ТЕПЛОВОЗЫ В ТЯГОВОМ ХОЗЯЙСТВЕ

ТЕПЛОВОЗЫ В ТЯГОВОМ ХОЗЯЙСТВЕ. Идея применения для тяги поездов двигателя внутреннего сгорания, работающего на жидком топливе и обладающего более высоким к. п. д. по сравнению с паровой машиной, возникла у российских инженеров еще в конце XIX в. Так, в 1894 г. по идее профессора В.Л. Кирпичева разрабатывался проект локомотива, который назывался нефтевозом, поскольку должен был иметь нефтяные двигатели, т.е. двигатели, работающие на нефти.

Зажигание (воспламенение) топ-пива в таких двигателях осуществлялось с помощью калоризатора (калильной головка), а сами двигатели имели относительно низкую степень сжатия. На нефтевозе, помимо цилиндров двигателей внутреннего сгорания, предполагалось установить цилиндры, работающие на паре. С помощью последних намечалось осуществлять трогание и первоначальный разгон нефтевоза, после чего переходить на совместную работу этих цилиндров с цилиндрами двигателей внутреннего сгорания.

Таким образом, локомотив профессора Кирпичева был как бы прообразом теплопаровоза.

В 1897 г. немецкий инженер Рудольф Дизель изобрел более совершенный по сравнению с нефтяным двигатель внутреннего сгорания, работавший также на тяжелых видах жидкого топлива и имевший высокую степень сжатия, которая обеспечивала самовоспламенение впрыскиваемого в цилиндры топлива.

Этот двигатель получил наименование двигатель Дизеля или просто дизель. С 1905 г, над созданием дизеля специально для локомотивов работал профессор Императорского технического училища (с 1917 г. Московское высшее техническое училище) В.И. Гриневецкий. Цикл в данном двигателе осуществлялся не в одном, а в трех цилиндрах: А - воздушном, В - сожигательном, С - расширительном.

В первом из них происходило предварительное сжатие рабочего воздуха; во втором - последующее сжатие, горение и расширение, которое продолжалось затем в третьем цилиндре, откуда продукты горения выталкивались в атмосферу. Все три цилиндра работали как двухтактные машины двойного действия. Благодаря принятой схеме расположения цилиндров двигатель имел два преимущества: относительную простоту конструкции и приспособленность для тяги поездов.

В 1909 г. разработкой проекта тепловоза начали заниматься инженеры службы тяги Ташкентской железной дороги Ю.В. Ломоносов, А, И. Липец и техник Тутышкин. В 1913 г. А.И. Липец уже в Оренбурге закончил Проект тепловоза с непосредственной передачей и холодильником, выполненным по принципу градирни. Мощность этого тепловоза соответствовала мощности паровоза серии Щ; при скорости - 12 км/ч он должен был развивать силу тяги на ободе колес 12000 кгс. Для тепловоза А. И, Липец разработал фрикционную передачу со скольжением - "пневматическую сцепку", которая была впоследствии построена Оренбургскими мастерскими и установлена на одном из паровозов типа 0-3-0. Передача работала удовлетворительно, но пневматические устройства вследствие грубого изготовления доставляли Много неудобств при эксплуатации.

В 1915 Г. появился проект тепловоза с зубчатой передачей. В этом проекте впервые предусматривалась постановка на тепловозе горизонтального двухвального двухтактного двигателя Юнкерса с передачей мощности на движущие оси через трехступенчатую коробку скоростей.

Данный проект не был осуществлен, но многие его элементы были использованы в более поздних проектам тепловозов. 3. СОВРЕМЕННАЯ СИСТЕМА ЭКСПЛУАТАЦИИ ЛОКОМОТИВОВ В РОССИИ В процессе развития отечественного железнодорожного транспорта совершенствовалась система эксплуатации локомотивов. При этом происходило изменение способов обслуживания локомотивов бригадами, длин участков обращения локомотивов, технологии ремонтов тягового подвижного состава, а следовательно, и методов использования (эксплуатации) локомотивов.

