free web hosting | free website | Business Hosting | Free Website Submission | shopping cart | php hosting

Электровоз ВЛ8 Н8 - ВЛ8


Фотогалерея ВЛ8


Еще до поступления на электрифицированные участки железных дорог шестиосных электровозов было ясно, что по мере перевода новых участков на электрическую тягу, оборудования вагонов автосцепками и роста весов поездов потребуются грузовые электровозы с восемью и более движущими колесными парами. Рассчитывать на то, что можно будет довольствоваться только шестью (одиночная тяга) или двенадцатью (двойная тяга) осями, конечно, не приходилось. На намеченном для электрификации участке Нижний Тагил - Гороблагодатская Пермской железной дороги, как показали расчеты, требовался в начале 30-х годов восьмиосный электровоз со сцепной массой 184 т. Эскизный проект такого электровоза в соответствии с заданием Отдела электрификации НКПС выполнили в первой половине 1931 г. студенты тягового факультета Московского института инженеров транспорта им. Ф. Э. Дзержинского Н. А. Ковалев, Б. Н. Тихменев, В. А. Раков. Электровоз согласно проекту должен был состоять из двух одинаковых четырехосных секций с сочлененными двухосными тележками, оборудованными тяговыми электродвигателями с опорно-осевым подвешиванием мощностью часового режима 360 кВт; предусматривалась также возможность работы каждой секции в отдельности и управления тремя секциями по системе многих единиц при оборудовании автосцепками обоих концов секций.

В конце Великой Отечественной войны, когда были начаты работы по электрификации участка Кропачево - Златоуст - Челябинск Южно- Уральской железной дороги, по согласованию с Центральным управлением электрификации НКПС американская фирма Дженерал Электрик Компани (GE) разработала проект однокузовного грузового электровоза типа 2-4о+4о-2 и изготовила в 1947 - 1948 гг. 20 таких локомотивов. Основными их особенностями были применение литых четырехосных сочлененных тележек с консолями, опиравшимися на двухосные бегунковые тележки, использование односторонних прямозубых передач от тяговых электродвигателей с опорно-осевым подвешиванием. Мощность часового режима электровоза составляла 8 х 540=4320 кВт, максимальная скорость 110 км/ч, общая масса с балластом - 248 т, из них сцепная - 176 т. В связи с решением американского правительства электровозы, которым МПС уже присвоило обозначение серии А, не поступили в Советский Союз. После переделки на колею 1435 мм и оборудования автосцепкой Джаней они эксплуатировались на железных дорогах Северной Америки.

Когда в 1949 г. вновь встал вопрос о восьмиосных грузовых электровозах постоянного тока, то перед проектированием локомотива было проведено сравнение двух основных вариантов - двухсекционного с секциями на двух двухосных тележках (типа 2о+2о+2о+2о) и односекционного на двух четырехосных тележках с бегунковыми колесными парами (типа 2-4о+4о-2 или 1-4о+4о-1). Преимуществами первого варианта были более легкое изготовление литых тележек, меньший вес механической части и короткие рамы кузовов; этот вариант в основном поддерживали специалисты промышленности. При втором варианте несколько уменьшалось количество электрических аппаратов и машин, а также ожидалось лучшее воздействие на путь (лучшее вписывание в кривые и меньшее виляние на прямых участках пути). Второй вариант больше устраивал путейцев, его поддерживали и отдельные специалисты по электрификации железных дорог. Дальнейшее рассмотрение вариантов восьмиосного электровоза, в том числе и такого промежуточного, как односекционный на четырех двухосных тележках, привело к решению строить двухсекционные локомотивы. В 1952 г. под руководством главного конструктора НЭВЗа Б. В. Суслова началось проектирование нового локомотива, а в марте 1953 г. уже был изготовлен первый опытный восьмиосный электровоз Н8-001. Схемы его электрических цепей соответствовали чертежу ОТН-354.001. Серия Н8 означала: новочеркасский, восьмиосный.

