Тепловоз ТЭ3

 

По теме "ТЭ3"

Cпециальные проекты

Реклама

Партнеры и спонсоры

Что еще?

Характеристика тепловоза ТЭ3

Тепловозы серий ТЭ1 и ТЭ2 имели хорошо приспособленный для тяговой службы дизель Д50, вполне приемлемый даже в настоящее время для маневровых и промышленных тепловозов. Однако по мощности, габаритам и весу он уже в конце 40-х годов не отвечал требованиям, предъявляемым к дизелям грузовых и пассажирских локомотивов, для которых был нужен более быстроходный, более мощный и более легкий двигатель. Снижения веса на единицу мощности требовал не только сам дизель, но и тяговый генератор. Поэтому еще в мае 1947 г. Всесоюзным научно-исследовательским институтом железнодорожного транспорта была закончена подготовка технического задания на проектирование двенадцатиосного двухсекционного тепловоза с новым, в два раза более мощным и почти на 15 % более быстроходным дизелем.
Расположение оборудования на секции тепловоза серии ТЭЗ
Расположение оборудования на секции тепловоза серии ТЭЗ:
1 — двухмашинный агрегат; 2 — высоковольтная камера; 3 — патрубок для забора воздуха на охлаждение тягового генератора; 4 — тяговый генератор; 5 — дизель;
6 — топливный бак; 7 — глушитель; 8 — компрессор; 9 — вентиляторное колесо
Это задание тогда же было рассмотрено Научно-техническим советом МПС и рекомендовано в качестве основы для разработки технического проекта. В соответствии с техническим заданием каждая секция тепловоза должна была иметь: осевую формулу 0-30-0 — 0-30-0, массу в рабочем состоянии 126 т, т. е. нагрузку от движущих колесных пар на рельсы 21 тс, диаметр колес 1050 мм, двухтактный бескомпрессорный двигатель мощностью 2000 л. с, максимальную скорость для грузовой службы 90 — 100 км/ч, для пассажирской при измененном передаточном числе зубчатой передачи от тяговых электродвигателей к колесным парам 120 км/ч. Работы по проектированию нового тепловоза Харьковский завод транспортного машиностроения и Харьковский завод тепловозного электрооборудования (ХЭТЗ) начали в 1950 г. Позднее министерствами транспортного машиностроения, электротехнической промышленности и путей сообщения СССР было подготовлено ч утверждено техническое задание на рабочее проектирование. 13 марта 1952 г. Научно-технический совет МПС рассмотрел подготовленный харьковскими заводами технический проект тепловоза серии ТЭЗ и принял решение рекомендовать этим заводам провести рабочее проектирование и постройку опытного тепловоза. В своем докладе на совете главный инженер Центрального тепловозного отдела МПС П. В. Якобсон отметил, что дизель, представленный в проекте, подобен дизелям, хорошо зарекомендовавшим себя на судах морского флота.
Рабочее проектирование тепловоза выполнил коллектив конструкторов Харьковского завода транспортного машиностроения под руководством главного конструктора А. А. Кирнарского; работы по проектированию дизеля возглавлял инженер этого завода Б. Н. Струнге, работы по проектированию электрооборудования, которые велись на ХЭТЗ — инженер В, А. Васильев. В конце 1953 г, была закончена постройка опытной секции T33-001, а в начале 1954 г. была выпущена вторая секция ТЭЗ-002.
Кузов каждой секции тепловоза ТЭЗ состоял из главной рамы, через которую передавались тяговые и тормозные усилия, и каркаса вагонного типа, несущего боковые и лобовые стенки и крышу. На концах рамы каждой секции были установлены автосцепки типа С А-3 с фрикционными аппаратами.
Главная рама опиралась на две трехосные тележки через восемь роликовых опор, нижние плиты которых были укреплены на средних межрамных балках рядом с боковинами тележек. Опоры были расположены по окружности диаметром 2730 мм, центр которой совпадал с осью шкворня, служившего только для передачи горизонтальных сил. Центральные шкворни рамы вертикальных нагрузок не передают. В средней части главной рамы размещена дизель-генераторная установка, имеющая свою поддизельную раму. Боковые опоры расположены по окружности диаметром 2730 мм, центром которой является геометрическая ось центрального шкворня. Каждая опора состоит из пяты, выполненной в виде грибка, выпуклая часть которого обращена вниз и опирается на шаровое гнездо подпятника. Гнездо помещено на верхнюю плиту, под которой находятся два цилиндрических ролика. Ролики в свою очередь опираются на нижнюю плиту, укрепленную на верхней части рамы тележки. Геометрические оси роликов проходят через, геометрическую ось центральной опоры.
