ВЛ10 – электровоз постоянного тока, выпускаемый в СССР, предназначенный как для грузовых, так и для пассажирских перевозок. Производился на Тбилисском и Новочеркасском электровозостроительных заводах с 1961 по 1977 годы. Название «ВЛ» электровоз получил в честь Владимира Ленина, а индекс «10» означал его тип. С середины 70-х годов прошло века ВЛ10 стал основным грузовым электровозом железных дорог СССР. Кроме того, он был самой массовой моделью в своем классе и стал основой для последующих версий ВЛ11 и ВЛ12. В этой статье мы с вами рассмотрим устройство электровоза ВЛ10 и его историю.
Предыстория
Электровозы модели ВЛ8 к началу 1970-х годов перестали соответствовать постоянно растущим требованиям железнодорожной промышленности СССР. Они имели слабые двигатели (всего 525 кВт мощности), жесткое рессорное подвешивание, тяжелые тележки и слишком шумную кабину.
9 февраля 1960 году было утверждено техническое задание на проектировку нового электровоза. Проект разработали конструкторы специального КБ при Тбилисском электровозостроительном заводе. В конце 1960 года проект поступил на рассмотрение в МПС. Выпуск первой модели был приурочен к 40-летию установления социалистической власти в Грузии. Пришло время рассмотреть устройство электровоза ВЛ10.
Механическая часть
Электровоз имел двухсекционный кузов, каждая секция которого опиралась на пару двухвостных тележек посредством четырех боковых шаровых опор. Рама кузова служила для передачи тягового и тормозного усилия. В каждой секции были установлены всяческие электромашины и электроаппараты. Со стороны кабины машиниста кузов получил автосцепку СА-3, а для сцепления секций между собой была использована постоянная сцепка типа ТЭ2.
Габариты электровоза:
- Длина – 32,04 м.
- Высота оси автосцепки от головки рельса – 1060 мм (плюс-минус 20 мм в зависимости от состояния бандажа).
- Диаметр колеса – 1260 мм.
- Наименьший радиус поворота на скорости 10 км/ч – 125 м.
Суммарный статистический прогиб рессорного подвешивания составляет 111 мм. 63 из них приходятся на цилиндрические пружинные боковые опоры, а 48 - на цилиндрические пружинные рессоры тележек. Тяговое усилие с рам тележки на кузов передается посредством шкворневых узлов. Буксы тележек оснащаются роликовыми подшипниками. Тяговое или тормозное усилие поступает на раму тележки через поводки, оснащенные резинометаллическими блоками.
С целью нивелирования колебаний и вибраций кузова между рамой тележки и буксами было установлено фрикционные, а между рамой тележки и кузовом – гидравлические гасители колебаний. Конструкция электровоза ВЛ10 также предполагает наличие противоразгрузочного устройства, предотвращающего разгрузку первых колесных пар от возникающего момента.
Силовая установка
Токосъем с контактной сети осуществляется посредством токоприемника Т-5М1, который располагается в конце каждой из двух секций. Внутри секция разделена на три части. В ее головной части располагается кабина. За ней идет ВВК (высоковольтная камера), которая отгораживается от прохода сетчатыми ограждениями. При поднятии токоприемника они пневматически блокируются в закрытом положении. В хвосте электровоза находится машинное отделение.
В ВВК располагаются практически все коммутационные и защитные аппараты секции: тормозной переключатель, реверсор, контакторы (линейные, реостатные, быстродействующие и шунтирующие), реле боксования и прочее.
Первая и вторая секции имеют различия между высоковольтными камерами. В ВВК первой секции располагается быстродействующий выключатель БВ-1, который защищает тяговые двигатели, а также переключатель, варьирующий типы соединения секций. В ВВК второй секции БВ-2 защищает вспомогательные машины, а переключатель варьирует скорость мотор-вентиляторов. Кроме того, в целом по секциям имеются некоторые отличия. К примеру, радиостанция и регистрирующий скоростомер расположены только в одной части ВЛ10.
