Двухсекционные тепловозы

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

тепловоз аккумуляторный батарея кузов

Введение

1. Составление схемы расположения оборудования

2. Расположение оборудования

3. Опорно-возвращающие устройства тепловозов, принципиальная схема создания возвращающей силы

Список литературы

Введение

С 1981 по 1990 год Ворошиловградский завод изготовил 3513 двухсекционных тепловоза серии 2ТЭ10М и 639 трёхсекционных тепловоза серии 3ТЭ10М, являвшихся дальнейшей модернизацией 2ТЭ10В.

Основные отличия тепловозов серии 2ТЭ10М и 3ТЭ10М от тепловозов предыдущих серий 2ТЭ10В и 2ТЭ10Л:

1) возможность управления тремя секциями тепловоза с одного пульта;

2) возможность переводить одну или две ведомые секции в режим холостого хода;

3) увеличено число приборов на пульте управления. Сигнальные лампы на крайних секциях смонтированы на отдельных табло;

4) в цепях управления увеличено число цепочек диод-резистор для исключения перенапряжения при выключении цепей;

5) электрическое управление отпуском тормозов;

6) наличие цепей управления, управляющих адсорбционным осушением сжатого воздуха, поступающего в главные резервуары;

7) три розетки межсекционных соединений;

8) измененная конструкция штепсельных разъемов между АКБ некоторых секций;

9) минусовые штепсельные разъемы в аппаратных камерах и на пульте управления для облегчения поиска неисправностей в схеме;

10) переговорное устройство между кабинами секций;

Средняя секция оборудовалась только пультом для маневровых работ и вспомогательным тормозом и не использовалась отдельно для вождения поездов.

Ряд тепловозов серий 2ТЭ10М и 2ТЭ10МК в дальнейшем переоборудовались в трёхсекционные варианты 3ТЭ10М и 3ТЭ10МК.

1. Составление схемы расположения оборудования

Рисунок 1. Расположение оборудования на тепловозе

1 - пульт управления; 2 - ручной тормоз; 3 - вентилятор кузова; 4 - резервуар установки пенного пожаротушения; 5 - тяговый генератор; 6 - вентилятор охлаждения тягового генератора; 7 - тифон; 8 - редуктор вентилятора охлаждения тягового редуктора; 9 - нагнетатель второй ступени; 10 - воздухоохладитель; 11 - дизель; 12 - выпускное устройство; 13 - турбокомпрессора; 14 - адсорбер; 15 - бак для воды; 16 - подпятник вентилятора; 17 - колесо вентилятора; 18 - вал карданный,19 - секции водовоздушного радиатора; 20 - гидропривод вентилятора холодильной камеры; 21, 23 - тележки задняя и передняя; 22 - топливный бак; 24 - скоростемер; 25 - сиденье машиниста; 26, 49 - камеры аппаратные (высоковольтные) правая и левая; 27, 38 - каналы забора воздуха на охлаждение тяговых электродвигателей передней и задней тележек; 28, 40 - вентиляторы охлаждения тяговых электродвигателей передней и задней тележек; 29 - канал забора воздуха на охлаждение тягового генератора; 30 - маслопрокачивающий агрегат; 31 - воздухоочиститель правый; 32, 46 - редукторы распределительные задний и передний; 33 - фильтр грубой очистки масла; 34 - теплообменник; 35 - автоматический привод гидромуфты; 36 - фильтр тонкой очистки масла; 37 - синхронный подвозбудитель; 39 - санузел; 41 - топливоподогреватель; 42 - воздухоочиститель левый; 43 - батарея аккумуляторная, 44 - топливоподкачивающий агрегат; 45 - выпускной канал охлаждения тягового генератора; 47 - компрессор; 48 - двухмашинный агрегат

2. Расположение оборудования

Тепловозы типа ТЭ10М выпускаются производственным объединением «Ворошиловград тепловоз». Тепловоз 2ТЭ10М состоит из двух однокабинных секций (А и Б), одинаковых по конструкции (рисунок 1). Секции тепловоза соединяются между собой автосцепкой СА-3, а для обеспечения перехода членов локомотивной бригады из секции в секцию оборудованы переходными тамбурами.