Поверхности нижней и верхней плиты, по которым при повороте тележки относительно кузова могут перекатываться ролики, сделаны наклонными: (угол наклона к горизонтали 3°30'). Поэтому при повороте тележки возникают силы, стремящиеся возвратить тележку в положение, при котором ее продольная ось совпадала бы с продольной осью кузова. Боковые опоры кузова, расположенные ближе к середине секции, жестко прикреплены к раме, а концевые соединены с рамой кузова шарнирами, а между собой связаны поперечной балансирной тягой. Предполагалось, что такая конструкция создает как бы трехточечную опору кузова на каждую тележку.
Рамы тележек сварной конструкции состоят из двух боковин, связанных двумя концевыми балками и двумя межрамными креплениями. Рессорное подвешивание каждой тележки имеет две самостоятельные группы для правой и левой стороны (двухточечное рессорное подвешивание). Устойчивость тележек достигается за счет передачи вертикальных нагрузок от кузова через четыре опоры. Листовые рессоры, на хомуты которых опираются рамы тележек, подвешены к надбуксовым балансирам. Рессоры состоят из 18 листов. Внешние концы балансиров крайних осей тележки связаны с рамой тележки при помощи цилиндрических пружин. В результате была образована такая констукция: рама каждой тележки через листовые рессоры и цилиндрические пружины, расположенные у концов тележки, подвешена к балансирам, которые опираются на буксы колесных пар. Общий статический прогиб рессорной системы первоначально составлял 57 мм, затем - 77 мм.
Буксы — роликового типа с двумя подшипниками, имеющими цилиндрические ролики. Колесные пары с диаметром колес по кругу катания при новых бандажах 1 050 мм имеют зубчатые колеса, насаженные на удлиненную ступицу.
Валы тяговых электродвигателей, имевших опорно-осевое подвешивание, были соединены с осями колесных пар односторонней прямозубой жесткой передачей. Передаточное число составляло 75:17 = 4,41. На каждой тележке размещалось два тормозных цилиндра первоначально диаметром 14", затем диаметром 10" ; нажатие тормозных колодок было односторонним.
На каждой секции тепловоза находился десятицилиндровый бескомпрессорный дизель 2Д100 с вертикально расположенными встречно движущимися поршнями, работавшими на верхний и нижний коленчатые валы, которые были связаны между собой вертикальным валом и двумя коническими зубчатыми передачами. Диаметр цилиндров равнялся 207 мм, ход поршней — 254 мм. Регулятор частоты вращения валов представлял собой несколько переконструированный регулятор дизеля Д50. Номинальная мощность дизеля 2000 л. с. при частоте вращения валов 850 об/мин соответствовала проектной. Дизель с тяговым генератором, непосредственным вспрыском топлива и прямоточно-щелевой продувкой весил около 27 т. Прототипом дизеля 2Д100 был дизель фирмы Фербенкс — Морзе типа 38D81 с диаметром цилиндров 8'/в" и ходом поршней 10".
Блок дизеля стальной цельносварной. Коленчатые валы отлиты из специального чугуна. Они имеют по 12 коренных и 10 шатунных шеек. Верхний и нижний валы связаны упругой вертикальной передачей с двумя парами конических шестерен. Поршни дизеля отлиты из легированного чугуна с покрытием головок тонким слоем хрома. Диаметр цилиндров — 207 мм, ход каждого поршня — 254 мм. Топливная система состоит из общего коллектора, 20 отдельных секций топливных насосов и 20 форсунок. Топливные насосы подают топливо в форсунку под высоким давлением. Регулятор скорости вращения вала дизеля центробежного типа с гидравлическим сервомотором. Регулятор связан тягами с электропневматическим механизмом, на который можно воздействовать при помощи контроллера машиниста и тем самым задавать скорость вращения вала дизеля.
При скорости вращения валов 850 об/мин дизели развивают мощность 2 000 л. с. Расход топлива при этой мощности — 175 + 5 гэ.л. с. ч. Вес дизеля (сухой) с рамой дизель-генератора и установленными на нем агрегатами (без глушителя) — 19 000 кг. Охлаждение дизеля водяное. Вода под действием водяного насоса циркулирует между охлаждаемыми частями дизеля и холодильником. Для охлаждения масла также служат холодильники. С каждой стороны секции тепловоза в холодильнике установлено 18 масляных и 12 водяных секций. Секции холодильников охлаждаются воздухом, прогоняемым осевым вентилятором; при скорости вращения валов дизеля 850 об/мин вентилятор вращается со скоростью 1020 об.мин (зимний режим) или 1 380 об/мин (летний режим) в зависимости от того, на какой ступени редуктора он работает. Температура воды и масла регулируется периодическим включением и выключением вентилятора или открытием, как правило, боковых жалюзи. Управление ими осуществляется электропневматическими устройствами при помощи ручной кнопки.
Вал дизеля через пластинчатую муфту соединен с валом якоря главного тягового генератора МПТ-99/47. Это самовентилирующаяся восьмиполюсная машина с дополнительными полюсами и компенсационной обмоткой. Генератор имеет независимое возбуждение, для чего на каждой секции тепловоза установлено по специальному возбудителю. Номинальная мощность главного генератора —1350 квт (напряжение 550 в, ток 2 455 а); максимальное напряжение — 820 в; вес генератора — 7600 кг.
Возбудитель ВТ-275/120 мощностью 10 кет (107 в) и вспомогательный генератор ВГТ-275/150 мощностью 8 кет (76 б) совмещены в одном двухмашинном агрегате. Возбудитель имеет три обмотки главных полюсов: независимую, параллельную и противокомпаундную.
Увеличение мощности дизеля 2Д100 в два раза по сравнению с дизелем Д50 потребовало соответственно увеличения мощности тягового генератора. Установленный на каждой секции тепловоза серии ТЭЗ генератор МПТ 99/47 имел длительную мощность 1350 кВт, длительный ток 2455 А и при этом токе и частоте вращения вала 850 об/мин напряжение 550 В. Двухмашинный агрегат массой 690 кг состоял из возбудителя ВТ 275/120 А (10 кВт, 1800 об/мин) и вспомогательного генератора ВГТ 275/150 (8 кВт, 75 В). На тепловозе установлены тяговые электродвигатели ЭДТ-200А имеют четыре главных и четыре дополнительных полюса и развивают длительную мощность 200 кВт (280 В, 800 А, 500 об/мин), их максимальная частота вращения равнялась 2200 об/мин, масса — 3200 кг.
Обмотка якоря петлевая с уравнительными соединениями. Якорные подшипники роликовые. Моторно-осевые подшипники смазываются при помощи шерстяной подбивки. Номинальная мощность тягового электродвигателя 206 квт (напряжение 275в, ток 815 а). Максимальная скорость вращения якоря—2200 об/мин. Вес тягового электродвигателя — 3 200 кг.
Для получения сжатого воздуха на каждой секции был установлен трехцилиндровый двухступенчатый компрессор КТ6, производительность его при скорости вращения вала 850 об/мин — 5,3—5,7 м3/мин воздуха. На тепловозе применялись аккумуляторные батареи 32ТН-450 (32 элемента, емкостью 450 ач) напряжением 64 в. От этих батарей получают электроэнергию главные генераторы в период пуска дизеля. При неработающем дизеле от аккумуляторной батареи питаются цепи освещения и вспомогательные механизмы.
На секции тепловоза серии ТЭЗ тяговые электродвигатели постоянно были соединены в три параллельных цепи по два попарно последовательное каждой. Для полного использования мощности дизеля на более широком диапазоне скоростей на 16-й позиции контроллера автоматически можно получить две ступени «ослабления» поля — 53 и 38% возбуждения. Для сохранения постоянной мощности тягового генератора была применена несколько измененная по сравнению с тепловозом серии ДБ схема возбуждения тягового генератора. Если на тепловозах серии ДБ противокомпаундная обмотка, располагавшаяся на двух из шести главных полюсов возбудителя, была включена последовательно в цепь тягового генератора, т. е. по этой обмотке проходил весь ток генератора, то у тепловозов серии ТЭЗ противокомпаундная обмотка включалась параллельно обмотке добавочных полюсов генератора, и ток в ее цепи был значительно меньше. Принцип изменения магнитного потока главных полюсов возбудителя за счет размагничивания машины при увеличении тока в цепи тягового генератора был сохранен.
Управление тепловозом осуществляется контроллером машиниста, имеющего реверсивную рукоятку на три положения (вперед, нуль, назад) и главную рукоятку с 16 позициями (на первых тепловозах ТЭЗ главная рукоятка имела 8 позиций). На 1-й позиции скорость вращения валов дизеля составляет 400 об/мин; на 16-й позиции — 850 об/мин (дизель развивает полную мощность)
Запас топлива в каждой секции составлял 5440 кг, масла —1 400 кг, воды — 900 кг, песка — 400 кг. Максимальная скорость для тепловоза была установлена 100 км/ч. При этой скорости тепловоз развивает силу тяги 2X2 600 кГ (мощность 2x950 л. с). Наименьший радиус проходимых им кривых равнялся 125 м. Длительная сила тяги при скорости 20 км/ч — 2x20 200 кГ.
