ЧМЭ2-маневровый тепловоз
.jpeg)
Тепловоз ЧМЭ2 — это чехословацкий маневровый тепловоз с электрической передачей с осевой формулой 20-20.
Технические данные:
- Осевая формула 20-20.
- Мощность дизеля 750 л.с.
- Максимальная скорость — 70 (позже 80) км/ч.
- Запас топлива — 2500 кг.
- Запас масла — 400 кг.
- Запас воды — 710 кг.
- Объём песочных бункеров — 700 кг.
- Конструктивный вес с 2/3 запаса топлива воды и песка — 68 т (далее увеличен до 74 т).
История:
.jpg)
В 1957 году чехословацкие заводы «ЧКД» начали выпускать маневровые тепловозы с электрической передачей, получившие на железных дорогах Чехословакии обозначение серии Т435. В 1958 г. Советский Союз приобрел два первых опытных тепловоза данного типа. На приобретенных экземплярах была установлена автосцепка и максимальная скорость увеличена с 60 до 70 км/ч. Тепловозы получили обозначение ЧМЭ2 № 001 и 002 (чехословацкие маневровые с электрической передачей, 2-й тип; под 1-м типом подразумевался тепловоз серии ВМЭ1 поставлявшийся из Венгрии).
В 1959 году в СССР прошли испытания в ходе которых были внесены предложения по улучшению конструкции — повышению экономичности дизеля, обеспечению длительной работы тепловоза с полной мощностью дизеля при скорости ниже 10 км/ч и повышению сцепного веса до 72 т.В 1959—1960 гг. на дороги Советского Союза поступали тепловозы ЧМЭ2, у которых сцепной вес был доведен до 64 т (конструктивный вес 60 т) и соответственно повышена сила тяги, ограниченная сцеплением.
Начиная с тепловоза № 063 в конструкцию локомотива был внесен ряд изменений: увеличены габариты тепловоза, усилена рама (были замечены трещины), незначительно изменена компоновка с целью облегчения обслуживания локомотива, доработана система охлаждения, увеличен объем топливных баков. Впоследствии вносились и другие изменения.Тепловозы ЧМЭ2 строились до 1965 г. включительно, всего было построено 522 секции. Основная часть тепловозов в Советском Союзе была исключена из инвентаря в период 1986—1988 годов.
.jpg)
Описание:
Кузов тепловоза представляет собой главную раму цельносварной конструкции, на которой размещены капот и кабина машиниста. Капот состоит из двух частей — под одной расположен дизель-генератор, под второй — холодильник, компрессор и главные воздушные резервуары. Тяговое и тормозное усилие от тележек передается кузову через шкворни большого диаметра, имеющие каналы для подачи охлаждающего воздуха в тяговые электродвигатели. Вокруг шкворней имеются широкие кольцевые опорные поверхности, через которые передается вес кузова на тележки. Рамы двухосных тележек сварены из стальных отлитых элементов и листовой стали. Они через листовые рессоры и цилиндрические винтовые пружины опираются на фасонные балансиры, а последние в свою очередь — на буксы. Через листовые рессоры передается около 75% веса надрессорного строения, остальная часть — через цилиндрические винтовые пружины. Буксы имеют роликовые сферические подшипники СКФ с внутренним диаметром 130 мм. Диаметр колес при новых бандажах 1 050 мм,- Подвеска тяговых электродвигателей— опорно-осевая; передача от них — односторонняя прямозубая с передаточным отношением 14:77=1:5,5 (у тепловоза Т435 15:76). Торможение тепловоза —двустороннее.
На тепловозе установлен четырехтактный шестицилиндровый однорядный дизель 6S310-DR, специально спроектированный для тепловозов. Диаметр цилиндров — 310 мм, ход поршня 360 мм, охлаждение дизеля водяное, впрыск топлива непосредственный. При скорости вращения вала 750 об/мин двигатель развивает длительную мощность 750 л. с, регулируемая скорость вращения вала — 350—750 об/мин. Дизель оборудован механическим регулятором с гидравлическим усилителем, а также ограничителем, препятствующим повышению скорости вращения вала выше 825 об/мин. Общий вес дизеля — 10500 кг. Расход топлива при полной мощности не более 165 г/э. л. с. ч.
