Конспект для домашних работ по теме "Устройство кабины на электровозе ЭП-1М".

             Общие сведения о электровозе ЭП-1м и устройство кабины.

В середине на российских железных дорогах постоянно росли пассажиропотоки. На участках переменного тока вождение пассажирских поездов тогда чешскими электровозами ЧС4 и ЧС4^т, а также специально модернизированными для этой цели электровозами ВЛ60П и ВЛ60ПК. Были также и электровозы ЧС8, однако приписаны они только к депо Россошь Юго-Восточной железной дороги и всего их было не более 100 машин. Электровозы ЧС4 и ЧС4т начинали устаревать.

С целью заменить ЧС4 и ЧС4т, а также снять с пассажирской службы ВЛ60, было принято решение о создание нового пассажирского электровоза.^[

Создание и выпуск нового электровоза[

Новый электровоз разрабатывался заводом НЭВЗ на основе грузопассажирского электровоза ВЛ65, который был ближе всех к пассажирской службе. Первая такая машина была выпущена в 1998 году. Он был очень похож на ВЛ65, но имел следующие от него отличия:

установка новых ТЭД НБ-520 с опорно-рамным подвешиванием вместо старых НБ-514 с опорно-осевым подвешиванием

установка преобразователя частоты и числа фаз (ПЧФ), позволяющего переводить вспомогательные машины в режим низкой скорости путем питания их трехфазным током напряжением 40 В и частотой 16,7 Гц

установка микропроцессорной системы управления и диагностики (МСУД)

Электровоз ЭП1М — первый серийный электровоз Новочеркасского завода с МСУД. Микропроцессорная система обеспечивает контроль основного оборудования и некоторых реле, управляет выпрямительно-инверторными преобразователями, питающими тяговые двигатели. Позволяет управлять электровозом в четырех режимах:

«Авторегулирование» — полуавтоматический режим, при котором машинист с помощью штурвала контроллера задает максимальный требуемый ток, а с помощью рукоятки задатчика скорости устанавливает необходимую скорость. Электровоз разгоняется до установленной скорости и поддерживает ее на ровных участках и подъемах в автоматическом режиме, за счет плавного регулирования напряжения на тяговых двигателях с помощью тиристоров ВИП(автоматически регулируется нагрузка на тяговых двигателях)

«Ручное регулирование» — применяется как аварийный режим управления. В этом режиме, машинист штурвалом контроллера дает прямую команду МСУД на открытие тиристоров ВИП, угол открытия тиристоров в этом случае, а значит и нагрузка тяговых двигателей, будет зависить только от угла на который повернут штурвал контроллера машиниста. Автоматический разгон и поддержание скорости в этом режиме отсутствует(нагрузка на тяговых двигателях регулируется вручную).Положение рукоятки задатчика скорости никакого значения не имеет.

«Автоведение» — режим автоматического ведения поезда, основной составляющей которого, является кассета с данными, на которой записаны профиль пути, разрешенные скорости, расположение светофоров, станций, расписание следования поезда, временные ограничения скорости и т. д. В этом режиме движения, электровозом и поездом управляет МСУД, используя информацию из кассеты и текущую информацию КЛУБ.В зависимости от конкретной поездной ситуации, в автоматическом режиме собирается режим тяги или рекуперативного торможения, определяется и поддерживается скорость необходимая для соблюдения расписания движения поезда, применяются электропневматические или пневматические тормоза поезда и т. д.(поезд ведет автоматика) Машинист в этом случае, перед отправление нажимает кнопку включающую этот режим, а при движении выполняет контрольные функции. В случае если машинист самостоятельно передвинет штурвал контроллера или переместит ручку тормозного крана, система автоматически перейдет в режим «Советчик», о чем сообщит визуальной и звуковой информацией.

«Советчик»- режим управления который использует функции «Авторегулирования» и частично «Автоведения».Для этого режима также необходима кассета с данными. В этом случае машинист управляет электровозом аналогично режиму «Авторегулирование», но на дисплее появляется рекомендательная информация МСУД о наиболее эффективных действиях машиниста в данный момент, в зависимости от текущей ситуации.(МСУД самостоятельно не управляет электровозом, а дает советы).