Хорошие результаты эксплуатационных испытаний первых двух секций нового тепловоза, развивавших тяговую мощность около 1570 л. с, послужили основанием для дальнейшего выпуска этих локомотивов. Не ожидая окончания испытаний первых секций и составления из них двенадцатиосного локомотива, Харьковский завод транспортного машиностроения уже в 1955 г. изготовил десять двухсекционных тепловозов серии ТЭЗ, получивших номера 002 — 011 при обозначении отдельных секций буквами А и Б; односекционные же тепловозы ТЭЗ-001 и ТЭЗ-002 после соединения в один локомотив стали называться секциями А и Б тепловоза ТЭЗ-001.
Обстоятельные испытания первого тепловоза, выполненные в 1955 и 1956 гг. сотрудниками Всесоюзного научно-исследовательского института железнодорожного транспорта и включавшие как получение тягово-теплотехнических характеристик, так и определение воздействия локомотива на путь, дали богатый материал для дальнейшего усовершенствования тепловоза серии ТЭЗ. В частности, уже с тепловоза № 002 заводы-изготовители перешли на применение 16-позиционных контроллеров машиниста КВ-16А, на тепловозах с №003 начала применяться кремнийорганическая изоляция обмоток возбуждения тягового генератора.
Первые тепловозы были направлены в депо Петропавловск Омской и Орск Оренбургской железных дорог.
После изготовления установочной партии тепловозов серии ТЭЗ в 1955 г. они продолжал и строиться на протяжении всех лет до 1973 г. включительно, причем с 1956 г. ряд лет их выпускали параллельно Харьковский, Ворошиловградский и Коломенский заводы. Тепловоз серии ТЭЗ многие годы был основным типом грузового локомотива на неэлектрифицированных линиях. Первые тепловозы, построенные до 1956 г., в основном закончили свою работу в 80-е годы.
Постройка тепловозов ТЭЗ была организована на широкой кооперации таких локомотивостроительных заводов, как Коломенского, Харьковского, Луганского и Харьковского завода тепловозного электрооборудования, («Электротяжмаш»).
В июне 1956 г. Коломенский завод построил первый тепловоз ТЭЗ-1001 и окончательно перешел от паровозостроения к тепловозостроению. Выпустив тепловоз ТЭЗ-2001, в этом же году приступил к строительству дизельных локомотивов Луганский завод им. Октябрьской революции. Построенные впервые в 1953—1954 гг. двухсекционные двенадцатиосные грузовые тепловозы ТЭЗ, проект которых разработан на Харьковском заводе транспортного машиностроения им. В. А.Малышева под руководством главного конструктора по локомотивостроению А. А. Кирнарского, а электрического оборудования Харьковским заводом тепловозного электрооборудования, получили в период 1956—1965 гг. широкое распространение на неэлектрифицированных линиях железных дорог Советского Союза. Если на электрифицированных линиях основными типами грузовых локомотивов к 1966 г. стали электровозы ВЛ8 и ВЛ60, то для линий, работающих на тепловозной тяге, роль основного типа грузового локомотива перешла к тепловозам серии ТЭЗ.
В процессе выпуска тепловозов ТЭЗ заводами вводились конструктивные изменения, направленные на улучшение их работы.
В 1957 г. изменена кабина машиниста, которая первоначально была применена для «пассажирского» исполнения тепловоза ТЭЗ (тепловоз ТЭ7). На тепловозах выпуска 1957 г. и последующих угол наклона плоскостей боковых роликовых опор уменьшен с 3"30' до 2.
Велись работы по улучшению системы рессорного подвешивания. С более мягким рессорным подвешиванием в 1960 г. выпущен тепловоз ТЭЗ-2510, который эксплуатировался в депо Кочетовка.
Всесоюзным научно-исследовательским тепловозным институтом (ВНИТИ) был сконструирован осевой упор, при котором удар от оси на крышку буксы передается через резиновый амортизатор. Такие упоры первоначально были установлены на буксах тепловоза ТЭЗ-2171А, а затем Луганский тепловозостроительный завод во второй половине 1960 г. перешел на выпуск тепловозов с пружинными упорами, более удобными для изготовления.
В период с октября 1960 г. по апрель 1961 г. тепловозы выпускали с тележками, имеющими более мягкие 8-листовые рессоры, причем первоначально небольшая партия таких тепловозов была оборудована концевыми пружинами большого диаметра без резиновых амортизаторов, а затем с концевыми пружинами малого диаметра. С марта 1962 г. тепловозы начали выпускать на тележках с 8-листовыми рессорами, пружинами большого диаметра и резиновыми амортизаторами между рамой тележки и хомутами листовых рессор. Эти тележки по конструкции многих элементов были унифицированы с тележками тепловозов ТЭ10. С апреля 1961 г. по март 1962 г. тепловозы ТЭЗ выпускали с тележками первоначальной конструкции.
