Электропоезд ЭД4М (модель 62.301) является модификацией электропоезда ЭД4 и имеет ряд конструктивных отличий, повышающих его технический уровень и комфортность. Так, изменен вид лобовой части головного вагона, на головных вагонах установлены электронные маршрутные указатели, а в салонах - информационные табло. Внедрены стационарные устройства аэрозольного пожаротушения, система сигнализации о загораниях и неисправностях.
На новом поезде применили дискретные устройства избыточного скольжения (ДУКС) для автоматического обнаружения боксования и юза колесных пар, кроме того, улучшили планировку кабины машиниста, использовали новые цветовые решения окраски вагонов и интерьера. Для улучшения условий труда на ЭД4МК устанавливают современное кресло машиниста КЛ-7500. Кресло не имеет аналогов в России, в нем предусмотрен виброзащитный пружинный механизм, предохраняющий машиниста от вредного воздействия вибрации. Спинка сидения снабжена регулируемой поясничной опорой. Высота сидения и угол наклона спинки кресла регулируются. Сидение перемещается вперёд-назад и разворачивается на 360*. Раздвижные подлокотники могут откидываться и фиксироваться в различных положениях. Важно, что машинист может регулировать положение кресла, не покидая рабочего места. Конструкция механической части электропоезда ЭД4М в целом аналогична конструкции поездов, ранее выпущенных на Демиховском машиностроительном заводе. Однако имеются некоторые отличия. Так, на одном из торцов оси каждой колесной пары установлены осевые датчики противоюзно-противобоксовочного устройства. ДУКС служит для автоматического обнаружения юза или боксования. Оно выдает сигналы в систему управления тяговыми двигателями или на сбрасывающие электропневматические клапаны для прекращения юза или боксования. Таким образом, при пуске и торможении контролируется нормальное вращение каждой колесной пары.
В тормозном башмаке рычажно-тормозной передачи введен дополнительный шарнир для соединения с тягами подвески, которые укорочены по сравнению с ранее применявшимися. В новой конструкции упразднен пружинный механизм, удерживавший колодки от опрокидывания. В остальном рычажная передача взаимозаменяема с выпускавшейся ранее, причем тележка с измененной рычажной передачей может подкатываться под вагон с тележкой, оснащенной старой передачей.
В центральном рессорном подвешивании изменена конструкция гидравлического гасителя колебаний (демпфера).
Напомним, что при использовании пружинных комплектов врессорном подвешивании наличие гасителя колебаний (демпфера) является обязательным условием. Демпфер ограничивает колебания тележек вагонов, снижает воздействие массы вагона на путь, уменьшает износ деталей вагона и тележки, снижает напряженности в несущих узлах конструкции тележки, придает вагону плавный ход.
Согласно требованиям завода-изготовителя, электропоезд ЭД4М нeобходимо эксплуатировать при зарядном давлении в тормозной магистрали (4,7 ±0,1) ат, на которое должен быть отрегулирован редуктор крана машиниста. При этом максимальное давление в тормозных цилиндрах не должно превышать (3,4 ± 0,2) ат.
Ранее выпущенные вагоны, оборудованные дополнительными резервуарами ("ложными" тормозными цилиндрами) объемом 8 л. (ЭТ2-12л.) нельзя вцеплять в новый электропоезд, на вагонах которого установлены резервуары объемом 16 л. Это может привести к юзу колесных пар из-за различного времени срабатывания тормозов и конечной величины давления в тормозных цилиндрах. При вынужденной совместной эксплуатации вагонов с разными объемами дополнительных резервуаров необходимо заменить резервуар объемом 8, 12 л на резервуар объемом 16 л.
На трубопроводе между тормозными цилиндрами и реле давления установлен сбрасывающий электропневматический клапан 070.000.1, который входит в систему противоюзового устройства ДУКС. В момент возникновения юза тормозные цилиндры данной тележки сообщаются с атмосферным отверстием клапана, и колесная пара расклинивается.
После прекращения юза, когда вращение колесной пары нормализуется, атмосферное отверстие клапана закрывается. Клапан соединяет тормозные цилиндры с реле давления, которое находится в заторможенном состоянии (в режиме перекрыши), и восстанавливает давление в цилиндрах.
Пневматическое устройство УПН-5, состоящее из двух электропневматических вентилей, служит для управления приводом автоматических дверей поезда. Устройство УПН-6 (срывной клапан) выполняет свои обычные функции контроля целостности поездных проводов цепей электропневматических тормозов. При потере питания, устройством оно воздействует на электропневматический клапан автостопа ЭПК. вызывая его срабатывание на экстренное торможение.
Следует отметить, что параллельно катушкам БВ-У, БВ-В, ВЗТ-У, ВЗТ-В, катушкам вентилей КЛТ-П, КЛТ-О, ПТП-М, ПТП-Т, катушкам вентилей реверсивно-тормозного переключателя РТП, контакторам ЛК, ЛКТ, Т, Ш, ОВ, КВК, КО1, КО3, реле ПРП, ПРО, ПРТ, ПРТ1, ПТ, РББ1, РББ2, РБР, РВК, РКВ, РВЗ1, ОС, катушкам вентилей пневматических устройств УПН установлены шунтирующие цепочки ШУ16 или ШУ17. Они представляют собой диод КД209В и резистор сопротивления 2,4 кОм или два последовательно соединенных диода для уменьшения влияния индуктивности катушек при отключении.
Катушки реле ПРП, РББ1, РББ2, ПРТ, ПРТ1, РБР, ПРО, РКВ не имеют ограничивающих резисторов, которые устанавливали с катушками реле старых конструкций. У контакторов ЛК и Ш из схемы изъяты реле-повторители; катушка повторителя ПЛКТ, ранее запараллеливаемая конденсатором, заменена на реле выдержки времени. В некоторых схемах в цепи сигнальной лампы "ЛКиТ" вместо блокировки повторителя ПЛК введен блок-контакт реле времени ПЛКТ как последнего аппарата, завершающего сбор схемы в тяговом или тормозном режиме.
Целость высоковольтной цепи отопления контролируют реле напряжения РН. Теперь его устанавливают не только на моторных, но и на прицепных вагонах. При отсутствии высокого напряжения реле не позволяет собираться схеме отопления: блок-контакты повторителя реле напряжения ПРН введены в цепь катушки реле управления отоплением ПРО.
В схеме управления электрическими печами вместо дорогостоящего терморегулятора применены ртутные термоконтакторы ТК52А. Промежуточное реле ПТР2, управляющее контактором КО3 (включением печей), работает по схеме, аналогичной схеме включения промежуточного реле ПТР1. В цепи управления калориферами термоконтакты замыкаются при температурах 12 и 16 °С, в цепи электрических печей - при 14 и 16 °С.
Реле напряжения компрессора РНК и реле напряжения вентиляторов РНВ питаются от специальных плат Э1 и Э2, которые обеспечивают ограничение напряжения и выпрямление переменного тока, подаваемого на катушки реле. Автоматические выключатели Q54 (ВУ) и Q21 (катушки БВ и ВЗТ) запараллелены транзисторами, управляющими светодиодами, которые загораются при срабатывании указанных выключателей.
В цепь сигнализации введена дополнительная сигнальная лампа "СОТ-Х" - сигнализация отпуска тормоза хвостового вагона (цепь сигнальной лампы "СОТ-Х" подробно рассмотрена в разделе "Сигнализация"), что позволяет выполнить сокращенное опробование тормозов в одно лицо.
Приведены принципиальные и некоторые электрические схемы пускотормозных резисторов (по схеме R1...R9), установленных на крыше моторного вагона, резисторов ослабления возбуждения РОВ-40 (по схеме R10...R15), токоограничивающих резисторов РТ-45, включенных параллельно главным контактам контактора Ш, и ВЗТ (по схеме R23 и R25), установленных под моторным вагоном, демпферных резисторов РД-41 и РД-42 (по схеме R4), установленных на крыше прицепного вагона, и пусковых резисторов РП-43 (по схеме R5), установленных в подвагонном ящике прицепного вагона.
Головной вагон
Шкафы и ящики с высоковольтным оборудованием имеют электрические блокировки безопасности ВПК-2112, двери кабины и двери в салон вагона оборудованы охранной сигнализацией. Расположение шкафов в головном вагоне приведено на рис. 1.8. В шкафу №1 размещена аппаратура управления поездом, вентиляцией кабины, торможения ЭПТ, блок стеклообогрева, трансформатор 1 ТрК (главного компрессора). На стенках шкафа имеются выключатели охранной сигнализации.
В шкафу №2 установлена аппаратура управления компрессором, освещением, отоплением и вентиляцией салона, в шкафу №3 - усилитель и устройство питания системы «Тон», приемопередатчик радиостанции «Транспорт РВ-1», дешифратор и усилитель АЛСН, устройство переговорной аппаратуры «Сигнал».
В шкафу №4 расположена панель с блоком управления преобразователем, амперметр, вольтметр для замера напряжения аккумуляторной батареи, цепей напряжением 220 В и контроля изоляции. В шкафу №5 находится трансформатор управления, электронный блок ДУКС, автоматические защитные выключатели цепей управления и вспомогательных цепей.
На крыше вагона установлены две антенны радиостанции, резистор прожектора РБ-44, блоки демпферных резисторов преобразователя РД-41 и РД-42.
Моторный вагон.
Основное электрическое и пневматическое оборудование расположено под кузовом вагона: два тяговых двигателя и два тормозных цилиндра на каждой тележке, подвагонный ящик (Я-427) с силовыми контакторами, ящик (Я-387) с контакторами отопления и реверсивно-тормозным переключателем, ящик (Я-428) с реостатным контроллером, главным разъединителем, повторителями силовых контакторов, быстродействующий выключатель (БВП-368), индуктивный шунт (ИШ 38), токоограничивающий резистор (РТ-45), резисторы ослабления возбуждения (РОВ-40). Кроме того, под кузовом находятся электровоздухораспределитель, воздухораспределитель, блок управления установки аэрозольного тушения пожара, два воздушных (питательных) резервуара объемом по 78 л, запасной резервуар объемом 55 л, дополнительный резервуар объемом 16 л и герметически закрываемый резервуар емкостью 20 л. Под полом имеется люк для переносного мусоросборника, а также вакуумные патрубки, патрубки во-доснабжения, для механизированной уборки вагона, сбрасывающий клапан и сигнализатор отпуска тормозов.
В лобовом шкафу №1 размещены блок с аппаратурой для пуска вспомогательного компрессора, выключатели ПВУ-5 (АВУ и АВТ), вспомогательный компрессор, маслоотделитель и клапан токоприемника КТ-19. В шкафу №2 расположена аппаратура управления торможением, в шкафу №3 - электроника, управляющая торможением. В шкафу №4 установлены амперметры, измеряющие ток двигателей в режимах тяги и рекуперации, амперметр тока реостатного торможения, вольтметр для измерения напряжения на тяговых двигателях, счетчики электроэнергии, шунты и добавочные резисторы. В шкафу №5 установлены электронный блок ДУКС и колонка ручного тормоза. На крыше установлены токоприемник, два разрядника РВКУ-3.3, помехоподавляющий дроссель ДП-32, блок конденсаторов и 16 блоков пускотормозных резисторов. Высоковольтные провода от
резисторов подведены к реостатному контроллеру по трубам, проложенным по левой боковине вагона. На лобовой и торцевой стенах установлены розетки и штепсели междувагонных соединений.
Прицепной вагон.
Расположение его оборудования подобно рассмотрению оборудования на головном вагоне (кроме кабины машиниста). Под кузовом установлены аккумуляторная батарея , преобразователь , мотор-компрессор , ящик (Я-383) с контакторами высоковольтных вспомогательных цепей и отопления, электровоздухораспределитель , воздухораспределитель , блок управления аэрозольного пожаротушения , два тормозных цилиндра на каждой тележке, два главных резервуара емкостью по 170 л, два пиательных резервуара емкостью по 78 л, запасной резервуар 55 л, резервуаремкостью 16 л, маслоотделитель , сбрасывающие клапаны и сигнализаторы отпуска тормозов .
В шкафу №1 установлена колонка ручного тормоза, в шкафу №2 – аппаратура управления освещением, отоплением и вентиляцией, аппаратура задержки пуска преобразователя и подачи высокого напряжения на крайний прицепной вагон секции, если в электропоезде имеется трехвагонная секция (М+П+П). В шкафу №3 размещены амперметр для контроля тока батареи, вольтметр для измерения напряжения батареи выпрямителя цепей 220 В и контроля изоляции, регуляторы напряжения и частоты преобразователя. В шкафу №4 установлены трансформатор управления, автоматические защитные выключатели, электронный блок ДУКС.
На лобовой и торцевой стенах вагона находятся розетки и штепсели междувагонных соединений, на крыше - блоки демпферных резисторов преобразователя РД-41 и РД-42.