Изменения

{{XK|Wikirail|Главная|Категория:Серии Локомотивов|Серии Локомотивов|Категория:Тепловозы|Тепловозы}}

{{XK|Wikirail|Главная|Категория:Серии Локомотивов|Серии Локомотивов|Категория:Тепловозы|Тепловозы}}

Односекционный [[тепловоз]] ТЭП70 с электрической передачей переменно-постоянного тока, предназначенный для вождения пассажирских поездов, имеет две кабины управления.

Односекционный [[тепловоз]] ТЭП70 с [[электрическая передача тепловоза|электрической]] [[передача тепловоза|передачей]] переменно-постоянного тока, предназначенный для вождения пассажирских [[поезд]]ов, имеет две кабины управления. Производился в СССР и России на Коломенском заводе с 1973 по 2006 год; с 2006 года строится созданный на его основе тепловоз ТЭП70БС.

[[Файл:DSC0054.jpg|right|thumb|500px|Тепловоз серии ТЭП70]]

[[Файл:DSC0054.jpg|right|thumb|500px|Тепловоз серии ТЭП70]]

__TOC__

__TOC__

==Предпосылки к созданию==

==Предпосылки к созданию==

Коломенский тепловозостроительный завод с 1959 г. разрабатывает конструкции магистральных пассажирских тепловозов и газотурбовозов. В 1960 г. заводом был построен пассажирский [[тепловоз ТЭП60]] мощностью по дизелю 3000 л. с. с конструкционной скоростью 160 км/ч. Проведенные в 1961 г. испытания со скоростью движения до 193 км/ч показали хорошие динамические характеристики первого отечественного пассажирского тепловоза.

Коломенский тепловозостроительный завод с 1959 г. разрабатывает конструкции магистральных пассажирских тепловозов и газотурбовозов. В 1960 г. заводом был построен пассажирский [[тепловоз ТЭП60]] мощностью по дизелю 3000 л. с. с конструкционной скоростью 160 км/ч. Проведенные в 1961 г. испытания со скоростью движения до 193 км/ч показали хорошие динамические характеристики первого отечественного пассажирского тепловоза.

====Тележки====

====Тележки====

Кузов тепловоза установлен на две трехосные сбалансированные бесчелюстные [[Тележка локомотива|тележки]]. На каждую тележку кузов опирается па две вертикальные центральные и четыре боковые опоры. Вертикальные опоры маятникового типа, расположенные вдоль продольной оси, снабжены по обоим концам резиновыми конусами. Четыре пружинные боковые опоры конструктивно выполнены так, что при прохождении кривых они позволяют раме тележки поворачиваться и иметь свободное поперечное перемещение. Между кузовом и тележкой упругая связь. Маятниковые опоры в вертикальном положении удерживают пружинные растяжки — возвращающие аппараты. При отклонении тележки от среднего положения эти аппараты увеличивают возвращающие силы предварительно затянутых пружин и возвращают ее в исходное положение.

Кузов тепловоза установлен на две трехосные сбалансированные бесчелюстные [[Тележка тепловоза|тележки]]. На каждую тележку кузов опирается па две вертикальные центральные и четыре боковые опоры. Вертикальные опоры маятникового типа, расположенные вдоль продольной оси, снабжены по обоим концам резиновыми конусами. Четыре пружинные боковые опоры конструктивно выполнены так, что при прохождении кривых они позволяют раме тележки поворачиваться и иметь свободное поперечное перемещение. Между кузовом и тележкой упругая связь. Маятниковые опоры в вертикальном положении удерживают пружинные растяжки — возвращающие аппараты. При отклонении тележки от среднего положения эти аппараты увеличивают возвращающие силы предварительно затянутых пружин и возвращают ее в исходное положение.

Рессорное подвешивание па тепловозе — сбалансированное двухступенчатое. Первая ступень рессорного подвешивания те-лежки состоит из-цилиндрических пружин и листовых рессор, соединенных между собой при помощи буксовых и рессорных балансиров. Роль второй ступени подвешивания для восприятия сил при вертикальной качке выполняют резиновые конуса главных опор, а при боковой — пружинные боковые опоры.