Все оборудование тепловоза расположено в кузове с несущей главной рамой. Кузов тепловоза состоит из четырех основных частей: кабины машиниста или тамбура средней секции, проставки (кузов над аппаратными камерами), кузова над дизелем, имеющего горизонтальный разъем, и холодильной камеры. Кабина машиниста имеет надежную шумоизоляцию, а лобовые ее окна застеклены трехслойным стеклом. В кабине выполнены лючки естественной вентиляции.

Через люк на крыше проставки можно снять компрессор, а через люки на крыше кузова над дизелем -- демонтировать узлы дизеля и вынуть аккумуляторные батареи. Люк на крыше холодильной камеры позволяет при помощи специального приспособления демонтировать гидропривод вентилятора.

На тепловозах типа ТЭ10М, так же как и на тепловозах серий 2ТЭ10Л и 2ТЭ10В, в качестве силовой установки применен дизель-генератор IОД 100 мощностью 2206 кВт, состоящий из двухтактного дизеля 10 ДН 20,7/2 Х25,4 с газотурбинным наддувом и тягового генератора постоянного тока ГП-ЗПБ, смонтированных на единой поддизельной раме и соединенных между собой полужесткой пластинчатой муфтой. Дизель работает на дизельном топливе, поступающем из топливного бака (вместимость 7300 л), расположенного под главной рамой тепловоза в средней ее части и соединенного с дизелем системой топливопроводов через фильтры и топливоподогреватель.

Пуск дизеля осуществляется от щелочной аккумуляторной батареи, расположенной в четырех отсеках (ящиках) внутри кузова тепловоза. Аккумуляторная батарея состоит из 46 элементов. От аккумуляторной батареи питается радиостанция 42 РТМ-А2-ЧМ, установленная в кабине машиниста, и система локомотивной сигнализации (АЛСН), а также при неработающем дизель-генераторе -- цепи управления и освещения. Выработанный тяговым генератором постоянный ток подается на шесть тяговых электродвигателей ЭД-118А или ЭД-118Б, которые через одноступенчатые тяговые редукторы с упругими ведомыми зубчатыми колесами приводят во вращение колесные пары тепловоза. Необходимый диапазон использования постоянной мощности дизеля по скорости тепловоза достигается ослаблением возбуждения тяговых двигателей автоматически в зависимости от режима работы тягового генератора и тяговых электродвигателей в две ступени --36 и 60%.

Воздух для дизеля поступает через подвижные жалюзи и двухступенчатые фильтры непрерывного действия. Первая ступень очистки -- кассеты, состоящие из набора металлических сеток, заключенные во вращающуюся в масляной ванне обойму. Частота вращения примерно 1-2 об/ч. Вторая ступень -- неподвижные кассеты из набора металлических сеток. Степень очистки воздуха от пыли 96--97%. Подвижные жалюзи и система блокировки позволяют забирать воздух как снаружи, так и изнутри кузова. При этом жалюзи закрывают, а очистка воздуха происходит только во второй ступени.

Вода дизеля охлаждается по двухконтурной системе в холодильной камере, оборудованной радиаторными секциями, расположенными в два яруса и в один ряд, при помощи вентилятора, который просасывает наружный воздух через боковые жалюзи и секции радиатора. Управление вентилятором холодильника, а также боковыми и верхними жалюзи осуществляется как автоматически, так и дистанционно при помощи тумблеров.

Вентилятор холодильника приводится во вращение через систему валов с пластинчатыми муфтами, задний распределительный редуктор и гидропривод вентилятора. Масло дизеля охлаждается в водомасляном теплообменнике. Тяговые двигатели охлаждаются воздухом, нагнетаемым центробежными вентиляторами через каналы, расположенные в главной раме тепловоза. Колеса вентиляторов получают вращение от заднего и переднего распределительных редукторов, на валах которых они установлены.

