2ES8

Baseret på designet af det elektriske lokomotiv 2ES8/3ES8 Malachite planlægger Sinara Group at udvikle og efterfølgende påbegynde produktionen af ​​en ny serie af elektriske lokomotiver med et asynkront trækdrev, der adskiller sig i trækkraft og hastighedskarakteristika, vægt og spænding af kontaktnettet. Det er planen at producere et tilsvarende elektrisk lokomotiv til AC-ledninger 25 kV 50 Hz og et to-system el-lokomotiv til 3 og 25 kV, samt et to-system letvægts accelereret fragt elektrisk lokomotiv til kørsel af containertog med en designhastighed på 140 km/t og et reduceret akseltryk på 23 tf [16] [16] [ 7] . Det er planen, at den nye platform af elektriske lokomotiver vil være aktuel i 15-20 år [4] .

Generel information

Udnævnelse

Elektriske lokomotiver 2ES8 og 3ES8 "Malakhit" er designet til at køre godstog på 1520 mm sporvidde jernbaner, elektrificeret med 3 kV jævnstrøm, i tempererede og kolde klimaer. Med hensyn til effekt er de lidt ringere end elektriske lokomotiver 2ES10 og 3ES10 "Granit" , med en samlet kontinuerlig effekt af trækmotorer på 8 og 12 kW mod henholdsvis 8,4 og 12,6 kW og kan placeres som et alternativ til sidstnævnte . El-lokomotivet er også en tredjedel stærkere end henholdsvis 2ES6 og 3ES6 Sinara elektriske lokomotiver . Elektrisk lokomotiv 3ES8 i et tre-sektions layout er designet til at køre godstog, der vejer 7100 tons i bjergrigt terræn. Den tildelte levetid for et elektrisk lokomotiv er 40 år [16]

Sammensætning

El-lokomotiv 2ES8 består af to identiske hovedsektioner med styrekabiner, og 3ES8 består af to hovedsektioner og en kabelfri mellemforstærkerdel . Hver sektion har et komplet sæt udstyr med undtagelse af førerkabinen ved mellemsektionen, som gør det muligt selvstændigt at betjene en enkelt hovedsektion, forudsat at den kan drejes ved endestationerne, hvilket dog giver gener for føreren ved manøvrering bagud på grund af manglen på et andet førerhus. Det er muligt at arbejde med to koblede elektriske lokomotiver i et system af mange enheder , mens de er forbundet med frontsiderne af modstående sektioner [16] .

Nummerering og markering

Elektriske lokomotiver 2ES8 og 3ES8 modtager trecifrede numre fra 001, men det vides endnu ikke, om deres nummerering vil være separat eller fælles. Mærkning med betegnelse for serie og nummer påføres med maling på forsiden af ​​kabinen på det elektriske lokomotiv i midten med en bufferbjælke og den nederste kant af forruden i formatet 3ES8-XXX eller 2ES8-XXX , hvor XXX er nummeret på det elektriske lokomotiv. Over betegnelsen på serien og nummeret i midten er operatørens logo, også malet med maling. På siderne af førerkabinen i niveau med bufferlysene er MALAKHIT -seriens kommercielle navn indskrevet med store bogstaver. Boosterdelen i midten af ​​sidevæggen bærer også det kommercielle navn og det store operatørlogo, mens serie- og nummermarkeringerne er udeladt. På venstre side af hver sektion, foran trinene for at komme ind i førerhuset, i niveau med rammen, er der påsat et navneskilt [15] .

Specifikationer

Vigtigste tekniske egenskaber ved elektriske lokomotiver 2ES8 og 3ES8: [16]

Konstruktion

Det elektriske lokomotiv 2ES8 "Malachite" arvede stort set designegenskaberne fra de elektriske lokomotiver 2ES6 "Sinara" og 2ES10 "Granite" , men har betydelige forskelle fra sidstnævnte. Den største forskel er et nyt asynkront traktionsdrev med russisk-fremstillede traktionskonvertere og traktionsmotorer . Også brugt er en krop i ét stykke (i stedet for en krop med en hovedramme), forkortet med 1 meter i forhold til sine forgængere; en ny form på den forreste del af førerhuset med et anti-chok crash system, svarende til Lastochka elektriske tog , og en bufferstråle, der rager fremad; et nyt kontrolpanel i førerkabinen, tilpasset til at køre et tog i én person; ny software med funktionen selvlærende og automatisk togstyring [16] .