Дизель непосредственно соединен с главным генератором SS-86/38x8. Генератор представляет собой восьмиполюсную машину постоянного тока с дополнительными полюсами. Номинальная мощность генератора при скорости вращения якоря 750 об/мин — 470 кет, длительный ток — 1 130 а, номинальное напряжение 470 в, максимальное — 1 030 в. Генератор имеет независимую обмотку, работающую на тяговом режиме и специальную последовательную, которая работает во время пуска дизеля, когда генератор питается от аккумуляторной батареи. Генератор — самовентилирующийся с изоляцией обмоток класса В. Вес его 4 930 кг.На генераторе установлен двухмашинный агрегат (возбудитель и вспомогательный генератор) SS-18/12X4, приводимый от вала генератора ременным приводом. Скорость вращения вала агрегата 2 375 об/мин при 750 об/мин вала генератора. Номинальная мощность возбудителя — 5,5 кет {напряжение 125 б, ток 44 а); возбуждение его смешанное: имеется регулируемая обмотка, обмотка, включенная последовательно с якорем главного генератора, и параллельная обмотка, которые обеспечивают постоянство мощности главного генератора. Вспомогательный генератор имеет номинальную мощность 5,5 кет (140 в, 39 а).
Тяговые электродвигатели ТМа-43/37-4 — четырехполюсные с принудительной вентиляцией; номинальная мощность их—103 кет (напряжение 235 в, ток 500 а) при скорости вращения вала 400 об/мин. Максимальная скорость вращения — 1 960 об/мин. Вес электродвигателя 2320 кг. Тяговые электродвигатели попарно включены последовательно, а две группы их — между собой параллельно. Управление тепловозом на тяговом режиме осуществляется контроллером машиниста, воздействующим через электромагнитную систему на скорость вращения дизель-генератора и в пусковом режиме на независимое возбуждение возбудителя. Главная рукоятка контроллера имеет девять рабочих позиций. На последней позиции возможно «ослабление» поля тяговых электродвигателей до 50%. Управлять тепловозом можно и по системе многих единиц.
Электрическая передача тепловоза обеспечивает использование полной мощности дизеля на значительной части диапазона скоростей локомотива.На тепловозе установлена щелочная аккумуляторная батарея КТ325 из 80 элементов (номинальное напряжение 105 в) емкостью 250 а-ч. Локомотив оборудован пневматическими тормозами с драном машиниста Шкода N/0 и прямодействующим тормозом. Компрессор типа 2— производительностью 2000 л/мин при 750 об/мин приводится от дизеля через упругую муфту. Для отопления кабины машиниста в нее подается вентилятором воздух, нагретый водой, охлаждающей дизель. Кроме того, имеется автоматическое тепловоздушное оборудование, работающее при бездействующем дизеле.
Тепловоз имеет запас топлива 2500 кг, масла 400 кг, воды 710 кг и песка 700 кг.Тепловоз при разгоне может развивать силу тяги 16000—19000 кГ; длительная сила тяги при скорости 14 км/ч — 10400 кГ.Один из опытных тепловозов — тепловоз ЧМЭ2-002 — в 1959 г. прошел испытания на экспериментальном кольце ЦНИИ МПС, в результате которых была дана общая положительная оценка локомотиву и внесены предложения об улучшении его конструкции и, в частности, об увеличении сцепного веса до 72 т, об обеспечении длительной работы теплозоза с полной мощностью дизеля при скорости ниже 10 км/ч, улучшении использования мощности дизеля в диапазоне скорости от 45 до 70 км/ч (при скорости 70 км/ч мощность дизеля использована на 64% от максимальной).В 1959—1960 гг. на дороги Советского Союза поступали тепловозы ЧМЭ2, у которых в отличие от опытных сцепной вес в рабочем состоянии был доведен до64 т (конструктивный вес 60 т) и соответственно повышена сила тяги, ограниченная сцеплением.Если на тепловозах первых выпусков вентилятор холодильника не выключался и температура воды и масла регулировалась лишь закрытием и открытием боковых и верхних жалюзи, то, начиная с тепловоза № 033, термостат стал управлять не только положением жалюзи, но и муфтой привода вентилятора.
Начиная с тепловоза № 063 в конструкцию локомотива введены существенные изменения.Длина тепловоза между осями автосцепок увеличена на 800 мм, ширина— на 113 мм и высота — на 170 мм.Рама тепловоза усилена (на предыдущих тепловозах появились трещины в рамах) и для облегчения осмотра тележек и тяговых электродвигателей несколько приподнята. На локомотивах установлен незначительно измененный по конструкции главный генератор ТД-868 (мощностью 470 кет) и тяговые электродвигатели ТМб-43/37-4. Для более удобного доступа к главному генератору и агрегатам, установленным в шахте холодильника, из-под капота вынесено некоторое оборудование. На тепловозах установлен дополнительный водяной термостат для управления муфтой привода вентилятора и боковых жалюзи. Поставлен в шахте холодильника охладитель воздуха сжатого компрессором. Увеличен объем главных резервуаров с 700 до 1 000 л.Для предотвращения возможности разноса дизеля на каждой секции насоса установлены ограничители топливных реек. Объем топливных баков увеличен до 3 500 л. Сделаны и другие более мелкие изменения. В результате вес тепловоза в служебном состоянии увеличился и составил 74 т (конструктивный вес тепловоза 68 т). Повысилась и максимальная скорость до 80 км/ч.Начиная с тепловоза № 113 (выпуск 1961 г.), для увеличения производительности компрессора в приводе к нему установлен гидродинамический редуктор, состоящий из двух гидромуфт: при этом производительность компрессора при скорости вращения вала дизеля 350 об/мин поднялась до-1420 л/мин. Одновременно на локомотивах пневматический привод управления муфтой вентилятора заменен на гидропривод.
С тепловоза № 133 начали устанавливать тяговые электродвигатели ТЭ-004 мощностью 103 кет.С тепловоза № 211 вместо челюстных тележек начали применять более совершенные и надежные в эксплуатации бесчелюстные тележки.Одновременно увеличен диаметр шеек колесных пар с 130 до 170 мм.С этого же локомотива аккумуляторная батарея KD25, выпуск которой был прекращен, заменена батареей емкостью 150 а-ч. Эта батарея стартерного типа и лучше переносит кратковременные повторные перегрузки.Тепловозы ЧМЭ2 строились до 1965 г. включительно.
Электрическая схема тепловоза ЧМЭ2
Многие узлы электрической схемы тепловоза ЧМЭ2 выполнены и работают так же, как и на тепловозе ЧМЭЗ Поэтому ниже будет приведено краткое описание работы только основных электрических цепей, связанных с пуском дизеля и движением тепловоза.
Пуск дизеля. Непосредственно перед пуском необходимо включить рубильник аккумуляторной батареи ОБ и автоматические выключатели 220, 2021 и 3001. После этого рукоятку реверсора устанавливают в положение Д — «Пуск». При этом замыкаются блокировки реверсора: IPZ1 — между проводами 202 и 208 в цепи пуска; IPZ4 — между проводами 226 и 119 в минусовой цепи; IPZ6 — между проводами 231 и 226 в минусовой цепи второй секции при работе по системе многих единиц.
После нажатия кнопки «Пуск дизеля» получает питание катушка контактора масляного насоса SC от провода 202 через контакты IPZ1, провод 208, кнопку «Пуск дизеля», провод 209, катушку SC, провод 105 и далее на общий минус. Контактор SC срабатывает и замыкает свой контакт между проводами 202 и 207, создавая цепь питания электродвигателя МСО маслопрокачивающего насоса, который создает давление в масляной системе дизеля. При давлении 1 кгс/см2 включается реле давления масла TL и своими контактами между проводами 210 и 211 замыкает цепь питания катушек пусковых контакторов G1 и G2: от кнопки «Пуск дизеля», по проводу 209, через размыкающие блокировки поездных контакторов SM34 и SM12, замыкающую блокировку TL, провод 211, катушки Gl, G2 и далее на общий минус. Контакторы GI и G2 срабатывают и своими силовыми контактами между проводами 20—1 и 24—25 замыкают цепь питания тягового генератора от батареи. Генератор начинает работать в режиме электродвигателя последовательного возбуждения и раскручивает вал дизеля.
Одновременно замыкающая блокировка G2 шунтирует замыкающую блокировку TL на время пуска, так как в момент пуска напряжение батареи снижается и уменьшается частота вращения вала маслопрокачивающего насоса,, что может привести к снижению давления в масляной системе и оті лю-чению блокировки TL. Кроме того, на время пуска размыкающие блокировки G1 между проводами 232, 242 и G2 между проводами 242, 243 разрывают цепь катушки контактора BG, исключая возможность трога-ния тепловоза при пуске дизеля
Цепи заряда батареи и регулирования напряжения вспомогательного генератора. Обмотка возбуждения вспомогательного генератора ND получает питание сразу после включения автоматического выключателя 2021: от плюса В через разъединитель OBI, провод 20, резистор 21R, провод 200, автоматический выключатель 2021, провод 202, резистор 26R, обмотку GD и далее на общий минус Одновременно ток идет через резисторы 25R, 29R, замкнутые в верхнем положении контакты RRN, провод 162, катушку -GD. При наличии возбуждения по мере величения частоты вращения вала дизеля и якоря вспомогательного генератора увеличивается и его напряжение. При напряжении вспомогательного генератора 115 В магнитный поток катушки параллельного возбуждения 5Л реле обратного тока достигает величины, при которой реле срабатывает и замыкает Свои силовые контакты в цепи катушки последовательного возбуждения БЫ. Батарея включается на заряд. Одновременно размыкается блокировочный контакт 5Л и в цепь катушки 5ЛГ вводится добавочный резистор, ограничивающий ток через катушку. При дальнейшей работе реле 5Л удерживается во включенном положении обеими катушками. В случае разряда ток в катушке БЫ пойдет в обратном направлении, и при величине 6—8 А реле отключится.
На тепловозах ЧМЭ2 последних выпусков устанавливаются такие же регуляторы напряжения , как и на тепловозе ЧМЭЗ. То же относится к регулятору частоты вращения вала дизеля и работе схемы на холостом ходу. Различие состоит лишь в том, что на схеме тепловоза ЧМЭ2 применены обозначения завода-изготовителя.
Приведение тепловоза в движение. Реверсивную рукоятку контроллера ставят в положение «Вперед» или «Назад». В результате размыкается блокировка 1Р11 в цепи питания катушек пусковых контакторов 01 и 62 и блокировка 1РХ4 в минусовой цепи реле управления ЯС, ЯР и ЯЬ Одновременно замыкается блокировка 1Р72 (при движении вперед) или 1РЁЗ (при движении назад) и получает питание катушка электропневматического вентиля Р или X: от провода 202, через блокировки 1Р12 или 1Р13, по проводам 216 или 217 на катушку соответствующего вентиля. Силовой барабан реверсора разворачивается в одно из рабочих положений. При этом замыкается его блок-контакт ЯZ2 (Р7А) между проводами 216, 218 (217, 218) и подготавливаются цепи питания катушек поездных контакторов БМ12 и БМ34, контактора возбуждения тягового генератора ВО, контакторов ослабления возбуждения Г/2 и ¥34 и катушки реле переходов ЯР Одновременно замыкается блок-контакт реверсора РХ4 (Р13) между проводами 213 и 215 (214 и 215), который подготавливает к работе цепь вентилей песочниц.
При установке рукоятки контроллера на 1-ю позицию замыкаются его блокировки 1К1 (между проводами 227 и 119) и 1К4 (между проводами 218 и 204). Первая подготавливает к работе цепь зуммера. Вторая замыкает цепь питания катушек поездных контакторов: от провода 202, через блок-контакты 1Р72 (1Р73), провод 216 (217), блокировки Р12 (Р11), провод 218, блок-контакт 1К4, провод 204, замкнутые блокировки 103 и 104 переключателя тяговых двигателей, по проводам 237 и 238, через катушки поездных контакторов 5М/2 и БМ34 и далее на общий минус. Контакторы срабатывают и своими силовыми контактами между проводами 1-4 и 1-13 подключают тяговые электродвигатели к тяговому генератору Одновременно замыкающие блок-контакты БМ34 и 5М72 между проводами 204 и 229 замкнут цепь питания катушки контактора ВО возбуждения тягового генератора: от провода 204 через замыкающие блок-контакты 8М34 и провод 229, катушку контактора ВО, размыкающие блокировки а и 02 пусковых контакторов, провод 243, размыкающую блокировку реле заземления ЯО, провод 233, замыкающую блокировку реле давления воздуха ТЬУ и далее на минус Одновременно ра змыкаются блокировки БМ34 и БМ12 между проводами 209 и 239 в цепи катушек пусковых контакторов а и 02, предотвращая случайное их включение во время движения тепловоза. После того как катушка контактора ВО получила питание, контактор срабатывает и своими силовыми контактами между проводами 50 и 52 замыкает цепь питания обмотки возбуждения тягового генератора: от плюса возбудителя на провод 50, контакты ВС провод 52, обмотку возбуждения 60 тягового генератора, провод 53 и минус возбудителя.
При увеличении скорости движения тепловоза, когда напряжение тягового генератора достигнет величины 780—810 В, срабатывает реле перехода ЯР, которое своими блокировками ЯР между проводами 204 и 235 замкнет цепь питания катушек контакторов ослабления возбуждения Б34 и П2. Контакторы своими силовыми контактами между проводами 18—19 и 9—10 подключают параллельно обмоткам возбуждения тяговых электродвигателей шунтирующие резисторы, и двигатели начнут работать в режиме ослабленного возбуждения. При уменьшении скорости движения и снижении напряжения тягового генератора до 510—450 В реле перехода отключится, контакторы Р34 и Р/2 отключат шунтирующие резисторы и двигатели перейдут в режим полного возбуждения.
Если еще уменьшать скорость движения, то увеличение тока нагрузки генератора свыше 1500 А будет ограничиваться реле ограничения тока ЯРО. При токе генератора более 1500 А ток в катушке реле ограничения тока ЯР01, включенной параллельно соединенным последовательно обмоткам добавочных полюсов и дифференциальной, достигнет величины, при которой якорь реле притянется и замкнет контакты реле ЯРО. В результате часть тока возбуждения возбудителя, проходящего через обмотку 1, пойдет через отключающую катушку реле ЯР02, уменьшая магнитный поток возбудителя, а значит, и ток генератора.
Если Вам понравилась данная статья, Вы можете дать ссылку на нее Вашим друзьям!
Публикация данной статьи возможна ТОЛЬКО с разрешения автора.
|
Гостей: 1
