабиной машиниста.
• Главным выключателем ВОВ-25М.
• Тяговым трансформатором с мотором-насосом масляного типа.
• Парой выпрямительных установок.
• Главным контроллером.
• Фазорасщепителем для выработки третьей фазы, которая задействована в питании асинхронных двигателей прочих вспомогательных агрегатов.
• Четырьмя моторами-вентиляторами, выполняющими охлаждения различного оборудования и наддув кузова локомотива. Два таких мотора обязательно охлаждают каждый тяговый электродвигатель.
• Мотором-компрессором КТ-6ЭЛ для генерации воздуха, требуемого для нормальной работы системы торможения, силовых узлов, блокирования высоковольтной камеры, подачи звуковых сигналов различной громкости, функционирования пневматического привода очистителей стекол.

Трансформатор

Оснащен тяговой обмоткой и обмоткой собственных потребностей с напряжением на холостом ходу 399 В (номинальная нагрузка составляет 380 В), которая служит для запитки множества вспомогательных цепей управления. В случаях значительных колебаний напряжения контактной сети напряжение на вспомогательных двигателях стабилизируется с помощью двух отпаек, имеющих собственное напряжение 210 В и 630 В. Их переключение на трансформаторе происходит вручную. На основных двигателях регулировка напряжения происходит оперативно непосредственно в процессе работы машиниста.

Тонкости управления

Перемещение электровоза происходит благодаря изменению напряжения, которое подается на каждый тяговый электродвигатель. На любой из существующих модификаций ВЛ-80 (кроме ВЛ-80Р) величина напряжения на ТЭД регулируется путем переключения под нагрузкой отпаек трансформатора с использованием электрического главного контроллера. С целью исключить вероятность броска тока в момент перехода позиции между трансформатором и контроллером монтируется переходной реактор, который и выполняет гашение коммутационных перегрузок с использованием собственной высокой индуктивности.

Поскольку элементы пропускают через себя просто колоссальные токи, то в связи с этим их контакты выполнены из специального угольно-серебряного соединения. Всего же электроконтроллер (ЭКГ) содержит в себе порядка 12 килограмм серебра. ЭКГ приводится в действие от двигателя постоянного тока, имеющего напряжение 50 В и мощность 500 Вт, при запуске которого в электровозе всегда заметно тускнеет освещение и снижается напряжение в управляющих цепях.

Скорость электровоза ВЛ-80Р, на котором отсутствует главный электроконтроллер, регулируется иным способом. Также на этом локомотиве имеется рекуперативное торможение, которое обеспечивает возвращение потребляемой электрической энергии обратно в сеть.

Параметры

Электровоз ВЛ-80, технические характеристики которого указаны ниже, используется как грузопассажирский локомотив. Основными показателями этой машины являются:

• Длина – 32480 мм.
• Высота (измеряется от головки рельса до полозьев опущенного токоприемника) – 5100 мм.
• Часовая мощность – 6520 кВт.
• Сила тяги – 4501 тс.
• Скорость – 51,6 км/ч.
• Мощность при длительном режиме – 6160 кВт.
• Тяговая сила при длительном режиме работы – 40,9 тс.
• Сила тяги в момент начала движения– 65 тс.

Модели

Электровозы НЭВЗ выпускались в различных исполнениях и потому их модельный ряд достаточно широк. Рассмотрим их детальнее.

ВЛ-80Т

Его механическая часть состоит из четырех секций и размещенных под ними несочленённых тележек. Каждая из секций имеет по своим краям автосцепки СА-3.

Тележки выполнены из листового бруса, концевых креплений трубчатого типа и боковин с коробчатым сечением. Все силы, которые воздействуют на электровоз, передаются через люлечное подвешивание. Цепи управления содержат автоматические выключатели, пришедшие на смену устанавливаемым до этого плавким предохранителям. Также несколько изменена и вентиляционная система: более свободными стали проходы по коридору, левые форкамеры уменьшены и подняты на крышу. Претерпела изменения и электрическая схема электровоза. В частности, установлен высокоэффективный реостатный тормоз, резисторы тормозные, переключатели. Все это привело к заметной перекомпоновке всего имеющегося оборудования.

Инструкция по эксплуатации электровоза гласит, что на момент подъезда к составу его скорость перемещения не должна быть более 3 км/ч. Это полностью исключит вероятность удара и не повредит автосцепки.

ВЛ-80С

Отличительной чертой этого электровоза является то, что на нем машинист может вести три и более секций с одного пульта. Это стало возможным после того, как была внедрена система многих единиц.

Механическое и электрическое оборудование локомотива практически идентично ВЛ-80Т, однако есть и различия:

• Появилась сигнализация, которая показывает работу дополнительно подсоединенных секций.
• Внедрены разнообразные межэлектровозные соединения.

Постепенно в товарный поезд ВЛ-80С вносились различные изменения для повышения уровня надежности машины и снижения затрат на ее производство. Например, были установлены новые асинхронные электродвигатели АНЭ-225L4УХЛ2 вместо АЭ-92-4. Также в 1985 году на нескольких моделях были установлены опытные ТЭД. Увеличение отдельных элементов всей конструкции и внедрение новейших узлов привело к тому, что общая масса электровоза была увеличена, и был установлен новый номинальный ее показатель – 192 тонны.

