Logo name

Коломенские локомотивы: от паровозов к электровозам (статья)



Материал из Энциклопедия нашего транспорта

Перейти к: навигация, поиск

К 75-летию начала серийного выпуска электровозов

Содержание

Становление и развитие паровозостроения

Рис. 1. Первый товарный паровоз, изготовленный на Коломенском заводе

Возникновение Коломенского завода было вызвано бурным развитием в Российской Империи железнодорожного транспорта, начавшемся вскоре после реформы 1861 г. Непосредственным толчком послужила постройка подошедшей в 1862 г. к Коломне железнодорожной магистрали Москва — Саратов. Строительство железных дорог и связанные с ними предприятия были в то время приоритетными задачами. Поэтому становление Коломенского завода происходило во многом за счёт государственных заказов.

Быстрому развитию завода немало способствовало наличие в округе дешёвой рабочей силы, использование передового зарубежного оборудования и опыта специалистов. Благодаря этому завод быстро развивался и вскоре вошёл в число крупных промышленных предприятий России. Интенсивное развитие завода привело к необходимости преобразования его в акционерное общество, устав которого 5 ноября 1871 г. был утверждён императором Александром II. Основной капитал общества определялся в сумме 2,8 млн руб.

Коломенский завод первым в России стал строить мосты для железнодорожного и городского транспорта. Вслед за мостом через Оку возле Коломны (1864 г.) были сооружены все мосты от Коломны до Воронежа и от Серпухова до Курска и Киева. Самым грандиозным и изящным стал Литейный мост через Неву в Санкт-Петербурге.

Коломенский завод изготовлял также поворотные круги, водоразборные колонки и другое оборудование, связанное с эксплуатацией паровозов. Быстро и в больших масштабах было налажено производство товарных (грузовых) вагонов и платформ. За первое пятилетие удельный вес Коломенского завода в отечественном вагоностроении составил почти третью часть, а всего за десятилетие (1865—1874 гг.) завод выпустил более 6 тыс. товарных вагонов и платформ, что составило пятую часть их выпуска в России.

В 1865 г., когда наметились первые успехи в постройке мостов и вагонов, на Коломенском заводе приступили к организации производства паровозов. В связи с ростом потребности в таких локомотивах в 1866—1867 гг. правительство запрещает беспошлинно покупать паровозы и вагоны за рубежом, гарантируя выгодные заказы тем, кто возьмётся за их производство в России.

Для организации выпуска паровозов Коломенским заводом за рубежом приобретаются партии станков и агрегатов, старые цехи перестраиваются, с европейских заводов приглашаются ведущие специалисты, среди них — известный инженер Карл Бой, управлявший много лет паровозостроительным заводом Борзига в Берлине. В Коломну он приехал с группой немецких инженеров и мастеров. Заняв должность технического директора завода (1868—1885 гг.), К. Ф. Бой возглавил формирование паровозного отдела.

Результаты сказались быстро. В марте 1869 г. Коломенский завод выпустил свой первый товарный (грузовой) паровоз 0—2—0, тип 1 (с предельной скоростью 20 км/ч), а до конца года ещё 14 паровозов данного типа (рис. 1). Этот факт можно расценивать как начало массового производства паровозов в России. Уже через четыре года, в марте 1873 г., на заводе построили 100-й паровоз. Это был пассажирский локомотив типа 6 с колёсной формулой 1—2—0, развивавший скорость до 35 км/ч.

Благодаря творчеству своих инженеров и конструкторов в 1873 г., завод выпустил первый товарный паровоз собственной конструкции (тип 7). Он имел такую же колёсную формулу и скорость, как товарный паровоз конструкции парижского завода «Кайль», но коломенский паровоз мог вести состав массой на 105 т больше. В следующем году завод построил первый пассажирский паровоз своей конструкции (тип 9).

В мае 1874 г. завод получает казённый заказ на 150 паровозов — 105 товарных и 45 пассажирских, на сумму около 3 млн, 840 тыс. руб. Цена на один паровоз быта довольно высокой — около 25 тыс. руб. Выпуск локомотивов с каждым годом нарастал. Свой 100-й паровоз завод отправил на Московско-Рязанскую дорогу, 200-й (1874 г.) — на Моршанско-Сызранскую, а 500-й (1879 г.) — на Лозово-Севастопольскую. В честь этого события выбили памятную медаль из серебра с изображением 500-го локомотива, датой его постройки и надписью: «Да здравствует русская инженерная мысль!». Такая медаль экспонируется ныне в Эрмитаже.