Рамы тележек электровоза были литыми, тяговые электродвигатели каждой тележки для уменьшения разгрузки колесных пар при тяге были повернуты в одну сторону - к середине секции кузова, т. е. так же, как и у электровозов серии ВЛ22м. Помимо главных центральных плоских опор, выполненных по типу опор электровозов серии ВЛ22м, имелись дополнительные опоры, располагавшиеся по концам секций кузова. Сочленение тележек по конструкции было аналогично сочленению тележек электровозов серии ВЛ22м. На буксы с роликовыми подшипниками через комплект цилиндрических пружин жесткостью 484 кгс/мм2 опирались листовые рессоры жесткостью 150 кгс/мм2; статический прогиб рессорной системы составлял 70,2 мм; расстояние между осями центральных опор секций равнялось 7100 мм. Движущие колеса с коробчатыми центрами по типу центров паровозов серии Л имели диаметр 1200 мм. Зубчатая передача с передаточным числом 82:21=3,905 была прямозубой, двусторонней, с эластичными элементами (цилиндрическими пружинами между венцами и центрами зубчатых колес); модуль зубчатых колес равнялся 11.

Электровоз имел пневматические тормоза с воздухораспределителями МТЗ-135 системы И. К. Матросова и кранами машиниста №183 Ф.П. Казанцева; на каждой тележке располагалось по два тормозных цилиндра диаметром 10"; тормозное нажатие на все колеса было односторонним.

Тяговые электродвигатели НБ-406А (Новочеркасского завода им. С. М. Буденного) за счет уменьшения насыщения магнитной системы имели несколько меньший по сравнению с двигателем ДПЭ-400 спад тягового усилия при увеличении скорости, что улучшало использование мощности электровоза при высоких скоростях. Обмотки якорей тяговых электродвигателей были петлевыми с эквипотенциальными (уравнительными) соединениями; электродвигатели имели по четыре главных и дополнительных полюса. При полном возбуждении и напряжении на зажимах 1500 В параметры электродвигателей были следующими:
Режим Мощность, квт Ток, а Скорость вращения якоря, Об/мин
Часовой 525 380 735
Длительный 470 340 765

Максимальная частота вращения якоря составляла 1790 об/мин; масса электродвигателя без зубчатой передачи - 5400 кг; количество охлаждающего воздуха равнялось 95 м3/мин. Смазка моторно-осевых подшипников обеспечивалась польстером.

Электродвигатели могли соединяться все последовательно (1-я - 16-я позиции главной рукоятки контроллера), последовательно-параллельно - две параллельные группы по четыре последовательно соединенных тяговых электродвигателя в каждой (17-я-27-я позиции) и параллельно - четыре параллельные группы по два последовательно соединенных тяговых электродвигателя в каждой (28-я - 37-я позиции). На каждом из трех соединений электродвигателей при выведенных из цепи пусковых резисторах (16-я, 27-я и 37-я позиции главной рукоятки контроллера) имелась возможность получить четыре ступени ослабления возбуждения - 75, 55, 43 и 36%. Два постоянно последовательно включенных электродвигателя имели следующий порядок соединения обмоток: обмотка якоря первого электродвигателя, его обмотка возбуждения, обмотка возбуждения второго электродвигателя и обмотка его якоря, т.е. обмотки возбуждения при параллельном соединении и выключенных пусковых резисторах находились под напряжением 1500 В.

С целью уменьшения мощности, а следовательно, и веса мотор-генераторов по предложению инженеров Г.В. Птицына и Б.Н. Тихменева на рекуперативном режиме электровоза была применена схема с циклической стабилизацией без стабилизирующих резисторов. В этой схеме для уменьшения мощности возбуждения противокомпаундирование тяговых электродвигателей осуществлялось без стабилизирующих резисторов путем противокомпаундирования самих возбудителей током якорей тяговых электродвигателей.

