Подвижной состав метрополитена.

К подвижному составу относятся моторные вагоны, предназначенные для перевозки пассажиров, специальные вагоны (технического назначения) и моторно-рельсовый транспорт для перевозки хозяйственных грузов, приводимый в движение от собственного источника - двигателя внутреннего сгорания.

Моторный вагон приводится в движение электродвигателями, которые получают электроэнергию через токоприемники от контактного рельса.

Каждый вагон метрополитена состоит из механической и электрической части, а также пневматического оборудования.

К механической части вагона относятся кузов, рамы двух тележек, колесные пары, тяговый привод, рессорное подвешивание, тормозное оборудование и сцепные устройства. Колесные пары вагона приводятся во вращение тяговыми двигателями. Валы тяговых двигателей соединены с осями колесных пар карданными муфтами и зубчатыми передачами (редукторами). На вагонах метрополитена получил применение индивидуальный тяговый привод, при котором каждая колесная пара приводится во вращение своим тяговым двигателем. Электрическая часть вагона, кроме тяговых двигателей, содержит множество различных аппаратов, предназначенных для пуска тяговых двигателей, изменения скорости и направления движения вагона, электрического торможения, защиты оборудования от перегрузок и токов короткого замыкания, а также аппараты вспомогательных цепей и цепей управления. Для увеличения полезного объема пассажирского салона и безопасности пассажиров все основное электрооборудование подвешено под кузовом вагона на его раме.

Тяговыми двигателями и другими электрическими аппаратами, находящимися под напряжением контактной сети, управляют дистанционно из кабины машиниста. Система дистанционного управления применятся на всех вагонах метрополитена. В качестве источника питания системы управления используются аккумуляторные батареи, установленные на вагонах.

Головные вагоны имеют кабину машиниста, в которой находятся основные аппараты управления поездом и кран машиниста. Это позволяет управлять поездом из любого вагона и поэтому на конечных станциях не требуется выполнять никаких маневров и перестановок вагонов: машинист лишь должен перейти из головного вагона в хвостовой, который при движении поезда в обратном направлении становится головным. Пневматическое оборудование вагона создает запас сжатого воздуха, с помощью которого можно выполнять служебное и экстренное пневматическое торможение поезда, автоматическую работу раздвижных дверей, электрических аппаратов, звукового сигнала, стеклоочистителей и пр.

Первыми вагонами на трассах Московского метрополитена были вагоны А и Б, построенные в 1934 – 1938 гг. Поездная единица этих вагонов – секция, составлялась из одного моторного и одного прицепного вагонов.

В 1940 году на Мытищинском машиностроительном заводе (ММЗ) была изготовлена первая партия вагонов Г. Великая Отечественна война задержала выпуск этих вагонов, и их серийное изготовление было начато только в 1947 г. Все вагоны Г – моторные, каждый оснащен четырьмя двигателями, что позволило получить более высокие ускорения пуска и замедления при торможении, повысить пропускную способность линий. На вагонах Г в качестве рабочего впервые был применен электрический реостатный тормоз.

Фото. Вагон серии А Фото. Вагон серии Г

В 1956 г. начался серийный выпуск более совершенных по конструкции вагонов «Д». Эти вагоны имеют динамические показатели, такие же, как вагоны Г и в то же время выгодно отличаются от них в весовом отношении. Другое преимущество этих вагонов заключается в подвешивании тяговых двигателей к раме тележки (на вагонах А, Б и Г тяговые двигатели опирались на ось колесной пары) и передаче крутящего момента на колесную пару через карданную муфту. В результате этого снизилось воздействие вагона на путь и улучшились условия работы двигателей, так как они подрессорены вместе с рамой тележки относительно ходовых частей. На вагонах Д впервые установлена комбинированная автосцепка, при которой меньше сила толчков и соударений вагонов при движении, а также упрощается обслуживание вагонов локомотивными бригадами.

В 1963 г. ММЗ начал выпускать вагоны Е, которые впоследствии неоднократно подвергались модернизации. В результате имеются несколько модификаций этой серии: Ем, Еж, Еж3 и другие, различающиеся электрическим оборудованием и системами управления.

Фото. Вагон серии Д Фото. Вагон серии Е

Вагоны Еж3 выполнены двух видов – головные и промежуточные, имеющие каждый кабину управления, что дает возможность при необходимости управлять составом из любого вагона. Головные вагоны отличаются от промежуточных тем, что кабины управления оснащены дополнительным оборудованием: аппаратурой автоматического управления поездом и автоматического регулирования скорости, системой резервного управления поездом, позволяющей эвакуировать поезд с линии при неисправном электрооборудовании; радиостанцией для связи с поездным диспетчером; установкой радиооповещения пассажиров и др.