Для обеспечения работы двигателей вспомогательных машин на низкой или высокой скорости вращения, питание на двигатель каждой машины подается не через один контактор, как обычно, а через два — один подключает двигатель к обмотке собственных нужд и конденсаторам (режим высокой скорости; U=380В,50Гц), второй к ПЧФ (режим низкой скорости вращения;U=40-90В,16,7Гц) Двигатели мотор-компрессоров работают всегда на режиме высокой скорости. Электровозы до ЭП1-029 включительно имели двигатели компрессоров НВА-55, такие же, как у мотор-вентиляторов, с синхронной частотой вращения 1500 об/мин, с ЭП1-030 они были заменены на НВА-2 с синхронной частотой 750 об/мин.

Электровоз ЭП1М

В 2006 году Новочеркасский электровозостроительный завод представил новый, модернизированный электровоз. Он получил обозначение ЭП1М(М расшифровывается как модернизированный). От ЭП1 модернизированный электровоз отличается новой кабиной, предназначенной для электровоза 2ЭС5К. В кабину встроена система микроклимата, которой не было в предыдущих электровозах. Также кабина имеет новый современный пульт управления, который позволяет управлять электровозом «в одно лицо», то есть без помощника машиниста, хотя данный способ управления почти не используется.

В электровозе ЭП1М применена система автоведения, позволяющая вести поезд по заданному режиму с учетом параметров путевой структуры и установлен асимметричный токоприемник ТАсС-10-02, обеспечивающий стабильные характеристики токосъема.  Всего выпущено 213 электровозов ЭП1М на август 2009 года.

Кабина ЭП1М

Магистральный пассажирский шестиосный односекционный электровоз переменного тока ЭП1П изготовлен на базе электровоза ЭП1 и предназначен для эксплуатации в условиях российского Приморья. ЭП1П может водить состав по участку с подъемами в 9 ‰ со скоростью 70 км/ч или перевозить грузы массой 1400 т.

ЭП1П отличается от ЭП1 увеличенной мощностью (которая достигается изменением передаточного числа зубчатой передачи) и изменениями программного обеспечения. Конструкция локомотива позволяет водить не только пассажирские, но и грузовые поезда относительно небольшой массы. Кабина ЭП1П такая же, как у ЭП1М.

Локомотив предназначен для вождения поездов по участкам с большим уклоном в условиях высокой влажности, которая ухудшает сцепление колес локомотива с рельсами (подобные климатические условия характерны для Приморья). На таких участках для вождения поездов из 24 вагонов требуется 2 серийных электровоза ЭП1, работающих по системе многих единиц, которые сможет заменить 1 локомотив ЭП1П. Всего выпущено 22 таких локомотивов на август 2009 года.

Технические характеристики[

Номинальное напряжение — 25 кВ, 50 Гц

Формула ходовой части — 2₀−2₀−2₀

Масса сцепная электровоза с 0,67 запаса песка — 132 т

Нагрузка от колесной пары на рельсы — не более 22 тс

Мощность в часовом режиме на валах тяговых электродвигателей — 4700 кВт

Мощность в продолжительном режиме на валах тяговых электродвигателей — 4400 кВт

Сила тяги в часовом режиме — 23,4 тс

Сила тяги в продолжительном режиме — не менее 21,4 тс

Скорость в часовом режиме — не менее 70 км/ч

Скорость в продолжительном режиме — не менее 72 км/ч

Конструкционная скорость — 140 км/ч

Подвеска тяговых электродвигателей — опорно-рамная

Электровозы поступают для эксплуатации на Западно-Сибирскую, Дальневосточную, Октябрьскую, Красноярскую, Приволжскую, Восточно-Сибирскую, Забайкальскую, Северо-Кавказскую, Юго-Восточную и Горьковскую дороги. Наибольший парк электровозов ЭП1 в депо Красноярск Красноярской железной дороги и в депо Саратов-2 Приволжской железной дороги.

В депо Саратов-2 электровозами ЭП1 и ЭП1М полностью заменили старые машины ЧС4 и ЧС4Т, в депо Россошь и Кавказская — много единиц ЧС4Т. На Октябрьской, Красноярской,  Восточно - Сибирской и других дорогах за счет появления новых электровозов высвободились из пассажирской работы старые ВЛ60 и ВЛ80. ЭП1П поступают только на восточные дороги, например, в депо Иркутск. ЭП1П-009 и ЭП1П-010 в августе и сентябре 2008 года работали в депо Красноярск, но были переданы в Иркутск.

