Одновременно с электрификацией участка Хашури — Зетафони производилось усиление пути, что позволило бы использовать здесь электровозы с осевой нагрузкой в 22 тс.
Поскольку отечественные предприятия ещё не имели опыта постройки электровозов, то для работы на Закавказской железной дороге локомотивы заказали иностранным компаниям — американской «Дженерал Электрик» и итальянской «Техномазио Броун Бовери».
Первыми поступили на Закавказскую железную дорогу американские локомотивы. Однако покупка значительного количества таких электровозов была весьма затратной, поэтому вскоре было решено выпускать их на отечественных предприятиях. При этом производить электровозы предполагалось как по американской лицензии, так и по отечественному проекту.
Первый советский электровоз ВЛ19-01, построенный на Московском заводе «Динамо» в 1932 году
Электровоз серии BЛ19-61
Выпуск лицензионного электровоза Сс11, который по конструкции практически не отличался от американского прототипа С10, состоялся в 1932 году.
Проектирование электровоза отечественной конструкции было поручено группе инженеров московского завода «Динамо» во главе с Е.С.Аватковым и X.Я.Быстрицким. В весьма сжатые сроки «динамовцам» удалось создать электровоз, значительно отличавшийся от американского С10, хотя у того и у другого одинаковыми были осевая формула, тяговые двигатели, цепи управления и возможность рекуперации.
Что же касается различий, то их оказалось значительно больше. Так, кузов локомотива выполнили сварным, а не клёпаным, а оборудование было сгруппировано в общей высоковольтной камере. Существенно отличались от американских непривычно выглядевшие угловые балансиры тормозной рычажной передачи и расположенные вертикально тормозные цилиндры. Песочницы, установленные на тележках электровоза, могли подавать песок под каждое колесо. К тому же конструкторы предусмотрели возвращающие устройства для тележек, которые избавляли их от «виляния» на прямых участках пути. Сам же электровоз по сравнению с С10 имел меньшую базу и длину.
Отечественный электровоз, в отличие от «американца» С10 и лицензионного Сс11, получил обозначение в соответствии с номенклатурой 1931 года, которая предписывала в буквенной части серии использовать инициалы партийных и государственных деятелей страны, а в цифровой — нагрузку от оси на рельсы в тоннах (кстати, к тому времени серии в соответствии с номенклатурой 1931 года уже имели паровозы ФД20 и ИС20). У «динамовского» электровоза буквенной частью серии стали инициалы В.Ленина, но цифровой частью серии утвердили число «114», соответствующее полной массе электровоза в тоннах. Однако такое обозначение было у электровоза лишь в период его строительства, в строй же он вступил под обозначением ВЛ19.
Постройка ВЛ19-01 была завершена в 1932 году, однако его серийное производство началось двумя годами позже. Дело в том, что при проектировании и изготовлении этого локомотива было сделано столько конструкторских и технологических ошибок, что в течение ещё двух лет его перепроектировали и переделали практически заново.
В частности, при сварке кузов электровоза покоробило так, что его пришлось собирать заново, а в дальнейшем при сборке использовали исключительно клёпку. Пришлось также отказаться от угловых балансиров рычажной тормозной передачи и выполнить её такой же, как у «американца» С10.
Малая эффективность рекуперации из-за малого сцепного веса электровоза и загромождённость кузова локомотива электрооборудованием заставили конструкторов радикально переделать его электросхему.
Общий вид электровоза ВЛ19:
1—путеочиститель; 2 — концевой рукав тормозной магистрали; 3 — буфер; 4—буферный фонарь ПБ-24; 5—колонка с розетками межэлектровозных соединений; 6—поручень для подъёма на крышу; 7—прожектор ПЛ-45; 8—токоприёмник ДЖ-4; 9—дефлектор для выхода воздуха, охлаждающего пускотормозные резисторы; 10—главные резервуары; 11—паспортная табличка электровоза (завода «Динамо»); 12—концевой рукав питательной магистрали; 13—песочная форсунка; 14—песочный бункер 1-й колёсной пары; 15—песочная труба; 16—буксовый узел; 17—рессора; 18—рессорная подвеска; 19—обратная рессора; 20—песочный бункер 1 -й и 2-й колёсных пар; 21 —тормозная рычажная передача; 22—концевая пружина; 23—балансир тормозной рычажной передачи; 24—регулировочный винт тормозной рычажной передачи; 25—тормозной цилиндр; 26—смазочная трубка шкворневого узла; 27—возвращающее устройство; 28—заводская табличка Коломенского завода; 29—жалюзи забора воздуха для охлаждения тяговых электродвигателей; 30—жалюзи забора воздуха для охлаждения пускотормозных резисторов; 31—тяга ручного тормоза; 32—вентиляционный патрубок тягового двигателя; 33—тифон; 34—входная дверь кабины; 35—лестница для подъёма на крышу; 36—стеклоочиститель; 37—винтовая сцепка
Устранение обнаруженных недостатков привело к тому, что уже второй локомотив ВЛ19 существенно отличался от первого.
