Привет студент

Днем рождения отечественного тепловозостроения является 6 ноября 1924г., когда была совершена первая поездка от Балтийского завода до Щ^эл1

Московского вокзала в Ленинграде тепловоза Щ^эл 1 системы профессора Л. М. Гаккеля построенного в первые в мире на Ленинградских заводах. С 1946 по 1953 годы были построены тепловозы ТЭ1 мощностью 1000 лошадиных сил, затем ТЭ2 - 2000 лошадиных сил и ТЭ3- 4000 лошадиных сил.

В 1969 - 75 году промышленность освоила выпуск высокоэкономичных четырехтактных дизелей мощностью от 800 до 6000 лошадиных сил, послужившей основой выпуска тепловозов нового поколения: 2 ТЭ116; ТЭП 70; ТЭМ 7; 2ТЭ 121, ТЭП 75; ТЭП80 и других. Рисунок 1

 

 

Рисунок 1 Тепловозы ТЭП 75(а) и ТЭМ (б)

Технические характеристики приведены в таблице 1; 1а; 2;

Таблица 1 Технические характеристики тепловозов

Серия	Назна чение*	Осевая характе ристика	Сцепная масса, т	Конструк ционная скорость, км/ч	Мощность по дизелю, кВт	Длина тепловоза по осям автосцепо к, мм
ТЭ3	Г	2(3о-3о)	2х126	100	2х1470	2х16969
2ТЭ10Л	Г	2(3о-3о)	2х129	100	2х2210	2х16969
2ТЭ10В	Г	2(3о-3о)	2х129	100	2х2210	2х16969
ТЭП60	П	3о-3о	129	160	2210	19250
2М62	Г	2(3о-3о)	2х120	100	2х1470	2х16969
ТЭМ2	М	3о-3о	120	100	880	1б970
2ТЭ116	Г	2(3о-3о)	2х138	100	2х2210	2х18150
2ТЭ116Л	Г	2(3о-3о)	2х138	100	2х2210	2х18150
ТЭП70	П	3о-3о	129	1б0	2940	20470
ТЭМ7	М	2о+2о- -2о+2о	180	100	1470	21500
ТЭ136	Г	3о-3о	135	100	4500	-

* Г - грузовой, П - пассажирский, М - маневровый

Таблица 1а Технические характеристики грузовых тепловозов

Параметры	Тепловозы
	ТЭ3	2М62	2TЭ10М (В) 2ТЭ10Л	2ТЭ116	2ТЭ121
Осевая характеристика	2(3о-3о)	2(30-30)	2(30-30)	2(30-30)	2(30-30)
Мощность по дизелю, кВт	2°1470	2°1470	2°2206	2°2250	2°2942
Конструкционная скорость, км/ч	100	100	100	100	100
Минимальный радиус проходимых кривых, м	125	75	125	125	125
Диаметр колес, мм	1050	1050	1050	1050	1250
Сцепная масса, т	2°126	2°119	2°138 2°126	2°138	2°150
Габаритные размеры, мм: длина ширина высота	23950 3252 4825	2°17400 2950 4615	2°16969 3250 5252	2°18150 3080 5104	2°20000 3200 5110
Габарит	1-Т	02-ВМ	1-Т	1-Т	1-Т
Запасы, кг: воды топлива масла песка	2°800 2°5440 2°1200 2°700	2°950 2°3400 2°800 2°600	21450 2°6300 2°1500 2°1006	2°1250 2°7000 2°1000 2°1000	2°1100 2°7500 1150 2°1000
Кпд тепловоза, %	28	26, 6	29	30, 6	32, 3
Тип дизеля	2Д100	14Д40	10Д100	1А-5Д49	2А-5Д49