Выпуск 500-го паровоза совпал с выпуском 10-тысячного вагона. Юбилейный 500-й паровоз (тип 23) был товарным. Он имел очень удачную конструкцию: четыре спаренные оси и трёхосный тендер, развивал скорость до 45 км/ч и был признан лучшим паровозом в России. Министр путей сообщения рекомендовал строить его для казённых и частных железных дорог, назвав локомотив паровозом «правительственного запаса». Коломенский и Мальцевский заводы выпускали такие паровозы в течение 13 лет (1879—1892 гг.).

Своими паровозами завод снабжал 35 железных дорог. Только одна строившаяся тогда Закавказская дорога приобрела в Коломне 178 товарных и 20 пассажирских паровозов, в том числе в 1883 г. 17 паровозов системы «Ферли» (тип 29) с колёсной формулой 0—3+3—0, которые были в числе самых мощных в Европе. Коломенские инженеры постоянно технически совершенствовали свои локомотивы. Благодаря этому, завод уже мог конкурировать с европейскими производителями. Он выпустил первый в России пассажирский паровоз типа 2—3—0 с камерным перегревателем пара, что повышало его коэффициент полезного действия. Ни в США, ни в Европе (за исключением Германии) не было ещё таких локомотивов.

В 90-х годах XIX века Коломенский завод в среднем в месяц выпускал до 10 паровозов, Путиловский — 9, Брянский — 8, Невский — 4. К 1894 г. на всех железных дорогах России работали 7259 паровозов, из них половина (3624) — иностранного происхождения. Из паровозов российского производства 1554 (42,5 %) имели марку Коломенского завода.

Постройка паровозов проходила особенно интенсивно в 1901 г., когда был выпущен 221 паровоз. Таких темпов завод не знал за всю свою историю. Начав 140 лет назад свою историю локомотивостроения, к началу XX века завод стал одним из самых крупных поставщиков нового подвижного состава в России и Европе.

Эксплуатация участка Зестафони — Хашури на паровозной тяге

Рис. 2. Паровозы типа 0-3-0+0-3-0 Коломенского завода: а — серия Н на дровяном отоплении; б — серия Фн на нефтяном отоплении после модернизации

Как уже упоминалось, на Закавказскую дорогу направляли новые паровозы Коломснского завода. Самым геологически сложным на линии Поти — Тифлис оказался участок Квирилы (Зестафони) — Михайлово (Хашури), на котором находился Сурамский перевал. Этот участок был построен в 1872 г. по специальным техническим условиям и первоначально имел уклоны до 46 ‰ и кривые радиусом до 100 м.

После введения в строй в 1872 г. участка Зестафони — Хашури поезда на нём водили английскими паровозами системы «Ферли», которые были оснащены двумя 3-осными тележками с базой 2440—2590 мм. Эти паровозы имели относительно высокую сцепную массу 72—80 т и хорошо вписывались в кривые. Паровозы системы «Ферли» были симметричны и не требовали поворотных кругов. Наличие двух тележек позволяло легко вписываться в кривые малого радиуса и обеспечивать хорошее использование сцепного веса.

Через 10 лет эксплуатации, в 1883 г., когда имевшихся в депо Михайлово (Хашури) 28 паровозов типа 0-3-3—0 системы «Ферли» стало недостаточно для обслуживания поездов на Сурамском перевальном участке, Закавказская дорога заказала Коломенскому заводу 17 паровозов этой системы, близких по конструкции и основным размерам паровозам серии М завода «Зигль». По сравнению с паровозами серии М локомотивы Коломенского завода (заводской тип 29) имели массу в рабочем состоянии на 9 т больше и благодаря этому могли развивать примерно на 10 % большую силу тяги (рис. 2).

Заказанные паровозы были изготовлены в 1884 г. и в том же году поступили на дорогу. Они получили обозначение серии Н и номера 115—131. Так, 125 лет назад, первые коломенские локомотивы начали работать на Закавказской железной дороге.

