Главная » Статьи » Железная дорога » Подвижной состав |
Основные данные Годы постройки - 1962 — 1984 Страна постройки - СССР Заводы - Рижский вагоностроительный, Рижский электромашиностроительный, Калининский вагоностроительный Составов построено - 850 (без учёта модификаций) Вагонов построено - ~9211 Страны эксплуатации - (Россия, Украина, Азербайджан, Армения, Грузия, Молдова, Эстония, Латвия, Литва) Ширина колеи - 1520 мм В эксплуатации - с 1962 Технические данные Род тока и напряжение в контактной сети - Постоянный 3000 В Конструкционная скорость - 130 км/ч Максимальная служебная скорость - 100 км/ч (с января 2008 года) Число вагонов в составе - 4, 6, 8, 10, 12 Пассажировместимость - 1050 (сидячих, для 10-вагонного состава) Длина вагона - 19 600 мм Ширина - 3480 мм Высота - 5086 мм (при опущенном токоприёмнике) Материал вагона - сталь, алюминий Выходная мощность - 4000 кВт (10-вагонный состав) Тип ТЭД - ДК-106Б / УРТ-110 Ускорение при пуске - 0,6 м/с² Ускорение при торможении - 0,8 м/с² Электропоезд ЭР2 (электропоезд рижский, 2-й тип; заводское обозначение — 62-61) — серия электропоездов постоянного тока, выпускавшихся с июня 1962 года по август-сентябрь 1984 Рижским вагоностроительным заводом (латыш. Rīgas Vagonbūves Rūpnīca, RVR), который строил их совместно с Рижским электромашиностроительным (поставлял электрооборудование) и Калининским вагоностроительным (поставлял тележки, а также одно время и кузова вагонов) заводами. По конструкции ЭР2 является модернизированной версией электропоезда ЭР1, от которого отличается комбинированными выходами и более совершенным электрооборудованием. Со второй половины 1960-х на протяжении более 4 десятилетий выполняет основной объём пригородных пассажирских перевозок на железных дорогах Советского Союза и постсоветского пространства. Проектирование и постройка электропоездов серии ЭР2 На многих грузонапряжённых линиях имелись низкие пассажирские платформы и для повышения технических скоростей на этих участках требовалась замена морально устаревших электропоездов из трёхвагонных секций на более совершенные и быстроходные. Тогда на Рижском вагоностроительном заводе (РВЗ) был создан проект модернизации электропоезда ЭР1. Согласно проекту вагоны нового электропоезда (ему было присвоено проектное обозначение серии ЭР2) оборудовались комбинированными выходами, то есть позволяющие осуществлять выход как на высокие, так и на низкие платформы. Для исключения ослабления конструкции, вызванного изменением конструкции рамы, у вагонов усиливались боковые стенки, концевые части рам, лобовые части (на головных вагонах), а также дверные проёмы. Для унификации с электропоездами переменного тока серии ЭР9 (их производство велось на РВЗ параллельно с ЭР2), было изменено тормозное оборудование моторных вагонов: вместо одного тормозного цилиндра устанавливалось 4 (по 2 на тележку)[сн 2]. Помимо модернизации механической части, было применено и более совершенное электрооборудование. Так, вместо кислотных аккумуляторных батарей стали устанавливаться более безопасные щелочные, а у динамоторов была изменена конструкция катушек. Стоит отметить, что щелочные батареи уже устанавливались на электропоездах серии ЭР1 № 126—128 (были построены в 1960 году), а динамоторы изменённой конструкции на ЭР1 № 183 и 225—232, то есть уже были опробованы в эксплуатации. Номер чертежа главного вида нового электропоезда был 62-61, из-за этого новый электропоезд получил заводское обозначение 62-61. Аналогично его моторный вагон получил заводское обозначение 62-62, головной — 62-63 и промежуточный прицепной — 62-64.