Рессорное подвешивание па тепловозе — сбалансированное двухступенчатое. Первая ступень рессорного подвешивания тележки состоит из цилиндрических пружин и листовых рессор, соединенных между собой при помощи буксовых и рессорных балансиров. Роль второй ступени подвешивания для восприятия сил при вертикальной качке выполняют резиновые конуса главных опор, а при боковой — пружинные боковые опоры.

Тяговые электродвигатели укреплены (подвешены) к раме тележки через резиновые амортизаторы, и их масса входит в надрессоренное строение тепловоза. Такое подвешивание тяговых двигателей обеспечивает значительное (почти вдвое) снижение неподрессоренной массы и прежде всего снижает вредное воздействие локомотива па железнодорожный путь, улучшает условия работы тяговых электродвигателей.

Тяговые электродвигатели укреплены (подвешены) к раме тележки через резиновые амортизаторы, и их масса входит в надрессоренное строение тепловоза. Такое подвешивание тяговых двигателей обеспечивает значительное (почти вдвое) снижение неподрессоренной массы и прежде всего снижает вредное воздействие локомотива па железнодорожный путь, улучшает условия работы тяговых электродвигателей.

===Дизель тепловоза===

===Дизель тепловоза===

Силовая установка, состоящая из [[Дизель тепловоза|дизеля]] и тягового генератора, расположена посередине тепловоза па поддизельной раме. Четырехтактный дизель мощностью 4000 л. с. имеет газотурбинный наддув с охлаждением наддувочного воздуха и выпускных коллекторов. Па синхронном шестифазном тяговом генераторе переменного тока с независимым возбуждением п принудительным охлаждением размещены стартер-генератор и возбудитель, крутящий момент к которым передастся через 10 раздаточный редуктор дизеля. Поддизельная рама на тепловозе установлена на резиновые амортизаторы. Исследования эффективности установки дизель-генератора па резинометаллические амортизаторы показали, что поддизельпые амортизаторы исключают жесткую связь с рамой локомотива, уменьшают передачу динамических воздействий (частотную вибрацию) от дизеля на раму и другие агрегаты, снижают уровень звуковых вибраций в кабине машиниста и улучшают условия работы бригады.

 

Дизель-генератор установлен па 22 опорных и четырех упорных амортизаторах, которые по размерам п параметрам взаимозаменяемы с амортизаторами тепловоза ТЭП60. Для снижения массы на опорной металлургической поверхности амортизаторов сделаны выемки. Опорный амортизатор состоит из двух стальных опорных плит, между которыми привулканизирован слой резины толщиной 30 мм.

Силовая установка, состоящая из [[Дизель тепловоза|дизеля]] и тягового генератора, расположена посередине тепловоза па поддизельной раме.

Дизель-генератор 2А-9ДГ состоит из дизеля типа 2А-5Д49 и синхронного генератора, установленных на общей поддизельной раме и соединенных муфтой пластинчатого типа. Дизель 2А-5Д49, созданный на базе двигателя 16ЧН 26/26 мощностью 3000 л. с., используемого на тепловозах 2ТЭ116 и 130, является его более форсированной модификацией.

 

Дизель-генератор 2А-9ДГ имеет до 90% узлов и деталей, унифицированных с узлами и деталями дизель-генераторов 1-9ДГ (тепловоз 130), 1А-9ДГ (тепловоз 2ТЭ116), 3-9ДГ (тепловоз ТЭ114).

 

Дизель четырехтактный, V-образный, шестнадцатицилиндровый, с газотурбинным наддувом

и охладителем наддувочного воздуха и выпускных коллекторов.

 

Дизель-генератор установлен на 22 опорных и четырех упорных амортизаторах, которые по размерам и параметрам взаимозаменяемы с амортизаторами тепловоза ТЭП60. Для снижения массы на опорной металлургической поверхности амортизаторов сделаны выемки. Опорный амортизатор состоит из двух стальных опорных плит, между которыми привулканизирован слой резины толщиной 30 мм.

