 |
|
Классификация локомотивов
Сделаем это по следующим признакам:
1. По первичному источнику энергии:
Электровозы – первичным источником энергии является электростанции. Электроэнергия поступает на электровоз, а затем на тяговые двигатели.
Тепловоз (автономный локомотив) – первичным источником энергии является дизель (ДВС) – создающий механическую энергию, которая вращает главный генератор, вырабатывающий электроэнергию, которая поступает на тяговый двигатель.
Газотурбовоз – первичным источником энергии является газовая турбина (тоже автономный). В последнее время появилась новая разработка: тепловозы переделывают в газотурбовозы (один из перспективных локомотивов).
2. По роду службы:
Грузовые локомотивы – для вождения грузовых поездов.
Пассажирские локомотивы – для вождения пассажирских поездов.
Маневровые локомотивы – предназначен для маневровых или вывозных работ.
Универсальные локомотивы – для вождения как грузовых, так и пассажирских поездов.
3. По количеству секций:
Односекционные, в основном это 6-ти осные пассажирские локомотивы.
Двухсекционные – электровозы и тепловозы, используемые в грузовом движении.
Многосекционные. Заводы выпускают двухсекционные грузовые локомотивы. На дорогах при необходимости три двухсекционных локомотива переделывают в два трехсекционных.
4. По типу передачи (только для тепловозов):
Определяет способ передачи мощности от дизеля к колёсным парам:
Электрическая передача - механическая энергия от дизеля перерабатывается главным генератором в электрическую, которая поступает на тяговые двигатели. В этой передаче имеется как генератор, так и двигатели, то есть электрические аппараты.
Гидравлическая передача – используется гидромуфта и гидротрансформатор, заполненные маслом. В гидропередаче нет тяговых двигателей и генератора.
5. По сериям
Электровозы:
ВЛ 22, ВЛ 23 (ВЛ – Владимир Ленин; 22,23т – нагрузка на ось в тоннах);
ВЛ 8, ВЛ 10 (8 –ми осные электровозы постоянного тока);
ВЛ 6О (6 – кол-во осей, О – однофазный переменный ток);
ВЛ 8О (8 – кол-во осей, О – однофазный переменный ток);
ВЛ 82 (8 – кол-во осей, два вида тока: постоянный и переменный);
ВЛ 85 (нагрузка на ось 25 тонн, 12осный локомотив, вид тока - переменный).
ЭП 1, ЭП 2К – электровоз пассажирский с коллекторным тяговым двигателем. ЭП 1 – переменного тока, ЭП 2К – постоянного тока.
Тепловозы:
ТЭ 3 (тепловоз с электрической передачей)
Обозначение цифр: от 1 до 49 – производство Харьковского завода
от 50 до 99 – производство Коломенского завода
более 100 – производство Луганского завода
ТЭ 10 Л Л – Луганский завод выпускает, но проектировал Харьковский завод.
ТЭ 10 В ; 2 ТЭ 10; 2 ТЭ 116; 2 ТЭ 121. У этих тепловозов цифра, стоящая впереди букв обозначает число секций;
ТЭМ 1, ТЭМ 7 – тепловоз с электрической передачей, маневровый;
ЧМЭ 3 – Чехословацкий маневровый тепловоз с электрической передачей;
6. По типу экипажа (по осевой формуле)
ВЛ 8 20+20+20+20
ВЛ 10 20-20-20-20 или 2(20-20)
Количество цифр указывает на количество тележек локомотива. Величина цифры – количество колесных пар в каждой тележке. Нолик в индексе показывает, что привод индивидуальный, то есть на каждой колесной паре имеется тяговый двигатель. Знак «-» показывает, что тележки не сочлененные (не связанные между собой), знак «+» - тележки сочлененные. Продолжим
ВЛ 60 30-30
ВЛ 80 20-20-20-20
ВЛ 82 20-20-20-20
ВЛ 85 2(20-20-20)
ТЭ 10 30-30
ТЭ3
2 ТЭ 10 Л 2(30 - 30)
2 ТЭ 10 В
Электровозы
Электровозы условно можно разделить на две части:
1. Механическая часть: кузов, тележки, автосцепка
2. Электрическая часть: электроаппаратура, тяговые двигатели и вспомогательные машины.