Обе секции электровоза были постоянно соединены между собой и имели общие электрические цепи тяговых электродвигателей, т.е. самостоятельно работать не могли. Вызвано это было в первую очередь желанием получить последовательное соединение всех восьми электродвигателей, необходимое для достижения низких экономических скоростей и сокращения потерь в пусковых резисторах, а значит, и для возможности уменьшения их веса.

В связи со значительным увеличением мощности электровоза Н8-001 по сравнению с электровозом серии ВЛ22м на восьмиосном локомотиве были установлены новые двухполозные пантографы типа ПЗ, рассчитанные на продолжительный ток 1500 А, и быстродействующий выключатель ВВП-ЦНИИ (продолжительный ток 1400 А).

Реверсоры и тормозные переключатели были кулачкового типа с контакторными элементами, пусковые резисторы - ленточные фехралевые (на электровозах серии ВЛ22м - чугунные).

На электровозе имелось три групповых переключателя: один ПКГ-7 для перехода тяговых электродвигателей с последовательного на последовательно-параллельное соединение и два ПКГ-9 (по одному в каждой секции) для перехода на параллельное соединение. Установка трех переключателей преследовала цель уменьшить количество высоковольтных соединений между секциями.

Контроллеры машиниста КМЭ-8 помимо главной рукоятки имели тормозную с положениями 0, 02 (подготовительные), 1-15 (тормозные), I - IV (ослабление возбуждения) и реверсивно-селективную с девятью положениями: 0 и по четыре положения вперед и назад. К этим четырем положениям относились: М (моторный режим), С, СП, П (режим рекуперации соответственно на последовательном, последовательно-параллельном и параллельном соединении тяговых электродвигателей).

Для электровозов были специально спроектированы и изготовлены следующие вспомогательные машины: электродвигатель НБ-430А для привода вентилятора и генератора тока управления, электродвигатель НБ-431 А для привода компрессора 1-КТ и преобразователь НБ-423А, необходимый для рекуперативного торможения. Генератор тока управления ДК-405К и распределительный щит ПУ-ЗА с регулятором напряжения генератора остались практически такими же, как на электровозах серии ВЛ22м. На электровозе Н8-001 при его выпуске была установлена аккумуляторная батарея 40-НКН-100.

При диаметре колес 1200 мм и полном возбуждении тяговых электродвигателей электровоз в часовом режиме мог развивать силу тяги 35260 кгс и скорость 42,6 км/ч, в продолжительном режиме - соответственно 30330 кгс и 44,3 км/ч. Рекуперативное торможение было возможно применять при скоростях от 12 до 100 км/ч. Максимальная скорость первоначально была установлена 90 км/ч. Сцепная масса электровоза составила 191,2 т, т.е. средняя нагрузка от колесной пары на рельсы достигла 23,9 тс (заданием предусматривалась нагрузка без балластировки 22 тс и с балластировкой 23 тс).

При испытаниях и опытной эксплуатации на Сурамском перевале Закавказской дороги и участке Кропачево - Златоуст - Челябинск Южно-Уральской железной дороги, проводившихся с июля 1953 г. по февраль 1954 г., электровоз Н8-001 показал удовлетворительные тяговые и динамические качества. В зимних условиях при движении со скоростью 35 - 40 км/ч по участку с кривыми радиусом до 250 м электровоз длительный период реализовывал касательную силу тяги 45000-47000 кгс. В отдельных случаях во время пуска при параллельном соединении электродвигателей сила тяги на ободе колес достигала 54000 кгс.

Электровоз Н8-001 имел более плавный ход, чем электровозы серии ВЛ22м, меньшую амплитуду горизонтальных колебаний при движении в кривых и на прямых участках пути и больший период этих колебаний.

В то же время при испытании и опытной эксплуатации электровоза Н8-001 выявились некоторые недостатки в конструкции: значительные "броски" тока на отдельных позициях главной рукоятки контроллера, существенное уменьшение силы тяги при переходе с одного соединения двигателей на другое, неудовлетворительная конструкция привода мотор-компрессоров, неудачное расположение отдельных аппаратов и неудобство производства ряда ремонтных работ. Однако в связи с тем, что эти недостатки являлись вполне устранимыми, было принято решение построить опытную партию восьмиосных электровозов, снизив у них нагрузку от движущих колесных пар на рельсы до 22,5 тс.

