Тепловоз 2ТЭ116 (2ТЭ116м)

 

По теме "2ТЭ116"

Cпециальные проекты

Реклама

Партнеры и спонсоры

Что еще?

Характеристика тепловоза 2ТЭ116 (2ТЭ116м)

Следующим этапом развития локомотива с четырехтактным дизелем и передачей переменно-постоянного тока явился тепловоз 2ТЭ116, спроектированный и построенный Ворошиловградским тепловозостроительным заводом им. Октябрьской революции.
Расположение оборудования на тепловозе 2ТЭ116
Расположение оборудования на тепловозе 2ТЭ116:
1 — пульт управления; 2 — камера для электрических аппаратов; 3 — мотор-вентилятор; 4 — выпрямительная установка; 5 — тяговый генератор; 6 — дизель; 7 — аккумуляторная батарея; 8 — топливный бак; 9 — компрессор; 10 — вентилятор холодильника
К проектированию тепловоза конструкторы завода приступили в августе 1970 г., рабочие чертежи поступили в цехи уже через 3—4 месяца, а в начале 1971 г. в канун открытия XXIV съезда КПСС тепловоз 2ТЭ116-001 доставил из Донбасса в Москву сверхплановый эшелон угля. При проектировании тепловоза 2ТЭ116 были использованы многие элементы ранее построенных тепловозов ТЭ109. Кузов тепловоза с несущей рамой спроектирован заново и в отличие от кузова тепловоза ТЭ109 полностью использует габарит железных дорог колеи 1520 мм (1-Т). Тележки выполнены по типу тележек тепловозов ТЭ109 и 2ТЭ10В. Редуктор от тяговых электродвигателей односторонний, жесткий, передаточное отношение 17:75=1:4,412.
На тепловозе установлены одинаковые с тепловозом ТЭ109 дизели (1А-5Д49), тяговые генераторы (ГС-501А), возбудители.(BG-650), стартер-генераторы (СТГ-5), аккумуляторные батареи (68ТПЖНК-250). Для выпрямления тока использованы установки УВКТ-5, имеющие в каждом плече десять параллельных цепей, в которых включено по два вентиля ВЛ-200-8 последовательно. Общее количество вентилей установки 240. Агрегат, состоящий из дизеля 1А-5Д49 и. тягового генератора ГС-501А, называется 1А9ДГ. Тяговые электродвигатели ЭД-107А такие, как на тепловозах 2ТЭ10Л. Управление тепловозом осуществляется контроллером машиниста, имеющим реверсивную и главную рукоятки. Для получения сжатого воздуха на тепловозе установлены компрессоры КТ-6, применяемые на тепловозах ТЭЗ; компрессоры приводятся электродвигателями постоянного тока, получающими питание от стартер-генератора. Вентиляторы холодильников и охлаждение тяговых электродвигателей приводятся асинхронными электродвигателями, получающими трехфазный ток непосредственно от тягового генератора. Скорость продолжительного режима тепловоза 24 км/ч; при этой скорости сила тяги равна 2X26000 кгс. Конструкционная скорость тепловоза 100 км/ч, по экипажной части допустима скорость 120 км/ч. Служебный вес тепловоза 2X138 тс, запас топлива 2X7000 кг, песка 21000 кг, воды 2X1250 кг, масла 2X1000 кг. После выпуска тепловоза № 001 Ворошиловградский завод изготовил в 1971 г. еще два тепловоза, в 1972 г.— 19. и в 1973 г. — 23 локомотива. Выпуск тепловозов 2ТЭ116 продолжался и в 1974— 1975 гг.
На тепловозах 2ТЭ116 проведен ряд изменений конструкции для повышения надежности работы отдельного оборудования и поиска наиболее приемлемых для эксплуатации технических решений. Так, на тепловозах № 002, 011, 020, 030, 076 были установлены дизели 2Д70 с такими же параметрами, как и дизели тепловозов 2ТЭ40. С тепловоза № 26 вместо двухпружинного рессорного комплекта, дающего статический прогиб 101 мм, стали устанавливать трехпружинные комплекты со статическим прогибом 126 мм. С тепловоза № 052 вместо тяговых электродвигателей ЭД-107А применены электродвигатели ЭД-118А, как и на тепловозах 2ТЭ10В. Аккумуляторные батареи 68ТПЖНК-250 заменены на батареи 48ТН-450. С тепловоза №026 вместо мотор-вентилятора МВ-2 ставились мотор-вентиляторы МВ-1 с уменьшенным с 21,5 до 18° углом наклона лопаток, а с тепловоза № 043 — мотор-вентилятор MB-11.
