2ES8

A 2ES8/3ES8 Malachite elektromos mozdony terve alapján a Sinara Group egy új, aszinkron vontatási hajtású, vontatási és sebességi jellemzőkben, az érintkezőhálózat súlyában és feszültségében eltérő elektromos mozdonysor kifejlesztését és gyártását tervezi. A tervek szerint a 25 kV 50 Hz-es váltakozó áramú vonalakhoz hasonló villamos mozdonyt és egy 3 és 25 kV-os kétrendszerű villamos mozdonyt, valamint konténervonatok vezetésére kétrendszerű, gyorsított teherszállító villamos mozdonyt terveznek gyártani, tervezési sebességgel. 140 km/h és 23 tf csökkentett tengelyterhelés [16] [16] [7] . A tervek szerint az elektromos mozdonyok új platformja 15-20 évig lesz releváns [4] .

Általános információk

Időpont

A 2ES8 és 3ES8 "Malakhit" elektromos mozdonyokat 1520 mm nyomtávú, 3 kV egyenárammal villamosított tehervonatok vezetésére tervezték mérsékelt és hideg éghajlaton. Teljesítményüket tekintve kissé alulmúlják a 2ES10 és 3ES10 "Gránit" elektromos mozdonyokat , amelyek 8, illetve 12 kW összteljesítményű vontatómotorok, illetve 8,4 és 12,6 kW, és az utóbbi alternatívájaként helyezhetők el. . Ezenkívül az elektromos mozdony egyharmaddal erősebb, mint a 2ES6 és 3ES6 Sinara elektromos mozdonyok . A háromrészes elrendezésű 3ES8 elektromos mozdony 7100 tonna tömegű tehervonatok vezetésére szolgál hegyvidéki terepen. Az elektromos mozdony tervezett élettartama 40 év [16]

Összetétel

A 2ES8 elektromos mozdony két egyforma fejrészből áll vezérlőfülkével, a 3ES8 pedig két fejrészből és egy kábeles közbenső nyomásfokozó részből áll . Minden szakasz rendelkezik teljes felszereléssel, kivéve a vezetőfülkét a közbenső szakaszon, amely lehetővé teszi egyetlen fejrész önálló működtetését, feltéve, hogy a végállomásokon elfordítható, ami azonban kényelmetlenséget okoz. a vezető számára, amikor hátrafelé manőverez a második fülke hiánya miatt. Lehetőség van két összekapcsolt villamos mozdony megmunkálására sok egységből álló rendszerben , miközben ezeket egymással szemben lévő szakaszok homlokoldalai kötik össze [16] .

Számozás és jelölés

A 2ES8 és 3ES8 villamos mozdonyok 001-től kezdődően háromjegyű számokat kapnak, de egyelőre nem tudni, hogy a számozásuk külön vagy közös lesz-e. A sorozat és a szám megjelölésével ellátott jelölést a villanymozdony vezetőfülkéjének elején, középen ütközőtartóval és a szélvédő alsó szélén festékkel hordják fel 3ES8-XXX vagy 2ES8-XXX formátumban , ahol XXX az elektromos mozdony száma. A sorozat és a szám jelölése fölött középen az üzemeltető logója, szintén festékkel festve. A vezetőfülke oldalain az ütközőlámpák szintjén a MALAKHIT sorozat kereskedelmi neve nagybetűvel van felírva . Az oldalfal közepén található booster részen a kereskedelmi név és a nagy kezelői logó is szerepel, a sorozat- és számjelzések mellőztek. Az egyes szakaszok bal oldalán, a fülkébe való belépéshez szükséges lépcsők elé, a keret szintjén egy adattábla van rögzítve [15] .

Specifikációk

A 2ES8 és 3ES8 villamos mozdonyok főbb műszaki jellemzői: [16]

Építkezés

A 2ES8 "Malachit" elektromos mozdony nagyrészt örökölte a 2ES6 "Sinara" és a 2ES10 "Granite" elektromos mozdonyok tervezési jellemzőit , de jelentős különbségek vannak az utóbbitól. A fő különbség az új aszinkron vontatási hajtás, orosz gyártású vontatási átalakítókkal és vontatómotorokkal . Szintén használatos egy darabból álló karosszéria (a fővázas karosszéria helyett), amely elődeihez képest 1 méterrel rövidült; a vezetőfülke elülső részének új formája a Lastochka elektromos vonatokhoz hasonló ütközésgátló rendszerrel és előre kiálló ütközősugárral; új kezelőpanel a vezetőfülkében, amely alkalmas vonat egyszemélyes vezetésére; új szoftver öntanuló és automatikus vonatvezérlés funkcióval [16] .