Фото. Вагон серии 81-717(714) Фото. Вагон серии 81-740(741) «Русич»

С 1977 г. на базе вагонов Еж3 серийно выпускаются вагоны новой модификации – модели 81-717 и 81- 714. Вагон 81-717 выполнен головным с кабиной управления, а вагон 81-714 – промежуточным без кабины со скрытым пультом управления для маневрирования. Вагоны имеют тяговые двигатели повышенной мощности, модернизированные электрические цепи применительно к новым тяговым двигателям, люминесцентное освещение, кабину, оборудованную для управления поездом одним лицом; увеличена прочность кузова, применены новая междувагонная электроконтактная коробка автосцепки и другие вспомогательные узлы. Вагоны имеют более высокую конструкционную скорость. На вагонах моделей 81-717, 81-714 предусмотрена возможность подключения внешних средств диагностики электрооборудования. Вагоны моделей 81-717.5 и 81-714.5 являются модернизацией вагонов 81-717 и 81-714. Их серийное производство освоено на Мытищинском машиностроительном заводе в 1988 году.

В 2002 году Мытишинский машиностроительный завод начал испытания, а в 2003 году – серийный выпуск вагонов нового поколения 81-740; 81-741 «Русич». Данный тип подвижного состава имеет принципиальные конструкционные отличия от всех ранее эксплуатируемых серий:

-двухсекционная конструкция кузова, установленная на три тележки (две крайние – моторные, одна промежуточная – не моторная), что позволяет эксплуатировать подвижной состав на линиях с большим количеством кривых участков пути малого радиуса;

-кузов вагона выполнен из нержавеющей стали, что позволяет увеличить его износоустойчивость, в качестве боковых, торцевых и дверных оконных блоков применены тонированные стеклопакеты, что улучшает шумоизоляцию и повышает комфорт перевозок пассажиров;

-вентиляция принудительная. Функцию вентиляции и обогрева выполняет система обогрева и вентиляции салона (СОВС), что также улучшает шумоизоляцию и повышает комфорт перевозок пассажиров;

-центральное пневматическое подвешивание кузова обеспечивает плавность хода и гасит поперечные колебания кузова, что повышает комфорт перевозок пассажиров;

-установлен новый тип тягового привода, с асинхронными тяговыми двигателями переменного тока, что позволило увеличить мощность тягового привода практически в два раза по сравнению с применяемыми тяговыми приводами с двигателями постоянного тока;

-тяговая передача III класса, с опорно-рамным подвешиванием и подрессориванием корпуса редуктора относительно оси колесной пары, что позволило жестко соединить тяговый двигатель и корпус редуктора в единый моторно-колесный блок, и также жестко установить его на раме тележки, что позволяет повысить износоустойчивость механизмов и повышает плавность хода. Ранее на подвижном составе метрополитена применялись тяговые передачи I и II класса. Тяговая передача I класса с независимым опорно-рамным подвешиванием тягового двигателя (вторая опора - на ось колесной пары через моторно-осевые вкладыши) и редуктора (опора на раму тележки) применялась на вагонах типов А; Б и Г. Тяговая передача II класса с независимым опорно-рамным подвешиванием тягового двигателя (без опоры на ось колесной пары) и редуктора применялась на вагонах типов Д; Е и 81-717; 81-714;

-принципиально новая конструкция дверного оборудования прислонно-сдвижного типа, с давлением в дверной магистрали 6 атм.;

-принципиальные отличия от всех ранее эксплуатируемых типов в части оборудования рабочего места машиниста: увеличена площадь кабины управления, установлено комфортабельное кресло машиниста с пневматической подставкой, регулируемое по высоте, а также с регулировкой подголовника, подлокотников, наклона спинки и подушки сиденья; в потолочной части кабины установлен кондиционер, работающий как в режиме охлаждения, так и в режиме обогрева воздуха;

-в качестве устройств для наблюдения за посадкой и высадкой пассажиров на станциях, а также за наблюдением за состоянием подвижного состава применена система видео наблюдения с выводом изображения на монитор и ручным (кнопочным) управлением видео камерами;

-в качестве системы управления и диагностики применена система «Витязь – 1М».

Система «Витязь – 1М» обеспечивает следующие функции:

- управление поездом и вагонным оборудованием в режиме ручного управления с учетом авторежима;

- автоматическое ограничение скорости поезда по сигналам с рельсовой линии;

- обеспечение управления отдельным вагоном при маневровых работах;

- сигнализацию о допустимой, предупредительной и текущей скоростях;

- обеспечение технической диагностики вагонов поезда и сигнализации о неисправностях вагонного оборудования и самой системы;

- обеспечение обмена информации между блоками системы;

- ввод информации с устройства первоначального ввода и вывод информации на устройства отображения информации.