Чтобы уменьшить вес колесных пар, с начала 1963 г. стали применять цельнокатаные колеса (по рекомендации ВНИТИ), а зубчатое колесо редуктора насаживать непосредственно на ось. Вес колесной пары при этом уменьшился на 350 кг. Увеличен суммарный разбег колесных пар в тележке: до включения пружин осевых упоров у крайних осей до 3 мм, у средней оси тележки до 20 мм. Ранее на тепловозах этот размер составлял 14 жми на бандажах при прокате 4—5 мм образовывался накат у гребней. Выпустив несколько десятков тепловозов с цельнокатаными колесами, завод вновь перешел на бандажные колеса, так как цельнокатаные колеса работали хуже бандажных — чаще требовали обточки.
В процессе эксплуатации тепловозов в первое время наблюдались повреждения дизелей 2Д100 (трещины в блоках, трещины и прогары головок поршней, разрушения коленчатых валов) и разжижение дизельного масла топливом, которое происходило в основном на режимах холостого хода. Поэтому конструкции и доводке дизеля уделялось большое внимание. К началу 1963 г. было осуществлено очень много крупных и мелких изменений конструкции дизеля. Коленчатые валы с 1959 г. стали изготовлять с увеличенным диаметром шейки под антивибратор (вместо 120—130 мм). Затем в 1960 г. начали выпускать валы из высокопрочного чугуна вместо серого легированного чугуна. В 1961 г. последовательную систему подвода смазки коленчатых валов заменили параллельной. Высокая теплонапряженность машины с двухтактным циклом, работающей при больших степенях сжатия и высоких давлениях вспышки, создавала тяжелые условия работы поршней. Необходимо было вести работы не только по изменению конструкции поршней, но и по улучшению системы их охлаждения маслом. В 1958 г. начиная с тепловозов № 148, 1078, 2105 на дизелях установлены масляные насосы производительностью 95—100 мъ1я вместо ранее применявшихся производительностью 68—72 м3/ч.
Начиная с 1962 г. на дизелях 2Д100 тепловозов ТЭЗ выпуска Харьковского завода транспортного машиностроения им. В. А. Малышева установлены пусковые сервомоторы (ускорители пуска), обеспечивающие ускоренный пуск прогретого дизеля. Это уменьшает ненужную разрядку аккумуляторной батареи. Работа сервомотора основана на ускоренном воздействии на всережимный регулятор при жидком (нагретом) масле масляной системы дизеля.
С середины 1960 г. тепловозы для уменьшения расхода топлива на холостом ходу выпускали с устройством, выключающим на этом режиме 15 насосов; при этом дизель запускался при работающих десяти цилиндрах, а на холостом ходу работало только пять цилиндров.
При эксплуатации тепловозов ТЭЗ первых выпусков у главных генераторов МПТ-99/47 наблюдалось искрение на коллекторе, пониженная изоляция главных полюсов, накопление медной пыли между коллекторными пластинами, скопление влаги, масла и пыли на компенсационной обмотке и другие недостатки.
Поэтому завод «Электротяжмаш» переконструировал генератор и с 1958 г. на тепловозах начали устанавливать главные генераторы МПТ-99/47А. У этих генераторов отсутствует компенсационная обмотка, выводы всех обмоток полюсов для удобства осмотра выведены в сторону коллектора. Улучшены технология и материалы изоляции обмотки якоря, защита генератора от попадания в него масла и сделан ряд других усовершенствований.
Генератор МПТ-99/47А имеет номинальную мощность при скорости вращения якоря 850 об/мин — 1350 квт, напряжение — 550/820 в, ток — 2 400/1860 а; вес генератора — 7500 кг.
С июня 1962 г. главный генератор МПТ-99/47А стали выпускать с безвальным якорем (он имеет только два полувала со ступицами, к которым приварен барабан якоря).
Тяговые электродвигатели ЭДТ-200А в 1959 г. были заменены электродвигателями ЭДТ-200Б. У этих электродвигателей остов усилен в местах, где появлялись трещины, поставлены пружинные рамки под катушки дополнительных полюсов (у главных полюсов такие рамки были), в связи с чем изменены размеры катушки и сечения их меди; улучшено крепление кабелей и технология изготовления полюсов. Затем была выпущена партия тяговых электродвигателей, имеющая якорные подшипники средней серии (электродвигатели ЭДТ-200В). Из-за неудовлетворительной работы этих подшипников на тепловозах продолжалась установка тяговых электродвигателей ЭДТ-200Б. Для улучшения тяговых характеристик локомотива с середины 1962 г. тепловозы начали выпускать с более глубоким «ослаблением» поля (53 и 25%). Это мероприятие было осуществлено после опытов с тепловозом ТЭЗ-ШЗА и в 1959 г. тепловозами № 006, 119 и 2047 в депо Петропавловск бывшей Омской железной дороги, которые проводились ЦНИИ МПС, и выпуска опытных партий тепловозов в 1960 г.