После испытаний электровоза Н8-001 НЭВЗ внес необходимые изменения в конструкцию его отдельных частей: заменил быстродействующий выключатель ВВП-ЦНИИ более совершенным выключателем БВП-3А, автомат вспомогательных цепей ВАБ-2 - автоматом БВЭ, улучшил схемы силовой цепи и цепи управления, привод компрессора и др. В 1955 г. НЭВЗ изготовил в соответствии с чертежом ОТН 354.006 опытную партию из семи электровозов Н8-002 - Н8-008.

Первые электровозы ВЛ8 направлены в депо Иркутск II Восточно-Сибирской дороги. Затем они поступили на многие электрифицированные участки (депо Тайга, Златоуст, Батраки, Дема, Ярославль и др.)

Эти электровозы поступили на железные дороги Урала (Южно-Уральская) и Сибири (Томская, Восточно-Сибирская), затем работали все на Восточно-Сибирской железной дороге, а в дальнейшем на Московской, Закавказской и Азербайджанской дорогах и были исключены из инвентаря в 1984-1990 гг. Электровоз Н8-001 работал на Южно-Уральской, Восточносибирской, Московской и Закавказской железных дорогах и был списан в 1985 г.

Электровозы серии Н8, получившие с января 1963 г. обозначение серии ВЛ8, строились по 1967 г. включительно. До 1961 г. они были самыми мощными в стране локомотивами, способными водить одиночной тягой на подъеме 0,9% поезда массой 3500 т со скоростью 40-42 км/ч.

Эти электровозы строились до 1964 г. Новочеркасским электровозостроительным заводом. С января 1958 г. электровозы этой серии начал выпускать Тбилисский электровозостроительный завод.

Электровозы выпуска Новочеркасского электровозостроительного завода имеют №№ с 001 до 200 и с 1201, электровозы выпуска Тбилисского электровозостроительного завода с № 201 и далее. Электровоз ВЛ8-009 (Н8-009), выпущенный в марте 1956 г., был тысячным электровозом для Новочеркасского электровозостроительного завода.

У серийных электровозов в основном сохранена конструкция механической части, электрических машин и аппаратов такая же, как и у электровозов опытной партии, построенных в 1955 г. Кузова и тележки электровозов ВЛ8 начиная с 1957 г. изготовлялись Луганским тепловозостроительным заводом.

Если на электровозах ВЛ8 № 1-18 и 20-22 зубчатая передача от тяговых электродвигателей к осям колесных пар была выполнена двусторонней, прямозубой, эластичной (с цилиндрическими пружинами между венцами и центрами зубчатых колес), то на всех остальных электровозах этой серии была применена двусторонняя, косозубая жесткая передача. Сделано это исключительно для упрощения изготовления колесных пар, хотя применение жесткой передачи и вызывает ухудшение условий работы тяговых электродвигателей, снижает динамические качества локомотива.

На первых электровозах ВЛ8 установлены тяговые электродвигатели НБ-406А и НБ-406Б с польстерной системой смазки моторно-осевых подшипников. Затем, начиная с электровоза ВЛ8-101, стали устанавливать тяговые электродвигатели НБ-406Б, имеющие моторно-осевые подшипники с постоянным уровнем смазки, как это сделано у электродвигателей ДПЭ-400 электровозов ВЛ22м.

Со второй половины 1956 г. вместо компрессоров КТ1 начали устанавливать компрессоры КТ6.

Если на электровозе ВЛ8-001 в цепи вспомогательных машин был установлен быстродействующий выключатель ВАБ-2, то на последующих - быстродействующий выключатель БВЭ с электромагнитным приводом и модернизированной ЦНИИ МПС дугогасительной системой (измененный тип БВП-3Л). Этот автомат работал неудовлетворительно, занимал много места и поэтому с электровоза № 019 начали устанавливать контакторы КВЦ (контакторы вспомогательных цепей).