В 1885—1890 гг. на Закавказскую дорогу поступили также 127 паровозов серии Ч (тип 31 Коломенского завода). Всего в 1881—1891 гг. Коломенским и Мальцевским (Людиновским) заводами было построено 499 паровозов типа 31. Причём среди них находились 1000-й паровоз, изготовленный Коломенским заводом, и последний паровоз, построенный Мальцевским заводом (1886 г.). К концу 1913 г. на железных дорогах России было 1283 паровоза серии Ч, к середине 1930 г. их осталось около 250.

Когда эти паровозы исчерпали свой ресурс, их в 1924—1926 гг. заменили более мощными, но менее приспособленными для движения в кривых малого радиуса паровозами типа 0—5—0 серии Э с колёсной базой 5780 мм. Следует отметить, что на равнинных магистралях эти паровозы зарекомендовали себя как одни из лучших грузовых паровозов дореволюционной постройки. Они пришли на смену паровозам серий Щ и Эв, превосходя их по тяге на 25—30 %.

Недостаточная мощность и значительная колёсная база паровозов 0—5—0 стали основными причинами замены паровозной тяги на электровозную. Рост перевозок и необходимость постепенного исключения из инвентаря паровозов, находившихся в эксплуатации более 50 лет, потребовали перехода к новым, более мощным локомотивам.

Освоение электровозной тяги на Сурамском перевале

Рис. 3. Главный конструктор ЦЛПБ (1930—1937 гг.) Б. С. Поздняков
Рис. 4. Первый электровоз серии Сс, выпущенный 5 ноября 1932 г.

В качестве системы энергоснабжения на Сурамском перевальном участке Закавказской дороги между станциями Хашури и Зестафони была принята рекомендованная ещё в 1921 г. Всероссийским электротехническим съездом система постоянного тока с номинальным напряжением в контактной сети 3000 В. К этому времени она получила значительное распространение в странах Европы и Америки и особенно хорошо зарекомендовала себя на горных участках, где целесообразно применять рекуперативное торможение.

Для Сурамского перевального участка было решено заказать первую партию электровозов за рубежом, а в дальнейшем пополнять парк локомотивами отечественной постройки. Предварительные расчёты показали, что нужны шестиосные электровозы со сцепной массой около 132 т. Намеченное одновременно с электрификацией участка усиление верхнего строения пути (укладка рельсов массой 43 кг/м, увеличение числа шпал, применение щебёночного балласта) позволяло поднять нагрузку от колёсных пар на рельсы до 22 тс.

Предусматривалось, что американская фирма «General Electric» (GE) поставит два электровоза, укомплектованные своими тяговыми электродвигателями, а на остальных шести будут установлены такие же по конструкции и параметрам электродвигатели Московского электромашиностроительного завода «Динамо». Итальянской фирме IТВВ было заказано семь электровозов. Электровозы, поставленные фирмой GE в 1932 г., получили обозначение С10-01 — С10-08 и вначале зачастую назывались электровозами серии С10, но для краткости их стали обозначать индексом «С» (сурамский).

Однако за три года до этого события на заводах «Динамо» и Коломенском машиностроительном начались работы по подготовке производства, соответственно, электрического оборудования и механической части электровозов. Специалисты занимались также разработкой необходимой для этого технической документации с использованием поступавшей от фирмы GE информации о конструкции аппаратов и электрических схем электровозов, разработанных ранее и новых серии С. По полученной документации в мае 1932 г. московский завод «Динамо» выпустил два первых тяговых электродвигателя постоянного тока ДПЭ-340 мощностью в часовом режиме 340 кВт, а в июне — первый комплект электровозной аппаратуры.

В августе 1929 г. с Коломенского машиностроительного завода на завод «Динамо» поступила механическая часть электровоза сурамского типа (тип Коломенского завода — 1Э), спроектированная под руководством Б. С. Позднякова (рис. 3), и начался монтаж электрооборудования. Ответственным за монтаж оборудования и выпуск электровоза Сс (Сурамский советский) на заводе «Динамо» был инженер Х. Я. Быстрицкий.

В ноябре 1932 г. электровоз Сс11-01 (рис. 4) прошёл обкатку на электрифицированном участке Москва — Загорск (ныне — Сергиев Посад) Северной дороги и в начале 1933 г. был отправлен в депо Хашури Закавказской дороги.