Рама под дизель и генератор сварная. Поддизельная рама на тепловозе установлена на резиновые амортизаторы, которые исключают жесткую связь с рамой локомотива, уменьшают передачу динамических воздействий (частотную вибрацию) от дизеля на раму и другие агрегаты, снижают уровень звуковых вибраций в кабине машиниста и улучшают условия работы бригады.

 

Коленчатый вал цельнолитой из высокопрочного чугуна, азотированный. Подшипники коленчатого вала подвесного типа. Для уменьшения напряжений, возникающих вследствие крутильных колебаний в системе (привод вспомогательных агрегатов — коленчатый вал дизеля — ротор генератора), на переднем конце коленчатого вала установлен комбинированный антивибратор.

 

Шатунный механизм состоит из главных и прицепных шатунов. Прицепной шатун болтами прикреплен к пальцу, установленному в проушинах главного шатуна.  

 

===Электрическая передача===

===Электрическая передача===

===Вспомогательное_оборудование===

===Вспомогательное_оборудование===

[[Вспомогательное_оборудование_тепловозных_дизелей]]

[[Вспомогательное_оборудование_тепловозных_дизелей]]

Агрегаты масляной системы дизеля (охладитель масла, фильтры грубой очистки, центробежные фильтры тонкой очистки и трубопровод) расположены па дизеле и его подрамнике. Со стороны тягового генератора установлен осевой вентилятор .системы централизованного воздухоснабжения, который через эластичную оболочковую муфту и угловой редуктор получает крутящий момент о г вала генератора.

 

Агрегаты масляной системы дизеля (охладитель масла, фильтры грубой очистки, центробежные фильтры тонкой очистки и трубопровод) расположены па дизеле и его подрамнике. Со стороны тягового генератора установлен осевой вентилятор системы централизованного воздухоснабжения, который через эластичную оболочковую муфту и угловой редуктор получает крутящий момент от вала генератора.

Съемная крыша кузова блочного типа (рис. 3) состоит из следующих блоков и отсеков: двух блоков охлаждающего устройства, блока фильтров системы централизованного воздухоснабжения, блока с глушителем на выходе из дизеля, двух крышевых блоков кабин машиниста и отсека над высоковольтной камерой, в котором предусмотрена установка блока реостатного тормоза. Блочный принцип компоновки узлов и агрегатов позволяет изготавливать и ремонтировать узлы на специализированных участках, что упрощает технологию сборки и ремонта тепловоза.

Съемная крыша кузова блочного типа (рис. 3) состоит из следующих блоков и отсеков: двух блоков охлаждающего устройства, блока фильтров системы централизованного воздухоснабжения, блока с глушителем на выходе из дизеля, двух крышевых блоков кабин машиниста и отсека над высоковольтной камерой, в котором предусмотрена установка блока реостатного тормоза. Блочный принцип компоновки узлов и агрегатов позволяет изготавливать и ремонтировать узлы на специализированных участках, что упрощает технологию сборки и ремонта тепловоза.

   

   

[[Файл:ТЭП70 компоновка1.jpg|right|thumb|500px|Компоновка тепловоза серии ТЭП70]]

[[Файл:ТЭП70 рис3.jpg|right|thumb|500px|Конструктивная схема кузова со съемными крышами блочного типа: 1 — несущий остов кузова с рамой; 2 — блоки крыш кабины машиниста; 3 — крыша под высоковольтной камерой; 4 — блок фильтров централизованного воздухоснабжения; 5, 7 — блоки охлаждающего устройства одинарный л двойной; 6 — блок глушителя ]]

Конструктивная схема кузова со съемными крышами блочного типа: 1 — несущий остов кузова с рамой; 2 — блоки крыш кабины машиниста; 3 — крыша под высоковольтной камерой; V — блок фильтров централизованного воздухоснабжения; 5, 7 — блоки охлаждающего устройства одинарный л двойной; б — блок глушителя  

Осевой вентилятор засасывает воздух с двух боковых сторон кузова через блок фильтров воздухоприемной камеры, внутри которой расположен входной коллектор вентилятора. Блок фильтров, состоящий из набора отдельных кассет, смонтирован па специальном каркасе съемной части крыши. Конструкция крепления кассет обеспечивает быструю постановку и выемку их из блока через люки, размещенные снизу блока фильтров над обоими проходами внутри тепловоза. При необходимости забор воздуха для охлаждения электрических машин можно осуществить из дизельного помещения, если снять крышки люков, через которые производят монтаж кассет. Основные каналы централизованной системы воздухоснабжения вварены в раму тепловоза, из которых по отдельным патрубкам воздух поступает ко всем потребителям.

