Конструктивно-технологический дайджест
Железнодорожного машиностроения
Компания Škoda Transportation (Чехия) выходит на международный рынок тягового подвижного состава с предложением нового высокоскоростного трехсистемного электровоза 109Е, который получил сертификат соответствия требованиям эксплуатационной совместимости TSI, что обеспечивает допуск его к эксплуатации на железных дорогах шести европейских государств. Тем самым Škoda Transportation уверенно заявила о себе как об одном из ведущих европейских игроков в области транспортного машиностроения.
Электровоз 109Е, рассчитанный на максимальную скорость движения 200 км/ч и являющийся собственной разработкой компании Škoda Transportation, отличается высокой мощностью, надежностью, пониженным энергопотреблением и высокими экологическими стандартами. Эти электровозы успешно выдержали испытания по допуску к эксплуатации в Чехии, Австрии и Польше. Завершающие типовые испытания и окончательная оценка их результатов проводятся в Германии, Словакии и Польше.
Новые локомотивы планируется эксплуатировать на линиях железнодорожного коридора, соединяющего Чехию и Венгрию с сопредельными европейскими государствами. Поскольку на этих линиях используются различающиеся между собой системы тягового тока, электровозы рассчитаны на подключение к контактной сети с соответствующими переменными напряжениями 25 кВ/50 Гц и 15 кВ/16,7 Гц и постоянным напряжением 3 кВ.
пресс-релиз компании Škoda Transportation от 19 апреля 2013 г.
Новый высокоскоростной электровоз 109Е компании Škoda Transportation (Чехия)
Кузов
Электровоз имеет на обеих концах кабины управления закреплённые на несущих балках главной рамы сваркой. Дизайн кабин разработан инженерами "Skoda" в содружестве с компанией "Porshe Design"
Кабины так называемого "модульного типа" связанные с газовыми деформационными элементами двумя лучеобразными балками и являющимися одними из главных узлов системы безопасности при лобовом столкновении.
Обшивка кабины выполнена из нержавеющей стали толщиной 2 мм. Кабины оснащены кондиционерами мощностью 5 кВт (тип CMC20), виброгасящим креслом машиниста, удобным, эргономичным пультом. В электровозе установлен бытовой холодильник, СВЧ-печь и раковина. Лобовое стекло толщиной 17 мм, имеет электрический обогрев, вклеено на специальный герметик и имеет устойчивость к разрушению при скорости 200км/час предметом весом более 280 кг, лобовые стёкла кабины имеют стеклоочистители с электрическим приводом и снабжены стеклоомывателями. В нижней части кабины к главной раме на кронштейнах крепится путеочиститель особой формы.
Главная рама кузова выполнена из профильной стали швеллерного типа. Рама герметизирована. Главная рама состоит из продольных балок, двух поперечных шкворневых и средней поперечной для крепления главного трансформатора, все детали и узлы рамы кузова соединены сваркой и прошли ультразвуковую дефектоскопию. Боковая обшивка кузова выполнена листом нержавеющей стали толщиной 1,7 мм, закреплённая прерывным сварным швом к нижнему основному профилю и точечной сваркой к вертикальным стойкам.
Тележка
Тележка электровоза 109Е была разработана на основе опыта изготовления тележек электровоза Škoda 85Eо-АТМ, а также на опыте эксплуатации с 1999 года электропоездов серии 471 на чешских железных дорогах. Она разработана таким образом, что может быть использована также в качестве базовой для электровозов выпускаемых заводом. Расчётная скорость составляет 200 км/час, максимальная скорость - 220 км/час при максимальной нагрузке на ось 22,5 тонны.
Рама тележки
Рама сварная из стали, после изготовления проходит термическую обработку с целью снижения напряжений в металле и сварных швах. Имеет узлы крепления тягового двигателя, узел монтажа шкворневой системы, узел вторичного подвешивания кузова на тележку "Flexicoil", приливами крепления редукторного узла, узлом крепления буксовых узлов.