Body

Az elektromos mozdony minden szakaszának karosszériája egy fém kocsitípus . A fejrésznél az egyik oldalon egy vezérlőfülke, a másik oldalon pedig egy kereszteződéses átmenetes végfal, a középső szakaszon pedig két kereszteződéses átmenetes végfal található. A villanymozdony karosszériájának és egyes szakaszainak aljzata 1 méterrel rövidült elődeikhez képest, így 16 m, illetve 11,2 m hosszúságot értek el [16] .

A vázas karosszériás 2ES6 , 2ES7 és 2ES10 villanymozdonyokhoz képest az új 2ES8 karosszéria a tartószerkezetének köszönhetően kisebb súly- és anyagfelhasználással, ugyanakkor nagyobb ütés-, hajlítás- és csavarodási ellenállással rendelkezik, ami pozitívan befolyásolja az átvitel minőségét és a vontatási erők megvalósítását, és passzívan növeli a mozdonyszemélyzet biztonságát ütközések esetén, az alacsonyabb tömeg pedig csökkenti annak költségeit és leegyszerűsíti az egyes szakaszok és axiális terhelés csökkentett tömegű villamos mozdonyok létrehozását [7] [5 ] ] . A 2ES6 elektromos mozdonytól eltérően, amelyben a vezetőfülke a fő karosszériarész előtt a fővázra szerelt különálló, teljesen fém modulként készült, a 2ES8 elektromos mozdonyban a mozdonyszemélyzetnek otthont adó fülke nagy része a főtest közvetlen része, a vázra szerelt külön modul pedig csak az elülső elülső maszk kis oldalfalakkal, polimer anyagokból és a mozdonyszemélyzet biztonságát növelő erőkerettel felszerelt, amelyen belül a vezérlőpult belül található [16] [5] [17] .

A vezetőfülke elülső része jelentősen megváltozott a 2ES6-hoz képest: a szögletes forma helyett a kabinmagasság közepén összefutó két ferde elülső panellel függőleges és enyhén domború lett, a felső részen sima, íves hajlítással. , áthaladva a tetőbe, valamint szögletes panelek, oldalra fordítva. Az elektromos mozdony kabinja kialakítása hasonló az ugyanabban az üzemben gyártott Lastochka elektromos vonatok kabinjához , de laposabb a formája. Az elülső álarc felső részén egy két félből álló szélvédő található, amelyek mindegyike ablaktörlővel van felszerelve, amely az üveg közepe alá van rögzítve, és a külső szélétől parkoló pozícióval rendelkezik; három kapaszkodó is van a szélvédő alatt. A szélvédő fölött, középen egy téglalap alakú, a karosszériába süllyesztett LED-es spotlámpa található. A villanymozdony ütközőlámpái az ütközőnyaláb feletti sarokpanelek alján, a karosszériába süllyesztve helyezkednek el, mindegyiken egymás fölött elhelyezett kerek LED lámpák találhatók. Az elülső álarc alsó részének közepén három elektromos csatlakozóaljzat található a villamos mozdony CME mentén történő működtetéséhez, fedőburkolatokkal [16] [15] [12] .

A vezetőfülke alatti elülső rész aljából a váz szintjén egy ütközőnyaláb nyúlik előre, szerkezetileg hasonló a 2ES5 és EP20 elektromos mozdonyok analógjához . Az ütközőgerenda ütéselnyelő ütközési rendszerrel van felszerelve, amely a vonat akadályba ütközése esetén elnyeli az ütközési energia nagy részét, ezáltal megvédi a fő karosszéria szerkezeteket és a mozdony személyzetét a sérülésektől. A puffergerenda közepén egy SA-3 automata csatoló és három pneumatikus vezeték tömlő nyúlik ki alóla, oldalain pedig két, dekoratív álpanelekkel borított ütköző található. A felmászást szolgáló ütközőgerenda oldalain két lépcső van belevágva a testébe, az elülső maszk oldalain pedig függőleges kapaszkodók találhatók. Egy síntisztító [16] [12] van rögzítve a tartókonzolokra a keret aljához az automata csatoló alatt .

