ВЛ19 (до года — ВЛ — «Владимир Ленин», 19 — нагрузка от движущих осей на рельсы в тс) — советский магистральный грузопассажирский электровоз постоянного тока, выпускавшийся с по год. Является первым, а среди серийных (до марта года) единственнымВыпущенные в 1934—1938 гг. электровозы серий ПБ21, СК и ОР22 так и остались опытными; электровозы серии ВЛ22 по конструкции являлись модернизацией электровозов серии СС. электровозом, конструкция которого была создана в Советском Союзе.
История
Предпосылки к появлению
В году на советские железные дороги из США (фирма General Electric) и Италии (фирма Tecnomasio Italiano-Brown-Boweri) стали поступать первые магистральные электровозы, которые предназначались для вождения поездов через Сурамский перевал (участок Хашури — Зестафони Закавказской железной дороги). В августе того же года, используя комплект чертежей, предоставленных General Electric, заводы Коломенский и «Динамо» начали серийное производство аналогичных электровозов. Сурамские электровозы американского, итальянского и советского производства получили обозначение серии соответственно С (Сурамский), СИ и СС. Ходовая часть этих локомотивов состояла из двух трёхосных тележек, соединённых между собой сочленением (осевая формула 3О+3О) на которых сверху опирался кузов. Сцепная масса сурамских электровозов составляла 132 т, а сила тяги достигала 24 000 кгс (у СИ — 28 000 кгс, для сравнения, у мощнейшего советского паровоза ФД20 — 21 200—23 300 кгс, у самого массового Э — 18 100—19 500 кгс). Благодаря внедрению электровозной тяги, существенно возросла провозная способность участка (17 электровозов заменили 42 паровоза серии Э), что послужило основанием для перевода на электрическую тягу других направлений.
Однако сурамские электровозы не могли эксплуатироваться на большинстве советских железных дорог. Прежде всего это было связано с высокой нагрузкой от движущих осей на рельсы, составляющей 22 тс, тогда как большинство железнодорожных путей того времени допускали нагрузку не более 20 тс. К тому же основное количество подвижного состава было оборудовано винтовой упряжью, которая была рассчитана на максимальное усилие в 20 000 кгс. Требовался электровоз, который должен был обеспечить «предельное использование современного состояния пути, а также винтовой стяжки» (из постановления Комитета реконструкции железнодорожного транспорта). Для локомотивов это означало следующее: нагрузка от движущих осей на рельсы в пределах 20 тс, максимальная сила тяги на ободе колёс 20 000 кгс.
Проектирование 15 марта года, по заданию ОГПУ, на Московском электромашиностроительном заводе «Динамо» и в Центральном локомотивопроектном бюро (ЦЛПБ), помимо подготовки технической документации к электровозам серии СС, началось рабочее проектирование нового товарно-пассажирского электровоза с шестью движущими осями. И уже на первых стадиях проектирования конструкторы столкнулись с выбором осевой формулы для нового электровоза. Дело в том, что в апреле — мае того же года на страницах газет «Техника» и «Гудок» развернулась большая дискуссия по этому поводу. В ней электровозу типа с нагрузкой от движущих колёсных пар на рельсы 19—20 тс противопоставлялся электровоз типа с нагрузкой на рельсы 23 тс и силой тяги 27 000 кгс (его эскизный проект был выполнен студентами-выпускниками Московского электромеханического института инженеров транспорта). Во втором варианте, для уменьшения воздействия на путь, предусматривались бегунковые колёсные пары с нагрузкой на рельсы 15 тс. За электровоз типа выступали инженеры завода «Динамо», а за электровоз типа специалисты Объединения электрификации железных дорог НКПС. Решающим в выборе стало то, что для первого варианта электровоза предусматривалось применение уже строящихся тяговых электродвигателей ДПЭ-340 (применялись на электровозах СС), а проектирование тяговых электродвигателей для второго варианта ещё не было начато. В результате промышленность остановилась на электровозе типа с нагрузкой на рельсы 19 тс.
Экипажная часть проектируемого электровоза во многом отличалась от экипажной части электровозов серий С и СС. Так, у проектируемого электровоза сократили длину тележек (как для лучшего вписывания в кривые, так и для снижения массы), исключили продольные балки под опоры кузова, а у межтележечного сочленения установили возвращающее устройство со спиральными пружинами. Рессорное подвешивание тележек было выполнено статически неопределимым (четырехточечное), а листовые рессоры имели меньшую жёсткость, по сравнению с рессорным подвешиванием электровозов СС. Для соединения всех частей кузова предусматривалась сварка (вместо заклёпок).
Так как на новом электровозе было решено применить тяговые двигатели, как на электровозах серий С и СС, то было изменено передаточное число тяговых редукторов, что позволило снизить силу тяги часового режима с 24 000 до 20 000 кгс, при одновременном повышении скорости при этом режиме. Как и на «сурамских» электровозах, на новом локомотиве было решено применить рекуперативное торможение. Вспомогательные машины и большинство электроаппаратуры были такими же, как на электровозах серии СС. Общее техническое руководство проектированием нового электровоза осуществляли инженеры Е. С. Аватков и Х. Я. Быстрицкий.
По мнению многих специалистов, в том числе и В. А. Ракова (инженера-железнодорожника, автора многих книг по электровозам), был более простой путь создания электровоза с нагрузкой от колёсных пар на рельсы в пределах 19—20 тс. Они предлагали несколько перепроектировать электровоз серии СС: не устанавливать электрооборудование для рекуперативного торможения (около 5 т), убрать балласт (7—9 т), а также изменить передаточное число тяговых редукторов. Эти специалисты считали, что несмотря на уменьшение объёма работы, она бы всё равно стала не менее творческой. Но целый ряд проектных организаций был против этого. В качестве контраргументов приводилось то, что получилась бы лишь разновидность сурамских электровозов, без новой экипажной части и некоторых электрических машин. Немаловажную роль здесь сыграл и идеологический фактор: электровозы серии СС являлись лицензионной копией электровозов С американского производства, поэтому создание электровоза собственной конструкции было делом Советского Союза.
