Грузовые тепловозы типа ТЭ10 различных исполнений

Тепловозы 2ТЭ10Л. В 1976- 1977 гг. Ворошиловградский тепловозостроительный завод имени Октябрьской революции продолжал выпускать грузовые двухсекционные двенадцатиосные тепловозы 2ТЭ10Л (рис. 32 и 33). Впервые тепловоз этой серии завод построил в 1962 г., использовав основное оборудование и тележки, применявшиеся Харьковским заводом транспортного машиностроения им. В. А. Малышева на тепловозах ТЭ10 и 2ТЭ10. Ворошиловградский (в тот период Луганский) тепловозостроительный завод заново спроектировал кузова секций, выполнив их в отличие от кузовов тепловоза 2ТЭ10 с несущей рамой, т. е. по типу уже освоенного ранее заводом кузова тепловоза ТЭЗ. Это отличие и зафиксировано в обозначении серии 2ТЭ10Л, которая расшифровывается как двухсекционный тепловоз с электропередачей, десятый тип Харьковского завода, луганское исполнение.

У тепловозов 2ТЭ10Л одинаковые с тепловозами ТЭЗ расстояния между шкворнями (8600 мм) и между осями автосцепок (16 969 мм) каждой секции. Основными несущими элементами рамы кузова тепловоза 2ТЭ10Л являются две хребтовые балки № 45 и два обносных швеллера № 16. Между собой балки соединены межрамными креплениями, а по концам литыми стяжными ящиками. Кабины машиниста установлены на раме кузова на резиновых амортизаторах.

Кузов тепловоза опирается на две трехосные тележки. Вертикальная

нагрузка на тележки передается так же, как и на тепловозе ТЭЗ - в четырех точках через опоры с роликами, перемещающимися по плоскостям с углом наклона 5°. Тяговое и тормозное усилия от тележек к кузову передаются через центральные шкворни.

Тележки тепловоза 2ТЭ10Л унифицированы по основным элементам с тележками тепловоза ТЭЗ, но имеют более эластичное рессорное подвешивание, двустороннее расположение тормозных колодок и малогабаритные буксы колесных пар с упругими боковыми упорами. В связи с этими изменениями и увеличением нагрузки на тележку боковые рамы тележек усилены и удлинены, толщина нижних листов боковины увеличена с 20 до 25 мм, а сами листы выполнены из низколегированной стали.

Шкворневая балка сделана литой, таврового сечения. В целях повышения эксплуатационной надежности тележек все поперечные швы и приварные детали с нижних поясов боковин удалены.

Рессорное подвешивание, как и у тележек тепловоза ТЭЗ, двухточечное. Каждая точка подвешивания представляет собой два комплекта концевых цилиндрических пружин и два комплекта рессорного подвешивания, соединенных между собой подвесками и балансирами. Комплект рессорного подвешивания включает в себя две цилиндрические пружины и размещенную между ними восьмилистовую рессору. Листовая рессора и пружины работают последовательно. Статический прогиб рессорного подвешивания 75 мм. Буксы имеют роликовые подшипники

Грузовые тепловозы типа ТЭ10 различных исполнений

63

Рис. 32. Тепловоз 2ТЭ10Л

с цилиндрическими роликами и осевые упоры с пружинами. При новых бандажах диаметр колес 1050 мм.

На каждой тележке установлены два тормозных цилиндра диаметром 10".

Для управления тормозами служат краны машиниста № 394, кран вспомогательного тормоза № 254 и воздухораспределители № 270.005.

Тяговые электродвигатели имеют опорно-осевое подвешивание; редуктор выполнен односторонним с передаточным числом 75:17=4,412, модуль зубчатых колес 10 (до 1970 г. передаточное число было 4,53, модуль 11). Зубчатые колеса имеют эластичные резинометаллические элементы.

В средней части кузова каждой секции размещена силовая уста-

Рис. 33. Расположение оборудования на секции тепловоза 2ТЭ10Л:

/-двухмашинный агрегат; 2-камера для электрических аппаратов; 3-компрессор; 4-тяговый генератор; 5- дизель; 6- вентилятор холодильника

новка, состоящая из десятицилиндрового дизеля 1 ОД 100 (номинальная мощность 3000 л. с.) Харьковского завода транспортного машиностроения им. В. А. Малышева и соединенного с дизелем полужесткой муфтой тягового генератора ГП-311Б Харьковского завода «Электротяж-маш» им. В. И. Ленина. Дизель и генератор смонтированы на общей поддизельной раме сварной конструкции, которая является одновременно и картером двигателя.