Вторичное подвешивание кузова на тележку выполнено на пружинах типа "Flexicoil" (два комплекта с одной стороны и два с другой стороны с опиранием на поддон балки вторичного подвешивания), что позволяет отказаться от контакта рамы кузова с рамой тележки посредством узлов скольжения (масляная ванна и пр.).
Первичное подвешивание буксовых узлов на раму тележки выполнено винтовыми пружинами, по две на каждый буксовый узел. Пружины опираются на приливы букс. Пружины изготовлены из пружинной стали, подобраны по характеристикам. Каждая пружина после навивки проходит термообработку, торцы пружин сошлифованы.
Буксовый узел
Буксы снабжены двухрядными, цилиндрические подшипниками, помещёнными в корпус буксы. Вверху на корпусе закреплена предохранительная планка. На крышке буксы закреплены датчики подающие электрические сигналы в систему управления, систему защиты от юза, боксования. Также закреплены датчики системы безопасности и токоотводящие устройства, на буксах первых колёсных пар закреплены датчики скорости. Внизу имеется прилив для крепления гасителя колебаний.
Гидравлические гасители колебаний
Для гашения вертикальных и горизонтальных колебаний на электровозе в обеих ступенях подвешивания тележки применены гидравлические гасители колебаний. По два вертикальных гасителя колебаний с обеих сторон (4 на тележку) в буксовой ступени (первичное) - между рамой тележки и корпусом буксы и во вторичном подвешивании - четыре горизонтальных гасителя между рамой тележки и кузовом (по 2 с каждой стороны), два вертикальных (по 1 с каждой стороны) - между поперечной балкой рамой тележки и главной рамой и два горизонтальных - между рамой тележки и рамой кузова (по 1 с каждой стороны). Гасители изготовлены немецкой фирмой "Kony" имеют улучшенные характеристики на "сжатие - растяжение", в качестве рабочей жидкости применено кремнийорганическое масло.".
Шкворневая система
Опирание кузова на балку рамы тележки осуществляется низко опущенным шкворнем, система состоит из стального стержня шкворня, двух тяг закреплённых к поперечной балке рамы и к хвостовику шкворня и четырёх тяг, закреплёнными от поперечной балки рамы тележки к корпусам букс сбоку (по две с обеих сторон).
Шкворень крепится в середине поперечной балки рамы тележки и через хвостовик в нижней части шкворня на обоих концах к нижней части балки крепятся тяги через резиновые амортизаторы (2 тяги под углом 90° в горизонтальной плоскости к шкворню, что видно на фото ниже). Также по две тяги крепятся с наружней стороны поперечной балки рамы тележки для передачи усилий на буксовые узлы и равномерного распределения силы тяги.
Данная система позволяет минимизировать потери силы тяги, снизить сопротивление на 40% при пусках и торможениях, снизить на 30% затраты на обслуживание. Подобная система была впервые опробована на электровозе Škoda 85Eо-АТМ.
Подвешивание тягового электродвигателя и редуктора
Подвешивание тягового двигателя - консольное, одностороннее, одной стороной двигатель закреплён к раме, другой стороной к балке вторичного подвешивания через сайлент-блок. Корпус редуктора имеет одностороннее подвешивание - одной стороной опирается на ось колёсной пары, другой - через реактивну тягу к раме тележки. Вал тягового двигателя связан с редуктором муфтой "Dellner" компенсирующей все продольно-поперечные и вертикальные перемещения двигателя относительно редуктора.
Зубчатые колеса косозубые, упрочнены лазером.
Передаточное число 1: 4,06.;
Внешний вид тягового двигателя ML4550 K/6 мощностью 1600 кВ локомотива Skoda 109E
Тормозная система
На рамах тележек на торцевых балках закреплены блоки дисковых тормозов клещевого типа фирмы Knorr. Каждый из четырёх цилиндров (два на одной концевой балке рамы тележки, два - с другой), Тормозные накладки прижимаются к тормозным дискам закреплённым с внешней стороны колёсного центра. Тормозная система имеет защиту от схватывания, тормозные диски закреплённые на колёсных центрах с внешней стороны имеют естественное охлаждение.
Силовая цепь
Компоновка
