Маневровый тепловоз

Тепловоз серии ЧМЭ2

«Тепловоз серии ЧМЭ2
16-07-2016 4 801 0

С 1958 г. параллельно с маневровыми тепловозами серии ВМЭ1, изготавливавшимися в Венгрии, на железные дороги Советского Союза начали поступать

С 1958 г. параллельно с маневровыми тепловозами серии ВМЭ1, изготавливавшимися в Венгрии, на железные дороги Советского Союза начали поступать маневровые тепловозы с электрической передачей и осевой формулой 2о—2о, строившиеся заводами ЧКД-Прага в Чехословакии. Механическую часть и дизели для этих тепловозов изготавливал завод ЧКД-Соколово, электрическое оборудование — другой пражский завод ЧКД-Сталинград (ныне ЧКД-Тракце), также входящий в объединение ЧКД-Прага.

Завод ЧКД-Соколово, основанный в 1871 г. и первоначально строивший паровозы, выпустил в 1953—1957 гг. 8 тепловозов типа 2о—2о, получивших на железных дорогах Чехословакии обозначение серии Т434.0. Эти тепловозы с дизелями мощностью 700 л.с. послужили прототипом для более мощных и совершенных четырехосных тепловозов серии Т435.0, которые завод ЧКД-Соколово построил в 1958—1963 гг. для Чехословацких железных дорог в количестве 145 единиц. Тепловозы серии Т435.0 использовались для маневровой работы и обслуживания небольших пригородных и грузовых поездов. Результаты эксплуатации уже первых тепловозов этой серии были вполне удовлетворительными. Поэтому еще 17 апреля 1958 г. советской делегацией, возглавлявшейся заместителем министра путей сообщения В. А. Гарныком, после ознакомления с предприятиями ЧКД-Прага и работой тепловоза Т435.001 на Чехословацких железных дорогах было принято решение о поставке в 1958 г. железным дорогам Советского Союза двух тепловозов серии Т435.0 по техническим условиям Чехословацких железных дорог, но выполненных дляколеи 1524 мм, оборудованных автосцепками и имеющих сцепную массу 60 т. Тогда же советская сторона договорилась с представителями предприятий ЧКД-Прага о подготовке последними проекта технических условий и описания шестиосного тепловоза габарита 0 с дизелем мощностью 2000 л. с., колесами диаметром 1050 мм, развивающего силу тяги длительного режима около 22000 кгс, максимальную скорость 100 км/ч и имеющего нагрузку от колесных пар на рельсы 19 тс. Этим соглашением по существу было предопределено появление нового шестиосного маневрового тепловоза и прекращение выпуска четырехосных маневровых тепловозов с электрической передачей зарубежными заводами для железных дорог МПС.

Уже в конце 1958 г. на отечественные железные дороги из Чехословакии поступили два первых четырехосных опытных тепловоза, у которых в отличие от тепловозов серии Т435.0 имелись автосцепки и в связи с этим была переконструирована рама кузова, что вызвало увеличение сцепной массы с 60 до 62 т. Максимальная скорость была поднята с 60 до 70 км/ч. Тепловозы получили обозначение серии ЧМЭ2 (чехословацкие, маневровые с электрической передачей, 2-й тип; под 1-м типом подразумевался тепловоз серии ВМЭ1) и номера 001 и 002.

Уже а конце 1958 г. на отечественные железные дороги из Чехословакии поступили два первых четырехосных опытных тепловоза, у которых в отличие от тепловозов серии Т435.0 имелись автосцепки и в связи с этим была переконструирована рама кузова, что вызвало увеличение сцепной массы с 60 до 62 т. Максимальная скорость была поднята с 60 до 70 км/ч. Тепловозы получили обозначение серии ЧМЭ2 (чехословацкие, маневровые с электрической передачей, 2-й тип; под 1-м типом подразумевался тепловоз серии ВМЭ1) и номера 001 и 002.