Чтобы предупредить разрушения крыльчаток вентиляторов охлаждения тяговых электродвигателей задней тележки в 1962 г. было выпущено 100 тепловозов с гидромеханическими редукторами, соединяющими коленчатый вал дизеля непосредственно с компрессором. В последующем такой привод компрессора ставился на всех новых тепловозах.
Тепловозы с апреля 1962 г. выпускают без котла для обогрева; на его место с августа 1962 г. монтируют противопожарные установки.
Начиная с февраля 1963 г. тепловозы серии ТЭЗ выпускались только Луганским тепловозостроительным заводом, который получает дизели и электрооборудование от других заводов.
В процессе эксплуатации тепловозов главным образом при заводских ремонтах многие конструктивные изменения, вводимые тепловозостроительными заводами, выполняли и на ранее построенных локомотивах. Кроме того, вводили конструктивные улучшения и в самих депо. Такие изменения внесены, например, в конструкцию регулятора мощности.
Устанавливаемый на тепловозостроительных заводах тахометрический регулятор мощности из-за нестабильности характеристик тахогенератора и регулятора оборотов дает «просадку» скорости вращения вала дизеля на 75—80 об/мин. В ЦНИИ МПС разработан более простой по конструкции вибрационный регулятор, обеспечивающий реализацию всей свободной мощности дизеля при сохранении номинальной скорости вращения вала. Опытные образцы такого регулятора первоначально испытывались в 1960 г. на тепловозах ТЭЗ в депо Орск, Оренбург, Пенза, затем их изготовление освоили Воронежский, Ташкентский и Изюмский тепловозоремонтные заводы и с 1962 г. начали устанавливать их на проходящих ремонт тепловозах ТЭЗ.
Вибрационный регулятор включается только на 16-й позиции рукоятки контроллера машиниста.
В 1959 г. Московским институтом инженеров транспорта был разработан и испытан на тепловозе № 1314 бесконтактный регулятор мощности (на полупроводниках). Начиная с 1963 г. на тепловозах ТЭЗ при заводском ремонте начали ставить эти регуляторы.
В 1964 г. Луганский завод выпустил тепловоз ТЭЗ с кузовом тепловоза 2ТЭ10Л. Этому тепловозу была присвоена серия ТЭ3.
В период 1966—1973 гг. тепловозы ТЭЗ строил только Ворошиловградский тепловозостроительный завод им. Октябрьской революции.
Расположение оборудования на тепловозе ТЭЗ выпуска 1966-1973 гг.
Расположение оборудования на тепловозе ТЭЗ выпуска 1966-1973 гг.:
1 — контроллер машиниста; 2 — двухмашинный агрегат; 3 — камера электрической аппаратуры; 4 — тяговый генератор; 5 — дизель; 6 — бак для топлива; 7 — компрессор; 8 — вентилятор холодильника
На тепловозах последних лет выпусков главная рама по-прежнему опирается на две трехосные тележки через восемь боковых опор. Центральные шкворни рамы вертикальных нагрузок не передают и служат только для восприятия горизонтальных сил. На концах рам каждой секции установлены автосцепки СА-3 с поглощающими аппаратами. В средней части главной рамы расположена дизель-генераторная установка, которая имеет свою поддизельную раму, служащую одновременно картером дизеля.
Боковые опоры установлены на окружности диаметром 2730мм, центром которой является геометрическая ось центрального шкворня. Каждая боковая опора состоит из пяты, выполненной в виде грибка, выпуклая часть которого обращена вниз и опирается на шаровое гнездо подпятника. Гнездо помещено на верхнюю плиту, под которой, находятся два цилиндрических ролика. Ролики в свою очередь опираются на нижнюю плиту, укрепленную на верхней части рамы тележки. Геометрические оси роликов проходят лучами через геометрическую ось центральной опоры. Поверхности нижней и верхней плит, по которым при повороте тележки относительно кузова могут перекатываться ролики, сделаны наклонными (угол наклона к горизонтали 2°). Поэтому при входе тепловоза в кривую возникают силы, стремящиеся возвратить тележку в положение, при котором ее продольная ось совпадала бы с продольной осью кузова. Боковые опоры кузова, расположенные ближе к середине секции, жестко прикреплены к раме, концевые соединены с рамой кузова шарнирами, а между собой связаны поперечной балансирной тягой. Такая конструкция создает как бы трехточечную опору кузова на каждую тележку.