Применение разъемов в электрической проводке по кузову и в уплотнительных поясах крыши позволяет быстро проводить необходимые работы по снятию люков и съемной части кузова для демонтажа оборудования.

Главная рама испытывает нагрузку от массы всех находящихся на ней агрегатов и сборочных единиц, передает тяговые и тормозные усилия, а также воспринимает динамические нагрузки. Рама тепловоза опирается на две бесчелюстные тележки с односторонним расположением тяговых двигателей «носиками» к середине локомотива для улучшения его тяговых качеств. Тележка имеет упругое поперечное перемещение на ±40 мм относительно рамы тепловоза. Рессорное подвешивание индивидуальное. На двух боковых приливах каждой буксы установлено по тройному комплекту пружин. Кузов опирается на тележки через 8 комплектов резинометаллических опор. Вертикальные колебания надрессорного строения гасятся фрикционными гасителями колебаний.

Рычажная передача тормоза тележки с индивидуальными тормозными цилиндрами для каждой колесной пары. Подвеска тягового двигателя опорно-осевая с моторно-осевыми подшипниками скольжения, система смазки его польстерная. Проходят эксплуатационные испытания тяговые электродвигатели с принудительной системой смазки и подвеской двигателя к раме через обрезиненный поводок.

Конструкция и оборудование кабины машиниста создают хорошие условия для работы локомотивных бригад в соответствии с требованиями промышленной санитарии. Отопительно-вентиляционный агрегат обогревает кабину машиниста в зимнее время и вентилирует в летнее. Испытываются в эксплуатации партии тепловозов с кондиционерами воздуха.

Теплый воздух от отопительно-вентиляционного агрегата подается также на лобовые стекла, предохраняя их от замерзания. Для очистки лобовых стекол от загрязнения во время движения локомотива кабина оборудована установкой для обмыва лобовых стекол и стеклоочистителями с пневматическим приводом. Песочная система позволяет для экономии песка подавать его при необходимости только под переднюю колесную пару.

Противопожарные средства состоят из воздухопенной установки, ручных огнетушителей в кабине машиниста и дизельном помещении. Воздухопенная противопожарная установка имеет два поста управления, которые расположены в холодильной камере и около тягового генератора слева по ходу тепловоза. Кроме того, тепловоз оборудован автоматической пожарной сигнализацией, радиостанцией, переговорным устройством, автоматической локомотивной сигнализацией. На тепловозах применена комплексная противобоксовочная система, позволяющая повысить коэффициент использования сцепного веса, обеспечить защиту тяговых двигателей от разносного боксования и кругового огня, уменьшить расход песка, износ бандажей и рельсов, а также склонность тепловоза к боксованию.

3. Опорно-возвращающие устройства тепловозов, принципиальная схема создания возвращающей силы

Опорно-возвращающее устройство тепловоза воспринимает массу всего надтележечного строения, обеспечивает устойчивое положение тележки под тепловозом при его движении, а также плавное вписывание в кривые и создание необходимых усилий, возвращающих кузов тепловоза в первоначальное положение при перемещении его относительно тележек при движении в кривых.

Взаимное расположение опор главной рамы и опор тележки показано на рисунке 2. Для равенства нагрузок от колесных пар тележек на рельсы передние опоры расположены вокруг шкворня на радиусе 1632 мм, задние -- на радиусе 1232 мм. Надтележечное строение тепловоза опирается на раму тележки через четыре комбинированные опоры (рисунок 3), состоящие каждая из двух ступеней: нижняя жесткая ступень -- роликовая опора качения, верхняя упругая -- блок, содержащий семь резинометаллических элементов (РМЭ).

Рисунок 2. Расположение опор на раме тележки: 1 - комбинированная опора, 2 - шкворневый узел, А - положение средней колесной пары относительно шкворня

Литой корпус 1 роликовой опоры установлен на боковине рамы тележки по касательной к радиусу ее поворота, обеспечивая поворот тележки на опорах качения нижней опорной плиты 2. Ролики 3 связаны между собой обоймами и вращаются в неметаллических втулках 4У которые являются подшипниками для роликов. Вся подвижная система опоры: ролики с обоймами, верхняя опорная плита 6 при перемещениях направляются приваренными к боковым стенкам корпуса износостойкими накладками 5, изготовленными из стали 65Г. На поверхности качения роликов и опорных плит возникают высокие контактные напряжения, поэтому ролики изготовлены из стали 40Х и закалены на глубину 1,5--3 мм до твердости HRC 54--60. Опорные плиты предварительно цементируют, затем их поверхность закаливают до твердости не менее HRC 56.

Рисунок 3. Комбинированная опора: 1 - корпус роликовой опоры, 2, 6 - нижняя и верхняя опорные плиты, 3 - ролик, 4 - втулка, 5 - износостойкая накладка, 7 - крышка, 8 - болт, 9, 12 - опорные кольца, 10 - кольцевой зацеп стальной пластины, 11 - упругий элемент, 13 - регулировочные прокладки, 14 - конический стакан, 15, 16 - хомуты, 17 - чехол, 18 - пробка, 19 - обойма, 20 - сливная пробка, 21 - рама тележки, К - высота резинометаллического комплекта

Поверхности качения опорных плит выполнены наклонными: угол наклона составляет 2⁰. На прямом участке пути ролики занимают среднее положение между наклонными плоскостями. При повороте тележки относительно кузова ролики накатываются на наклонные поверхности опор. При этом возникают горизонтальные силы, создающие на радиусе опор возвращающий момент. Кроме возвращающих сил, при повороте тележек в опоре возникают силы трения и момент сил трения, который способствует уменьшению колебаний виляния тележек.

Упругая ступень комбинированной опоры содержит семь упругих элементов 11, расположенных между опорным кольцом 9 роликового устройства на тележке и опорным кольцом 12 на кузове тепловоза. Упругий комплект ограничен коническим стаканом 14 с обеспечением зазора А, превышающего максимальный размер относа кузова, который происходит при прохождении тепловозом кривой радиусом 125 мм. Упругий элемент 11 представляет собой резиновую шайбу, привулканизированную к стальным пластинам, имеющим выштампованные кольцевые зацепы 10 для исключения поперечного сдвига элементов в комплекте и в соединениях с опорными плитами. Каждый комплект РМЭ комбинированной опоры подвергается стендовой тарировке по определению его высоты (размера К) под нагрузкой с учетом динамической нагрузки, равной 140 кН, а также проверке качества изготовления РМЭ. В пределах тележки отклонение по высоте комплектов допускается не более 1 мм и обеспечивается установкой регулировочных прокладок 13 под опорную часть кузова.

Внутреннюю полость роликовой опоры заполняют осевым маслом. Масло в опору заливают через пробку 18, а слив масла и промывка опоры производятся через пробку 20. Роликовая опора закрыта крышкой 7, которая предохраняет от выброса масла из опоры ее подвижной системой. Для предотвращения попадания в комбинированную опору посторонних предметов, атмосферных осадков она закрыта чехлом 17, закрепленным на корпусе роликовой опоры и защитном кольце кузова хомутами 15 и 16.

Каждая комбинированная опора по отношению к центру поворота тележки установлена так, что роликовой частью обеспечивается поворот тележки и возвращающий момент, а поперечное перемещение кузова (относ) достигается за счет поперечного сдвига каждого комплекта РМЭ. Упругое опирание кузова позволяет получить дополнительный прогиб до 20 мм в рессорном подвешивании тепловоза и тем самым улучшить динамико-прочностные показатели ходовых частей экипажа тепловоза.