В 1933 г. заводы Коломенский и «Динамо» изготовили ещё 17 опытных электровозов серии Сс, или, как их в то время называли, серии Сс11 (Сс11-02 — Сс11-18), а в 1934 г. — последние 3 электровоза этой серии (Сс11-19 — Сс11-21). Два электровоза серии Сс № 02 и 03 поступили в депо Хашури Закавказской дороги, а остальные — в депо Чусовская Пермской дороги и работали на электрифицированном в 1933 г. однопут¬ом горном участке Чусовская — Кизел, имеющем подъёмы до 15 ‰.

Во второй половине 1932 г. Научно-исследовательский институт электрификации железных дорог НКПС провёл на перевальном участке Закавказской дороги предварительные испытания электровоза серии С. Заложенный в технические условия расчётный коэффициент сцепления 0,18 электровоз реализовать устойчиво не смог. Через некоторое время после поступления в депо Хашури электровозов серий С и Сс в него начали прибывать электровозы, изготовленные фирмой IТВВ и получившие обозначение серии Си, что означало «Сурамский, итальянский». Иногда серию этих электровозов указывали как Си10.

Первые три электровоза серии Сии10-09 — Си10-11) поступили на Сурамский перевал в октябре 1933 г. Они имели сцепную массу 135 т. Так как эти электровозы, как и электровозы серии С, не вывозили на подъёме состав заданной весовой нормы в 1000 т, то у остальных четырёх электровозов (Си10-12 — Си10-15), поступивших на Сурамский перевал в апреле 1934 г., за счёт добавления балласта сцепная масса была увеличена до 142 т. В дальнейшем часть балласта на этих локомотивах сняли, снизив сцепную массу до 132—135 т.

Опытный электровоз ВЛ19-01

Рис. 5. Расположение оборудования на электровозе ВЛ19-01: 1 — трёхосная тележка; 2 — динамотор; 3 — токоприёмник; 4 — электропневматические контакторы; 5 — съёмная часть крыши; 6 — мотор-генератор; 7 — пусковые резисторы; 8 — главные резервуары; 9 — междуэлектровозные соединения; 10 — кабина машиниста; 11 — мотор-компрессор; 12— мотор-вентилятор

Параллельно с подготовкой технической документации на электромашиностроительном заводе «Динамо» и в Центральном локомотивопроектном бюро (ЦЛПБ) Коломенского завода под руководством главного конструктора Б. С. Позднякова в 1932 г. началось рабочее проектирование товарно-пас-сажирского электровоза с осевой формулой 0—30+30—0. Необходимость создания второго варианта шестиосного грузового электровоза авторы проекта мотивировали следующим: электровозы второй пятилетки (1932—1937 гг.), как и вводившиеся в тот период грузовые паровозы серии ФД, должны были согласно официальной директиве обеспечить «предельное использование современного состояния пути, а также винтовой стяжки».

Применительно к электровозу этого означало: нагрузка на рельсы от движущей колёсной пары 19—20 тс, сила тяги на ободе колёс при часовом режиме 20 тс. У электровозов же серий Сс и С эти параметры составляли, соответственно, 22 и 24 тс.

Механическая часть проектируемого электровоза во многом отличалась от механической части электровозов серий Сс и С. С целью снижения веса и улучшения вписывания в кривые были укорочены тележки, колёсная база каждой из которых уменьшилась на 200 мм и стала равной 4000 мм. Для облегчения электровоза были также исключены продольные балки под опоры кузова. Общая длина электровоза по буферам составила 16018 мм. У межтележечного сочленения было поставлено возвращающее устройство со спиральными пружинами прямоугольного сечения.

Движущие колёса имели диаметр 1220 мм, бандажи толщиной 75 мм были одинаковыми с бандажами ещё распространённых в то время паровозов серии Ов. Рессорное подвешивание обеих тележек с целью более равномерного распределения нагрузок от колёсных пар на рельсы было спроектировано одинаковым, с четырьмя точками подвешивания, то есть статически неопределимым. Соединения всех частей кузова (рамы, стенок, крыши) были спроектированы сварными, а не на заклёпках, как на электровозах серии Сс.