                Модернизация

На Новочеркасском электровозостроительном заводе в 2006 году запустили серийный выпуск электровозов ЭП1М (ЭП1П) предназначен для эксплуатации на железных дорогах, электрифицированных на однофазном переменном токе промышленной частоты с номинальным напряжением 25 кВ.

Электровоз рассчитан на работу при напряжении в контактной сети от 19 до 29 кВ, температуре окружающей среды от минус 50 до плюс 45 °С (предельное рабочее значение) и высоте над уровнем моря до 1200 м.

Электрооборудование, устанавливаемое в кузове электровоза, рассчитано на работу окружающей среды от минус 50 °С до плюс 60 °С.

Каби́на машиниста — специальное отдельное помещение на локомотиве, которое служит рабочим местом локомотивной бригады и в котором расположены органы управления, аппаратура и приборы, необходимые для обслуживания силовой установки и для регулирования работы двигателей. Современная кабина машиниста является одним из основных узлов локомотива. В ней локомотивная бригада проводит по несколько часов подряд, поэтому создание для неё необходимых удобств положительно сказывается на безопасности на железнодорожном транспорте.

Стены кабины тепло - и  звукоизолированы матами из капронового волокна или полистирольным пенопластом и обшиты твёрдой древесноволокнистой плитой, бумажно-слоистым пластиком, профильными алюминиевыми листами. Настил пола кабины выполнен из фанерных листов и покрыт линолеумом. Для доступа к трубопроводам и проводам электропроводки в полу имеются металлические лючки. Для остекления окон используются безосколочные стёкла (триплекс). Боковые окна раздвижные, имеют поворотные предохранительные щитки (ветрорезы).

В кабине машиниста обычно располагается следующее оборудование:

Пульт управления машиниста, контроллер машиниста.

Пульт предназначен для оперативного управления поездом (вагоном) и постоянного контроля за работой и состоянием отдельных систем, устройств и оборудования вагонов. Конструктивно пульт состоит из корпуса и боковых стоек, на которых смонтированы его панели и блоки с органами управления и отображения информации и другая аппаратура и оборудование, требующие при управлении работой составов вагонов и  оперативного участия машиниста.

 Пульт обеспечивает выполнение следующих функций:

· управление движением поезда в ручном режиме совместно с контроллером реверса, контроллером машиниста и краном машиниста

· резервное управление движением поезда совместно с контроллером резервного управления и кнопками аварийного хода

· включение и отключение рекуперации

· управление и контроль скорости движения и ускорения поезда, работы и состояния отдельных систем и оборудования

· управление тормозами

· управление цифровым информационным комплексом (радиооповещение, экстренная связь, наддверные и информационные табло)

· управление стеклоомывателем и стеклоочистителем, включение звукового сигнала

· резервное включение моторкомпрессора

· передача управления

· включение гребнесмазывателя

· управление тепловентилятором кабины

Пульт управления помощника машиниста предназначен для управления вспомогательными системами, отдельными аппаратами и устройствами вагонного оборудования.

Приборы управления тормозами: кран машиниста, кран вспомогательного тормоза, блокировочное устройство, кран двойной тяги.

Кран машиниста — прибор, предназначенный для управления всеми тормозами поезда, установленный в кабине машиниста. Кран машиниста расположен на пути движения воздуха из главного резервуара в тормозную магистраль.

Выполняет следующие функции:

·         зарядку тормозной магистрали поезда и полный отпуск тормозов

·         ступенчатое и полное служебное торможение

·         экстренное торможение

·         ступенчатый и полный отпуск тормоза

Кран вспомогательного тормоза локомотива предназначен для управления тормозами локомотива независимо от поездного крана машиниста. Им оборудуются все новые локомотивы с 1957 г.

Устройство усл.№ 367 блокировки тормозов применяется на двухкабинных локомотивах для принудительного затормаживания локомотива при смене кабин управления с отключением крана машиниста и крана вспомогательного тормоза в одной кабине и включения их в другой.