Электровоз имеет в машинном отделении три вспомогательные машины. Главная из них – мотор-вентилятор. Агрегат состоит из высоковольтного коллекторного мотора, центробежного вентилятора (охлаждает ВВК и тяговые моторы) и коллекторного генератора (вырабатывает постоянный ток питающий приборы для освещения и цепь электровоза ВЛ 10). Двигатели мотор-вентиляторов в режиме низкой скорости соединяются последовательно, а в режиме высокой скорости – параллельно.
Для обеспечения машины сжатым воздухом она оснащена мотор-компрессором. Он состоит из двигателя похожего на двигатель мотор-вентилятора, и трехцилиндрового компрессора КТ-6. Сжатый воздух необходим для: тормозной системы локомотива и поезда в целом, пневмоконтакторов, блокировки высоковольтной камеры, стеклоочистителей и подачи звуковых сигналов. Компрессор электровоза ВЛ 10 соединяется с двигателем непосредственно, без редуктора. Поэтому двигатель не может самостоятельно вентилироваться. Для его охлаждения подводится воздух от мотор-вентилятора.
Питание обмоток возбуждения тяговых моторов в режиме рекуперативного торможения происходит посредством преобразователя, состоящего из высоковольтного двигателя и коллекторного генератора. Максимальный ток генератора составляет 800 ампер. На валу возбудителя расположено реле оборотов, которое отключает двигатель в случае повышения частоты вращения. Возбуждение генератора происходит от батареи через резистор. Перемещением тормозной рукоятки контроллера на себя, машинист может уменьшить сопротивление резистора. При этом напряжение, вырабатываемое преобразователем, возрастает, равно как и напряжение тяговых двигателей, и тормозное усилие.
Эксплуатировать электровоз разрешается на высоте до 1200 метров над уровнем моря. Осуществить рекуперативное торможение можно на всех трех соединениях. Работа по системе СМЕТ (система многих единиц телемеханическая) стала доступна только в 1983 году, при модернизации электровоза.
Тяговые электрические двигатели (ТЭД) модели ТЛ-2 с опорно-осевым подвешиванием имели мощность 650 кВт каждый. Двигатель электровоза ВЛ10 выполнялся с 6-ю основными и 6-ю добавочными полюсами. Такие элементы силовой установки, как остов двигателя, щит подшипников, вал якоря, щеточный аппарат и малая шестерня, были унифицированы с ТЭД электровоза ВЛ60.
Силовая электрическая схема, близкая по конструкции к схеме электровоза ВЛ8, допускала три варианта соединения тяговых моторов:
- Последовательное.
- Последовательно-параллельное.
- Параллельное.
ВЛ10У
С 1976 года вместо модели ВЛ10 стали выпускать ее утяжеленную версию, к названию которой добавили индекс «У». За счет установки под полом кузова грузов нагрузка от колесной пары на рельсы возросла с 23 до 25 тс. Таким образом, колеса электровоза получили большую силу сцепления с рельсами, что позволило перевозить более тяжелые грузы. По механической части электровоз, равно как и его базовая версия, был унифицирован с моделями семейства ВЛ80. Что касается кузова, экипажной части, а также основного и пневматического оборудования, то они были унифицированы с базовым вариантом ВЛ10. Электровоз ВЛ10У сошел с конвейера в количестве 979 экземпляров. Локомотив был разработан Тбилисским заводом, но выпускался также на мощностях Новочеркасского завода. Стоит отметить, что данная модель до сих пор стоит в модельном ряду ТЭВЗ и производится под заказ. Последние два локомотива ВЛ10У были выпущены в 2005 году по заказу железной дороги Азербайджана.
ВЛ10Н
Модель представляет собой электровоз без функции рекуперативного торможения, который строился специально для промышленной железной дороги Норильска, на что указывает индекс «Н» в названии. Выпускался Тбилисским заводом в период с 1984 по 1985 годы. За это время с конвейера сошло 10 электровозов. На сегодняшний день все они уже списаны.
ВЛ10П
В 2001 году Челябинский электровозоремонтный завод произвел модернизацию одной секции электровоза ВЛ10-523 и ВЛ10-1867, переоборудовав их в односекционные двухкабинные локомотивы ВЛ10П для вождения пассажирских составов. При этом у модели ВЛ10П-523-1 осталась оригинальная кабина базового электровоза ВЛ10. А Модель ВЛ10П-1867-1 получала обновленную кабину, используемую на версиях ВЛ10К. Одна из моделей была списана в 2012 году, а вторая – годом позже.
