Электровозы серии В завода «САВИЛЬЯНО»
П.В. КАШИН, ведущий инженер ПКБ ЦТ ОАО «РЖД»
О конструкции и предыстории появления итальянских промышленных электровозов серии В («Савильяно») в СССР достаточно подробно в свое время было написано В.А. Раковым в его книге «Локомотивы отечественных железных дорог 1845 — 1955», переработанное и дополненное издание которой вышло в издательстве «Транспорт» в 1995 г. [1]. В книге В.А. Ракова наименование производителя электровозов написано через «е» — Савельяно. Однако в данной статье будет использовано современное написание.
Несколько обновить или, выражаясь современным языком, актуализировать информацию по ним меня побудил случай. «Путешествуя по просторам интернета» в поисках информации об электровозах того же производителя, но предназначенных для работы на путях узкой колеи, я натолкнулся на рассказ итальянского любителя железных дорог по имени Антонио Сартори Боротто (Antonio Sartori Borotto) [2].
На одном из букинистических развалов он приобрел странную, по его мнению, книгу. Изданная в Италии в 1933 г., она была написана преимущественно на русском языке и посвящалась описанию неких электровозов с осевой формулой Во-Во (в нашей системе обозначения — 20-20), постройки Национального общества заводов «Савильяно» (Societa Nazionale delle OFFICINE DI SAVIGLIANO, сокращенно SNOS). Это была, по сути своей, инструкционная книга по обслуживанию и ремонту указанных локомотивов. Предназначенные на экспорт в СССР, они были спроектированы для работы на колее 1524 мм при напряжении в контактной сети 750 В постоянного тока. Титульный лист этой книги представлен на рис. 1.
Позднее, как я понял, г-н Сартори Боротто от потомственных работников заводов «Савильяно» узнал некоторые подробности «секретного дела» этих локомотивов. В 1931 г. была начата постройка на предприятии SNOS в Турине для поставки в СССР партии из 26 электровозов (с заводского № 6145), получивших обозначение серии В. (Что должна была значить эта буква, история умалчивает.)
Первоначально планировалось использовать их на четырех промышленных предприятиях, пути которых необходимо было электрифицировать по системе 750 В постоянного тока. Проект локомотива был полностью разработан техническим подразделением SNOS на основе параметров, указанных в договоре, подписанном итальянской и советской сторонами. Разумеется, проект делался не с «чистого листа». За основу были приняты параметры электровозов, применявшихся на открытых горных разработках медных руд штата Юта, США.
Параллельно с производством локомотивов в Италии развивалась автомобильная промышленность. Развитие рынка автомобилей привело к появлению услуги проката авто. Вы можете
перейти на сайт чтобы ознакомиться с ней поподробнее.
Год спустя, по случаю передачи первой партии локомотивов, в Турин из Советского Союза прибыла приемочная комиссия. С собой она привезла накладные знаки Народного комиссариата путей сообщения (НКПС) СССР. Их потребовали прикрепить на кабины электровозов для последующего официального фотографирования. Этот вопрос привел в серьезное замешательство руководство SNOS, ведь в стране уже властвовал фашистский режим во главе с Бенито Муссолини, и такой факт не мог бы пройти бесследно.
Поэтому была придумана тысяча причин, чтобы отказать представителям СССР в установке гербов, но советские служащие были непреклонны. И фотографы фабрики в обстановке максимальной секретности сделали снимки с советскими накладными знаками.
На рис. 2. представлен момент погрузки электровоза В на пароход в итальянском порту.
Согласно данным, приведенным в вышеупомянутой книге В.А. Ракова, несмотря на ранее существовавшие планы, все 26 электровозов поступили на пути Магнитогорского рудника, позднее преобразованного в горнорудное управление, ныне — Горно-обогатительное производство, обслуживающее ПАО «Магнитогорский металлургический комбинат» (ГОП «ММК»), Здесь они были задействованы в перевозках добываемой горной массы в думпкарных «вертушках» от пунктов погрузки экскаваторами на дробильные и промывочную фабрики (руда) и на отвалы (бедные руды и пустые породы).