A villanymozdony karosszériájának oldalfalai simaak és függőlegesek, valamint lapos bőrfelülettel rendelkeznek. A vezetőfülkéknek az oldalsó fejrészeknél csak egyetlen téglalap alakú ablakok vannak szellőzőnyílásokkal a vezetőüléssel szemben, visszapillantó tükrök nélkül, amelyek helyett az ablakok mögé videokamerák vannak felszerelve, miközben nincs oldalsó ablakok az elülső maszk oldalán. A kabin mögött mindkét oldalon egyszárnyú, ovális ablakkal és két kilinccsel ellátott, a 2ES6 elektromos mozdony ajtajához hasonló, befelé fordulással nyitható bejárati ajtók találhatók; a peremtől azonos távolságra lévő hasonló ajtók az egyik vég felőli középső szakaszon kaphatók. Az ajtók függőleges kapaszkodókkal és lépcsőkkel vannak felszerelve, amelyek közül kettő a villanymozdony keretének oldalfalába van vágva, további kettő pedig alatta található kis létra formájában, a keret alá rögzítve [16] [12] .

Az elektromos mozdony teteje középen lapos, a vezetőfülke felett és a szakasz közepén kiemelkedésekkel, oldalt oldalsó lejtőkkel. A tető vízszintes része az áramgyűjtők és az áramvezető berendezések elhelyezésére szolgál. Az oldalsó lejtőkbe légbeszívó és kipufogó rács redőnyök vannak beépítve, melyek közül a két legnagyobb, a fékellenállások hűtését szolgáló szelvény közepén kapott helyet [16] [12] .

Kosarak

Az elektromos mozdony minden szakasza két kéttengelyes motoros forgóvázzal rendelkezik, kétfokozatú rugós felfüggesztéssel, vontatómotorok támasztó-axiális felfüggesztésével és minden kerékhez pneumatikus fékkarral és a fékpofák kétoldali benyomásával. [16] . Szerkezetileg a 2ES6 és 2ES10 villamos mozdonyok forgóvázai alapján készültek a forgóvázak, ugyanakkor jelentősen továbbfejlesztették [10] . A kocsi alapja a keret, amelynek dobozrésze van, és két hosszanti gerendából áll a kocsi szélei mentén, valamint két keresztirányban - középen és végén. A véggerendák a szelvény közepének oldalán helyezkednek el, és a hosszirányú kereszteződéseknél lekerekített sarkaik vannak [16] . A keret speciális acélminőségből készül, amely fokozottan ellenáll a légköri korróziónak és a nagy sebességű terhelésnek, amelyet a Lastochka elektromos vonatok forgóvázaihoz is használnak. Az eltérő kialakítású, kompaktabb villanymotorral szerelt kerék-motor egységek alkalmazása és módosított rögzítési módja miatt a váz geometriája az elődökhöz képest megváltozott [11] , a forgóvázak tengelytávja pedig 200-al lerövidült. mm, egyenlővé válik 2800 mm-rel [16] .

A rugós felfüggesztés második szakaszában a karosszéria az egyes forgóvázak vázára támaszkodik négy hengeres csavarrugóval, amelyek a keret középső keresztirányú gerendája felett vannak elhelyezve gumi-fém tartókon a forgóváz hossztartóival való csatlakozási pontján. A vonó- és fékezőerők a forgóváz keretéről a karosszériára egy ferde rúd segítségével, zsanérokkal kerülnek átvitelre, amelyek a véggerenda középpontját konzolokkal kötik össze a karosszériaváz középső része mentén, a szakasz közepén. Az első szakaszban a forgóvázkeret nyolc hengeres csavarrugón keresztül támaszkodik a kerékpárok tengelydoboz-tartóira, minden tengelydobozhoz kettő. A forgóváz középső részének oldalán található tengelytartó konzolok közvetlenül a tartóelemek alatt helyezkednek el az élek oldalán. A vonó- és fékezőerők tengelydobozokról a forgóváz keretére történő átviteléhez a támasztórugókon kívül egyoldalú hárompontos pórázokkal vannak összekötve, pántokkal rögzítve és a forgóváz közepétől elhelyezve [16] [12 ] ] .

