Войти
| DB Class 101 | |||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
 | |||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||
DB Class 101 - это класс трехфазных электрических локомотивы построены Adtranz и эксплуатируются Автор DB Fernverkehr в Германии. 145 локомотивов были построены между 1996 и 1999 годами, чтобы заменить устаревшие 30-летние Class 103 в качестве флагмана Deutsche Bahn, в основном перевозившие Intercity.. Этот класс включает в себя локомотивы последнего поколения Deutsche Bahn.
В США модель Bombardier ALP-46 является производным от класса 101 DB. Bombardier Traxx имеет общее наследие.
101029 перед поездом пригородного сообщения на высокоскоростной железнодорожной линии Нюрнберг-Ингольштадт Примерно в 1990 году стало очевидно, что современные электровозы обслуживают тяжелые и быстрые (со скоростью более 160 км / ч или 99 миль в час) Междугородние службы кл.103 изнашивались. Их годовой пробег до 350 000 км (217 000 миль), а также более быстрые и тяжелые поезда, для которых эти агрегаты не предназначались, означали увеличение износа блоков управления, тяговых двигателей и рам тележек. Кроме того, в рамках программы DB 90 и для сокращения затрат была использована теория «движения к ухудшению» (Fahren auf Verschleiß), которая еще больше увеличила нагрузку.
Другой класс аналогичной службы, 60 единиц трехфазных локомотивов класса 120, также достигли стадии, когда их возраст и конструкция означали все возрастающие технические проблемы. Наконец, было 89 локомотивов бывшего восточногерманского класса 112, способных развивать скорость до 160 км / ч (99 миль / ч), но эти агрегаты уже не были современными и требовали затрат с точки зрения затрат на содержание. аналогичен существующим другим классам в этой службе. Вдобавок этот класс был чем-то вроде политического пасынка, и DB желала по-настоящему нового дизайна в духе трехфазных локомотивов класса 120.
В начале 1991 года БД впервые потребовала разработки новых высокопроизводительных универсальных локомотивов, используя название программы Class 121. Конструкции универсального трехфазного локомотива с избыточной мощностью мощностью 6 мегаватт (8000 лошадиных сил) и максимальной скоростью 200 км / ч (120 миль в час), что оказалось слишком дорого для DB. Кроме того, из-за разделения услуг на разные области деятельности универсальный локомотив внезапно отпал.
В декабре 1991 года был инициирован второй общеевропейский тендерный процесс, который предоставил компаниям-претендентам больше места для своих собственных идей. Было предложено более 30 конструкций мощностью от менее 5 МВт (6700 л.с.) до более 6 МВт (8000 л.с.), включая головные агрегаты с приводом (Triebkopf) и агрегаты только с одной кабиной водителя (аналогично E464, эксплуатируется сегодня в Италии ). Последнюю идею DB не поддержала, так как она оказалась слишком негибкой в сервисных испытаниях, а разница в цене оказалась минимальной.
Негерманские фирмы Škoda, Ansaldo и GEC-Alsthom были исключены из конкурса на ранней стадии, так как местные строительные методы и достижения существующих модулей не нашли применения в БД. С другой стороны, немецкие фирмы Siemens, AEG и Adtranz смогли блеснуть своей модульной конструкцией локомотивов, которая была адаптирована к требованиям различных клиентов и много общих элементов в каждом модуле.
DB 101017-2 Siemens и Krauss-Maffei уже имели прототип принтера EuroSprinter, класс 127, в эксплуатации, и AEG Schienenfahrzeugtechnik смогла очень быстро представить рабочий демонстрационный прототип своей концепции 12X, будущего 128001. Компания ABB Henschel не имела современных прототипов, а только концепт под названием Eco2000 и демонстрацию технологии на основе двух отремонтированных 15-летних локомотивов класса 120.
Для разработки компонентов для Eco2001 компания ABB Henschel использовала два прототипа локомотива класса 120, 120 004 и 005, которые были преобразованы ABB в 1992 году, чтобы испытать новые технологии в эксплуатации. 120 005 получили новые преобразователи электроэнергии на базе тиристоров ГТО- , а также новую бортовую электронику. 120 004 дополнительно получили тележки Flexi-Float, адаптированные из блоков ICE, с приводными тягами вместо шарнирных пальцев, дисковыми тормозами и с использованием нового биоразлагаемого полиол - сложный эфир охлаждения. агент для его главного трансформатора. Оба этих реконфигурированных локомотива без перебоев преодолевали большие расстояния в обычном режиме IC.
