3. Грузовые тепловозы 2ТЭ116

В десятой и одиннадцатой пятилетках Ворошиловградский тепловозостроительный завод продолжал выпуск двухсекционных грузовых тепловозов 2ТЭ116 (рис. 43 и 44). Первый тепловоз этой серии завод изготовил в начале 1971 г., используя опыт создания и эксплуатации одно-секционного шестиосного тепловоза ТЭ109 (однотипные дизель-генераторы, тележки, стартер-генератор, контроллер и некоторые другие узлы; те же тип и число вентилей выпрямительной установки). В 1972— 1975 гг. завод изготовлял небольшие партии тепловозов 2ТЭ116, внося в их конструкцию изменения, направленные на повышение надежности локомотива. На тепловозах с № 026 двухпружинные винтовые рессоры тележек были заменены трехпружииными, при этом статический прогиб рессорной системы увеличился со 101 до 126 мм; на тепловозах с № 061 вместо тяговых электродвигателей ЭД-107А устанавливались тяговые электродвигатели ЭД-118А, зубчатые колеса редукторов стали содержать эластичные элементы; на тепловозах с № 184 ставились аккумуляторные батареи 48-ТН-450 (96 В) вместо батарей 68ТПЖНК-250 и стартер-генераторы ПСГУ2 вместо СТГ-7.

Рис. 43. Тепловоз 2ТЭ116

Кузова секций тепловоза 2ТЭ116 вагонного типа с несущей рамой, как и у тепловозов 2ТЭ10Л, 2ТЭ10В и 2ТЭ10М; они отличаются от кузовов тепловозов ТЭ109, рассчитанных на колею 1435 мм, использованием габарита 1-Т железных дорог колеи 1520 мм.

Кабины машиниста собираются отдельно и привариваются к обносно-му швеллеру главной рамы. Для

получения расчетного веса тепловоза и хорошего распределения нагрузок по колесным парам в раме кузовов тепловозов начиная с № 118 размещен балласт (по два балласта массой 1347, 2721 и 490 кг на секцию, т. е. всего 9116 кг на секцию).

Как и на тепловозах ТЭ10 всех разновидностей, кузов каждой секции опирается на две трехосные тележки через боковые опоры (четы-

Рис. 44. Расположение оборудования на секции тепловоза 2ТЭ116:

/— пульт управления, 2— камера для электрических аппаратов; 3— мотор-вентилятор, 4— выпрямительная установка; 5—тяговый генератор; 6—дизель; 7—аккумуляторная батарея; 8—топливный бак, 9— компрессор, 10— вентилятор холодильника

ре на каждую тележку). Горизонтальные усилия от тележек к кузову и обратно передаются через шкворни. Конструкция боковых опор и шкворней подобна конструкции этих узлов у тепловозов ТЭ10Л.

Трехосные бесчелюстные тележки тепловозов 2ТЭ116 по конструкции, основным размерам и тормозному оборудованию не отличаются от тележек тепловозов 2ТЭ10В (диаметр колес при новых бандажах 1050 мм, передаточное число тягового редуктора 75:17=4,412, модуль зубчатых колес 10; статический прогиб рессорного подвешивания 126 мм). Бесчелюстные тележки, впервые примененные еще в 1963 г. на опытных тепловозах 2ТЭ10Л (выпускались также в 1971 —1973 гг.), были использованы на тепловозах 2ТЭ116 и только потом уже на тепловозах 2ТЭ10В.

Тепловозы 2ТЭ116 оборудованы кранами машиниста № 394, кранами вспомогательного тормоза № 254 и воздухораспределителями № 270.005-1.

На средней части главной рамы кузова тепловоза установлена ди-зель-генераториая установка 1А-9ДГ, состоящая из дизеля 1А-5Д49 Коломенского тепловозостроительного завода и синхронного тягового генератора ГС-501А Харьковского завода «Электротяжмаш» им. В. И. Ленина. Масса дизель-генератора (сухого) с установленными на нем возбудителем и стартер-генератором в зависимости от материала корпусов приводов (алюминий или чугун) составляет 25 000— 26 000 кг.