Две боковины сварной рамы тележки связаны между собой двумя концевыми балками и двумя межрамными креплениями. Рессорное подвешивание каждой тележки состоит из двух самостоятельных групп для правой и левой стороны (двухточечное рессорное подвешивание), а устойчивость тележек достигается за счет передачи вертикальных нагрузок от кузова через четыре опоры. Листовые рессоры, на хомуты которых через цилиндрические пружины опираются рамы, тележек, подвешены к надбуксовым балансирам. Рессоры имеют восемь листов. Внешние конце балансиров крайних осей тележки связаны с рамой тележки с помощью цилиндрических пружин. .
Буксы роликового типа с двумя подшипниками, имеющими цилиндрические ролики с внутренним диаметром 160 мм. Колесные нары с диаметром колес по кругу катания при новых бандажах 1050 мм имеют зубчатые колеса, насаженные на удлиненную ступицу. Тяговые электродвигатели с одной стороны опираются на ось колесной пары, а с другой подвешены к раме тележки на пружинных подвесках. Редуктор выполнен односторонним, прямозубым, жестким, с передаточным отношением 17:75=1:4,412. На каждой тележке установлено по два тормозных цилиндра диаметром 10". Все колесные пары тормозные, торможение одностороннее.
На каждой секции тепловоза установлен десятицилиндровый вертикальный двухтактный дизель 2Д100 со встречно движущимися поршнями, непосредственным вспрыском топлива и прямоточно-щелевой продувкой. Блок дизеля стальной цельносварной. Коленчатые валы отлиты из специального чугуна, они имеют по 12 коренных и 10 шатунных шеек; верхний и нижний валы связаны упругой вертикальной передачей с двумя парами конических зубчатых колес. Поршни отлиты из легированного чугуна с покрытием головок тонким слоем хрома. Диаметр цилиндров 207 мм, ход каждого поршня 254 мм. Топливная система состоит из общего коллектора, 20 отдельных секций топливных насосов, 20 форсунок. Секция топливного насоса подает топливо в форсунку под высоким давлением. Регулятор частоты вращения центробежного типа, с гидравлическим серводвигателем. Регулятор связан тягами с электропневматическим механизмом, на который можно воздействовать с помощью контроллера машиниста и тем самым задавать частоту вращения вала дизеля.
При частоте вращения коленчатых валов 850 об/мин дизель развивает мощность 2000 л. с. Расход топлива при этой мощности 175—180 г/(э. л. с.-ч). Вес дизеля (сухой) с рамой дизель-генератора и установленными на нем агрегатами (без глушителя) 19 000 кгс. Охлаждение дизеля водяное. Вода под действием водяного насоса циркулирует между охлаждаемыми ею частями дизеля и холодильником. Для охлаждения масла также служит холодильник. С каждой стороны секции тепловоза в холодильнике установлено 18 масляных и 12 водяных секции. Секции холодильников охлаждаются воздухом, прогоняемым осевым вентилятором; при частоте вращения коленчатых валов дизеля 850 об/мин, вентилятор вращается с частотой 1020 об/мин (зимний режим) или 1380 об/мин (летний режим) в зависимости от того, на какой ступени редуктора он работает. Температура воды и масла регулируется периодическим включением и выключением вентилятора или открытием боковых и верхних жалюзи. Управление ими осуществляется электропневматическими устройствами с пульта машиниста.
Нижний вал дизеля с помощью пластинчатой муфты соединен с валом якоря тягового (главного) генератора МПТ-99/47А. Это самовентилирующаяся восьмиполюсная машина с добавочными полюсами. Генератор имеет независимое возбуждение, для чего на каждой секции тепловоза установлено по специальному возбудителю. Генератор МПТ-99/47А имеет номинальную мощность при частоте вращения якоря 850 об/мин 1350 кВт, напряжение 550/820 В и ток 2400/1860 А, вес генератора 7500 кгс.
Возбудитель ВТ-275/120 мощностью 10 кВт (107 В) и вспомогательный генератор ВГТ-275/150 мощностью 8 кВт (76В) совмещены в одном двухмашинном агрегате. Возбудитель имеет три обмотки главных полюсов: независимую, параллельную и противокомпаундную.
На тепловозе установлены тяговые электродвигатели ЭДТ-200Б, имеющие четыре главных и четыре добавочных полюса. Обмотка якоря петлевая с уравнительными соединениями. Якорные подшипники роликовые; смазка к моторно-осевым подшипникам подается с помощью шерстяной подбивки. Номинальная мощность тягового электродвигателя 206кВт (напряжение 275В, ток 815А). Максимальная частота вращения якоря 2200об/мин. Вес тягового электродвигателя 3200 кгс.