К удивлению многих наблюдателей, в декабре 1994 г. компания DB подписала письмо о намерениях с ABB Henschel, в результате которого 28 июля 1995 г. было заказано 145 локомотивов. 1 июля 1996 г. был торжественно представлен первый локомотив класса 101. Этот агрегат, как и первые три локомотива этого класса, был окрашен в восточно-красный цвет. К тому времени ABB Henschel объединилась с AEG и стала Adtranz, и некоторые кузова теперь строились на заводе в Хеннигсдорфе, а другие строились в Касселе. Кузова, изготовленные в Хеннигсдорфе, перевозились на грузовиках с платформами по автобану в Кассель, где они были прикреплены к тележкам, построенным во Вроцлаве в Польше, и была доработана сборка. 19 февраля 1997 года состоялся официальный ввод в эксплуатацию первого тепловоза класса 101.
101 116 в Нюрнберг, 20 августа 2005 г. 
Локомотивы класса 101, сцепленные с вагоном Локомотивы класса 101 изначально выделяются из-за необычно большого наклон спереди и сзади. Кузов должен был быть максимально аэродинамичным и в то же время максимально рентабельным. По этим причинам дизайнеры отказались от фасада с несколькими изогнутыми участками. Дальнейшее сужение передней части также было отклонено, поскольку это означало бы увеличение расстояния между локомотивом и вагонами в тех случаях, когда они были разделены. Это свело бы на нет преимущество более острой передней части из-за турбулентности воздуха, создаваемой в пространстве между транспортными средствами.
Для создания опорных конструкций ходовой части массивные С-образные профили были сварены вместе со стальным листом различной прочности в Хеннигсдорфе и на заводе Adtranz во Вроцлаве. Буферы по обе стороны от передней части спроектированы так, чтобы выдерживать давление до 1000 кН (220 000 фунтов f), а передняя часть под верхними окнами может выдерживать давление до 7000 кН ( 1600000 фунтов f).
Передняя часть кабины водителя сделана из стального листа толщиной 4 мм (0,157 дюйма). Стекла передних окон можно использовать с любой стороны локомотива, они просто приклеиваются к кузову без оконной рамы. Крыша кабины водителя - это часть кузова, а не крыша. Четыре двери по бокам, ведущие прямо в кабину водителя, изготовлены из легкого сплава.
Боковые окна в кабине водителя в классе 101 имели поворотные окна, чтобы не попадать в оконный колодец, который часто оказывался подверженным коррозии (окна в классе 145 и 152 продолжали контратаковать). Все окна и двери полностью герметичны с помощью специальной секции герметика.
Боковые панели корпуса имеют толщину 3 мм и имеют столбчатые секции, между которыми проложены части кабельных каналов. Боковые панели охватывают пространство от задней части кабины водителя до начала наклонной части крыши, которая является частью съемных секций крыши. Они заканчиваются вверх в полой секции, которая затем принимает секции крыши. Боковые панели соединены между собой двумя сварными калитками / ремнями из стального листа.
Крыша сделана из алюминия и состоит из трех отдельных секций. Решетки вентилятора и участок ската крыши относятся к секциям крыши и могут сниматься как часть крыши, делая всю ширину корпуса доступной для работы с внутренними механизмами. Секции крыши опираются на боковые панели, их соединительные ремни и неподвижные крыши кабины машиниста, в секции встроено плавающее уплотнение. Секции крыши полностью плоские по аэродинамическим причинам, за исключением пантографов, сигнальных рожков и антенны для радиосвязи.
Так как все, что находится на крыше, расположено чуть ниже верхнего края крыши кабины водителя, почти ничего не ловит ветер - даже опущенный пантограф трудно обнаружить. По сравнению с другими немецкими локомотивами пантографы установлены «неправильно» - петли направлены внутрь. Это также из соображений аэродинамики - поскольку коромысло пантографа должно быть расположено над центром тележек, пантографы выступали бы в приподнятую крышу кабины водителя.