На опытном электровозе предусматривался агрегатный способ монтажа электрооборудования, при котором аппаратура и подводимые к ней кабели и провода монтировались на отдельных каркасах вне кузова электровоза. Кабины соединялись только одним коридором, как на электровозах серии Си, а не двумя, как на электровозах серий С и Сс. Поскольку в процессе изготовления на заводе «Динамо» уже находились тяговые атектродвигатели ДПЭ-340 для электровозов серий С и Сс, конструкторы предложили применить их и на более лёгком шестиосном электровозе.

Первый опытный электровоз (рис. 5) было намечено изготовить с рекуперативным торможением. Это позволяло при проектировании монтажных схем использовать принципиальные схемы силовых цепей тяговых электродвигателей и цепей управления ими, применённые ранее на электровозах серии С. Предусматривалось также максимальное использование электрических аппаратов, изготавливавшихся заводом «Динамо» для электровозов серии Сс.

Выпуску второго варианта шестиосного электровоза (будущему ВЛ19-01) предшествовала большая дискуссия, развернувшаяся в апреле — мае 1932 г. на страницах газет «Техника» и «Гудок». Электровозу типа 0—30+30—0 с изменёнными по сравнению с электровозом серии Сс тяговыми параметрами и конструкцией, в первую очередь, механической части противопоставлялся электровоз типа 1—30+30—1 с нагрузкой от движущих колёсных пар на рельсы 23 тс, силой тяги часового режима 27 тс и скоростью при в этом режиме 35 км/ч.

Постройка 114-тонного шестиосного электровоза на Коломенском заводе и «Динамо» заняла менее 3 мес. (с 15 августа до 5 ноября), на монтаж электрооборудования потребовалось всего 14 дней. В XV годовщину Октябрьской революции электровоз типа 2Э, выполненный по проекту советских инженеров, вышел за ворота завода «Динамо». Серии 114-тонных локомотивов было присвоено обозначение ВЛ114-1, но уже через несколько дней по решению НКПС он получил новое обозначение — ВЛ19-01.

Новый локомотив летом 1933 г. прошёл эксплуатационные испытания на Сурамском перевале Закавказской дороги, где его сравнили с электровозами Сс11-01 и серии С. Испытания подтвердили, что электровоз ВЛ19-01 может реализовывать в часовом режиме скорость 37 км/ч, он достаточно хорошо вписывается в кривые малого радиуса. Если не считать, что электровоз ВЛ 9-01 реализовывал по сравнению с электровозом Сс11-01 немного более высокий коэффициент сцепления, то никаких особых преимуществ новой машины во время испытаний выявлено не было.

Однако новое руководство Центрального управления электрификации НКПС приняло решение о прекращении постройки электровозов серии Сс и переходе на выпуск электровозов серии ВЛ. Такое наименование серии просуществовало до 1938 г., когда началось изготовление электровозов серии ВЛ22, а электровозы серии ВЛ стали именоваться электровозами серии ВЛ19.

После окончания испытаний опытный электровоз ВЛ19-01 некоторое время обслуживал поезда на участке Хашури — Зестафони, затем работал на манёврах или водил относительно лёгкие поезда по ветке Хашури — Боржоми, движение электровозов на которой было открыто 1 июля 1940 г. (до этого на ветке работали паровозы серии Ч Коломенского машиностроительного завода). В 1939 г. с электровоза сняли оборудование для рекуперативного торможения и произвели монтаж аппаратуры по более простой электрической схеме. В 1972 г. электровоз ВЛ19-01 был исключён из локомотивного парка. Он был установлен на постаменте на станции Хашури.

Начало серийного производства электровозов

Рис. 6. Группа ведущих конструкторов Коломенского завода, участвовавших в проектировании паровозов, тепловозов и механической части электровозов (фото 1930-х годов, слева направо): стоят — Г. А. Жилин, М. И. Гресюк, В. Д. Уткин, В. М. Чистов; сидят — П. И. Абрамов, М. Н. Щукин, Л. С. Лебедянский, Близнянский, Д. В. Львов
Таблица 1. Выпуск серийных электровозов ВЛ19 и ВЛ22

Учитывая результаты испытаний электровоза ВЛ19-01, в марте 1934 г. завод «Динамо» выпустил изготовленный совместно с Коломенским машиностроительным заводом электровоз ВЛ19-02 несколько изменённой конструкции. На обновлённом локомотиве соединения деталей кузова были выполнены частично сваркой и частично — на заклёпках. Дело в том, что детали кузова электровоза ВЛ19-01 были соединены только при помощи сварки, из-за чего происходило коробление листов боковых стенок.

