Тепловоз ТЭМ103.

 

 

Основные данные
Страна постройки	Украина
Заводы	ХК «Лугансктепловоз», «Электротяжмаш»
Год постройки
Всего построено
Ширина колеи	1520 мм
Род службы	маневрово-вывозной
Конструкционная скорость	80 м/ч
Технические данные
Осевая формула	20—20
Полный служебный вес	90 т
Сцепной вес	90 т
Нагрузка от движущих осей на рельсы	22,5 тс
Габарит	1-Т (ГОСТ9238-83)
Длина локомотива	14 500 мм (по осям автосцепок)
Максимальная высота	4600 мм
Ширина	3180 мм
Полная колёсная база	10 500 мм
Расстояние между шкворнями тележек	8000 мм
база тележек	2500 мм
Наименьший радиус проходимых кривых	80 м
Тип дизеля	типа 6ЧН26/27
Мощность дизеля	800 л.с. (588 кВт)
Тип передачи	Электрическая переменно-постоян-ного тока
Тяговый генератор	А720
Тип ТЭД	ЭД133Б
Выходная мощность ТЭД	4×103 кВт
Подвешивание ТЭД	опорно-осевое
Диаметр колёс	1050 мм
Передаточное отношение редуктора	4,41
Cила тяги длительного режима	157 кН (16 тс)
Скорость длительного режима	9,45 км/ч
Запас топлива	4200 кг
Запас песка	920 кг
Эксплуатация
Страна	Украина
Дорога	Донецкая
Период эксплуатации	с 2006 года

 

В 2001 году в Украине была создана государственная программа «Развитие рельсового подвижного состава социального назначения для железнодорожного транспорта городского хозяйства», а 24 декабря того же года вышел приказ № 717Ц о плане капитальных вложений Укрзалізниця. Это стало основанием для начала работ по проектированию нового маневрового тепловоза и вскоре проект был готов.

Согласно проекту, локомотив должен был иметь модульную конструкцию, что позволяло применить дизельные двигатели мощностью 800, 1200, 1600 или 2000 л.с., а экипажная часть могла быть выполнена на колею 1435, либо 1520 мм. В качестве первого образца был выбран тепловоз с дизелем мощностью 800 л.с. и экипажной частью на колею 1520 мм. Техническое задание на проектирование и изготовление было согласовано Главным управлением локомотивного хозяйства украинских железных дорог 26 мая 2004 года. В 2005 году холдинговая компания «Лугансктепловоз» совместно с «Электротяжмаш» (поставлял электрооборудование) выпустила тепловоз, которому было присвоена серия ТЭМ103 и полное обозначение ТЭМ103-001.

На ТЭМ103 были широко применена микропроцессорная электроника, в том числе в системах управления и контроля дизельного двигателя и тепловоза, благодаря чему тепловоз будучи легче ТЭМ2 и ЧМЭ3. всё же имел близкие к ним тяговые характеристики. Также тепловоз был оборудован реостатным тормозом мощностью 500 кВт, а оборудование позволяло эксплуатировать два тепловоза по СМЕ. После проведения испытаний, ТЭМ103 был принят Межведомственной комиссией и в 2006 году поступил для эксплуатации на Донецкую железную дорогу в локомотивное депо Дебальцево-Пассажирское.

 

 

Основні типи локомотивів, їх класифікація.

Електровози, тепловози, електропоїзда та дизель-поїзда, газотурбовози та турбопоїзда.

 

§1.12. Классификация и характеристики локомотивов.

 

Классификация локомотивов.

К современному тяговому подвижному составу (ПС) железных дорог относят электровозы, тепловозы, электропоезда и дизель - поезда, а также газотурбовозы и турбопоезда. Классифицируют ПС по следующим признакам:

• по типу энергетических установок тяговый ПС разделяют на три основные группы — электроподвижной состав (ЭПС), дизельный подвижной состав (ДПС), газотурбовозы и турбопоезда.

• по месту эксплуатации – магистральные и промышленные.