Ворошиловградским тепловозостроительным заводом был также разработан проект модернизированного тепловоза 2ТЭ116М. В 1974 г. по этому проекту был изготовлен тепловоз № 140 с тяговыми электродвигателями ЭД-118А. Основными особенностями этого тепловоза были замена электрического привода вентилятора механическим приводом, расположенным со стороны, противоположной тяговому генератору, и оборудование тепловоза реостатным торможением.
В октябре — декабре 1972 г. ЦНИИ МПС провел на участке Армавир — Белореченская Северо-Кавказской дороги испытания тепловоза 2ТЭ116-008: воздействие его на путь и оценку динамических качеств. На прямых участках пути при рельсах Р43 и более тяжелых институт установил, что локомотив может двигаться с конструкционной скоростью. Первые тепловозы 2ТЭ116 поступили в депо Бухара, Тюмень, Ишим, Печора, а затем в депо Свердловск-Сортировочный.
В десятой и одиннадцатой пятилетках Ворошиловградский тепловозостроительный завод продолжал выпуск двухсекционных грузовых тепловозов 2ТЭ116.
Кузова секций тепловоза 2ТЭ116 вагонного типа с несущей рамой, как и у тепловозов 2ТЭ10Л, 2ТЭ10В и 2ТЭ10М; они отличаются от кузовов тепловозов ТЭ109, рассчитанных на колею 1435 мм, использованием габарита 1-Т железных дорог колеи 1520 мм. Кабины машиниста собираются отдельно и привариваются к обносному швеллеру главной рамы. Для получения расчетного веса тепловоза и хорошего распределения нагрузок по колесным парам в раме кузовов тепловозов начиная с № 118 размещен балласт (по два балласта массой 1347, 2721 и 490 кг на секцию, т. е. всего 9116 кг на секцию).
Как и на тепловозах ТЭ10 всех разновидностей, кузов каждой секции опирается на две трехосные тележки через боковые опоры (четыре на каждую тележку). Горизонтальные усилия от тележек к кузову и обратно передаются через шкворни. Конструкция боковых опор и шкворней подобна конструкции этих узлов у тепловозов ТЭ10Л.
Трехосные бесчелюстные тележки тепловозов 2ТЭ116 по конструкции, основным размерам и тормозному оборудованию не отличаются от тележек тепловозов 2ТЭ10В (диаметр колес при новых бандажах 1050 мм, передаточное число тягового редуктора 75:17=4,412, модуль зубчатых колес 10; статический прогиб рессорного подвешивания 126 мм). Бесчелюстные тележки, впервые примененные еще в 1963 г. на опытных тепловозах 2ТЭ10Л (выпускались также в 1971 —1973 гг.), были использованы на тепловозах 2ТЭ116 и только потом уже на тепловозах 2ТЭ10В.
Тепловозы 2ТЭ116 оборудованы кранами машиниста № 394, кранами вспомогательного тормоза № 254 и воздухораспределителями № 270.005-1.
На средней части главной рамы кузова тепловоза установлена дизель-генераторная установка 1А-9ДГ, состоящая из дизеля 1А-5Д49 Коломенского тепловозостроительного завода и синхронного тягового генератора ГС-501А Харьковского завода «Электротяжмаш» им. В. И. Ленина. Масса дизель-генератора (сухого) с установленными на нем возбудителем и стартер-генератором в зависимости от материала корпусов приводов (алюминий или чугун) составляет 25 000— 26 000 кг.
Дизель 1А-5Д49 (16ЧН26/26) шеетнадцатицилиндровый с V-образным расположением цилиндров; диаметр цилиндров и ход поршня 260 мм. При частоте вращения вала 1000 об/мин дизель развивает полную мощность 3060 л. с. (2250 кВт); минимальная частота вращения вала 360 об/мин. В цилиндры дизеля подается с помощью газотурбинной установки предварительно охлажденный воздух под давлением 1,35— 1,5 кгс/см . Коленчатый вал двигателя выполнен из высокопрочного чугуна. На дизеле установлен объединенный регулятор (частоты вращения вала и нагрузки) типа 7РС, автоматически поддерживающий заданный режим работы дизеля.
Расход топлива дизелем при полной мощности составляет 151 — 158,5 г/(э.л.с • ч). Масса сухого дизеля 17 650 кг. Водяная система охлаждения дизеля двухконтурная; в каждом контуре имеются свои водяной насос и радиаторы. В одном контуре циркулирует вода, омывающая цилиндры дизеля, во втором — вода, охлаждающая наддувочный воздух и масло.
Вал дизеля с помощью муфты соединен с валом тягового генератора ГС-501А, который представляет собой двенадцатиполюсную машину переменного тока с двумя трехфазными обмотками на статоре, сдвинутыми друг относительно друга на 30 электрических градусов. Изоляция обмоток статора класса Н, катушек ротора — класса В. Катушки ротора в сборе пропитаны эпоксидным компаундом и имеют изоляцию «Монолит-2» класса F. Активная мощность генератора при частоте вращения вала 1000 об/мин 2190 кВт, линейное напряжение 290/535 В, действующее значение линейного тока 2X2350/2X1330А; частота тока 35—100 Гц. Масса генератора 6000 кг.
Питание обмоток ротора осуществляется выпрямленным током, регулируемым по величине. Ток возбуждения вырабатывает однофазный возбудитель ВС-650В (активная мощность 26 кВт, напряжение 215/287 В, ток 164/146 А, частота вращения вала 2470/3300 об/мин, частота тока 165/220 Гц). Возбудитель приводится во вращение через распределительный редуктор дизеля. Выпрямление и регулирование тока возбуждения осуществляются управляемым выпрямителем, представляющим собой мост, в два плеча которого включены тиристоры, а в другие два—обычные диоды.
Стартер-генератор ПСТУ2 служит для пуска дизеля, а при работающем дизеле используется в качестве генератора постоянного тока, в частности, для заряда аккумуляторной батареи. Мощность его 50 кВт, номинальное напряжение в генераторном режиме 110 В при частоте вращения вала 1150— 3300 об/мин; в стартерном режиме при прокрутке вала дизеля допускается ток 800 А. Масса стартер-генератора 800 кг.
Для преобразования вырабатываемого тяговым генератором переменного тока в постоянный (точнее пульсирующий ток постоянного направления) применена выпрямительная установка УВКТ-5, имеющая два параллельно соединенных трехфазных моста. Каждое плечо моста состоит из десяти параллельных ветвей, в каждой ветви — два последовательно включенных лавинных кремниевых вентиля ВЛ200-8. Общее количество вентилей установки 240; номинальное выпрямленное напряжение 750 В, ток 5700 А. Для охлаждения вентилей через установку в секунду прогоняется 1,4 м3 воздуха; масса установки 650 кг. Установки изготовлены Таллиннским электротехническим заводом им. М. И. Калинина.
Установленные на тепловозе тяговые электродвигатели ЭД-118А номинальной мощностью 305 кВт имеют те же параметры, что и при работе на тепловозах 2ТЭ10Л, ТЭ10В и ТЭ10М.
На части тепловозов 2ТЭ116 так же, как на ряде тепловозов ТЭ10В и ТЭ10М, применены электродвигатели ЭД-П8Б.
Для увеличения диапазона скоростей, на которых возможно использование полной мощности дизеля, предусмотрены две ступени ослабления возбуждения тяговых электродвигателей — 60 и 37% от полного возбуждения.
На тепловозе установлен компрессор КТ-7 (как и на тепловозах ТЭ10), который приводится электродвигателем постоянного тока ЭКТ-5 (30 кВт) от стартер-генератора. Вентиляторы холодильников и тяговых электродвигателей приводятся трехфазными асинхронными электродвигателями, получающими питание непосредственно от тягового генератора. Эти электродвигатели выполнены на базе электродвигателей А2-82-6 и АОС-62-6 промышленного типа.
Для управления тепловозом служит контроллер машиниста, имеющий реверсивную рукоятку с положениями вперед, нуль и назад и штурвал с нулевой и пятнадцатью (1 —15) рабочими позициями.
Служебная масса тепловоза 2X138 т±3%. Сила тяги длительного режима при новых бандажах и скорости 24,7 км/ч 2X248 кН (2X25 300 кгс); конструкционная скорость 100 км/ч; минимальный радиус проходимых тепловозом кривых 125 м.
Запас топлива на тепловозе 2X7000 кг, песка 2X1000 кг, воды 2Х 1200 кг.
