Brytyjskie koleje HS4000 - British Rail HS4000
| HS4000 "Pustułka" | |||||||||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
 HS 4000 w Barrow Hill Day Open 1971
| |||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||
HS4000 Kestrel była prototypową lokomotywą spalinową dużej mocy, zbudowaną w 1967 roku przez Brush Traction w Loughborough jako demonstrator technologii dla potencjalnych przyszłych zamówień British Rail i eksportowych. Numer lokomotywy to połączenie inicjałów Hawker Siddeley (właścicieli Brush Traction) i mocy silnika Diesla Sulzer (4000 KM), co czyni ją najpotężniejszą lokomotywą zbudowaną przez tę firmę.
Miał układ kół Co-Co i był wyposażony w silnik Sulzer 16LVA24 o mocy 4000 koni mechanicznych (3000 kW) zapewniający maksymalną prędkość 110 mph (180 km/h) i ważył 133 tony. Został pomalowany w liberię w kolorze żółtej ochry z szeroką czekoladowo-brązową opaską wokół dolnej części ciała, oddzieloną cienką białą linią biegnącą wokół ciała.
Tło i projekt
W połowie lat 60. brytyjska kolej wyprodukowała specyfikacje dla lokomotyw typu 5 ważących mniej niż 126 ton o mocy ponad 3000 KM (2200 kW) do pracy zarówno pasażerskiej, jak i towarowej. Brush Electric Engineering Ltd. ( Brush Traction ) we współpracy z Sulzer Brothers Ltd. odpowiedział lokomotywą o mocy 4000 KM (3000 kW) do wyceny British Rail. Nadwozie, detale zewnętrzne, konsola kontrolna i kolorystyka zostały zaprojektowane przez EGM Wilkes z „Wilkes & Ward” (później Wilkes & Ashmore, firma zajmująca się projektowaniem przemysłowym z siedzibą w Horsham, West Sussex). Zasadą projektową było to, że pojedynczy silnik wymagałby mniej konserwacji niż pojazdy dwusilnikowe, a bardzo duża moc oznaczałaby, że podwójne kursowanie pociągów towarowych byłoby niepotrzebne.
Silnik wysokoprężny
Szczotka stosuje Sulzer 16 cylindra Vee 16LVA24 silnik jest wykonany z Winterthur . Poprzednie doświadczenia z 12-cylindrowym, dwurzędowym silnikiem Sulzer 12LDA28 z dwoma wałkami równoległymi poszły dobrze, ale największą mocą Sulzera w tej formie był silnik 12LDA31 o mocy 2350 KM (1750 kW). Silniki widlaste nie tylko zapewniały ponad 3000 KM (2200 kW), ale dzięki zastosowaniu jednej korby z konsekwentnie lżejszym blokiem silnika (w porównaniu z konstrukcją dwurzędową) zapewniały lepszy stosunek mocy do masy.
Silnik to czterosuwowy, turbodoładowany silnik chłodzony olejem, w którym olej jest chłodzony wodą w wymienniku ciepła, a wodą w chłodnicach. Średnica tłoka wynosi 240 mm przy skoku 280 mm.
Do ładowania akumulatorów, rozruchu silnika itp. użyto mniejszego generatora pomocniczego (~40 kW).
Przekładnia elektryczna i pomocniczy układ elektryczny
Aby przekazać tę moc do szyny, Brush wykorzystał bezszczotkowy, trójfazowy alternator o wyraźnym biegunie, połączony z obwodem prostowniczym złożonym z 84 diod krzemowych, wytwarzających ~2500 kW mocy dla trakcji elektrycznej z silnika wysokoprężnego. Alternator pomocniczy, również bezszczotkowy i wytwarzający trójfazową energię elektryczną, dostarczał ~500 kW do elektrycznego ogrzewania pociągu, a także zasilał wentylatory elektryczne itp. w lokomotywie. Wirniki obu alternatorów były zasilane elektrycznie prądem stałym wytwarzanym przez wyprostowaną moc alternatorów bezszczotkowych.
Każda z 6 osi była napędzana indywidualnym silnikiem trakcyjnym, który był czterobiegunowym typem wentylacji. Połączenie osi z silnikiem odbywało się za pomocą przekładni redukcyjnej (zapewniającej prędkość maksymalną 180 km/h), a następnie za pomocą elastycznego wału drążonego napędzającego oś.
