Заметили в тексте ошибку? Выделите ошибку мышью и нажмите, пожалуйста, Ctrl+Enter Спасибо!
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.
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 службы
Магистральный, грузовой
Осевая формула
2(30-30)
Годы выпуска
1971-...
Инвентарные номера
001-...
Восьмизначные номера на дорогах России и СНГ (на 2005 год)
Рекомендовать эту статью
Код для вставки на Ваш сайт или блог