2ES8

Na základě návrhu elektrické lokomotivy 2ES8/3ES8 Malachite plánuje Sinara Group vyvinout a následně zahájit výrobu nové řady elektrických lokomotiv s asynchronním trakčním pohonem, lišících se trakčními a rychlostními charakteristikami, hmotností a napětím kontaktní sítě. Počítá se s výrobou obdobné elektrické lokomotivy pro střídavé tratě 25 kV 50 Hz a dvousystémové elektrické lokomotivy pro 3 a 25 kV a také dvousystémové lehké zrychlené nákladní elektrické lokomotivy pro pohon kontejnerových vlaků o konstrukční rychlosti 140 km/h a snížené zatížení náprav o 23 tf [16] [16] [ 7] . Předpokládá se, že nová platforma elektrických lokomotiv bude relevantní 15–20 let [4] .

Obecné informace

Schůzka

Elektrické lokomotivy 2ES8 a 3ES8 "Malakhit" jsou určeny pro řízení nákladních vlaků na tratích o rozchodu 1520 mm, elektrifikovaných stejnosměrným proudem 3 kV, v mírném a chladném klimatu. Pokud jde o výkon, jsou mírně horší než elektrické lokomotivy 2ES10 a 3ES10 "Granit" s celkovým trvalým výkonem trakčních motorů 8 a 12 kW oproti 8,4 a 12,6 kW, a lze je umístit jako alternativu k druhému . Elektrická lokomotiva je také o třetinu výkonnější než elektrické lokomotivy 2ES6 a 3ES6 Sinara . Elektrická lokomotiva 3ES8 v tříčlánkovém uspořádání je určena pro pohon nákladních vlaků o hmotnosti 7100 tun v horském terénu. Stanovená životnost elektrické lokomotivy je 40 let [16]

Složení

Elektrická lokomotiva 2ES8 se skládá ze dvou identických hlavových částí s řídicími kabinami a 3ES8 se skládá ze dvou hlavových částí a jedné kabelové mezilehlé posilovací části . Každá sekce má kompletní vybavení, s výjimkou kabiny strojvedoucího na mezisekci, která umožňuje samostatně obsluhovat jednu hlavovou sekci za předpokladu, že ji lze otáčet na koncových stanicích, což však přináší nepříjemnosti. pro řidiče při manévrování ve směru dozadu kvůli chybějící druhé kabině. Je možné pracovat se dvěma spřaženými elektrickými lokomotivami v systému mnoha jednotek , přičemž jsou spojeny čelními stranami protilehlých sekcí [16] .

Číslování a značení

Elektrické lokomotivy 2ES8 a 3ES8 dostávají třímístná čísla počínaje 001, ale zatím není známo, zda bude jejich číslování samostatné nebo společné. Označení s označením série a číslem je naneseno barvou na přední část kabiny elektrické lokomotivy uprostřed s nárazníkem a spodní okraj čelního skla ve formátu 3ES8-XXX nebo 2ES8-XXX , kde XXX je číslo elektrické lokomotivy. Nad označením série a číslem uprostřed je logo provozovatele, rovněž natřené barvou. Na bocích kabiny řidiče v úrovni nárazníkových světel je velkými písmeny napsán obchodní název řady MALAKHIT . Komerční název a velké logo operátora nese také posilovací sekce uprostřed bočnice, přičemž sériové a číselné označení je vynecháno. Na levé straně každé sekce, před schůdky pro vstup do kabiny, na úrovni rámu je připevněn typový štítek [15] .

Specifikace

Hlavní technické vlastnosti elektrických lokomotiv 2ES8 a 3ES8: [16]

Konstrukce

Elektrická lokomotiva 2ES8 „Malachite“ do značné míry zdědila konstrukční vlastnosti elektrických lokomotiv 2ES6 „Sinara“ a 2ES10 „Granite“ , ale má od nich značné rozdíly. Hlavním rozdílem je nový asynchronní trakční pohon s trakčními měniči ruské výroby a trakčními motory . Dále je použito jednodílné tělo (místo těla s hlavním rámem), zkrácené o 1 metr oproti svým předchůdcům; nový tvar přední části kabiny strojvedoucího s protišokovým nárazovým systémem podobným elektrickým vlakům Lastochka a dopředu vyčnívajícím nárazníkem; nový ovládací panel v kabině strojvedoucího, uzpůsobený pro řízení vlaku v jedné osobě; nový software s funkcí samoučení a automatického řízení vlaku [16] .