Сила тяги с тележки на кузов передается шкворневым устройством с поперечной свободно-упругой подвижностью ±40 мм для улучшения условий вписывания и показателей горизонтальной динамики при движении тепловоза, а также для уменьшения рамных усилий на рельс и обратного воздействия массы тележки на кузов. Шкворень также является осью поворота тележки в горизонтальной плоскости.

Рисунок 4. Шкворневый узел: а - поперечный разрез, б - продольный разрез по оси тележки, 1 - стакан, 2 - пружина, 3 - рама тепловоза, 4 - упор, 5, 12, 14, 15, 16- планки, 6 - ползун, 8 - шкворень, 9 - втулка, 10 - подвижная крышка, 11 - неподвижная крышка, 13 - шкворневая балка, 17 - втулка упора, 18 - пробка, А - ось шкворня

Шкворень 8 (рисунок 4) приварен к главной раме тепловоза 3. При установке надтележечного строения тепловоза на тележки нижняя часть шкворня с приваренной стальной втулкой 9 входит по легкоходовой посадке во втулку 7 ползуна 6. На пяти поверхностях ползуна (на нижнем основании, поверхностях, перпендикулярных и параллельных оси тележки) приварены планки 5, 12, 16, изготовленные из стали 60 Г и термообработанные. Ползун вмонтирован в гнездо литой шкворневой балки 13 рамы тележки. На внутренних поверхностях гнезда шкворневой балки перпендикулярно к продольной оси тележки и днищу приварены планки 14 и 15, также изготовленные из стали 60Г и термообработанные, между которыми установлен ползун (с зазором 0,14--1,42 мм), перемещающийся в гнезде в поперечном направлении на 40 мм в каждую сторону.

При поперечном перемещении шкворня ползун упирается в упор 4, который передвигается во втулке 17, запрессованной в гнездо, и через свой бурт сжимает пружину 2. Пружина установлена в боковом цилиндрическом стакане 7, закрепленном снаружи гнезда шкворневой балки. На противоположной стороне гнезда шкворневой балки расположено аналогичное упорно-возвращающее шкворневое устройство.

Для проведения поперечной расцентровки кузова относительно тележек, необходимой при взвешивании и определении нагрузки по осям тепловоза, на торцах стаканов 1 предусмотрены отверстия с резьбой М36, через которые с помощью технологических болтов устанавливают ползун 6 вместе с кузовом в центральное положение. После взвешивания технологические болты снимают, а отверстия в стаканах закрывают пробками 18.

Гнездо шкворневой балки заполняют осевым маслом и закрывают сверху неподвижной крышкой 11, имеющей четыре направляющих кронштейна, в которых перемещается подвижная крышка 10. Уровень масла контролируют по уровню в масленке на трубе, подводящей смазку.

Конструкция шкворневого узла позволяет при вписывании тележки тепловоза в кривой участок пути перемещаться шкворню на 40 мм в одну и другую сторону в поперечном направлении, из которых при перемещениях до 20 мм возвращающий эффект создается только за счет поперечного сдвига комплектов резинометаллических элементов комбинированных опор, а дальше он увеличивается за счет включения в работу пружин шкворневого узла. При перемещении шкворня на 40 мм (сжатие пружин на 20 мм) возвращающее усилие пружин равно 80 кН.

При такой поперечной шкворневой связи кузова с тележками в сочетании с комбинированными опорами, а также упругой связью колесных пар с тележками достигается уменьшение рамных усилий на рельс и обратного воздействия масс тележек на кузов по сравнению с тепловозами (ТЭЗ, 2ТЭ10Л) с жесткими опорами и не имеющими свободно-упругого разделения масс кузова и тележек.

Рисунок 5. Принципиальная схема возвращающей силы

Список литературы

1. С.П. Филонов, А.Е. Зиборов и др. Тепловозы 2ТЭ10М,3ТЭ10М: Устройство и работа - М.: Транспорт, 1986.

2. http://scbist.com/zheldor/okzd/okzd_11.html.

Размещено на Allbest.ru