1
Tabor kolejowy / Odp: EP09 i ich modernizacje do marca 2003
« dnia: 05 Listopada 2024, 12:23:07 »Czy to prawda, że pierwotny projekt EP 09 nie przewidywał naprawy głównej?Myślę iż nieprawda.
Na koniec w kilku prostych słowach ogólnie o serii EP09:
Kilka słów o lokomotywach serii EP09
"Projekt lokomotyw serii EP09 powstał w Ośrodku Badawczo-Rozwojowym Pojazdów Szynowych ( OBRPS ) w Poznaniu w pierwszej połowie lat 80-tych. Lokomotywa pierwotnie zaprojektowana została na prędkość maksymalną 140 km/h, którą decyzją polityczną zwiększono do 160 km/h. Jako lokomotywy prototypowe zbudowano EP09-001 (104E ; spotkałem się także z oznaczeniem 104Ez ) oraz EP09-002 (104 Ea). Jako lokomotywy serii informacyjnej wybudowano lokomotywy o numerach od 003 do 007. Następne to lokomotywy produkcji seryjnej. Oznaczenie fabryczne lokomotyw od numeru 003 włącznie to 104Eb.
W lokomotywie 104E zastosowano pulpit maszynisty zaprojektowany przez Pafawag. Większa część aparatury WN była produkcji radzieckiej ( styczniki, przekaźniki nadmiarowe, oporniki rozruchu-hamowania, silniki wentylatorów oporów). Podczas naprawy R1 aparaturę tą wymieniono na aparaturę produkcji polskiej.
W lokomotywie 104Ea zastosowano pulpit maszynisty zaprojektowany przez OBRPS Poznań oraz aparaturę WN j.w.. Pierwotnie lokomotywa ta posiadała UPZ ( Uklad Prędkości Zadanej ), który w eksploatacji się nie sprawdził i został zdemontowany ( w czasie R1 mój kolega jeździł na jazdy próbne 002 aż 13 razy - powodem był właśnie UPZ tzn. problemy z nim związane ). Następne lokomotywy były przystosowane do montażu UPZ ale go już nie montowano. Do dzisiaj pozostałości po UPZ można spotkać na niektórych dziewiątkach w postaci szafki w kabinie 2 i w przedziale maszynowym 2 (na części loków szafki te likwidowano w ramach modernizacji), pozycji"A" na wale kierunkowym nastawnika jazdy, opisu wału głównego nastawnika czy też szybkościomierzy z diodami LED na skali.
W lokomotywach 104Eb zastosowano pulpit maszynisty jak w 104E oraz aparaturę WN produkcji polskiej.
Duże zmiany wprowadzono na lokomotywach od nr. 038 włącznie. Zrezygnowano w nich z zawieszenia pudła na wózkach za pomocą wieszaków i sprężyn na rzecz zawieszenia typu Flexicoil czyli bezpośrednio poprzez sprężyny wielkogabarytowe ( takie zawieszenie jest zastosowane na lokomotywach serii EM10 i EU11 ). Przy okazji zlikwidowano sprzęg międzywózkowy. Zastosowano na nich instalację smarowania obrzeży oraz II kanał pneumatyczny czyli rozdzielono układ spustu powietrza z przewodu głównego przy hamowaniu z SHP i CA od Radiostopu. Jeśli chodzi o kabiny to w miejsce nagrzewnic zamontowano klimatyzację, grzejniki nóg, podgrzewane lustra wsteczne i sygnalizację pracy sprężarki. Hamowanie ED jest sygnalizowane przez kontrolkę "jazda na oporach" ( poprzednio kontrolka ta świeciła się wyłącznie podczas rozruchu oporowego ). Zmieniono także konstrukcję drzwi wejściowych wraz z zamkami przez co poprawiono zdecydowanie ich szczelność. Wprowadzono dodatkową izolację kabiny co (w połączeniu z likwidacją nawiewu powietrza do kabiny z przetwornic jak to jest na niskich numerach) znacznie obniżyło poziom hałasu w kabinach.
Powszechna jest opinia, że nie ma jednakowych dziewiątek, że wszystkie się różnią. Ja nie zgadzam się z tą opinią i jestem w stanie wskazać wiele numerów, które niczym sie nie różnią. Nie twierdzę jednak, że różnic zupełnie nie ma. Są pewne różnice i poniżej podaje kilka z nich:
- EP09-001 jako jedyna dziewiątka ma oparcie pudła na Flexicoilu ( pudło wymienione zostało po wypadku na stacji Cienin w dn.18.10.1993) i jednocześnie posiada sprzęg międzywózkowy.