Осевой вентилятор засасывает воздух с двух боковых сторон кузова через блок фильтров воздухоприемной камеры, внутри которой расположен входной коллектор вентилятора. Блок фильтров, состоящий из набора отдельных кассет, смонтирован па специальном каркасе съемной части крыши. Конструкция крепления кассет обеспечивает быструю постановку и выемку их из блока через люки, размещенные снизу блока фильтров над обоими проходами внутри тепловоза. При необходимости забор воздуха для охлаждения электрических машин можно осуществить из дизельного помещения, если снять крышки люков, через которые производят монтаж кассет. Основные каналы централизованной системы воздухоснабжения вварены в раму тепловоза, из которых по отдельным патрубкам воздух поступает ко всем потребителям.

Воздух для работы дизеля проходит через двухступенчатый воздухоочиститель. Первая ступень воздухоочистителя представляет собой фильтр непрерывного действия, выполненного в виде поворотного колеса, заполненного набором гофрированных сеток, а вторая неподвижная ступень имеет набивку из пенополиуретанового поропласта.

Воздух для работы дизеля проходит через двухступенчатый воздухоочиститель. Первая ступень воздухоочистителя представляет собой фильтр непрерывного действия, выполненного в виде поворотного колеса, заполненного набором гофрированных сеток, а вторая неподвижная ступень имеет набивку из пенополиуретанового поропласта.

Система охлаждения воды, масла и наддувочного воздуха дизеля выполнена двухконтурной. В нервом контуре охлаждается вода дизеля, во втором — вода для охлаждения наддувочного воздуха в охладителе и масло дизеля в теплообменнике. Охлаждающее устройство расположено в двух крышевых блоках холодильника. Один блок установлен над дизелем, а второй (сдвоенный) размещен рядом с тамбуром задней кабины машиниста. Холодильники системы охлаждения выполнены из плоскотрубчатых секций с шагом оребрения 2,3 мм, расположенных в одни ряд.

Система охлаждения воды, масла и наддувочного воздуха дизеля выполнена двухконтурной. В первом контуре охлаждается вода дизеля, во втором — вода для охлаждения наддувочного воздуха в охладителе и масло дизеля в теплообменнике. Охлаждающее устройство расположено в двух крышевых блоках холодильника. Один блок установлен над дизелем, а второй (сдвоенный) размещен рядом с тамбуром задней кабины машиниста. Холодильники системы охлаждения выполнены из плоскотрубчатых секций с шагом оребрения 2,3 мм, расположенных в одни ряд.

 

Двадцать две секции радиаторов первого контура расположены в одинарном блоке холодильника и семь — в сдвоенном. Сорок секций радиаторов второго контура размещены в сдвоенном блоке холодильника. Отличительной особенностью охлаждающего устройства является последовательное включение групп секций, что увеличило скорость движения воды в них и повысило коэффициент теплопередачи.

Двадцать две секции радиаторов первого контура расположены в одинарном блоке холодильника и семь — в сдвоенном. Сорок секций радиаторов второго контура размещены в сдвоенном блоке холодильника. Отличительной особенностью охлаждающего устройства является последовательное включение групп секций, что увеличило скорость движения воды в них и повысило коэффициент теплопередачи.

В сдвоенном блоке установлена одна укороченная секция для охлаждения масла системы гидростатического привода.

В сдвоенном блоке установлена одна укороченная секция для охлаждения масла системы гидростатического привода.