Brødtekst

Karosseriet af hver sektion af det elektriske lokomotiv er en vogntype med alt-bærende metal . Ved hovedsektionen har den én styrekabine på den ene side og endevæg med krydsovergang på modsatte side, og ved midterdelen har den to endevægge med krydsovergange. Længden af ​​karosseriet og bunden af ​​hver sektion af det elektriske lokomotiv blev forkortet med 1 meter i forhold til deres forgængere, svarende til en længde på henholdsvis 16 m og 11,2 m [16] .

Sammenlignet med elektriske lokomotiver 2ES6 , 2ES7 og 2ES10 , som havde karrosseri af steltype, har det nye 2ES8-hus på grund af den bærende struktur mindre vægt og materialeforbrug og samtidig øget modstandsdygtighed over for slag, bøjning og vridning, hvilket positivt påvirker kvaliteten af ​​transmission og implementering af trækkræfter og øger den passive sikkerhed for lokomotivbesætninger i kollisioner, og lavere vægt reducerer omkostningerne og forenkler oprettelsen af ​​elektriske lokomotiver med en reduceret vægt af hver sektion og aksial belastning [7] [5 ] . I modsætning til 2ES6-ellokomotivet, hvor førerhuset var lavet som et separat helmetalmodul monteret på hovedrammen foran hovedkroppsdelen, i 2ES8-ellokomotivet, er det meste af førerhuset, som huser lokomotivbesætningen, en direkte del af hovedkroppen, og et separat modul monteret på rammen er kun frontmasken med små sidevægge, lavet af polymermaterialer og udstyret med en kraftramme for at øge sikkerheden for lokomotivbesætningen, inden for hvilken kontrolpanelet er placeret inde i [16] [5] [17] .

Den forreste del af førerhuset er blevet væsentligt ændret i forhold til 2ES6: i stedet for en vinkelform med to skrå frontpaneler, der konvergerer i midten af ​​kabinehøjden, er den blevet lodret og let konveks med en glat buet bøjning i den øvre del , der passerer ind i taget, samt vinklede paneler, vendt sidelæns. Kabinen i et elektrisk lokomotiv ligner kabinen i Lastochka elektriske tog produceret af det samme anlæg , men har en fladere form. I den øverste del af frontmasken er der en forrude, der består af to halvdele, som hver er udstyret med en visker, der er fastgjort under midten af ​​dens glas og har en parkeringsposition fra dens yderkant; der er også tre håndlister under forruden. Over forruden i midten er en rektangulær LED-spotlygte forsænket i karosseriet. Bufferlygterne på det elektriske lokomotiv er placeret i bunden af ​​hjørnepanelerne over bufferbjælken og forsænket i karosseriet, hver af dem har runde LED-lamper anbragt over hinanden. I midten af ​​den nederste del af frontalmasken er der tre stikkontakter til elektriske forbindelser til driften af ​​det elektriske lokomotiv langs CME, dækket af dæksler [16] [15] [12] .

Fra bunden af ​​den forreste del under førerhuset på rammeniveau er der en bufferstråle, der rager fremad, strukturelt ligner analogen af ​​2ES5 og EP20 elektriske lokomotiver . Bufferbjælken er udstyret med et stødabsorberende kollisionssystem, der absorberer det meste af kollisionsenergien i tilfælde af, at et tog kolliderer med en forhindring, og derved beskytter hovedkarrosseriet og lokomotivets mandskab mod skader. I midten af ​​bufferbjælken stikker en SA-3 automatisk kobling og tre slanger med pneumatiske linjer ud under den, og på siderne af den er der to buffere dækket med dekorative falske paneler. På siderne af bufferbjælken til at klatre på den er der skåret to trin ind i dens krop, og der er lodrette gelændere på siderne af frontmasken. En sporrenser [16] [12] er fastgjort på beslag til bunden af ​​rammen under den automatiske kobling .