Wentylatory (dmuchawy) do chłodzenia silników trakcyjnych i chłodnic silnika były typu asynchronicznego trójfazowego, silniki napędzające sprężarki, pompy, wentylatory hamulca dynamicznego (rezystancyjnego) itp. były silnikami prądu stałego.
Układ hamulcowy
Hamowanie lokomotyw było próżniowe, pneumatyczne (wysokie ciśnienie) lub dynamiczne ( elektryczne hamowanie rezystancyjne regeneracyjne ). czujniki prędkości automatycznie określają rodzaj hamowania do zastosowania. Dodatkowo zamontowano hydraulicznie uruchamiany hamulec postojowy .
Urządzenia elektryczne
Do sterowania napięciem i mocą, w tym monitorowania poślizgu kół i temperatury silnika, zastosowano moduły półprzewodnikowe typu plug-in .
Budowa nadbudowy
Po bokach lokomotywy zastosowano konstrukcję kratownicową Warrena ze spawaną, naprężoną stalową powłoką, która w całości podtrzymywała poprzeczne obciążenie silnika głównego.
Wózki
Ramy boczne wózka były jednoczęściowej konstrukcji odlewanej z zawieszeniem na sprężynach śrubowych, połączone 4 poprzeczkami; dwa wewnętrzne i dwa na każdym końcu
Po katastrofie kolei Hither Green , British Rail wydała dyrektywę, zgodnie z którą wszystkie lokomotywy powinny mieć nacisk na oś nie większy niż 21 ton. Chcąc się do tego dostosować, Brush wyposażył lokomotywę w zmodyfikowane wózki British Rail Class 47 . Lżejsza konstrukcja i silniki trakcyjne pomogły, ale próba ostatecznie zakończyła się niepowodzeniem, pozostawiając Kestrel z 22,5 tonami na oś. Kestrel był nadal używany, ale problem z masą osi przyczynił się do decyzji o sprzedaży lokomotywy, a wcześniej, w marcu 1971 r., oryginalne wózki zostały zmodernizowane.
Kabiny
Kabina kierowcy jest przymocowana do ramy poniżej za pomocą gumowych łączników. Kontrole kierowcy były podobne do tych w klasie 47.
Kariera zawodowa
Kolej brytyjska
Budowa lokomotywy (Fabryka szczotkowa nr 711 z 1967 r.) rozpoczęła się w 1966 r. i została ukończona do 1967 r. Jednak lokomotywa znacznie przekroczyła limit nacisku na oś 20 ton określony przez British Rail dla potrzeb zamówień. Lokomotywa została oficjalnie przekazana BR 29 stycznia 1968 roku na stacji Marylebone . Przebiegi testowe przeprowadzono zarówno z taborem pasażerskim, jak i towarowym; lokomotywa była używana głównie do ciągnięcia ciężkich pociągów towarowych - w tym pociągu węglowego o masie ponad 2000 ton - lokomotywa osiągnęła 88% dyspozycyjność po 14 000 mil (23 000 km).
Po zamontowaniu nowych wózków lokomotywa znalazła zastosowanie w pospiesznych pociągach pasażerskich. W przypadku usługi londyńskiego King's Cross do Newcastle opisanej dla operacji British Rail Class 55 („Deltic”) jednostka była o 14 minut szybsza niż wymagana, mimo że nowe silniki trakcyjne oznaczały zmniejszenie mocy na kolei.
W marcu 1971 został wycofany ze służby w Wielkiej Brytanii i odesłany do Brush do ponownego montażu.
Sprzedaż do Związku Radzieckiego
Lokomotywa została sprzedana Związkowi Radzieckiemu w 1971 roku za 127 000 funtów, a następnie przetransportowana z doków Cardiff do doków Leningradu przez MV Krasnokamsk w lipcu 1971 roku. Ogólnounijny Instytut Naukowo-Badawczy Transportu Szynowego w Szczerbince, gdzie zmieniono go na 1520 mm ( 4 stopy 11+27 ⁄ 32 in) i testowane na kołowej kolei próbnej, a także używane w niektórych częściach rosyjskiej sieci kolejowej.
Po testach lokomotywy silnik usunięto do testów statycznych, a pudło lokomotywy dociążono do wykorzystania w testach z dużym obciążeniem innych pojazdów.
Uważa się, że pozostałości pojazdu zostały zezłomowane w 1993 roku.
Wnioski
Zjednoczone Królestwo
Lokomotywa nie zaowocowała kolejnymi rozkazami.
