A V63 mozdonyok felépítése

Jákli Imre

Aki ezeket az oldalakat olvassa, abban bizonyára felmerült a kérdés, hogy mi is zúg ebben a 19 méter hosszú kék fémdobozban, amit mi (a Gigant Club) oly nagy tiszelettel veszünk körül. Remélem, hogy ezeket a lapokat elolvasva számos rejtélyre fény derül.

Kívülrõl elsõ pillantásra a mozdony két vége egyformának tûnik, de ha figyelmesebben megnézzük a mozdony tetején és alján található szerkezeteket, akkor azok már nem teljesen szimmetrikus belsõ felépítésre engednek következtetni. Több dolog szembetûnõ lehet: a mozdony tetején levõ "doboz" - ami a transzformátor szellõzõjének a kivezetése - az egyik vége felé el van tolva. A mozdony alján az egyik oldalon tartályokat (1. ábra), a másik oldalon pedig egy ládát láthatunk (2. ábra), amely az akkumulátorokat rejti. A látható dolgokon kívül természetesen a géptér még több eltérést tartogat. Azért, hogy a mozdony két végét meg lehessen különböztetni, az egyik végét 1-gyel a másikat 2-vel jelölik. (A továbbiakban én is ezt a jelölést használom.)
1. ábra

2. ábra

Géptérben található berendezések

Ha benézünk a mozdony gépterébe, akkor sem árul el a Gigant túlságosan sokat magáról (3. ábra). Egy szûk folyosót láthatunk mindenféle szekrényekkel és itt-ott tartályokkal csövekkel, vastag piros vezetékekkel, motorokkal. Az alábbi 4. ábra próbálja illusztrálni, hogy a Gigantban hogyan helyezkednek el a egyes berendezések. A könnyebb áttekinthetõség érdekében különbözõ színeket használtam összetartozó funkciójú egységekhez.
3. ábra

4. ábra

A fõáramkörhöz tartozó berendezések


5. ábra

1. Fõtranszformátor

A mozdony 25kV 50Hz-es váltakozóáramot kap a hálózatból. Ahhoz, hogy ebbõl a vontatáshoz, a különbözõ segédüzemi berendezések üzemeltetéséhez és a vonatfûtéshez megfelelõ feszültség álljon rendelkezésre a primer feszültséget le kell transzformálni. A fõtranszformátor adatai:
6. ábra
TekercsFeszültség (V)Áram (A)Teljesítmény (kVA)
Primer250001944840
Szekunder
(vontatómotorkör táplálás)
4 x 5684 x 21304 x 1210
Fûtés1534580890
Segédüzem
(légsûrítõ, gerjesztés,...)
2841100312

2. Fõüzemi egyenirányító (T1, T2)

A egy-egy fõüzemi egyenirányító látja el forgóvázanként a 3-3 darab vegyes gerjesztésû hullámos egyenárammal táplált vontatómotorokat. A motorok feszültségét a két sorbakapcsolt, követõ vezérlésû, félig vezérelt hídkapcsolású tirisztoros egység szabályozza. Az egyenirányítók névleges kimenõ egyenfeszültsége 900V, állandó árama szekrényenként 3000A (indítóárama 3300A - amivel legfeljebb 5 percig terhelhetõ). Az egyenirányító elemek hûtését 3-3 ventillátor végzi. Ezek jellegzetes magas zúgó hangot adnak a fõmegszakító bekapcsolása után. (A Gigantot egy pályaudvaron a "vájt fülûek" ez alapján könnyedén megtalálják) A 001-037 pályaszámú mozdonyokon az egyenirányítók vezérlését az egyenirányító szekrényében elhelyezett fiókokba épített vezérlõáramkörök végzik. A 037 feletti pályaszámú mozdonyokon a központi szabályzó egységbe épített kártyás rendszerû egyenirányító vezérlést alkalmaznak.
7. ábra

3. Fõáramú szekrény

A fõáramú szekrény tartalmazza a vontatómotorok kapcsolását végzõ motor- és fékkontaktorokat (8. ábra) (Az ábrán a kontaktorokat az ívoltók nélkül láthatjuk), az irányváltót (9. ábra) és a selejtezõhengert (10. ábra) (ezzel forgóvázanként egy motor, vagy a teljes forgóváz, a hozzá tartozó egyenirányítóval együtt kiiktatható). Itt vannak továbbá a vontatómotorok egyenáramú áramváltói és a sorosan kapcsolt ohmos söntök
8. ábra

9. ábra

10. ábra

4. Vontatómotor és fojtótekercs szellõzõ

Simító- fojtótekercsnek és a vontatómotoroknak közös kényszerszellõzésük van. Ezek a szellõzõmotorok adják Gigant repülõgépre emlékeztetõ hangját. A képen jól látható a ventillátor mérete a rajta dolgozó szerelõvel összehasonlítva..

5. Fojtótekercs

A vontatómotorok táplálásához az egyenirányítóból kijutó "egyenáramot" simítani kell. Ezt végzi el a simító- fojtótekercs. Lényegében a szellõzõ ventillátorral egy blokkot alkot.


11. ábra

6. Fékellenállás és szellõzõje

Ha a mozdony 15 km/h-nál nagyobb sebességgel halad, akkor lehetõség van a villamos fék használatára. Villamos fékezésekor a villanymotorokat a mozdony külsõ gerjesztésû generátorként használja és a megtermelt elektromos energiát a fékellenálláson emészti fel. Az ellenállás a fékezéskor erõsen melegszik, mert a villamos fék teljesítménye elérheti az 1500kW-ot. Hûtését a 2-es vonatómotor áramával hajtott ventillátor biztosítja. (Összehasonlításképpen említem meg, hogy a háztartásokban használt villanykályhák teljesítménye 6-10kW körül szokott lenni. Szóval ezzel alaposan be lehetne fûteni.)

7. Segédüzemi egyenirányító (T3)

A mozdony mûködtetését kiszolgáló berendezéseket összefoglaló néven segédüzemnek nevezik. Ide tartozik a légsûrítõ, szellõzõk, akkumulátortöltõ stb. A Giganton a segédüzemi berendezések egy része stabilizált 220V-ról üzemel pl.: egyenirányító szekrények szellõzõmotorjai és a fõtranszformátor olajkeringetõ szivattyúja. A vonatómotor szellõzõket, a transzformátor szellõzõt, a légsûrítõt és a különbözõ motorok külsõ gerjesztõtekercseinek áramellátását a segédüzemi egyenirányító biztosítja. A tirisztoros vezérlés a feszültségszabályzással lehetõvé teszi a segédüzemi hajtómotorok közel azonos áramerõsséggel való fokozatmentes indítását, valamint alacsony hõmérsékleten a szellõzõmotorok téli üzemét (ilyenkor ezek csökkentett fordulatszámmal járnak). A T3 szekrényben található egyenirányító vezérése hasonló a T1 és T2 fõüzemi egyenirányítóéhoz (12. ábra).
12. ábra

A védelmi és vezérlõ áramkörökhöz tartozó berendezések


13. ábra

1. T4 vezérlõszekrény

A T4 szekrény az 1. vezetõállás hátfalán található. Kinézete eltér a 001-036 (14. ábra) és a 037 feletti (15. ábra) pályaszámú mozdonyokon. A mozdony sebesség, áram, fékerõ, gerjesztés szabályzó és védelmi áramköreinek egy része itt található. A 037 feletti pályaszámú mozdonyokon az egyenirányítók (T1, T2 és T3) vezérlését is ide telepítették. Jellegzetes kinézete miatt a 037 feletti pályaszámú mozdonyokon Hi-Fi toronynak is nevezik. Az egyes berendezések mûködése LED-eken követhetõ nyomon.
14. ábra

15. ábra

2. Biztosító szekrény

A biztosítószekrény sem egyforma a sorozaton belül. Ebbe szerelték bele a mozdony berendezéseinek kismegszakítóit és olvadóbiztosítóit, valamint az akkumulátortöltõt és az akkumulátor kapcsolót.

3. Fûtési szekrény

Ebben találhatók a vonatfûtés és vezetõfülke-fûtés kontaktorai (16. ábra), a fûtés fontos védelmi berendezése, a fûtési reteszkulcs (17. ábra). A fûtési reteszkulcs kivételével a fûtési áramkör megszakad. Ennek a kulcsnak a segítségével tudja a fûtési kábelt a fûtési lakatos a vonatra rá ill. lecsatlakoztatni. (Ennek átadását láthatjuk a mozdony vonatra kapcsolásakor vagy lecsatolásakor) Meglepõ módon a fûtési szekrénybe építették be a mozdony ételek tárolására szolgáló hûtõszekrényét. A hûtõszekrény mellett van a segédüzemi átkapcsoló, aminek átállításával karbantartáskor a mozdony egyes berendezései kívülrõl táplálhatók.
16. ábra

17. ábra

4. Túlfeszültség védelmi szekrény (RC)

Ebben találhatók a mozdony belsõ túlfeszültség védelmi áramkörei.

5. Relészekrény

A relészekrény funkciója is változott a sorozaton belül. A központi szabályzós Gigantok (037 feletti pályaszám) vezérlési és védelmi áramköreit a T4 szekrénybe telepítették, ezért azokban a relészekrény szinte üres. Csak az EÉVB és sebességmérõ berendezés elemei, a fogyasztásmérõk (18. ábra), a tolatás/menet átkapcsoló és még egy két relé maradt itt. A többi V63 esetében a fõáramkör vezérlési reléit, a védelmi áramkörök reléit és a védelmek visszaállító kapcsolóit találjuk itt az elõbb felsoroltak mellett (19. ábra).
18. ábra

19. ábra

A levegõellátáshoz kapcsolódó berendezések

Egy mozdonyon számos berendezés mûködik sûrített levegõvel. A legnyilvánvalóbb ezek közül a mozdony és a vonat fékberendezése, de levegõt igényel az áramszedõ vezérlése, a fõmegszakító vezérlése, a kürtök, a homokoló és a mozdony ablaktörlõje is. Sûrített levegõ hiányában a mozdonyt nem lehet üzembe helyezni.


20. ábra

Sûrített levegõt a mozdonyon a légsûrítõ (4) állítja elõ. Innen a levegõ a mozdony alvázára szerelt 4 db 360 literes fõlégtartályba kerûl. Ott van a mozdony levegõkészlete. A fõlégtartályokban a levegõnyomást az automatika 8,8-10 bar között tartja. Innen kapják a sûrített levegõt a különbözõ berendezések. Az önmûködõ fékberendezés (a vonat fékrendszere is ilyen) szerelvényei az L1 (1), míg a kiegészítõ fékberendezés (ez lényegében a mozdonynak a vonattól függetlenül mûködtethetõ fékrendszere) szerelvényei az L2-es levegõállványon (2) találhatók, közvetlenül a vezetõfülke mögött jobb oldalon. Az áramszedõk és a fõmegszakító levegõs alkatrészeit a géptér közepén az L3 levegõs állványon (3) helyezték el. Itt található az akkumulátorról üzemelõ segédlégsûrítõ is, amellyel a mozdony üzembehelyezéséhez szükséges levegõ megtermelhetõ.

1. L1 levegõs állvány

Az L1 levegõs állvány hordozza az önmûködõ fékberendezés mûködéséhez szükséges berendezéseket. Az állvány tetején található egy 400 literes készletlégtartály. Lentebb helyezkedik el a fõvezeték nyomásérzékelõ, a kormányszelep, amely a lelke az önmûködõ fékberendezésnek. Ez a fõvezeték - vonaton végighaladó levegõvezeték - nyomásváltozását érzékelve szabályozza a fékhengerekben a nyomást. A fõvezeték nyomásának csökkenésével egyre növekvõ fékhengernyomást hoz létre. (Mûködésének részleteirõl talán majd máskor fogunk írni.) Mellette helyezkedik el a vonatnemváltó, amely a fékberendezés mûködési módját befolyásolja a fékezett vonat fajtája szerint. Alattuk található a nyomásmódosító, ami a vonat típusától és a sebességtõl függõen elõállítja a szükséges fékhengernyomásokat. Ezen az állványon van a centrifugálszabályzóhoz tartozó légtartály és a relészelep is. A centrifugálszabályzó a sebességtõl függõen módosítja a kialakuló maximális fékhengernyomást. (A "csíkos" gyorsvonati kocsikon is található ilyen.) A berendezés 80 km/h felett kapcsol át a magasnyomású üzemmódba, amikor a fékhengernyomás 8 bar-t is elérheti (errõl a vezetõasztalon egy lámpa tájékoztatja a mozdonyvezetõt). A visszakapcsolás 65 km/h-nál történik meg, és ilyenkor legfeljebb 3,8 bar lehet a fékhengernyomás. Az L1 levegõállványon van az oldószelep, amelyet a mozdonyvezetõ lábánál jobb oldalon levõ pedállal lehet mûködtetni. Ezzel a mozdony önmûködõ fékberendezését lehet feloldani, vagyis a szerelvényt úgy fékezni, hogy a mozdony közben nem fékez. (Ezt általában használni szokták, ha a szerelvény fékezõereje megfelelõ, hogy a mozdony kerékabroncsainak kopását csökkentsék ill. a kerék blokkolásával bekövetkezõ "laposodást" elkerüljék.) Az L1 állványon vannak a villamos és a levegõs fékberendezés együttmûködéséhez szükséges berendezések is. (Persze a lista nem teljes, de talán a fontosabb dolgokról említést tettem.)

2. L2 levegõs állvány

Az L2 levegõs állványon vannak a kiegészítõ fékberendezés szerelvényei, amely kizárólag a mozdony fékezésére szolgál. A vezetõasztal jobb oldalán egy külön karral (Zbr 3,7) mûködtethetõ. Itt is van egy 400 literes készletlégtartály, nyomásmódosító, de nincs például kormányszelep, mert a kiegészítõ fékberendezésnél mûködési mechanizmusa lényegesen eltér az önmûködõ fékétõl. Ezen az állványon vannak többek között az éberségi és vonatbefolyásoló (EÉVB) berendezéshez tartozó szelepek és a légsûrítõ mûködtetését vezérlõ fõlégtartály nyomásérzékelõ.

3. L3 levegõs állvány

Ezen találhatók alulról felfelé haladva a következõ készülékek: 60 literes légtartály, közvetlen felette a segédlégsûrítõ (21. ábra), áramszedõ szelektálóváltó (22. ábra) (ez szabja meg, hogy melyik áramszedõ kerül felengedésre), nyomásmérõk, porfogók, mûködtetõ mágnesszelepek, lecsapoló váltók, légszárító. Az áramszedõ szelektálóváltó lehetõvé teszi egy-egy, vagy mindkettõ áramszedõ felengedését.
21. ábra

22. ábra

4. Légsûrítõ és hajtómotorja

A 23. ábra alján látható a magyar mozdonyokon általánosan alkalmazott 2820 liter/perc szállítóképességû VV 450/150-es légsûrítõ, amelyet egy 19kW (26LE) teljesítményû villanymotor hajt. A kép hátterében jobb oldalon fent található a légszárító, mely a fõmegszakító és az áramszedõk számára szárítja a sûrített levegõt. Ez a készülék az L3 levegõállvány oldalára van felszerelve.
23. ábra

A mozdony tetõszerkezeti elemei

A mozdony tetejére felnézve számos vastag vezetéket, nagy porcelán szigetelõket és a két áramszedõt láthatjuk. Ezek és még egy-két fontos tetõre szerelt berendezés felelõs a mozdony áramellátásáért.


24. ábra

  1. Áramszedõk (26. ábra) - A mozdonyba a felsõvezetékrõl ezeken keresztül jut el az áram.
  2. Fõmegszakító (27. ábra) - Ez a mozdony "fõkapcsolója". Ezzel lehet kikapcsolni a mozdonyt. Kikapcsoláskor jellegzetes csattanó hangot ad.
  3. Primer átvezetõ áramváltó (28. ábra bal oldal) - Ezen keresztül jut be a 25kV-os felsõvezeték feszültség a fõtranszformátorhoz.
  4. Primer túlfeszültség levezetõ (28. ábra jobb oldalán a hosszabb keskeny porcelán) - Ez lényegében a mozdony "villámhárítója", vagyis ha a felsõvezeték feszültség erõsen megnövekszik, akkor ezen a készüléken keresztül folyik majd az áram, nem pedig a fõáramkörön.
  5. Primer feszültségváltó (28 ábra jobb oldalán a lapos tömzsi készülék) - A mozdony védelmi és szabályzó áramkörei számára biztosít táplálást és vezérlõjeleket.
  6. Fõtranszformátor szellõzõ kivezetése (28. ábrán háttérben látható doboz).
  7. Fékellenállás szellõzõ kivezetése (25. ábrán látható barnás rács).
  8. Tetõkijárati ajtó (25. ábra)- Ezen lehet a géptérbõl kijutni a mozdony tetejére. Természetesen csak megfelelõ biztonsági elõírások betartása mellett.
  9. Földelõkapcsoló - A fõmegszakító mindkét kapcsát a mozdonyszekrénnyel és ezen keresztül a sínszálakkal kapcsolja össze.