С этого электровоза применены новые пневматические контакторы ПК21-26, рассчитанные на длительный ток 500 а, вместо контакторов ПК-301 с длительным током 300 а, ранее устанавливаемых на электровозах ВЛ22м. Защита силовых цепей тяговых электродвигателей и вспомогательных машин осуществлена дифференциальными реле, воздействующими на быстродействующий выключатель.

Начиная с электровоза ВЛ8-700 значительно изменена схема силовой цепи в связи с применением защиты тяговых электродвигателей от токов коротких замыканий во время рекуперативного торможения. При этом на электровозах стали устанавливать контакторы БК-2, а реверсирование осуществлять переключением выводов якорей. Эта схема предварительно в 1958 г, проверялась на электровозе ВЛ8-073, переоборудованном на Московском локомотиворемонтном заводе (б. Перовском заводе по ремонту электроподвижного состава) и на электровозах № 092, 093, выпущенных Новочеркасским электровозостроительным заводом, а затем на небольших партиях электровозов, выпушенных заводами в 1961-1962 гг.

Проводились и более мелкие изменения механической части и электрического оборудования. Так, с электровоза ВЛ8-126 начали устанавливать крышевые разъединители. На электровозах, которые Новочеркасский завод выпускал с 1960 г., несколько изменена силовая схема: электродвигатели преобразователей включены после быстродействующего выключателя, снят одни из переходных контакторов (29) и этим улучшен процесс перехода с последовательного на последовательно-параллельное соединение тяговых электродвигателей, С электровоза №516 (Тбилисского завода) и №1355 (Новочеркасского завода) объем песочных бункеров увеличен с 2340 л (3510 кг) до 3290 л (4935 кг).

При скорости 100 км/ч электровоз может развить силу тяги 8000 кГ. Рекуперативное торможение электровоза возможно с 12 до 100 км/ч. Сцепной вес электровоза 180 т.

Конструктивная скорость электровозов ВЛ8 первоначально установлена 90 км/ч, а затем в 1957 г. для серийных локомотивов поднята до 100 км/ч. При испытаниях электровоза ВЛ8 на Закавказской дороге в 1962 г. Всесоюзным научно-исследовательским институтом железнодорожного транспорта (ЦНИИ МПС) этому локомотиву была установлена максимальная скорость 80 км/ч и введен ряд ограничивающих условий для движения электровозов ВЛ8 с более высокими скоростями (величины разбегов колесных пар, проката бандажей, нагрузки дополнительных опор).

На отдельных электровозах ВЛ8 проводились экспериментальные работы с измененными конструкциями деталей и схемами.

В августе 1960 г. в депо Златоуст Южно-Уральской дороги был переоборудован электровоз ВЛ8-157, у которого, как и на электровозе ВЛ22м-1542, обмотки главных полюсов тяговых электродвигателей были секционированы и включены с применением смешанного возбуждения. Несмотря на усложнение самих электродвигателей, это позволило снять с электровоза два тормозных переключателя, индуктивные шунты, шунтирующие сопротивления, 15 электропневматических контакторов, реле рекуперации и два промежуточных реле. Электровоз стал менее склонен к боксованию.

По предложению инженера С. О. Григоряна (Ленинградский институт инженеров железнодорожного транспорта) в 1958 г., чтобы получить различные характеристики тяговых электродвигателей от мягких (сериесных) до жестких (шунтовых), одна секция электровоза ВЛ8-009 была оборудована системой независимого возбуждення электродвигателей; испытания этого электровоза проводились на участке Чусовская - Кизел Свердловской дороги.