Новый электровоз, в основном, предназначался для работы на равнинных участках. Поэтому его электрическая схема не предусматривала рекуперативного торможения, а была приспособлена для реостатного электрического торможения, при котором есть возможность обходиться более простыми тяговыми подстанциями без мотор-генераторов или статических преобразователей постоянного тока в переменный. На самом же электровозе применение реостатного торможения снижает износ бандажей и тормозных колодок.

Электрические схемы электровоза серии ВЛ19 с реостатным тормжением были разработаны под руководством инженера Г. В. Птицына, который несколько ранее занимался проектированием пассажирского электровоза ПБ21-01 с реостатным торможением. Общее техническое руководство проектированием серийного электровоза так же, как и опытного, осуществляли инженеры Е. С. Аватков и Х. Я. Быстрицкий. Механическую часть проектировали конструкторы Коломенского завода во главе с Б. С. Поздняковым (рис. 6).

Электровозы серии ВЛ19 (тип Коломенского завода 4Э) на напряжение 3000 В с реостатным торможением строились совместно с заводом «Динамо» в 1934—1938 гг. Всего было выпущено 124 таких электровоза (табл. 1). Электровозы выпускались партиями, несколько отличавшимися по электрическим схемам, типам электрооборудования и вспомогательных машин. Электровозы серии ВЛ19 заменили в 1935 г. на участке Тбилиси — Хашури в грузовом движении паровозы серии Э и их разновидности, а в пассажирском — паровозы серии Су, которые отапливались мазутом.

С мая 1936 г. на электрифицированном участке Зестафони — Самтредиа Закавказской дороги электровозы серии ВЛ 19 в грузовом движении заменили паровозы серии Щ, а в пассажирском — паровозы серии Б.

Следует отметить, что на участки с кривыми малого радиуса Хашури — Зестафони, Кизел — Чусовская поступили для эксплуатации электровозы сурамского типа (С, Сс), а на участки с кривыми большего радиуса — электровозы серии ВЛ19. Таким образом, одно из преимуществ электровоза серии ВЛ19 — наличие возвращающего устройства — не только не использовалось, но и снижало ходовые качества локомотива. Поэтому в 1938—1940 гг. на всех электровозах серии ВЛ19 возвращающие устройства были заблокированы.

С середины 50-х годов прошлого столетия многие электровозы серии ВЛ19 с дорог Урала и Сибири начали переводиться на лёгкие по профилю и небольшие участки, такие как Кусково — Петушки Московско-Курско-Донбасской, Адлер — Самтредиа Закавказской, Ховрино — Калинин Октябрьской, Москва — Дмитров Северной, Москва — Волоколамск Московской дорог. На последних двух участках они работали ещё в 70-е годы. Наиболее интенсивное исключение электровозов серии ВЛ19 из инвентаря происходило в 1971—1976 гг., причём около 50 локомотивов — в 1975 г. Дольше всего электровозы серии ВЛ19 эксплуатировались на участке Мурманск — Кандалакша Октябрьской дороги.

После прекращения постройки электровозов серии ВЛ19 на железных дорогах продолжались работы по их усовершенствованию, в том числе для возможной работы от сети напряжением 1500 В. Указанная схема была использована при модернизации электровозов серий Сс, С, Си, СК и СКУ, ВЛ22 и изготовлении электровозов серии ВЛ22М.

Пассажирский электровоз ПБ21-01

Таблица 2. Основные технические данные магистральных электровозов, выпускавшихся до 1941 г. Примечание: в скобках даны обозначения электровозов, принятые на Коломенском заводе

После закупок за границей электровозов для вождения грузовых поездов через Сурамский перевал и начала производства их аналогов в СССР назрел вопрос о применении электровозов для вождения пассажирских поездов. Однако электровозы серий С (С, Сс, Си) совсем не подходили для пассажирской службы — их скорость продолжительного режима составляла около 30,5—32 км/ч, конструкционная скорость — 65 км/ч, а мощность на каждую движущую ось — всего 340 кВт. Выпущенный в 1932 г. первый электровоз серии ВЛ19-01 также не был предназначен для вождения пассажирских поездов. Требовался новый локомотив, рассчитанный на вождение поездов с более высокими скоростями в длительном режиме.

Считалось, что у пассажирского электровоза ходовые характеристики должны были быть сравнимы с характеристиками паровоза серии ИС — основного пассажирского паровоза того времени. Перед конструкторами встала довольно сложная задача — достичь высокие осевые мощности (порядка 600—700 кВт) при том, что тяговых электродвигателей нужной мощности промышленность ещё не выпускала. Поэтому было принято оригинальное решение — впервые в советском электровозостроении применить сдвоенные электродвигатели. Подобная конструкция была использована на одном из итальянских электровозов.

На новом локомотиве было решено установить три движущие оси, что позволяло применить силовые электрические схемы (а, следовательно, и большинство электрооборудования), как на шестиосных электровозах Сс и ВЛ19. Для лучшего распределения веса локомотива на рельсы по обоим концам добавили по бегунковой тележке.

В 1933 г. был подготовлен проект скоростного электровоза типа 2—30—2. В апреле 1934 г. на Коломенском заводе был изготовлен первый в Советском Союзе пассажирский электровоз, который получил обозначение ПБ21-01 (Политбюро). Нагрузка от движущих колёсных пар на рельсы составляла 21 тс. Электрооборудование было изготовлено на заводе «Динамо», но его монтаж на электровоз проводился на Коломенском заводе. Это было связано с тем, что подъездные пути завода «Динамо» из-за малого радиуса кривых не смогли пропустить механическую часть нового локомотива.

Электровоз имел брусковую раму, в которой размещались три движущие колёсные пары диаметром 1850 мм с бандажами как у пассажирских паровозов серий СУ и ИС. Эти колёса приводились в движение тремя сдвоенными электродвигателями ДСЭ-680/2, каждый из которых имел мощность 680 кВт. Тяговые электродвигатели были закреплены на раме и передавали крутящий момент на колёсные пары через двухсторонние зубатые передачи и полые валы с упругими элементами (подвеска тягового привода 3-го типа).

Передаточное число тяговых редукторов было 121:40 = 3,025 (у первых ВЛ19 передаточное число составляло 86:23 = 3,74 при диаметре колёс 1200 мм). Кузов электровоза был жёстко связан с рамой и, в отличие от электровозов сурамского типа, не имел переходных площадок, что позволило увеличить площадь для размещения электрооборудования. Бегунковые двухосные тележки для лучшего вписывания локомотива в кривые могли перемещаться в поперечном направлении относительно кузова и содержали возвращающие устройства. Все буксовые подшипники были роликовыми, схема рессорного подвешивания была статически неопределимой. Общая масса электровоза составила 131 т, сцепная — 67 т. Электровоз был оборудован пневматическими тормозами системы «Вестингауз».

Электрооборудование и аппаратура нового электровоза были такими же, как на электровозах серии ВЛ19, что значительно облегчало ремонт. Оно позволяло применять электрическое реостатное торможение, при этом максимальная тормозная сила могла сохраняться практически до полной остановки поезда. Для удобства монтажа на ПБ21-01 применили агрегатную систему с монтажом аппаратов на каркасах. Соединение якорей тяговых двигателей, а также позиции главной рукоятки контроллера машиниста (15 рабочих позиций) были такими же, как и на электровозах серий ВЛ19, Сс и Си, генераторы тока управления и динамоторы — как на электровозах ВЛ19, компрессор — как на локомотивах Сс и Си.

Тяговый электродвигатель ДСЭ-680/2 представлял собой два сболченных между собой остова с общими подшипниковыми щитами, в которых вращался полый вал. Якоря и полюсные системы были такими же, как у электродвигателя ДПЭ-340 (применялся на электровозах ВЛ19 и Сс). Поэтому характеристики каждой из машин, входящих в сдвоенный двигатель, оказались аналогичны характеристикам двигателя ДПЭ-340. Масса сдвоенного тягового двигателя без шестерён составляла 8940 кг.