ВЛ10К
В 2010 году Челябинский электровозоремонтный завод провел модернизацию локомотивов ВЛ10. Изменения коснулись кабины и силовой схемы. Контроллер машиниста был заменен на электронную систему управления тягой, созданную на базе телемеханической системы многих единиц. А на смену групповым переключателям пришли индивидуальные контакторы. Контакторы работали по принципу вентильного перехода с соединения на соединение тяговых моторов ВЛ10. Электровоз получил возможность работы в 2, 3 и 4 секциях, с гибким изменением соединения тяговых двигателей. Что касается механической части, вспомогательных машин и тяговых двигателей, то они практически не изменились.
Служебный электровоз-мотриса ВЛ10
В начале 2010-х годов тот самый Челябинский завод провел модернизацию одной секции локомотива ВЛ10-777 и сделал из него электромотрису. Оборудование машинного отделения демонтировали, а освободившееся помещение переоснастили в пассажирский салон. В боковых стенках локомотива установили широкие окна, а входную дверь перенесли в заднюю часть электровоза. Внутри секции по центру нового потолка расположилась лампы для освещения, а по бокам от прохода установили столы со стульями. Втора секция локомотива продолжала выполнять свои электровозные функции. Модель использовали для перевозки руководства Южно-Уральской ЖД. Она могла работать как самостоятельно, так и с прицепными вагонами. В 2013 году на пассажирской секции прямо во время движения произошло возгорание, в результате чего она была списана.
4Е10
Так назывался грузопассажирский односекционный двухкабинный локомотив, который Тбилисский завод сделал из экипажных секций модели ВЛ10 для Грузинской ЖД. Всего в период с 2000 по 2008 год было построено 15 таких электровозов. Из них 14 моделей работали в Грузии, одна была заказана россиянами. Несмотря на то что производитель позиционирует 4Е10 как грузовой электровоз, в Грузии его часто использовали для вождения пассажирских составов. Дело в том, что использование таких локомотивов позволяло освободить тяжелые электровозы для транспортировки грузовых составов.
Применение
На сегодняшний день ВЛ10 – основной электровоз постоянного тока, используемый для грузоперевозок в странах СНГ. Как и многие другие грузовые локомотивы, он используется также для вождения пассажирских составов. Почти все модели электровоза ВЛ10 окрашены в зеленый цвет. Однако пассажирские версии иногда перекрашивают в цвета фирменных поездов. Фото электровоза ВЛ10 наверняка знакомо многим, ведь на отечественных железных дорогах он встречается очень часто. Кстати говоря, одно время секции ВЛ10 даже пробовали использовать в составе электропоездов пригородного движения.
Преемник
С 1975 года был налажен выпуск локомотива ВЛ11, который был построен на базе модели ВЛ10 и получил ряд улучшенных характеристик. Главной причиной для проектировки новой модели стали не неисправности электровоза ВЛ10 и его устарелость, а банальный недостаток мощности. Изначально конструкторы хотели просто приспособить двухсекционный локомотив под работу тремя секциями. Затем они попробовали оснастить базовый вариант ВЛ10 новой силовой установкой. Однако оба варианта были бесперспективными, и Тбилисский электровозостроительный завод принялся за создание нового локомотива ВЛ11, который мог работать по системе многих единиц. С 1975 по 2015 годы было построено 1346 локомотивов данной серии. Их по сей день можно встретить на разных железнодорожных направлениях стран бывшего СНГ. На некоторых из них электровозы ВЛ11 работают также с пассажирскими составами.
Заключение
Рассмотрев описание электровоза ВЛ10, можно сделать вывод, что он, безусловно, был удачным проектом советских электровозостроителей. Это подтверждается тем фактом, что модель по сей день встречается на отечественных железных дорогах. За пять с лишним десятков лет эксплуатация и ремонт электровозов ВЛ10 были настолько хорошо освоены, что их не спешат списывать в запас.