Так, за счёт удлинения на 100 мм боковин рам тележек общая длина серийных ВЛ19 увеличилась до 16 218 мм. Электрооборудование собрали по схеме, разработанной инженером Г.В.Птицыным для пассажирского электровоза ПБ21. Особенностью этой схемы была грамотно реализованная система реостатного электрического торможения, позволявшая локомотиву замедлять ход без применения пневматических тормозов и, в отличие от рекуперативного торможения, даже при отсутствии напряжения в контактной сети и почти до полной остановки состава.
На ВЛ19 установили тяговые двигатели ДПЭ-340А, отличавшиеся от тех, что использовались на Сс11, изменённой схемой воздушного охлаждения. На «динамовском» электровозе применялись вентиляторы с приводом от динамотора ДДИ-60, который к тому же являлся приводом генератора управления ДУ-3, предназначенного для питания цепей управления и зарядки аккумуляторов, а также служил делителем напряжения, вдвое уменьшавшим рабочее напряжение в контактной сети — напряжение в 1500 вольт было необходимо для питания двигателей компрессоров.
Электрическая схема электровоза позволяла ему работать при трёх типах соединения тяговых двигателей. При сериесном соединении все шесть моторов соединялись последовательно, при сериес-параллельном — в две параллельные ветви по три мотора в каждой, и при параллельном — в три ветви по два мотора.
При каждом соединении двигателей производился реостатный пуск, при котором пусковые резисторы постепенно выводились из цепи тяговых двигателей. Позиции, при которых пусковые резисторы были выведены полностью, предназначались для длительной езды и посему назывались «ходовыми».
При реостатном торможении двигатели соединялись по схеме, соответствующей параллельному типу.
Неисправные моторы можно было отключать попарно (1-й — 2-й и 5-й — 6-й двигатели) или индивидуально (3-й и 4-й двигатели).
Пускотормозные резисторы представляли собой ящики, собранные из чугунных элементов, которые располагались непосредственно под токоприёмниками. Охлаждение резисторов — естественное.
Несмотря на то, что ВЛ19 не предназначались для работы на тяжёлых горных участках железных дорог, решили прекратить выпуск электровозов Сс11 и начале производства вместо них ВЛ19.
Первые серийные локомотивы ВЛ19 были направлены в депо «Никополь» Екатерининской железной дороги для работы на участке Запорожье — Долгинцево в достаточно лёгких условиях.
Электровозы серии ВЛ19
К 1933 году электрифицированный перегон Москва — Мытищи продлили до станции Загорск. В связи с этим решено было заменить на этом участке паровозы электровозами. Однако рабочее напряжение здесь составляло 1500 вольт, что вызвало необходимость переделки ВЛ19 на смешанную схему питания, что позволяло электровозу работать при напряжениях как 1500, так и 3000 вольт. Первыми такими локомотивами стали в 1935 году ВЛ19-27 и ВЛ19-30, модернизированные специалистами завода «Динамо» и депо «Москва III».
Вслед за ними «динамовцы» по специальному проекту создали электровоз ВЛ19-41 с двигателями ДК-1А на рабочее напряжение 750 вольт — такой локомотив мог работать только при напряжении в контактной сети в 1500 вольт.
Единичные экземпляры «двухрежимных» электровозов изготавливали на «Динамо» в течение всего периода выпуска ВЛ19. Всего до начала Великой Отечественной войны было построено восемнадцать «двухрежимных» ВЛ19 и переделано девять.
«Двухрежимные» электровозы оборудовались переключателями напряжений, подобными по конструкции тормозным переключателям или реверсу, что позволяло работать при четырёх типах соединения тяговых двигателей. Помимо цепей тяговых двигателей, переключатель этот коммутировал цепи вспомогательных машин и печей отопления, переводя их с напряжения 1500 вольт на 3000 вольт.
Электровозы на два напряжения эксплуатировались на Ярославской железной дороге, выделенной в 1936 году из Северных железных дорог, на линии Минеральные Воды — Кисловодск Орджоникидзевской железной дороги, электрифицированной в 1936 году, и на Бакинском узле Закавказской железной дороги. Все эти железнодорожные линии были электрифицированы на напряжение 1500 вольт, а участок Загорск — Александров Ярославской железной дороги — на напряжение 3000 вольт.
Основную долю выпуска ВЛ19 составляли 3000-вольтовые локомотивы.
Первый отечественный электровоз ВЛ19. В конце 1920-х годов в нашей стране началась так называемая индустриализация, основная цель которой заключалась в подъёме промышленности до уровня лидирующих индустриальных держав мира. Особая роль в этом процессе отводилась реконструкции железнодорожного транспорта, который находился в плачевном состоянии — сказывались как последствия Гражданской войны, так и нарастающий дефицит квалифицированных кадров, приведшие к застою в развитии железнодорожной техники.