• по роду службы (назначению) – грузовые, пассажирские, универсальные (грузо-пассажирские, маневрово-вывозные), маневровые, промышленные. Локомотивы, работающие в пассажирской и грузовой службе называются поездными или магистральными;

• ширине колеи – 1520 мм или 5 футов (1 фут равен 304,3 мм) (Россия, Монголия, Финляндия); 1435 мм или 4,73 фута (США, Канада, Европа, ряд стран Азии, Африки и Латинской Америки; 1067 мм (Япония, Сахалин, ряд стран Юго-Восточной Азии);

• типу кузова – вагонный, капотный (рис. 1.88);

• числу секций – односекционный, двухсекционный, многосекционный (рис. 1.89).

 

 

 

 

 

 

• по числу осей – двух-, трех-, четырех-, шести-, восьми- и многоосные.

• по основным техническим характеристикам.

 

Характеристики локомотивов.

Серия локомотива – это обозначение локомотивов, построенных по одним и тем же проектам.

Серии паровозов: СО (Серго Орджоникидзе), ФД (Феликс Дзержинский), ИС (Иосиф Сталин), Л (Лебедянский), П36 (Победа), О (основной).

Серии тепловозов: Т – тепловоз, Э – электрическая передача, Г – гидравлическая передача, П – пассажирский, М – маневровый.

Цифры в серии после буквенного обозначения указывают номер серии тепловоза и завод-изготовитель (с № 1 по № 49 – Харьковский завод, с № 50 по № 99 – Коломенский завод, с № 100 и выше – Луганский завод. Цифра перед буквой обозначает количество секций в тепловозе. Например: 2ТЭ10В, 2ТЭ116, 2ТЭ25А, ТЭП70, ТЭМ18, ТГ16.

В ряде серий к цифровому обозначению добавляют буквенную индексацию: 2ТЭ10В (производство Ворошиловградского завода), 3ТЭ10М (модернизованный), 4ТЭ10С (северного исполнения), 2ТЭ10У (усовершенствованный), 3ТЭ10МК (тепловоз, прошедший капитальный ремонт с продлением срока службы).

Серии электровозов: ВЛ – Владимир Ленин, следующие за ними цифры обозначают: до 1956 г. – нагрузку на ось, тс (ВЛ19, ВЛ22, ВЛ23); с 1956 г. – номер серии, род потребляемого тока – с № 1 по № 18 – восьмиосный, постоянного тока (ВЛ8, ВЛ10, ВЛ11), с № 19 по № 39 – шестиосный, постоянного тока (ВЛ19, ВЛ22, ВЛ23); № 40 по № 59 – четырехосный переменного тока; № 60 по № 79 – шестиосный, переменного тока (ВЛ60); № 80 и выше – восьмиосный, переменного тока (ВЛ80, ВЛ85). После развала СССР обозначение электровозов претерпело изменение: ЭП1 – электровоз пассажирский, переменного тока, ЭП2 – электровоз пассажирский постоянного тока, 2ЭС5К – электровоз грузовой, двухсекционный, переменного тока, с коллекторными ТЭД, 2ЭС4К – электровоз грузовой, двухсекционный, постоянного тока, с коллекторными ТЭД, ЭП10 – электровоз, пассажирский, двойного питания.

На железнодорожных участках, где стыкуются системы переменного и постоянного тока, эксплуатируются электровозы двойного питания: ВЛ82 и ВЛ82^М. Электровозы чешского производства имеют следующее обозначение: ЧС1, ЧС2, ЧС3 – шестиосные постоянного тока; ЧС4 – шестиосные переменного тока; ЧС6, ЧС7, ЧС200 – восьмиосные постоянного тока; ЧС8 – восьмиосные переменного тока.

В ряде серий к цифровому обозначению электровоза добавляют буквенную индексацию: ВЛ80^а (асинхронные ТЭД), ВЛ80^В (вентильное регулирование), ВЛ60^К (кремневые выпрямители), ВЛ80^С (системное управление секций), ВЛ80^Т (реостатное торможение), ВЛ80^Р (рекуперативное торможение).

Осевая формулахарактеризует 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 – 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, с двухосными тележками, которые не имеют жесткой связи).