Таблица 2 Технические характеристики пассажирских тепловозов

Параметры	Тепловозы
	ТЭ7	ТЭП10	ТЭП60	ТЭП70
Осевая характеристика	2(3о-3о)	3о-3о	3о-3о	3о-3о
Мощность по дизелю, кВт	2°1470	2206	2206	2942
Конструкционная скорость, км/ч	140	140	160	170
Минимальный радиус проходимых кривых, м	125	125	125	125
Диаметр колес, мм	1050	1050	1050	1220
Сцепная масса, т	2126	127	127	129
Габаритные размеры, мм:
длина	33950	18610	19250	21700
ширина	3262	3272	3124	3080
высота	4825	5102	4774	4975
Г абарит	1-Т	1-Т	1-Т	1-Т
Запасы, кг:
воды	2°800	1450	1400	1134
топлива	2°5440	5000	б000	б000
масла	2°1200	1500	1060	1000
песка	2°700	950	б00	б00
Кпд тепловоза, %	28	30,1	28,3	30,9
Тип дизеля	2Д100	10Д100	11Д45	2А-5Д49

Таблица 3 Технические характеристики маневровых тепловозов

Параметры	Тепловозы
	ТЭМ2	ТЭМ6	ЧМЭ3	ТЭП70
Осевая характеристика	30-30	30-30	30-30	20+20-20+20
Мощность по дизелю, кВт	882	2206	2206	2942
Конструкционная скорость, км/ч	100	100	90	100
Минимальный радиус проходимых кривых, м	80	80	80	80
Сцепная масса, т	120	99	121	180/160
Габаритные размеры, мм:
длина	16970	16970	17220	21500
ширина	3080	3080	3150	3210
высота	4915	4437	5240	5280
Запасы, кг:
воды	1050	-	1100	850
топлива	5440	5440	5250	6000
масла	430	-	440	970
песка	2000	-	2000	850
Кпд тепловоза, %	27, 8	-	27, 5	-
Тип дизеля	ПД1М	2-6Д49Т	K6S310DR	2-2Д49

Чтобы привести во вращение колесные пары тепловоза от вала дизеля требуется специальная передача.

Многолетний опыт эксплуатации тепловозов с различными типами передачи энергии, от первичного источника дизеля к колесным парам показал, что из трех типов ( электрическая, гидравлическая, механическая), наиболее надежной и экономичной является электрическая передача. На современных тепловозах применяются две системы электрической передачи - постоянного и переменно - постоянного тока. Электрическая передача постоянного тока: коленчатый вал дизеля вращает якорь тягового генератора, преобразует механическую энергию в электрическую, а генератор вырабатывает постоянный ток, который поступает в тяговые электродвигатели. Вращение от якоря с помощью тяговых редукторов передается движущим колесным парам. При этом электрическая энергия получаемая от тягового генератора, вновь преобразуется в механическую.

Пуск дизеля осуществляется от аккумуляторной батареи. Электрическая передача переменно- постоянного тока: вырабатываемый синхронным тяговым генератором переменный ток выпрямляется т. е. преобразуется в постоянный ток с помощью специальной выпрямительной установки - кремниевых вентилей. Пуск дизеля осуществляется через стартерный двигатель.

Гидравлическая передача с помощью гидравлических машин (центробежный насос, гидротурбина), трансформирует и посредством рабочей жидкости ( минеральное масло) передает вращающий момент с коленчатого вала дизеля на колесные пары локомотива в соответствии с рисунком 2, 2а.

 

Рисунок 2 Схема гидродинамической передачи: 1 - дизель; 2 - рабочее колесо насоса; 3 - центробежный нанос; 4, 5 -трубопроводы; 6 - колесо турбины; 7 - гидротурбина; 8 - направляющий аппарат насоса; 9, 10 - шестерни механической передачи; 11 - карданные валы; 12, 13, 14, 15- шестерни осевого редуктора; 16 - сливная труба; 17 -резервуар для рабочей жидкости.

 

Рисунок 2а Схема гидропередачи:

1-вал ведущего двигателя; 2 - вал центробежного насоса;

3, 6, 8, 10 - соединительные трубы; 4 - турбина; 5 - вал турбины; 7 - камера; 9 - всасывающая камера.

Такие передачи применяются на маневровых тепловозах.

Механическая передача представляет собой зубчатую коробку скоростей, соединенную с дизелем посредством фрикционной муфты и передающую вращающий момент на колесную пару.

