Советские тепловозы (22 редчайших фото)

Общий принцип работы и конструкция

 


Схема компоновки советского экспортного тепловоза ТЭ109 с электрической передачей переменно-постоянного токана схеме помечены:

1 — дизель 2 — холодильная камера 3 — высоковольтная камера 4 — выпрямительная установка
5 — тяговый электродвигатель 6 — тяговый генератор 7 — стартер-генератор 8 — глушитель
9 — бак для воды 10 — передняя кабина машиниста 11 — задняя кабина машиниста 12 — аккумуляторная батарея
13 — топливный бак 14 — воздушный резервуар 15 — тележка 16 — топливный насос
17 — бункер песочницы 18 — колёсная пара 19 — метельник

20 — буфера

Зависимость силы тяги от скорости движения является основной характеристикой тепловоза и называется тяговой характеристикой. Для случая максимального использования мощности локомотива график такой характеристики представляет собой гиперболу, в каждой точке которой произведение силы тяги на скорость локомотива равно его максимальной мощности.При движении механическая энергия на валу дизеля, как правило, сначала преобразуется в электрическую (тепловоз с электропередачей) или энергию другого вида, а затем уже в механическую, которая и вращает колёса. Цель такой передачи — обеспечить близкий к оптимальному режим работы дизеля в разных точках графика тяговой характеристики локомотива.

10.»Умный вокзал»

Проект «Умный вокзал» – это вокзальный комплекс, эффективность функционирования которого обеспечивается за счет максимального использования интеллектуальных технологий во всех элементах его технологического процесса.

Объектом внедрения технологий «умного вокзала» является весь вокзальный комплекс, включающий в себя здание вокзала и примыкающую к нему инфраструктуру, как при строительстве, так и при реконструкции существующих вокзалов.

«Умный вокзал» объединяет различные инновационные системы, технические средства и технологии:

  • автоматизированные системы управления процессами жизнедеятельности вокзального комплекса, направленные на снижение энергозатрат, использование альтернативных источников энергии, внедрение устройств для создания благоприятного климата внутри здания вокзала, внедрение новейших информационно-справочных устройств и др.,
  • автоматизированные системы обеспечения транспортной безопасности и снижения рисков чрезвычайных ситуаций (новейшие системы контроля технической безопасности, новейшие системы пожаротушения, автоматическая система мониторинга и состояния здания и др.);
  • технологии «зеленого здания» (системы обеззараживания воздуха внутри вокзала, системы экологического мониторинга, устройства для сбора дождевой воды, озеленение привокзальной территории и отдельных залов вокзала).

Данные системы должны быть адаптированы к местным условиям, прежде всего, к географическому положению вокзала, климатическим особенностям района, возможности использования различных видов альтернативных возобновляемых источников энергии.

Магистральные тепловозы: описание

Локомотивы этой группы могут быть:

  • пассажирскими;
  • грузопассажирскими;
  • грузовыми.

При конструировании пассажирских магистральных тепловозов основной акцент делается на скорости, грузовых — на тяговой характеристике. От маневровых такие тепловозы отличаются прежде всего меньшей маневренностью.

Существует множество серий таких тепловозов. Из пассажирских в первую очередь можно выделить ТЭП10, ТЭП60 и ТЭП70. Наиболее востребованными грузовыми магистральными локомотивами являются ТЭЗ, 3ТЭ10М, 2ТЭ116, 2М62, 2ТЭ10Л. Стоящая перед названием серии цифра указывает на количество секций тепловоза. Если ее нет — значит модель состоит из одной секции.

По номеру серии магистральных тепловозов можно определить и то, на каком предприятии она была изготовлено. Так, цифрами от 1 до 49 отмечаются модели Харьковского завода, 50-99 — Коломенского, от 100 — Луганского.

Магистральные и маневровые тепловозы, используемые сегодня РЖД, отличаются неплохой производительностью и надежностью. Однако многие эксперты сходятся во мнении, что парк РЖД все же требует скорейшей модификации. В особенности это касается устаревшей передачи на постоянном токе.

ТЭМ33

Чем мощнее дизель-генератор, тем больше он потербляет топлива и больше вредных веществ выбрасывает в атмосферу. Но при этом маневровому тепловозу (в отличие от магистрального) не нужна полная мощность на протяжении всей его работы. Большую часть своего времени он работает с составами небольшой массы: сортирует вагоны на станции или перевозит их между цехами.

