Электровоз ЧС4
ЧС4 – пассажирский шестиосный электровоз переменного тока. Первая опытная модель был построена на предприятии Skoda в 1965 году. После обкатки ее на линиях СевероКавказской дороги завод произвел еще 10 локомотивов ЧС4.
Конструкционные особенности
Главная рама кузова электровоза берет все боковые нагрузки, с крыши и кабин на себя. Обшивка выполнена из стеклопластика. Основная рама состоит из пары боковин, буферных и шкворневых швеллеров, а также поперечных балок. Опорой кузова служат две трехосные тележки. Тяговые и тормозные силы передаются с помощью двух шкворней, находящихся на продольной оси электровоза. Рамы тележек имеют сварную конструкцию. Буксы оснащены 2-мя цилиндрическими однорядными роликовыми подшипниками. Буксы соединяются с рамой при помощи поводков и резнометаллических элементов, как на электровозах ВЛ80к.
Рессорное подвешивание состоит из балансиров и цилиндрических пружин. Оси тележек имеют индивидуальное подвешивание, которое необходимо периодически регулировать. Между балансирами и рамой находятся масляные амортизаторы. Тяговые двигатели расположены на тележечных рамах. Внутри вала якоря ТЭД находится карданный привод. Шестерня с зубчатым колесом находится в корпусе редуктора и вращается в подшипниках, закрепленных в корпусе. ТЭД имеют по шесть главных и дополнительных полюсов, но у них нет компенсационной обмотки.
Электровоз оснащен трансформатором с 32-мя ступенями регулирования: первичной тяговой, двумя вторичными тяговыми, а также для отопления и собственных нужд. Трансформатор имеет 3 стержня. Обмотки и стержни охлаждает масло, для движения которого установлены два центробежных насоса с асинхронными электродвигателями, опущенными в масло. В плече каждого моста параллельно расположено 20 цепей, в каждом из которых по 4-ре последовательно включенных кремниевых вентиля. Общее их количество в 3-ех ТЭДах 640 штук.
Переключателем ступеней можно получить 32 позиции запуска. От 26 по 32-ю ступень можно получить 5 ступеней ослабленного возбуждения ТЭД: от 72 до 40%. Защита выпрямителей от токов перегрузки и коротких замыканий на ТЭД производится главным воздушным выключателем, он рассчитан на ток выключения 10 кА и выключающую мощность 250 МВА.
Контроллер машиниста обладает реверсивным рычагом, штурвалом для переключения ступеней и рычаг для получения 5 ступеней ослабления возбуждения. Штурвал нужен для автоматического набора позиций, фиксации определенной позиции и сбрасывания позиций. Всего позиций на тормозном рычаге 17. Коллекторные электродвигатели вспомогательных агрегатов подпитываются пульсирующим током с напряжением 220 В. Напряжение на цепях управления составляет 48 В. Они питаются от преобразователя или аккумулятора НКТ-160.
Основные характеристики ЧС4:
- конструкционная скорость – 180 км/ч;
- максимальная эксплуатационная скорость – 160 км/ч;
- масса – 123 тс.
Исптыания локомотива
В 1966 году прошли испытания моделей локомотивов ЧС4 на прочность, на тягово-энергетические показатели и по воздействию на путь. По результатам испытаний были внесены изменения в конструкцию: усилены некоторые элементы механической части, изменения потребовались в системе вентиляции и планировке кузова. Реостатное торможение не обеспечивало реализацию необходимой мощности, нужно было длительное время перехода из тягового режима к торможению, само торможение происходило медленно. Поэтому последующие модели ЧС4 выпускались без торможения реостатного типа.
В 1967 году по новым чертежам были построены электровозы с 12 по 61. На модели № 19 проверили изменения, внесенные в экипажную часть, а локомотив 27 был создан для установления влияния распределения массы кузова на горизонтальную динамику локомотивов. На электровозах после модели 61 тележечные рамы имели укороченные ребра жесткости. На электровозах № 212-231, произведенных в 1972 году, были установлены марганцовые втулки на балансирах рессор.