На главной раме тепловоза цельносварной конструкции были размещены капот и кабина машиниста. Капот состоял из двух частей, под одной был расположен дизель-генератор, под другой — холодильник, компрессор и главные воздушные резервуары. Тяговое и тормозное усилия от тележек передавались кузову через шкворни большого диаметра с каналами для подачи охлаждающего воздуха в тяговые электродвигатели. Вокруг шкворней имелись широкие кольцевые опорные поверхности, через которые вес кузова передавался на тележки. Рамы двухосных тележек были сварены из стальных отливок и листовой стали. Они через листовые рессоры и цилиндрические винтовые пружины опирались на фасонные балансиры, а последние, в свою очередь, — на буксы. Через листовые рессоры передавалось около 75 % веса надрессорного строения, остальная часть — через цилиндрические винтовые пружины. Буксы имели роликовые сферические подшипники СКФ с внутренним диаметром 130 мм. Диаметр колес при новых бандажах равнялся 1050 мм. Подвешивание тяговых электродвигателей было опорно-осевым; передача от них — односторонняя прямозубая с передаточным числом 76 : 15 = 5,07. Нажатие тормозных колодок было двусторонним.

На тепловозе был установлен четырехтактный шестицилиндровый однорядный дизель 6S310DR, специально спроектированный для тепловозов. Диаметр цилиндров равнялся 310 мм, ход поршня — 360 мм, охлаждение дизеля было водяное, впрыск топлива — непосредственный. При частоте вращения вала 750 об/мин двигатель развивал номинальную мощность 750 л. с., частота вращения вала регулировалась в диапазоне 350—750 об/мин. Дизель был оборудован механическим регулятором с гидравлическим усилителем, а также ограничителем, препятствовавшим увеличению частоты вращения вала выше 825 об/мин. Общая масса дизеля составляла 10500 кг. Расход топлива при полной мощности не превышал 165 г/(э.л.с.хчас).

Дизель был непосредственно соединен с тяговым генератором SS-86/38x8. Генератор представлял собой восьмиполюсную машину постоянного тока с добавочными полюсами. Номинальная мощность генератора при частоте вращения якоря 750 об/мин равнялась 470 кВт, длительный ток — 1130 А, номинальное напряжение — 470 В, максимальное — 1030 В. Генератор имел независимую обмотку, работавшую в тяговом режиме, и специальную последовательную, которая использовалась во время пуска дизеля, когда генератор получал питание от аккумуляторной батареи. Генератор был выполнен с самовентиляцией и изоляцией обмоток класса В. Масса его равнялась 4930 кг.

На генераторе был установлен двухмашинный агрегат (возбудитель и вспомогательный генератор) 55-18/12x4, приводившийся от вала генератора ременным приводом. Частота вращения вала агрегата составляла 2375 об/мин при частоте вращения вала генератора 750 об/мин. Номинальная мощность возбудителя — 5,5 кВт (напряжение 125 В, ток 44 А); возбуждение его было смешанное: регулировочная обмотка, обмотка, включенная последовательно с якорем тягового генератора, и параллельная обмотка обеспечивали постоянство мощности тягового генератора. Вспомогательный генератор имел номинальную мощность 5,5 кВт (140 В, 39 А).

Тяговые электродвигатели ТМа-43/37-4 были четырехлолюсные с принудительной вентиляцией; номинальная мощность их составляла 103 кВт (напряжение 235 В, ток 500 А) при частоте вращения вала 400 об/мин. Максимальная частота вращения равнялась 1960 об/мин, масса электродвигателя — 2320 кг. Тяговые электродвигатели были попарновключены последовательно, образуя две группы, которые соединялись между собой параллельно.

Управление тепловозом осуществлялось контроллером машиниста, позволявшим изменять частоту вращения коленчатого вала дизеля и сопротивление в цепи независимой обмотки возбудителя. Главная рукоятка контроллера имела девять рабочих позиций. На последней позиции предусматривалось ослабление возбуждения тяговых электродвигателей до 50 %. Тепловозы могли работать по системе многих единиц.

Электрическая передача тепловоза обеспечивала использование полной мощности дизеля на значительной части диапазона скоростей локомотива.

На тепловозе была установлена щелочная аккумуляторная батарея NIFE KD25 из 80 элементов номинальным напряжением 105 В, емкостью 250 Ахч. Локомотив был оборудован пневматическими тормозами с краном машиниста Божич N/0 и краном вспомогательного тормоза Шкода N/0.

Компрессор типа 2х(155х125)/100 имел производительность 2000 л/мин при частоте вращения вала 750 об/мин и приводился от дизеля через упругую муфту. Для отопления кабины машиниста в нее по-давался вентилятором воздух, нагретый в калорифере водой, охлаждавшей дизель.

Тепловоз имел запас топлива 2500 кг, масла 400 кг, воды 710 кг и песка 700 кг.

Тепловоз при разгоне мог развивать силу тяги 16000—19000 кгс; длительная сила тяги при скорости 14 км/ч составляла 10400 кгс.