Tegyünk egy kis sétát a mozdony tetején. Nézzük meg ezeket a berendezéseket:


25. ábra

26. ábra

27. ábra

28. ábra

Ha megemeljük a félpantográf áramszedõt, akkor meglepve tapasztalhatjuk, hogy a nagy mérete ellenére könnyûnek tûnik és könnyen is mozog. (Könyvekbõl megtudhatjuk, hogy az átlagos sarunyomóerõ: 70 N azaz 7 kg.) Erre nagy szükség van menet közben! Csak érzékeltetni szeretném, hogy az áramszedõre micsoda feladat hárul. A V63 mozdonyok egy része akár 140 km/h sebességgel haladhat. Ennél a sebességnél is a réz vezeték és az áramszedõ speciális szén érintkezõje között biztos kontaktusnak kell megmaradnia, mert a szikrázás mind a felsõvezetéket, mind pedig az áramszedõt károsítja. Érdemes elgondolkodni továbbá azon, hogy a felsõvezeték és az áramszedõ csak pár négyzetcentiméteren érintkezik és ezen a felületen kell 100-150A (vagy néha akár 250A) áramerõsségnek folynia 25kV mellett.

Egy apró kitérõként jegyzem meg, hogy a felsõvezeték nem a háztartásokban megszokott vezeték formáját ölti. Annál lényegesen vastagabb, a vonali felsõvezeték 12 mm2 keresztmetszetû réz "rúd". Nem pontosan kör keresztmetszetû, mert a felfüggesztés és rögzítés végett egy bemélyedés fut rajta végig. Azért, hogy az áramszedõ egyenletesen terhelõdjün és kopjon, a felsõvezetéket úgy építik meg, hogy meghatározott mértékben "kígyózzon", vagyis a pálya középvonalátol jobbra-balra kitérjen. Ezzel érik el, hogy az áramszedõ érintkezési felülete egyenletesen használódjon el.

A mozdony forgóvázairól

A V63 sorozatú mozdonyok esetében kétféle forgóvázat használtak. A prototípus (001, 002) és a nullsorozatú (003-007) pályaszámú mozdonyokon a GANZ gyár által kifejlesztett és az M63-as mozdonyokon korábban alkalmazott UFC típusú forgóvázat (29. ábra) alkalmazták. A sorozatmozdonyok alá azonban, a lényegesen jobb futási tulajdonságokkal rendelkezõ, Krupp licensz alapján gyártott forgóvázak (30. ábra) kerültek.


29. ábra


30. ábra

Ezek a forgóvázak a kocsiszekrényhez a forgócsapon (30., 31. ábra) és a 4-4 darab csavarrugón (32. ábra) keresztül kapcsolódnak (amelyek igen jó szekunder rugózást adnak a gépnek).


30. ábra

31. ábra

32. ábra

A forgóvázak három marokcsapágyas felfüggesztésû vontatómotort (33. ábra) rejtenek. A V63 001-es 120 km/h, a V63 002-es eredetileg 160 km/h áttétellel készült (késõbb a 106-os Gigant alá kerültek ezek a forgóvázak). A sorozatmozdonyok 133 km/h áttétellel készültek, de a késõbbiekben felmerült igények alapján 10 darabot 160 km/h alakítottak át (34. ábra). (V63 138, 143-144, 150-156).


33. ábra

34. ábra

Ha bármilyen kérdése, problémája vagy javaslata van, forduljon a V63 Gigant Clubhoz.


Utolsó frissítés: 1998. augusztus 1.