Недостатки конструкции и их устранение.

Электровозы США серии Милуоки EP-3 (Milwaukee Road class EP-3).

(«EP» – «electric passenger»).

перевод статьи из Википедии: https://en.m.wikipedia.org/wiki/ Milwaukee_Road_class_EP-3

Серия из десяти электровозов, построенных фирмами Baldwin и Westinghouse. Они получили прозвище «Quill» - «Полый вал» из-за использования на них тяговой передачи с полым валом (англ. quill drive) и опорно-рамным подвешиванием ТЭД. Хотя они развивали большую силу тяги и нравились машинистам, топорный дизайн и постоянные проблемы с механической частью преследовали их всю недолгую «жизнь».Они были первыми электровозами, списанными на Милуокской ж.д.

Основные характеристики:

Изготовитель - Baldwin Locomotive Works и Westinghouse.

Серия – EP-3.

Эксплуатант - Milwaukee Railroad.

Эксплуатационные номера: 10300 – 10309. В 1939 г. перенумерованы в Е10 –Е19.

Дата постройки: 1919 г.,

Всего построено – 10.

Осевая формула: (2-3₀-1)+(1-3₀-2) (2-С-1+1-С-2)

Колея -1435мм.

Диаметр ведущих колес – 1727 мм.

Диаметр поддерживающих колес – 914 мм.

Колесная база – 24,33 м.

Длина – 27 м.

Высота – 4,42 м.

Род тока – постоянный, 3кВ.

Тип токосъема – воздушная контактная сеть, 2 пантографных токоприемника.

Тяговый привод: 6 ТЭД по 566 л.с., с опорно-рамным подвешиванием,

передачей полым валом и тяговыми редукторами.

Отопление пассажирского состава – паровое (парогенератор).

Максимальная скорость – 105 км/ч (65 миль/ч).

Мощность: часовая – 3490 кВт (4860 л.с.)

длительная -2532 кВт. (3396 л.с.)

Сила тяги: 467 кН.

Регион эксплуатации: северо-запад США.

Выведены из эксплуатации: 1961 г.

Утилизированы: 1952 - 1957 г.

Конструкция.

Когда в 1917 г. Милуокская ж.д. решила электрифицировать Прибрежный участок, была сделана попытка использовать только оборудование General Electric. Однако Железнодорожная Администрация США ввела порядок, согласно которому электрооборудование и локомотивы должны были закупаться как у GE, так и у Westinghouse. Поэтому из 15 необходимых Милуокской ж.д. электровозов пять (ЕР-2 «Bipolar») были закуплены у Дженерал Электрик, а 10, получивших обозначение ЕР-3 – у Вестингауз.

ЕР-3, которые разрабатывались в соответствии с теми же требованиями, что и ЕР-2, полностью отличались от них по конструкции. Их внешний вид был боле «плоский» и менее своеобразный. В кузове вагонного типа с двумя кабинами на концах размещалось всё электрооборудование. Осевая формула была как у двух паровозов «Пасифик», сцепленных будками друг к другу, как и большие ведущие колёса 1727 мм в диаметре. Локомотивы предназначались для тяги пассажирских поездов с высокими скоростями.

Наибольшего внимания заслуживает система подвески ТЭД. 6 сдвоенных ТЭД по 566 л.с. (в СССР сдвоенные ТЭД были применены на электровозе ПБ21) устанавливались непосредственно на раму, по одному над каждой ведущей осью. Привод осуществлялся полым валом – стальной трубой 15 дюймов в диаметре, охватывавшей ведущую ось. Располагающиеся по концам полого вала крестовины с семью цапфами выступали между спицами ведущих колёс и соединялись с поводками с помощью пружин. Эта конструкция, которая впоследствии была успешно применена на известных электровозах PRR GG1, минимизировала неподрессоренный вес, передаваемый на оси.

Недостатки конструкции и их устранение.

«Quills» поступили в эксплуатацию между концом 1919 и началом 1921 гг. и получили номера 10300-10309. Предназначенные в основном для Горного участка Милуокской ж.д., они сразу понравились локомотивным бригадам. Машины с лёгкостью могли водить поезда, превосходя заявленные конструкционные характеристики в 70-80 миль/ч. Они не боксовали, как электровозы с кузовами вагонного типа производства Дженерал Электрик, и имели более плавный ход, нежели «Двухполюсные» ЕР-2.

Спустя год эксплуатации, однако, стали проявляться явные конструктивные недостатки. ЕР-3, образно говоря, были аналогичны электровозам New Haven ЕР-2 железной дороги New Haven and Hartford Railroad (не путать с Milwaukee EP-2 Bipolar!), но были тяжелее и имели менее прочную раму. На новых ЕР-3, в отличие от New Haven ЕР-2, начались изломы осей колесных пар и рам тележек, трещины бандажей, колесных центров и деформации пружин подвески.

Это стало большой неожиданностью для фирмы Вестингауз, которая сконструировала локомотивы такими непрочными, с жёстко сочлененными рамами. Была небольшая побочная причина – в технике вождения машинистами, допускавшими чрезмерный износ колёсных пар и изломы рам от нагрузок при езде с высокими скоростями на крутых горных перевалах. В течение 1922 года, в ходе совещаний было принято решение начать работу по внесению изменений в конструкцию локомотивов.

Фирма Балдвин, которая совместно с Вестингауз производила ЕР-3, рекомендовала разделить кузов на два, фактически создав постоянно сцепленный двухсекционный электровоз. Отдел электрификации Милуокской ж.д. пришёл к другим выводам относительно наилучшего способа модернизации серии и отверг предложения «Балдвин». В итоге только один электровоз, №10301, подвергся данной переделке. Разделение на 2 секции не привело к решению проблем, и №10301 был переделан обратно в односекционный.

Второй «Quill» был модернизирован по проекту Милуокской ж.д., с бо'льшим успехом и вся серия была перестроена в однокабинные локомотивы, оснащённые бегунковыми тележками улучшенной конструкции «Commonwealth Delta» для облегчения вписывания в кривые. Рамы были полностью переделаны с использованием высокопрочных марок стали.

Эксплуатация.

На самом деле, «Quills» никогда не соответствовали стандартам, которым соответствовали их однотипные «собратья» постройки Дженерал Электрик. Они были постоянной «головной болью» отдела механизации Милуокской ж.д. и в течение всего срока службы переделывались 5 раз. Подозревали, что причиной изломов рам являлись слишком тяжёлые и громоздкие тяговые редукторы и ТЭД. Машины также были склонны к сходам с рельсов – большой вес послужил причиной нескольких сходов. Электровоз Е13 (серия была перенумерована с Е10 по Е19 в 1939 г.) был разбит в крушении при сходе с рельсов в 1947 году в Судане, штат Монтана.

В конце 1940-х, в связи с поступлением в эксплуатацию электровозов серии А «Little Joe» а также в связи с большой изношенностью старых локомотивов из-за интенсивной эксплуатации в период Второй мировой войны, отдел электрификации Милуокской ж.д. запустил программу модернизации электровозов. «Quills» в данную программу включены не были. Соответственно, 7 находившихся в эксплуатации электровозов этой серии были отставлены от работы, списаны и порезаны в металлолом между 1952 и 1957 годами. Три машины были списаны и утилизированы ранее (в 1942, 1947 и 1950 гг.): 2 - из-за повреждений в крушениях, 1 из-за серьезных неисправностей.

(Серия А строилась для СССР, но затем из-за послевоенного ухудшения отношений между СССР и США Конгресс запретил поставку стратегических товаров, в т.ч. и локомотивов, в СССР. Маленький Джо – от прозвища Сталина в США «Joe» - Josef Stalin).

Судьба электровозов.