Кузов
Кузов металлический цельнонесущий. Через кузов передается сила тяги от колесных пар к автосцепке.
Состоит из:
1. Кабины машиниста
2. ВВК – высоковольтная камера, где располагаются электроаппараты
3. Машинное отделение, где находятся все вспомогательные машины.
В кабине машиниста располагаются аппараты только низкого напряжения (50 В) и пневматические приборы:
1. Контроллер машиниста - переключает позиции, что приводит к изменению величины тока в тяговых двигателях и, следовательно, силы тяги и скорости движения локомотива.
2. Кран машиниста – для управления пневматическими тормозами всего поезда (локомотива и вагонов).
3. Кран вспомогательного тормоза – для управления пневматическими тормозами только локомотива.
4. Скоростемер – для фиксации скорости движения, времени, применения торможения, показаний светофоров и др. В него закладывается скоростемерная лента. В локомотивном депо есть специальные расшифровщики лент, которые проверяют правильность управления локомотива машинистом.
5. РБ – рукоятка бдительности. Например, при приближении к красному светофору раздается свисток, в течение 7с после сигнала машинист должен нажать на РБ, а если не успел, то автоматически срабатывают тормоза.
6. Автостоп – предназначен для приведения в действие автотормозов при «неправильном» действии машиниста, в частности, не успел нажать на РБ.
7. Панель управления – вольтметры, амперметры, четыре манометра, сигнальные лампы, кнопочный щит.
8. Штурвал стояночного (ручного) тормоза – может находиться как за спиной машиниста, так и помощника машиниста.
9. Рация – для связи с машинистом встречного поезда, дежурным по станции или диспетчером.
10. Локомотивный светофор – повторяет все цвета, которые имеются впереди на светофорах.
11. Регулятор давления – включающий компрессоры при давлении 7,0 Ат и выключающий при давлении 9,0 Ат.
12. Ключ управления (КУ) – для блокировки кнопочной панели. Если машинист выходит с электровоза, КУ должен быть при нём.
13. Кнопки свистка, тифона (грубый свисток), песка. Кроме того, для подачи песка у машиниста под ногой есть еще педаль.
14. На пульте помощника машиниста размещены кнопочные выключатели, цепи которых не влияют на режим ведения поезда, вольтметр, измеряющий напряжение 50В на аккумуляторной батарее и генераторе управления; амперметр, показывающий величину тока зарядки аккумуляторной батареи. Слева от кресла около окна – дублирующие кнопки звуковых сигналов.
МК – мотор-компрессор, для создания сжатого воздуха давлением 7,0-9,0 А в главном резервуаре
МВ – мотор-вентилятор, для охлаждения электроаппаратов и тяговых двигателей.
МГ – мотор генератор (возбудитель), для возбуждения тяговых двигателей в режиме рекуперации на электровозах постоянного тока.
ГУ – генератор управления на 50В,работающийпараллельно с аккумуляторной батареейдля создания электроэнергии, питающей цепи управления электровоза и др.
Тележки
Тележки локомотива могут быть двух- и трёхосные. На новых электровозах стоят 2-х осные тележки (кроме ЭП2К), на всех тепловозах и электровозе ЭП2К – 3-х осные.
Тележка электровоза ВЛ10, ВЛ80
1-рама; 2-колесная пара; 3-кожуха зубчатой передачи;
4-букса колесной пары; 5-листовая рессора; 6-пружина; 7-поводок; 8- тяговый двигатель; 9-кронштейн для установки амортизатора.
Тележки состоят из:
1. Рама: на новых электровозах рама сварная – более лёгкая бесчелюстная, на старых – литая с челюстями для закрепления букс.
2. Колёсные пары с буксами.
3. Рессорное подвешивание (независимое). Двойное рессорное подвешивание – есть и пружины и листовые рессоры, которые гасят вертикальные колебания. На новых электровозах передача силы тяги от колес на раму осуществляется при помощи поводков. Тяга поводка имеет сайлинт-блок (между валиком и корпусом находится резина).
4. Гасители колебаний (амортизаторы) – гидравлические (масленые) – на новых электровозах по два с каждой стороны тележки, находятся между кузовом и рамой тележки. Расположены под углом 45° и гасят как горизонтальные, так и вертикальные колебания.