[5] Конструкция По конструкции ЭР2 в основном повторяет ЭР1. Отличие поздних ЭР1 от ранних ЭР2 в основном в конструкции выходов, которые у ЭР1 позволяют осуществлять выход лишь на высокие платформы, а у ЭР2 — как на высокие, так и на низкие (хотя с начала 1970-х на многих электропоездах ЭР1 конструкция выходов была сделана как у ЭР2[4]). Также, как уже было сказано выше, ЭР2 отличается некоторым улучшенным оборудованием (динамоторы, аккумуляторные батареи). В свою очередь на ЭР2 в тормозном оборудовании отсутствуют авторегуляторы (регулируют выходы штоков тормозных цилиндров), которые устанавливались на ЭР1. Общие сведения Электропоезд ЭР2 формируется из двухвагонных электросекций, каждая из которых состоит из моторного и прицепного (головной или промежуточный) вагонов. Каждая из электросекций не может работать отдельно от других (из-за отсутствия кабины машиниста с одного или обоих концов), но так как по ним ведётся учёт парка моторвагонных поездов, они получили обозначение учётных. Если в состав электросекции входит головной вагон, то она называется головной секцией, если нет, то промежуточной секцией. Минимальное число вагонов в эксплуатируемых электропоездах равно 4 (2 головные секции), максимальное — 12 (2 головные и 4 промежуточные секции). За основную поездную единицу электропоездов ЭР2 принят 10-вагонный электропоезд, состоящий из 2 головных, 5 моторных и 3 промежуточных вагонов. Эксплуатация поездов с числом вагонов больше 12 не рекомендуется, из-за повышенной нагрузки на находящиеся в головных вагонах генераторы тока управления. Электровагоны соединяются друг с другом с помощью автосцепки СА-3, которая допускает взаимное вертикальное перемещение вагонов по высоте над головками рельсов до 100 мм.[8] Основные параметры для 10-вагонного электропоезда ЭР2[8]: Внутренняя планировка Бо́льшая площадь внутреннего пространства вагонов отведена под пассажирский салон. Основную площадь салона занимают диваны (сиденья), над которыми размещаются полки для багажа и вешалки для одежды. Диваны, как правило, 6-местные (по 3 места с каждой стороны), расположены в 2 ряда вдоль салона. Число сидячих мест в вагонах в процессе выпуска часто менялось, также часть диванов снимали при заводских ремонтах (для увеличения общей пассажировместимости вагона за счёт увеличения стоячих мест). В промежуточных вагонах число сидячих мест составляет от 107 до 110, в головных — от 77 до 88. В 10-вагонном составе общее число сидячих мест может составлять до 1050, а общая пассажировместимость (расчётная) — около 1,6 тыс. человек.[8] Раздвижными двустворчатыми дверями салон отделён от тамбуров, расположенных по концам вагонов[сн 6]. Для входа пассажиров с платформы в вагон (или наоборот), по концам вагонов расположены двустворчатые двери с пневматическим приводом. Основные размеры кузова промежуточных вагонов Как и на ЭР1, кузова электровагонов электропоезда ЭР2 выполнены цельнометаллическими несущей конструкции (различные силы, которые действуют на кузов, воспринимают все его элементы — рама, крыша, боковые стенки). Каркас выполнен с применением гнутых профилей и представляет собой систему замкнутых колец, обтянутых стальной гофрированной обшивкой толщиной 1,5—2,5 мм. Для размещения автосцепок и их поглощающих аппаратов, по концам кузова размещены укороченные хребтовые балки. Благодаря применению алюминия в качестве материала для автоматических раздвижных дверей и каналов для проводов, масса вагонов ЭР2 получилась ненамного тяжелее, по сравнению с вагонами ЭР1 (например, промежуточный прицепной вагон электропоезда ЭР1 весил 35,4 т, ЭР2 — 38,3 т). Для входа и выхода пассажиров по концам вагонов расположены двустворчатые двери с автоматическим приводом. На торцевых стенках (кроме лобовой части головного вагона) расположены переходные площадки, которые служат для перехода из вагона в вагон. Также переходные площадки выполняют функцию поглощающих аппаратов, снижая тем самым продольные колебания, возникающие при движении поезда.[9] Тележки Основные статьи: Вагонная тележка, Рессорное подвешивание Вагон электропоезда опирается на две двухосные тележки через их надрессорные брусья. Каждая из тележек имеет двойное рессорное подвешивание. Тележки, подкатываемые под моторные и прицепные вагоны, имеют ряд конструкционных отличий.