Отсюда возникла идея: а что, если вместо одного мощного дизель-генератора установить два меньшей мощности и подключать второй дизель-генератор тогда, когда для выполнения работы тепловозу нужна большая мощность?

Эту идею реализовали в ТЭМ33. Данный локомотив оборудован двухдизельной силовой установкой. Два дизель-генератора небольшой мощности могут работать как по отдельности, так и совместно. Благодаря этому машинист может управлять мощностью локомотива, оптимизировать тяговое усилие и избежать перерасходов топлива на холостом ходу или при выполнении легкой маневровой работы.

Маневровый тепловоз ТЭМ33-001, работающий на путях Брянского машиностроительного завода

Экипажную часть тепловоза сконструировали на базе ТЭМ18ДМ. В качестве силовых установок использованы два агрегата C18 ACERT компании Caterpillar мощностью 571 кВт каждый.

Кузов тепловоза относится к капотному типу. Он размещается на опорной раме.

Конструктивно ТЭМ33 состоит из четырех модулей: генераторного, модуля электрооборудования, модуля пневматики и кабины управления. Все основные узлы тепловоза унифицированы, что сокращает расходы на ремонт и переоборудование .

Схема компоновки маневрового тепловоза ТЭМ33

В ноябре 2014-го года ТЭМ33 завершил 300-часовой эксплуатационный пробег, который проходил на станции Брянск-2. В результате локомотив продемонстрировал способность заменить в работе два тепловоза ЧМЭ3 и подавать на сортировочную горку составы весом от 5000 до 6900 тонн. При этом тепловоз расходует на 10% меньше топлива, а вредные выбросы в атмосферу сократились на 20%.

Маневровый тепловоз ТЭМ33-001, работающий на путях Брянского машиностроительного завода

Маневровый тепловоз ТЭМ33-001 на путях Брянского машиностроительного завода

Маневровый тепловоз ТЭМ33-001 ведет секцию тепловоза 2ТЭ25КМ (Брянский машиностроительный завод)

Маневровый тепловоз ТЭМ33-001 в воротах Цеха магистральных тепловозов (Брянский машиностроительный завод)

Установка дизель-генератора и оборудования

Наш тепловоз перегоняется в цех магистральных тепловозов. Здесь будет произведен монтаж необходимого оборудования, а затем системы и агрегаты локомотива соединят между собой, проверят и настроят.

Сначала устанавливается дизель-генератор. Это сердце тепловоза. Он вырабатывает электрический ток, питающий тяговые двигатели локомотива. На тепловозах серии 2ТЭ25КМ используется коломенский агрегат 18-9ДГ. Дизель-генератор для нашей машины привезли в Брянск тягачом. После разгрузки с платформы его распаковывают, осматривают и готовят к монтажу.

Пока специалисты сборочного цеха готовятся к монтажу дизель-генератора, на соседнем участке происходит подготовка кабелей, которыми будут проложены магистрали питания тяговых двигателей тепловоза от генератора. Надо сказать, что термин “кабель” слабо передает впечатление от многожильного проводника диаметром 3,5 см, который будет питать тяговый двигатель мощностью более 350 кВт.

Кстати, в электрике 2ТЭ25КМ есть еще один впечатляющий момент: общая длина проводов и кабелей, используемых в тепловозе, превышает 40 км.

Здесь собирают силовые кабели тепловоза

Для питания тяговых двигателей используется вот такой многожильный проводник диаметром 3,5 см.

На провода устанавливаются клеммы, обжимаются и изолируются термоусадочными кембриками


В одной секции тепловоза укладывается более 40 км. самых разных проводов и кабелей

Тем временем на участок подвозят патрубки и прочие комплектующие, устанавливаемые вместе с дизель-генератором. Затем начинается монтаж агрегата: мостовой кран нежно подхватывает громадину весом 28 т., аккуратно несет к тепловозу и не спеша опускает на установочное место, точно следуя командам мастера, руководящего монтажом. Его жесты напоминают взмахи руки дирижера и смысл его работы примерно такой-же: точное управление слаженной работой команды.