- EP09-002 oprócz innych pulpitów maszynisty i pomocnika jako jedyna dziewiątka posiada listkowe żaluzje wylotu powietrza chłodzącego opory rozruchu-hamowania (podobne żaluzje mają lokomotywy EM10 nad oporami hamowania).
- loki 002÷007 mają inne niż na pozostałych prowadzenie haka cięgłowego. To efekt przygotowania ich do sprzęgu automatycznego SA-3.
- różne są układy poręczy i stopni na czole lokomotywy. Np. jeśli chodzi o stopnie manewrowego na czołownicy to są 3 układy :
1. na lokomotywach o numerach do 31 włącznie jest jeden stopień prostokątny (515*220 mm) mocowany prostopadle do czołownicy po stronie pomocnika
2. na lokomotywach od 032 do 037 są dwa stopnie prostokątne (220*360 mm) po stronie maszynisty i pomocnika mocowane j.w.
3. na lokomotywach od 038 są dwa stopnie w kształcie litery C mocowane równolegle do czołownicy
- na zdecydowanej większości loków zmieniono opory rozruchu-hamowania DBR104 na zmodernizowane o większej obciążalności prądowej. Spowodowało to zmianę nastawy przekaźników nadmiarowych silników trakcyjnych z 750A na 850+/-50A oraz zmianę amperomierzy WN w kabinach z zakresu 800A na 1000A. (jest jedna dziewiątka, numeru niestety nie pamiętam, która mimo że DBR-y ma zmodernizowane to przekaźniki nadmiarowe ma wyskalowane "nisko" a to z tytułu amperomierzy, które ma na zakres 800A).
- na kilku lokomotywach (001 oraz od 032 do 037) zamontowane są wywietrzniki w dachu kabiny za fotelem pomocnika nazywane przez niektórych "szyberdachami":). Ich pokrywy są dobrze widoczne na dachu na wysokości drzwi wejściowych pod ramieniem pantografu od strony pomocnika.
- od numeru 033 lub 034 montowane były pantografy połówkowe typu 55ZW (tak przynajmniej powiedział mi ich konstruktor z Pafawagu - to by się zresztą zgadzało, bo badania 3 szt. prototypowych 55ZW zakończono na przełomie 1993/94 r.). Jednakże ich duża awaryjność i wysokie koszty napraw spowodowały ich praktycznie całkowity zanik.
- od numeru 038 widoczne są zmiany w wyglądzie zewnętrznym pudła. Zniknęły wsporniki wieszaków zawieszenia pudło-wózek. Drzwi wejściowe nie posiadają okien i mają inne zamki. Na czole lokomotywy pojawiły sie dwa wloty powietrza: większy do chłodzenia skraplacza klimatyzatora i mniejszy dla uzupełniania powietrza do wentylacji kabiny.
- na lokomotywach 046 i 047 zabudowano dodatkowe grzejniki nóg umieszczone w podłodze pod fotelem pomocnika.
- na lokomotywach 045,046 i 047 zastosowano trapezowe prowadniki maźnic ułatwiające demontaż i montaż prowadników (w 2002r. podczas naprawy okresowej prowadniki trapezowe z 046 przełożono na 002)."
Bonus - była też podstrona odnośnie Układu Prędkości Zadanej, czyli UPZ:
Budowa i działanie Układu Prędkości Zadanej na lokomotywach EP09
"Układ Prędkości Zadanej miał na celu:
- automatyczne utrzymywanie prędkości zadanej z dokładnością +2/-4 km/h w całym zakresie prędkości
- zadawanie różnych wartości prądu (przyspieszeń)
- płynne dochodzenie do prędkości zadanej
- uzyskiwanie bardziej ekonomicznego systemu sterowania lokomotywą
- zwiększenie bezpieczeństwa jazdy poprzez odciążenie maszynisty od wielu czynności manualnych związanych z prowadzeniem pociągu
W skład UPZ wchodziły podane niżej główne urządzenia:
- zadajnik prędkości ZPL-1 pozwalający na nastawianie wybranej prędkości w zakresie od 0 do Vmax lokomotywy (wyskalowanej 0,15,30 a następnie co 10 km/h; znajdował się on na pulpicie w miejscu gdzie obecnie jest przycisk "Awaryjne opuszczenie pantografu").