Принципиальная схема тепловоза

Тепловозы по роду службы подразделяются на грузовые, пассажирские и маневровые в соответствии с рисунком 3

 

Рисунок 3 Тепловозы ТЭП - 75 и ТЭМ-7

По конструкции тепловозы подразделяются на одно, двух и многосекционные. Односекционные тепловозы для управления имеют две кабины машиниста, двухсекционные - по одной кабине в каждой секции. У многосекционных в промежуточных секциях кабин нет. Если число колесных пар не превышает шести, тепловоз выполняют односекционным. При необходимости каждая секция имеющая кабину машиниста может работать как отдельный локомотив.

Тепловоз состоит из механической и электрической части.

Размещение оборудования можно увидеть на примере грузового тепловоза 2 ТЭ10В в соответствии с рисунком 11. 17

 

Рисунок 4 Размещение оборудования на тепловозе 2ТЭ10В: 1- пульт управления; 2-Ручной тормоз; 3- вентилятор кузова; 4 - вентилятор охлаждения тягового генератора; 5 - редуктор вентилятора; 6 - тифон; 7 - центробежный нагнетатель; 8 - холодильник поддуночного воздуха; 9 - тяговый генератор; 10 - дизель; 11 - выпускная труба; 12 -турбокомпрессор; 13 - резервуар противопожарного агрегата; 14 - водяной бак; 15 - подпятник вентилятора; 17 -карданный вал; 18 - секция холодильника; 19 - гидропривод вентилятора; 20 - тяговый электродвигатель; 21 - рама; 22 - тележки; 23 - топливный бак; 24 - ящик дешифратора

К механической части относятся: дизель, экипажная часть и вспомогательное оборудование.

Первичным источником используется двигатель внутреннего сгорания - дизель.

Чтобы привести колесные пары тепловоза во вращение от вала дизеля требуется специальная передача, которая обеспечивает трогание тепловоза с места и реализацию мощности дизеля во всем диапазоне скорости движения тепловоза. Дизель устанавливается в средний части кузова тепловоза.

Экипажная часть состоит: из рамы тепловоза, с кузовом, тележки с колесными парами, буксами и рессорным подвешиванием.

У большинства тепловозов рама опирается на две трехосные тележки. Тележки имеют раму, опоры, буксы, колесные пары, рессорное подвешивание и тормозное оборудование в соответствии с рисунком 5

 

Рисунок 5 Тележка тепловоза 2ТЭ10В:

1-буксовый узел; 2 - колесный центр; 3 - бандаж; 4 - подвеска; 5 -комплект пружин; 6 - тяга; 7 - кронштейн; 8 - рычажная передача тормоза; 9 - буксовый поводок; 10 - кронштейн подвески тяговых электродвигателей

Пневматическое оборудование тепловоза состоит из компрессора, установленного в кузове и нагнетающего воздух в воздушные резервуары воздуховодов тормозной магистрали, воздушной системы, обслуживающей воздухом аппараты управления, песочницы, свистка и тифона.

Электрическое оборудование тепловоза с электрической передачей включает в себя тяговый генератор, вспомогательные электрические машины, аккумуляторную батарею, тяговые электродвигатели, электрическую аппаратуру управления, контроллер машиниста, реверсор, силовые и вспомогательные цепи, а также цепи управления.

На переднем конце секции расположена кабина машиниста, оборудованная шумоизоляцией, рисунок 6

Рисунок 6 Внутренний вид кабины управления тепловоза 2ТЭ10В: 1 - локомотивный светофор; 2 - кнопка аварийной остановки дизеля; 3 - сигнальная лампа; 4 - скоростемер; 5 - кнопки пуска дизеля; 6 - кран машиниста; 7 - ручной тифон; 8 - кран вспомогательного тормоза; 9 - педаль песочниц; 10 тумблеры; 11 - штурвал контроллера; 12 - пульт радиостанции; 13 - бытовой холодильник; 14 - электроплитка

 

В ней установлены пульт управления с контроллером и контрольно -измерительными приборами, автоматическая локомотивная сигнализация с автостопом, радиостанция и другое оборудование.

Для управления тормозами тепловоза и поезда в кабине машиниста имеется кран машиниста.

Контроллер машиниста предназначен для дистанционного управления скоростью движения тепловоза.

Контроллер имеет главную и реверсивную рукоятки. Главная рукоятка имеет 16 ходовых позиций. Реверсивная - для переключения обмоток возбуждения тяговых двигателей с целью изменения направления движения.