После завершения сборки на Коломенском заводе 22 октября 1934 г. на участке Москва — Загорск состоялась обкатка электровоза ПБ21-01 при напряжении в контактной сети 1500 В. С поездами и резервом локомотив совершил пробег около 1000 км, после чего был отправлен на Закавказскую дорогу, где 22 декабря на участке Хашури — Гори состоялась первая поездка при напряжении в контактной сети 3000 В. Во время неё локомотив развил скорость около 110 км/ч.

Испытания на этом участке проводились с 24 декабря 1934 г. по 5 января 1935 г. со специальным пассажирским поездом массой 713 т (17 четырёхосных вагонов). С этим составом ПБ21-01 развивал скорость до 98 км/ч, а на подъёме в 10 ‰ — 60 км/ч, причём сила тяги на крюке достигала 13 тс. Следуя с динамометрическим вагоном, электровоз достиг скорости 127 км/ч.

После того как был электрифицирован весь участок Тбилиси — Хашури, электровоз ПБ21-01 в процессе испытаний стал водить на нём пассажирские поезда массой 600 т (12 вагонов) со скоростью до 100 км/ч. На подъёме 10 ‰ электровоз развивал скорость 70 км/ч (паровоз серии Су — около 30 км/ч), сила тяги при этом достигала 11 тс.

После окончания испытаний электровоз стал обслуживать пассажирские поезда на участке Тбилиси — Хашури, но однопутное движение не позволяло полностью использовать возможности этого скоростного электровоза. В 1940 г. локомотив был передан в депо Москва III, где на нём применили четырёхпозипионный групповой переключатель и сняли оборудование для электрического торможения. В феврале 1941 г. ПБ21-01 начал обслуживать пассажирские поезда на участке Москва — Александров, а в январе 1942 г., в связи с военными событиями, его отправили в депо Чусовская Пермской дороги.

С апреля 1954 г. и до февраля 1955 г. электровоз вновь стал работать на участке Тбилиси — Хашури, пока не понадобился заводской ремонт. Он был проведён лишь в 1961 г. на Московском (Перовском) локомотиворемонтном заводе. Дальнейшую эксплуатацию электровоза посчитали нецелесообразной, так как к тому времени на советских дорогах уже появились более мощные пассажирские электровозы чехословацкого производства ЧС1 и ЧС3, а также первые ЧС2.

В том же 1961 г. пассажирский электровоз ПБ21-01 был снят с эксплуатации и установлен в качестве памятника возле депо Пермь II. В 2003 г. он был передан в музей железнодорожного транспорта на станции Свердловск-Сортировочный. Характеристики первых отечественных электровозов, выпускавшихся серийно в 1932—1941 гг., приведены в таблице 2.

Коломенский завод внёс значительный вклад в создание новых локомотивов, соединив две эпохи в развитии отечественного железнодорожного транспорта. За 140 лет, прошедших со времени выпуска первого паровоза, Коломенский завод выпустил 10420 паровозов, около 300 электровозов, более 2 тысяч магистральных тепловозов ТЭП60 и ТЭП70, а также ряд оригинальных конструкций тепловозов ТЭП75, ТЭП80, электровозов ЭП200. Сегодня завод, продолжая славные традиции, выпускает мощные шестиосные пассажирские локомотивы: тепловозы ТЭП70БС мощностью 2940 кВт и электровозы ЭП2К мощностью 4800 кВт, способные развивать скорость до 160 км/ч.

Б. Н. МОРОШКИН, Коломенский машиностроительный завод

В. Ф. ТИТАРЕНКО, Коломенский машиностроительный завод

Г. И. МИХАЙЛОВ, ОАО «ВНИКТИ»

В. А. ПОПОВ, ОАО «ВНИКТИ»

Источник

  • «Коломенские локомотивы: от паровозов к электровозам», журнал «Локомотив», № 1—2, 2010


[1 наблюдающий участник] 
Эта страница последний раз была изменена 1 мая 2015 в 16:03, автор изменения — участник Энциклопедия нашего транспорта Anakin. В создании приняли участие: участник Энциклопедия нашего транспорта Workweek
info2008 ≤co-бa-кa≥ nashtransport.ru
«Наш транспорт» © 2009—2017
Rambler's Top100