[12] Вагонная тележка типа КВЗ-ЦНИИ/Э. Тележки прицепных вагонов по конструкции аналогичны тележкам обычных пассажирских вагонов, но имеют укороченную раму. Они бесчелюстные (продольные перемещения колёсных пар относительно рамы ограничиваются самими пружинами), рессорное подвешивание на них более мягкое (бо́льший общий прогиб), шкворень состоит из трёх частей, а фрикционные гасители колебаний буксового подвешивания помещены внутри пружин (а не снаружи, как на моторных вагонах)[14]. Также на первой тележке головного вагона имеются кронштейны для установки приёмных катушек автоматической локомотивной сигнализации. На ранних ЭР2, как и на ЭР1, под прицепные вагоны подкатывались тележки типа КВЗ-5/Э (производства Калининского вагоностроительного завода), на ЭР2-375 и с № 544 — КВЗ-ЦНИИ/Э. Тележки типа КВЗ-ЦНИИ/Э имеют следующие отличия от тележек типа КВЗ-5/Э: рессорное подвешивание более мягкое, надрессорный брус (3) относительно рамы (1) фиксирован двумя поводками с резинометаллическими элементами (2), вес кузова вагона передаётся на надрессорный брус только через боковые скользуны (7) (на КВЗ-5/Э его вес передавался также и через центральную опору).[5][12] Тяговая передача Моторные оси электропоезда ЭР2 имеют индивидуальный привод (каждую моторную ось приводит свой тяговый электродвигатель). Вращающий момент от тягового электродвигателя на колёсную пару передаётся через тяговый редуктор, представляющего собой прямозубую зубчатую передачу с передаточным числом 3,17 (73:23) и заключённую в стальной корпус. Большое зубчатое колесо (модуль передачи равен 10) закрепляется непосредственно на оси колёсной пары, а малое — на валу, который вращается в двух подшипниках качения (на ранних электропоездах ЭР2 они были шариковыми, с № 496 — роликовыми). Корпус редуктора рассчитан на опорно-осевое подвешивание, то есть с одной стороны он опирается на ось колёсной пары, а с другой — через специальную подвеску крепится к раме тележки. На ось колёсной пары он опирается через роликовый подшипник, который имеет уплотнение для предотвращения вытекания смазки. Подвеска тягового редуктора на раму тележки первоначально состояла из серповидной серьги с двумя резинометаллическими амортизаторами, но с мая 1969 года с ЭР2-659 Рижский вагоностроительный завод стал применять вертикально установленный стержень четырьмя такими амортизаторами (как на ЭР22). Так как при движении электропоезда из-за неровности пути относительное положение вала двигателя и вала малой шестерни редуктора постоянно меняется, то между ними установлена специальная муфта. На ранних электропоездах применялись кулачковые муфты, в дальнейшем же стали устанавливать упругие, выполненные в виде резино-кордовых оболочек.[15] Первоначально такие муфты были применены в 1964 году в качестве эксперимента на ЭР2-486. В конце 1965 года было выпущено ещё 5 составов (№ 520—524) с такими муфтами, а с № 601 (1966 год) эти муфты начали применять на всех серийных электропоездах ЭР2.[5] Колёсные пары Колёсные пары моторных вагонов выполнены бандажными. Диаметр поверхности катания нового бандажа составляет 1050 мм, а толщина — 75 мм. Бандаж запрессовывается на колёсный центр, который выполнен спицевым. В свою очередь, два колёсных центра напрессовываются на колёсную ось, причём один из колёсных центров имеет удлинённую ступицу, так как на неё болтами крепится большое зубчатое колесо тягового редуктора (см. выше). В отличие от колёсных пар моторных вагонов, колёсные пары прицепных вагонов имеют цельнокатаные колёса (бандаж и колёсный центр объединены в одну деталь) с диаметром поверхности катания 950 мм, ступичные части более коротки, а колёсные оси имеют меньшее сечение.