 

Клапана управления тифоном, свистком, песочницей.

Привод ручного тормоза Регулятор давления. Прожектор.

Приборы безопасности: АЛСН,  электропневматический клапан автостопа, дополнительные устройства безопасности.

Автоматическая локомотивная сигнализация непрерывного действия (АЛСН) представляет собой комплекс устройств, автоматически повторяющих в кабине машиниста показания путевых светофоров, к которым приближается поезд, независимо от профиля пути и погодных условий. По способу осуществления связи между движущимся локомотивом и неподвижными путевыми сигналами устройства АЛС подразделяются на непрерывного действия (АЛСН) и точечного действия (АЛСТ). При действии АЛСН показания путевых светофоров передаются на локомотив непрерывно, в течение всего времени следования по перегонам и станциям. АЛС точечного действия используется на участках с полуавтоблокировкой, при этом путевые сигналы передаются на локомотив только в определенных местах (точках) пути перед путевыми светофорами. В обеих системах АЛС для передачи сигналов с пути на локомотив используется рельсовая цепь, а сама передача сигналов осуществляется индуктивным способом.

Электропневматические клапаны автостопа усл. № 150 предназначены для автоматической экстренной остановки поезда перед запрещающим сигналом в тех случаях, когда машинист не подтвердит нажатием специальной рукоятки свою бдительность по наблюдению за сигналами.

Дополнительные устройства безопасности:

САУТ предназначена для автоматического управления тормозами поезда. Система САУТ применяется для повышения безопасности движения поездов и контроля бдительности машиниста. Система автоматического управления тормозами используется совместно с АЛСН на участках, оборудованных автоблокировкой, для предупреждения проездов запрещающих сигналов. Система представляет собой устройства безопасности, дублирующие действия машиниста по управлению тормозами. Локомотивные устройства САУТ автоматически ограничивают скорость движения локомотива, предупреждая ее превышение в зависимости от показаниялокомотивного светофора, расстояния до конца блок-участка и допустимых скоростей движения.

КЛУБ-У предназначен для контроля безопасного следования поезда с помощью электронной карты участка и спутниковой навигации. В КЛУБ-У предусмотрено определение координат поезда с помощью спутниковой навигационной системы (СНС). Имеется также точечный канал связи (ТКС) и цифровая радиосвязь с диспетчером и дежурным по станции.

Телемеханическая система контроля бодрствования машиниста (ТСКБМ) предназначена для непрерывного контроля работоспособности машиниста по электрическому сопротивлению кожи запястья руки. При определении снижения работоспособности машиниста ТСКБМ проводит проверку его бдительности.

В состав системы ТСКБМ входят:

·         носимая часть (ТСКБМ-Н) — носится на запястье руки машиниста, выполнена в виде электронных часов;

·         приёмник сигналов (ТСКБМ-П) — имеет индикаторы приёма, уровня работоспособности машиниста (в виде линейки светодиодов) и проверки бдительности;

·         контроллер системы (ТСКБМ-К).

                            Пульт управления радиостанцией.

Возимая дуплексно-симплексная радиостанция РВ-1М2 предназначена для организации поездной и станционной радиосвязи на железнодорожном транспорте. Устанавливается на подвижных объектах.Радиостанция предназначена для работы при температуре окружающей среды от минус 40 до плюс 55 °С, относительной влажности до 93% при температуре до 40 °С.Питание радиостанции осуществляется от бортсети постоянного тока локомотива с напряжением от 35 до 155 В, от 10,8 до 15,6 В и от 20 до 32 В

Сиденье машиниста, сиденье помощника машиниста.Печи отопления, калорифер обдува лобовых окон, вентиляционные устройства, кондиционер.

Потолочные светильники, лампы подсветки документов и подсветки измерительных приборов.Стеклоочистители, теневые щитки или шторки.

На панели пульта машиниста находятся кнопочные выключатели, сигнальные лампы и измерительные приборы:

Вольтметр напряжения в контактной сети (на электровозах), вольтметр напряжения на тяговых электродвигателях, амперметры тока тяговых электродвигателей (отдельно на каждую секцию), амперметр тока возбуждения тяговых электродвигателей.

Манометры: главного резервуара, уравнительного резервуара, тормозной магистрали, тормозных цилиндров.