5. Тяговый двигатель коллекторный, постоянного или переменного тока.
6. Тормозное оборудование с двухстороннем нажатием тормозных колодок.
7. У кузова имеется шкворень, а у рамы тележки – шкворневая балка с отверстием в середине, через шкворень передается сила тяги от колесных пар, раму тележки к кузову и далее на автосцепку.
Опоры кузова
Все опоры кузова подразделяются на жесткие и упругие. На старых локомотивах и на всех тепловозах опоры жесткие, состоящие из пяты и подпятника.
Жесткая опора, находящаяся в середине тележки является главной, но есть еще и дополнительные (боковые) на этой же шкворневой балке.
На новых локомотивах опоры кузова упругие. Кузов и рама тележки имеют кронштейны, между которыми располагаются пружины – так называемое люлечное подвешивание, которое располагаются под углом 13º к вертикальной плоскости (приведено на рисунке).
Люлечное подвешивание
1-гайка; 2-шарнир; 3-балансир;4-кронштейнами;
5-стержень; 6-верхний шарнир; 7-стакан; 8-пружина.
Колесные пары
Колёсная пара состоит из оси и двух колёс. В России – это жёстко закреплённые детали, а за рубежом для перехода на дороги другой ширины колеи колесная пара имеет возможность менять размер между гребнями колес.
В настоящее время появились опытные пустотелые оси.
Ось, кованая из осевой стали состоит из: средней части, предступичной части, подступичной части, шейки.
У вагонных осей имеется две шейки: под буксы колесной пары, а у локомотивных осей две шейки для букс колесной пары и две - для опоры букс (шапок) тягового двигателя.
На торцах буксовых шеек предусмотрена резьба для гайки, закрепляющей приставное кольцо роликовых подшипников букс на оси.
Колесная пара электровоза
1-букса; 2-бандаж колеса; 3-венец зубчатого колеса;
4-центр зубчатого колеса; 5-колесный центр; 6-ось.
Вагонное колесо – цельнолитое и состоит из: обода, диска, ступицы. У негонет бандажа.
Локомотивное колесо, диаметром 1250 мм, имеет бандаж, который по мере износа заменяется на новый, а также два зубчатых колеса у электровозов и одно – у тепловозов.
Локомотивное колесо изнашивается быстрее, так как оно еще и реализует силу тяги и поэтому больше проскальзывает относительно рельса. Минимальное значение толщины бандажа – 40 мм (45 мм для Сибири). У колеса локомотива и вагона, поверхность катания имеет коническую форму. Эта конусность заставляет «вилять» колесную пару «перебегать» с одной нитки рельса на другую, тем самым автоматически устанавливается в среднее положение в колее и тем самым ликвидируется одностороннее прижатие колеса к правому или левому рельсу. Бандаж насаживается на обод в горячем состоянии при температуре 320ºС с натягом 0,1 – 0,2 мм. На ось колеса насаживаются в холодном состоянии с усилием 110-150 тс. Зубчатое колесо надевается на удлиненную ступицу и служит для передачи вращающего момента от тягового двигателя на колесную пару. Зубчатое колесо вместе с шестерней находится в кожухе, залитом маслом.
В последние десятилетия на дорогах РЖД начали интенсивно изнашиваться колесные пары. Это связано с увеличением массы (веса) составов, конструктивными особенностями электровозов и состоянием рельсовой колеи. Особенно увеличился износ гребней по сравнению с износом поверхности катания колеса (проката). На мой взгляд, такой сверхнормативный износ гребней связан с постановкой резиновых прокладок под наружный рельс кривой. При прохождении поезда по кривой малого радиуса под действием горизонтальных сил наружная нить, находящаяся на резине, разворачивается (раскантовка), и колесо соприкасается с гребнем только выкружкой гребня. Через гребень передаются не только горизонтальные, но и вертикальные силы. То есть, кривые участки пути локомотив проходит только на гребнях. Между поверхностями катания колеса и рельса в этом случае имеется зазор. Для восстановления толщины гребня при обточке колеса приходится срезать металл бандажа, уменьшая его толщину.