Tělo

Skříň každé sekce elektrické lokomotivy je celokovový celonosný vagónový typ . V hlavové části má na jedné straně jednu řídící kabinu a na opačné straně koncovou stěnu s křižovatkovým přechodem a ve střední části má dvě koncové stěny s křížovými přechody. Délka skříně a základny každé části elektrické lokomotivy byla zkrácena o 1 metr oproti jejich předchůdcům na délku 16 ma 11,2 m [16] .

Oproti elektrickým lokomotivám 2ES6 , 2ES7 a 2ES10 , které měly rámovou karoserii, má nová karoserie 2ES8 díky nosné konstrukci menší hmotnost a spotřebu materiálu a zároveň zvýšenou odolnost proti nárazu, ohybu a kroucení, což pozitivně ovlivňuje kvalitu přenosu a realizaci trakčních sil a zvyšuje pasivně bezpečnost lokomotivních čet při kolizích a nižší hmotnost snižuje její cenu a zjednodušuje výrobu elektrických lokomotiv se sníženou hmotností každého úseku a axiálním zatížením [7] [5 ] . Na rozdíl od elektrické lokomotivy 2ES6, u které byla kabina vyrobena jako samostatný celokovový modul namontovaný na hlavním rámu před hlavní karoserií, je u elektrické lokomotivy 2ES8 většina kabiny, ve které je umístěna posádka lokomotivy. přímou součástí hlavní skříně a samostatným modulem namontovaným na rámu je pouze přední čelní maska ​​s malými bočnicemi, vyrobená z polymerních materiálů a vybavená silovým rámem pro zvýšení bezpečnosti posádky lokomotivy, v jehož rámci je ovládací panel je umístěn uvnitř [16] [5] [17] .

Přední část kabiny řidiče byla oproti 2ES6 výrazně změněna: místo hranatého tvaru se dvěma šikmými předními panely sbíhajícími se uprostřed výšky kabiny se stala vertikální a mírně konvexní s plynulým obloukovým prohnutím v horní části , přecházející do střechy, stejně jako šikmé panely, natočené do stran. Konstrukce kabiny elektrické lokomotivy je podobná kabině elektrických vlaků Lastochka vyráběných stejným závodem , má však plošší tvar. V horní části čelní masky je čelní sklo složené ze dvou polovin, z nichž každá je vybavena stěračem upevněným pod středem skla a majícím parkovací polohu od vnějšího okraje; pod čelním sklem jsou také tři madla. Nad čelním sklem uprostřed je obdélníkový LED reflektor zapuštěný do karoserie. Nárazníková návěstidla elektrické lokomotivy jsou umístěna ve spodní části rohových panelů nad nárazníkovým nosníkem a zapuštěna do skříně, každé z nich má nad sebou uspořádané kruhové LED svítilny. Uprostřed spodní části čelní masky jsou tři zásuvky elektrických přípojek pro provoz elektrické lokomotivy podél CME, zakryté kryty [16] [15] [12] .

Ze spodní části přední části pod kabinou v úrovni rámu vyčnívá dopředu nárazník, konstrukčně podobný obdobě elektrických lokomotiv 2ES5 a EP20 . Nárazník je vybaven nárazovým systémem tlumení nárazu, který absorbuje většinu energie nárazu v případě srážky vlaku s překážkou, čímž chrání hlavní struktury karoserie a posádku lokomotivy před poškozením. Ve středu nárazníkového nosníku zpod něj vyčnívá automatická spojka SA-3 a tři hadice pneumatických vedení a po jeho stranách jsou dva nárazníky pokryté dekorativními falešnými panely. Po stranách nárazníku pro výstup na něj jsou do jeho těla vyříznuty dva schůdky a po stranách čelní masky jsou svislá madla. Čistič kolejí [16] [12] je upevněn na konzolách k základně rámu pod automatickou spojkou .