Один из опытных тепловозов — ЧМЭ2-002 — в 1959 г. прошел испытания на экспериментальном кольце ВНИИЖТа, получив положительную оценку. По результатам испытаний были внесены предложения об улучшении его конструкции, в частности, об увеличении сцепной массы до 72 т, обеспечении длительной работы тепловоза с полной мощностью дизеля при скорости ниже 10 км/ч, улучшении использования мощности дизеля в диапазоне скоростей от 45 до 70 км/ч (при скорости 70 км/ч мощность дизеля использовалась на 64 %).

В 1959—1960 гг. на дороги Советского Союза поступили тепловозы серии ЧМЭ2 № 003—062 (рис. 11.23 и 11.24), у которых в отличие от опытных сцепная масса в рабочем состоянии была доведена до 64 т (конструкционная масса составила 60 т) и соответственно повысилась сила тяги ограниченная сцеплением; передаточное число тягового редуктора было увеличено до 77/ 45 = 5,5.

Если на тепловозах первых выпусков вентилятор холодильника не выключался и температура воды и масла регулировалась лишь закрытием и открытием боковых и верхних жалюзи, то на тепловозах с № 033 термостат стал управлять не только положением жалюзи, но и фрикционной муфтой привода вентилятора.

В конструкцию тепловозов с № 063 (рис. 11.25 и 11.26) были внесены существенные изменения. Длина тепловоза между осями автосцепок увеличилась на 800 мм, ширина — на 113 мм и высота — на 170 мм. Рама тепловоза была усилена (у предыдущих тепловозов появились трещины в рамах) и для облегчения осмотра тележек и тяговых электродвигателей несколько приподнята. На локомотивах были установлены незначительно измененный по конструкции тяговый генератор ТО-868 мощностью 470 кВт и тяговые электродвигатели ТМЬ-43/37-4. Для более удобного доступа к тяговому генератору и агрегатам, установленным в шахте холодильника, из-под капота было вынесено некоторое оборудование. На тепловозах установили дополнительным водяной термостат для управления муфтой привода вентилятора и боковых жалюзи, поставили в шахте холодильника охладитель воздуха, сжатого компрессором, увеличили объем главных резервуаров с 700 до 1000 л.

Для предотвращения возможности разноса дизеля на каждой секции насоса были установлены ограничители выхода топливных реек. Объем топливных баков был увеличен до 3500 л. Были сделаны и другие более мелкие изменения. В результате масса тепловоза в служебном состоянии увеличилась на 10 тонн и составила 74 т (конструкционная масса тепловоза стала равной 68 т). Максимальная скорость повысилась до 80 км/ч.

На тепловозах с № 113 (выпуск 1961 г.) была применена гидромеханическая коробка передач с двумя гидромуфтами: одной для привода вентилятора холодильника, другой — для привода тормозного компрессора. Гидромеханический редуктор позволил увеличить производительность компрессора, уменьшить нагрузки на детали привода и исключить фрикционную муфту с пневмоприводом.

На тепловозах с № 133 устанавливались тяговые электродвигатели ТЕ-004 мощностью 103 кВт.

Применявшиеся на тепловозах серии Т435.0 Чехословацких и на тепловозах серии ЧМЭ2 Советских железных дорог тележки так называемого типа Пенсильванской железной дороги имели достаточно высокую жесткость рессорного подвешивания и относительно большой неподрессоренный вес.

Чтобы улучшить динамические качества тепловоза и его вписывание в кривые, завод ЧКД-Соколово спроектировал и установил в 1962 г. на тепловозе Т435.087 бесчелюстные тележки с так называемой кивачковой подвеской. У этих тележек имелись балансиры, в которые были вмонтированы роликовые подшипники колесных пар, а на конусы балансиров через шарниры (сайлентблоки у длинного конца) и винтовые пружины (у короткого конца) опирались рамы тележек. До применения кивачковой подвески на четырехосном тепловозе еще в 1957 и 1958 г. с такой подвеской были построены три шестиосных тепловоза, поэтому опыт работы данной подвески уже был накоплен. После испытания тепловоза Т435.087 в 1962 г. завод перешел на выпуск с бесчелюстными тележками тепловозов серии Т435.0 и применил такие тележки на двух последних тепловозах серии ЧМЭ2 выпуска 1962 г. N9 211 и 212, изготовленных для Советских железных дорог, а затем и на всех тепловозах серии ЧМЭ2 выпуска 1963— 1965 гг. Одновременно на тепловозах с № 211 был увеличен диаметр шеек колесных пар со 130 до 170 мм; вместо двухцилиндровых компрессоров начали устанавливаться трехцилиндровые компрессоры К2-Лок-1 с V-образным расположением цилиндров низкого давления (диаметр цилиндров 155 мм) и вертикальным расположением цилиндра высокого давления (диаметр 125 мм, ход поршней для всех цилиндров 120 мм); ранее такие же компрессоры были применены на электровозах серии ЧС2. Вместо аккумуляторной батареи KD25, выпуск которой был прекращен, стала использоваться батарея ГИ15 емкостью 150 Ахчас. Эта батарея стартерного типа лучше переносила кратковременные повторные перегрузки.

Тепловозы серии ЧМЭ2 строились до 1965 г. включительно.

Во время эксплуатации тепловозов этой серии в их конструкцию вносились некоторые изменения. В частности, на тепловозах № 063—210 тележки с челюстными буксами были заменены на бесчелюстные по типу тележек тепловозов № 211—522, применены ряд подшипников и секции холодильников отечественного изготовления.

На 1 января 1976 г. на железных дорогах СССР находилось 506 тепловозов серии ЧМЭ2, из них на Московской дороге — 99, Горьковской — 78, Северной — 25, Юго-Западной — 51, Львовской — 25, Одесско-Кишиневской — 119, Приднепровской — 23, Закавказской — 10*, Приволжской — 76 тепловозов.

Основная часть тепловозов серии ЧМЭ2 была исключена из инвентаря в период 1986—1988 гг.

Техническая характеристика тепловоза серии ЧМЭ2
Род службы маневровая, хозяйственная
Ширина колеи, мм 1520
Осевая характеристика 2о-2о
Номинальная мощность силовой установки кВт/л.с. 550/750
Дизель тепловоза 6S310DR (6ЧН31/36)
Генератор тяговый SS-86/38x8 или TD-868
ТЭД ТМа,b-43/37-4, TE-004
Сила тяги при разгоне 186.4 кН (19 тс)
Сила тяги длительная при скорости 14 км/ч 102 кН (10.4 тс)
Сцепная масса, т 64
Нагрузка от оси на рельсы 157 кН (16 тс) – 176.6 (18 тс)
Диаметр новых колесных пар, мм 1050
Скорость в длительном режиме 10 км/ч
Конструкционная скорость 70 км/ч
Габарит 0-Т
Длина, мм 12460
Ширина, мм 3150
Максимальная высота, мм 5090
Минимальный радиус кривой, м 50
Запас топлива, л 3500
Запас воды, л 710
Запас масла, л 400
Запас песка, кг 700
Расположение оборудования тепловоза ЧМЭ2 Расположение оборудования тепловоза ЧМЭ2
1 — ручной тормоз; 2— прожектор падкий; 3 — высоковольтная камера; 4 вспомогательный воздушный резервуар; 5 — двухмашинный агрегат; 6 — главный генератор; 7 — какал выхода охлаждающего воздуха из главного генератора: в — дизель; 9  секции холодильника: 10 — карданный вал привода вентилятора; 11 верхние жалюзи вентилятора; !2 — вентилятор холодильника; 13— расширительный водяной бак; 14— компрессор: 15 — прожектор передний; 16 — холодильник охлаждения воздуха компрессора; 17 — отопительный агрегат {на тепловозах до № 113); 18 — тележка; 19 — выпускной коллектор дизеля; 20 — водомасляный теплообменник; 21 — главная рама тепловоза; 22 — топливный бак; 23 — вентилятор охлаждения тяговых электродвигателей задней тележки; 24 — воздушный резервуар системы автоматики; 25 — тяговый электродвигатель; 26 — крышка песочницы; 27 — калорифер отопления кабины; 28 — пульт управления; 29 — аккумуляторная батарея; 30, 34 — главные воздушные резервуары; 31 — вентилятор охлаждения тяговых электродвигателей передней тележки; 32 — редуктор вентилятора (гидравлический редуктор с тепловоза № 113); 33—боковые жалюзи холодильника.

Видео

Вас заинтересуют так же следующие новости

Больше интересного

Комментарии (0)
Добавить комментарий
Прокомментировать
Кликните на изображение чтобы обновить код, если он неразборчив
ИЛИ ЧЕРЕЗ СОЦ. СЕТЬ