Тяговые электродвигатели попарно включены последовательно и тремя параллельными цепями присоединены к якорю тягового генератора.
Управление тепловозом осуществляется контроллером машиниста, имеющим реверсивную рукоятку на три положения («вперед», «О», «назад») и главную рукоятку с 16-ю позициями. На 1-й позиции частота вращения коленчатых валов дизеля составляет 400 об/мин, на 16-й позиции — 850 об/мин. Для более полного использования мощности дизеля в широким диапазоне скоростей на 16-й позиции контроллера автоматически включаются две ступени ослабления возбуждения тяговых электродвигателей (53 и 35%).
На тепловозе установлен трехцилиндровый двухступенчатый поршневой компрессор КТ-6; подача его при частоте вращения вала 850 об/мин,5,3—5,7 м3/мин воздуха. На каждой секции тепловоза установлены кислотные аккумуляторные батареи 32ТН-450 (32 элемента, 450 А-ч, напряжение 64 В). От этих батарей получает электроэнергию тяговый генератор, когда он служит стартером при пуске дизеля. При неработающем дизеле от аккумуляторной батареи питаются цепи освещения и вспомогательных механизмов. Запас топлива на тепловозе 2X5440 кг, масла 2X1200 кг, воды 2X800 л, песка 2X400 кг. Служебный вес тепловоза 2X126 тс. Сила тяги при продолжительном режиме и скорости 20 км/ч 2X20 200 кгс.
Конструкционная скорость 100 км/ч; при этой скорости тепловоз развивает силу тяги 2X2600 кгс (мощность 2 X 950 л. с.). В процессе эксплуатации тепловозов, главным образом при заводских ремонтах, многие конструктивные изменения, вводимые тепловозостроительными заводами, производились и на ранее построенных локомотивах. Кроме того, вводились отдельные конструктивные улучшения по предложениям локомотивных депо.
Для замены на тепловозах ТЭЗ изношенных дизелей 2Д100 Харьковским заводам транспортного машиностроения им. В. А. Малышева по заданию ЦТ МПС был разработан эскизно-технический проект замены этих дизелей дизелями 12Д70. Четырехтактный дизель 12Д70 с V-образным расположением 12-тй цилиндров, со струйным распыливанием топлива, газотурбинным наддувом и промежуточным охлаждением воздуха имеет диаметр цилиндров 240 мм, ход поршня 270 и 278,2 мм. Номинальная мощность дизеля при частоте вращения коленчатого вала 850 об/мин 2000 л.с; удельный расход топлива при этой мощности 150 г/(э.л.с.ч). Размеры цилиндра и ход поршней ЭТОРО дизеля такие же, как у других дизелей типа Д70, в том числе как и у дизеля 16Д70 тепловозов 2ТЭ40; Электрическое оборудование тепловоза оставлено без изменения. Система охлаждения тепловоза выполнена следующим образом: масло дизеля охлаждается в водомасляном теплообменнике; система охлаждения воды имеет два контура, в первом контуре охлаждается вода дизеля, во втором — вода воздухоохладителей и водомасляного теплообменника. Вес дизель-генераторной установки по проекту на 4,4 тс меньше, чем установки серийного тепловоза ТЭЗ. В 1972 г. по этому проекту Полтавский тепловозоремонтный завод при плановом ремонте тепловоза ТЭЗ-4660 сменил на одной из его секций дизель и эта секция в августе 1972 г. поступила в депо Купянск Южной железной дороги. В мае 1973 г. в депо поступила и вторая модернизированная секция. Работая параллельно с серийными тепловозами ТЭЗ, тепловоз № 4660 имел более низкий расход топлива.
Для оценки целесообразности применения на тепловозах ТЭЗ дизелей Д49 Коломенский тепловозостроительный завод им. В. В. Куйбышева разработал проект замены дизеля 2Д100 и генератора МПТ-99/47А на тепловозе ТЭЗ на агрегат 26-ДГ, состоящий из двенадцатицилиндрового дизеля Д49 и генератора МПТ-99/47А. По этому проекту Полтавский тепловозоремонтный завод переоборудовал тепловоз № 1047. После переоборудования тепловоз ТЭЗ-1047 поступил в 1975 г. для эксплуатационных испытаний в депо станции им. Тараса Шевченко.
Род службыМагистральный,
грузовой
Осевая формула2(30-30)
Годы выпуска1955-1973
Инвентарные номера001-598; 1001-1406; 2001-7805; 7805-7809
Восьмизначные номера на дорогах России и СНГ (на 2005 год) 1610000 - 1610549
Железнодорожные администрации-собственницыРоссия Белоруссия Азербайджан Грузия
Диапазон резерва сериинет

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 0,0145 сек.
Rambler's Top100 Яндекс.Метрика