Дизель-генератор закрепляется, монтируются связанные с ним трубные системы, устанавливаются секции крыши дизельного отделения.

Всего с момента установки дизель-генератора до опуска на штатные тележки тепловоз проходит 5 сборочных позиций: установка оборудования, предварительный монтаж трубных систем, окончательный монтаж трубных систем и две позиции электромонтажа.

Тягач, доставивший дизель-генератор 18-9ДГ с Коломенского завода на Брянский машиностроительный

Дизель-генератор разгружен с платформы. Сейчас начнется его подготовка к установке

Брянский тепловоз и коломенский дизель-генератор

Подготовка дизель-генератора к установке

На пост установки дизель-генератора подвозят детали и комплектующие, которые необходимы для установки и будут установлены вместе с ним

28-тонный агрегат нежно подхватывается мостовым краном…

… и не спеша направляется к секции тепловоза…

… в которую он будет установлен

Все готово к установке, необходимый крепеж и кабели разложены по своим местам. Мастер — дирижер управляет слаженной работой своей команды

После того, как монтаж дизеля завершен, дизельное отделение накрывается крышей

Затем тепловоз начинает свое движение от одного рабочего поста к другому: монтаж электропроводки, дополнительного оборудования и т.д. Последним шагом этого процесса является установка локомотива на эксплуатационные (локомотивные) тележки.

Сборочная линия цеха магистральных тепловозов. На каждом посту выполняется определенный набор работ от установки дизеля до подмены технологических тележек эксплуатационными. Слева, у стены — ветка, на которой проводятся испытания уже готовых локомотивов

Справа — секция тепловоза, в которую только что поставили дизель-генератор. Слева — тепловоз, проходящий испытания. В центре — секции крыши дизельного отделения, готовые к установке

Монтаж оборудования

Маневровый тепловоз ТГМ6А Косогорского металлургического завода

Неожиданное фото.

Визит на предприятие подходил к концу. Мы возвращались со шлакоотвала и чтобы срезать дорогу, решили пройти по подъездному пути, ведущему от заводской станции к складам.

Как видите, это очень живописное место: деревья подступают к железнодорожному полотну и смыкаются над ним, образуя зеленый тоннель. Естественно, я поинтересовался, часто ли здесь проезжают тепловозы. Мой сопровождающий ответил, что встретить их тут почти не реально. И буквально через несколько секунд после его слов из-за поворота выплыл этот ветеран, сохранивший оригинальный оранжевый раскрас ТГМ6А.

> Смотреть фото на сайте 500px>

Средства контроля и диагностики

Диагностика за состоянием нагрева буксового узла в пути

Все железные дороги ОАО «РЖД» оснащены аппаратурой теплового контроля буксовых узлов подвижного состава (КТСМ)

Автоматизированы функции слежения за динамикой нагрева букс на всем маршруте следования вагона, что особенно важно в условиях увеличения гарантийных участков (АСК ПС). Значительное повышение эффективности системы КТСМ получено в результате перехода на метод абсолютного измерения температуры буксового узла в комплексе технических средств КТСМ-02

Переход на метод абсолютного измерения температуры буксового узла в градусах Цельсия стал возможен за счет применения уникальных разработок. Реализация данного метода обеспечила снижение на 48% количества остановок поездов по показаниям модернизированных устройств КТСМ-01, КТСМ-01Д с переходом на КТСМ-02, а в целом по сети для всех типов КТСМ на 23%. Подтверждаемость показаний составила 96%.

В настоящее время на сети дорог в эксплуатации находится 59 автоматизированных диагностических комплексов измерения геометрических параметров колесных пар грузовых вагонов.

Комплекс предназначен для измерения геометрических параметров колесных пар грузовых вагонов на ходу поезда (толщины гребня, толщины обода, разницы толщин гребней на одной колесной паре). Комплекс может дополняться подсистемами выявления сдвига буксового узла и дефектов на поверхности катания. С 1 марта 2010 года установлен порядок обязательной отцепки грузового вагона при показаниях комплекса с толщиной гребня 23,5 мм и менее без измерения в парках прибытия поезда.

