Тепловоз „Кестрел"

Тепловоз „Кестрел" (фиг. 63) мощностью 4000 л.с. с электрической передачей переменно-постоянного тока, созданный фирмой „Браш", предназначен Для вождения пассажирских и грузовых поездов.

На тепловозе применен 16-цилиндровый V-образный четырехтактный дизель Зуль-uep 16LVA24, развивающий мощность 4000 л.с. при 1100 об/мин.

Размерность дизеля 240/280 мм. Среднее эффективное давление 16,1 кГ/см^, ■■редняя скорость поршня 10,3 м/сек. Удель-пый расход топлива при номинальной мощности 167 г/э.л.с. ч. Расход топлива на холостом ходу при 450 об/мин составляет 24,5 кг/ч. Расход масла 1,65% расхода топлива. Расчетный ресурс дизеля до выемки поршней 8000 ч, до капитального ремонта -12000 ч.

Блок дизеля выполнен сварным. Коленчатый вал изготовляется из хромомолибде-ковой стали. Шейки вала хромированы. Кар-iep дизеля представляет собой легкую

■ фарную конструкцию, выполненную заодно

■ масляным поддоном.

Поршни изготовляются из алюминиево-кремниевого сплава и имеют плавающий поршневой палец. Нижняя часть головки поршня охлаждается струей масла из отверстия в верхней части шатуна. ‘ Поршень имеет четыре поршневых кольца, из которых два верхних хромированы и омеднены. Сверху и снизу поршневого пальца установлено по одному маслосъемному кольцу с проточкой, что дает заметное снижение расхода масла.

Гильзы цилиндров изготовлены из тер-мообработанного чугуна, имеющего высокую износостойкость. Гильзы уплотняются резиновыми кольцами — одно в верхней части и три в нижней. Гильза опирается непосредственно на верхнюю часть блока цилиндров без прокладки.

Головки каждого цилиндра изготовляются из чугуна специального сплава. Уплотнение стыка между головкой цилиндра и гильзой обеспечивается прокладкой из мягкой" стали.

Впускные и выпускные клапаны одинаковые и изготовлены из жаростойкой хро-мокремниевой стали. Цапфы и направляющие втулки азотированы.

Каждый ряд цилиндров имеет свой распределительный вал, изготовленный из отдельных секций, соединенных фланцами и болтами — по одной секции на цилиндр. Каждый цилиндр оборудован отдельным топливным насосом.

Наддув дизеля осуществляется двумя турбовоздуходувками с промежуточным охлаждением наддувочного воздуха. Система, охлаждения дизеля работает под избыточным давлением и имеет два водяных контура: один — для охлаждения водяной рубашки дизеля, другой — для охлаждения наддувочного воздуха и масла дизеля’ в теплообменниках.

Холодильник дизеля состоит из двух блоков, каждый из которых имеет по два вентилятора с приводом от асинхронных электродвигателей с короткозамкнутым ротором.

Двигатели одного блока с двухрядным расположением водо-воздушных радиаторов имеют мощность 47,2 л.с, другого, имеющего однорядное расположение радиаторов, -21,5 л.с.

Запуск дизеля осуществляется электростартером с питанием от аккумуляторной батареи.

Дизели с главным генератором имеют фланцевое соединение и устанавливаются на раму тепловоза на четырех резиновых амортизаторах.

Главный генератор переменного тока выполнен с самовентиляцией и представляет собой десятиполюсную машину с явно выраженными полюсами.

Возбудитель главного генератора (переменного тока с вращающимся якорем вместе с встроенным статическим преобразователем на кремниевых выпрямителях) смонтирован на валу ротора главного генератора.

Тяговые электродвигатели типа TM73-68MKIV соединены параллельно посредством 900-амперных электропневматических контакторов. Двигатель представляет собой четырехполюсную машину постоянного тока с последовательным возбуждением и имеет изоляцию класса Н.

Параметры тягового электродвигателя в длительном режиме: 515 л.с, 504 в, 830 а при 681 об/мин или 510 л.с. 464 в, 900 а при 610 об/мин — в зависимости от нагрузки.

Двигатели имеют две ступени ослабления поля. На охлаждение каждого двигателя расходуется 85 м3/мин воздуха. Питание тяговых электродвигателей осуществляется через выпрямительную установку, состоящую из двух блоков. Выпрямительная установка имеет 84 кремниевых диода на 300 а, соединенных в трехфазный мост, в каждом из шести плеч которого размещено по 14 диодов.

На выходе из выпрямительной установки главный генератор в длительном режиме при 1100 об/мин имеет параметры: 2450 а, 631 в, 2680 ква, 2520 квт и 3850 а, 410 в, 2735 ква, 2520 квт — в зависимости от нагрузки. От свободного хвостовика главного генератора через повышающий редуктор с передаточным отношением 1:2,5 приводятся стартер-генератор и комбинированный вспомогательный генератор, соединенные последовательно с помощью упругих муфт.

Стартер-генератор обеспечивает запуск дизеля, а в генераторном режиме служит для зарядки аккумуляторной батареи, а также питания электродвигателей топливо-подкачивающего насоса дизеля, вакуум-насосов и тормозных компрессоров. Мощность его в генераторном режиме равна 47,6 квт.

Комбинированный трехфазный синхронный генератор мощностью 530 ква предназначен для питания через выпрямитель системы отопления поезда и непосредственно от генератора — вспомогательных агрегатов тепловоза. Генератор оборудован встроенным возбудителем переменного тока по типу главного генератора. Генератор имеет три обмотки.

Для обеспечения постоянной величины напряжения 825 в (с допустимыми отклонениями) в цепи питания поездного отопления независимо от скорости вращения коленчатого вала дизеля применено специальное устройство. Две из трех обмоток статора могут включаться или отключаться с помощью реагирующих на изменение частоты контакторов. При малой скорости вращения, например, может потребоваться сумма напряжений всех трех обмоток статора, в то время как при высокой скорости одна обмотка может Обеспечить полное напряжение. Питание электродвигателей вспомогательных -агрегатов осуществляется от одной обмотки статора.

От повышающего редуктора приводится также вентилятор, нагнетающий в дизельное

Фиг. 63

■гещение воздух для дизеля и охлаждения п«»ктрических машин и аппаратов.

Лцбор воздуха осуществляется через бо-|<н1по щели крыши кузова. Воздух венти-■июром прокачивается через блоки самоочищающихся инерционных фильтров. 10% |г луваемого через фильтры воздуха вмес-Н ■ отделенными пылью и влагой через Игтему воздуховодов отводится в атмо-в+’-ру. Остальные 90% очищенного воздуха к-тупают в дизельное помещение, откуда *п0ираются дизелем, а также вентиляторами охлаждения электрических машин.

Воздух для дизеля дополнительно очи-■»и»тся в воздушных фильтрах, установлениях непосредственно на дизеле.

Охлаждение тяговых двигателей осуществи-тся двумя вентиляторами с приводом «н короткозамкнутых асинхронных электро-апигателей мощностью по 19,7 л. с. при }|Д) об/мин.

Система управления тепловозом выполним с применением электронной аппарату-|м.| м служит для регулирования нагрузки 4« <еля, температуры его рабочих жидкостей ■ иоктрической передачи, а также обеспечивает контроль за работой системы защи-»" от перегрузок, системы отопления повыл и противобоксовочную защиту. ! Все электронное оборудование имеет I вл мную конструкцию и расположено в спе-! имльном шкафу управления с легким до-■!-. ном к его блоку. Каждый блок оборудо-л" или сигнальным указателем, или конт-|к.;п,ным устройством для осуществления -, фки его исправности.

Обычное электромагнитное и электро-: ч""!1матическое оборудование управления |м чещено в четырех шкафах — по одному * л.ждой кабине машиниста и в каждом полпенни холодильника.коксование и юз обнаруживаются путем I. шения токов, протекающих через тяго-Ы1- электродвигатели, которое производит-*. помощью датчиков постоянного тока. |’л фаботана система, обеспечивающая бо-*о1′ быстрое и надежное обнаружение бок-| ■»п.1ния путем измерения скорости изменения тока.

| Система защиты от боксования воздей-= »тет на возбуждение главного генератора, которое восстанавливается до своего «рмального значения по характеристике *« ни прекращения боксования.

.стема сигнализации основана на при-«*н<-нии трех ламп, которые могут давать тпЬпе или сильное свечение: красной -ха-И»4физующей работу дизеля, желтой-сиг-

нализирующей о боксовании, голубой — для общего сигнала тревоги. Возле каждой из этих ламп имеется индикатор интенсивности свечения, который является эталоном, позволяющим определить эту интенсивность независимо от окружающих условий.

Тепловоз оборудован электродинамическим тормозом мощностью 1470 квт. Тормозные сопротивления размещены в двух блоках с вентиляторами, имеющими привод от электродвигателей постоянного тока мощностью 16,8 л. е., питаемых от тяговых двигателей при работе их в генераторном режиме.

Управление электродинамическим и обычным пневматическим тормозами осуществляется одной тормозной рукояткой. Электронная система автоматически поддерживает необходимое соотношение сил электродинамического и фрикционного торможения’в соответствии со скоростью движения.

Тепловоз оборудован прямодействующим локомотивным и автоматическим воздушным, а также вакуумным тормозами с двумя тормозными компрессорами и двумя эксгаустерами. Для переключения на систему, соответствующую тормозной системе поезда, имеется специальный переключатель. Имеется также ручной тормоз с гидравлическим приводом.

Кузов тепловоза — несущей конструкции с предварительно напряженной обшивкой, рассчитан на восприятие продольного сжимающего усилия 200 т, действующего по оси буферов. Кабины машиниста имеют хорошую звукоизоляцию и оборудованы калориферами мощностью 4 квт с термостатическим выключателем, отрегулированным на температуру 22,2°С, и обогревателями ног. Система вентиляции кабины машиниста обеспечивает циркуляцию 2Л) воздуха и подачу свежего воздуха.

Тепловоз оборудован тележками типа Комманвэльт, имеющими цельнолитые рамы, которые через цилиндрические пружины опираются на кованые бадансиры. Тяговые двигатели имеют опорно-осевую подвеску и опираются на колесную пару через полый вал и моторно-осевые подшипники качения. Носовая подвеска двигателей выполнена упругой с применением резиновых элементов. Привод колесной пары осуществляется через тяговый редуктор, ведомая шестерня которого имеет упругие элементы.

Тормоз тележки обеспечивает двустороннее нажатие тормозных колодок.

Основная характеристика тепловоза Год постройки.. 1968

Мощность, л.с.. 4000

Осевая формула.. 30-30

Конструкционная скорость, км/ч.. 176

Сила тяги, кГ:

при трогании.. 31710

длительного режима.. 18700

Скорость длительного режима, км/ч. 45

Размеры тепловоза, мм:

длина (по буферам).. 20268

высота (от головок рельсов). 3975

диаметр колес.. 1092

Ширина колеи, мм.. 1435

Минимальный радиус вписывания, м. 70,5

Экспресс-информация (ВИНИТИ) „Техническая эксплуатация подвижного состава и тяга поездов", 1968, № 12; 1969, № 24.

Экспресс-информация (ВИНИТИ) „Л Окомотивостроение и вагоностроение", 1968, № 7; 1969, № 17.