Особенностью агрегатов класса 101 являются крышки боковой рамы тележки . Они устанавливаются рядом с рамой и покрывают зону до ступичных подшипников.
Adtranz и Henschel стремились разработать тележки для класса 101, которые обеспечили бы максимально возможную свободу для будущего развития. Таким образом, тележки были спроектированы для максимальной скорости 250 км / ч (160 миль / ч) и взяты непосредственно из конструкции ДВС, хотя локомотивы класса 101 были способны развивать максимальную скорость только 220 километров в час (140 миль в час).). Кроме того, тележки были спроектированы так, чтобы выдерживать колесные пары других размеров. Также можно установить ось с радиальной регулировкой, например, эксплуатируемую в классе 460 на Швейцарских федеральных железных дорогах, но DB решила отказаться от этой опции.
Несмотря на то, что тележки класса 101 переделаны из тележек поездов ICE, существуют существенные различия в их работе. Тележки единиц класса 101 производят впечатление компактности, в то время как тележки поездов ICE кажутся не такими сжатыми. Причина этого в том, что тележки для локомотивов класса 101 должны быть спроектированы для обеспечения устойчивости на высоких скоростях и хороших характеристик на крутых поворотах. Это потребовало использования более короткой колесной базы и больших колес. В тележках поездов ICE не нужно было учитывать некоторые крутые повороты, которые должны преодолевать поезда класса 101. В частности, колесная база была уменьшена с 3000 мм (118,1 дюйма) для ДВС до 2650 мм (104,3 дюйма) для единиц класса 101.
Использование этих компактных тележек привело к такому значительному уменьшению относительного перемещения между корпусом и тележками, и стало возможным проложить соединительные кабели к двигателю за пределами вентиляционных каналов. Это упростило конструкцию и увеличило срок службы.
Тележки состоят из двух боковых главных балок и двух поперечных балок на каждом конце; средней сварной поперечины нет. Передача тягового усилия и тормозного усилия от тележки к локомотиву происходит через две тяги, которые через шарнирный палец соединяют локомотив с тележкой. Поворотные штифты установлены с небольшим наклоном, чтобы обеспечить образование прямого угла к также слегка наклонным стержням. Стержни подпружинены на расстоянии около 40 мм (1,57 дюйма) от оси шарнира, так что движение тележки может быть сбалансировано.
Полые оси, сделанные из хромомолибденового сплава, несут на каждом конце массивные колеса и подшипники колесной пары. Колеса типичного немецкого размера, 1250 мм (49,21 дюйма) с минимумом 1170 мм (46,06 дюйма) после износа. Оси устанавливаются через полые валы в кожух коробки передач, которые вместе с тяговым двигателем обозначаются как «интегрированная общая приводная передача» или IGA. Таким образом, и производитель, и DB надеялись на значительное сокращение затрат на техническое обслуживание благодаря его выдающейся (и в 120 004 проверенной) герметичности масла, что также способствует большей защите окружающей среды.
Передача мощности на ось и вал происходит через универсальный шарнир (также известный как шарнир Гука или карданный шарнир) с резиновыми элементами. Два колеса каждой тележки прикреплены шестью очень большими болтами, которые видны с платформы.
На полых валах установлены два вентилируемых дисковых тормоза, для которых достаточно места из-за отсутствия поперечной балки и шарнирного пальца, как упоминалось выше. Дисковые тормоза раздельные, вентилируемые изнутри. Их можно обслуживать или заменять снизу, не снимая всю ось. При обычном торможении в основном используется рекуперативный тормоз , а тяговый двигатель служит генератором. Взаимодействие между дисковыми тормозами и рекуперативными тормозами контролируется специальным компьютером управления тормозами.
Каждое колесо имеет свой собственный тормозной цилиндр, и каждая колесная пара также имеет дополнительный тормозной цилиндр для пружинного тормоза, который действует как ручной тормоз / стояночный тормоз и может удерживать локомотив при наклоне до 4 процентов.
