Вагоны метрополитена и трамвая

Проблема перевозки населения общественным транспортом в крупных городах приобретает все большее значение. Метрополи­тен, являясь одним из видов городского транспорта, отличается наибольшей провозной способностью и обеспечивает наибольшую скорость и удобство сообщения. Сейчас метрополитен имеется в ше­сти городах нашей страны (Москве, Ленинграде, Киеве, Тбилиси, Баку и Харькове); заканчивается строительство в г. Ташкенте, намечено строительство и в других городах.

Вагоны метрополитена непрерывно совершенствуются. Так, у вагонов Д (постройки 1955—1963 гг.) и Г (постройки 1948— 1955 гг.) уменьшен вес тары по сравнению с вагонами постройки 1934—1940 гг. соответственно на 15, 5 и 8, 0 тс, увеличена макси­мальная конструкционная скорость с 65 до 75 км/ч, улучшены тя­говые и динамические показатели, применены более прогрессив­ные конструкции элементов ходовых частей и тягового привода и т. п. С 1963 г. серийно изготовляют вагоны Е, технико-экономи­ческие показатели которых выше показателей ранее выпускав­шихся вагонов Д. Вагоны серии Е имеют следующие модификации: Еж (модель 81-707); Ем (модели 81-704, 81-508 и 81-502); Ев (мо­дель 71-708); Ечс (модель 81-715); Ежз (модель 81-710). Все эти мо­дели предназначены для эксплуатации по системе многих единиц на подземных и открытых линиях метрополитенов, оборудованных третьим (токоведущим) рельсом с номинальным напряжением по­стоянного тока 750 В. Поезда можно формировать из любого коли­чества вагонов, но не менее двух при условии наличия кабин управления в голове и хвосте поезда.

Все вагоны серии Е (рис. 142) являются моторными и имеют следующие основные технические характеристики: количество мест для сидения 42; вместимость (расчетная) 270 чел.; вес тары 31, 5 тс (вагонов Еж, Ем, Ев) и 32 тс (вагонов Ежз, Ечс); часовая мощность тяговых двигателей 264 кВт (вагонов, Еж, Ем, Ев) и 288 кВт (вагонов Ежз, Ечс); ускорение разгона 1, 3 м/с²; замедление при торможении 1, 3 м/с²; конструкционная ско­рость 90 км/ч.

Кузова вагонов Е имеют цельносварную конструкцию. Несу­щими элементами являются рама и каркас с обшивкой. Рама ку­зова не имеет сквозной хребтовой балки и состоит из боковых и средних продольных и поперечных балок, выполненных из штам­пованных швеллерных профилей. К раме приварен каркас кузова из стоек, скрепленных подоконными и надоконными брусьями, крышевыми дугами и продольными стрингерами. Наружная об­шивка из гофрированных стальных листов приварена к каркасу кузова. Пол вагона состоит из гофрированного металлического ли­ста толщиной 1, 4 мм, к которому прикреплена фанера толщиной 10 мм. Между фанерой и настилом пола уложен слой асбеста тол­щиной 2 мм. Поверх фанеры настелен линолеум.

Рис. 142. Вагон Еж метрополитена

Внутренняя обшивка стен и потолка выполнена из декоратив­ного бумажно-слоистого пластика; оконные и дверные наличники и планки внутренней отделки — из алюминиевых сплавов. Салон вагонов оборудован раздвижными (по четыре в каждой боковой стене) и створчатыми (по торцам) дверями. Мягкие или полумягкие диваны для сидения расположены вдоль стен между дверными проемами. Верхние поручни выполнены из стальных никелиро­ванных или хромированных труб. Входные двери открываются и закрываются централизованно из кабины машиниста, а специаль­ное блокирующее устройство не позволяет начать движение поезда при незакрытых дверях. Если необходимо, то можно открывать некоторые двери при помощи находящихся в салоне специальных рукояток.

Вентиляция вагонов приточно-вытяжная, действует при дви­жении поезда благодаря скоростному напору. Вентиляция прину­дительная — воздух через черпаки направленного действия попадает в общий канал, проходящий по всей длине вагона в крыше, а затем через жалюзи в пассажирское помещение.

Салон вагона освещен светильниками, расположенными над диванами с каждой стороны и вдоль середины потолка. При нор­мальном режиме работы светильники получают питание от контакт­ной сети. При дежурном режиме работает только часть светильни­ков, получающих питание от аккумуляторной батареи.

Каждый вагон имеет две двухосные тележки, на которые опи­рается кузов через сферические пятники. Тележка состоит из рамы, колесных пар с буксами, двойного рессорного подвешивания (надбуксового и центрального), деталей тормозного устройства, тяговых двигателей с их подвесками, редукторов, деталей подвески редукторов и токоприемников с их деталями.