Rosja
Niektóre spostrzeżenia rosyjskich inżynierów kolejowych odnoszą się do różnych praktyk między rosyjskim i brytyjskim projektowaniem lokomotyw, a konkretnie:
- Ze względu na mniejsze skrajni ładunku w Wielkiej Brytanii, okna kabiny zostały ustawione zbyt nisko, aby można było zobaczyć sygnały, gdy kierowca stoi.
- Przejścia były zbyt wąskie.
- Wózki uznano za zbyt duże.
- Wymóg zawieszenia silnika i kompresora poniżej ramy głównej uznano za nietypowy.
- Konstrukcja poszycia obciążonego została uznana za nieodpowiednią z powodu korozji zwiększającej podatność na osłabienie strukturalne, ponieważ poszycie nośne jest cienkie i spawane punktowo.
Zainteresowanie wzbudziły łożyska osi, przekładnia trakcyjna i sferyczne przeguby gumowo-metalowe w zawieszeniu.
Rozwój
Część technologii HS4000 została wykorzystana do stworzenia podstawy lub ulepszeń w kolejnych lokomotywach budowanych w Związku Radzieckim.
Modele
HS4000 "Pustułka" jest produkowany jako zestaw i gotowy do jazdy w skali OO przez Silver Fox Models.
Heljan z Danii wyprodukował bardzo szczegółowy model Kestrel w skali OO, w ramach limitowanej serii 4000 sztuk.
Swanley New Barn kolejowy w Swanley, Kent, prowadzi 7 1/4 cala skrajni overscale wersję do „Kestrel”, który został zbudowany przez Mardyke Miniaturowe Kolei. W przeciwieństwie do pełnego rozmiaru, ten model to diesel-hydrauliczny.
Referencje i uwagi
Uwagi
- ^ Zważono w Derby w dniu 22 stycznia 1968 r., co dało wynik z nadwagą.
- ^ Szacowana, w pełni załadowana, docelowa masa całkowita.
- ^ Utrzymana maksymalna prędkość w oparciu oprzekładnię silnika trakcyjnego
- ^ Maszyny z wysuniętymi biegunami Ogólny opis maszyn z wysuniętymi biegunami jako zarówno silników, jak i generatorów mysite.du.edu
- ^ tj. nie typu magnesu trwałego
- ^ Tak więc alternatory wzbudnicy i wirnik głównego alternatora były współosiowe i połączone, a diody prostownicze również podlegały ruchowi obrotowemu
-
^ Patrz ru:Экспериментальная кольцевая железная дорога ВНИИЖТ : Eksperymentalna kolej próbna VNIIZhT w rejonie Jużnoje Butowo . VNIIZhT ( ВНИИЖТ ) jest rosyjski instytut badawczy kolejowego transportu kolejowego ( Всероссийский научно-исследовательский институт железнодорожного транспорта )
Zobacz Экспериментальное кольцо ВНИИЖТа zarchiwizowanych 12 września 2009 w Wayback Maszyn 'Experimental pierścienia VNIIZhT' www.vniizht.ru
Bibliografia
Źródła
- Stevens-Stratten, SW; Carter, RS (1978). Silniki wysokoprężne linii British Rail . Shepperton: Ian Allan Ltd. ISBN 978-0-7110-0617-1.
- Toms, George (1978). Lokomotywy spalinowe szczotkowe, 1940-78 . Sheffield: Publikacje gramofonowe. Numer ISBN 978-0902844483. OCLC 11213057 .
- Егунов, П. (2000). "Тепловоз "КЕСТРЕЛ" "z powrotem w ZSRR... " " [Lokomotywa Diesla Pustułka wróciła do ZSRR...] (PDF) . Локотранс (po rosyjsku). 47 (9): 14-17. Zarchiwizowane z oryginału (PDF) w dniu 19 lutego 2014 r . Pobrano 19 lutego 2014 .
- Webb, Brian (1978). Lokomotywy Sulzer Diesel firmy British Rail . Dawida i Karola. Numer ISBN 0715375148.
Dalsza lektura
- Marsden, Colin J.; Fenn, Graham B. (1988). Lokomotywy spalinowe British Rail Main Line . Sparkford: Haynes. s. 26–29. Numer ISBN 9780860933182. OCLC 17916362 .
Zewnętrzne linki
- „HS4000 w 1985 roku” . Zdjęcie HS4000 w Rosji w złym stanie technicznym, wciąż w barwach Hawker Siddeley.