Так, например, в 1927-1930 гг. было организовано массовое применение сменной езды при паровозной тяге. Но при этом было ослаблено внимание к техническому содержанию локомотивного парка и, как следствие, возврат к принятой ранее прикрепленной езде, С начавшейся в 1956 г заменой паровозов тепловозами и электровозами появились новые формы и методы эксплуатации локомотивов, обслуживание их сменными локомотивными бригадами, вождение поездов без отцепки локомотивов от поезда на расстояние до 1000 км и более. Вместе с тем изменилась система технического обслуживания и текущего ремонта локомотивов; возросли вес (масса) поездов и скорости движения.

Тяговые плечи в 100-120 км были объединены в удлиненные и разветвленные участки обращения протяженностью 600-800 км и более, что обеспечило сокращение на участковых и сортировочных станциях непроизводительных простоев локомотивов, позволило увеличить их среднесуточный пробег а также повысить производительность труда локомотивных бригад. При сменной езде создаются наилучшие условия работы и отдыха локомотивных бригад, обеспечивается широкое применение именных графиков их работы, возможность быстрой адаптации локомотивов и бригад к меняющимся условиям перевозочного процесса.

В 1981-1985 гг. наметилась тенденция перехода от эксплуатации локомотивов на удлиненных участках обращения рациональной протяженности к коротким участкам с применением прикрепленной езды. С 2001 г на сети железных дорог началась новая волна удлинения участков обращения до их рациональной протяженности.

Однако, на отдельных направлениях предусматривается чрезмерное (до 2500 км) удлинение участков обращения локомотивов. Как отмечено выше, с 1956 г. осуществлен переход на эксплуатацию локомотивов на полигонах большой протяженности, и прежнее понятие тягового плеча потеряло свое значение. Появились такие понятия, как зона обслуживания поездов, полигон обращения локомотивов, удлиненный участок и др. Для правильного и однозначного толкования отдельных понятий, связанных с вопросом тягового обслуживания поездов, рекомендуется следующая терминология.

Участок обращения локомотивов - часть железнодорожной сети, ограниченная пунктами их оборота. Под пунктом оборота понимается станция, на которой все локомотивы, прибывающие с поездами (или резервом), отправляются с поездами (или резервом) только во встречном направлении (кроме случаев пересылки с участка на участок локомотивов, следующих в ремонт, техническое обслуживание ТОЗ или Т04, или по регулировке), В зависимости от схемы и протяженности различают три типа участков обращения локомотивов: короткий (тяговое плечо), удлиненный и разветвленный.

Короткий участок обращения локомотивов - часть железнодорожной линии, соответствующая участку работы локомотивных бригад. При эксплуатации локомотивов на коротких участках депо обслуживает один или несколько участков.

На участках работы локомотивных бригад II категории возможно применение прикрепленной езды с подменой в пункте оборота, при которой из пункта оборота в обратный рейс на локомотиве отправляется не прибывшая на нем бригада, а другая - отдохнувшая. Производительность, а также условия труда и отдыха локомотивных бригад в значительной мере зависят от схемы их езды: плечевая (обычная) - участок работы локомотивных бригад обслуживается только из одного пункта их приписки; накладная - поезда обслуживаются локомотивными бригадами на одном участке из двух соседних пунктов, каждый из которых является одновременно пунктом приписки и пунктом оборота бригад; петлевая - когда на участке работы бригад, ограниченном двумя пунктами их оборота, поезда обслуживаются бригадами из пункта их приписки, расположенного внутри участка.

Применение накладной езды вместо плечевой позволяет увеличить домашний отдых локомотивных бригад на 20 30 ч. в месяц, уменьшить на 2 4% непроизводительные потери машинистов и помощников за счет сокращения времени их следования пассажирами.

По принципу обслуживания бригадами видов движения различают: раздельное - локомотивные бригады сопровождают поезда только одного вида движения (грузового или пассажирского); смешанное - часть пассажирских и грузовых поездов сопровождается одним и тем же контингентом машинистов и помощников. Смешанное обслуживание применяется в двух случаях; первый - при совпадении пунктов оборота и пунктов приписки бригад в грузовом и пассажирском движении; второй - при совпадении только пункта приписки в обоих видах движения.

При этом группа машинистов должна иметь право управления как локомотивами грузового, так и пассажирского движения. Применение смешанного обслуживания вместо раздельного (если позволяют местные условия) позволяет снизить время нахождения бригад в пунктах их оборота на 20-30% и увеличить производительность труда машинистов и помощников на 5-7% за счет сокращения их следования пассажирами.

