Устройство, техническое обслуживание и ремонт узлов тепловоза
план-конспект урока

При изучении механического оборудования тепловоза используется учебная программа

преподавателя НТШ Цывкунова Георгия Ивановича.

Литература для самоподготовки:

З.Х. Нотик «Тепловозы ЧМЭ3и ЧМЭ3Т, Э»

С.П. Филонов «Тепловозы 2ТЭ10М и 3ТЭ10М»

А.А. Пойда «Тепловозы. Механическое оборудование и ремонт»

В.Е.Кононов «Справочник машиниста»

Б.И. Вилькевич «Электрические схемы тепловозов типов ТЭ10М и ТЭ10У»

Введение.

В 1956 году прекратилось паровозостроение и развивалось производство электровозов и тепловозов.

 Серия ТЭ3 стала самой большой непрерывной серией среди поездных локомотивов (и второй после ТГК2 вообще).

годы выпуска 1953 - 1973 построено 6812 (без 1 секции)

Коломенским и Ворошилоградским  тепловозостроительными заводами которые заменили паровоз.

Дизель 2Д100, разработанный на основе американского судового дизеля, вышел весьма капризным и ненадёжным, потребовалось несколько лет, чтобы довести его до приемлемого уровня. Также на тепловозах первых выпусков были проблемы с генераторами и тяговыми электродвигателями.

дизель: 2Д100 (2 x 2000 л.с.) вес 252 т. нагрузка на ось 21 т.

В 1958 г. Харьковским заводом были изготовлены ТЭ10.

Мощность 2000 л.с.

С 1961 по 1977 г. Ворошилоградский (Луганский) завод построил двухсекционный тепловоз типа 2ТЭ10Л. Построено 3518.

Мощность дизеля 10Д100 (2*3000 л.с.) Весом 260 т. с нагрузкой на ось 21,6 т.

С 1975 по 1981 г.г. 2ТЭ10В построено 1572 весом 276 т. с нагрузкой на ось 23 т.

В 1975 году тепловозы 2ТЭ10Л и 2ТЭ10В выпускались одновременно и нумеровались "вперемешку".

С 1981 по 1990 г.г. 3ТЭ10М построено 2444.

Партия тепловозов 2ТЭ10М с Коломенскими дизелями.  изготовитель - Ворошиловградский завод год выпуска 1981 построено 20.

дизель:  1А-5Д49 (2 х 3060 л.с.)

Глубокая модернизация 2ТЭ10М. Изменены дизель, генератор, холодильник, тормоза, а кузов унифицирован с кузовом 2ТЭ116.

прозвище:  Удав. изготовитель - Луганский завод годы выпуска 1989 - 1996

построено 548 - вероятно, вместе с украинскими.

дизель:  10Д100М (2 х 3000 л.с.) вес 276 т. нагрузка на ось 23 т.

Грузопассажирский вариант 2ТЭ10У.

Отличается редуктором и электропневматическим тормозом. изготовитель - Луганский завод

годы выпуска 1989 - 1995 построено 99 - вероятно, вместе с украинскими

дизель:  10Д100М (2 х 3000 л.с.) вес 276 т. нагрузка на ось 23 т. скорость 120 км/ч.

2ТЭ116 рассматривался лишь как временный локомотив. В результате этот весьма неплохой (хотя и очень дорогой) тепловоз так и не пошёл в массовое производство.

С 1971 по 1996, 2001 и 2007 г.г. построено 1680 вместе с Украиной.

Первые тепловозы были выпущены с высокой крышей над кабиной, с 1973 г. её изменили, чтобы использовать на тепловозах 2ТЭ10В.

С тепловоза №742 кабину изменили ещё раз.

Не меньше 11 тепловозов имели дизели 2Д70.

дизель: 1А-5Д49, 1А-5Д49-2 (2 х 3060 л.с.) вес 276 т. нагрузка на ось 23 т.

Серия 4ТЭ10С

Четырёхсекционный вариант ТЭ10М в северном исполнении для тяжёлых условий БАМа. Имеет обогрев машинного отделения и изменённый холодильник.