Весовые характеристики: конструкционный вес Р_К, кН, – вес локомотива без экипировочных материалов; служебный вес Р_СЛ, кН, – конструкционный вес плюс полный вес воды, масла и 2/3 топлива и песка и вес локомотивной бригады; сцепной вес Р_СЦ, кН, – вес, приходящийся на ведущие колесные пары, участвующие в создании силы тяги. Для локомотивов с бегунковыми осями Р_СЦ не равно Р_СЛ, для тележечных локомотивов Р_СЦ = Р_СЛ.

Осевая нагрузка(нагрузка от оси на рельсы) 2П, кН, характеризует статическое воздействие локомотива на железнодорожный путь:

2П = ,

 

где ЧО – число осей в секции (в локомотиве).

В СНГ строят локомотивы с осевой нагрузкой 2П в пределах от 200 до 250 кН.

Мощность локомотива.Под мощностью тепловоза понимается эффективная мощность дизеля двигателя внутреннего сгорания (ДВС) N_е, кВт; под мощностью электровоза – суммарная мощность часового режима работы ТЭД ∑Р_Ч, кВт; для локомотивов зарубежной постройки – касательная мощность на ободе колес ведущих осей локомотива N_К, кВт.

Габарит– это предельное поперечное очертание (перпендикулярное оси пути), за пределы которого не должны выступать ни одна часть локомотива как нового, так и предельно изношенного. Существуют габариты типа Т и 1Т. Расширение габарита позволяет увеличить провозную способность участка за счет повышения массы вагона и мощности локомотива. Однако это мероприятие требует проведения реконструкции путевых и гражданских сооружений железных дорог.

 

Група ЕРС: електровози постійного та змінного струму, електропоїзди приміського, міжміського повідомлення і метрополітен.

Група ДРС: тепловози з передачами різних типів і дизель-поїзда, у яких енергетичною установкою є двигун внутрішнього згоряє (дизель).

 

§1.13. Группы подвижного состава.

В группу ЭПС включают электровозы постоянного и переменного тока, электропоезда пригородного, междугородного сообщения и метрополитена. Единицы ЭПС не имеют собственной энергетической установки, они получают энергию от электростанций через контактный провод или рельс.

Группу ДПС образуют тепловозы с передачами различных типов и дизель-поезда, у которых энергетической установкой является двигатель внутреннего сгорания (дизель).

На железных дорогах СНГ используют электровозы и тепловозы.

Электровозы:

· грузовые постоянного тока шестиосные (ВЛ22^М, ВЛ23) и восьмиосные (ВЛ8, ВЛ10, ВЛ11) ;

· грузовые переменного тока шестиосные (ВЛ60^К, ВЛ60Р), восьмиосные (ВЛ80^Т, ВЛ80^К и пассажирские ВЛ60^П);

· пассажирские постоянного тока шестиосные (ЧС2, ЧСЗ, ЧС2^Т) и переменного тока (ЧС4, ЧС4^Т).

Тепловозы:

· грузовые шестиосные с электрической передачей постоянного тока (ТЭЗ, 2ТЭ10Л, 2ТЭ10В) и с электрической передачей переменно-постоянного тока (ТЭ109, 2ТЭ116);

· пассажирские шестиосные с электрической передачей постоянного тока (ТЭ7, ТЭП60, ТЭП10Л) и с электрической передачей переменно-постоянного тока (ТЭП70);

· маневровые шестиосные с электрической передачей постоянного тока (ТЭМ1, ТЭМ2, ЧМЭ2, ЧМЭЗ, ТЭМ103);

· маневровые четырехосные с гидравлической передачей (ТГМЗ, ТГМЗА) и электрической (ВМЭ1, ВМЭ2).

На промышленном железнодорожном транспорте эксплуатируют маневровые тепловозы средней мощности ТГМ1, ТГМ23, ТГМЗ, ТГКД, ТГК2 и более мощные тепловозы ТГМ6, ТЭМ2, ТЭМ1; на узкоколейном транспорте — тепловозы ТУ2, ТУЗ, ТУ4, ТУ5, ТУ6, ТУ7, МД 54-4.