Тяговые двигатели без кожуха могут достигать максимальной скорости 220 км / ч (140 миль / ч) при максимальной скорости 3 810 оборотов в минуту; передаточное число 3,95 предотвращает число оборотов выше 4000 об / мин. Максимальная мощность 1683 кВт (2257 л.с.); крутящий момент составляет 4,22 килоджоулей (3110 ft⋅lbf). Воздуходувки тягового двигателя контролируются встроенными датчиками и питаются от вспомогательного электрического инвертора. Охлаждающий воздух транспортируется в закрытом воздуховоде, который поддерживает чистоту машинного отделения. Охлаждающий воздух поступает в тяговый двигатель через гибкий сильфон, проходит через «интегрированную общую трансмиссию» и выходит через отверстия в коробке передач. Максимальная скорость подачи воздуха 2,1 м / с (74 куб. Футов / с) каждым вентилятором, из которых 0,5 м (18 куб. Футов) подается в машинное отделение. Каждый тяговый двигатель весит 2186 кг (4819 фунтов), а вся тележка весит около 17 т (17 длинных тонн; 19 коротких тонн).
Весь тяговый привод установлен на вспомогательной балке в центре тележки и прикреплен к внешним сторонам с помощью двух маятников. Возможна установка по центру, т. К. Тележки не имеют шарнирных пальцев; тележка удерживается над рамой восемью пружинами Flexicoil. В результате свобода движения во всех направлениях ограничена гидравлическими буферами и резиновыми элементами. За счет использования этой подвески flexicoil было исключено множество компонентов, которые либо изнашивались, либо требовали дорогостоящего обслуживания.
Система сжатого воздуха класса 101 аналогична системе, установленной в других локомотивах. Через воздухозаборник в машинном отделении воздух всасывается через фильтр и сжимается винтовым компрессором до давления не более 10 бар (1000 кПа; 150 фунтов на кв. Дюйм). Компрессор управляется устройством контроля давления и автоматически включается при давлении 8,5 бар (850 кПа; 123 фунта на кв. Дюйм), затем отключается при давлении 10 бар (1000 кПа; 150 фунтов на кв. Дюйм). Затем сжатый воздух проходит через кондиционер и хранится в двух основных резервуарах для воздуха объемом 400 литров (88 имп галлонов; 110 галлонов США). Вся система защищена от избыточного давления двумя предохранительными клапанами, которые срабатывают при давлении 10,5 и 12 бар (1,05 и 1,20 МПа; 152 и 174 фунтов на кв. Дюйм). Компрессор также контролируется индивидуально и отключается при температуре масла выше 110 ° C (230 ° F).
В случаях, когда при запуске локомотива не хватает воздуха, даже если в системе есть запорный клапан с автоматическим управлением при остановке локомотива, можно подавать воздух на пантографы и магистраль переключатель с вспомогательным компрессором с батарейным питанием, до давления 7 бар (700 кПа; 100 фунтов на кв. дюйм).
В систему сжатого воздуха входят следующие компоненты:
Для увеличения передачи поезда и тормозной мощности от колес к рельсам локомотив может разбрасывать песок по рельсам. Песок хранится в восьми контейнерах, по одному на каждое колесо, на ходовой части. При активации водителем сжатый воздух направляется через систему дозирования песка, а песок выдувается через водосточные трубы к передней части передних колес в направлении движения. При температуре ниже 5 ° C (41 ° F) эта система нагревается, и песок регулярно перемешивается внутри контейнеров.
В целях сохранения гребня колеса биоразлагаемый жир / масло автоматически распыляется сжатым воздухом в канал между гребнем колеса и поверхностью переднего колеса в зависимости от текущей скорости.
На крыше кабины каждого машиниста есть два свистка, которые издают предупреждающие звуки с частотой 370 и 660 Гц. Эти свистки активируются через клапан давления, расположенный на полу кабины у ног водителя, или через пневматические кнопки, расположенные вокруг кабины водителя.
Два пантографа типа DSA 350 SEK (распознаваемые как полупантографы, в отличие от полных пантографов в форме ромба) были первоначально разработаны Дорнье, и построен в Берлине-Хеннигсдорфе. Сегодня фирма Stemman-Technik GmbH из Шюттдорфа производит и продает эти устройства. Они весят 270 кг (600 фунтов ).
