"РОСІЙСЬКІ ЗАЛІЗНІ ДОРОГИ"

ФІЛІЯ ВІДКРИТОГО АКЦІОНЕРНОГО ТОВАРИСТВА

СВЕРДЛОВСЬКА ЗАЛІЗНИЦЯ

Єкатеринбурзький навчальний центр №1

ЕЛЕКТРОВОЗ 2ЕС6

Механіка, двигуни, апарати

ЕКАТЕРИНБУРГ

Посібник складено на основі матеріалів пропонованих заводом виробником УЗЖМ для експлуатації електровозів 2ЕС6 на Свердловської залізниці філії ВАТ «РЖД». У посібнику наведено рекомендації заводу виробника з виявлення й усунення несправностей.

Пропонований матеріал є навчальним посібником для локомотивних бригад і учнів навчальних центрів підготовки машиністів, помічників машиністів електровоза і ремонтного персоналу.

1 Загальні відомості

Механічна частина призначена для реалізації тягових і гальмівних зусиль, що розвиваються електровозом, розміщення електричного і пневматичного обладнання, забезпечення заданого рівня комфорту, зручних і безпечних умов управління електровозом.

Механічна (екіпажна) частину електровоза складається з двох секцій з'єднаних між собою автосцепкой. Кожна секція включає в себе дві двовісні візки і кузов, пов'язаних між собою похилими тягами, ресорним пружинним підвішуванням типу «флейсікойл», гідродемпферамі і обмежувачами переміщення кузова.

На механічну частину електровоза діє навантаження, створювана вагою механічного, електричного і пневматичного обладнання. Крім того, механічна частина передає тягові зусилля від електровоза до поїзда і сприймає динамічні навантаження, що виникають при русі електровоза по кривим і прямим ділянкам шляху. Механічна частина повинна бути досить міцною, а також відповідати вимогам безпеки руху і правилам технічної експлуатації залізниць. Для забезпечення нормальної і безаварійної роботи необхідно, щоб всі механічне обладнання знаходилося в повній справності і відповідало нормам безпеки, міцності і правилам ремонту.

Механічна (екіпажна) частину однієї секції електровоза 2ЕС6 представлена на малюнку 1.

Малюнок 1 - Механічна (екіпажна) частину однієї секції.

2 Візок

Кожна секція включає в себе дві двовісні візки, на які спирається кузов. Візки сприймають тягові і гальмівні зусилля, бічні, горизонтальні і вертикальні сили при проходженні нерівності шляху і передають їх, через пружинні опори з поперечної піддатливість, на раму кузова. Візок електровоза 2ЕС6 має наступні технічні характеристики (рисунок 2):

Конструкційна швидкість, км / год 120

Навантаження від колісної пари на рейки, кН 245

Тіптягового електродвигуна ЕДП810

Тип підвіски двигуна опорно-осьова

Кріплення двигуна опорно-осьовий з маятникової підвіскою

Тип букс одноповодковая з касетним роликопідшипником

Ресорне підвішування двоступенева

Статичний прогин, мм

буксової ступені 58

кузовний ступені 105

Тип гальмівних циліндрів ТЦР 8

Коефіцієнт натискання гальмівних колодок 0,6

Візок складається з зварної рами коробчатого перетину, яка своєю кінцевою балкою через похилу тягу з шарнірами з'єднана з центральною частиною рами кузова. До середньої балці рами візка кріпляться за допомогою маятникових підвісок остова тягових електродвигунів постійного струму, які іншими своїми сторонами спираються на осі колісних пар через змонтовані на них моторно-осьові підшипники кочення. Крутний момент від тягових електродвигунів передається на кожну вісь колісної пари через двосторонню косозубой передачу, що утворить шевронне зачеплення з шестернями посадженими на хвостовики вала якоря тягового електродвигуна.

На буксових шейках осі колісної пари змонтовані дворядні конічні роликові підшипники закритого типу фірми «Тімкен», розміщені всередині корпусу безщелепні одноповодковой букси. Повідці мають сферичні резинометаллические шарніри, які за допомогою клинових пазів кріпляться до буксе і до кронштейну на боковинах рами візка, утворюючи поздовжню зв'язок колісних пар з рамою візка.