При изготовлении тепловозов 2ТЭ116 Ворошиловградский тепловозостроительный завод в период 1976—1985 гг. ввел весьма существенные улучшения в конструкцию отдельных узлов, а также заменил некоторое оборудование. Если на тепловозах до № 728 (кроме № 715, 717, 720, 725) установлены дизель-генераторы 1П-9ДГ первого исполнения, то на тепловозах с № 728 (1982 г.) второго исполнения (1А-9ДГ2) с дизелями 1А-5Д49-2; последние имеют стальные коленчатые валы с противовесами на каждой щеке, блок цилиндров с плоским стыком подвесок, поршни с повышенной газоплотностью, усовершенствованную систему маслоснабжения с двумя насосами и другие улучшения. При этом масса дизель-генератора увеличилась до 28 150 кг.
На дизелях тепловозов до № 740 устанавливался объединенный регулятор 7РС-2, который не имел устройства для ограничения подачи топлива в зависимости от давления наддувочного воздуха и защиты дизеля при падении давления масла. На тепловозах с № 740 по № 800 устанавливался объединенный регулятор 3-7РС-2, имеющий устройство для ограничения подачи топлива в зависимости от давления наддувочного воздуха; на тепловозах с № 801 применен регулятор 4-7РС-2, имеющий также и защиту дизеля при падении давления масла.
В 1978 г. была изменена конструкция опор кузова на тележки; применены так называемые комбинированные опоры, у которых нижняя часть выполнена в виде роликов, помещенных между опорными плитами, а верхняя состоит из семи резинометаллических элементов. Такая конструкция опор стала использоваться также на тепловозах 2ТЭ10В, 2ТЭ10М, ЗТЭ10М, 4ТЭ10С.
В 1976 г. кран машиниста № 394 и воздухораспределитель № 270-005 были заменены краном № 395-00-3 и воздухораспределителем № 483.000.
На тепловозах с № 532 введена осушка сжатого воздуха; на тепловозах с № 759 применяется реостатный пуск электродвигателей компрессоров и задержка прокачки масла после остановки дизеля.
Электродвигатель ЭДТ-5 для привода компрессоров заменен электродвигателем 2П2К (37кВт).
На отдельных тепловозах 2ТЭ116 применялись конструктивные решения, требовавшие проверки в эксплуатационных условиях. Так, на тепловозе № 348 были установлены тяговые электродвигатели ЭД-125, представляющие собой усовершенствованный тип электродвигателей ЭД-118А и предназначенные в дальнейшем для замены последних; этот тепловоз в 1978 г. поступил в депо Свердловск-Сортировочный. На базе электродвигателя ЭД-125 завод «Электротяжмаш» им. В. И. Ленина создал впоследствии электродвигатели ЭД-125Б. На тепловозах № 465 и 475 поставлены для испытаний катаные колесные центры. Также для испытаний на тепловозе № 741 холодильные камеры имеют только по два моторвентилятора вместо четырех у серийных тепловозов. Колеса вентиляторов диаметром 1600 мм выполнены с лопатками, позволяющими менять угол их установки в зависимости от температуры рабочей жидкости.
После испытаний в 1974 г. первого опытного тепловоза 2ТЭ116М-140 с реостатным торможением в 1977 г. Ворошиловградский тепловозостроительный завод изготовил еще два опытных тепловоза № 316 и 317 с реостатным торможением. Особенностью электрических схем этих тепловозов является сохранение питания асинхронных трехфазных электродвигателей вспомогательных машин от тягового генератора и во время электрического торможения, а также управление режимом электрического торможения с помощью системы автоматического регулирования торможения (САРТ). Система позволяет, в частности, автоматически поддерживать заданную скорость на спусках. Максимальная мощность при электрическом торможении, по данным ВНИИЖТ, составила 2553 кВт при скорости 58 км/ч.
Род службыМагистральный,
грузовой
Осевая формула2(30-30)
Годы выпуска1971-...
Инвентарные номера001-...
Восьмизначные номера на дорогах России и СНГ (на 2005 год) 1682800 - 1687399
Железнодорожные администрации-собственницыУкраина Эстония Россия
Диапазон резерва серииесть

Рекомендовать эту статью

Термины, пояснения и исторические справки

Новости из интернета

  

Места на карте, упоминающиеся на сайте 1520mm.ru

Будьте в курсе наших новостей


© 2002—2017 Nicos
Страница сгенерирована за 0,0101 сек.
Rambler's Top100 Яндекс.Метрика