В вагонах применены следующие тормоза: рабочий тормоз — электрический реостатный; экстренный замещающий тормоз — пневматический прямодействующий; стояночный тормоз — меха­нический. Рабочий электрический тормоз выполняет служебное торможение со скоростей от 90 до 10—12 км/ч, а дальнейшее тор­можение происходит автоматическим наложением действия пнев­матического колодочного тормоза. Пневматический тормоз обес­печивает автоматическое торможение при отказе реостатного элек­трического тормоза и может выполнять все виды торможения. Стояночный тормоз способен удерживать груженый состав на уклоне 40°/оо.

Вагоны оборудованы комбинированной автосцепкой жесткого типа, которая предназначена для сцепления вагонов, соединения воздуховодов и междувагонного соединения поездных цепей управ­ления. В сцепленном состоянии автосцепки исключены взаимные относительные перемещения головок. Для повышения качества соединения электрических цепей управления и облегчения рас­цепления вагонов предусмотрен специальный пневмоцилиндр со вспомогательным механизмом. Каждый вагон имеет по четыре тя­говых двигателя постоянного тока последовательного возбуждения. Крутящий момент от двигателей к колесным парам передается при помощи кулачковых карданных муфт и осевых редукторов. Под­веска двигателей на вагонах Е опорно-рамная. В кабине машини­ста установлены пульт управления вагоном (поездом) с рукоят­ками управления контроллером и краном машиниста, а также из­мерительные приборы, сигнальные лампы, элементы управления дверями, система радиооповещания и др.

Модификации вагонов серии Е имеют некоторые отличительные особенности. Так, вагоны Ем, изготовляемые ЛВЗ, приспособлены для установки аппаратуры автоматического управления движе­нием поезда по системе Ленинградского метрополитена. Модифи­кации вагонов Ем-508 (промежуточный) и Ем-502 (головной), также изготовляемые ЛВЗ, приспособлены для установки аппа­ратуры автоуправления по системе Московского метрополитена.

Вагоны Ев и Ечс, изготовляемые ММЗ, предназначены для экс­плуатации на путях колеи 1435 мм метрополитенов соответственно г. Будапешта (ВНР) и г. Праги (ЧССР). Вагоны Ежз производства ММЗ приспособлены для установки аппаратуры автоуправления по системе Московского метрополитена. Вагоны Ечс и Ежз обору­дованы системами: импульсного регулирования магнитного поля тягового двигателя; автоматического регулирования скорости (АРС); диспетчерской связи. Применение системы импульсного регулирования поля тягового двигателя с использованием управ­ляемых диодов (тиристоров) позволяет выполнять надежное элек­трическое торможение со скорости 90 км/ч при плавном нарастании тормозного момента, не допуская перенапряжения. Это обеспечи­вает улучшение коммутации тяговых двигателей и увеличение их межремонтных пробегов. Система автоматического регулирования

скорости существенно повышает степень безопасности движения поездов, так как обеспечивает принудительную автоматическую остановку поезда или снижение его скорости при недопустимом сближении поездов, превышении заданной скорости или неисправ­ности устройств регулирования скорости. Все это позволяет увели­чить пропускную способность на линиях метрополитенов благодаря сокращению интервалов попутного следования.

ММЗ изготовлены три новых вагона типа И: два вагона с каби­нами управления (головные) и один без кабины (промежуточный). Вагоны И имеют конструкционную скорость 100 км/ч, увеличен­ную мощность тяговых двигателей (440 кВт на вагон), сниженный вес тары, более просторный пассажирский салон, механическую вентиляцию и другие усовершенствования. Кузов вагона И цель­носварной конструкции, выполнен из алюминиевых сплавов: листы из сплава АМгб, а силовые прессованные профили из сплава 1915.

Вагоны оборудованы тремя видами тормозных средств. Элек­трический тормоз с рекуперативной отдачей энергии в сеть выпол­няет торможение поезда со скорости 100 км/ч до 5—6 км/ч, а даль­нейшее торможение происходит автоматическим наложением дей­ствия пневматического тормоза. При отказе электрического тор­моза автоматически вступает в действие пневматический. Пневмо-пружинный тормоз выполняет функции стояночного тормоза и спо­собен удерживать груженый состав на уклоне 60%.

Электрическая система вагона выполнена по схеме импульс­ного регулирования магнитного поля и напряжения тяговых элек­тродвигателей. Для питания цепей вспомогательного электрообо­рудования и цепей управления в вагоне использован статический преобразователь, получающий питание от контактной сети, а в ава­рийном режиме — от аккумуляторной батареи.

Благодаря наличию пневматического рессорного подвешивания с автоматическим регулированием (независимо от нагрузки) по­стоянства высоты уровня пола кузова снижен крен кузова при ди­намических колебаниях вагона в движении. Это позволило в суще­ствующих габаритах увеличить ширину вагона в средней части и придать кузову бочкообразную форму. В результате расстояние в салоне между продольными диванами увеличилось (рис. 143) и вместимость вагона возросла на 25 чел. по сравнению с вагоном типа Е.