A kocsi két kerék-motor egységgel (KMB) rendelkezik, amelyek mindegyike egy vontatómotort, egy hajtóművet és egy kerékpárt tartalmaz. A vontatómotorok axiális felfüggesztéssel rendelkeznek, és a tengely és a forgóváz központi keresztirányú gerendája közötti térben helyezkednek el. Az elektromos mozdony áttétele kétoldalas, amely biztosítja a vonóerők egyenletes eloszlását a kerekeken, a kerékpár tengely torziós rezgésének kompenzálását, valamint csökkenti a forgóváz gyártási és szervizelési költségeit. A fogaskerekek 20X2H4A ötvözött acélból készülnek karburizálással és szimmetrikusan helyezkednek el a vontatómotor és a kerékpár tengelyein a futó kerekek közelében, és védőburkolatokkal vannak borítva. A mozdony futókerekei a tengelyre vannak nyomva, és kötésekkel [7] [10] vannak ellátva .

A motortengely-csapágyak osztott házzal rendelkeznek, amely lehetővé teszi a kerékpár ellenőrzés és javítás során történő szétszerelésekor a csapágyak kioldását, a csapágyak, gördülőelemeinek, a belső és külső gyűrűk ellenőrzését, minimalizálva a tengely sérülését, ezáltal meghosszabbítva. a kerékkészletek élettartama. A csapágyakat 1,8 millió kilométerre tervezték, ami másfélszer hosszabb, mint a 2ES6 elektromos mozdonyok csapágyainak élettartama [10] .

Az elektromos mozdonyok forgóvázai minden kerékhez külön pneumatikus pofafékkel vannak felszerelve, kétoldali nyomással a gerincblokkok kerekére, és mechanikus összeköttetéssel a fékhengerektől a fékpofákig [12] . A kocsi féktuskókkal van felszerelve, amelyek lehetővé teszik az automatikus rögzítőfék használatát [5] .

Elektromos berendezések

Az elektromos mozdony tetején áramvezető nagyfeszültségű berendezések találhatók. Az érintkező hálózatból történő áramfelvételhez minden fejszakaszon a tető alulbecslésében a bejárat felett és a szakasz hátsó részében két áramszedő van felszerelve féláramszedő formájában , amelyeket egy ívben irányítanak. a fülkétől a szakasz hátsó végéig. A rádiózavar-szűrő fojtótekercsek az áramgyűjtők közelében találhatók, amelyeken az áram áthalad, mielőtt a tetőbuszba kerül. Az áramgyűjtők áramának az egyes szakaszok fő bemenetére és azok párhuzamos bekötésére történő átviteléhez minden szakasz tetőjének közepén egy áramvezető gyűjtősín fut végig, az áramgyűjtőkhöz hasonlóan, pirosra festve. A közbenső szakaszon nincsenek áramgyűjtők - az áramellátás a buszon keresztül történik a fejrészekről. A szekció hátsó részén szakaszoló és fő bemenet található. Az áramszedők állapotának vizuális ellenőrzésére a sofőr egy-egy videokamerát szerelt fel az egyes fejrészek tetejének jobb hátsó sarkába [15] .

Az elektromos berendezések fő része a villamos mozdony [16] gépterében található . Az összes fő vontatási és kiegészítő elektromos berendezést, beleértve a vontatási átalakítót és a segédátalakítót, a vezetékszűrő fojtótekercset és a vontatómotort, orosz cégek fejlesztették és gyártották, elsősorban az NPO Gorizont és a Traction Components [5] .

A vontatási átalakítók az érintkező hálózatból érkező egyenáramot szabályozott feszültségű és frekvenciájú váltakozó árammá alakítják, amely a vontatási motorokat táplálja, és lehetőségük van a vonóerő axiális szabályozására. A vezérlőrendszer egyik alkotóeleme egy új, gépi tanulási funkcióval rendelkező csúszásvezérlő egység, amely a csúszás elkerülése érdekében a vontatómotorok tápellátását szabályozza, hogy a kerékpár tengelyeinek optimális tengelynyomatékait és a maximális tapadást elérje. speciális feltételek. Az orosz mozdonyiparban ez az első tapasztalat az öntanuló funkcióval rendelkező elektromos mozdony vonóerejének intelligens szabályozásában [7] . Az elektromos mozdonyra a vontatásátalakító mellett egy segédátalakítót is felszerelnek, amely a bemeneti feszültséget csökkenti és az egyenáramot 50 Hz-es frekvencián váltakozó árammá alakítja a segédgépek (ventilátorok, kompresszorok), világítás, vezérlés működéséhez. rendszerek, és a mozdony egyéb olyan igényei, amelyek nem kapcsolódnak a vontatási funkcióhoz [7] . A fejlett vezérlőrendszerek alkalmazása és a vonóerő megvalósítása, a vontatómotoros áramkörök egyedi vonalszűrő fojtókat használó redundanciája, valamint a hatékony segédenergia-ellátó rendszer miatt a villanymozdony hibatűrése 25%-kal magasabb, ill. fajlagos teljesítményfelvétel 8-10%-kal gazdaságosabb a hasonló mozdonyokhoz képest [5] .

