Тепловози – Привіт Студент!
Московського вокзалу в Ленінграді тепловоза Щел 1 системи професора Л. М. Гаккеля побудованого в перші у світі на Ленінградських заводах. З 1946 по 1953 роки були побудовані тепловози ТЕ1 потужністю 1000 кінських сил, потім ТЕ2 – 2000 кінських сил та ТЕ3 – 4000 кінських сил.
У 1969 - 75 році промисловість освоїла випуск високоекономічних чотиритактних дизелів потужністю від 800 до 6000 кінських сил, що стала основою випуску тепловозів нового покоління: 2 ТЕ116; ТЕП 70; ТЕМ 7; 2ТЕ 121, ТЕП 75; ТЕП80 та інших. Малюнок 1
Малюнок 1 Тепловози ТЕП 75(а) та ТЕМ(б)
Технічні характеристики наведені у таблиці 1; 1а; 2;
Таблиця 1 Технічні характеристики тепловозів
Зчіпна маса, т
Потужність по дизелю, кВт
Довжина тепловоза по осях автосцепо до, мм
* Г - вантажний, П - пасажирський, М - маневровий
Таблиця 1а Технічні характеристики вантажних тепловозів
Потужність по дизелю, кВт
Конструкційна швидкість, км/год
Мінімальний радіус прохідних кривих, м
Діаметр коліс, мм
Зчіпна маса, т
Габаритні розміри, мм:
Таблиця 2 Технічні характеристики пасажирських тепловозів
Потужність по дизелю, кВт
Конструкційна швидкість, км/год
Мінімальний радіус прохідних кривих, м
Діаметр коліс, мм
Зчіпна маса, т
Габаритні розміри, мм:
Таблиця 3 Технічні характеристики маневрових тепловозів
Потужність по дизелю, кВт
Конструкційна швидкість, км/год
Мінімальний радіус прохідних кривих, м
Зчіпна маса, т
Габаритні розміри, мм:
Щоб привести у обертання колісні паритепловоза від валу дизеля потрібна спеціальна передача.
Багаторічний досвід експлуатації тепловозів з різними типами передачі енергії, від первинного джерела дизеля до колісних пар показав, що з трьох типів (електрична, гідравлічна, механічна), найбільш надійною та економічною є електрична передача. На сучасних тепловозах застосовуються дві системи електричної передачі – постійного та змінно – постійного струму. Електрична передача постійного струму: колінчастий вал дизеля обертає якір тягового генератора, перетворює механічну енергію на електричну, а генератор виробляє постійний струм, який надходить у тягові електродвигуни. Обертання від якоря за допомогою тягових редукторів передається рушійним колісним парам. При цьому електрична енергія, що отримується від тягового генератора, знову перетворюється на механічну.
Запуск дизеля здійснюється від акумуляторної батареї. Електрична передача змінно- постійного струму: змінний струм, що виробляється синхронним тяговим генератором, випрямляється, тобто перетворюється на постійний струм за допомогою спеціальної випрямної установки - кремнієвих вентилів. Запуск дизеля здійснюється через стартерний двигун.
Гідравлічна передача за допомогою гідравлічних машин (відцентровий насос, гідротурбіна), трансформує і за допомогою робочої рідини (мінеральне масло) передає крутний момент з колінчастого валу дизеля на колісні пари локомотива відповідно до рисунка 2, 2а.
Малюнок 2 Схема гідродинамічної передачі: 1 - дизель; 2 – робоче колесо насоса; 3 – відцентровий нанос; 4, 5-трубопроводи; 6 – колесо турбіни; 7 - гідротурбіну; 8 - спрямовуючий апарат насоса; 9, 10 – шестерні механічної передачі; 11 - карданні вали; 12, 13, 14, 15-шестірні осьового редуктора; 16 – зливна труба; 17 -резервуар для робочої рідини.
Малюнок 2а Схема гідропередачі:
1-вал провідного двигуна; 2 - вал відцентрового насоса;
3, 6, 8, 10 - сполучні труби; 4 – турбіна; 5 – вал турбіни; 7 – камера; 9 - камера, що всмоктує.
Такі передачі застосовуються на маневрових тепловозах.
Механічна передача являє собою зубчасту коробку швидкостей, з'єднану з дизелем за допомогою фрикційної муфти і передає крутний момент на колісну пару.
