Тепловозы ТГМ4А и ТГМ4 мощностью 750 л.с. с габаритом, близким к габариту 02-Т по ГОСТ 9238-73, с гидравлической передачей предназначены для маневровой и вывозной работ на железных дорогах колеи 1520 и 1435 мм.
Тепловоз ТГМ4 отличается от тепловоза ТГМ4А большим служебным весом за счёт установки 12 тс балласта, усиленной ходовой частью (осевые редукторы и карданные валы использованы с тепловоза ТГМ6А).
Управление тепловозами производится из кабини машиниста. Пульт управления устроен таким образом, что управлять тепловозом может один машинист как с правой, так и с левой стороны кабины. Тепловоз может быть оборудован для работы по системе двух единиц, что позволяет управлять двумя сцепленными тепловозами с одного пульта любой кабины.
Запас топлива, песка, масла и воды на тепловозах позволяет работать без экипировки до 8 суток.
Контсрукция тепловозов и охлаждающие устройтва обеспечивают устойчивую работу всех агрегатов при температуре наружного воздуха от + 40 до -50°С. Для поставки в страны с тропическим климатом тепловозы могут быть изготовлены в специальном исполнении с более эффективной системой охлаждения и антикоррозионными покрытиями поверхностей, деталей и узлов.
Всё оборудование тепловозов (силовая установка, кузов, кабина, холодильная камера, аккумуляторное помещение и др.) расположено на сварной главной раме с литыми буферными брусьями.
От главной рамы вертикльная нагрузка на рельсы передаётся через две двухосные тележки. Рама опирается на каждую тележку посредством четырёх скользящих опор с резиновыми амортизаторами и текстолитовыми скользунами. Каждая тележка соединена с рамой вертикальным шкворнем, который служит поворотной осью тележки и передаёт только горизонтальные усилия.
В машинном отделении размещены: дизель, гидравлическая передача, компрессор, двухмашинный агрегат и ряд других вспомогательных механизмов. Крутящий момент от дизеля передаётся гидропередаче и далее, через карданные валы и осевые редукторы к колёсным парам.
Силовая установка. Двигатель 211Д-2 (6ЧН 21/21) представляет собой шестицилиндровый, рядный, четырёхтактный дизель водяного охлаждения. Остов дизеля представляет собой литой чугунный блок-картер, на котором компонуются все узлы и агрегаты дизеля. Цельнокованый из хромоникелевой стали коленчатый вал уложен в семи коренных подшипниках. Стальные вкладыши коренных и шатунных подшипников выполнены с тонкослойной заливкой из свинцовистой бронзы. На переднем конце коленчатый вал имеет фланец, на котором установлен силиконовый демпфер для уменьшения напряжений от крутильных колебаний коленчатого вала.
В стержнях шатунов имеются отверстия для подвода масла к головным подшипникам, изготовленным из бронзы. Поршни с пальцем плавающего типа изготовлены из алюминиевого сплава.
Крышки цилиндров, отдельные для каждого цилиндра, отлиты из чугуна и охлаждаются водой. На каждой крышке имеются четыре клапана (два всасывающих и два выхлопных), форсунка и индикаторный кран.
Все передаточные шестерни расположены на переднем торце дизеля и закрыты передней крышкой.
На правой стороне дизеля установлены: топливный насос высокого давления блочного типа, всережимный регулятор и стартер. Над стартером на стенке блок-картера крепится кронштейн для установки 8-позиционного прибора.
Наддув дизеля производится турбокомпрессором ТК-18С, осевая турбина которого работает на выхлопных газах дизеля. Выхлопной коллектор охлаждается водой, поступающей из крышек.
Турбокомпрессор и охладитель воздуха расположены на заднем торце дизеля и соединены между собой патрубком, в котором установлена аварийная заслонка с электромагнитным приводом. При разносе дизеля заслонка перекрывает всасывающий тракт.
Дизель оборудован необходимыми средствами, обеспечивающими автоматизацию процессов пуска и остановки, дистанционное управление, защиту по параметрам и аварийнопредупредительную сигнализацию.
