Азбука локомотива

Тепловозы серии ЧМЭ3 и модификаций колеи 1520 мм появились на железных дорогах стран бывшего Советского Союза, где быстро стали одной из самых распространённых и востребованных серий маневровых локомотивов. В дальнейшем огромное их количество перешло в собственность различных железнодорожных перевозчиков этих стран, а оставшиеся локомотивы – в собственность промышленных предприятий.

На момент 2016 года большая часть тепловозов ЧМЭ3 и их модификаций все так же продолжает широко использоваться, работая как на маневровых, так и на вывозных работах. Помимо главных функций, в ряде стран (особенно, в России и на Украине) тепловозы серии ЧМЭ3 часто эксплуатируются как локомотивы поездов пригородного сообщения на коротких и малодеятельных участках.

Компоновка узлов тепловозов

Основное силовое и вспомогательное оборудование данных тепловозов установлено на главной раме 17 (рис. 1), подвешенной восьми болтами 24 к трехосным бесчелюстным тележкам 18 и 25.Эти тележки абсолютно идентичны по своей конструкции, но развернуты относительно друг друга на 180°. Четвертая же колесная пара с правой стороны оборудована приводом скоростемера. Все колесные пары локомотива 21являются движущими, то есть они создают определенную силу тяги, обладая при этом индивидуальным приводом от тяговых электродвигателей 20 постоянного тока с подвеской опорно-осевого типа. Тяговое усилие от обеих тележек передается через специальные шкворни на главную раму. Рессорное подвешивание локомотива является одноступенчатым и состоит преимущественно из цилиндрических пружин, а также гидравличе-ских гасителей колебаний. Между тележками установлен топливный бак 22,который подвешивается к главной раме тепловоза. С двух сторон бака располагаются заправочные горловины. Уровень топлива в баке определяется по топливомерным стеклам.

В средней части основной рамы находится дизель-генераторная установка, которая состоит из четырехтактного шестицилиндрового дизеля 11, мощность которого составляет 993 кВт (1350 л.с.), и тягового генератора 9 постоянного тока с мощностью равной 885 кВт. От переднего конца коленчатого вала дизеля посредством поводкового и промежуточного валов, а также гидромеханического редуктора 34привод получает главный вентилятор 15 и компрессор 33, а через клиноременную передачу – вентилятор 19 охлаждения тяговых электродвигателей передней тележки.

В передней части рамы установлена шахта холодильника, которая разделена специальной перегородкой на две части. В первой части расположены шестнадцать секций (восемь с каждой стороны) основного контура 16, а во второй – восемь секций вспомогательного контура 12. Вода основного контура постепенно охлаждает дизель, а вода контура вспомогательного – масло, а также надувочный воздух. Охлаждение воды основного контура выполняется главным вентилятором 15, а воды контура вспомогательного – специальным вентилятором 13, оснащенным электроприводом. Шахта обладает боковыми 32 и верхними14 жалюзи. Управление же вентиляторами и жалюзи происходит автоматически(при помощи термореле).

Задний фланец коленчатого вала дизеля достаточно жестко соединен с якорем тягового генератора. На конце же вала якоря установлен шкив, дающий через клиноременную передачу привод двухмашинному агрегату 30 и вентилятору 23 охлаждения тяговых электродвигателей задней тележки. Что касается двухмашинного агрегата, то он состоит из двух электрических машин постоянного тока (вспомогательного генератора, который питает все низковольтные цепи, и возбудителя, который обеспечивает возбуждение тягового генератора).

Дизельное помещение тепловоза надежно отделено тепло- и звукоизоляционной стенкой 7от установленной за ним кабины машиниста. Между дизель-генератором и кабиной машиниста установлен на кронштейнах специальный резервуар управления 8, вместимость которого составляет 100 л. В кабине машиниста расположен пульт управления 36 локомотивом для машиниста и вспомогательный пульт 26 для его помощника. Под вспомогательным пультом помощника смонтирован так называемый ручной тормоз 27. В передней части кабины находится инструментальный ящик 6, а также платяной шкаф 29. Под инструментальным ящиком вмонтирован калорифер 28, оснащенный осевым вентилятором, а под ногами машиниста тепловоза – отапливаемая ступенька. По секциям калорифера, а также по трубе, расположенной под отапливаемой ступенькой, бежит горячая вода, подающаяся основным контуром охлаждения.

На передней же и задней стенках кабины машиниста вмонтированы вентиляторы, оснащенные электроприводом и эксплуатируемые в летнее время для вентиляции кабины, а в зимнее время – в качестве антиобледенителей стекол тепловоза. В задней части кабины такжеустановлена аппаратная камера 5.

За кабиной машиниста находится отсек с аккумуляторной батареей 2,которая состоит из семидесяти пяти последовательно соединенных друг с другом щелочных аккумуляторов. Эти аккумуляторы собраны в пятнадцати ящиках, размещенных в два яруса. Отметим, что вместо щелочного аккумулятора может быть применена кислотная аккумуляторная батарея.

Сам кузов тепловоза состоит из следующих элементов:

• передний кузов, расположенный над компрессором и шахтой холодильника;
• съемный кузов, расположенный над дизель-генераторной установкой;
• кабина машиниста;
• задний кузов, расположенный над отсеком аккумулятора.

Кузов обладает люками и дверьми для технического осмотра, а также для ремонта различных узлов тепловоза. На дверях, оснащенных жалюзи, поставлены специальные воздушные фильтры. А в переднем и заднем кузовах локомотива расположены четыре песочных бункера, общая вместимость которых варьируется в пределах 1500-2000 кг. Песок в бункеры засыпают через две горловины, которые закрываются крышками 3. В переднем кузове тепловоза между песочными бункерами находится промежуточный холодильник компрессора. Тепловоз также оборудован отечественными автосцепными устройствами, автоматическим и ручным тормозами, радиостанцией 37 и специальными устройствами АЛСН.

Тепловозы ЧМЭЗТ – с электродинамическим тормозом. В отличие от тепловозов ЧМЭЗ данный вид локомотивовобладает небольшими отличиями в расположении оборудования. Так, блок тормозных резисторов, а также вентилятор с электроприводом находятся у тепловозов ЧМЭ3Т в заднем отсеке, а аккумуляторная батарея – в специальных нишах над топливным баком меньшей вместимости, чем у локомотивов ЧМЭ3. В переднем же кузове (под шахтой холодильника) справа расположен шкаф с дополнительной электрической аппаратурой.

Компоновка узлов дизеля

На тепловозах установлен специальный четырехтактный дизель K6S310DR, для которого характерно вертикальное расположение цилиндров, а также водяное охлаждение.

Буква К в названии дизеля обозначает, что изделие обладает наддувом. Именно применение наддува дало возможность увеличить мощность данного дизеля с 552 кВт (750 л.с.) до 993 кВт (1350 л.с.).

Цифра 6 в названии дизеля означает количество цилиндров, а число 310 – внутренний диаметр цилиндра в миллиметрах. Последние же две буквы в названии дизеля (DR)указывают на то, что изделие предназначено для использования на железных дорогах, то есть для установки на тепловозах.

Вкупе с тяговым генератором постоянного тока данный дизель образует определенную силовую установку тепловоза, чья энергия расходуется на получение силы тяги. Главными элементами дизеля являются:

• остов;
• шатуннокривошипный механизм;
• газораспределительный механизм;
• топливная система;
• масляная система;
• водяная система;
• газовая система.

Электрическое оборудование тепловозов

Установленное на различных тепловозах электрическое оборудование, включающее в себя тяговые и вспомогательные электрические машины, аккумуляторы, а также основную и вспомогательную электрическую аппаратуру, обеспечивает регулярную передачу механической энергии, которую вырабатывает дизель, на колесные пары локомотива, а также автоматическое регулирование тяговой силы в зависимости от скорости движения тепловоза. Кроме того, именно электрическое оборудование обеспечивает пуск дизеля локомотива, дистанционное и автоматическое управление тепловозом, а также защиту оборудования от неправильных режимов работы и своевременную сигнализацию машинисту о появлении неисправности.

Тяговый генератор. Устанавливаемый на тепловозах генератор, представляющий собой десятиполюсную машину постоянного тока с независимым возбуждением и самовентиляцией, конструктивно состоит из следующих элементов:

• станина;
• главные и добавочные полюса;
• подшипниковый и задний щиты;
• якорь;
• щеткодержатель со щетками.

Двухмашинный агрегат.Данный агрегат представляет собой механическое объединение 2-х электрических машин (вспомогательного генератора и возбудителя). Главной задачей вспомогательного генератора является питание цепей управления и освещения, а также независимой обмотки возбуждения возбудителя и зарядка аккумулятора. Возбудитель же предназначен, прежде всего, для питания независимой обмотки возбуждения тягового генератора.

Тяговые электродвигатели расположены внутри рам тележек тепловоза, то есть они обладают ограниченными габаритными размерами, не защищаются кузовом и во время движения тепловоза оказываются подверженными постоянному динамическому воздействию из-за неровностей рельсового пути. Все это обуславливает особенности их конструкции, такие как:

1. высокая прочность;
2. герметичность;
3. защита от загрязнения внутренних частей двигателя;
4. усиленное охлаждение;
5. способность к перегрузкам;
6. тщательная изоляция.

На тепловозах установлены тяговые электродвигатели типа ТЕ-006, которые представляют собой четырехполюсные машины постоянного тока, для которых характерны последовательное возбуждение, принудительная вентиляция и опорно-осевая (трамвайная) подвеска. Использование двигателей с последовательным возбуждением дает возможность получить отличную тяговую характеристику теп-ловоза (наибольший вращающий момент на валах якорей создается только при трогании с места или при движении с минимальной скоростью).

Получить дополнительную информацию по ремонту тепловозов, дизеля, электрических машин, задать какие-либо возникающие у вас вопросы, а также уточнить стоимость ремонта тепловозного оборудования можно по телефону: 8 (4752) 55-99-98. Опытные и высококвалифицированные специалисты нашего производственного предприятия «Милорем» с удовольствием Вас проконсультируют!