годы выпуска 1983 - 1987 построено 25 изготовитель - Ворошиловградский завод

дизель: 10Д100 (4 х 3000 л.с.) вес 552 т. нагрузка на ось 23 т.   

Модернизация тепловозов 

В тепловозах 2М62, 2ТЭ10 заменяют двухтактные дизели типа 14Д40 (12ДН23/30) и 10Д100 (10ДН20,7/2*25,4) четырехтактными дизелями типа 12ЧН26/26 и 16ЧН26/26.

2ТЭ10В-К Тепловоз 2ТЭ10В, у которого при капитальном ремонте дизели заменены на 5Д49. изготовлен 1.

В ТЭМ2 дизель типа 1ПДМ на 1-ПД4Д в ЧМЭ3 устанавливают 8ЧН26/26.

Также устанавливают микропроцессорная система управления тепловоза (УСТА) для обеспечения регулирования электропередачи в режиме тяги.  

 Маневровые тепловозы.

С 1958 г. Брянский машиностроительный завод приступил к изготовлению ТЭМ1 и ТЭМ2.

ЧМЭ2 поставляли из Чехословакии в 1958 по 1965 гг. мощностью 750 л.с. с 1963 ЧМЭ3 мощностью 1350 л.с.

Лекция 1:

Классификация тепловозов по роду службы, типу передач и колесной характеристике.

Обозна­чение серий тепловозов и их характеристика.

Общее устройство тепловозов и расположение агрегатов.

Классификация тепловозов.

По роду службы (назначение) на: 

грузовые, пассажирские – магистральные, маневровые, универсальные (грузопассажирские, маневрово-вывозные),  и промышленные.

Назначение тепловоза определяется его техническими характеристиками — так, для грузовых тепловозов важна в первую очередь значительная сила тяги, тогда как на пассажирских упор делается на скорость.

Маневровые и промышленные локомотивы обычно используются для передвижения вагонов в пределах станции или на подъездных путях предприятия. Именно поэтому большинство таких локомотивов — тепловозы, так как для работы на любых, в том числе на не электрифицированных вспомогательных путях, важна автономность энергетической установки.

По числу секций:

Односекционные, двухсекционные, трехсекционные и четырех. 

По типу передачи:

С электрической постоянного тока, переменно-постоянного тока, гидромеханической.   

Более эффективной передачей стала электрическая, при которой вал дизеля вращает якорь тягового генератора, питающего тяговые электродвигатели (ТЭД). В свою очередь вращательное движения якоря ТЭД передаётся колёсной паре с помощью осевого редуктора.

Электропередача позволяет соединять несколько секций тепловоза и управлять ими по системе многих единиц из одной кабины.

Плюс - использование электродинамического торможения, суть которого заключается в использовании ТЭД в качестве генераторов, за счёт сопротивления вращению вала якоря которых осуществляющих торможение тепловоза (вырабатываемая электроэнергия гасится в тормозных резисторах). По сравнению с пневматическими тормозами электродинамическое торможение более эффективно, меньше износ тормозных колодок, снижается опасность юза колёсных пар.

Минус - большая масса и относительная дороговизна необходимого оборудования.

В случае электропередачи возможно  

Гидравлическая передача

В гидравлической передаче механическая энергия вала дизеля передаётся колёсной паре с помощью гидравлического оборудования (гидромуфт и гидротрансформаторов).

В общем виде гидравлическое оборудование представляет собой комбинацию насосного колеса, связанного с валом дизеля 1, и турбинного колеса, соединённого с осью колёсной пары 4.

  Насосное 2 и турбинное 3 колесо находятся на небольшом расстоянии друг от друга, а промежуток между ними заполнен жидкостью (маслом), передающей энергию вращения насосного колеса турбинному.

Регулировка передаваемого крутящего момента осуществляется изменением количества рабочей жидкости (масла) на лопатках насосного и турбинного колеса. Гидравлическая передача легче, чем электрическая, не требует расхода цветных металлов, но обладает меньшим КПД. 