Boční stěny skříně elektrické lokomotivy jsou hladké a svislé a mají rovný povrch kůže. Kabiny řidiče v hlavových částech po stranách mají pouze jednoduchá obdélníková okna s průduchy v hlavní části karoserie naproti sedadlu řidiče bez zpětných zrcátek, místo kterých jsou za okny instalovány videokamery, přičemž chybí boční okna v bocích čelní masky. Za kabinou jsou po obou stranách jednokřídlé vstupní dveře s oválným okénkem a dvěma klikami, podobné dveřím elektrické lokomotivy 2ES6 a otevírají se otočením dovnitř; podobné dveře ve stejné vzdálenosti od okraje jsou k dispozici ve střední části ze strany jednoho z konců. Dveře jsou opatřeny svislými madly a schůdky, z nichž dvě jsou vyříznuta do bočnice rámu elektrické lokomotivy a další dvě jsou umístěny pod ním v podobě malého žebříku, upevněného pod rámem [16] [12] .

Střecha elektrické lokomotivy má uprostřed plochý tvar s vyvýšeninami nad kabinou a uprostřed sekce a bočními šikmými sklony po stranách. Vodorovná část střechy slouží k umístění sběračů proudu a zařízení pro vedení proudu. V bočních šikminách jsou zabudovány klapky mřížky sání a odvodu vzduchu, z nichž dva největší, které slouží k chlazení brzdových odporů, jsou umístěny uprostřed sekce [16] [12] .

Vozíky

Každá sekce elektrické lokomotivy má dva dvounápravové motorové podvozky s dvoustupňovým pružinovým odpružením, podpěrné axiální odpružení trakčních motorů a pneumatickou čelistovou brzdu pro každé kolo s pákovým převodem a oboustranným lisováním brzdových čelistí. [16] . Konstrukčně byly podvozky vytvořeny na základě podvozků elektrických lokomotiv 2ES6 a 2ES10, zároveň však byly výrazně vylepšeny [10] . Základem vozíku je jeho rám, který má skříňový průřez a skládá se ze dvou podélných nosníků po okrajích vozíku a dvou příčných - středového a koncového. Krajní nosníky jsou umístěny na straně středu profilu a mají zaoblené rohy na styku s podélníkem [16] . Rám je vyroben ze speciální oceli se zvýšenou odolností proti atmosférické korozi a zatížení při jízdě vysokou rychlostí, která se používá i pro podvozky elektrických vlaků Lastochka. Geometrie rámu oproti předchůdcům byla změněna díky použití kol-motorových jednotek jiné konstrukce s kompaktnějšími elektromotory a upraveným způsobem jeho upevnění [11] , a rozvor podvozků byl zkrácen o 200 mm, čímž se rovná 2800 mm [16] .

Ve druhém stupni odpružení spočívá korba na rámu každého podvozku prostřednictvím čtyř válcových spirálových pružin umístěných na pryžokovových podpěrách nad středovým příčným nosníkem rámu v místě jeho spojení s podélnými nosníky podvozku. Trakční a brzdné síly jsou přenášeny z rámu podvozku na karoserii pomocí šikmé tyče se závěsy spojující střed krajního nosníku s konzolami podél střední části rámu nástavby ve středu sekce. V první fázi se rám podvozku opírá o konzoly nápravové skříně dvojic kol prostřednictvím osmi válcových spirálových pružin, dvě pro každou nápravovou skříň. Držáky ložiskové skříně na straně středu podvozku jsou umístěny těsně pod držáky na straně jeho okrajů. Pro přenos tažných a brzdných sil z nápravových skříní na rám podvozku jsou kromě nosných pružin vzájemně propojeny jednostrannými tříbodovými vodítky, upevněnými pomocí závěsů a umístěnými od středu podvozku [16] [12 ] .

Vozík má dvě kolo-motorové jednotky (KMB), z nichž každá obsahuje trakční motor, ozubené soukolí a pár kol. Trakční motory mají axiální odpružení a jsou umístěny v prostoru mezi nápravou a středovým příčným nosníkem podvozku. Ozubení elektrické lokomotivy je oboustranné, což zajišťuje rovnoměrné rozložení tažných sil na kola, kompenzaci torzních kmitů nápravy dvojkolí a také snižuje náklady na výrobu a servis podvozku. Ozubená kola jsou vyrobena z legované oceli 20X2H4A s nauhličením a jsou umístěna symetricky na osách trakčního motoru a páru kol v blízkosti pojezdových kol a jsou kryta ochrannými kryty. Pojezdová kola lokomotivy jsou nalisována na nápravu a opatřena bandážemi [7] [10] .

Ložiska nápravy motoru mají dělenou skříň, která umožňuje při demontáži dvojkolí při kontrole a opravě uvolnit ložiska, zkontrolovat ložisko, jeho valivá tělesa, vnitřní a vnější kroužky, minimalizovat poškození nápravy a tím prodloužit životnost dvojkolí. Ložiska jsou dimenzována na 1,8 milionu kilometrů, což je jedenapůlkrát delší životnost ložisek na elektrických lokomotivách 2ES6 [10] .

Elektrické lokomotivní podvozky jsou vybaveny samostatnou pneumatickou čelistovou brzdou pro každé kolo s oboustranným přítlakem na kolo hřebenových špalíků a mechanickou vazbou z brzdových válců na čelisti [12] . Vozík je vybaven brzdovými špalíky, které umožňují použití automatické parkovací brzdy [5] .

Elektrická zařízení

Proudové vysokonapěťové zařízení je umístěno na střeše elektrické lokomotivy. Pro odběr proudu z kontaktní sítě jsou na každé hlavové sekci v podcenění střechy nad vstupním prostorem a v zadní části sekce instalovány dva proudové sběrače ve formě polopantografů usměrňovaných ohybem ve směru z kabiny na zadní konec sekce. V blízkosti sběračů proudu jsou umístěny rádiové odrušovací tlumivky, kterými prochází proud před přivedením do střešního autobusu. Pro přenos proudu ze sběračů proudu na hlavní vstup každé sekce a jejich paralelní zapojení vede podél středu střechy všech sekcí proudová přípojnice, stejně jako sběrače proudu, natřené červeně. Na mezisekci nejsou žádné sběrače proudu - energie je do ní přiváděna přes sběrnici z hlavových sekcí. V zadní části sekce je odpojovač a hlavní vstup. Pro vizuální kontrolu stavu pantografů nainstaloval strojvedoucí do pravého zadního rohu střechy každé hlavové sekce videokameru [15] .

Hlavní část elektrického zařízení je umístěna ve strojovně elektrické lokomotivy [16] . Všechna hlavní trakční a pomocná elektrická zařízení včetně trakčního měniče a pomocného měniče, tlumivky síťového filtru a trakčního motoru byla vyvinuta a vyrobena ruskými firmami, především NPO Gorizont a Traction Components [5] .

Trakční měniče slouží k přeměně stejnosměrného proudu z kontaktní sítě na střídavý proud regulovaného napětí a frekvence, přiváděný do trakčních motorů a mají možnost axiální regulace trakční síly. Jednou z komponent řídicího systému je nová řídicí jednotka prokluzu s funkcí strojového učení, která za účelem zamezení prokluzu řídí napájení trakčních motorů pro dosažení optimálních nápravových momentů náprav dvojkolí a maximální trakce v závislosti na konkrétní podmínky. V ruském lokomotivním průmyslu jde o první zkušenost s inteligentním řízením tažné síly elektrické lokomotivy se samoučící funkcí [7] . Na elektrické lokomotivě je kromě trakčního měniče instalován pomocný měnič, který snižuje vstupní napětí a přeměňuje stejnosměrný proud na střídavý o frekvenci 50 Hz pro provoz pomocných strojů (ventilátory, kompresory), osvětlení, řízení. systémy, a další potřeby lokomotivy, které nesouvisejí s trakční funkcí [7] . Díky použití pokročilých řídicích systémů a implementaci trakční síly, redundanci obvodů trakčního motoru pomocí jednotlivých síťových filtračních tlumivek a také účinnému systému pomocného napájení je odolnost elektrické lokomotivy o 25 % vyšší a měrný příkon je o 8-10 % hospodárnější ve srovnání s podobnými lokomotivami [5] .