Первый электровоз
15 августа на «Динамо» и Коломенском заводах была начата постройка нового электровоза, которая была закончена 5 ноября, то есть заняла менее 3 месяцев, причём из них всего 14 дней ушло на монтаж электрооборудования. В XV годовщину Октябрьской революции — 6 ноября года за ворота завода «Динамо» вышел первый электровоз (тип Коломенского завода 2Э, к типу 1Э принадлежали электровозы серии СС), конструкция которого была разработана в СССР. Коллективом рабочих завода было принято решение о присвоении новой серии электровозов имени Владимира Ленина, в результате чего серия получила наименование ВЛ. Первоначальное обозначение первого электровоза было ВЛ114-1 (114 — сцепная масса электровоза в т), но через несколько дней его переменили на ВЛ19-01 (по аналогии с обозначением серий паровозов — ИС20, ФД21, СО17).
Летом 1933 года электровоз был направлен на Сурамский перевал (Закавказская железная дорога), где летом 1933 года были проведены его эксплуатационные испытания, в ходе которых его также сравнивали с электровозами СС11-01 и серии С. В ходе испытаний выяснилось, что из-за того что все детали кузова были соединены только при помощи сварки, происходило коробление листов боковых стенок. За исключением того, что новый электровоз реализовывал более высокий коэффициент сцепления, особых преимуществ по сравнению с электровозом серии СС выявлено не было. Тем не менее, новое руководство Центрального управления электрификации НКПС приняло решение о начале выпуска электровозов серии ВЛ, вместо электровозов СС (построили лишь 21 локомотив этой серии). В году, в связи с переименованием серии электровозов См в ВЛ22, наименование серии ВЛ было изменено на ВЛ19. В году ВЛ19-01 был переоборудован: с него сняли оборудование для рекуперативного торможения и произвели монтаж аппаратуры по более простой схеме, применявшейся на серийных электровозах.
Серийные электровозы для напряжения 3000 В
В марте года заводы «Динамо» и Коломенский совместно выпустили электровоз ВЛ19-02, который имел несколько конструктивных отличий от первого электровоза. Так, у ВЛ19-02 части кузова соединялись частично сваркой и частично на заклёпках, тормозные цилиндры на тележках располагались горизонтально и имели диаметр 14″ (на ВЛ19-01 цилиндры диаметром 15″ располагались вертикально). Тормозной вал, который на первом электровозе соединял правую и левую тормозные рычажные передачи тележки, отсутствовал. Также на ВЛ19-02 длина каждой из тележек была увеличена на 100 мм, а общая длина кузова на 200 мм (длина электровоза по буферам стала равняться 16 218 мм). Из-за того, что новый электровоз планировали эксплуатировать на равнинных участках, то вместо рекуперативного электрического торможения на нём было применено реостатное. Электрические схемы разрабатывались под руководством инженера Г. В. Птицына, который ранее проектировал схемы для пассажирского скоростного электровоза ПБ21. Общее техническое руководство проектированием серийного электровоза осуществляли те же инженеры, что и при проектировании опытного — Аватков и Быстрицкий.
Электровозы серии ВЛ19 (тип Коломенского завода 4Э; к типу 3Э относился электровоз ПБ21) на напряжение 3000 В выпускались с по годы заводами Коломенский (механическая часть) и «Динамо» (электрооборудование). Всего было выпущено 124 таких электровоза (табл. 1). + Таблица 1Год выпускаКоличество электровозовНомера1934802—0919353710—40, 42—4719363948—66, 68—75, 78, 79, 81—86, 88—9119372087, 92, 93, 99—101, 103—105, 108, 109, 112, 114, 116—12119382098, 111, 113, 122—126, 129—133, 138, 140—145 Электровозы № 03—07 имели схему электрических цепей, как на № 02. По ней при электрическом торможении отключение тяговых электродвигателей производилось быстродействующим выключателем, что приводило к неоправданному износу некоторых его деталей. Поэтому в схему внесли изменения, по которым двигатели отключались двумя электропневматическими контакторами. С такой схемой были выпущены электровозы № 08—55. Электровозы № 02—55 завод Динамо считал электровозами первого выпуска. На электровозах с № 08 начали устанавливать компрессоры нового типа (см. раздел «Конструкция»), вместо регуляторов напряжения системы Пинч, ранее применявшихся на сурамских электровозах, были установлены дисковые, как на электросекциях серии СД; была изменена конструкция контроллера машиниста.
Электровозы второго выпуска (№ 56—85 и 88) имели некоторые изменения в схемах электрических цепей, направленные на повышение их надёжности. В частности были заменены пусковые резисторы и реверсор; вместо группового переключателя ПКГ-305 (использовался ещё на электровозах серии СС) с 18-ю контакторными элементами был применён групповой переключатель ПКГ-308Б с 15-ю контакторными элементами. На электровозах третьего выпуска (№ 86, 87, 89—122, 124—126) была изменена конструкция распределительного щита, контроллера машиниста, стал применяться вибрационный регулятор напряжения, а электромагнитные контакторы имели конструкцию, как у контакторов DB-654A (применялись на электровозах серии С). На электровозах четвёртого выпуска (№ 123, 129—145) вместо динамотора и сдвоенных вентиляторов стали устанавливать два мотор-вентилятора, каждый из которых приводил в действие генератор тока управления. Количество тормозных позиций увеличилось с 15 до 20.