Пантографы привинчиваются к крыше в трех точках. Пантограф 1 подключен непосредственно через крышу к главному выключателю в машинном отделении; пантограф 2 соединен кабельным сращивателем, идущим вдоль боковой стены машинного отделения, с главным выключателем. Контактные башмаки оснащены системой контроля на случай поломки контактных башмаков. Внутри контактного башмака, который изготовлен из графита, проходит воздушный канал, в котором избыточное давление. В случае поломки воздух выходит, вызывая автоматическое втягивание пантографа, предотвращая возможное повреждение контактного провода верхнего уровня.
Пантографы поднимаются с помощью сжатого воздуха, который подается на подъемный цилиндр под давлением 5 бар (500 кПа или 73 фунта на кв. Дюйм). Подъем пантографа занимает 5 секунд, а втягивание - 4 секунды. Контактный башмак прижимается к контактному проводу с регулируемым давлением от 70 до 120 Н (от 16 до 27 фунтов f). Водитель управляет пантографом с помощью кнопки на рабочем столе водителя (настройки «Вверх», «Вниз» и «Вниз + шлифование для экстренных случаев»). Выбор того, какой пантограф использовать, может быть оставлен водителю на усмотрение локомотива, который будет автоматически использовать задний пантограф в направлении движения, или, в случае двойного направления движения, когда два локомотива соединены, это будет передний пантограф на передний локомотив и задний пантограф на заднем локомотиве. В противном случае водитель с помощью переключателя, расположенного на столе управления аккумулятором в кабине водителя 1, может поднять один или другой, или оба вместе. Это в первую очередь преимущество при маневрировании / переключении, где в противном случае переход с одной кабины водителя на другую означал бы автоматическое переключение с одного пантографа на другой. В случаях, когда пантограф переключается, сначала поднимается блок, который находился в нижнем положении, и как только он успешно подталкивается к контактному проводу, пантограф, который находился в эксплуатации, опускается.
Сжатый воздух для подъема и опускания пантографа, а также для системы контроля контактных башмаков подается через два шланга с тефлоновым покрытием на крыше, которые должны выдерживать 15000 вольт контактного провода. вольтаж.
В отличие от локомотивов других классов, трансформатор класса 101 подвешен под полом машинного отделения на раме, что позволило получить очень чистую и лаконичную конфигурацию двигателя. комната. Это также привело к тому, что конструкция трансформатора сильно отличалась от предыдущих локомотивов. Танк изготовлен из легкой стали, но должен быть достаточно прочным, чтобы выдержать небольшой сход с рельсов или другую аварию; поэтому некоторые участки были усилены более прочными сварными секциями.
Трансформатор имеет семь электрических катушек:
Трансформатор охлаждается хладагентом из смеси сложного эфира и полиола, который рециркулирует двумя автономные герметичные мотопомпы; эти насосы делают возникновение утечек практически невозможным. Каждый насос можно изолировать отдельно, поэтому его легко заменить. В случае выхода из строя одного насоса хладагент остается в баке трансформатора; трансформатор способен обеспечивать мощность 65% от полной мощности всего с одним работающим насосом.
Кабина водителя на DB класса 101 Агрегаты класса 101 оснащены автоматической системой управления приводом и тормозом (AFB или Automatische Fahr- und Bremssteuerung), которая помогает водителя и обеспечивает максимально возможное ускорение и торможение во всех возможных условиях. AFB также может поддерживать постоянную скорость локомотива.
Класс 101 также был оснащен системой Superschlupfregelung («супер-контроль скольжения»), которая контролирует максимальное количество оборотов колес в минуту и может автоматически ограничивать обороты, чтобы избежать повреждения поверхности колеса. или включите песок. Это позволяет максимально увеличить функциональное сцепление колеса с рельсом. Эта система требует очень точной информации о текущей скорости, что привело к установке радарной системы в полу локомотива, которая отправляет необходимые данные о скорости в компьютерную систему. Оказалось, что радар не нужен, и что эта система управления хорошо работает без данных, предоставляемых радаром.