Гидропередача. На тепловозах ТГМ4А и ТГМ4 применена унифицированная многоциркуляционная гидродинамическая передача, которая широко используется на магистральных и маневровых тепловозах Советского Союза. Гидропередача обеспечивает трансформацию момента дизеля в период трогания тепловоза с места и разгона его, а также плавное автоматическое изменение силы тяги и скорости тепловоза в зависимости от веса состава и профиля пути.
Г идропередача позволяет осуществлять два режима движения (маневровый и поездной) и реверсирование на каждом режиме.
Гидропередача состоит из трёх частей: гидравлической, механической и системы автоматики и питания.
Гидравлическая часть передачи имеет два гидроаппарата-гидротрансформатора, насосные колёса которых получают вращение от приводного вала через повышающую зубчатую пару. Включение гидроаппаратов производится поочерёдным наполнением их рабочей жидкостью, а выключение — опорожнением. Кинетическая энергия рабочей жидкости от насосных колёс передаёется турбинным колёсам, которые через систему шестерённых передач и карданных валов жёстко связаны с колёсными парами тепловоза.
На тепловозах ТГМ4А и ТГМ4 могут устанавливаться гидропередачи с тремя гидроаппа-
Расположение оборудования на тепловозе ТГМ4А:
1 — осевой редуктор; 2 — рессорное подвешивание; 3 — карданный привод осевых редукторов; 4 — рама тепловоза; 5 — унифицированная гидропередача; 6 — топливный бак под кабиной; 7 — тележка; в -тормозной цилиндр; 9 — песочница; 10 — путеочиститель; 11 — кузов над главными резервуарами и аккумуляторной батареей; 12- кабина машиниста; 13 — маслоохладитель гидропередачи, 14 — двухмашинный агрегат; 15 — кузов машинного отделения; 16 — воздухоочиститель дизеля; /7- компрессор; 1в — глушитель; 19 — дизель; 20 — кузов холодильной камеры; 21 — колесо вентилятора; 22 — верхние жалюзи; 23 -подпятник вентилятора; 24 — электродвигатель привода вентилятора; 25 — теплообменник масла дизеля; 26 — боковые правые жалюзи; 27 -водяная секция радиатора; 26 — водяной правный бак; 29 -маслоподкачивающий агрегат; 30 — масляный фильтр дизеля; 31 -масляный фильтр гидропередачи; 32 ~ пульт управления; 33 — ручной тормоз; 34 — воздушный главный резервуар; 35 — аккумуляторная батарея; 36 — преобразователь; 37 — радиостанция; 38 -вспомогательный щит; 39 — упругая муфта; 40 -топливоподкачивающий агрегат; 41 — топливоподогреватель; 42 -боковые левые жалюзи ратами: два гидротрансформатора и одна гидромуфта.
В механическую часть передачи входят ре-верс-режимный редуктор и механизм включения реверса и режимов, состоящий из двух сервоцилиндров двойного действия, системы рычагов и блокировок.
Гидравлическая и механическая части гидропередачи расположены в общем корпусе.
Система автоматики — двухимпульсная электрогидравлическая. Переключение гидроаппаратов происходит автоматически в зависимости от скорости движения локомотива и числа оборотов коленчатого вала дизеля. Питание гидроаппаратов рабочей жидкостью и системы смазки подшипников и шестерён гидропередачи осуществляется центробежным питательным насосом.
Подача масла для смазки при движении тепловоза с неработающим дизелем производится специальным шестерёнчатым насосом, расположенным в нижней части корпуса передачи.
Система смазки гидропередачи состоит из трубопроводов, каналов в корпусе, выемок и отверстий в стаканах и дистанционных колец. Масло подаётся питательным насосом через холодильник.
Система охлаждения тепловоза служит для поддержания темпуратур воды и масла дизеля, а также масла гидропередачи в пределах, обеспечивающих экономичную и надёжную работу силовой установки в зависимости от режима нагрузки и температуры наружного воздуха. Система состоит из секций холодильника с коллекторами, вентилятора с электродвигателем, теплообменника масла, дизеля, маслоохладителя гидропередачи. Охлаждающий воздух всасывается вентилятором через боковые жалюзи и выбрасывается вверх через диффузор.