Az elektromos mozdony regeneratív és reosztatikus elektromos fékrendszerrel van felszerelve . Az energiatakarékosság érdekében a pneumatikus fékezés automatikus cseréje elektromosra, valamint a segédgépek segédgépek segédátalakítójának tápellátásának automatikus csatlakoztatása a vontatómotorok energiájából szabadon futó üzemmódban [16] .

Az elektromos mozdony egy orosz gyártású elektronikai rendszerrel van felszerelve, melynek alapja egy mikroprocesszoros vezérlő, diagnosztikai és biztonsági rendszer. A BLOCK-M komplexum az elektromos mozdony alapplatformjába van beépítve, amely biztosítja a vonat mozgásának biztonságát és helyének pontos meghatározását, a GLONASS műholdas rendszer jelének vevőjével és adójával felszerelve . Ezen kívül az elektromos mozdony TETRA és GSM rádióállomással is fel van szerelve [16] . Az irányítási és biztonsági rendszerek funkcióit egy rendszerbe egyesítve megvalósul az automatikus vonatvezetés funkciója, amely az útvonalon kialakult helyzet alapján választja meg a sebességet és szabályozza a mozdony vonó- és fékezését, csökkentve az emberi tényező befolyását. a vonatvezetés helyességéről [5] [16] . Ezenkívül az elektromos mozdony ACS-OP rendszerrel, tűzjelző rendszerrel és videó megfigyelő rendszerrel van felszerelve oldalakon, a tetőn és a kabin belsejében [16] [12] .

Az elektromos mozdonyok forgóvázai ATD1000 háromfázisú aszinkron vontatómotorokkal vannak felszerelve, amelyeket az Russian Electric Engines gyárt. Keret nélküli kialakításúak, nem eltávolítható mágneses áramkörrel, amely a motor tartószerkezetének része, ami leegyszerűsíti az elektromos mozdony karbantartását. A 2ES6 és 2ES10 villamos mozdonyok vontatómotorjaihoz képest az ATD1000 motor lényegesen kisebb tömeggel rendelkezik, ami növeli az elektromos mozdony simaságát, csökkenti a vágányra gyakorolt ​​hatását és csökkenti a kerékpár abroncs kopását, ami kevésbé teszi azt. gumiabroncsok cseréje és keréktárcsa javítása szükséges. Az ATD1000 villanymotor névleges teljesítménye folyamatos üzemben 1000 kW, ami valamivel elmarad a 2ES10 villanymozdonyon használt import villanymotor teljesítményétől, amely 1050 kW [16] [10] .

A motortérben lévő vontatómotorok hűtésére négy ventilátormotor van felszerelve a forgóvázak fölé (minden motorhoz egy). A konverterek hűtésére két ventilátor is található [16] .

A nyomóvezeték sűrített levegővel való ellátására az elektromos mozdony minden szakaszát a cseljabinszki kompresszorgyár által gyártott AKV 3,5/1 L U2 csavarkompresszor egységgel [12] szerelik fel, hasonlóan a 2ES10 villamos mozdonyokon használtakhoz. A kompresszor egység tartalmaz egy csavaros blokkot, egy légszűrőt, egy bemeneti szelepet, egy olajleválasztót, egy leválasztót, egy olajszűrőt, egy termosztatikus szelepet, egy biztonsági szelepet, egy minimális nyomású szelepet, egy hőcserélőt és egy 30 kW -os háromfázisú. aszinkron hajtómotor 380V feszültséggel, 50 Hz áramfrekvenciával saját igényű átalakítóról. A nyomaték átvitele az elektromos motorról a kompresszor tengelyére egy rugalmas tengelykapcsolón keresztül történik. A túlnyomás a kompresszor kimeneténél 0,98 MPa, a térfogati teljesítmény normál körülmények között 3,5 ± 0,17 m³ [18] .

Belső