На Тбилисском электровозостроительном заводе им. В. И. Ленина в 1961 г. по этому же принципу был оборудован электровоз ВЛ8р-414; индекс Р в обозначении серии означает, что электровоз имеет регулируемые характеристики. На этом электровозе параллельно каждой паре последовательно включенных обмоток возбуждения тяговых электродвигателей был включен якорь генератора преобразователя НБ-429 (всего на электровозе поставлено четыре преобразоватсля). Одновременно с электровоза были сняты тормозные переключатели, шунтирующие сопротивления и индуктивные шунты.

Опытные поездки с электровозом первоначально проводились на участках Тбилиси - Хашури и Хашури - Зестафони (Сурамский перевал) Закавказекой дороги. Наряду с улучшением тяговых свойств электровоза при испытаниях выявились и его недостатки. Опытный электровоз имел меньшее "ослабление" поля, чем серийные, неустойчивый режим рекуперации на первых позициях, перегрев обмоток главных полюсов за счет "усиления" поля. В 1963 г. электровоз отправлен в депо Златоуст Южно-Уральской железной дороги, где также вносились отдельные изменения в его схему.

На электровозах ВЛ8-185, 186 и 187 в системе рессорного подвешивания были поставлены резиновые элементы, которые уменьшили тряску и сделали ход электровоза более плавным. Однако эти элементы работали неудовлетворительно (выжимались) и в дальнейшем на электровозы не ставились.

Как известно, жесткие листовые рессоры благодаря большому внутреннему трению между листами работают как обыкновенные балансиры. Более мягкое рессорное подвешивание было испытано по предложению Московского института инженеров транспорта; в депо Златоуст в 1962 г. на электровозе ВЛ8-627 были поставлены дополнительные пружины в местах присоединения рессорных подвесок к рамам тележек, что привело к уменьшению тряски и повышению плавности хода локомотива. Так как при измененной конструкции рессорного подвешивания наблюдался быстрый местный износ подвесок, эта система дальнейшего распространения не получила.

На электровозе ВЛ8-948 по проекту ПКБ ЦТ МПС в 1968 г. были установлены вторые дополнительные опоры кузова, применены более мягкие ресоры, при которых статический пригиб их увеличился до 100 мм, поставлены упорные резиновые амортизаторы в роликовых буксах. Однако, как показали испытания, проведенные ЦНИИ МПС, поднять скорость электровоза при этих изменениях оказалось возможным лишь до 90 км/час. Поэтому от внедрения перечисленных выше изменений в дальнейшем отказались.

В 1973 г. Всесоюзный научно-исследовательский тепловозный институт (ВНИИТИ) изменил рессорное подвешивание на электровозе ВЛ8-321: были поставлены цилиндрические пружины между балансиром и рамой тележки, по четыре пружинных опоры от секций кузова на рвмы тележек; одновременно были поставлены упоры в буксах по типу букс тепловозов ТЭ3. Статический прогиб рессорного подвешивания достиг при этом 122 мм. Испытания этого электровоза дали положительные результаты: возможность повышения максимальной скорости по условиям воздействия на путь до 100 км/час. Это послужило основанием для начала проведения работ по модернизации рессорного подвешивания электровозов ВЛ8.

В период 1976-1985 гг. была призведена постановка на электровозы ВЛ8 возвращающих устройств, позволяющих поднять скорость с 80 до 90-100 км/час. Такие электровозы получили обозначение ВЛ8м.

Из книг Ракова
"Локомотивы отечественных железных дорог. 1845-1955", Москва "Транспорт" 1995 г.
"Локомотивы и моторвагонный подвижной состав железных дорог Советского Союза. 1956-1965", Москва "Транспорт" 1966 г.
"Локомотивы и моторвагонный подвижной состав железных дорог Советского Союза. 1966-1975", Москва "Транспорт" 1979 г.
"Локомотивы и моторвагонный подвижной состав железных дорог Советского Союза. 1976-1985", Москва "Транспорт" 1990 г.

Если к Вас есть еще какие-либо интересные сведения о этих локомотивах или их снимки, то присылайте их мне (Ивану Андрееву), а я постараюсь их поместить на страничку с указанием Вашего адреса.

вернуться назад...