Принципова схема тепловоза
Тепловози за родом служби поділяються на вантажні, пасажирські та маневрові відповідно до малюнку 3
Малюнок 3 Тепловози ТЕП - 75 та ТЕМ-7
За конструкцією тепловози поділяються на одне, двох та багатосекційні. Односекційні тепловози для керування мають дві кабіни машиніста, двосекційні – по одній кабіні у кожній секції. У багатосекційних проміжних секціях кабін немає. Якщо кількість колісних пар не перевищує шести, тепловоз виконують односекційним. За потреби кожна секція має кабіну машиніста може працювати як окремий локомотив.
Тепловоз складається з механічної та електричної частини.
Розміщення обладнання можна побачити на прикладі вантажного тепловоза 2 ТЕ10В відповідно до рисунка 11. 17
Малюнок 4 Розміщення обладнання на тепловозі 2ТЕ10В: 1- пульт управління; 2-Ручне гальмо; 3- вентилятор кузова; 4 – вентилятор охолодження тягового генератора; 5 – редуктор вентилятора; 6 – тифон; 7 - відцентровий нагнітач; 8 - холодильник піддункового повітря; 9 – тяговий генератор; 10 – дизель; 11 – випускна труба; 12 -турбокомпресор; 13 – резервуарпротипожежного агрегату; 14 – водяний бак; 15 - підп'ятник вентилятора; 17-карданний вал; 18 – секція холодильника; 19 - гідропривід вентилятора; 20 – тяговий електродвигун; 21 – рама; 22 - візки; 23 – паливний бак; 24 - ящик дешифратора
До механічної частини належать: дизель, екіпажна частина та допоміжне обладнання.
Первинним джерелом використовується двигун внутрішнього згоряння – дизель.
Щоб привести колісні пари тепловоза у обертання від валу дизеля, потрібна спеціальна передача, яка забезпечує торкання тепловоза з місця та реалізацію потужності дизеля у всьому діапазоні швидкості руху тепловоза. Дизель встановлюється у середній частині кузова тепловоза.
Екіпажна частина складається: з рами тепловоза, з кузовом, візки з колісними парами, буксами та ресорним підвішуванням.
У більшості тепловозів рама спирається на два тривісні візки. Візки мають раму, опори, букси, колісні пари, ресорне підвішування та гальмівне обладнання відповідно до рисунка 5
Малюнок 5 Візок тепловоза 2ТЕ10В:
1-буксовий вузол; 2 – колісний центр; 3 – бандаж; 4 – підвіска; 5-комплект пружин; 6 – тяга; 7 – кронштейн; 8 – важільна передача гальма; 9 - буксовий повідець; 10 - кронштейн підвіски тягових електродвигунів
Пневматичне обладнання тепловоза складається з компресора, встановленого в кузові і повітря, що нагнітає в повітряні резервуари повітроводів гальмівної магістралі, повітряної системи, що обслуговує повітрям апарати управління, пісочниці, свистка і тифону.
Електричне обладнання тепловоза з електричною передачею включає тяговий генератор, допоміжні електричні машини, акумуляторну батарею, тягові електродвигуни,електричну апаратуру управління, контролер машиніста, реверсор, силові та допоміжні ланцюги, а також ланцюги управління.
На передньому кінці секції розташована кабіна машиніста, обладнана шумоізоляцією.
Малюнок 6 Внутрішній вигляд кабіни керування тепловоза 2ТЕ10В: 1 - локомотивний світлофор; 2 – кнопка аварійної зупинки дизеля; 3 – сигнальна лампа; 4 - скоростемір; 5 – кнопки пуску дизеля; 6 – кран машиніста; 7 – ручний тифон; 8 - кран допоміжного гальма; 9 – педаль пісочниць; 10 тумблери; 11 – штурвал контролера; 12 – пульт радіостанції; 13 – побутовий холодильник; 14 - електроплитка
У ній встановлені пульт управління з контролером та контрольно-вимірювальними приладами, автоматична локомотивна сигналізація з автостопом, радіостанція та інше обладнання.
Для керування гальмами тепловоза та поїзда в кабіні машиніста є кран машиніста.
Контролер машиніста призначений для дистанційного керування швидкістю руху тепловоза.