Газотурбовоз ГТ-01.

Газотурбовозбыл создан на Воронежском тепловозоремонтном заводе в 2007 г. и имеет следующие технико-экономические показатели: род службы – грузовой; газотурбинный двигатель типа НК-361, мощностью 8300 кВт (11200 л.с.); V_K = 120 км/ч; V_P = 31 км/ч; F_К = 630 кН; 2П = 250 кН; передача – переменно-постоянного тока; колесная формула 2 (2₀–2₀–2₀), запас газа 17 т, что позволяет иметь пробег между экипировками в пределах 800–1000 км, уровень шума при максимальной мощности не более 80 дб (рис. 1.90).

Конструктивными особенностями газотурбовоза является наличие на двух секционном локомотиве одной газотурбинной установки производства СНТК им. Н.Д. Кузнецова, работающей на сжиженном газе. КПД установки около 30 %. Емкость газа расположена на второй секции, которая опирается как и первая на три двухосные тележки с приводом к колесным парам от ТЭД постоянного тока. На тяговой секции также расположены тяговый и вспомогательный генераторы, система подготовки газа, мотор-компрессоры, система вентиляции тягового и вспомогательного электрооборудования, аппаратные камеры. На ведомой секции находится криогенная емкость, вспомогательный дизель-генератор, винтовой компрессор, система вентиляции тягового и вспомогательного электрооборудования, аппаратные камеры. Вспомогательный дизель-генератор применяется для запуска газотурбинного двигателя и для проведения маневровой работы.

Так, 4 июля 2008 г. газотурбовоз совершил опытную поездку с грузовым поездом массой 3200 т на Куйбышевской ж.д.; 25 ноября 2008 г. на участке Вековка – Бекасово Мск. ж/д он провел поезд массой 8300 т, а 20 декабря этого же года на участке Рыбное – Перово он вел поезд массой 10000 т, что считается рекордом для автономного локомотива.

 

 

Газотурбовоз, имея мощность на уровне электровоза, обладает неоспоримыми преимуществами: газотурбинный двигатель значительно проще дизеля, что повышает его надежность и благоприятно отражается на стоимости локомотива. В связи с этим газотурбовоз может эксплуатироваться на грузонапряженных участках и при этом позволит существенно повысить, по сравнению с тепловозной тягой, эффективность эксплуатации, а именно: так расход топлива снижается на 5-8 %, стоимость проведения обслуживания и ремонта уменьшается на 30-40 %, загрязненность окружающей среды снижается в 10 раз.

Предполагается внедрить газотурбинную тягу на 12 железных дорогах с парком 1500 магистральных и 2000 маневровых локомотивов.

 

Типи та класифікація екіпажних частин.

Екіпажні частини рамні і візкові.

Осьова формула.

Екіпажні частини з підтримуючими візками. Безвізкові екіпажні частини.

Екіпажні частини з чотиривісними візками. Схема класифікацій екіпажних частин.

§1.14. Типы и классификация экипажных частей.

Экипажная часть современных мощных локомотивов состоит из несущего кузова, рам тележек с колесными парами, рессорного подвешивания, тормозной рычажной передачи и опорно-тяговых устройств. Она предназначена для установки силового, вспомогательного оборудования, приводов, систем обслуживания обеспечивает передачу развиваемой локомотивом силы тяги составу.

По конструкции и компоновке основных элементов различают экипажные части (рис. 1.91): рамные—с размещением движущих колесных пар в главной раме, и тележечные — с размещением колесных пар по группам (тележкам). Схему размещения колесных пар в экипажной части принято называть осевой характеристикой, в которой цифра означает число колесных пар, объединённых главной рамой или тележкой, а знак плюс или минус— характер связи между группами. Если группы (тележки) имеют непосредственную связь, то между цифрами ставят знак плюс. Индекс ноль в осевой характеристике означает индивидуальный тип привода колесных пар, когда на каждой оси установлен тяговый электродвигатель. Осевую характеристику многосекционных локомотивов определяют по одной секции и указывают число секций. Например, экипажная часть тепловоза 2ТЭ10Л имеет характеристику 2х (3₀—3₀). Это означает, что тепловоз двухсекционный, кузов секции установлен на двух трехосных тележках, не имеющих между собой непосредственной силовой связи. Все колесные пары — движущие, с индивидуальным приводом.