Локомотивы также оснащены разработанной ABB компьютеризированной 16-битной системой управления MICAS S. Управление, мониторинг и диагностика транспортного средства осуществляются с помощью шинной системы. Этот тип системы означал значительное сокращение количества проводов, особенно по сравнению с классом 120 ; большая часть проводки размещена в боковых стенках кузова.
Центральный блок управления (ZSG), который является ядром системы, присутствует дважды для резервирования. Все данные, которые собираются различными бортовыми системами, отправляются в ZSG для обработки, а все команды, влияющие на транспортное средство, исходят от ZSG.
ZSG состоит из 4-х процессоров, которые контролируют системы управления поездом и системы безопасности, включая систему мертвеца. Система безопасности также включает в себя PZB 90, который обеспечивает соблюдение сигналов и других правил (например, приближение к сигналу остановки на высокой скорости, нарушение предписанной скорости) и при необходимости может остановить поезд посредством экстренного торможения. Еще одна система безопасности - LZB 80, которая поддерживает постоянный контакт поезда с центральным пунктом управления, где отслеживаются местоположение и скорость всех поездов на линии. В локомотивах 101, 140–144 проходит испытания Европейская система управления поездом (ETCS), которая выполняет аналогичные функции, которые только что описаны, но предназначена для проведения в масштабах всей Европы.
В системы управления также включена электронная таблица расписания EBuLa, которая помогает отслеживать запланированное время, скорость, временные ограничения скорости и другие отклонения на линии, которая установлена на каждом поезде DB AG..
Диагностическая система DAVID также была усовершенствована на основе версии ICE в классе 101. Эта система позволяет отслеживать и диагностировать отказы и предоставляет возможные решения в режиме реального времени водителю и сервисной станции. Кроме того, сокращается время обслуживания, поскольку область обслуживания может подготовиться к уже выявленным проблемам, запрашивая систему в любое время, а не только в определенных точках сети, как в случае с версией этой системы ICE.
Класс 101, буксирующий поезд InterCity на скорости. Первоначальный план предполагал, что класс 101 должен базироваться в одном из основных узлов междугородного сообщения в Германии, а именно во Франкфурте.. Изменения в локомотивах, внесенные в него станцией оконечного типа, позволили бы идеально согласовать график работы и работы по техническому обслуживанию этих локомотивов.
Затем выяснилось, что из-за постоянно растущего числа поездов ICE с контрольными вагонами, прибывающих во Франкфурт, решение DB запускать только двухтактные поезда на вокзал Франкфурта и необходимые большие инвестиции Чтобы создать на станции новое высокотехнологичное железнодорожное депо, этот план был пересмотрен. В то же время в хорошо известном депо ICE в Гамбурге -Эйдельштедте были созданы резервные мощности, так как депо было построено для размещения поездов ICE с 14 центральными вагонами, и только 12 центральных вагонов находились в эксплуатации. используемый. Эти свободные мощности теперь будут использоваться для обслуживания блоков класса 101.
В течение первых лет работы на этом складе производитель Adtranz для выполнения своих гарантийных обязательств разместил команду из 15 сотрудников в Гамбурге-Эйдельштедте. В 2002 году еще присутствовали два представителя Adtranz.
Создание локомотивов класса 101 в Гамбурге по-прежнему казалось DB более рентабельным, чем строительство нового депо в другом месте, хотя это означало найм новых машинистов в Гамбурге для иногда сложных, но необходимых маневровые / коммутационные работы. База на относительном «форпосте» на крайнем севере Германии также создавала проблемы с графиком обслуживания подразделений.
Каждые 100 000 км локомотивы класса 101 отправляются в Гамбург для периодического технического обслуживания (Frist), где решаются незначительные технические проблемы. Это депо также оснащено токарным станком под полом для перепрофилирования шин. Локомотивы были отправлены в главный железнодорожный цех (Ausbesserungswerk, или AW) в Нюрнберге для капитального ремонта в течение первых лет; из-за проблем с емкостью на этом AW они иногда вместо этого отправлялись производителю в Кассель. В настоящее время AW в Дессау отвечает за капитальные работы по техническому обслуживанию единиц класса 101.
Портал поездов 
Портал Германии  | Викискладе есть медиафайлы, связанные с DBAG Class 101. |