Sidevæggene på det elektriske lokomotivhus er glatte og lodrette og har en flad hudoverflade. Førerkabinerne ved hovedsektionerne på siderne har kun enkelte rektangulære vinduer med ventilationsåbninger i hoveddelen af ​​karrosseriet modsat førersædet uden førerspejle, i stedet for hvilke videokameraer er installeret bag vinduerne, mens der ikke er nogen side vinduer i siderne af frontalmasken. Bag kabinen er der på begge sider enkeltfløjede indgangsdøre med et ovalt vindue og to greb, svarende til dørene på 2ES6 el-lokomotivet og åbnes ved at dreje indad; lignende døre i samme afstand fra kanten fås i midtersektionen fra siden af ​​en af ​​enderne. Dørene er forsynet med lodrette gelændere og trin, hvoraf to er skåret ind i ellokomotivets sidevæg, og yderligere to er placeret under den i form af en lille stige, fastgjort under karmen [16] [12] .

El-lokomotivets tag har en flad form i midten med forhøjninger over førerhuset og i midten af ​​sektionen og skrå sidelæns på siderne. Den vandrette del af taget tjener til at rumme strømaftagere og strømførende udstyr. I sideskråningerne er indbygget luftindtags- og udstødningsgitter, hvoraf de to største, som tjener til at afkøle bremsemodstandene, er placeret i midten af ​​sektionen [16] [12] .

Vogner

Hver sektion af det elektriske lokomotiv har to to-akslede motorbogier med to-trins fjederophæng, en støtte-aksial ophængning af trækmotorer og en pneumatisk skobremse til hvert hjul med en geartransmission og tosidet presning af bremseskoene [16] . Strukturelt blev bogierne skabt på basis af bogier af elektriske lokomotiver 2ES6 og 2ES10, men de blev samtidig væsentligt forbedret [10] . Grundlaget for vognen er dens ramme, som har en kassesektion og består af to langsgående bjælker langs vognens kanter og to tværgående - central og ende. Endebjælkerne er placeret på siden af ​​sektionens midte og har afrundede hjørner ved krydsene med langsgående [16] . Rammen er lavet af en speciel stålkvalitet med øget modstand mod atmosfærisk korrosion og belastninger ved kørsel ved høje hastigheder, som også bruges til bogier af Lastochka elektriske tog. Rammens geometri sammenlignet med dens forgængere blev ændret på grund af brugen af ​​hjulmotorenheder af et andet design med mere kompakte elektriske motorer og en modificeret metode til fastgørelse [11] , og akselafstanden på bogierne blev forkortet med 200 mm, bliver lig med 2800 mm [16] .

I andet trin af fjederophæng hviler kroppen på rammen af ​​hver bogie gennem fire cylindriske spiralfjedre placeret på gummi-metalunderstøtninger over rammens midterste tværgående bjælke ved det punkt, hvor den er forbundet med bogies langsgående bjælker. Træk- og bremsekræfter overføres fra bogierammen til karosseriet ved hjælp af en skrå stang med hængsler, der forbinder midten af ​​endebjælken med beslag langs den centrale del af karrosserammen i midten af ​​sektionen. I det første trin hviler bogierammen på hjulparrenes akselboksbeslag gennem otte cylindriske spiralfjedre, to til hver akselboks. Akselkassebeslagene på siden af ​​midten af ​​bogien er placeret lige under beslagene på siden af ​​dens kanter. For at overføre træk- og bremsekræfter fra akselkasserne til bogierammen, er de ud over støttefjedrene forbundet med ensidige trepunktssnore, fastgjort med hængsler og placeret fra midten af ​​bogie [16] [12 ] .

Vognen har to hjulmotorenheder (KMB), som hver inkluderer en trækmotor, et geartog og et hjulpar. Trækmotorer har aksial affjedring og er placeret i mellemrummet mellem akslen og den centrale tværgående bjælke på bogie. Gearingen af ​​det elektriske lokomotiv er dobbeltsidet, hvilket sikrer ensartet fordeling af trækkraften på hjulene, kompensation af torsionsvibrationer på hjulsætakslen og reducerer også omkostningerne til fremstilling og servicering af bogie. Tandhjulene er lavet af 20X2H4A legeret stål med karburering og er placeret symmetrisk på trækmotorens akser og hjulparret nær løbehjulene og er dækket af beskyttelsesdæksler. Lokomotivets løbehjul presses på akslen og forsynes med bandager [7] [10] .

Motoraksellejer har et delt hus, som gør det muligt, når hjulsættet skilles ad under inspektion og reparation, at frigøre lejerne, at inspicere lejet, dets rulleelementer, de indre og ydre ringe, hvilket minimerer skader på akslen og derved forlænger hjulsættenes levetid. Lejerne er designet til 1,8 millioner kilometer, hvilket er halvanden gang længere end lejernes levetid på 2ES6 elektriske lokomotiver [10] .

De elektriske lokomotivbogier er forsynet med en individuel pneumatisk skobremse for hvert hjul med dobbeltsidet tryk på rygblokkenes hjul og en mekanisk forbindelse fra bremsecylindrene til skoen [12] . Vognen er udstyret med bremseklodser, der tillader brug af en automatisk parkeringsbremse [5] .

Elektrisk udstyr

Strømførende højspændingsudstyr er placeret på taget af det elektriske lokomotiv. Til strømopsamling fra kontaktnettet , på hver hovedsektion i undervurdering af taget over indgangsområdet og i den bagerste del af sektionen er der installeret to strømaftagere i form af semi-strømaftagere rettet af en bøjning i retningen fra førerhuset til bagenden af ​​sektionen. Radiointerferensdæmpningsspoler er placeret i nærheden af ​​strømaftagerne, hvorigennem strømmen passerer, før den føres ind i tagbussen. For at overføre strømmen fra strømaftagerne til hovedindgangen for hver sektion og deres parallelforbindelse, løber en strømførende samleskinne langs midten af ​​taget på alle sektioner, ligesom strømaftagerne, malet i rødt. Der er ingen strømaftagere på mellemsektionen - den tilføres strøm gennem bussen fra hovedsektionerne. I den bagerste del af sektionen er der en afbryder og hovedindgang. For visuel kontrol af strømaftagernes tilstand installerede føreren et videokamera i bageste højre hjørne af taget på hver hovedsektion [15] .

Hoveddelen af ​​det elektriske udstyr er placeret i ellokomotivets maskinrum [16] . Alt det vigtigste elektriske trækkraft- og hjælpeudstyr, inklusive traktionskonverteren og hjælpekonverteren, linjefilterchoker og traktionsmotor, blev udviklet og fremstillet af russiske virksomheder, hovedsageligt NPO Gorizont og Traction Components [5] .

Trækkonvertere bruges til at omdanne jævnstrøm fra kontaktnettet til vekselstrøm af reguleret spænding og frekvens, der leveres til trækmotorer, og har mulighed for aksial regulering af trækkraften. En af komponenterne i styresystemet er en ny slipkontrolenhed med maskinlæringsfunktion, der for at undgå slip styrer trækmotorernes strømforsyning for at opnå optimale akselmomenter på hjulsætakslerne og maksimal trækkraft afhængigt af specifikke forhold. I den russiske lokomotivindustri er dette den første erfaring med intelligent styring af trækkraften i et elektrisk lokomotiv med en selvlærende funktion [7] . Ud over traktionskonverteren er der installeret en hjælpekonverter på det elektriske lokomotiv, som sænker indgangsspændingen og omdanner jævnstrøm til vekselstrøm med en frekvens på 50 Hz til drift af hjælpemaskiner (ventilatorer, kompressorer), belysning, styring systemer og lokomotivets andre behov, som ikke er relateret til trækfunktionen [7] . På grund af brugen af ​​avancerede styresystemer og implementering af trækkraft, redundans af trækmotorkredsløb ved hjælp af individuelle linjefilterdrosler, samt et effektivt hjælpestrømforsyningssystem, er fejltolerancen for et elektrisk lokomotiv 25% højere, og specifikt strømforbrug er 8-10 % mere økonomisk sammenlignet med lignende lokomotiver [5] .