Для автоматического регулирования температуры воды и масла установлено термореле, которое поддерживает температуру в заданных пределах за счёт изменения числа оборотов вентиляторного колеса (включения или выключения вентилятора) и величины открытия створок жалюзи. Жалюзи оборудованы ручным и дистанционным приводом. Дистанционный привод позволяет управлять жалюзи непосредственно из кабины машиниста.
Кузов тепловоза — капотного типа, состоит из кабины машиниста, кузова машинного отделения, кузова над аккумуляторным отсеком и кузова над холодильной камерой.
Кабина тепловоза — съёмная, что позволяет применять наиболее эффективные средства противошумной защиты. В кабине созданы все удобства для нормальной работы обслуживающего персонала. В передней части кабины расположены шкаф и пульт управления, в которых размещено электрооборудование тепловоза, контрольно-измерительные приборы, рукоятки и штурвалы управления тепловозом. На боковых стенках кабины и перед шкафом установлены тормозные краны тепловоза. Кабина освещается двумя потолочными электрофонарями. Для вентиляции кабины предусмотрены поворотные вентиляторы, которые в зимнее время можно использовать для предохранения стёкол кабины от обмерзания. На рабочих местах машиниста и его помощника установлены два поворотных кресла. Мягкие подушки сидений и спинки кресел сделаны из губчатой резины, обшитой чехлами. В окнах кабины применены безосколочные закалённые стёкла. Боковые окна — раздвижные. Лобовые окна оборудованы стеклоочистителями с пневматическим приводом и противосолнечными козырьками.
Кабина имеет две входные двери с замками, обеспечивающие удобный вход и выход. В задней стенке кабины имеется ещё одна дверь для прохода в отсек главных воздушных резервуаров. В эту дверь встроен шкаф для одежды.
Кузов машинного отделения служит защитным капотом силовых механизмов тепловоза и выполнен с учётом их удобного обслуживания и ремонта. Как и кабина машиниста, кузов имеет звуко- и термоизоляцию, что позволяет не только уменьшить внешний шум, но и значительное время сохранять тепло в помещении в холодное время года.
В крыше кузова проделаны шесть люков, что обеспечивает свободную выемку из кузова любого агрегата. Для обслуживания агрегатов кузов имеет необходимое количество дверей. На стенках кузова установлено 11 сетчатых фильтров, являющихся первой ступенью очистки поступающего в дизель воздуха. Фильтры выполнены в виде легкосъёмных кассет.
Кузов машинного отделения и кабина машиниста крепятся к раме тепловоза болтами; остальные части кузова привариваются к раме непрерывным швом.
Вспомогательный кузов разделяется вертикальной перегородкой на два отсека: в одном расположены воздушные резервуары, в другом — аккумуляторные батареи. Отсек для резервуаров примыкает к кабине машиниста и соединён с ней дверью-шкафом. В крыше отсека имеется накрываемый люком проём для выемки резервуаров. Отсек аккумуляторных батарей разделён горизонтальными балками на два этажа. На каждом этаже установлено по два стальных поддона, в которых размещаются банки аккумуляторных батарей. Легкосъёмные люки на стенках отсека обеспечивают удобное обслуживание как верхнего, так и нижнего комплектов аккумуляторов.
Сварная рама тепловоза воспринимает продольные тяговые и сжимающие усилия, а также вертикальные нагрузки от веса, установленного на ней, и подвешенного снизу оборудо
вания. В середине рамы проходят две продольные хребтовые балки двутаврового сечения, усиленные сверху и снизу стальными поясами. Пространство между балками закрыто листами. По концам балок крепятся при помощи заклёпок и сварки литые стяжные ящики. По бокам раму опоясывают швеллеры. Сверху рама обшивается настильными листами. Внутри рамы установлены кондуиты (трубы) для электрических проводов. Снизу к раме привариваются два шкворня, передающие силу тяги от тележек к раме. В стяжных ящиках рамы установлены фрикционные аппараты автосцепок. Вместо автосцепок по желанию Покупателя на тепловозе могут быть установлены тяговые крюки с винтовыми стяжками и буфера. Снизу к стяжным ящикам крепятся болтами путеочистители.