Эксплуатация данного локомотива в зимних условиях требует выполнения особых мероприятий таких, как:

• Замена летней смазки на зимнюю.
• Устранение существующих неплотностей в крышках люков, пола и прочих местах кузова.
• Проверка состояния аккумуляторной батареи.
• Ревизия моторно-осевых подшипников и зубчатой передачи.

ВЛ-80Р

Данный электровоз разрабатывался с учетом прошлых недочетов и получил возможность рекуперативного торможения. Также он был самым первым электровозом, в котором было тиристорное регулирование переменного тока. В этих машинах были установлены контроллеры типа КМЭ-80. Для поддержания нормальной температуры работающего оборудования локомотива применялись вентиляторы ЦВП64-14. Электровоз этой модели активно был задействован как жд-транспорт на железных дорогах Красноярской области, Восточно-Сибирской и Дальневосточной магистралей. Кстати, примечательный факт: ВЛ-80Т – 1685 был привлечен к съемочному процессу киноленты «Магистраль», которая стала любимой в среде опытных железнодорожников.

Кабина данного локомотива практически идентична ВЛ-80Т, но есть два отличия:

• В правом верхнем углу ВЛ-80Р расположено специальное табло, имеющее восемь ламп, каждая из которых показывает состояние быстродействующих выключателей секций.
• Контроллер машиниста выполнен в виде штурвала, а не рычага.

ВЛ-80К

Каждая из секций этого электровоза до № 380 была оснащена двумя центробежными вентиляторами мощностью по 40 кВт каждый, которые использовались для охлаждения имеющихся тяговых электродвигателей. Вентиляторы забирают воздух через жалюзи, расположенные на правой стороне стенки кузова.

Начиная с № 380, локомотив укомплектовывался центробежными двухколесными вентиляторами, которые осуществляли забор воздуха через боковые жалюзи.

ВЛ-80СМ

Данный тип электровоза начал производиться в 1991 году и выпускался всего лишь четыре года.

Конструктивно он не слишком отличался от ВЛ-80С. Однако были и некоторые изменения. Так, несколько изменили свою конфигурацию буферные фонари и прожектора, установленные на крыше локомотива. По внешнему виду он немного был похож на ВЛ-85.

ВЛ-80М

Электровоз, на котором был использована специальная система для выполнения плавной регулировки напряжения тяговых двигателей с использованием преобразователя ВИП-4000М выпрямительно-инверторного типа. Также были установлены усовершенствованные двигатели НБ-418КР.

Локомотив оснащен системой управления с использованием микропроцессорной техники и диагностики. Именно она обеспечивает как ручное, так и автоматическое управление электровозом, гарантирует надежную защиту от буксования и юза, регулирует ток возбуждения в режиме рекуперативного торможения, управляет релейно-контакторными аппаратами и диагностирует все оборудование многотонной машины.

Пульт управления локомотива стал еще более эргономичным и удобным. Начали применяться кондиционеры и новые кресла для машиниста и его помощника.

Техническое обслуживание

Ремонт электровозов ВЛ проводится в двух вариантах:

1. Средний ремонт – осуществляется для выведения на первоначальный уровень эксплуатационных характеристик, а также для частичного либо полного восстановления работоспособности главных деталей и узлов (осмотр и ремонт кабелей, трубопроводов и прочего).
2. Капитальный ремонт – восстанавливают ресурс абсолютно всех изношенных частей и деталей. При необходимости проводится полная замена изношенных узлов. Машина, по сути, разбирается до каждого винтика.

Перед любым из вышеуказанных видов ремонт электровоз очищается от грязи и пыли, разбирается на сборочные узлы, которые впоследствии подвергаются очень тщательному осмотру с целью определения степени их износа. В момент обмывки электрического оборудования все провода и аппаратура подвергаются надёжному изолированию от попадания внутрь них моющих растворов.

Электровозы на основе ВЛ-80

Устройство электровоза ВЛ-80 оказалось настолько удобным и продуманным, что на его основе выпустили целый ряд других локомотивов. Так, в 1999 году на Демиховском машиностроительном заводе было построено четыре электропоезда ЭД1, которые состояли из десяти вагонов и непосредственно поезди ЭД9Т, а с обоих концов состава главные моторные вагоны были заменены на секции электровоза ВЛ80с. ЭД 1 были доставлены в депо Дальневосточной дороги и Хабаровск-2. Однако уже в 2009 году все эти поезда были полностью расформированы.

В 2001 году был создан проект по формированию двух системного поезда с повышенной комфортностью. С этой целью были использованы вагоны электрического поезда ЭД4ДК, которые были размещены между секциями постоянного и переменного тока.

В конце 2001 года ДМЗ создал электропоезд ЭД4ДК-001, с одной стороны которого была секция постоянного тока ВЛ-10-315, а с другой – ВЛ-80Т-1138. Однако в процессе дальнейшей работы стало ясно, что совместная работа двух этих агрегатов невозможна по техническим причинам. Ярким подтверждением тому послужила сгоревшая дотла секция ВЛ-10-315.

Заключение

Товарный поезд ВЛ-80 получил настолько широкое признание в нашей жизни, что создатели компьютерных игр даже задействовали его в одном из своих детищ – Railroad Tycoon 3. Кроме того, абсолютно достоверная копия электровоза нашла свое место в игре S.T.A.L.K.E.R.