Det elektriske lokomotiv er udstyret med et system med regenerativ og reostatisk elektrisk bremsning . For at spare energi leveres automatisk udskiftning af pneumatisk bremsning med elektrisk og automatisk tilslutning af strømforsyningen til hjælpekonverteren til hjælpemaskiner fra energien fra traktionsmotorer i friløbstilstand [16] .

Det elektriske lokomotiv er udstyret med et kompleks af russisk fremstillede elektroniske systemer, hvis grundlag er et mikroprocessorbaseret kontrol-, diagnose- og sikkerhedssystem. BLOCK-M-komplekset er integreret i det elektriske lokomotivs basisplatform, som sikrer sikkerheden ved togets bevægelse og den nøjagtige bestemmelse af dets placering, udstyret med en modtager og sender af et signal fra GLONASS -satellitsystemet . Derudover er el-lokomotivet udstyret med en TETRA- og GSM -radiostation [16] . Ved at kombinere funktionerne i kontrol- og sikkerhedssystemer i ét system implementeres funktionen af ​​automatisk togstyring, som vælger hastigheden og styrer lokomotivets trækkraft og bremsning baseret på situationen langs ruten, hvilket reducerer indflydelsen fra den menneskelige faktor om rigtigheden af ​​togføring [5] [16] . Desuden er det elektriske lokomotiv udstyret med et ACS-OP system, et brandalarmsystem og et videoovervågningssystem med kameraer installeret langs siderne, på taget og inde i kabinen [16] [12] .

Elektriske lokomotivbogier er udstyret med ATD1000 trefasede asynkrone trækmotorer fremstillet af Russian Electric Engines. De har et rammeløst design med et ikke-aftageligt magnetisk kredsløb, som er en del af motorens bærende struktur, hvilket forenkler vedligeholdelsen af ​​det elektriske lokomotiv. Sammenlignet med trækmotorerne i elektriske lokomotiver 2ES6 og 2ES10 har ATD1000-motoren en markant lavere vægt, hvilket øger det elektriske lokomotivs glathed, reducerer dets påvirkning af sporet og reducerer sliddet på hjulpardækket, hvilket gør det mindre nødvendigt at udskifte dæk og reparere hjulsæt. Den nominelle effekt af ATD1000-elmotoren i kontinuerlig tilstand er 1000 kW, hvilket er lidt ringere end effekten af ​​den importerede elektriske motor, der bruges på 2ES10-ellokomotivet, som er 1050 kW [16] [10] .

For at køle traktionsmotorerne i maskinrummet er der installeret fire ventilatormotorer over bogierne (en til hver motor). Der er også to blæsere til køling af konverterne [16] .

For at tilføre trykluft til trykledningen er hver sektion af det elektriske lokomotiv udstyret med en AKV 3,5/1 L U2 skruekompressorenhed [12] fremstillet af Chelyabinsk Compressor Plant, svarende til dem, der bruges på 2ES10 elektriske lokomotiver. Kompressorenheden omfatter en skrueblok, et luftfilter, en indløbsventil, en olieudskiller, en separator, et oliefilter, en termostatventil, en sikkerhedsventil, en minimumstrykventil, en varmeveksler og en 30 kW trefaset ventil. asynkron drivmotor drevet af en spænding på 380V med en strømfrekvens på 50 Hz fra egen behovsomformer. Overførslen af ​​drejningsmoment fra elmotoren til kompressorakslen sker gennem en elastisk kobling. Overtrykket ved kompressorens udløb er 0,98 MPa, den volumetriske ydeevne under normale forhold er 3,5 ± 0,17 m³ [18] .

Interiør