Выпрямительная установка и высоковольтная камера выполнены с центральным расположением в кузове со стороны тягового генератора. Высоковольтная камера установлена на раме тепловоза и имеет три отсека: силовой с аппаратами высокого напряжения (реверс, поездные контакторы, контакторы ослабления поля), отсек с аппаратами низкого напряжения (реле и блоки управления) и отсек с регулировочными резисторами. Такое размещение высоковольтной камеры обеспечивает удобный подход к любому аппарату во время обслуживания и настройки.

Выпрямительная установка и высоковольтная камера выполнены с центральным расположением в кузове со стороны тягового генератора. Высоковольтная камера установлена на раме тепловоза и имеет три отсека: силовой с аппаратами высокого напряжения (реверс, поездные контакторы, контакторы ослабления поля), отсек с аппаратами низкого напряжения (реле и блоки управления) и отсек с регулировочными резисторами. Такое размещение высоковольтной камеры обеспечивает удобный подход к любому аппарату во время обслуживания и настройки.

Установленное электрооборудование обеспечивает передачу мощности и трансформацию момента от вала дизеля к движущим колесам при автоматическом регулировании силы тяги и скорости движения, а также автоматическую защиту дизеля и остановку тепловоза при аварийных режимах. Электрооборудование также обеспечивает запуск дизеля, работу тормозного компрессора, топливоподкачивающего и маслопрокачивающего насосов, подогрев воздуха для обдува лобовых стекол кабины машиниста и др.

Установленное электрооборудование обеспечивает передачу мощности и трансформацию момента от вала дизеля к движущим колесам при автоматическом регулировании силы тяги и скорости движения, а также автоматическую защиту дизеля и остановку тепловоза при аварийных режимах. Электрооборудование также обеспечивает запуск дизеля, работу тормозного компрессора, топливоподкачивающего и маслопрокачивающего насосов, подогрев воздуха для обдува лобовых стекол кабины машиниста и др.

Тепловоз оборудован автоматической локомотивной сигнализацией с автостопом, электропневматическим тормозом, противопожарной установкой с автоматической системой сигнализации и радиостанцией. Для повышения эксплуатационной надежности разработана электрическая система, обеспечивающая быстрое отыскание неработающих аппаратов в цепях пуска дизеля и включения нагрузки. Нахождение неисправности в цепях сводится к включению тумблера, расположенного па лицевой стенке высоковольтной камеры, после чего стрелка миллиамперметра со шкалой укажет место неисправности.

Тепловоз оборудован автоматической локомотивной сигнализацией с автостопом, электропневматическим тормозом, противопожарной установкой с автоматической системой сигнализации и радиостанцией. Для повышения эксплуатационной надежности разработана электрическая система, обеспечивающая быстрое отыскание неработающих аппаратов в цепях пуска дизеля и включения нагрузки. Нахождение неисправности в цепях сводится к включению тумблера, расположенного па лицевой стенке высоковольтной камеры, после чего стрелка миллиамперметра со шкалой укажет место неисправности.

Для срочной остановки тепловоза и уменьшения вероятности пожара разработана система «Аварийный останов тепловоза», обеспечивающая прекращение подачи топлива и остановку дизеля, снятие нагрузки с генератора, включение электропневматического тормоза и тифона, подачу песка под колеса, отключение работы вентилей песочниц и прекращение подачи песка при скорости тепловоза ниже 10 км/ч. Система «Аварийный останов тепловоза» включается при выдергивании за кольцо ключа, установленного па пульте машиниста.

Для срочной остановки тепловоза и уменьшения вероятности пожара разработана система «Аварийный останов тепловоза», обеспечивающая прекращение подачи топлива и остановку дизеля, снятие нагрузки с генератора, включение электропневматического тормоза и тифона, подачу песка под колеса, отключение работы вентилей песочниц и прекращение подачи песка при скорости тепловоза ниже 10 км/ч. Система «Аварийный останов тепловоза» включается при выдергивании за кольцо ключа, установленного па пульте машиниста.