- nastawnik jazdy NTR-104E (sterownik trakcyjny), którego wał główny podczas jazdy automatycznej (UPZ) spełniał rolę zadajnika prądu (0,250,320,540,640 i 720 A). Wał kierunkowy poza swoją normalną funkcją wyboru kierunku jazdy spełniał również rolę urządzenia określającego rodzaj rozrządu (ręczny lub automatyczny) oraz wał bocznikowania służący do ręcznego sterowania jazdą z osłabieniem wzbudzenia.
- wyświetlacz prędkości zadanej w postaci zespołu diod LED zabudowanego na tarczach szybkościomierzy
- czujniki prędkości CZP-1 zabudowane w maźnicach zestawów kołowych przeznaczone do pomiaru drogi, prędkości i przyspieszenia. Czujniki te pracowały w zakresie od 2 do 200 km/h wytwarzając przy współpracy z pierścieniem zębatym maźnicy 120 impulsów sinusoidalnych na jeden obrót zestawu kołowego
- wzmacniacz sygnałów WSL-1 - współpracując bezpośrednio z dwoma czujnikami prędkości wzmacniał podawane przez nie sygnały oraz zmieniał ich kształt na prostokątny o amplitudzie około 22 V (przy znamionowej wartości napięcia zasilającego 24 V). Wzmacniacze zamocowane były na bocznej ścianie ramy wózka.
- tranzystorowy zasilacz stabilizowany TZS-3 - przeznaczony do zasilania elektronicznych urządzeń UPZ napięciem stabilizowanym 5 i 24 V. Napięcie wejściowe 110 V przetwarzane było w przetwornicy tranzystorowej na napięcie zmienne, które następnie obniżane było przez transformator do żądanych wartości. W obwodach tych dwóch napięć znajdowały się prostowniki, których zadaniem było przetworzenie napięć zmiennych o częstotliwości 3 kHz na napięcie stałe 5 V i 24 V.
Celem wyeliminowania wpływu zmian napięcia wejściowego i obciążenia na wartość napięć wyjściowych, zasilacz wyposażony był w zespoły stabilizacji napięcia 5 i 24 V. Stabilizatory te tworzyły jednocześnie układ ograniczenia prądowego. Kontrola napięć wyjściowych zasilacza dokonywana była poprzez układ zabezpieczeń, który przy wzroście napięć (5 V do wartości 7 +/-0,5 V oraz 24 do wartości 28 +/-1 V) powodował przepalenie bezpiecznika (5A).
- sterownik pośredni rozrządu SPR-104E - urządzenie, które za pośrednictwem dwóch wałków krzywkowych sterowało pracą styczników rozruchowych i innych przełączających (sterownik rozruchowy AR) oraz styczników osłabienia wzbudzenia silników trakcyjnych (sterownik bocznikowania AB). Napęd wałków odbywał się za pośrednictwem indywidualnych silników prądów stałego sterowanych regulatorem prędkości RP-1 poprzez tablicę przekaźnikową sterownika. Sygnały elektryczne podawane z regulatora sterowały pracą urządzenia SPR-104E podczas rozruchu, jazdy z określoną prędkością oraz hamowania przy przekroczeniu prędkości zadanej.
- regulator prędkości RP-1 - wyposażony był w następujące współdziałające ze sobą układy funkcjonalne:
a.) układ podwajania impulsów
b.) układ różnicy prędkości
c.) układ pomiaru przyspieszenia
d.) układ różnicy prądu
e.) układ sterujący bocznikami
f.) układ uzależnień
g.) układ hamowania
i.) układ wykonawczy
Regulator prędkości w zależności od sygnałów zadanych przez maszynistę, takich jak prędkość zadana Vz i prąd zadany Iz oraz sygnałów z czujników prędkości, przetwornika prądu trakcyjnego i sterownika pośredniego miał za zadanie regulowanie prędkości pociągu tak, aby granice zmian prędkości zadanej nie przekraczały +2/-4 km/h. Dla utrzymania prędkości w założonym przedziale, regulator mógł stosować jazdę prądową na dowolnej charakterystyce oporowej lub bocznikowej, jazdę bezprądową (wybieg) lub hamowanie elektrodynamiczne. Regulator przygotowany był do współpracy z układem wykrywania i likwidacji poślizgu.