Рукоятка имеет три рабочих положения: «Вперед»; « Нулевое»; и «Назад». Если реверсивную рукоятку снять, то тепловоз нельзя привести в движение.

Основы устройства дизеля

На современных тепловозах распространены двухтактные двигатели 10 Д 100 и четырехтактные 5Д 49. Схема работы их представлена на рисунках 7 и 8.

 

Рисунок 7 Схема работы четырехтактного двигателя: работы

1- цилиндр; 2- поршень; 3 - шатун двигателя; 4- кривошип; 5 - впускной клапан; 6 - выпускной клапан

 

Рисунок 8 Схема двухтактного

1 - цилиндр; 2 - продувочные окна; 3 - шатун; 4 - кривошип; 5 - поршень; 6 - выпускные окна

Мощность двигателя пропорциональна количеству сжигаемого в цилиндре топлива, чем больше сжигается топлива, тем больше нужно подать воздуха. В связи с этим в цилиндры нагнетается воздух под давлением (1.35- 2.4) 10⁵ Па - наддув.

Подача топлива в каждый цилиндр осуществляется двумя топливными насосами через форсунки, работой которых управляет центробежный регулятор, а на него воздействует, с помощью контроллера, машинист.

Топливная система дизеля тепловоза 2ТЭ10 л включает топливный бак, топливо подкачивающие агрегаты, фильтры грубой и тонкой очистки, системы коллекторов и трубопроводов.

Запас топлива на одной секции составляет 6000кг, достаточного на пробег 1000 - 1200 км, рисунок 9

 

Рисунок 9 Схема топливной системы тепловоза 2ТЭ10Л:

1- топливный бак; 2 - нагнетательная труба; 3 -топливоподкачивающий агрегат; 4 - фильтр грубой очистки; 5 -фильтр тонкой очистки; 6, 7 - манометры; 8 - топливоподогреватель

Система смазки дизеля циркуляционная под давлением, создаваемая насосом рисунок10.

Рисунок 10

 

1- поддон дизеля; 2 - нанос для подкачки масла перед пуском; 3 - маслораздаточный коллектор; 4 - главный циркуляционный насос; 5 - трубопровод горячего масла; 6 - фильтр грубой очистки масла; 7 - фильтр тонкой очистки масла; 8 -трубопрововод охлажденного масла; 9 - холодильник; 10 -маслоотделитель; 11 - насос центрифуги; 12 - центрифуга; 13 -насос для прокачки масла через маслоподогреватель

Масло из поддона 5 дизеля направляется в холодильник 13, где его температура снижается на 15 - 20 градусов. Охлажденное масло проходит через щелевой фильтр 10 и поступает в маслораздаточный коллектор 7 дизеля и далее к подшипникам колесного вала и др.

Система охлаждения водяная тепловозов водяная служит для отвода теплоты от деталей дизеля и масла в водомасляных теплообменниках, а также для подогрева топлива, масла и воздуха подаваемого для обогрева кабины машиниста.

Электрическая передача

Для пуска дизеля к аккумуляторной батареи подключается тяговый генератор, который, работая в режиме электродвигателя, прокручивает коленчатый вал дизеля, вызывая воспламенение топлива в цилиндрах. После того, как дизель начинает работать, тяговый генератор отключается от аккумуляторной батареи.

Коленчатый вал дизеля вращает якорь тягового генератора; генератор вырабатывает постоянный электрический ток, который поступает в тяговые электродвигатели и приводит в движение колесные пары через зубчатую передачу.

Тяговый генератор постоянного тока преобразует механическую энергию дизеля в электрическую.

Тяговые электродвигатели преобразуют электрическую энергию в механическую.

Каждая колесная пара имеет индивидуальный привод от своего тягового двигателя.

Аккумуляторная батарея необходима для питания цепей управления и освещения при неработающем дизеле, а также генератора в период пуска дизеля.

Используемая литература: Воронков А.И.
Общий курс железных дорог. Тексты лекций:
Учебное пособие - Оренбург: Сам ГУ ПС, 2009.

Скачать реферат: Teplovozy.rar

Пароль на архив: privetstudent.com