Дизель 1 ОД 100 (10ДН 20,71 2X25,4) имеет такие же размеры цилиндров (диаметр 207 мм, ход поршней 2X 254 мм) и частоту вращения вала при номинальной мощности (850 об/мин), как и дизель 2Д100 тепловоза ТЭЗ. Повышение мощности каждого цилиндра с 200 до 300 л. с. достигнуто за счет увеличения давления наддува до 1,2-1,3 кгс/см2. Дизель двухтактный, однорядный; в каждый цилиндр помещены два поршня, соединенных шатунами с верхним и нижним коленчатыми валами; валы чугунные без противовесов, связаны между собой с помощью вертикальной передачи, состоящей из конических зубчатых колес и вертикальных валов.

Минимальная частота вращения вала 400 об/мин.

Масса дизеля с поддизельной рамой 19 460 кг, самого дизеля 16 800 кг.

Расход топлива при номинальной мощности 160 г/(э.л.с- ч)±5%.

Наддувочный воздух сжимается двумя параллельно работающими турбокомпрессорами, затем охлаждается и после этого центробежным нагнетателем подается в цилиндры дизеля. Использование для привода турбокомпрессоров энергии выхлопных газов повысило экономичность дизеля. Охлаждение наддувочного воздуха происходит в укороченных водовоздушных секциях, схожих по конструкции с секциями, холодильника.

Водяная система охлаждения имеет два контура: в первом циркулирует вода, омывающая цилиндры дизеля, во втором - вода, охлаждающая наддувочный воздух и масло в водомасляном теплообменнике.

Тяговый генератор ГП-311Б представляет собой десятиполюсную машину постоянного тока с независимым возбуждением и принудительной вентиляций. Продолжительная мощность генератора 2000 кВт (ток 4320 А, напряжение 465 В, частота вращения якоря 850 об/мин). Максимальное напряжение генератора 700 В, ток при этом 2870 А. Якорь имеет несимметричную двухходовую ступенчатую петлевую обмотку с уравнительными соединениями и изоляцией класса F. Обмотки главных полюсов выполнены с изоляцией класса Н; добавочных с изоляцией класса В. Масса генератора 8900 кг.

Генератор имеет специальную пусковую обмотку и используется во время пуска дизеля в качестве электродвигателя с последовательным возбуждением, питающегося от аккумуляторной батареи.

На тепловозе применена система возбуждения тягового генератора, при которой магнитный усилитель (амплистат) включен не в цепь обмотки возбуждения генератора, а в цепь обмотки возбуждения возбудителя. Возбудитель В-600, являющийся машиной постоянного тока мощностью 20,6 кВт (165 В, 125 А, 1800 об/мин), спроектирован и изготовлен Харьковским заводом «Электротяжмаш». Он имеет две обмотки возбуждения: основную намагничивающую, питаемую через амплистат, и дополнительную размагничивающую, которая питается постоянным током от вспомогательного генератора. Такая схема позволила уменьшить вес и размеры магнитного усилителя, выпрямителей, трансформаторов. Возбудитель В-600 имеет общий вал со вспомогательным генератором постоянного

тока ВТТ-275/120 мощностью 12 кВт (75 В, 160 А, 1800 об/мин) и образует вместе с ним двухмашинный агрегат А-706Б.

Масса двухмашинного агрегата 660 кг. Приводится он от вала тягового генератора через редуктор.

В систему возбуждения тягового генератора для получения его гиперболической внешней характеристики введен синхронный подвозбу-дитель ВС-652, вырабатывающий однофазный ток, частота которого пропорциональна частоте вращения вала дизеля. Номинальная мощность подвозбудителя 0,55 кВт (110 В, 10 А), частота тока при 4000 об/мин 133 Гц.

На каждой секции тепловоза установлены шесть тяговых электродвигателей ЭД-118А, изготовленных заводом «Электротяжмаш». От ранее применявшихся на тепловозах 2ТЭ10Л электродвигателей ЭД-107А (до 1972 г.) электродвигатели ЭД-118А отличаются усиленной механической частью, применением изоляции «Монолит»; в остальном их конструкция и параметры остались без изменения. Электродвигатели четы-рехполюсные с последовательным возбуждением и принудительной вентиляцией. Обмотка якоря петлевая с изоляцией класса Р. Номинальная мощность электродвигателей 305 кВт; номинальное напряжение 463 В, ток 720 А, частота вращения якоря 580 об/мин. Максимальное напряжение 700 В, максимальная частота вращения якоря 2290 об/мин. Масса электродвигателя 3100 кг.

Все шесть тяговых электродвигателей соединены параллельно. Для более полного использования мощности дизеля при высоких скоростях движения предусмотрены две ступени ослабления возбуждения тяговых электродвигателей - 60 и 36 %. Переходы на режимы ослабления возбуждения и обратно происходят автоматически, для чего в электрической цепи имеются два реле перехода.