Sposób utrzymywania prędkości zadanej uzależniony był od rodzaju połączeń silników trakcyjnych w związku z czym można wyróżnić następujące przypadki :
1.) regulacja na połączeniu szeregowym RS (oporowym)
Regulacja prędkości na charakterystykach odpowiadających szeregowemu połączeniu silników trakcyjnych prowadzona była sposobem "jazda - wybieg". Gdy sygnał DV>0 układ powodował przejście sterownika do przodu ruchem szybkim dla DV>10 km/h lub ruchem krokowym co 2,4s dla DV<10 km/h. Proces ten odbywał się tak długo, aż prąd I osiągnął wartość większą od prądu zadanego Iz czyli I>Iz. Gdy prąd I przekroczył górną granicę Iz+152 A, sterownik wycofywany był do czasu uzyskania I<Iz+152 A. Przy wzroście prędkości do DV=0, sterownik wycofywany był ruchem szybkim na pozycje zerową. Po przejściu 7 pozycji do tyłu realizowany był wybieg (wyłączenie styczników liniowych). Jazda załączana była ponownie gdy prędkość spadła o 4 km/h poniżej prędkości zadanej i sterownik był na pozycji zerowej.
2.) regulacja na połączeniu równoległym RR (oporowym).
Na charakterystykach RR regulacja jest podobna do regulacji na charakterystykach RS. Sterownik powodował kolejne przechodzenie do przodu aż prąd I osiągnął prąd zadany Iz. Gdy prędkość rosła, prąd malał i spadał poniżej zadanego Iz. Następowało wtedy przejście sterownika do przodu. Proces ten trwał aż do chwili gdy prędkość wzrosła do prędkości zadanej V=Vz. Gdy DV=0 następowało szybkie wycofanie sterownika na ch-kę naturalną połączenia szeregowego So, zatrzymanie sterownika na tej pozycji na czas równy 2s a następnie:
- jeżeli 1km/h<DV<0 i a>0 to następowało szybkie wycofanie sterownika na pozycję zerową. Po przejściu 7 pozycji do tyłu wliczając w to pozycje na charakterystykach RR następował wybieg
- jeżeli 1km/h<DV<0 i a<0 to sterownik pozostawał na ch-ce So przez 12s. Jeśli po tym czasie prędkość była większa od zadanej (DV<0), to następowało sprowadzenie sterownika ruchem szybkim na pozycję zerową. Po przejściu 7 pozycji do tyłu następował wybieg. Jeżeli natomiast DV>0, to proces regulacji odbywał się dalej, układ przechodził na boczniki połączenia szeregowego.
3.) regulacja na bocznikach połączenia szeregowego.
Regulacja prędkości na charakterystykach bocznikowania połączenia szeregowego i równoległego prowadzona była w zależności od prądu, prędkości i przyspieszenia. Oznacza to, że gdy DV>6km/h, regulacja odbywała się jak na połączeniach oporowych tylko warunkami prądowymi. Gdy prąd I<Iz następowało przejście do przodu, gdy I>Iz+152 A następowało przejście do tyłu. Dla DV<6km/h układ mógł przechodzić do tyłu i do przodu po charakterystykach w przedziale prądu od 0 do Iz+152 A. Gdy prąd I>Iz+120 A następowało przejście do tyłu. Gdy prąd I>Iz układ nie mógł przejść do przodu tylko do tyłu w zależności od sytuacji ruchowej. Regulacja odbywała się na podstawie warunków prędkości i przyspieszenia i jej celem było osiągnięcie przyspieszenia a=0 dla DV=(3-1)km/h. Gdy prędkość osiągnęła DV=0, na bocznikach połączenia szeregowego układ wybiegu działał tak, jak na połączeniu szeregowym oporowym. Gdy prędkość osiągnęła DV=0, na bocznikach połączenia równoległego układ wybiegu działał tak jak na połączeniu równoległym oporowym.