[16] Электрооборудование Электрическая схема ЭР2 устроена на основе схемы поздних ЭР1. На каждом моторном вагоне установлено по 4 тяговых электродвигателя (ТЭД), соединённых попарно последовательно. Регулирование напряжения на зажимах электродвигателей осуществляется с помощью пусковых реостатов, а также способами включения двигателей и изменением величины их магнитного поля. Для обеспечения защиты двигателей от перенапряжений и бросков тока, на электропоезде установлен ряд аппаратов защиты: быстродействующий выключатель, реле перегрузки, дифференциальное реле и так далее. Также на ранних электропоездах серии в цепи тяговых электродвигателей был установлен плавкий предохранитель, но с № 539, в связи с повышением надёжности аппаратов защиты, этот предохранитель перестали устанавливать.[5] Описание работы силовой схемы Таблица замыкания контакторов[сн 8] Тяговые электродвигатели Тяговые электродвигатели электропоездов ЭР2, как уже было сказано выше, имеют опорно-рамное подвешивание, что позволяет их защитить от ударов при прохождении по неровностям пути. На первых ЭР2 применялись такие же тяговые электродвигатели, как и на ЭР1 — ДК-106Б (ДК — завод «Динамо» им. Кирова, 106 — серия, Б — версия исполнения). Это электродвигатель постоянного тока с последовательным возбуждением (обмотка якоря и обмотка возбуждения включаются последовательно) с 4 главными и 4 дополнительными полюсами (4-полюсный), обмотка якоря волновая. Рабочее напряжение двигателя составляет 1500 В, изоляция обмоток рассчитана на 3000 В. В отличие от электродвигателей электровозов, для этого электродвигателя номинальным режимом является работа при ослабленном магнитном поле, а полное возбуждение применяется лишь при разгоне. Охлаждение тягового электродвигателя осуществляется за счёт самовентиляции (вентилятор закреплён на валу электродвигателя). Забор воздуха при этом осуществляется через вентиляционные отверстия, которые расположены над автодверями.[18] Высоковольтные аппараты Для передачи электрической энергии от контактного провода к оборудованию электропоезда, на крышах моторных вагонов установлены токоприёмники пантографного типа. Токоприёмник имеет пневматический привод, поэтому при давлении воздуха в напорной магистрали ниже определённого уровня, он отрывается от контактного провода и под действием специальных пружин опускается.[19] На крыше каждого моторного вагона установлено по одному токоприёмнику, так как в случае его повреждения, оставшиеся моторные вагоны в состоянии довести состав на депо.[сн 9] По этой же причине в силовой цепи моторных вагонов не предусмотрены отключатели групп неисправных тяговых электродвигателей, и при повреждении одного из электродвигателей отключается целиком моторный вагон (известны случаи, когда на линию выходили составы с одним неисправным моторным вагоном).[4] Аппараты защиты Защита тяговых электродвигателей от токов короткого замыкания обеспечивается с помощью быстродействующего выключателя (БВ), который при величине тока двигателей свыше 575±25 А (предельный отключаемый ток 20 000 А), быстро размыкает (за 0,002 — 0,005 с) силовую цепь.[20] Для предотвращения случаев, когда в цепи тяговых электродвигателей случается пробой на землю, но ток при этом меньше величины тока срабатывания БВ, защита обеспечивается с помощью дифференциального реле (ДР), которое сравнивает токи в начале и в конце силовой цепи и уже при небольшой разнице токов (от 40 А и выше) отключает БВ. Также для защиты тяговых электродвигателей в их цепь введены реле боксования (РБ), которое срабатывает, если угловая скорость одного из тяговых электродвигателей сильно отличается от остальных (боксование или заклинивание одной из колёсных пар моторного вагона, срыв муфты между ТЭД и редуктором) и реле перегрузки (РП), которое срабатывает при превышении тока в цепи тягового электродвигателя свыше 265 А. В случае срабатывания одного из этих двух реле, автоматически снижается интенсивность разгона электропоезда. В свою очередь на пульте машиниста размещены световые индикаторы, сигнализирующие о срабатывании этих реле (за исключением дифференциального реле, о срабатывании которого можно определить по некоторым особенностям срабатывания БВ), а о срабатывании реле боксования дополнительно предупреждает и электрический звонок.[21] | |
Просмотров: 9754 | |
Всего комментариев: 0 | |