Данная технология позволяет увеличить пропускную способность на участках железных дорог за счет сокращения простоев грузовых поездов в пунктах технического осмотра, сократить эксплуатационные расходы при высвобождении технического персонала, повысить достоверность измерений, вести автоматизированный мониторинг состояния колесных пар грузовых поездов, планирование своевременного ремонта.

Автоматизированная система акустического контроля подшипников (ПАК)

В 2010 году установлено 5 комплектов системы акустического контроля буксовых узлов на Октябрьской, Южно-Уральской, Северной, Западно-Сибирской и Дальневосточной железных дорогах. В 2011 году планируется установка двух комплектов на Западно-Сибирской и Северо-Кавказской железных дорогах.

Акустическая система «Пост акустического контроля» (ПАК) позволяет выявлять дефекты буксовых узлов на ранней стадии их развития путем измерения и анализа акустических шумов, излучаемых вибрацией дефектных подшипников буксовых узлов поездов, проходящих пост ПАК.


Уникальная методика оценки и анализа обеспечивает 100%-ную подтверждаемость выявленных дефектов. 

Строение пути

Безбалластный путь

На Экспериментальном кольце в г. Щербинка произведены испытания четырех безбалластных конструкций пути (LVT, NBT, Bӧgl, EBS) с различными типами упругих скреплений для выбора подходящей конструкции для перспективного строительства высокоскоростных магистралей.

В конструкциях безбалластного пути элемент верхнего строения пути – балласт – заменен несущей плитой из бетона, равномерно распределяющей нагрузку. На плиту укладываются рельсы с применением упругих элементов. Основным преимуществом безбалластного пути является значительное сокращение объема работ по текущему содержанию.

Рельсовое скрепление типа W30

В 2010 году на 7,4 км уложено скрепления W-30. Данный узел рельсового скрепления имеет высокую динамическую виброустойчивость, обеспечивает высокое сопротивление продольному сдвигу, а также обладает высокой эластичностью. Рельсовая система W-30 предназначена для использования на участках скоростного, высокоскоростного и тяжеловесного движения.

Электровозы

Теперь электровозы: это локомотивы которые питаются переменным или постоянным током от контактной сети, к которой естественно и привязаны. Большинство железных дорог в нашей стране электрифицированы и конечно большинство перевозок выполняют электровозы.

Это очень мощные локомотивы, способные перевозить тяжеловесные поезда на любом профиле пути а также с высокой скоростью водить пассажирские поезда.

Какие бывают электровозы?

Как я выше отмечал электровозы подразделяются на электровозы переменного и постоянного тока. Принцип работы практически одинаков: токоприемниками происходит съем тока с контактной сети и через прохождение силовых аппаратов, которые управляются цепями управления, ток поступает на тяговые электродвигатели, которые через тяговые редукторы передают вращающий момент на колесные пары и мы едем!

Проще в устройстве являются электровозы постоянного тока, так как не требуют изменения тока из переменного в постоянный для питания тяговых электродвигателей и через ряд силовых аппаратов регулируется напряжение и следовательно ток на тяговых электродвигателях.

В электровозах переменного тока все сложнее, смысл в том, что на всех электровозах постоянного и переменного тока установлены тяговые электродвигатели постоянного тока!

Электровозы переменного тока гораздо тяжелее по весу в отличие от своих «постоянных» собратьев ну и посложнее конечно. Но мощность их гораздо выше соответственно и больше возможностей в тяге.

Поэтому на электровозе переменного тока необходимо еще и преобразовать переменный ток в постоянный, а это требует установки большого числа электрических аппаратов и машин для этого, например: тяговый трансформатор, выпрямительные установки, фазорасщепители, сглаживающие реакторы и больше вентиляторов для охлаждения не только тяговых электродвигателей но и этих установок.

Ну а напряжение в контактной сети постоянного тока составляет 3000 вольт, а переменного тока 27000 вольт. И сейчас при постройке новых железных дорог и их электрификации останавливаются на переменном токе. Также производится и переделка контактной сети для работы на переменном токе, например участок Слюдянка – Зима на Восточно-Сибирской железной дороге.

Производятся исследования и проектирование электровозов переменного тока на так называемых асинхронных тяговых электродвигателях , то есть электродвигателях переменного тока. Но ввиду сложности в системе управления, связанной с регулированием напряжения на тяговых электродвигателях пока эта система не нашла большого применения на железных дорогах, хотя экспериментальные электровозы и электропоезда эксплуатируются на сети дорог.

Варианты исполнения электровозов

Пассажирские электровозы выпускаются в односекционном исполнении и имеют обозначение ЭП-электровоз пассажирский, также выпускаются и активно работают на сети дорог электровозы двойного питания и имеют они обозначение ЭП20, их можно увидеть на Московских вокзалах.

Грузовые электровозы выпускаются в многосекционном исполнении (2 секции и 3 секции) они также могут работать по системе многих единиц, это когда объединяют два двухсекционных электровоза и они становятся одним целым четырехсекционным локомотивом.

Управляется такой локомотив одной локомотивной бригадой из одной кабины. Многосекционные электровозы имеют современное обозначение 2ЭС5К или 3ЭС5К, что означает двухсекционный или трехсекционный электровоз системы 5К переменного тока, у электровозов постоянного тока также, только другие цифры.

Где производят электровозы?

Раньше все электровозы имели обозначение ВЛ – Владимир Ленин. Но эпоха социализма закончилась и изменилась система обозначения электровозов. На данный момент электровозы выпускает Новочеркасский электровозостроительный завод / НЭВЗ /, немного помогает Коломенский тепловозостроительный завод.

Раньше электровозы выпускал и Тбилисский электровозостроительный завод, но в силу известных причин он канул в лету. На НЭВЗе выпускаются еще так называемые тяговые агрегаты-смесь электровоза и тепловоза, эти агрегаты работают в угольных карьерах и рудниках, в системе ОАО РЖД они не эксплуатируются.

Ну вот на сегодня все. В дальнейшем мы поговорим о том как работают железные дороги в целом и люди на них, коснемся многих технических вопросов, например почему на локомотиве нет руля и как он поворачивает и многое другое.

Паровоз ЕЛ 635

В 1916 году возник вопрос о новом большом заказе паровозов. Так как испытания Еф−3 показали правильность выбора параметров паровой машины, то для нового заказа американским заводам был выбран паровоз типа 1-5-0 с параметрами, как у паровоза серии Е: диаметр движущих колёс 1320 мм, диаметр цилиндров 635 мм, ход поршня 711 мм, испаряющая поверхность парового котла 240,2 м², площадь нагрева пароперегревателя 61,5 м², площадь колосниковой решётки 6 м², давление пара 12,7 кгс/см², масса в рабочем состоянии 85 т, сцепная масса 75,1 т и конструкционная скорость 55 км/ч (позже была поднята до 70 км/ч). Также к тому времени был накоплен материал о недостатках паровозов серии Е, поэтому вместе с заказом на новые паровозы, американским паровозостроительным заводам был направлен и перечень требовавшихся конструкционных изменений.

В ноябре того же года американским заводам ALCO и Baldwin было заказано 80, а в декабре ещё 220 паровозов серии Е изменённой конструкции. Стоит отметить, что заводы приступили к проектированию паровоза ещё до получения характеристик, утверждённых Министерством путей сообщения, поэтому при согласовании чертежей с представителями министерства в них вносилось большое количество изменений, для того чтобы приблизить конструкцию ряда деталей к принятой в России, а также для улучшения частей, которые неудовлетворительно работали на паровозах американских железных дорог. Таким образом, производство паровозов серии Е велось по проектам и техническим условиям, которые были разработаны русскими инженерами, при этом эти инженеры также вели усовершенствование конструкции и осуществляли техническое руководство изготовления паровозов. .

Сборка колесно-моторных блоков

Здесь все начинается с обточки колесных центров и механообработки шестерней и зубчатых колес. Параллельно вытачиваются и шлифуются оси. Затем начинается формирование колесной пары. Оно заключается в том, что на ось надевают шестерню и колесные центры и запрессовывают.

Сформированную таким образом колесную пару обтачивают. Затем на нее устанавливают буксы и соединяют с тяговым электродвигателем.

На этом сборка колесно-моторного блока завершается. После испытаний он направляется на линию сборки тележек, где на него будет установлена рама.

Готовая тележка сперва осматривается специалистами по качеству, затем сдается представителю заказчика (РЖД) и перекатывается в цех магистральных тепловозов.

На этом станке выполняется обточка внутренней поверхности бандажа колеса

Обточка внутренней поверхности бандажа колеса

Заготовки для производства зубчатых колес

Этот станок ЧПУ вырезает из заготовки зубчатое колесо для колесной пары колесно-моторного блока


Когда станок вырезает зубчатое колесо, заготовка обильно поливается маслом для охлаждения, Поэтому рабочее пространство герметично закрывается. Но когда работа закончена, есть шанс увидеть, то, что скрыто внутри

Механическая обработка рычагов рычажной передачи

Сверловка зубчатого колеса

Контроль качества изготовления зубчатого колеса

На этом посту выполняется опрессовка колесных центров на оси и одновременно оценивается качество опрессовки

Зубчатое колесо и колесный центр надеваются на ось, а затем станок выполняет опрессовку. Одновременно измеряется усилие, затрачиваемое на опрессовывание на протяжении всего процесса. По полученным данным оценивают качество и надежность опрессовки

Расточка готовой колесной пары

Корпуса букс. Букса — это коробка с расположенным в ней подшипником качения. Буксы устанавливаются на концы оси колесной пары и служат для ее крепления к раме тележки

Крышки букс

Здесь на колесные пары устанавливают буксы

Колесные пары с установленными на них буксами

Сборка колесно-моторного блока завершена

Колесно-моторный блок устанавливается на стенд для испытаний…

… где проверяется его работоспособность

Готовые колесно-моторные блоки закрепляются на специальном стенде, где на них будет установлена рама тележки

Изготовление тележки завершено и она после проверки направляется на участок сборки магистральных тепловозов

Тепловозы современных модификаций

Большинство рассмотренных выше моделей маневровых локомотивов было сконструировано еще в середине прошлого века. Принципиально ничего нового, к сожалению, инженерами придумано не было. Однако в разные годы выпускались усовершенствованные модификации маневровых локомотивов, отличающиеся большей производительностью. К таковым можно отнести в том числе и, к примеру, выпущенные в последние годы машины:

  • Опытный маневровый тепловоз ТЭМ 35. На настоящее время построен только один такой тепловоз. Выпущена эта модификация была на Брянском заводе в 2013 г. Локомотив оснащается двигателем Caterpillar C18 на 777 л. с.
  • ТГМ40. Впервые этот тепловоз был выпущен в 1981 г. На сегодняшний день разработаны также его модификации ТГМ40-С (1987-2002 гг), ТГМ40-01 (1988-2000 гг), ТГМ40-02 (1989-1992).
  • Опытный ТЭМ19. Этот мощный маневровый тепловоз массой 126 т оснащен двигателем 491ГД на 1200 л. с. Выпущен он был в 2013 г. на Брянском заводе.

Сборка модулей кузова тепловоза

Кузов 2ТЭ25КМ имеет модульную конструкцию. Она состоит из кабины, холодильной камеры и боковых стен дизельного отделения. Эти элементы собираются отдельно, а затем устанавливаются на раму.

На каждой секции тепловоза 2ТЭ25КМ установлен дизельный двигатель мощностью 2650 кВт (3604 л.с.) с газотурбинным наддувом. Для того, чтобы обеспечить охлаждение этой махины, используется холодильная камера. В ней устанавливаются вентиляторы, радиаторы, компрессор и другое необходимое оборудование.

Корпус камеры — стальной. Его сборка начинается с закладки каркаса. Затем выполняется сварка.

Тут же, рядом, собирают корпус кабины тепловоза. Она представляет собой стальную капсулу, снаружи облицованную пластиковой оболочкой. Между оболочкой и корпусом кабины прокладывается утеплитель.

По завершении сборки элементы кузова подвергаются дробеметной очистке от окалины, оставшейся на деталях после сварки. А затем они окрашиваются в специальной камере, расположенной здесь же, в кузовном цеху.

Участок сборки корпусов кабин и холодильных камер

Справа собирается корпус холодильной камеры, слева — корпуса кабин

Сборка корпуса кабины идет полным ходом

На этом стапеле закладывается секция крыши тепловоза

Сборка секций крыши тепловоза

Сборка боковой стены дизельного отделения

Элементы кузова тепловоза только что извлечены из покрасочной камеры. Теперь они готовы к монтажу оборудования и окончательной сборке


С этим читают