Вертикальные нагрузки от рамы на каждую тележку передаются через четыре сталные опоры со сферическими торцами. Между опорной плоскостью кронштейна на раме и тарелками опор установлены резиновые амортизаторы, которые служат для компенсации разности нагрузок по опорам, а также для гашения вибрации и шума, передаваемых от ходовой части и узлов трансмиссии.
Тележка тепловоза — челюстная, с центральным расположением шкворня. Сварная рама тележки состоит из двух боковин, соединённых между собой одной шкворневой и двумя концевыми балками.
Рама тележки через малогабаритные буксы на роликоподшипниках опирается на оси двух колёсных пар. На осях установлены ведущие шестерни, крышки с лабиринтными уплотнениями, а также подшипники и стаканы, на которых монтируется двухступенчатый осевой редуктор.
Рессорное подвешивание — одноступенчатое, сбалансированное
Тормозная система. Тепловоз оборудован пневматическим, прямодействующим, автоматическим тормозом с воздухораспределителем и краном машиниста, воздействующим на все оси тепловоза. Кроме того, имеется механический ручной тормоз, действующий только на две оси задней тележки. Питание тормозной системы осуществляется от двухцилиндрового компрессора типа ВП с промежуточным охлаждением воздуха. Рычажная передача тормоза обеспечивает равномерное одностороннее нажатие тормозных колодок на колёса.
Песочная система включает восемь песочных бункеров, закреплённых на концевых балках тележек, два воздухораспределителя песочниц, устанавливаемых на стенке кабины машиниста со стороны дизельного помещения, и восемь форсунок, прикреплённых к днищам бункеров.
Электрооборудование предназначено для запуска дизеля, управления агрегатами и узлами тепловоза, привода вспомогательных механизмов, питания цепей, освещения и сигнализации и др.
Основная часть электрооборудования расположена внутри тепловоза: в кабине машиниста, в кузове машинного отделения, аккумуляторном помещении и холодильной камере.
В кабине установлены: аппаратный шкаф, пульт управления тепловозом, радиостанция с пультом управления и другое оборудование.
К шкафу с аппаратурой запуска дизеля и привода вентилятора холодильной установки имеется доступ с площадки тепловоза. В кузове машинного отделения расположены электродвигатели топливо- и маслоподкачивающего агрегатов, электропневматические вентили, аппараты управления гидропередачей и дизелем, двухмашинный агрерат температурные реле, датчики контрольно-измерительных приборов.
Возбудитель двухмашинного агрегата применяется в качестве генератора для питания
Тележка тепловоза ТГМ4А:
1 — установка песочниц; 2 — колёсная пара, буксы и осевой редуктор! и IV осей; 3 — рама тележки; 4 — рессорное подвешивание; 5 — установка маслёнки для смазки шкворня; 6 — рычажная передача; 7 — колёсная пара, буксы и осевой редуктор II и III осей; 8 — установка реактивных тяг осевых редукторов; 9, 10 -прокладки; 11 — установка опор на раме тележки I — габарит 02-Т
Схема осевых редукторов тепловоза ТГМ4А:
1 — карданные валы; 2 — гидропередача; 3 — осевые редукторы
Схема привода осевых редукторов тепловоза ТГМ4:
1 2 — карданные валы
Схема водяной системы тепловозов ТГМ4А и ТГМ4:
1, 5, 7, 19, 32, 43 — пробки; 2,6- обогреватели пола; 3 — калорифер; 4, 14, 20, 26, 44, 50 — краники; 8, 9, 10, 16, 27, 29, 33, 37 38 49 — вентили; 11 — маслоохладитель гидропередачи; 12, 30, 34 — соединительные головки; 13, 40, 41, 48 -дюритовые шланги; 15 — дизель; 17 — топливоподогреватель; 18 — насос дополнительного контура; 21 — водомерное стекло; 22 — водяной бак; 23 — паровоздушный клапан; 24 — заливная горловина; 25 — паровоздушные трубы; 28, 35 — секции холодильника основного контуре; 31 — теплообменник масла дизеля; 36 — секции холодильника дополнительного контура; 39, 46 — термометры; 42 — насос основного контуре: 45 — датчики термореле; 47 — водяной фильтр; 51 — вентиль; 52 — сливная пробка