Elektrická lokomotiva je vybavena systémem rekuperačního a reostatického elektrického brzdění . Pro úsporu energie je zajištěna automatická výměna pneumatického brzdění za elektrické a automatické připojení napájení pomocného měniče pro pomocné stroje z energie trakčních motorů v režimu doběhu [16] .

Elektrická lokomotiva je vybavena komplexem elektronických systémů ruské výroby, jejichž základem je mikroprocesorový řídicí, diagnostický a bezpečnostní systém. Komplex BLOCK-M je integrován do základní platformy elektrické lokomotivy, která zajišťuje bezpečnost pohybu vlaku a přesné určení jeho polohy, vybavené přijímačem a vysílačem signálu ze satelitního systému GLONASS . Elektrická lokomotiva je navíc vybavena radiostanicí TETRA a GSM [16] . Spojením funkcí řídicích a zabezpečovacích systémů do jednoho systému je realizována funkce automatického vedení vlaku, které volí rychlost a řídí tah a brzdění lokomotivy na základě situace na trase, snižuje vliv lidského faktoru. o správnosti vedení vlaku [5] [16] . Elektrická lokomotiva je také vybavena systémem ACS-OP, systémem požární signalizace a kamerovým systémem s kamerami instalovanými po stranách, na střeše a uvnitř kabiny [16] [12] .

Podvozky elektrických lokomotiv jsou osazeny třífázovými asynchronními trakčními motory ATD1000 vyráběnými společností Russian Electric Engines. Mají bezrámové provedení s nevyjímatelným magnetickým obvodem, který je součástí nosné konstrukce motoru, což zjednodušuje údržbu elektrické lokomotivy. Ve srovnání s trakčními motory elektrických lokomotiv 2ES6 a 2ES10 má motor ATD1000 výrazně nižší hmotnost, což zvyšuje plynulost elektrické lokomotivy, snižuje její dopad na trať a snižuje opotřebení pneumatiky dvojkolí, což snižuje nutná výměna pneumatik a oprava kol. Jmenovitý výkon elektromotoru ATD1000 v trvalém režimu je 1000 kW, což je o něco nižší než výkon importovaného elektromotoru použitého na elektrické lokomotivě 2ES10, který je 1050 kW [16] [10] .

Pro chlazení trakčních motorů ve strojovně jsou nad podvozky instalovány čtyři motory ventilátorů (jeden pro každý motor). Dále jsou zde dva ventilátory pro chlazení měničů [16] .

Pro přívod stlačeného vzduchu do tlakového potrubí je každá sekce elektrické lokomotivy vybavena šroubovým kompresorovým agregátem AKV 3,5/1 L U2 [12] vyrobeným Čeljabinským kompresorovým závodem, podobným těm, které se používají na elektrických lokomotivách 2ES10. Kompresorová jednotka obsahuje šroubový blok, vzduchový filtr, vstupní ventil, odlučovač oleje, odlučovač, olejový filtr, termostatický ventil, pojistný ventil, ventil minimálního tlaku, výměník tepla a třífázový 30 kW asynchronní hnací motor napájený napětím 380V s proudovou frekvencí 50Hz z vlastního měniče. Přenos točivého momentu z elektromotoru na hřídel kompresoru se provádí pomocí elastické spojky. Přetlak na výstupu kompresoru je 0,98 MPa, objemový výkon za normálních podmínek je 3,5 ± 0,17 m³ [18] .

Interiér