4.) hamowanie elektrodynamiczne
Hamowanie ED załączane było automatycznie przez UPZ z chwilą przekroczenia przez lokomotywę prędkości zadanej Vz o 1km/h (przy zerowej pozycji sterownika). Regulator prędkości na podstawie sygnału różnicy prędkości DV i przyspieszenia mógł realizować hamowanie ED z siłą maksymalną lub minimalną oraz Wybieg. Układ UPZ na podstawie sygnałów z regulatora rozpoczynał hamowanie od stopnia o największej sile hamowania przy przekroczeniu Vz o 1 km/h (siła hamowania osiągała wartość maksymalną w ciągu 5s). W przypadku hamowania max. gdy przyspieszenie było a>0 po upływie 5s załączony był sygnał akustyczny i świetlny informujący maszynistę o konieczności włączenia hamowania pneumatycznego. W przypadku gdy Vz<V<Vz+1km/h układ UPZ nadal realizował hamowanie ED max. W przedziale Vz-1km/h<V<Vz oraz po przejściu przedziału Vz<V<Vz+11km/h układ UPZ realizował hamowanie ED z siłą minimalną. W przedziale Vz-3km/h<V<Vz-1km/h układ regulatora realizował wybieg nie rozwiązując jednak obwodu hamowania. Ręczne załączenie hamowania tj. przestawienie zaworu maszynisty w położenie "Hamowanie" powodowało każdorazowo automatyczne wyłączenie hamulca ED przez regulator prędkości. Następowało to po upływie 5s od pojawienia się spadku ciśnienia w przewodzie głównym. Przejście realizowane było bez rozłączania obwodów hamulca ED. W przypadku zmniejszenia prędkości zadanej układ przechodził na hamowanie ED maksymalne dla sygnału DV<24km/h, a w przypadku gdy sygnał DV>24km/h włączany był dodatkowo sygnał akustyczny i świetlny zalecający maszyniście włączenie hamulca pneumatycznego.
Przygotowanie lokomotywy do jazdy z UPZ
Przełączanie do jazdy z UPZ mogło odbywać się w czasie postoju lub jazdy lokomotywy. Dla przełączenia na jazdę z UPZ należało :
- wał główny nastawnika jazdy ustawić na pozycję "0"
- rączkę wału kierunkowego ustawić w położeniu "A"
- na zadajniku prędkości ustawić wymaganą prędkość jazdy.
W celu załączenia siły pociągowej wał główny nastawnika będący teraz zadajnikiem prądu przestawić na pozycję "1" i odczekać moment konieczny na przestawienie się sterownika i zamknięcie styczników liniowych. Pozycja "1" była jednocześnie pierwszą zadaną pozycją prądową. Można było następnie dalej w zależności od potrzeb przestawiać nastawnik jazdy na wyższe pozycje prądowe aż do pozycji "6" regulując w ten sposób siłę pociągową (przyspieszenie). Cofnięcie nastawnika na pozycję "0" powodowało wyłączenie styczników liniowych (wybieg).
Dozór i sygnalizacja w czasie jazdy.
W czasie jazdy przy załączonym UPZ należało co pewien czas kontrolować wskazania szybkościomierza z prędkością zadaną. Przekroczenie prędkości spowodowane uszkodzeniem UPZ lub dużym spadkiem na szlaku sygnalizowane było maszyniście sygnałem akustycznym ciągłym oraz zapaleniem się lampki "Sterownik poza pozycjami skrajnymi". Maszynista w takim przypadku powinien użyć hamulca pneumatycznego. Praca sterownika pośredniego rozrządu sygnalizowana była następującymi lampkami :
1. "Sterownik oporowy AR na poz. 1 do 31"
2. "Sterownik bocznikowania AB na poz. 1-5"
3. "Sterownik poza pozycjami skrajnymi"
Sygnalizacja lampek 1 i 2 w czasie normalnej pracy UPZ miała charakter informacyjny. Była ona natomiast konieczna przy przechodzeniu z jazdy automatycznej "A" na ręczną "R". Mianowicie po cofnięciu zadajnika prądu (nastawnika jazdy) na poz. "0" czyli po zadaniu wybiegu, wskazane było odczekać aż obydwa sterowniki AR i AB zejdą na pozycję "0", co sygnalizowane było zgaśnięciem lampek 1 i 2. Wtedy można było przestawić wał kierunkowy z "A" na "R". W przypadku gdyby któryś ze sterowników nie zszedł na poz. "0" (lampka 1 lub 2 nie zgasła) należało dokonać sprowadzenia ręcznie. W tym celu na sterowniku pośrednim przewidziano pokrętło do napędu ręcznego, które należało włożyć w kwadratowy otwór wałka ślimaka jednego ze sterowników i sprowadzić do zera ręcznie kierując się wskaźnikiem położenia pozycji."