 

 

 

Экипажные части рамного типа применяют в основном для промышленных локомотивов небольшой мощности.

В бестележечной экипажной части тепловоза ТГМ23 с осевой характеристикой 0—3—0 (рис. 1.92) колесные пары 8 размещены в цельносварной коробчатой раме 12 со стяжными ящиками 7. В этих ящиках установлены фрикционные аппараты 1 автосцепки 6. Сверху на раме расположены кабина 4 машиниста, силовое и вспомогательное оборудование, закрытое капотами 3 и 5.

Экипажные части с поддерживающими тележками, относящиеся ко второй группе классификационной схемы, применяли на паровозах и первых советских тепловозах Э^эл2. В настоящее время их не используют.

Тележечные экипажные части третьей группы, имеющие осевые характеристики 2—2, 3₀—3₀, широко используют для современных локомотивов всех типов мощностью свыше 400 кВт. В СССР все тепловозы выпуска с 1946 г. и часть электровозов переменного тока имеют экипажные части, относящиеся к этой группе.

 

 

Экипажная часть тепловоза 2ТЭ10Л (рис. 1.93) образована двумя трехосными тележками, главной рамой 2, несущей автосцепку. На раме установлены кабина машиниста 3 и закрытый кузов 4. Тележки связаны с главной рамой через опоры 14 и шкворень 11. Колесные пары 10 с буксами 16 установлены в тележечных рамах челюстного типа.

 

Экипажные части с четырехосными тележками применяют на мощных локомотивах. Она разделяются на две подгруппы: с автосцепкой на раме кузова и на промежуточной раме. Экипажная часть тепловоза ТЭМ7 с осевой характеристикой 2₀ + 2₀ — 2₀ — 2₀ сформирована из главной рамы 5 (рис. 1.94), капотного кузова 8 и двух четырехосных тележек, каждая из которых состоит из двух двухосных тележек 2, объединенных промежуточной рамой 3. Автосцепка 1 тепловоза установлена на главной раме. Топливный бак 7 расположен в промежутке между четырехосными тележками.

Мощный тепловоз U50 (фирма Дженерал Электрик) с осевой характеристикой 2₀—2₀—2₀—2₀ имеет экипажную часть (рис. 1.95), у которой автосцепка 6 размещена на промежуточной раме 5, объединяющей две двухосные тележки 4 в четырехосную. Главная рама 3 кузова 1 опирается на промежуточную раму. Топливный бак 2 подвешен к главной раме между тележками.

 

 

Экипажные части третьей группы с несочлененными движущими тележками в зависимости от рода службы и условий эксплуатации локомотивов имеют кузова капотного или закрытого типа. Капоты устанавливают на все маневровые локомотивы и на некоторые магистральные. Закрытые кузова используют только для экипажных частей магистральных локомотивов. В зависимости от конструкции и компоновки несущих элементов они могут быть с несущей главной рамой или цельнонесущие.

Экипажные части четвертой группы с сочлененными движу­щими тележками применяют на электровозах постоянного тока серии ВЛ8 с осевой характеристикой 2₀+2₀+2₀+2₀ (рис. 1.96). Четыре двухосные тележки экипажной части, связанные сочленением 4, передают силу тяги на автосцепки 1, расположенные на крайних тележках. Экипажная часть имеет два кузова 2 с ра­мами 3, опирающимися на челюстные тележки. Колесные пары 10 с буксами 8 заключены в челюстях литых рам 7 тележек. Рама кузова облегченная каркасного типа. Ее основу составляет хребтовая балка, сваренная из двух швеллеров. На раму приваривают настил пола и закрытый кузов.

За рубежом принято обозначать количество осей, объединенных рамой тележки или главной рамой, латинскими буквами, например: В—двухосные, С—трехосные, D—четырехосные.