Файл: Введение Краткий исторический экскурс развития вопроса.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 25.10.2023
Просмотров: 75
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Источником энергии на тепловозе служит двухтактный дизель 13 типа 10Д100 мощностью 3000 л.с. Основная часть энергии дизеля передается главному генератору 9, вал якоря которого соединен полужесткой пластинчатой муфтой с коленчатым валом дизеля. Дизель с генератором, установленные на общей поддизельной раме 10, представляет собой единый силовой агрегат — дизель-генератор.
Дизель-генератор, являющийся наиболее тяжелой частью тепловоза, расположен на главной раме 26 тепловоза, в ее средней части. Этим достигается более равномерное распределение нагрузок на колесные пары 23 тепловоза, которые объединены в две одинаковые трехосные тележки 25.
Все оси тепловоза движущие. На оси каждой колесной пары 23 подвешен тяговый электродвигатель 22, который через зубчатую передачу приводит ее во вращение.
Для привода агрегатов вспомогательного оборудования мощность от вала дизеля отбирается через передний 6 и задний 15 редукторы. С передним редуктором связаны тормозной компрессор 4 и двухмашинный агрегат 3, состоящий из возбудителя, питающего обмотку главных полюсов главного генератора, и вспомогательного генератора, являющегося на тепловозе источником низкого (75 в) напряжения для цепей управления, освещения и т. д. От заднего редуктора через гидроредуктор 19 приводится вентилятор 17 охлаждающего устройства (холодильника). Вентилятор просасывает воздух через радиаторы для охлаждения воды и масла, состоящие из отдельных секции 18. Секции расположены в два яруса с обеих сторон шахты холодильника 20.
Между кабиной и машинным помещением по обеим сторонам от центральной двери находятся высоковольтные камеры 7, в которых размещена большая часть электрических аппаратов тепловоза.
По обеим сторонам дизеля под полом расположены элементы аккумуляторной батареи, которая используется для пуска дизеля.
Запас топлива хранится в баке 24, подвешенном к главной раме в средней ее части. Воздух для дизеля засасывается из атмосферы и нагнетается в его цилиндры турбокомпрессорами 14 и нагнетателем 11, работающими последовательно. Отработавшие газы отводятся через турбины турбокомпрессоров 14, глушители, находящиеся на противоположном от генератора торце дизеля, и выпускные патрубки на крыше кузова в атмосферу.
Главный генератор, в обмотках которого при работе выделяется большое количество тепла, охлаждается воздухом от специального вентилятора 8.
Для охлаждения тяговых электродвигателей служат вентиляторы 5 и 16, приводимые во вращение от вала дизеля соответственно через передний 6 и задний 15 редукторы. Каждый вентилятор подает воздух в три двигателя одной тележки. Воздух подводится к двигателям по каналам в раме тепловоза и затем по гибким брезентовым рукавам.
Рисунок 1. Тепловоз 2ТЭ10Л
С учетом потерь в передаче максимальная полезная (так называемая «касательная») - мощность тепловоза 2ТЭ10Л, имеющего дизели общей мощностью 6000л. с., составляет 4600-4650 л.с.. Наибольшая (конструкционная) скорость 100 км/ч.
Точно такое же силовое оборудование имеет и односекционный пассажирский тепловоз ТЭП10Л. Он отличается от тепловоза 2ТЭ10Л передаточным числом зубчатой передачей от тягового электродвигателя к колесной паре. Изменение передаточного числа дало возможность повысить конструкционную скорость до 140 км/ч.
4.3 Тепловозы ТЭ3
Построенные впервые в 1953—1954 гг. двухсекционные двенадцатиосные грузовые тепловозы ТЭЗ (рисунок 2), проект которых разработан Харьковским заводом транспортного машиностроения им. В. А. Малышева (электрическое оборудование Харьковским заводом тепловозного электрооборудования впоследствии «Электротяжмаш»), строились до 1973г. включительно и получили широкое распространение в основном на неэлектрифицированных линиях железных дорог Советского Союза. В ряде случаев секции этих тепловозов эксплуатировались самостоятельно. В период 1966—1973 гг. тепловозы ТЭЗ строил только Ворошиловградский тепловозостроительный завод им. Октябрьской революции.
Рисунок 2. Расположение оборудования на тепловозе ТЭ3:
1- контроллер машиниста; 2-двухмашинный агрегат; 3- камера электрической аппаратуры; 4- тяговый генератор; 5- дизель;6- бак для топлива;7- компрессор;8- вентилятор холодильника.
Кузов каждой секции тепловоза ТЭЗ состоит из главной рамы, через которую передается тяговое и тормозное усилия, и каркаса вагонного типа, несущего боковые и лобовые стенки и крышу. Главная рама 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 2730 мм, 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 концы балансиров крайних осей тележки Связаны с рамой тележки с помощью цилиндрических пружин. Общий статический прогиб рессорной системы 77 мм.
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 б 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 электро- пневматическим механизмом, на который можно воздействовать с помощью контроллера машиниста и тем самым задавать частоту вращения вала дизеля.
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 секций. Секции холодильников охлаждаются воздухом, прогоняемым осевым вентилятором. Температура воды и масла регулируется периодическим включением и выключением вентилятора или открытием боковых и верхних жалюзи, Управление ими осуществляется электропневматическими устройствами с пульта машиниста.
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 206 кВт (напряжение 275 В, ток 815 А). Максимальная частота вращения якоря 2200 об/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 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). 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.
Конструкционная скорость 100 км/ч.
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 заводом транспортного машиностроения им, В. А. Малышева по заданию ЦТ МПС был разработан эскизно-технический проект замены этих дизелей дизелями 12Д70. Четырёхтактный дизель 12Д70 с V-образным расположением 12-ти 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. Размеры цилиндра и ход поршней этого 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 т. 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.
4.4 Тепловозы 2ТЭ10В
В декабре 1974 г. Ворошиловградский завод построил первый тепловоз 2ТЭ10В и с 1975 г. начал выпускать их серийно. Этот локомотив представляет собой усовершенствованный тепловоз 2ТЭЛ. Кузов выполнен по типу кузова тепловоза 2ТЭ10Л и имеет унифицированные кабины машиниста. Тележки бесчелюстного типа с цилиндрическими пружинами между буксами и рамой тележки, как это было сделано у опытных партий тепловозов 2ТЭ10Л. Редуктор имеет зубчатые колеса с эластичными элементами.
На тепловозах установлены одинаковые с тепловозами 2ТЭ10Л дизели (10Д 100), тяговые генераторы (ГП-ЗТ1Б), двухмашинные агрегаты (А-706Б), синхронные подвозбудители ВС-652, компрессоры КТ-7 и аккумуляторные | батареи .Тяговые электродвигатели ЭД-118 тепловозов 2ТЭ10В (рисунок 3) отличаются от тяговых электродвигателей ЭД-107А изоляцией катушек главных полюсов— применена изоляция «монолит». Основные параметры у электродвигателей остались без изменения.