Контролер має головну та реверсивну рукоятки. Головна рукоятка має 16 ходових позицій. Реверсивна – для перемикання обмоток збудження тягових двигунів з метою зміни напрямку руху.
Рукоятка має три робочі положення: "Вперед"; "Нульове"; та «Назад». Якщо реверсивну рукоятку зняти, то тепловоз не можна рухати.
Основи влаштування дизеля
На сучасних тепловозах поширені двотактні двигуни 10 Д 100 і чотиритактні 5Д 49. Схема роботи представлена на малюнках 7 і 8.
Малюнок 7 Схема роботи чотиритактного двигуна: роботи
1-циліндр; 2-поршень; 3 – шатун двигуна; 4- кривошип; 5 - впускний клапан; 6 - випускний клапан
Малюнок 8 Схема двотактного
1 - циліндр; 2 - продувні вікна; 3 – шатун; 4 – кривошип; 5 – поршень; 6 - випускні вікна
Потужність двигуна пропорційна кількості палива, що спалюється в циліндрі, чим більше спалюється палива, тим більше потрібно подати повітря. У зв'язку з цим циліндри нагнітається повітря під тиском (1.35- 2.4) 10 5 Па - наддув.
Подача палива у кожен циліндр здійснюється двома паливними насосами через форсунки, роботою яких управляє відцентровий регулятор, але в нього впливає, з допомогою контролера, машиніст.
Паливна система дизеля тепловоза 2ТЕ10 л включає паливний бак, паливо підкачувальні агрегати, фільтри грубої та тонкої очистки, системи колекторів та трубопроводів.
Запас палива на одній секції складає 6000кг, достатнього на пробіг 1000 – 1200 км, рисунок 9
Малюнок 9 Схема паливної системи тепловоза 2ТЕ10Л:
1- паливний бак; 2 – нагнітальна труба; 3 -паливопідкачуючий агрегат; 4 - фільтр грубої очистки; 5 -фільтр тонкого очищення; 6, 7 – манометри; 8 - паливопідігрівач
Система змащення дизеля циркуляційна під тиском, що створюється насосом рисунок10.
1-піддон дизеля; 2 - нанесення для підкачування олії перед пуском; 3 - маслороздавальний колектор; 4 – головний циркуляційний насос; 5 - трубопровід гарячої олії; 6 - фільтр грубої очистки масла; 7 - фільтр тонкого очищення олії; 8-трубопровод охолодженого масла; 9 – холодильник; 10 -маслоотделитель; 11 – насос центрифуги; 12 – центрифуга; 13 -насос для прокачування олії через маслопідігрівач
Олія з піддону 5 дизеля прямує до холодильника 13, де його температура знижується на 15 - 20 градусів. Охолоджена олія проходить черезщілинний фільтр 10 і надходить в маслороздавальний колектор дизеля 7 і далі до підшипників колісного валу та ін.
Система охолодження водяна тепловозів водяна служить для відведення теплоти від деталей дизеля та олії у водомасляних теплообмінниках, а також для підігріву палива, олії та повітря, що подається для обігріву кабіни машиніста.
Для пуску дизеля до акумуляторної батареї підключається тяговий генератор, який, працюючи в режимі електродвигуна, прокручує колінчастий вал дизеля, викликаючи запалення палива в циліндрах. Після того, як дизель починає працювати, тяговий генератор відключається від акумуляторної батареї.
Колінчастий вал дизеля обертає якір тягового генератора; генератор виробляє постійний електричний струм, який надходить у тягові електродвигуни і надає руху колісні пари через зубчасту передачу.
Тяговий генератор постійного струму перетворює механічну енергію дизеля на електричну.
Тягові електродвигуни перетворять електричну енергію на механічну.
Кожна колісна пара має індивідуальний привід свого тягового двигуна.
Акумуляторна батарея необхідна для живлення ланцюгів керування та освітлення при дизелі, що не працює, а також генератора в період пуску дизеля.
Використовувана література: Воронков А.І. Загальний курс залізниць. Тексти лекцій: Навчальний посібник - Оренбург: Сам ГУ ПС, 2009.
Завантажити реферат: У вас немає доступу до завантаження файлів з нашого сервера. ЯК ТУТ СКАЧУВАТИ