Управление тепловозом осуще-

3 Зак 2316

ствляется с помощью контроллера машиниста КВ-1509, воздействующего на всережимный изодромный регулятор дизеля, который изменяет цикловую подачу топлива в цилиндры, а также воздействует на реостат регулировочной обмотки амплистата. Главная рукоятка контроллера имеет нулевую и 15 рабочих позиций. На нулевой и 1-й позициях контроллера валы дизеля вращаются с частотой 400 об/мин; на последующих соответственно: 430; 465; 495; 530; 560; 590; 625; 660; 690; 720; 755; 785; 820 и 850 об/мин.

С валом тягового генератора через полужесткую муфту соединен вал компрессора КТ-7, изготовленного Полтавским турбомеханическим заводом. Этот компрессор, как и компрессор КТ-6 тепловозов ТЭЗ, электровозов ВЛ80Т, ВЛ10 и ряда других, имеет три цилиндра, но отличается от последнего направлением вращения вала и измененной конструкцией некоторых деталей; производительность компрессора КТ-7 при частоте вращения вала 850 об/мин 5,3 м3/мин, т. е. такая же, как у компрессора КТ-6.

За дизелем со стороны, противоположной генератору, размещены холодильники для охлаждения воды, циркулирующей в водяной системе тепловоза. Вентилятор холодильника имеет механический привод через гидравлическую муфту переменного наполнения. Такая конструкция облегчает введение автоматического регулирования температуры воды и масла.

Для пуска дизеля и питания низковольтных цепей при неработающем дизеле служат аккумуляторные батареи 46ТПЖН-550 емкостью 550 А- ч, номинальным напряжением 60 В.

При продолжительном режиме тепловоз развивает силу тяги 2X248 кН (2X25 300 кгс) и скорость 24,7 км/ч. При конструкционной скорости 100 км/ч сила тяги 2X58 кН (2X5900 кгс).

Запас топлива на локомотиве 2X6300 кг, масла 2X1500 кг, воды 2Х 1450 кг и песка 2X910 кг. Масса тепловоза в служебном состоянии 2X130 т.

Тепловозы 2ТЭ10В. В период 1975-1981 гг. Производственное объединение «Ворошиловградтепло-воз» выпускало тепловозы 2ТЭ10В (рис. 34 и 35), представляющие собой усовершенствованные тепловозы

2ТЭ10Л; буква В в обозначении серии означает ворошиловградский.

На тепловозах установлены одинаковые с тепловозами 2ТЭ10Л дизели (1 ОД 100), тяговые генераторы (ГП-311Б), двухмашинные агрегаты (А-706Б), синхронные подвозбудите-ли (ВС-652), тяговые электродвигатели (ЭД-118А), компрессоры (КТ-7), аккумуляторные батареи (46ТПЖН-550). Сохранены переда-

Рис. 35. Расположение оборудования на секции тепловоза 2ТЭ10В:

/- пульт управления; 2- компрессор; 3- тяговый генератор; 4- дизель; 5- вентилятор холодильника, 6- двухмашинный агрегат

Грузовые тепловозы типа ТЭ10 различных исполнений

67

Рис. 36 Тепловоз ЗТЭ10В

точное число тяговых редукторов (4,412) и ступени ослабления возбуждения тяговых электродвигателей. Основными отличиями тепловозов 2ТЭ10В от серийных тепловозов 2ТЭ10Л явились применение бесчелюстных (поводковых) тележек и изменение расположения на них тяговых электродвигателей: все электродвигатели на тележках расположены «гуськом» в сторону середины кузова секции.

Кузов тепловоза выполнен по типу кузова тепловоза 2ТЭ ЮЛ и имеет новые унифицированные кабины машиниста. На каждую тележку он опирается через четыре боковые опоры; тяговые и тормозное усилия передаются от тележек на раму кузова через шкворни. Буксы тележек тепловозов 2ТЭ10В соединены с рамой поводками с шарнирами, имеющими резиновые втулки.

Для рессорного подвешивания применены только цилиндрические пружины между хвостовиками букс и рамой тележки (по два комплекта на буксу), продольные балансиры отсутствуют (индивидуальное подве-

3*

шивание). Статический прогиб рессорного подвешивания 100 мм.

Тормозная система выполнена с двусторонним нажатием колодок на колеса. Тормозные колодки каждого колеса прижимаются к бандажу своим тормозным цилиндром диаметром 8", т. е. тележки имеют по шесть цилиндров.

На тепловозах 2ТЭ10В применены усовершенствованный пульт управления с контроллером КВ-1552, который имеет такое же количество позиций, как и контроллер КВ-1509 тепловозов 2ТЭ10Л, а также бесконтактные регуляторы напряжения БРН-ЗВ и некоторое другое ранее не применявшееся оборудование.

На части тепловозов установлены тяговые электродвигатели ЭД-118Б, отличающиеся от электродвигателей ЭД-118А только конструкцией мо-торно-осевых подшипников, смазка к которым подается принудительно шестеренчатым насосом.

На тепловозах 2ТЭ10В не изменились по сравнению с тепловозом 2ТЭ10Л запасы топлива, воды и масла, но увеличился запас песка до

Рис 37 Тепловоз ЗТЭ10М

1006 кг на секцию Общая масса теповоза в служебном состоянии повысилась до 2Х138,т

Конструкционная скорость тепловоза 100 км/ч, сила тяги длительного режима 2X245 кН (2X25 000 кгс) при скорости 24,7 км/ч

22 апреля 1977 г в день рождения В И Ленина Ворошиловградскии завод торжественно передал Северной железной дороге свой 25 000-й тепловоз им стал тепловоз 2ТЭ10В-3665 В 1978 г завод выпустил опытный трех-секционный тепловоз ЗТЭ10В-0001 (рис 36)

Тепловозы 2ТЭ10М и ЗТЭ10М. Дальнейшим шагом в развитии

Рис 38 Расположение оборудования на секции тепловоза 2ТЭ10М

1 - пульт управления 2 - ручной тормоз 3 - вентилятор кузова 4 ~ компрессор 5 - тяговый гене ратор 6 - вентилятор охлаждения тягового генератора 7- тнфон 8- центробежный нагнетатель вто рой ступени 9-воздухоочиститель 10-дизель //-тяговый блок 12-выхлопное устройство 13- турбокомпрессор 14- адсорбер 15- бак для воды 16- гидропривод вентилятора 17- колесо вентилятора 18-секции радиаторов

тепловозов типа ТЭ10 явилась модернизация тепловозов 2ТЭ10В Уже в 1979 г Ворошиловградский завод, использовав опыт постройки и эксплуатации тепловоза ЗТЭ10В, построил первые трехсекционные тепловозы ЗТЭ10М (рис 37), а затем с 1981 г начал выпускать и двухсекционные тепловозы 2ТЭ1 ОМ (рис 38)

На тепловозах 2ТЭ10М и ЗТЭ10М сохранено все основное оборудование тепловозов 2ТЭ10В, но изменена схема электрических цепей для возможности работы тепловозов в составе трех секций, кроме того, в приводах вспомогательных машин вместо гидравлики использованы валы и пластинчатые муфты, уста новлены боковые опоры кузова, состоящие из роликовых опор и расположенных над ними резиноме таллических блоков, применены воздухораспределители № 483

Трехсекционный тепловоз ЗТЭ10М состоит из двух крайних секций А и Б, имеющих кабины машиниста с полным комплектом необходимого оборудования, и промежуточной секции В, у которой помещение кабины использовано в качестве тамбура для прохода в головную секцию В кабинах машиниста установлены пульты с контроллерами, краны машиниста № 395, краны вспомогательного тормоза № 254, в тамбуре секции В имеются только кран вспомогательного тормоза № 254 и вспомогатель ный пульт для маневровых передви жений и реостатных испытаний, эта секция может самостоятельно пере двигаться со скоростью до 5 км/ч, без головной или головных секций она для вождения поездов не используется Возможно использовать для поездной работы две сцепленные секции (А с Б, А с В или Б с В) либо одну секцию (А или Б) Совместная работа секций тепловозов ТЭ10М с секциями тепловозов 2ТЭ10В не предусмотрена

В 1981 г Ворошиловградский завод выпустил партию тепловозов

2ТЭ10МК, на которых в отличие от тепловоза 2ТЭ10М вместо дизеля 1 ОД 100 был установлен дизель 5Д49 Коломенского тепловозостроительного завода Такие дизели применены на тепловозах 2ТЭ116 (см ниже)

Тепловозы 4ТЭ10С. Для линий с тяжелым профилем пути, в частности для Байкало-Амурской железной дороги, сила тяги трехсекционных тепловозов недостаточна Поэтому Ворошиловградский завод вел работу по созданию и организации выпуска четырехсекционных теплово зов, в том числе на базе тепловозов ТЭ10М (однотипные дизели и основное оборудование)

В 1983 г Производственное объединение «Ворошиловградтепло-воз» изготовило два опытных четырехсекционных тепловоза 4ТЭ10С, рассчитанных на работу в условиях северного климата У этих тепловозов имеется обогрев машинного помещения, изменена конструкция холодильных камер, предусмотрено их открытие изнутри Запас воды на секцию увеличен до 1570 кг

Опытные тепловозы 4ТЭ10С были направлены на Байкало-Амурскую железную дорогу, а завод в 1984 и 1985 гг продолжал изготовление партии тепловоза 4ТЭ10С

Рекомендуемый контент: