Дизель 2Д70 и 1А-5Д49

Тепловоз 2ТЭ116 – грузовой магистральный тепловоз, производившийся в СССР и производящийся ныне на Украине на Луганском тепловозостроительном заводе.

«Основными направлениями развития народного хозяйства СССР на 1976–1980 годы» предусмотрено освоить выпуск двухсекционных грузовых магистральных тепловозов мощностью 8000 л.с. Прототипом для создания таких локомотивов является тепловоз 2ТЭ116, положивший начало строительству нового семейства грузовых магистральных тепловозов, первый образец которых был построен в 1971 г.

Магистральный двухсекционный тепловоз 2ТЭ116 мощностью 2×3060 л.с., предназначенный для грузовой службы на железных дорогах СССР, сконструирован тепловозостроительным заводом им. Октябрьской Революции (г. Ворошиловград) в содружестве с заводами: тепловозостроительным им. Куйбышева (г. Коломна), транспортного машиностроения им. Малышева, «Электротяжмаш» им. Ленина, «Электромашина» (г. Харьков) и отраслевыми институтами тепловозостроения (ВНИТИ) и Министерства путей сообщения (ЦНИИ МПС).

Разработанный на базе ТЭ109 двухсекционный тепловоз с несущей рамой для советских железных дорог. Ожидалось, что в десятой пятилетке он станет основным вместо семейства 2ТЭ10, но ненадёжность его оказалась просто кошмарной, особенно по дизелю. Более двухсот тепловозов было возвращено на заводы для доработки. Потребовалось больше десяти лет, чтобы довести конструкцию до ума. Но к этому времени ВНИИЖТ пришёл к выводу, что основным тепловозом должен стать «восьмитысячник», и 2ТЭ116 рассматривался лишь как временный локомотив. В результате этот весьма неплохой (хотя и очень дорогой) тепловоз так и не пошёл в массовое производство.

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.

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. Дляполучения 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 (четыре 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 управляемым 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 электродвигателей – 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 улучшения. 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.

Технические данные

Род службы

грузовой (пассажирский при модернизации)

Осевая формула

2Х(3ОХ3О)

Ширина колеи, мм

1520

Мощность, кВт (л.с.)

2Х2250.6 (2Х3060)

Служебная масса, т

2Х138

Осевая нагрузка, кН (тс)

226 (23)

Конструкционная скорость, км/ч

100

Транспортируемая скорость, км/ч

120

Минимальный радиус проходимых кривых, м

125

Диаметр колеса по кругу катания при среднеизношенных бандажах, мм

1050

Длина локомотива

2Х18150 мм

Конструкционная скорость

100 км/ч

Нагрузка от движущих осей на рельсы

23 т

Тип двигателя

1А-5Д49 (16ЧН26/26), 2Д70 (16ЧН24/27), 18–9ДГ-01

Мощность дизеля

2Х3060 л.с

Тип передачи

электрическая переменно-постоянного тока

Диаметр колёс

1050 мм

Cила тяги длительного режима

2Х25300 кг

Скорость длительного режима

24 км/ч

Запасы, кг

– топлива – 2Х7000

– песка – 2Х1000

– воды – 2Х1250

– масла – 2Х1000

Тяговые электродвигатели

ЭД-107А, ЭД-118А, ЭД-118А, Б

Подвешивание ТЭД

опорно-осевое

Привод движущих колёсных пар

индивидуальный

Тележки

бесчелюстные

Колёса

бандажные

• Конструкция
• Дизель
• Модификации

Рекомендуем также:

Технология установки и сварки палубной секции с корпусом судна
Подать изготовленную в корпусном цехе палубную секцию к палубе судна краном. Установить, на заранее приваренные к старой настиле упоры, в вырез на корпусе. Произвести прирезку листов палубной секции по контуру выреза газовой горелкой. Сварить стык с максимальным зазором на электроприхватках, ос ...

Устройство ремонтируемой машины, принцип работы и рисунок машины
Кранами называют грузоподъемные машины, предназначенные для подъема груза и перемещения его в любом направлении в пределах пролета цеха или склада. В металлургической промышленности широкое распространение получили мостовые электрические краны. В зависимости от назначения и типа грузоподъемного о ...

Выбор типа судовой электростанции
В соответствии с требованиями Правил Регистра РФ на морском судне должно быть предусмотрено не менее двух основных источников электроэнергии, при этом выбор количества и мощность источников электроэнергии определяется режимами силовой установки судна на ходу и на маневрах. Также при выборе источни ...