Дизель 1А-5Д49 (16ЧН26/26) шестнадцатицилиндровый с V-образ-ным расположением цилиндров; диаметр цилиндров и ход поршня 260 мм. При частоте вращения вала 1000 об/мин дизель развивает полную мощность 3060 л. с. (2250 кВт); минимальная частота вращения вала 360 об/мин. В цилиндры дизеля подается с помощью газотурбинной

установки предварительно охлажденный воздух под давлением 1,35— 1,5 кгс/см . Коленчатый вал двигателя выполнен из высокопрочного чугуна. На дизеле установлен объединенный регулятор (частоты вращения вала и нагрузки) типа 7РС, автоматически поддерживающий заданный режим работы дизеля.

Расход топлива дизелем при полной мощности составляет 151 — 158,5 г/(э.л.с • ч). Масса сухого дизеля 17 650 кг. Водяная система охлаждения дизеля двухконтурная; в каждом контуре имеются свои водяной насос и радиаторы. В одном контуре циркулирует вода, омывающая цилиндры дизеля, во втором — вода, охлаждающая наддувочный воздух и масло.

Вал дизеля с помощью муфты соединен с валом тягового генератора ГС-501А, который представляет собой двенадцатиполюсную машину переменного тока с двумя трехфазными обмотками на статоре, сдвинутыми друг относительно друга на 30 электрических градусов. Изоляция обмоток статора класса Н, катушек ротора — класса В. Катушки ротора в сборе пропитаны эпоксидным компаундом и имеют изоляцию «Монолит-2» класса Р. Активная мощность генератора при частоте вращения вала 1000 об/мин 2190 кВт, линейное напряжение 290/535 В, действующее значение линейного тока 2X2350/2X1330 А; частота тока 35—100 Гц. Масса генератора 6000 кг.

Питание обмоток ротора осуществляется выпрямленным током, регулируемым по величине. Ток возбуждения вырабатывает однофазный возбудитель ВС-650В (активная мощность 26 кВт, напряжение 215/287 В, ток 164/146 А, частота вращения вала 2470/3300 об/мин, частота тока 165/220 Гц). Возбудитель приводится во вращение через распределительный редуктор дизеля. Выпрямление и регулирование тока возбуждения осуществляются управ-

ляемым выпрямителем, представляющим собой мост, в два плеча которого включены тиристоры, а в другие два—обычные диоды.

Стартер-генератор ПСТУ2 служит для пуска дизеля, а при работающем дизеле используется в качестве генератора постоянного тока, в частности, для заряда аккумуляторной батареи. Мощность его 50 кВт, номинальное напряжение в генераторном режиме 110 В при частоте вращения вала 1150— 3300 об/мин; в стартерном режиме при прокрутке вала дизеля допускается ток 800 А. Масса стартер-генератора 800 кг.

Для преобразования вырабатываемого тяговым генератором переменного тока в постоянный (точнее пульсирующий ток постоянного направления) применена выпрямительная установка УВКТ-5, имеющая два параллельно соединенных трехфазных моста. Каждое плечо моста состоит из десяти параллельных ветвей, в каждой ветви — два последовательно включенных лавинных кремниевых вентиля ВЛ200-8. Общее количество вентилей установки 240; номинальное выпрямленное напряжение 750 В, ток 5700 А. Для охлаждения вентилей через установку в секунду прогоняется 1,4 м3 воздуха; масса установки 650 кг. Установки изготовлены Таллиннским электротехническим заводом им. М. И. Калинина.

Установленные на тепловозе тяговые электродвигатели ЭД-118А номинальной мощностью 305 кВт имеют те же параметры, что и при работе на тепловозах 2ТЭ10Л, ТЭ10В и ТЭ10М (см. выше).

На части тепловозов 2ТЭ116 так же, как на ряде тепловозов ТЭ10В и ТЭ10М, применены электродвигатели ЭД-118Б.

Для увеличения диапазона скоростей, на которых возможно использование полной мощности дизеля, предусмотрены две ступени ослабления возбуждения тяговых электро-

двигателей — 60 и 37 % от полного возбуждения.

На тепловозе установлен компрессор КТ-7 (как и на тепловозах ТЭ10), который приводится электродвигателем постоянного тока ЭК.Т-5 (30 кВт) от стартер-генератора. Вентиляторы холодильников и тяговых электродвигателей приводятся трехфазными асинхронными электродвигателями, получающими питание непосредственно от тягового генератора. Эти электродвигатели выполнены на базе электродвигателей А2-82-6 и АОС-62-6 промышленного типа.

Для управления тепловозом служит контроллер машиниста, имеющий реверсивную рукоятку с положениями вперед, нуль и назад и штурвал с нулевой и пятнадцатью (1 —15) рабочими позициями.