Поперечна зв'язок колісних пар з рамою візка здійснюється за рахунок поперечної податливості буксових пружин. Аналогічно, поперечна зв'язок кузова з рамою візка здійснюється за рахунок поперечної податливості кузовних пружин і жорсткості пружин упорів-обмежувачів, які також забезпечують можливість повороту візка в кривих ділянках колії і гасіння різних форм коливань кузова на візках. Також для гасіння коливань кузова і підресорених частин візка застосовані вертикальні буксові, вертикальні і горизонтальні кузовні гідравлічні демпфери (гідравлічні гасителі коливань).

Для гальмування електровоза використовується гальмівна важільна передача із застосуванням чавунних гальмівних колодок, восьмидюймовий гальмівними циліндрами (на кожне колесо візка) з автоматичним регулятором виходу штока.

2ЕС6 «Сінара»

фото

Заводи-виробники

ВАТ «Уральський завод залізничного машинобудування» (УЗЖМ)

Роки побудови: 2006-2010
Побудовано секцій: ХХХ
Побудовано машин: ХХХ

ТОВ «Уральські локомотиви» (спільне підприємство ЗАТ «Група Сінара» і концерну Siemens AG)

Місцезнаходження заводу: Росія, Свердловська область, м Верхня Пишма
Роки побудови: 2010-
Побудовано секцій: ХХХ
Побудовано машин: ХХХ

Побудовано секцій за весь період: 794 (по 06.2014 р)
Побудовано машин за весь період: 397 (по 06.2014 р)

Технічні дані

Тип ПС: електровоз
Рід служби: магістральний вантажний
Ширина колії: 1520 мм
Рід струму КС: постійний
Напруга КС: 3 кВ
Кількість секцій: 2
Довжина локомотива: 34 м
Зчіпна маса: 200 т
Конструкційна швидкість: 120 км / год
Швидкість годинного режиму: 49,2 км / год
Швидкість тривалого режиму: 51 км / год
Кількість осей: 8
Осьова формула: 2 (2о-2о)
Діаметр коліс: 1250 мм
Навантаження від рушійних осей на рейки: 25 тс
Тип тягових двигунів: колекторний
Годинна потужність ТЕД: 6440 кВт
Тривала потужність ТЕД: 6000 кВт
Сила тяги годинного режиму: 47,3 тс
Сила тяги тривалого режиму: 42,6 тс

Загальні дані

Країни системної експлуатації: Росія
Дороги системної експлуатації: Свердловська, Західно-Сибірська (з 2012 р)
Ділянки системної експлуатації: Єкатеринбург-Сортувальний - Войнівка, Войнівка - Омськ - Новосибірськ (з 2010 р), Єкатеринбург-Сортувальний - Каменськ-Уральський - Курган - Омськ (з 2010 р), Каменськ-Уральський - Челябінськ - Картали (з 2010 м)

Розшифровка абревіатури: «2» - двосекційний, «Е» - електровоз, «С» - секціоніруемий, «6» - номер моделі, «Сінара» - річка на сході Свердловської області, завод в м Каменськ-Уральський (ВАТ «Синарський трубний завод »)
Клички: «Сигара», «Свинара»

опис

Кузов електровоза суцільнометалевий, має плоску поверхню обшивки. Дизайн кабіни перегукується з Коломенського тепловозами. Підвішування тягових електродвигунів - типове для вантажних електровозів - опорно-осьовий, але з прогресивними моторно-осьовими підшипниками кочення. Букси безщелепні. Горизонтальні сили передаються з кожної букси на раму візка одним довгим резинометаллическим повідцем.

На 2ЕС6 застосовані: реостатний пуск тягових електродвигунів, реостатне гальмування потужністю 6600 кВт і рекуперативного - потужністю 5500 кВт, незалежне збудження від напівпровідникових перетворювачів в режимах гальмування і тяги.

Незалежне збудження в тязі - головна перевага «Сінара» перед електровозами ВЛ10 і ВЛ11: воно підвищує противобуксовочную властивості і економічність машини, дозволяє більш широко регулювати потужність. Так само незалежне збудження грає важливу роль при реостатному пуску: при посиленому порушення швидше росте протилежна електрорушійна сила двигунів і швидше спадає струм, що дозволяє вивести реостат на меншій швидкості, заощадивши електроенергію. При скачках якірного струму в момент включення контакторів мікропроцесорна система управління і діагностики (МПСУіД) стрибкоподібно подає додаткове збудження, знижуючи якірний струм і тим самим нівелюючи стрибок сили тяги в момент набору черговий позиції (треба зауважити, часто приводить до буксування на електровозах зі ступінчастим регулюванням) .

Двигун електровоза з послідовним збудженням має схильність до розносна буксування: при зростанні частоти обертання падає струм якоря, а з ним і струм збудження - таким чином, відбувається самоослабленіе збудження, що приводить до подальшого зростання частоти. При незалежному збудженні магнітний потік зберігається, а з ростом частоти різко зростає протилежна електрорушійна сила і падає сила тяги, що не дозволяє двигуну йти в розносна буксування. Мікропроцесорна система управління і діагностики 2ЕС6 при буксовании подає на двигун додаткове збудження і запускає механізм подачі піску під колісну пару, зводячи буксування до мінімуму.

Однак крім явних переваг «Сінара» були виявлені і деякі недоліки. Конструкція тягових електродвигунів призводить до періодичних перекинути електричної дуги по колектору, прогари конусів, пробоїв якорів. Крім відмов ТЕД, відзначені несправності таких вузлів, як електропневматичні контактори ПК, швидкодіючі контактори БК-78Т, допоміжні машини (компресорні агрегати і вентилятори обдуву ТЕД).

Історія

Дослідний зразок електровоза 2ЕС6 був випущений в листопаді 2006 року.

1 грудня 2006 року відбулась презентація електровоза керівництву партії Єдина Росія, через що 2ЕС6-001 отримав патріотичну схему забарвлення і відповідні написи на бортах.

Після налагоджувальних випробувань, що проводилися в травні і червні 2007 року на ЕЕРЗ, електровоз був направлений для сертифікаційних випробувань установчої партії на випробувальний кільце ВНИИЖТ в Щербинка.

В кінці липня 2007 року між ВАТ «РЖД» і ВАТ «УЗЖМ» був підписаний контракт на поставку 8 електровозів в 2008 році і 16 - в 2009-му.

До грудня 2007 року електровоз 2ЕС6-001 мав пробіг 5000 км.

Паралельно в 2007 році дослідну експлуатацію на ділянці Свердловської залізниці Єкатеринбург-Сортувальний - Войнівка проходив електровоз 2ЕС6-002. На початку вересня він взяв участь у виставці «Магістраль-2007» на полігоні «Старатель», а до грудня вже мав пробіг 3400 км.

До початку 2008 року були завершені тягово-енергетичні та гальмівні випробування, а так само випробування по впливу на залізничну колію електровоза 2ЕС6-001.

У лютому і березні 2008 року на випробувальному кільці ВНИИЖТ сертифікаційні випробування проходив електровоз 2ЕС6-002

15 жовтня 2008 офіційно було оголошено, що запущена перша черга виробничого комплексу по серійному випуску електровозів 2ЕС6.

В початку вересня 2009 року 2ЕС6-017 взяв участь у виставці «Магістраль-2009» на полігоні «Старатель», а 2ЕС6-015 - на виставці «ЕКСПО-1520» на ЕК ВНИИЖТ, після чого залишився для проведення чергових сертифікаційних випробувань - на серійне виробництво.

В початку вересня 2011 2ЕС6-126 взяв участь у виставці «ЕКСПО-1520» на ЕК ВНИИЖТ.

В середині вересня 2011 року на перегоні Кедрівка - Монетна проводилися випробування на дотримання норм безпеки при зміні перетворювача власних потреб (ПСН) електровоза 2ЕС6-119. Через місяць ті ж випробування з тієї ж машиною проводься вже на ЕК ВНИИЖТ.

У лютому 2012 року для проходження двомісячних тестових випробувань був відправлений в Україну (депо Львів-Захід) електровоз 2ЕС6-147.

16 квітня 2012 року Міжвідомчою комісією підписано акт, що дозволяє експлуатацію електровозів 2ЕС6 і 2ЕС10 в Україні. Підписано договір про постачання електровозів, який почне діяти після надання Україні кредитних коштів.

Тяговий електродвигун ЕДП810електровоза 2ЕС6

призначення

Електродвигун ЕДП810 постійного струму незалежного збудження встановлюється на візках електровоза 2ЕС6 і призначений для тягового приводу колісних пар.

Технічні характеристики електродвигуна ЕДП810

Основні параметри для вартового, тривалого і граничного режимів роботи тягового електродвигуна наведені в таблиці 1.1.

Основні параметри електродвигуна ЕДП810

Найменування параметру	Одиниця виміру	Режим роботи
		годинний	продовж- вальний
Потужність на валу	кВт
Потужність в гальмівному режимі, не більше: при рекуперації При реостатному гальмуванні	кВт	1000
Номінальна напруга на висновках		1500
Максимальна напруга на висновках		4000
струм якоря
Струм якоря при рушанні, не більше
Частота обертів	з 1 об / хв	12.5	12.83
Найбільша частота обертання (досягається при струмі збудження 145 А і струмі якоря 410 А)	з 1 об / хв	1800
ККД		93,1	93,3
Момент на валу	нм кгм	10300 1050	9355
Момент, що обертає при рушанні, не більше	нм	17115
охолодження		повітряне примусове
Витрата охолоджуючого повітря	м3 / с	1,25
Статичний тиск повітря в контрольній точці	па	1400
порушення електродвигуна		незалежне
Струм обмотки збудження
Струм збудження при рушанні, не більше
Номінальний режим роботи		годинний по ГОСТ +2582
Опір обмоток при 20оС: якоря головних полюсів Додаткових полюсів і компенсаційної обмотки	Ом	0,0368 ± 0,00368 0,0171 ± 0,00171 0,0325 ± 0,00325
Клас ізоляції обмоток якоря, головних і додаткових полюсів
Маса електродвигуна, не більше	кг	5000
Маса якоря, не більше	кг	2500
Маса статора, не більше	кг	2500

Основні параметри охолодження електродвигуна ЕДП810

Найменування параметру	значення
Витрата повітря через ТЕД, м3 / с	1,25
Витрата повітря в міжполюсних каналах, м3 / с	0,77
Витрата повітря через канали якоря, м3 / с	0,48
Швидкість потоку в міжполюсних каналах, м / с	26,5
Швидкість потоку в каналах якоря, м / с	20,0
Тиск повітря на вході перед двигуном, Па (Кг / см2) (Мм.вод.ст.)	1760 (0,01795) (179,5)
Тиск в контрольній точці (в отворі кришки нижнього колекторного люка), Па (Кг / см2) (Мм.вод.ст.)	1400 (0,01428) (142,8)

Конструкція електродвигуна ЕДП810

Електродвигун є компенсовану шестіполюсную реверсивну електричну машину постійного струму незалежного збудження і призначений для приводу колісних пар електровозів. Електродвигун виконаний для опорно-осьової підвіски і має два вільних конусних кінця вала для передачі крутного моменту на вісь колісної пари електровозу через зубчасту передачу з передавальним числом 3,4.

Зовнішні види якоря і корпусу електродвигуна ЕДП810 показані на малюнках 14 і 15, конструкція електродвигуна на малюнку 16.

Малюнок 14 - Якір електродвигуна ЕДП810

Малюнок 15 - Корпус електродвигуна ЕДП810

Малюнок 16 - Конструкція електродвигуна ЕДП810

Корпус електродвигуна круглий, звареної конструкції, виконаний з низьковуглецевої сталі. З одного боку корпусу передбачені посадочні поверхні під корпус моторно-осьових підшипників, з протилежного боку - прівалочная поверхню для закріплення електродвигуна на візку електровоза. Корпус має дві горловини для установки підшипникових щитів, внутрішню циліндричну поверхню для установки головних і додаткових полюсів, з боку колектора виконані вентиляційний люк для подачі в електродвигун охолоджуючого повітря і два оглядових люка (верхній і нижній) для обслуговування колектора. Корпус одночасно є магнітопроводом.

Якір електродвигуна складається з сердечника, натискних шайб і колектора, напресованих на корпус якоря, в який запресований вал.

Вал виконаний з легованої сталі з двома вільними конусними кінцями для посадки шестерень редукторів зубчастої передачі, в торцях яких виконані отвори для маслос'ема шестерні. В експлуатації, завдяки наявності корпусу, при необхідності ремонту, вал може бути замінений новим.

Сердечник якоря набраний з листів електротехнічної сталі марки 2212, товщиною 0,5 мм , З електроізоляційним покриттям, має пази для укладання обмотки і аксіальні вентиляційні канали.

Обмотка якоря - двошаровий, петлевая, з зрівняльними сполуками. Котушки обмотки якоря виконані з мідного обмотувального проводу прямокутного перерізу марки ПНТСД, ізольованого стрічкою типу "НОМЕКС", захищеної скляними нитками. Ізоляція обмотки виконана стрічкою "Елмікатерм-529029", що представляє собою композицію з слюдяного паперу, електроізоляційної тканини і поліамідної плівки, просочених компаундом "Елпласт-180ІД". Вакуум - нагнітальна просочення якоря в компаунді "Елпласт-180ІД" забезпечує в композиції з корпусних ізоляцією клас нагрівостійкості "Н".

Колектор набраний з мідних колекторних пластин з присадкою кадмію, стягнутих в комплект за допомогою конуса і втулки колекторними болтами.

Параметри щітково-колекторного вузла

Найменування параметру	Розміри в міліметрах
Діаметр колектора
Робоча довжина колектора
Число колекторних пластин
Товщина колекторного міканіти
число бракети
Число щіткотримачів в бракети
Число щіток в щіткотримачі
Марка щітки	ЕГ61А
Розмір щітки	(2х10) х40

Сердечники головних полюсів - шіхтованного і кріпляться до корпусу за допомогою прохідних болтів і стрижнів. На сердечниках встановлені котушки незалежного збудження з прямокутного проводу. Вакуум - нагнітальна просочення в компаунді типу "Елпласт -180ІД" забезпечує в композиції з корпусних ізоляцією на базі слюдинітова стрічок клас нагрівостійкості "Н".

Сердечники додаткових полюсів виконані зі смугової сталі і кріпляться до остову прохідними болтами. На сердечниках встановлені котушки, намотані з шинної міді на ребро. Котушки з сердечниками виконані у вигляді моноблока з вакуум-нагнетательной просоченням в компаунді типу "Елпласт-180ІД", що забезпечує в композиції з корпусних ізоляцією на базі слюдинітова стрічок клас нагрівостійкості котушки компенсаційної обмотки виконані з мідного дроту прямокутного перетину, ізольованого просоченої електроізоляційної стрічкою типу "Елмікатерм -529029 ", і встановлені в пази сердечників головних полюсів, клас нагрівостійкості котушок" Н ".

Два підшипникових щита з роликовими підшипниками кочення типу НО-42330 запресовані в корпус. Мастило підшипників консистентне типу "Буксол". В підшипниковому щиті з боку протилежної колектору є отвори для виходу охолоджуючого повітря з якоря.

На внутрішній поверхні підшипникового щита з боку колектора закріплена траверса з шістьма щіткотримачами, що допускає поворот на 360 градусів і забезпечує огляд і обслуговування кожного щеткодержателя через нижній люк корпусу.

Зверху електродвигуна на корпусі розташовані дві відокремлені клемні коробки, які використовуються для з'єднання силових проводів схеми електровоза і вивідних проводів ланцюга якірної обмотки і ланцюзі обмотки збудження електродвигуна. Схема електричних з'єднань обмоток представлена на малюнку 1.9.

Малюнок 17 - Схема електричних з'єднань обмоток електродвигуна ЕДП810

експлуатаційні вказівки

Перелік перевірок технічного стану

що перевіряється	Технічні вимоги
1 Зовнішній стан електродвигуна	1.1 Відсутність пошкоджень і забруднень, а також слідів течі мастила з підшипників
2 Ізоляція обмоток.	2.1 Відсутність тріщин, розшарувань, обвуглювання, механічних пошкоджень і забруднень. 2.2 Величина опору ізоляції повинна бути: Не менше 40 МОм в практично холодному стані перед монтажем нового електродвигуна на електровозі; Не менш 1,5 МОм в практично холодному стані і перед введенням електровоза після тривалої стоянки (1-15 діб і більше).
3 Щіткотримачі	3.1 Відсутність оплавлень, що порушують вільне переміщення щіток в обоймах або здатних пошкодити колектор. 3.2 Відсутність пошкоджень корпусу і пружин.
4 Зазор між щіткотримачем і робочою поверхнею колектора вимірювати ізоляційною пластинкою (наприклад з текстоліту, гетинаксу) відповідної товщини.	4.1 Зазор між щіткотримачем і колектором повинен бути 2 - 4 мм (При стислій траверсі вимір проводити тільки на нижньому щеткодержателе). 4.2 Відсутність ослаблення кріплення щіткотримачів до планок момент затяжки болтів 140 ± 20 Нм (14 ± 2 кгм). Болти кріплення повинні бути забезпечені від самовідгвинчування.
5 Щітки	5.1 Вільне переміщення щіток в обоймах щіткотримачів 5.2 Відсутність слідів пошкоджень струмоведучих проводів. 5.3 Відсутність тріщин і відколів крайок у контактної поверхні більше 10% від поперечного перерізу. 5.4 Відсутність односторонньої вироблення граней. Контактна поверхня підробітки щітки до колектора повинна бути не менше 75% від площі її перерізу. 5.5 Болти кріплення струмоведучих проводів щіток до корпусу щіткотримача повинні бути забезпечені від самовідгвинчування. 5.6 Натискання на щітки має бути 31,4 - 35,4 Н (3,2 - 3,6 кг).
6 Траверса	6.1 Відсутність ослаблення кріплення траверси (момент затягування пальців 250 ± 50 Нм (25 ± 5 кгм)). 6.2 Відсутність забруднень і пошкоджень. 6.3 Поєднання контрольних рисок на траверсі і корпусі повинно бути з допустимим відхиленням не більше 2 мм.
7 Робоча поверхня колектора.	7.1 Гладка, від світло - до темно-коричневого кольору, без задирів, без слідів оплавлення від перекидань електричної дуги, без непереборних протиранием подгара, без наволакивания міді і забруднень. 7.2 Вироблення під щітками повинна бути не більше 0,5 мм ; глибина продорожки 0,7 - 1,3 мм. 7.3 Попадання на колектор паливно-мастильних матеріалів, вологи і сторонніх предметів не допускається.
8 Статичний тиск охолоджуючого повітря	Величина статичного тиску в отворі кришки нижнього колекторного люка повинна становить 1400 Па ( 143 мм .вод.ст).

Більш докладні вказівки по експлуатації електродвигуна ЕДП810У1 викладені в керівництві з експлуатації КМБШ.652451.001РЕ.

А.А. Мальгін

ЕЛЕКТРОВОЗ 2ЕС6

Механіка, двигуни, апарати
(Посібник для локомотивних бригад)

ЕКАТЕРИНБУРГ

2010

Посібник складено на основі керівництва по експлуатації та інших матеріалів пропонованих заводом виробником УЗЖМ для експлуатації електровозів 2ЕС6 на Свердловської залізниці філії ВАТ «РЖД». У посібнику наведено технічні дані і конструкція вузлів механічної частини, електричних апаратів і електричних двигунів.

Пропонований матеріал є методичним посібником для навчання локомотивних бригад, ремонтного персоналу та учнів навчальних центрів підготовки машиністів і помічників машиністів електровоза.

Механічна частина електровоза 2ЕС6

Механічна (екіпажна) частину однієї секції електровоза 2ЕС6 представлена на малюнку 1.

Малюнок 1 - Механічна (екіпажна) частину однієї секції.

1 - автозчеплення;

2 - кабіна;

3 - колісна пара;

4 - букса;

5 - буксових поводок;

6 - рама візка;

7 - перегородка;

8 - кронштейн;

9 - похила тяга;

10 - дах кузова;

11 - амортизатор;

12 - рама кузова;

13 - буксовими пружина;

14 - кузовна пружина;

15 - страхувальний шкворень;

16 - кронштейн;

17 - бокова стінка;

18 - задня стінка;

Перехідна майданчик.

візок

характеристики (рисунок 2):

Малюнок 2 Візок