Светильники люминесцентного освещения в вагоне серии И размещены в середине потолка салона. Шесть вентиляционных установок расположено под диванами салона. Двенадцать венти­ляторов, из которых каждые два вращаются одним мотором, за­бирают воздух через жалюзи и приемные фильтры и направляют его в салон через отверстия в подоконниках.

Промежуточный вагон серии И отличается от головного отсут­ствием кабины машиниста. Однако в подоконном пространстве одной из торцовых стен этого вагона расположен пульт для манев-

ровых работ. При нормальном (поездном) режиме этот пульт за­крыт кожухом. В настоящее время ведется отработка конструкции и подготовка серийного выпуска вагонов И.

Существенную роль в обеспечении перевозок пассажиров в го­родах играет трамвай, который является одним из массовых видов городского общественного транспорта и имеет достаточно высокую провозную способность и сравнительно низкую себестоимость пере­возок. Во многих городах нашей страны проектируют и строят специальные трамвайные линии скоростного сообщения, вынесен­ные на обособленное полотно, не имеющее пересечений на одном уровне с другими магистралями города. Скоростные трамвайные линии могут обеспечить доставку пассажиров из районов массовой застройки в центр города примерно в 2 раза быстрее, чем обычные трамвайные линии. Для обеспечения трамвайного транспорта в го­родах на смену старым двухосным (КТМ-1, КТМ-2) и четырехос­ным (МТВ-82Д, ЛМ-57, КТМ-5м и др.) трамвайным вагонам в по­следние годы пришли более совершенные вагоны РВЗ-6М, КТМ-5МЗ и ЛМ-68.

Прошли всесторонние испытания и подготовлены к серийному выпуску на РВЗ новые трамвайные вагоны РВЗ-7 (мод. 71-217), предназначенные для пассажирских перевозок одиночными ваго­нами (рис. 144) или двумя моторными вагонами по системе многих единиц по городским трамвайным путям шириной колеи 1520 мм.

Кузов вагона сварен из стальных элементов и состоит из кар­каса и стальной обшивки. Рама кузова является силовым элемен­том и воспринимает вертикальные и горизонтальные нагрузки. Кузов через скользуны опирается на тележки и центрируется пят­никами в шкворневых балках тележек. Тележки имеют пневма­тическое подвешивание. В конце и середине вагона расположены две четырехстворчатые двери с шириной проема 1600 мм. В голов­ной части вагона находится дверь с шириной проема 1160 мм. У зад­него и среднего выходов имеются большие накопительные пло­щадки. Двери открываются и закрываются автоматически с пульта управления водителем вагона. При этом используется сжатый воз­дух, подаваемый в пневматические цилиндры.

Пол вагона выполнен из бакелизированной фанеры и покрыт рифленым резиновым ковром. Для уменьшения вибраций и шума фанерные плиты изолированы от металлического каркаса кузова и уложены на резиновые прокладки. Нижняя часть стен на высоте 250 мм от пола обшита алюминиевым листом. Для изоляции кузова между наружной и внутренней обшивкой стен и потолка установ­лены плиты из пенопласта.

Салон вагона освещают 16 люминесцентных светильников, ко­торые получают питание от сети переменного тока. Для этого на вагоне установлен статический преобразователь напряжения кон­тактной сети. В четырех светильниках установлены лампы нака­ливания для дежурного освещения. Воздухообмен в салоне вагона происходит в результате естественной вентиляции.

Электрооборудование вагона трамвая и его система управления обеспечивают плавный автоматический безреостатный пуск и реку-перативно-реостатное торможение почти до полной остановки вагона. Для дотормаживания вагона и удержания его на уклоне до 100% используют пневмопружинный барабанный тормоз. При экстренном торможении дополнительно включают рельсовые элек­тромагнитные тормоза.

Вагон трамвая оборудован тиристорно-импульсной системой управления, состоящей из силовых цепей, цепей управления и бесконтактного блока. Движением вагона управляют при помощи рукоятки контроллера, имеющей 10 фиксированных позиций: нулевую, четыре ходовых и пять тормозных. Реверсивная рукоятка сблокирована с рукояткой контроллера и имеет три фиксирован­ных положения: «нуль», «вперед» и «назад». Вагон оборудован си­стемой радиооповещения, микрофоном и усилителем, вмонтирован­ными в пульт, и тремя громкоговорителями, расположенными в са­лоне вагона.

Моторная тележка вагона состоит из рамы, колесных пар, тя­говых двигателей с системой подвески, центрального пневматиче­ского подвешивания, барабанных тормозов, рельсовых тормозов с системой подвески, упругих валов и надколесных щитков. На передней оси головной тележки установлен датчик электрического спидометра. Система высоторегулирования обеспечивает автомати­ческое поддержание кузова на заданной высоте увеличением или уменьшением давления воздуха в пневморессоре.