Механическая передача

Механическая передача включает фрикционную муфту и коробку передач с реверс-редуктором; она обладает малым весом и высоким КПД, однако при переключении передач неизбежно возникают рывки. На практике её используют на локомотивах малой мощности (мотовозах), дизель-поездах, дрезинах и автомотрисах. 

По ширине колеи:

Нормальной 1520 мм и 1435 зарубежных стран, узкоколейные от 610 до 1067 мм. 

По числу осей:

Двухосные, трехосные, четырехосные, шести и восьмиосные.

Колесная характеристика:

Обозначение схемы колёсных пар локомотива принято называть его осевой характеристикой.

Осевая формула характеризует число, расположение и назначение осей. Для

локомотивов нетележечного типа (паровозов) в осевой формуле перечисляется число

бегунковых, ведущих и поддерживающих осей.

Например: 0-4-1 (0 – ноль бегунковых осей, 4 – четыре ведущих оси, 1 – одна поддерживающая ось).

Для локомотивов тележечного типа (тепловозов и электровозов) цифра указывает число осей в тележке, наличие нуля означает, что каждая ось ведущая, а количество цифр – число тележек. В осевой формуле тепловозов с гидропередачей нет нуля возле цифры. Знак “–” или “+” указывает на отсутствие или наличие жесткой связи между тележками.

Например: 20 – 20 (локомотив имеет две двухосные тележки, каждая ось – ведущая; 3(30 – 30) (трехсекционный локомотив имеет в каждой секции две трехосные тележки, каждая ось – ведущая);

20+20 – 20 + 20 (локомотив имеет четыре двухосные тележки, каждая ось – ведущая, каждая пара тележек имеет жесткую связь);

2(2–2) - локомотив с гидропередачей, двухсекционный, двухосная тележка, тележки в секции не имеют жесткой связи. 

ТЭП70 – шестиосный имеет осевую формулу 30 – 30 показывая, что две тележки трехосные, тире ( - ), что тележки несочлененные между собой, индекс «0, что каждая ось имеет индивидуальный привод.

2ТЭ10М – двухсекционный имеет осевую формулу 30 – 30 + 30 – 30 или 2(30 – 30). 

Тема: Обозна­чение серий тепловозов и их характеристика.

Т – тепловоз.

Э(Г) – тип передачи, электрическая, (гидравлическая).

П(М) – назначение тепловоза, пассажирский, (маневровый).

Цифры указывают номер серии тепловоза. 

Характеристика локомотивов.

Тяговая или паспортная характеристика показывает зависимость силы тяги от скорости. 

Весовые характеристики.

Конструкционный вес – сухой вес локомотива (кН).

Служебный вес – конструкционный вес плюс вес л/бр, 2/3 запаса песка и топлива, вес воды и масла.

Сцепной вес – служебный вес локомотива, приходящийся на движущие оси, участвующие в создании силы тяги.

Масса локомотива, передающаяся на рельсы через движущие колёсные пары, называется сцепным весом.  

Осевая нагрузка – нагрузка, передаваемая одной К.П. на рельсы. Делим служебный вес на число осей. 

Мощностные характеристики.

Определяется по номинальной мощности ДГУ.

Мощность продолжительного режима – соответствует току наибольшей величины, который не перегревает обмотки двигателя в течение длительного времени, т.е. поддерживается баланс тепла между выделяемым от прохождения тока по обмоткам и отводимым с охлаждающим воздухом.

Мощность в паспорте больше, чем та которая реализуется на тягу поезда.

Реализуемую тягу – называют касательной мощностью.

Она снимается с обода КП непосредственно реализуется на тягу поезда и ее называют полезной мощностью.

Она оказывается меньше мощности ДГУ вследствие различных преобразований от тепловой до механической (потери).    

Габаритные характеристики. 

Предельное поперечное очертание (перпендикулярное оси пути) за пределы которого не должна выступать ни одна часть локомотива.

Установлены габариты Т и 1Т – наибольшая ширина 3400 и высота 5300мм.

1 л.с. = 735,499 Вт. = 0,736 кВт