Для справки стоит упомянуть об условиях работы поступивших на комбинат электровозов. В соответствии с расположением пунктов погрузки и выгрузки постоянные железнодорожные пути имели уклоны до 31 %о и кривые радиусом до 75 м. В путь были уложены рельсы типа 1А (в современной классификации тип Р43), контактная сеть была выполнена из медного провода сечением 105 мм2. Подвеска контактного провода — осевая без несущего троса (трамвайного типа) на главных путях и боковая на кронштейнах специальных переносных мачт на погрузочных и отвальных путях.
Для вывоза породы в те же годы были закуплены думпкары производства фирм «Магор» (Magor Саг Corporation, США) и «Вестерн» (Austin-Western Road Machinery Company, США). Они имели емкость кузова 22,5 м3, грузоподъемность 60 — 70 т руды при таре 40 т. Таким образом, вес одного думпкара брутто обычно составлял 100 — 110 т, осевая нагрузка — 25 — 27,5 тс. Стандартное количество вагонов в «вертушке» равнялось пяти, но с февраля 1937 г. составы были увеличены на один вагон, до шести, т.е. вес поезда брутто стал составлять 600 — 660 т. Управление опрокидыванием кузовов думпкаров и возвращение их в исходное положение на пунктах разгрузки предусматривалось сжатым воздухом из кабины машиниста. По данным на 1937 г., грузопоток характеризовался следующими цифрами: руды вывезено около 6,7 млн т, а пустой породы и бедных руд — свыше 2,7 млн т.
Для более подробной информации читателей статьи приведу некоторые технические параметры и особенности конструкции электровозов серии В [1, 3, 4]. Локомотив имел кузов капотного типа с центрально расположенной кабиной машиниста и двумя одинаковыми по длине капотами (скосами). Из кабины машиниста имелись проходы для доступа к оборудованию, расположенному в капотах (рис. 3).
Кузов опирался на две несочлененные двухосные тележки. Рессорное подвешивание состояло только из листовых надбуксовых рессор. Каждая колесная пара имела индивидуальный привод, для чего на электровозах было применено четыре тяговых электродвигателя, по два на каждую тележку. Их суммарная мощность составляла в часовом режиме 4 х 185 = 740 кВт (1006 л.с.), суммарная длительная мощность 590 кВт (800 л.с.).
Подвеска двигателей — опорно-осевая, класс изоляции В, передача вращения на колесные пары осуществлялась через двустороннюю косозубую передачу с передаточным числом 78 : 15 = 5,2 (рис. 4). В часовом режиме электровоз развивал силу тяги 13600 кгс (133,37 кН) при скорости 19 км/ч. Максимальная скорость составляла 50 км/ч. Диаметр колес при новых бандажах равнялся 1050 мм (толщина бандажа 75 мм и диаметр колесного центра 900 мм).
Полный вес электровоза (без балласта) составлял 57,7 т, а с дополнительным балластом — 70 т. Таким образом, на каждую ось приходилась нагрузка в 17,5 тс.
По концам кузова электровоза первоначально были установлены автосцепки Виллисона (прототип сцепки ИРТ-3, с конца 1930-х годов — СА-3). Связано это было с тем, что приобретенные чуть раньше для работы на Магнитогорском руднике американские думпкары были оборудованы такими же автосцепками. (Возможно, основываясь на результатах эксплуатации сцепных приборов данной системы, советские инженеры довели исходную конструкцию до совершенства, создав в итоге советскую автосцепку СА-3.). Высота подвески автосцепки над уровнем головки рельса составляла при новых бандажах и полном балласте 1010 мм.
Поскольку конструкция автосцепки предусматривала возможность сцепления как с вагонами, оборудованными такой же сцепкой, так и с вагонами, оборудованными простой винтовой стяжкой, шесть поступивших на рудник электровозов были дополнительно оборудованы буферами. На остальных электровозах также были предусмотрены посадочные места под буфера для их оперативной установки при необходимости. По мере перехода подвижного состава на автосцепку СА-3, на всех электровозах была установлена автосцепка данного типа.
Электровозы серии В были оборудованы пневматическими тормозами системы Вестингауза, включающими поездной и прямодействующий локомотивный тормоза. Каждая из тележек была оборудована двумя тормозными цилиндрами, по одному с каждой стороны.
24 из 26 электровозов были оборудованы реостатным тормозом. В порядке эксперимента на двух локомотивах было применено рекуперативное торможение. Опыт признали удачным, однако практического применения рекуперативное торможение не нашло. Связано это было с тем, что тяговая подстанция не могла преобразовывать постоянный в трехфазный переменный ток промышленной частоты для возврата его в общую сеть.
Длина по буферам и осям сцепления автосцепок составляла 12170 и 12450 мм соответственно. Минимальный радиус проходимых кривых в режиме тяги составлял 80 м, а при движении одиночно следовавшего локомотива — 30 м. Локомотивы могли эксплуатироваться поодиночке или двойной тягой, но при этом работа по системе многих единиц не поддерживалась.
На электровозе была применена система непосредственного управления. При ней электрические аппараты силовой цепи локомотива управлялись напрямую контроллером машиниста, к которому, таким образом, подводилось сетевое напряжение в 750 В. Контроллер машиниста состоял из главного и тормозного барабанов (рис. 5), реверсора и барабана управления пуском компрессоров.
Реверсорный и управления пуском компрессоров барабаны имели собственные рукоятки с тремя положениями каждая: на реверсорной «0», «Веред», «Назад»; и на компрессорной «0», «Автомат» (1) и «Прямое» (2). Назначение первой рукоятки дополнительных пояснений для читателей не требует. Вторая управляла пуском мотор-компрессора от регулятора давления или помимо него соответственно.
Главный и тормозной барабаны контроллера имели между собой механическое соединение и вращались одним штурвалом управления тягой (вращение по часовой стрелке, 22 позиции) и торможением (вращение против часовой стрелки, 10 позиций). Несмотря на низкое питающее напряжение, предусматривалось три соединения тяговых электродвигателей: последовательное, последовательно-параллельное (два последовательно включенных двигателя разных тележек в двух параллельных цепях) и параллельное. Им соответствовали 10-я, 16-я и 22-я тяговые позиции контроллера машиниста. Перед набором ходовых или тормозных позиций от контроллера производилось включение мотор-венти-ляторов охлаждения тяговых двигателей. Два поста управления располагались в кабине по диагонали, каждый с правой стороны по ходу движения (рис. 6).
На крыше кабины электровозов были установлены один центральный и два боковых (по одному с каждой стороны) токоприемника. Высота подвески центрального контактного провода допускалась в пределах от 5000 до 7850 мм (в ОАО «РЖД» — от 5750 до 6800 мм), бокового — от 4700 до 5500 мм при номинальном расстоянии подвески бокового провода от оси пути 3 м.
Первоначально, из-за отсутствия боковой контактной сети на временных погрузочных и отвальных путях, боковые токоприемники не использовались. Вместо них применяли высоковольтный кабель длиной 300 м, который разматывался или сматывался на кабельный барабан по мере продвижения локомотива по временному пути. Барабан был расположен горизонтально под кабиной машиниста.
При питании от кабеля схемой электровоза была предусмотрена возможность проезда только на последовательном соединении тяговых электродвигателей. Кроме того, исключалась возможность одновременного замыкания цепей питания от кабеля и от токоприемников. Для предотвращения попадания кабеля под колеса локомотива вдоль продольных стенок капотов имелись направляющие ролики. На довоенных фотографиях электровозов их отчетливо видно. Так же как и то, что номера (точно серийные!) наносились краской на оба буферных бруса каждого локомотива от В. 01 до В. 26 и на обеих сторонах кабины в виде просто порядкового номера без указания серии (рис. 7).
Примечателен тот факт, что у электровозов В конструкцией не предусмотрена аккумуляторная батарея!
Приемка электровозов на SNOS была проведена в неполном объеме в основном из-за недостаточной мощности заводской тяговой подстанции [5]. Тем не менее, специалистами Московского завода «Динамо», привлеченными к этим работам, на месте был выявлен ряд дефектов в электрической и механической частях электровозов. Большая их часть была оперативно устранена.
По прибытию в Магнитогорск выявленные уже в процессе опытной эксплуатации дефекты устранялись работниками заводов SNOS вместе с советскими специалистами вплоть до 1935 г.
В числе прочего было выполнено следующее:
- частично изменена электрическая схема контакторного управления электровозом, что улучшило его работу;
- главные предохранители перенесены из капота на крышу электровоза, а предохранители вспомогательных цепей — из кабины в один из капотов. Кроме того, предохранители вспомогательных цепей были вставлены в трубки, наполненные тальком. Это исключило возможность поражения электрическим током локомотивных бригад, снизило общую пожароопасность при нагреве и возгорании предохранителей в случае появления короткого замыкания в электрических цепях;
- золотниково-питательный клапан пневматической сети, ранее помещавшийся снаружи электровоза, часто подвергался обмерзанию в зимний период, вследствие чего, например, у электровоза самопроизвольно опускались токоприемники. Чтобы исключить замерзание клапана, он был перенесен под капот;
увеличена скорость подъема и опускания боковых токоприемников благодаря увеличению диаметра отверстия, подводящего сжатый воздух под поршень, их поднимающий. Это исключило необходимость останавливать состав при переходе с центрального на боковой токосъем и обратно;
- улучшено рессорное подвешивание электровоза путем добавления к каждой листовой надбуксовой рессоре по паре витых пружин. Это было особенно важно при езде по временным (забойным и отвальным) путям, имеющим большое количество неровностей как в плане, так и в профиле. Кроме того, к раме тележки электровоза были приварены специальные кронштейны, позволяющие при поломке одного рессорного болта продолжать некоторое время работу с той же нагрузкой;
- вместо прямоугольных песочниц применены песочницы с конусообразной нижней частью. Это устранило явления слеживания песка и связанных с этим отказов в их работе.
Видимо, в годы войны, ввиду того, что Италия была союзником нацистской Германии, все электровозы были подвергнуты косметической операции — с их кузовов исчезли литые заводские таблички и вместо серии и номера, написанного на буферном брусе, номера стали указываться только на кабинах. Позднее их сделали накладными, как и на многих электровозах комбината (рис. 8).
Скорее всего, после войны эти номера были уже не серийными, а «бортовыми», имевшими учет только внутри ГОП «ММК». Такое предположение можно сделать исходя из того, что, по данным на 1939 г. [6], в работе на Магнитогорском руднике числилось уже не 26, а всего 16 электровозов серии В. Трудно себе представить, что в те годы в резерв отправили сразу 10 купленных за валюту локомотивов (38 % рабочего парка) В то же время началась эксплуатация электрифицированных подъездных путей Балхашского горно-металлургического комбината (БГМК). Достоверно известно, что как минимум один электровоз серии В был отправлен туда в порядке эксперимента. Скорее же всего их было больше. А для опытной эксплуатации на пути ГОП «ММК» должны были поступить электровозы серии СО с электрооборудованием московского завода «Динамо» — такой же наш ответ итальянцам, как и магистральные электровозы Cell были «развитием конструкции» американских СЮ. Но документальных подтверждений о работе электровозов серии СО на ММК найти не удалось.
Поэтому следует сделать предположение, что в послевоенный период для унификации эксплуатируемого парка между ММК и БГМК был произведен размен локомотивами: все СО были отправлены в Балхаш, а взамен на ММК вернули электровозы серии В. В любом случае, по данным за 1963 г., на Магнитогорском руднике числилось 25 электровозов постройки SNOS. Все они имели номера от 01 до 25 (под № 26 был записан другой электровоз, поступивший на ГОП ММК уже после войны по репарациям).
Наиболее вероятно, что большая часть итальянских электровозов была отставлена от работы при поступлении на ГОП «ММК» электровозов завода НЭВЗ серии 1УКП-2А (т.е. в модификации, рассчитанной только на работу от контактной сети постоянного тока с номинальным напряжением 750 В). На путях ГОП «ММК» они получили «бортовые» номера от № 27 и выше. Кроме них, поступали электровозы серии 1УКП-1А, переделанные силами специалистов комбината для работы на двух напряжениях: 1500 и 750 В. Последние до настоящего времени используются как для регулярной работы на путях ГОП «ММК», так и для выезда на основную сеть Магнитогорского металлургического комбината (рис. 9).
Несмотря на отдельные недостатки в конструкции, в СССР по достоинству оценили итальянские электровозы. В конце второй мировой войны Италия была обязана по репарациям поставлять в Советский Союз, в том числе, и силовое электрооборудование. Не случайно, наверное, тогда в список промышленных предприятий в качестве генерального подрядчика попали и заводы SNOS.
Но самое главное — по состоянию на август 2018 г. на путях ПАО «ММК» железнодорожного района ГОП, до сих пор электрифицированных по системе 750 В постоянного тока, можно встретить электровозы «Савильяно»! Правда, в постоянной эксплуатации оставался только один из них, под № 12. Локомотивы № 01 и 22 (рис. 10) находились в резерве. Еще один локомотив давно переделан под электротолкатель и работает на одной из углеразгрузочных точек комбината.
Примечателен и тот факт, что в наши дни на ГОП «ММК» можно встретить те самые думпкары «Магор» и «Вестерн», до сих пор эксплуатируемые вместе с вагонами более поздней постройки. Составность «вертушек» для электровозов В осталась прежней!
После выработки старых забоев (карьеров) добыча руды была перенесена в район Малый Куйбас, откуда она доставляется с использованием тепловозной тяги. Электровоз «подхватывает» состав на территории ММК и буквально затаскивает его (другого термина тут не подберешь!) наверх по склону горы Айдарлы к разгрузочным бункерам дробильной фабрики. Наибольшая крутизна уклона на линии составляет 27 %о, при подъеме используется электровоз-толкач.
Из вышесказанного следует, что пока еще имеется возможность сохранить эти электровозы для истории. Тем более, что положительный опыт в этом благородном деле уже имеется: электровоз под № 04 ныне является экспонатом музея Южно-Уральской дороги в Челябинске.
И последнее. Возвращаясь к той самой итальянской книге [3], с рассказа о которой начиналась данная статья, стоит сказать, что один ее экземпляр до сих пор бережно хранится у работников Управления железнодорожного транспорта ПАО «ММК». Во время визита на комбинат мне удалось подержать ее в руках, а мой коллега, Е.А. Казаков переснял наиболее интересные страницы. Некоторые сведения из этого издания были использованы мной при написании данной статьи.
От автора. За помощь в подборе материала выражаю благодарность работникам Управления железнодорожного транспорта ПАО «ММК», а также:
Азовцевой Елене Владимировне, заместителю начальника Управления информации, общественных связей и рекламы ПАО «ММК»;
Прокопьеву Николаю Александровичу, председателю профкома железнодорожного транспорта ПАО «ММК»;
Казакову Егору Алексеевичу, директору музея Южно-Уральской железной дороги;
Колесову Александру Владиславовичу, собирателю истории железных дорог, г. Екатеринбург.
Библиография
1. В.А. Раков Локомотивы отечественных железных дорог 1845 -1955, М, Транспорт, 1995 г.
2. Материал с сайта итальянских любителей железных дорог www .fimf .it
3. Описание и инструкции по уходу за электровозами типа Во-Во 1000НР 750 V, Unione Tipografica Popolare, 1933 г.
4. В.А. Гончаренко Современные методы разработки и обогащения железных руд горы Магнитной, ГНТ Горное издательство, 1933 г.
5. В.С. Злочевский Испытание и приемка промышленных электровозов фирмы Савильяно в Магнитогорске, журнал Электрическая тяга, № 2,1935 г.
6. Стахановский опыт Магнитогорского рудника, ГОНТИ, 1939 г.