1,3 — вентили; 2 4, 5, 16, 17 — дюритовые шланти; 6 — теплообменник масла; 7 — маслопрокачивающий агрегат, 8 —
предохранительный клапан; 9, 14 — невозвретные клапаны; 10 — предохренительный клапан фильтра; 11 13 — места для периодических замеров давления; 12 — масляный фильтр; 15 — дизель; 18 — масляный насос дизеля; 19 -редукционный клапан фильтре
Схема топливной системы тепловозов ТГМ4А и ТГМ4:
1 — фильтр грубой очистки; 2 — топливоподкачиеающии агрегат; 3 — перепускной клапан; 4 6- обратные клапаны, 5 — топливоподогреватель; 7 — топливоподкачивающий насос; 8 — фильтр тонкой очистки; 9 — слив избытка топлива; 10 — слив загрязненного топлива; 11 — пробка для стревливания воздуха; 12 — насос высокого давления* 13 -демпфер; 14 — манометр: 15 — дизель; 16 — дюритовый шланг; 17 — топливные баки электродвигателя вентилятора холодильной установки тепловоза.
Вспомогательный генератор служит для зарядки аккумуляторных батарей, питания цепей управления и освещения и электродвигателей вспомогательных механизмов.
На стоянках тепловоза при неработающем дизеле используется энергия аккумуляторной батареи для запуска дизеля, освещения локомотива и питания радиостанций.
Освещение. На тепловозе в верхней части кузова над аккумуляторными батареями и холодильной камерой установлены мощные прожекторы, а на буферных брусьях — белые и красные сигнальные фонари. Кабина машиниста, машинное отделение, аккумуляторное помещение и ходовая часть освещаются лампами в плафонах. Включение и выключение освещения производится из кабины машиниста. На тепловозе имеется переносная лампа, которая включается в розетки, размещённые по тепло возу в необходимых для обслуживания местах.
Для обогрева кабины машиниста применяется калорифер и обогреватели ног, подключаемые в холодное время года к водяной системе дизеля.
Тепловоз оборудован скоростемером, стеклоочистителями, сигналами большой и малой громкости, пневматическим устройством для расцепки автосцепки из кабины машиниста, огнетушителями, а также инструментом и принадлежностям для обслуживания тепловоза.
ТЕХНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ТЕПЛОВОЗОВ ТГМ4А и ТГМ4
Род службы……………………………… маневровый
Осевая формула…………………………. В0-В0
Колея, мм……………………………….. 1520,1435
Габарит по ГОСТ 9238-73…………………. 02-Т
Мощность, л. с……………………………. 750
Конструкционная скорость, км/ч:
при маневровом режиме……………….. 27
при поездном режиме…………………. 55
Служебный вес, тс……………………….. 68±3%; 80±3%*
Нагрузка от колёсной пары на рельсы, тс……. 17 + 3%; 20±3%*
Минимальная длительная скорость (при силе тяги 195000 кгс; 23000* кгс) на маневровом режиме, км/ч……………………………………. 7; 5*
Минимальная длительная скорость (при силе тяги 9000 кг) на поездном режиме, км/ч……….. 15
Сила тяги при трогании с места, тс:
на маневровом режиме (при коэффициенте сцепления 0,33)……………………….. 22,4
на поездном режиме…………………… 16
Минимальный радиус проходимых кривых, м…. 40
Тип экипажной части……………………… тележечный
Количество тележек………………………. 2
Тип тележки…………………………….. двухосная, с центральным шкворнем
Тип колеса………………………………. цельнокатаный
Диаметр колеса, мм………………………. 1050
Тип букс………………………………… на роликовых подшипниках
Тип ударно-тяговых приборов………………. автосцепка СА-3 или крюк, со стяжкой и буферами
Количество топливных баков………………. 3
Общий запас топлива, л…………………… 3300
Ёмкость водяной системы, л……………….. 380
Ёмкость масляной системы, л:
гидропередачи……………………….. 300
дизеля………………………………. 300
Запас песка, кг…………………………… 900
Основные размеры, мм:
наибольшая высота от головки рельсов….. 4600
наибольшая ширина по выступающим частям………………………………… 3050
расстояние между шкворнями…………… 6000
база тележки………………………… 2100
база тепловоза……………………….. 8100
длина по осям автосцепок……………… 12600
Дизель
Марка…………………………………… 211Д-2
Условное обозначение по ГОСТ 3493-74……… 6ЧН 21/21
Тип…………………………………….. четырёхтактный, рядный с над дувом
Число цилиндров…………………………. 6
Диаметр цилиндра, мм…………………….. 210
Ход поршня, мм………………………….. 210
Рабочий объём дизеля, л………………….. 43,6
Степень сжатия………………………….. 13,5
Номинальная мощность дизеля, л. с…………. 750
Частота вращения коленчатого вала при номинальной мощности, об/мин…………………. 1400
Минимальная устойчивая частота вращения коленчатого вала на холостом ходу дизеля при мощности 30 л. с., об/мин………………….. 600
Удельный расход топлива на номинальной мощности, г/э.л.с.ч…………………………… 155+5%
Часовой расход масла на номинальной мощности, г/ч, не более…………………………….. 4
Г идропередача
Марка…………………………………… УГП750-1200 (модификация)
Тип…………………………………….. многоциркуляционная, с двумя гидротрансформаторами, с последовательным заполнением и опорожнением гидроаппаратов
Переключение ступеней скорости…………… автоматическое, гидравличе ским способом
Тип гидротрансформатора…………………. одноступенчатый
Система питания гидроаппаратов и охлаждения рабочей жидкости………………………… параллельная
Холодильник дизеля
Тип секций………………………………. ребристые, с плоскими трубками
Число секций для охлаждения воды:
основного контура…………………….. 16
вспомогательного контура……………… 4
Диаметр вентиляторного колеса, мм………… 1200
Число лопастей………………………….. 6
Привод вентилятора………………………. электрический
Частота вращения вала вентилятора, об/мин…. 1280
Мощность, потребляемая вентилятором. л. с….. 13
Теплообменник для охлаждения масла дизеля
Поверхность охлаждения, м2:
со стороны масла…………………….. 9
со стороны воды……………………… 7,3
’ Данные тепловоза ТГМ4
Тип…………………………………….. трубчатый
Количество………………………………. 1
Поверхность охлаждения, м2:
со стороны масла…………………….. 15
со стороны воды……………………… 11
Компрессор 3-4
Марка…………………………………… ВП ~§"
Тип…………………………………….. поршневой, двухцилиндровый с дифференциальными поршнями, угловой
Число ступеней сжатия……………………. 2
Диаметр дифференциального цилиндра, мм….. 185 и 152
Ход поршня, мм………………………….. 80
Рабочее давление, кгс/см2…………………. 7,5-8,5
Частота вращения вала компрессора, об/мин…. 1000
Производительность (при 1000 об/мин и противодавлении 9 кгс/см2), м3/мин………………… 3
Потребляемая мощность (при 1000 об/мин), л. с.. 30
Привод………………………………….. механический, с клиноременной передачей
Аккумуляторная батарея
Марка…………………………………… 6СТЭН-140М
Тип батареи……………………………… свинцовая, кислотная
Число элементов…………………………. 6×10
Общее напряжение, В…………………….. 60
Общая ёмкость батареи при 10-часовом разряде,
Ач……………………………………… 252
Тормозное оборудование
Тип тормоза……………………………… колодочный
Род действия воздушного тормоза………….. автоматический, прямодейству ющий
Род действия ручного тормоза……………… механический
Число тормозных осей воздушного тормоза….. 4
Число тормозных осей ручного тормоза……… 2
Торможение……………………………… одностороннее
Тормозной коэффициент тепловоза при давлении воздуха 3,8 кгс/см2……………………. 0,56
⇐Тепловоз ТГМ6А (ТГМ8) | Советские тепловозы и оборудование | Тепловоз ТГМ23Б⇒