==Техническая характеристика тепловоза==

==Техническая характеристика тепловоза==

Габарит                  (1Т ГОСТ 9238—73)  

[[Габарит подвижного состава|Габарит]]                 (1Т ГОСТ 9238—73)  

Род службы                пассажирский

Род службы                пассажирский

Конструкционная скорость, км/ч 160  

Конструкционная скорость, км/ч 160  

Служебная масса тепловоза (при 2/3 запаса топлива и песка), т

Служебная масса тепловоза (при 2/3 запаса топлива и песка), т 129+-3%

Нагрузка от колесной пары на рельсы при служебной массе, тс

Нагрузка от колесной пары на рельсы при служебной массе, тс   21,5+-3%

Длительная сила тяги на ободе колес при скорости 50 км/ч, кгс

Длительная сила тяги на ободе колес при скорости 50 км/ч, кгс 17000

Тележка  трехосная, бесчелюстная, поводковая, па подшипниках качения, сбалансированное рессорное подвешивание тепловоза и опорно-рамное подвешивание тяговых электродвигателей

Тележка  трехосная, бесчелюстная, поводковая, па подшипниках качения, сбалансированное рессорное подвешивание тепловоза и опорно-рамное подвешивание тяговых электродвигателей

в) энергия, затрачиваемая на привод тормозного компрессора, возбудителя, топливо- и маслоподкачивающих насосов, освещение, обогрев кабин, подзарядку аккумуляторной батареи и др.

в) энергия, затрачиваемая на привод тормозного компрессора, возбудителя, топливо- и маслоподкачивающих насосов, освещение, обогрев кабин, подзарядку аккумуляторной батареи и др.

Рациональный выбор схем и компоновка систем, обслуживающих вспомогательные нужды локомотива, позволили получить для тепловоза ТЭП70 при температуре наружного воздуха 20°С почти такую же величину расхода мощности, как и у тепловоза ТЭП60, не превышающую 10% номинальной мощности дизеля.

 

 

 

 

Из таблиц видно, что рациональный выбор схем и компоновка систем, обслуживающих вспомогательные нужды локо-мотива, позволили получить для тепловоза ТЭП70 при температуре наружного воздуха 20°С почти такую же величину рас-хода мощности, как и у тепловоза ТЭП60, не превышающую Ю% номинальной мощности дизеля.

Для сравнения па рис. 4 показано изменение расчетной величины мощности па вспомогательные нужды тепловозов ТЭП60 и ТЭП70 в зависимости от позиции контроллера.

Для сравнения па рис. 4 показано изменение расчетной величины мощности па вспомогательные нужды тепловозов ТЭП60 и ТЭП70 в зависимости от позиции контроллера.

Анализ результатов испытаний показывает, что максимальная касательная мощность может быть получена до 3300 л. с. Поезд весом 1100 т на 9%о-ном подъеме тепловоз ТЭП70 может вести с равновесной скоростью около 60 км/ч, а тепловоз ТЭП60 такой же вес поезда и на таком же подъеме со скоростью около 45 км/ч. Па прямом горизонтальном участке пути тепловоз ТЭП70 с составом весом 1100 т может развить равновесную скорость 122 км/ч, тепловоз ТЭП60 — не выше 105 км/ч, а с составом весом 650 т соответственно около 150 и 130 км/ч.

 

 

 

Анализ результатов испытаний показывает, что максимальная касательная мощность может быть получена до 3300 л. с. (рис. 7). Поезд весом 1100 т на 9%о-ном подъеме тепловоз '1ЭП70 может вести с равновесной скоростью около 60 км/ч, а тепловоз ТЭП60 такой же вес поезда и на таком же подъеме со скоростью около 45 км/ч. Па прямом горизонтальном участке пути тепловоз ТЭП70 с составом весом 1100 т может развить равновесную скорость 122 км/ч, тепловоз ТЭП60 — не выше 105 км/ч, а с составом весом 650 т соответственно около 150 и 130 км/ч.

Из табл. 3 видно, что по своим технико-экономическим характеристикам тепловоз ТЭП70 находится на уровне лучших мировых образцов.  

[[Категория: Тепловозы]]

[[Категория: Тепловозы]]