Устройства для технического обслуживания, текущего ремонта и экипировки локомотивов концентрируют в определенных пунктах (станциях) железнодорожных направлении и в комплексе со вспомогательными сооружениями (склады и т.д.) образуют основные локомотивные депо (отдельные из которых в настоящее время разделяют на базовые ремонтные депо, цеха базового ремонтного депо, базовые эксплуатационные депо, цеха базового эксплуатационного депо), пункты технического обслуживания локомотивов и экипировки, дома отдыха локомотивных бригад, Базовое ремонтное депо обеспечивает выполнение средних ремонтов локомотивов.

К базовому ремонтному депо приписаны локомотивы, обслуживающие один или несколько участков их обращения. Цех базового ремонтного депо предназначен для выполнения всех видов текущего ремонта и технического обслуживания приписного парка локомотивов. Базовое эксплуатационное депо обеспечивает выдачу локомотивов под поезда, экипировку локомотивов при раздельном от ТО2 ее выполнении, организацию работы локомотивных бригад.

К базовому эксплуатационному депо приписан штата локомотивных бригад, обслуживающих один или несколько участков их работы. Цех базового эксплуатационного депо предназначен для выдачи локомотивов под поезда, а также организации смены и отдыха локомотивных бригад. Цех базового эксплуатационного депо, как правило, не имеет приписного штата локомотивных бригад. Техническое обслуживание ТО2 производят высококвалифицированные специалисты в пунктах технического обслуживания локомотивов (ПТОЛ) на специально оборудованных смотровых канавах. Объем работ включает осмотр ходовой части, тормозной системы, тяговых двигателей, вспомогательных машин, трансформаторов, электрических аппаратов.

Экипировка локомотива - подготовка его к очередной поездке. В экипировку локомотива входят очередной осмотр, снабжение топливом (всех локомотивов, кроме электровозов), смазочными маслами, песком, водой, обтирочными материалами.

Экипировка локомотивов осуществляется на специально оборудованных путях или в закрытых экипировочных помещениях. Экипировку локомотивов совмещают с техническим обслуживанием ТО2,Пункты смены локомотивных бригад предназначаются для их смены и отдыха и располагаются, в основном, на концах участков работы бригад, а пункт приписки локомотивных бригад - как правило, по месту их жительства. Локомотивы классифицируют по следующим наиболее важным признакам: По роду службы: грузовые; пассажирские; универсальные (грузопассажирские, маневрово-вывозные и другие); маневровые; промышленные.

Локомотивы, работающие в пассажирской или грузовой службах, также называют поездными (или магистральными). Промышленные тепловозы (в основном тепловозы с гидропередачей) эксплуатируются на подъездных путях и цехах промышленных предприятий. По ширине колеи; широкой колеи (1520 мм); узкой колеи (610-1067 мм). В России, странах Балтии, СНГ, Финляндии и Монголии ширина колеи была 1524 мм, затем она была сужена до 1520 мм. По типу кузова: вагонного типа; капотного типа. Вагонный тип (закрытый) применяется на всех магистральных тепловозах и электровозах.

Он защищает от атмосферного воздействия оборудование локомотива и создает нормальные условия работы локомотивной бригады. Капотный тип применяется на маневровых и промышленных тепловозах. Для осмотра оборудования предусмотрены боковые площадки с возможностью выхода на них из кабины машиниста. По числу секций: односекционные; двухсекционные; многосекционные.

Односекционные локомотивы имеют, как правило, две кабины машиниста, чтобы при смене направления движения не разворачивать локомотив. Промежуточные секции могут не иметь кабин машиниста, они управляются из головных секций. По типу тележек; с двухосными; трехосными; четырехосными. Как правило, секция локомотива имеет по две тележки. В каждой из них размещаются по две, три или четыре колесных пары с приводом.4х-осные тележки, как правило, состоят из двух двухосных тележек, объединенных промежуточной рамой.

Различают тележки по типу привода: с индивидуальным приводом, когда каждая колесная пара приводится в движение собственным электрическим двигателем (мотором); с групповым приводом, когда две или три колесных пары приводятся в движение одним электродвигателем или карданным приводом от гидромеханической коробки при гидравлической передаче.