Служебная масса тепловоза 2X138 т±3%. Сила тяги длительного режима при новых бандажах и скорости 24,7 км/ч 2X248 кН (2X25 300 кгс); конструкционная скорость 100 км/ч; минимальный радиус проходимых тепловозом кривых 125 м.

Запас топлива на тепловозе 2X7000 кг, песка 2X1000 кг, воды 2X1200 кг, масла в системах дизелей 2ХЮ00 кг.

При изготовлении тепловозов 2ТЭ116 Ворошиловградский тепловозостроительный завод в период 1976—1985 гг. ввел весьма существенные улучшения в конструкцию отдельных узлов, а также заменил некоторое оборудование. Если на тепловозах до № 728 (кроме № 715, 717, 720, 725) установлены дизель-генераторы 1П-9ДГ первого исполнения, то на тепловозах с № 728 (1982 г.) —второго исполнения (1А-9ДГ2) с дизелями 1А-5Д49-2; последние имеют стальные коленчатые валы с противовесами на каждой щеке, блок цилиндров с плоским стыком подвесок, поршни с повышенной газоплотностью, усовершенствованную систему маслоснабжения с двумя насосами и другие улуч-

шения. При этом масса дизель-генератора увеличилась до 28 150 кг.

На дизелях тепловозов до № 740 устанавливался объединенный регулятор 7РС-2, который не имел устройства для ограничения подачи топлива в зависимости от давления наддувочного воздуха и защиты дизеля при падении давления масла. На тепловозах с № 740 по № 800 устанавливался объединенный регулятор 3-7РС-2, имеющий устройство для ограничения подачи топлива в зависимости от давления наддувочного воздуха; на тепловозах с № 801 применен регулятор 4-7РС-2, имеющий также и защиту дизеля при падении давления масла.

В 1978 г. была изменена конструкция опор кузова на тележки; применены так называемые комбинированные опоры, у которых нижняя часть выполнена в виде роликов, помещенных между опорными плитами, а верхняя состоит из семи резинометаллических элементов. Такая конструкция опор стала использоваться также на тепловозах 2ТЭ10В, 2ТЭ10М, ЗТЭ10М, 4ТЭ10С.

В 1976 г. кран машиниста № 394 и воздухораспределитель № 270-005 были заменены краном № 395-00-3 и воздухораспределителем № 483.000.

На тепловозах с № 532 введена осушка сжатого воздуха; на тепловозах с № 759 применяется реостатный пуск электродвигателей компрессоров и задержка прокачки масла после остановки дизеля.

Электродвигатель ЭДТ-5 для привода компрессоров заменен электродвигателем 2П2К (37 кВт).

На отдельных тепловозах 2ТЭ116 применялись конструктивные решения, требовавшие проверки в эксплуатационных условиях. Так, на тепловозе № 348 были установлены тяговые электродвигатели ЭД-125, представляющие собой усовершенствованный тип электродвигателей ЭД-118А и предназначенные в дальнейшем для замены последних; этот

тепловоз в 1978 г. поступил в депо Свердловск-Сортировочный. На базе электродвигателя ЭД-125 завод «Электротяжмаш» им. В. И. Ленина создал впоследствии электродвигатели ЭД-125Б (см. ниже про опытные тепловозы 4ТЭ130 и 2ТЭ116А). На тепловозах № 465 и 475 поставлены для испытаний катаные колесные центры. Также для испытаний на тепловозе № 741 холодильные камеры имеют только по два моторвенти-лятора вместо четырех у серийных тепловозов. Колеса вентиляторов диаметром 1600 мм выполнены с лопатками, позволяющими менять угол их установки в зависимости от температуры рабочей жидкости.

После испытаний в 1974 г. первого опытного тепловоза 2ТЭ116М-140 с реостатным торможением в 1977 г. Ворошиловградский тепловозостроительный завод изготовил еще два опытных тепловоза № 316 и 317 с реостатным торможением. Особенностью электрических схем этих тепловозов является сохранение питания асинхронных трехфазных электродвигателей вспомогательных машин от тягового генератора и во время электрического торможения, а также управление режимом электрического торможения с помощью системы автоматического регулирования торможения (САРТ). Система позволяет, в частности, автоматически поддерживать заданную скорость на спусках. Максимальная мощность при электрическом торможении, по данным ВНИИЖТ, составила 2553 кВт при скорости 58 км/ч.

Предыдущая Оглавление Следующая

Рекомендуемый контент: