ТЭП70бс
Общие сведения
В 2002 году Коломенский завод выпустил тепловоз ТЭП70А-001, который являлся результатом глубокого усовершенствования ТЭП70. От ТЭП70 он в первую очередь отличался более технологичным кузовом, наличием МСУ (микропроцессорной системы управления и диагностики), а также системы электроотопления состава, подобно пассажирским электровозам. В 2003 году в честь Героя Социалистического Труда — Бориса Константиновича Саламбекова серия ТЭП70А была переименована в ТЭП70БС (Борис Саламбеков). С тех пор все локомотивы серии, начиная с номера 002 и далее выпускались под этим обозначением. Серийный выпуск локомотивов начался с 2006 года.
С завода тепловозы ТЭП70БС изначально получали красную окраску со стилизованными двухцветными узорными линями спереди и по бокам, соответствующими цветам флага страны эксплуатации: у российских тепловозов — линии белого и синего цвета, образующие вместе с основным красным снизу российский флаг Россия, у литовских — жёлтого и зелёного, образующие вместе с основным красным снизу литовский флаг Литва, у белорусских — белого и зелёного, используемых на белорусском флаге Белоруссия. На лобовых стенах кабины эти линии имеют форму, близкую к изогнутой цифре «7». На боковых стенах у российских и белорусских тепловозов изгибающиеся узоры расположены в зоне кабин и по форме напоминают зеркально-симметричные буквы «L», соединённые по горизонтали, а у литовских — рядом с дверями входа с противоположной от кабины стороны с перевёрнутой симметрией.
Тепловозы более поздних выпусков для России красились в фирменную корпоративную окраску РЖД с изогнутыми линиями переменной толщины (верхняя половина лобовой маски и узкая полоса сверху боковин — красная, середина и верх боковых стен между кабинами — светло-серая середина, низ — тёмно-серый). Тепловозы для Узбекистана окрашивались похожим образом, но по другой цветовой схеме — синий верх и низ, зелёная середина по бокам, белые и красные полосы-разделители между зелёной и верхней синей зонами.
Тепловоз ТЭП70БС имеет два основных исполнения, различающихся передаточным числом редукторов, и, соответственно, скоростями длительного режима и конструкционной, а также скоростями переходов на 1, 2 ступень ослабления возбуждения ТЭД и обратно. Первое имеет передаточное число i = 3,12, как у тепловоза ТЭП70 и конструкционную скорость 160 км/ч. В данном исполнении шли тепловозы первых выпусков и часть 200-х номеров, а также все экспортные тепловозы. Второе исполнение предусматривает тяговые редукторы с передаточным числом 4,15, как на опытном тепловозе ТЭП70-0562, что позволяет увеличить длительно допустимую силу тяги на малых скоростях (для работы с длинносоставными поездами на протяжённых подъёмах в горной местности с ограниченной скоростью движения), однако конструкционная скорость тепловоза снижается до 120 км/ч. Данное исполнение является основным по объёму выпуска.
Нумерация машин обоих конструктивных исполнений сквозная, ориентировочный перечень с датами выпуска приведён выше.
Тепловоз ТЭП70БС № 316 — головной образец нового исполнения тепловоза серии ТЭП70БС, имеющего следующие основные отличия:
— возможность работы как по классической однопроводной, так и по новой двухпроводной системе энергоснабжения поезда, позволяющей исключить использование рельс в качестве обратного провода и, соответственно, необходимость установки дроссель-трансформаторов в рельсовой цепи (большинство неэлектрифицированных линий не оборудовано дроссель-трансформаторами, что исключало возможность применения электроотопления по однопроводной схеме);
— возможность управления по системе двух единиц из кабины ведущего тепловоза, в том числе с параллельной работой генераторов энергоснабжения на нужды пассажирского поезда.
Конструкционная скорость данного исполнения тепловоза, как и базового исполнения, составляет 120 км/ч или 160 км/ч.
В июне 2018 года ОАО «Коломенский завод» получил сертификат соответствия на тепловоз ТЭП70БС данной модификации.
С 13 марта 2018 г. началась эксплуатация тепловозов ТЭП70БС с двухпроводной системой энергоснабжения поезда для вождения электропоездов «Ласточка» ЭС2ГП в качестве состава локомотивной тяги, новая схема энергоснабжения в данном случае позволяет питать все собственные нужды электропоезда при движении по неэлектрифицированным участкам железных дорог.
С 8 июля 2019 г. эксплуатируется с составами из двухэтажных вагонов, в частности с 26 декабря 2019 г. двухэтажные поезда сообщением Москва - Симферополь - Москва обслуживается тепловозами ТЭП70БС по системе двух единиц, при этом тепловозы синхронно обеспечивают потребную мощность нагрузки электроснабжения состава.
С 25 декабря 2019 тепловозы ТЭП70БС обеспечивают регулярное пассажирское сообщение с полуостровом Крым через Крымский мост на участке Разъезд 9 км (Краснодарский край) - Джанкой (Республика Крым).
По состоянию на июнь 2019 г. тепловозы ТЭП70БС с электропоездами «Ласточка» ЭС2ГП эксплуатируются на участках Владимир — Иваново, Луга — Псков (с августа 2019 г. по выходным до станции Печоры), Каменногорск — Сортавала, а также с электропоездами «Ласточка» ЭС1П на участке Великий Новгород - Псков.
Тепловозы ТЭП70БС, по оценке локомотивных бригад, в целом отличаются от ТЭП70 лучшим уровнем комфорта и имеют более высокую безопасность в случае столкновения, однако надёжность и качество сборки отдельных машин вызывает нарекания. Кроме того, отмечается, что тепловоз ТЭП70БС имеет худшую динамику разгона, особенно с лёгкими поездами, по сравнению с ТЭП70. Последнее обстоятельство привело к тому, что некоторые поезда с жёстким графиком, в депо, где эксплуатируются обе серии локомотивов, обслуживаются исключительно тепловозами ТЭП70
ТЭП70У
Тепловоз ТЭП70У создан на базе ТЭП70БС. Отличия сводятся к установке чуть более мощного дизель-генератора 2А-9ДГ-02 мощностью 3000 кВт вместо 2942 кВт (4080 л. с. вместо 4000 л. с.) и отсутствию системы электроотопления состава, применяющейся на тепловозах ТЭП70БС. На практике электроотопление от тепловоза по стандартной однопроводной схеме используется лишь на участках Ртищево — Кочетовка и Крымская — Анапа; на остальных участках практически не используется в силу отсутствия дроссель-трансформаторов, пропускающих большой ток в обход изолирующих стыков систем СЦБ на большинстве неэлектрифицированных линий в России.
2ТЭ70
На основе конструкции тепловозов ТЭП70 создан двухсекционный грузовой тепловоз 2ТЭ70, унифицированный по основным узлам с пассажирскими тепловозами ТЭП70У и ТЭП70БС, предназначенный для вождения грузовых поездов. Каждая секция имеет только одну кабину машиниста, а в месте сцепа секции имеют торцы с межсекционным переходом. По сравнению с ТЭП70БС и ТЭП70У, сцепная масса каждой секции увеличилась на 6 тонн — со 135 до 141 т, электрическая схема тепловоза претерпела значительные изменения, в частности, было реализовано поосное регулирование силы тяги. Был увеличен объём топливного бака, применён редуктор с большим передаточным отношением, в результате чего максимальная скорость снизилась до 110 км/ч.
Первый тепловоз впервые представлен 14 июля 2004 года. Тепловоз прошёл необходимые испытания, на машину был получен сертификат соответствия требованиям норм безопасности НБ ЖТ ЦТ 02-98 в органе по сертификации ФБУ "РС ФЖТ". В 2006 году был построен второй тепловоз, а в 2007 — ещё 10 машин. Все 12 тепловозов получили с завода двухцветную окраску из синего и серебристо-белого цветов: в синий цвет окрашивались кабины и спереди и по бокам и средняя по высоте зона боковых стен, верх и низ боковых стен окрашивался в серый. По состоянию на 2017 год, тепловозы приписаны к депо Котлас.
Проект двухсекционного грузового тепловоза на базе ТЭП70 был разработан Коломенским заводом ещё в 1980-х гг, однако МПС отдало предпочтение осваивавшемуся в то время тепловозу 2ТЭ121 Ворошиловградского тепловозостроительного завода имени Октябрьской революции (ВЗОР).
Общие сведения
Тепловозы семейства ТЭП70 — односекционные двухкабинные шестиосные локомотивы, предназначенные для вождения пассажирских поездов на неэлектрифицированных участках железных дорог колеи 1520 мм. Обновлённой версией тепловозов ТЭП70 являются тепловозы ТЭП70БС и ТЭП70У. Тепловозы 2ТЭ70 — двухсекционные локомотивы c однокабинными секциями, конструктивно унифицированные с ТЭП70У и предназначенные для вождения тяжёлых грузовых поездов.
Тепловозы ТЭП70 имели мощность дизеля 4000 л.с и позиционировались в первую очередь как замена тепловозам серии ТЭП60 с дизелем мощностью 3000 л. с. на наиболее загруженных неэлектрифицированных маршрутах, где тепловозы ТЭП60 были недостаточно мощными для вождения длинносоставных составов с требуемой скоростью. По состоянию на 2017 год они являются наиболее распространёнными пассажирскими тепловозами на территории России и ряда стран бывшего СССР. В то же время грузовой вариант тепловоза, 2ТЭ70, в связи с его большей стоимостью по сравнению с другими грузовыми тепловозами не пошёл в серийный выпуск.
Тепловозы ТЭП70 до номера 0317 включительно предусматривали возможность работы по СМЕ аналогично ТЭП60, для чего со стороны кабины «Б» (ближней к решёткам) оснащались розетками межлокомотивных соединений. В ходе мероприятий по удешевлению и упрощению конструкции тепловоза в 1990-е годы было принято решение отказаться от СМЕ, по причине того что два тепловоза в тяге достаточно редко использовались, а там где это имело место, требования к присутствию третьего члена локомотивной бригады в локомотивах, соединённых по СМЕ, сводили её преимущества на нет.
Нумерация и маркировка
Тепловозы серии ТЭП70 получали номера четырёхзначного написания, начиная с 0001. Маркировка имела вид ТЭП70-XXXX, где XXXX — номер тепловоза, и наносилась белыми буквами на чёрные номерные таблички, которые вставлялись внутрь специальных номерных стёкол на лобовой части кабины. На тепловозах опытной партии остеклённые номерные таблички располагались по центру кабины между буферными фонарями. У серийных тепловозов, начиная с 0008, центральная табличка была убрана, а вместо неё устанавливались две остеклённые номерные таблички по краям кабины под углом к буферным фонарям. На первых тепловозах обозначение серии и номера также наносилось в середине боковых стен под окнами в виде прикрепляемого к кузову объёмного текста, впоследствии такая маркировка наноситься перестала.
Тепловозы ТЭП70БС, ТЭП70У и 2ТЭ70 получали номера трёхзначного написания, начиная с 001, при этом нумерация у каждой серии была отдельной. На тепловозах ТЭП70БС обозначение серии и номер первоначально наносились над буферными фонарями: при взгляде на кабину с левой стороны над левым блоком фар указывалась серия, а над правым — номер. У первого тепловоза ТЭП70БС до 2004 года, когда он обозначался как ТЭП70А, обозначение номера отсутствовало. У тепловозов ТЭП70БС, окрашиваемых в корпоративную окраску РЖД, обозначение серии и номера были смещены к центру и стали обозначаться единой надписью в формате ТЭП70БС-XXX, где XXX — номер тепловоза. На некоторых тепловозах присутствовала и боковая маркировка, наносимая краской по центру боковых стен в верхней части под вентиляционными решётками.
У тепловозов 2ТЭ70 передняя маркировка обозначалась единым текстом через дефис, но надпись по высоте располагалась между буферными фонарями. Боковая маркировка наносилась сбоку от двери кабины со стороны, противоположной кабине.
Конструкция
Тепловоз ТЭП70 представляют собой односекционный двухкабинный локомотив. По конструкции он значительно отличается от своего предшественника ТЭП60 — принципиально иной кузов, трёхосная тележка простая, не требующая особых регулировок и «сухая», причем по плавности хода ТЭП70 является безусловным лидером среди отечественных локомотивов, также с опорно-рамным приводом III класса (полый вал, жёстко связанный с тяговым двигателем; внутри вала проходит ось колёсной пары, а колёса связаны с полым валом через резинометаллические поводки), но с нетребовательными к центровке тяговыми муфтами продольной компенсации вместо поперечной. Неэкономичный двухтактный дизель серии ДН23/30 (11Д45) (такой же, как на тепловозах М62, но с увеличенным числом цилиндров и промежуточным охлаждением) заменён четырёхтактным 5Д49. Введена более современная электропередача переменно-постоянного тока.
Кузов
Кузов тепловоза — несущий, ферменно-раскосного типа, с двумя кабинами управления. Он изготовлен из низколегированной стали и алюминиевых сплавов для каркаса и обшивки. По сравнению с тепловозами ТЭП60 форма кузова была значительно изменена — кабины и крыша стали формироваться из расположенных под наклоном различных плоскостей с резкими углами. Соотношение массы к длине снизилось с 1030 кг/м до 890 кг/м. Главные продольные балки кузова коробчатого сечения расположены по наружному контуру. В средней части рамы между тележками с нижней стороны к раме приварен топливный бак с отсеками для аккумуляторных батарей, подвешенный в пространстве между тележками.
Первые 7 тепловозов имели кузова длиной 20 470 мм по осям автосцепок и высотой 5 080 мм от уровня головок рельсов. Ширина кузова составляла 3086 мм. У серийных тепловозов ТЭП70 конструкция кузова претерпела ряд изменений — кузов стал более длинным и немного заниженным, изменилась форма и расположение ряда элементов лобовой и боковых стен. Длина тепловоза увеличилась на 1 230 мм, став равной 21 700 мм, а высота уменьшилась на 105 мм до 4 975 мм. Вместе с кузовом более длинной стала и общая колёсная база тепловоза — расстояние между осями крайних колёсных пар увеличилось на 950 мм. У тепловозов ТЭП70БС кузов получил обновлённый экстерьер и изменённое расположение и конструкцию окон, решёток и светосигнальных приборов, но размеры кузова по сравнению с серийными ТЭП70 не изменились. У тепловозов 2ТЭ70 вместо второй кабины каждой секции были установлены удлинённые боковые стены с межсекционным переходом, однако длина секций не изменилась.
Лобовые маски
Лобовая сторона кабины тепловоза спереди состоит из двух расположенных под углом друг к другу гладких панелей кузова (нижняя наклонена вперёд, верхняя — назад под меньшим углом) и расположенной снизу лицевой панели со встроенной в неё автосцепкой и метельником.
Верхнюю наклонную панель кузова почти по всей ширине и высоте занимает оконный проём с двумя лобовыми стёклами, через который осуществляется обзор пути локомотивной бригадой. До конца 30-х номеров проём лобового окна не имел вертикальной перемычки, хотя при этом стекло состояло из двух половинок, склеенных друг с другом. Впоследствии от этой схемы отказались, так как после первой зимы шов давал трещину и стекло теряло герметичность, в результате чего в середине проёма стала устанавливаться перемычка между стёклами.
Нижняя наклонная панель лобовой стороны по высоте примерно в два раза больше верхней. В её верхней части по центру под лобовыми стёклами размещён утопленный в кузов прожектор квадратной формы со скруглёнными углами, а внизу на уровне рамы имеются выступающие вперёд буферные панели с встроенными в них симметрично расположенными буферными фонарями по два с каждой стороны (белый осветительный и красный хвостовой) и номерными табличками. Буферные фонари имеют круглые лампы, выступающие вперёд; их размеры и расположение различаются у тепловозов разных выпусков. У тепловозов первого выпуска (№ 0001 — 0007) была установлена единая панель почти во всю ширину кабины с одной номерной табличкой по центру и горизонтально расположенные буферные фонари — большие белые по краям и маленькие красные ближе к центру. У тепловозов второго выпуска (№ 0008 — 0185) вместо одной широкой панели стали устанавливаться две отдельные по краям, при этом номерные таблички стали располагаться под углом с краю от буферных фонарей, а красные фонари хвостовых огней размещены под белыми. У тепловозов третьего выпуска (с № 0186) красные фонари стали устанавливаться сбоку от белых со стороны центра и стали одинакового с ними размера, за счёт чего буферные панели стали шире, но меньше по высоте.
На тепловозах ТЭП70БС, ТЭП70У и 2ТЭ70 выступающие вперёд буферные панели с номерными табличками были полностью ликвидированы, блоки фонарей утоплены в корпус, а лампа прожектора перенесена из-под лобовых стёкол в передний скат крыши над лобовыми стёклами, при этом корпус прожектора стал незначительно выступать из-под ската. Как и у ТЭП70 третьего выпуска, белый и красный фонари имели одинаковый размер и располагались горизонтально. На первых тепловозах ТЭП70БС, ТЭП70У и 2ТЭ70 устанавливались галогенные лампы фонарей, утопленные внутрь и прикрытые защитными стеклом, позднее стали устанавливаться светодиодные лампы. Затем стали устанавливаться фонари изменённой конструкции без внешнего стекла, незначительно выступающие из-под поверхности кузова.
Под нижней наклонной стенкой по торцам локомотива ниже уровня рамы расположена вертикальная лицевая панель, переходящая в наклонный метельник с треугольными вырезами. По центру верхней части метельника расположены автосцепки СА-3, ось которых находится на высоте 1060 мм от уровня головок рельс. По бокам от них у тепловозов ТЭП70 до номера 0317 у ближней к решёткам кабины находятся розетки для сцепления по СМЕ. Под автосцепкой в вырезах метельника находятся шланги пневматических магистралей. У тепловозов ТЭП70БС на нижней лицевой панели с левой стороны (правой при взгляде на тепловоз) сбоку от автосцепки размещаются розетки электропитания поезда.
У тепловозов 2ТЭ70 вместо одной из кабин (со стороны решёток) имеется прямая торцевая стена с межсекционным переходом в виде балонных суфле с переходной площадкой.
Боковые стены
Боковые стены тепловоза гладкие и вертикальные. По бокам кабин машиниста с обеих сторон имеются окна с наклонной передней частью. Окна по бокам кабины у ТЭП70 разделены на две части, задняя часть может открываться сдвигом стекла вперёд. У первых семи тепловозов опытной партии открывающееся и глухое стёкла разделялись вертикальным резиновым уплотнителем, у серийных появилась жёсткая металлическая наклонная планка-разделитель. У тепловозов ТЭП70БС-001, 059 и начиная с 063, боковые окна кабины машиниста также состоят из двух частей — глухой передней и открывающейся задней, в то время как на ТЭП70БС номеров 002—062 (кроме 059), ТЭП70У и 2ТЭ70 сохранена только задняя открывающаяся половинка. За окнами с обеих сторон расположены одностворчатые поворотные двери для входа локомотивной бригады. Дверные створки снабжены стёклами. Для подъёма бригады с уровня насыпи под дверями имеются боковые вертикальные лестницы.
В пространстве между входными дверями в боковых стенах располагаются окна и вентиляционные решётки машинного отделения, конструкция которых менялась в процессе выпуска. Так например первые семь опытных тепловозов с каждой стороны имели шесть стёкол, расположенных группами по 2 симметрично относительно обоих кабин. У серийных тепловозов окна были смещены вниз и оставлены только в количестве пяти, над ними, а также сбоку со стороны кабины Б (ближней к вентиляционным агрегатам системы охлаждения) появились вентиляционные решётки. С началом выпуска тепловозов ТЭП70БС у первого из них осталось всего три окна, а начиная со второго тепловоза все окна в машинном отделении были полностью ликвидированы. Расположение вентиляционных решёток при этом не изменилось.
Крыша
Крыша тепловоза горизонтальная по центру над машинным отделением, по бокам и спереди над кабинами она имеет широкие наклонные скаты, переходящие затем в узкие скаты, расположенные в одной плоскости с лобовыми и торцевыми стенами. В верхней горизонтальной части крыши с одной из сторон тепловоза вырезаны решётки вентиляторов системы охлаждения двигателя, по бокам наклонных скатов также вырезаны вентиляционные решётки. В крышу тепловоза встроена выхлопная труба.
Тележки
Тепловоз имеет две трёхосные моторные бесчелюстные тележки. Тележки имеют двухступенчатое рессорное подвешивание: в первой (буксовой) ступени рама тележки опирается на буксы колёсных пар, во второй (кузовной) ступени кузов опирается на рамы двух тележек. Диаметр колёсных пар по кругу катания составляет 1220 мм.
Тележки опытных тепловозов
Тележки первых семи тепловозов по конструкции во многом аналогичны тележкам ТЭП60 и отличаются от них в основном только большей длиной, что обусловлено увеличением диаметра колёс по сравнению с предшественниками. Рамы этих тележек сварены из штампованных элементов. Длина рамы тележки возросла на 200 мм, однако размеры между осями колёсных пар остались прежними: между осями передней и средней колёсных пар — 2400 мм, между осями средней и задней — 2200 мм, полная колёсная база — 4600 мм.
Во второй ступени подвески нагрузка от кузова на раму тележки передаётся через две главные маятниковые опоры в середине шкворневых балок и четыре пружинные боковые опоры, установленные в приваренных к боковинам рамы тележки с внешней стороны кронштейнах в зонах между осями. Нагрузка на каждую главную опору приходится составляет примерно 95 500 Н, прогиб одного резинового конуса под нагрузкой — около 15 мм. Нагрузка на каждую боковую опору в два раза меньше, чем на главную. Статический прогиб боковых пружин под этой нагрузкой для компенсации боковых качений составляет 98 мм. Устойчивость кузова в поперечном направлении обеспечивают пружинные возвращающие аппараты, установленными между проушинами главных опор и кузовом.
В первой ступени подвески нагрузка от рамы тележки на колёсные пары передаётся с помощью концевых и средних цилиндрических пружин и листовых рессор, сбалансированных друг с другом. Концевые пружины и рессоры воспринимают нагрузку через резиновые амортизаторы: кольцевые над пружинами и прямоугольные над хомутом рессоры. Рессоры через рессорные балансиры нагружают соседние пружины, установленные в гнёздах двуплечих подбуксовых балансиров, которые в свою очередь подвешены с помощью валиков на корпусах букс и передают на них нагрузку. Вторые концы балансиров крайних букс нагружены концевыми пружинами. Статический прогиб цилиндрических пружин и листовых рессор составляет 94 мм.
Тяговые электродвигатели имеют опорно-рамное подвешивание и размещены так же, как в челюстной тележке: два редукторами в одну сторону, третий — в противоположную. Тяговый момент от двигателя к колёсным парам передаётся через редуктор со специальным механизмом, позволяющим одновременно компенсировать вертикальные перемещения двигателя относительно оси колёсной пары. Передаточное отношение редуктора составляет 78 : 25 = 3,12.
Тяговые и тормозные усилия от колёсных пар к раме кузова и автосцепке передаётся буксами, связанными с рамой тележки буксовыми поводками с резиновыми элементами. Валики поводков закреплены в специальных клиновых пазах корпусов букс и кронштейнов рамы тележки. От рамы тележки тяговое усилие передаётся через специальные закалённые сухари на стойках главных опор кузову, а затем на автосцепку.
Тормозное оборудование тележки включает четыре тормозных цилиндра диаметром 254 мм (10"), каждый из которых через систему рычажной передачи тормоза действует на три тормозные колодки, то есть на две тормозные колодки одного колеса и на одну колодку смежного колеса. Рычажная передача тормоза позволяет устанавливать чугунные или композиционные колодки. При ручном торможении осуществляется прижатие колодок к передней колёсной паре с двух сторон и к смежной с ней с одной стороны.
Тележки серийных тепловозов
На серийных тепловозах ТЭП70, начиная с восьмого номера, стали применяться тележки изменённой конструкции. Рама тележки имеет сварную конструкцию и несколько отличается по исполнению, была изменена конструкция подвески. Расстояние между осями колёсных пар тележки также уменьшилось — между передней и средней оно составило 2300 мм, средней и задней — 2000 мм, полная колёсная база — 4300 мм.
Во второй ступени подвески нагрузка от кузова передаётся на раму тележки через восемь цилиндрических пружин, установленных на боковинах рамы тележки (по четыре с каждой стороны) вместо резиновых центральных опор и пружинных боковых опор с поверхностями трения. Пружины второй ступени подвески обеспечивают одновременно упругую связь при поперечных и угловых перемещениях тележки относительно кузова. Статический прогиб пружин составляет 113 мм. В первой ступени подвески нагрузка от рамы тележки на колёсные пары вместо листовых рессор передаётся через пружины индивидуального подвешивания с прогибом пружин в 57 мм, то есть в два раза меньше, чем во второй ступени. Ввиду увеличения общего статического прогиба рессорного подвешивания от 104 до 170 мм, для сохранения демпфирующих свойств подвешивания, обеспечивавшихся на первых тепловозах листовыми рессорами, на новых тепловозах во второй ступени установлены гидравлические амортизаторы: по два вертикальных и одному горизонтальному с каждой стороны. В первой ступени амортизаторы отсутствуют.
Относительные перемещения тележки и кузова в поперечном направлении возможны благодаря упругому шкворневому устройству. Максимальное перемещение шкворня в этом направлении составляет 60 мм, из которых 30 мм относится к свободному ходу и 30 мм — к упругому ходу со сжатием пружины шкворневого устройства. Включение пружины шкворневого устройства при отклонении кузова свыше 30 мм позволяет обеспечивать нелинейную зависимость возвращающей силы от перемещения.
Тяговые электродвигатели имеют опорно-рамное подвешивание и размещены в одном направлении позади осей колёсных пар, друг за другом. Привод колесной пары односторонний. Вращающий момент от вала двигателя к колёсной паре передается с помощью редуктора, включающего зубчатую передачу, поводки с резинометаллическими шарнирами и трубу с двумя приводными фланцами по концам. Передаточное отношение редуктора осталось прежним.
Тяговые и тормозные усилия от колёсных пар к раме кузова и автосцепке передаётся буксами, связанными с рамой тележки буксовыми поводками с резиновыми элементами, как и у тележек опытных тепловозов. От рамы тележки тяговое усилие передаётся на раму кузова через низко опущенный до уровня осей колёсных пар шкворень.
Тормозное оборудование тележки включает шесть тормозных цилиндров со встроенными регуляторами выхода штока вместо четырёх, индивидуальные рычажные передачи, обеспечивающие двустороннее нажатие тормозных колодок, и гребневые колодки. При ручном торможении к бандажам прижимаются колодки только одной колёсной пары.
Тележки тепловозов ТЭП70БС, ТЭП70У и 2ТЭ70 получили ряд усовершенствований. В частности, в обоих ступенях подвески были применены гидравлические амортизаторы, которые уменьшают на 25 % коэффициент вертикальной динамики буксовой ступени. Общий статический прогиб составляет менее 160 мм. Была усовершенствована конструкция узлов опорно-рамного подвешивания тяговых двигателей, что исключает необходимость гидрозатяжки креплений. Горизонтальные гидравлические амортизаторы были вынесены из-под кузова в удобное для обслуживания место..
Интерьер
Кабина тепловоза рассчитана на управление тепловозом локомотивной бригады из двух человек — машиниста и помощника. По конструкции она значительно отличается от кабины ТЭП60. Ручной тормоз расположен на задней стенке кабины, благодаря чему установлен цельный пульт в виде стола, в средней части которого имеется выступ, в котором находится коробка прожектора. В правой части кабины расположен пульт управления и кресло машиниста, в левой — кресло помощника.
Пульт управления машиниста тепловоза ТЭП70 состоит из двух плоских панелей серого цвета — горизонтальной с контроллером и основными переключателями перед машинистом и наклонной в передней части кабины, на которой расположены стрелочные измерительные приборы, сигнальные лампы и ряд переключателей. Контроллер машиниста имеет рукоятку штурвального типа и расположен по центру прямо перед машинистом, благодаря чему управлять им можно обеими руками. С ТЭП 70 № 0220 установлен совмещенный контроллер машиниста типа КМ-2202, вместо двух контроллеров: поездного — КВ-1554 и электрического тормоза — КВ-0551. В левой части пульта управления находится радиостанция. Прямо перед контроллером на наклонной панели установлены (слева направо): амперметр тягового тока, амперметр ЭДТ, указатель задатчика скорости ЭДТ (на поздних номерах отсутствует, подобный пульт на фото ниже), манометр тормозных цилиндров, манометр тормозной и питательной магистрали, и манометр уравнительного резервуара. Ниже, слева установлены 2 комплекта приборов для контроля воды и масла дизеля (термометры и манометры). С тепловоза ТЭП70 № 515 имеется тумблер переключения показаний температуры воды горячего и холодного контура. Включение ступеней ослабления поля может производиться как в автоматическом режиме, так и в ручном, для чего предусмотрены тумблера на пульте. Ручное управление ослаблением поля позволяет выбирать наиболее экономичный режим ведения поезда, так как КПД электрических машин зависит от напряжения и силы тока. Справа от пульта управления расположены пневматические тормозные краны усл. № 395 и 254, а на углу между лобовым и боковым стёклами подвешен блок индикации комплексного локомотивного устройства безопасности (КЛУБ). Ранее устанавливались скоростемеры 3СЛ2М и КПД-3. Часть переключателей и приборов (включая вольтметр тяги) расположена на пульте помощника машиниста. С № 0272 с завода устанавливается второй комплект радиостанции типа 42РТМ — 4М.
Пульт управления тепловоза ТЭП70БС, ТЭП70У и 2ТЭ70 претерпел значительные изменения в дизайне и оснащении — он стал шире размером и получал вогнутый дугообразный край перед машинистом. В наклонной дальней части пульта с левой стороны и по центру были установлен цифровой дисплей микропроцессорной системы управления и диагностики, обеспечивающей информирование машиниста о состоянии тепловоза и его параметрах; по центру — широкий дисплей системы КЛУБ, визуализирующий показания локомотивной сигнализации и скоростемера, с правой стороны которого расположена панель с переключателями; справа — два двухстрелочных манометра пневматической системы: манометр давления в тормозной и питательной магистралях и манометр давления в тормозных цилиндрах первой и второй тележек. В горизонтальной части пульта управления установлены переключатели, расположенные, как и сам пульт, дугообразно. Контроллер машиниста расположен в левой части пульта справа от радиостанции и вместо штурвала выполнен в виде компактной рукоятки, поворачивающейся вперёд-назад в вертикальной плоскости. У пульта управления двухсекционного 2ТЭ70 по сравнению с ТЭП70БС имеются две дополнительные кнопки для дизеля второй секции. Для комфортных условий работы кабина машиниста стала оснащаться системой кондиционирования, вентиляции и отопления.
Машинное отделение
В машинном отделении довольно просторно, высоковольтная камера, расположенная за первой кабиной, имеет проход с обеих сторон. За ней находятся ВУ и УВВ, далее ЦВС, а за ЦВС — тяговый генератор и дизель. На другом конце дизеля укреплены насосы и гидронасосы. В шахте холодильника установлены мотор-компрессор, фильтры масла, пожарный пенообразователь и маслопрокачивающий насос дизеля. Воздух, засасываемый дизелем с обеих сторон тепловоза через находящиеся под крышей жалюзи, проходит через восьмигранные сетчатые кассеты, которые нижней половиной погружены в масляные ванны, а через верхнюю половину проходит воздух. Для смачивания кассет предусмотрен пневматический привод, проворачивающий их на 45 градусов за один ход. Автоматическая работа привода устроена весьма оригинально — он срабатывает при каждом включении мотор-компрессора.
Силовая установка и электропередача
Конструкция силовой установки и электропередачи такая же, как у тепловозов 2ТЭ116 и ТЭМ7 — дизель 5Д49 приводит во вращение два масляных насоса (первой и второй ступени), два водяных насоса (первого контура, охлаждающего дизель, и второго контура, охлаждающего масло дизеля и наддувочный воздух), две вспомогательных электромашины (коллекторный стартёр-генератор и однофазный синхронный возбудитель) и, через упругую муфту, тяговый синхронный генератор (ГС), имеющий на статоре две трёхфазных звезды, сдвинутых одна относительно другой на 30 электрических градусов, что вдвое снижает пульсации выпрямленного тока в цепях ТЭДов. Ток из цепи управления (напряжение 110 В, вырабатываемое стартёр-генератором) подаётся на ротор возбудителя, выработанный возбудителем переменный ток выпрямляется управляемым выпрямителем возбуждения УВВ (УВВ собран из тиристоров и позволяет в процессе выпрямления регулировать напряжение, управляется УВВ блоком управления возбуждением) и подаётся на ротор ГС.
Выработанное генератором переменное напряжение выпрямляется в выпрямительной установке ВУ, собранной из диодов, и через поездные контакторы подаётся на шесть параллельно соединённых тяговых двигателей. Также в силовой цепи имеются пневматический реверсор и два контактора ослабления поля, позволяющие получить две ступени ослабления возбуждения. Реверсором управляет машинист, а контакторы ОП включаются как автоматически через реле перехода (каждое на свою ступень), контролирующие ток и напряжение ТЭД, так и вручную. Система управления возбуждением электронная, контролирует ток и напряжение тягового генератора, нагрузку дизеля с помощью установленного в регуляторе дизеля индуктивного датчика и другие параметры.
Вспомогательное оборудование
Вспомогательных машин на тепловозе 4 — установка центрального воздухоснабжения ЦВС, мотор-компрессор и два вентилятора холодильника. ЦВС представляет собой высокоэффективный осевой (аксиальный) вентилятор с лопаточными неподвижными направляющим и спрямляющим аппаратами, обеспечивающий воздухом все шесть тяговых двигателей, ГС, ВУ и УВВ. Мотор-компрессор ПК-5,25 с номинальной частотой вращения 1450 об/мин и подачей 5,25 м3/мин, установленный также на промышленной модификации тепловоза ТЭМ7, маневровом тепловозе ТГМ6 и украинском электровозе ДЭ1, на ТЭП70 имеет электропривод от коллекторного двигателя. Питается этот двигатель от стартёр-генератора постоянным током напряжением 110 В. Вода дизеля охлаждается в холодильнике, обдуваемом двумя вентиляторами, что получают вращение от девятицилиндровых аксиально-поршневых гидродвигателей, питающихся маловязким маслом под давлением до 220 кг/см2. Создаётся это давление двумя приводимыми от дизеля гидронасосами. Эта система гидростатического привода позаимствована у ТЭП60.
Эксплуатация
Опытные тепловозы ТЭП70 первого типа поступили в депо Орша Белорусской железной дороги и водили пассажирские поезда на участках Орша — Гомель, Орша — Новосокольники, Орша — Овруч и Орша — Брест. При этом они расходовали на 10-12 % меньше топлива по сравнению с тепловозами ТЭП60. Тепловоз ТЭП70-0005 прошёл также теплотехнические испытания на кольце ВНИИЖТа и динамические испытания на участке Белореченская — Майкоп Северо-Кавказской железной дороги. В связи со значительными отличиями от серийных машин, что усложняло ремонт, тепловозы проработали с пассажирскими поездами весьма непродолжительное время до 1982 года, после чего были отстранены от эксплуатации.
Впоследствии тепловоз № 0001 в 1986 году был продан Лубенской лакокрасочной фабрике (Южная железная дорога), на которой использовался в качестве электростанции, а тепловозы 0004 — 0007 переданы на Октябрьскую железную дорогу в путевые машинные станции Решетниково (ОПМС-1) и Горы (ПМС-28) для вождения служебных поездов, где они не подвергались высоким эксплуатационным нагрузкам. В период 1990-х годов все тепловозы с номерами 0001—0006 были списаны и порезаны. Тепловоз 0007 был сохранён для истории и передан в Музей Октябрьской железной дороги в Санкт-Петербурге.
Серийные ТЭП70
Первая партия серийных тепловозов ТЭП70 второго типа (0008-0032) поступила на Среднеазиатскую железную дорогу (Узбекистан) в депо Ташкент. Часть машин со Среднеазиатской в конце 80-х — начале 90-х годов были переданы в путевые машинные станции Октябрьской ЖД и на Южную дорогу, куда поступали последующие тепловозы. Из тепловозов, переданных на Октябрьскую, на данный момент не осталось ничего (за исключением кабины ТЭП70-0183, заимствованной с ТЭП70-0023), отдельные тепловозы Южной железной дороги ещё остались в работе. Самый первый тепловоз второго выпуска был сохранён и передан в Ташкентский музей железнодорожной техники.
Затем тепловозы второго выпуска, начиная с 0033, поступали в основном на Октябрьскую железную дорогу (Россия) и Южную железную дорогу (Украина). Впоследствии часть этих тепловозов была передана в другие депо России и Украины. Отдельные небольшие партии тепловозов ТЭП70 второго выпуска поступили в Казахстан в депо Алма-Ата.
Начиная с тепловозов 0180-х номеров, практически одновременно с началом выпуска тепловозов третьего типа, тепловозы стали поступать и на многие другие дороги России и стран бывшего СССР. Большая часть ТЭП70 предназначалась для России. Значительная часть ТЭП70 поступила в Белоруссию (преимущественно тепловозы 200-х и 300-х номеров, отдельные 400-е) и Латвию (200-е номера); небольшие партии тепловозов 300-х номеров поступили в Литву и Эстонию, а 190-х — в Казахстан.
В процессе эксплуатации тепловозов постоянно происходила их передача между депо и даже между странами. Более подробные сведения распространения тепловозов по странам приведены ниже.
ТЭП75
Тепловоз ТЭП75 является опытным пассажирским односекционным локомотивом, спроектированным по техническому заданию МПС СССР и построенным в 1976 году в количестве двух единиц, конструкция механической части и ряда оборудования которого перешла на тепловозы ТЭП70 серийного исполнения (с № 0008). От последних отличается применением в полтора раза более мощной силовой установки — двадцатицилиндрового дизеля 1Д49 мощностью 4413 кВт (6000 л.с). Тепловоз ТЭП75 был призван заменить в эксплуатации эквивалентные по мощности двухсекционные тепловозы 2ТЭП60 и предназначался для скоростного вождения длинных пассажирских составов, где мощности одного ТЭП70 было бы недостаточно и в то же время не требовался большой сцепной вес для преодоления уклонов.
По конструкции механической части отличались от ТЭП70 первого выпуска кузовом иной конструкции, немного удлинённым и заниженным, а также тележками новой конструкции, вобравшими передовые на тот момент технические решения, включая вторую ступень рессорного подвешивания, выполненную с применением опор типа «Флексикойл». Новая тележка показала высокие динамические свойства в прямых участках при скоростях до 200 км/ч, а также в пологих кривых. Тепловоз ТЭП75 серийно не строился, так как из-за слишком большой массы дизель-генератора осевая нагрузка превысила установленную заказчиком величину на 1,5 т. В связи с этим работа над шестиосным тепловозом была прекращена и начато проектирование тепловоза ТЭП80 с дизелем мощностью 6000 л. с. и двумя четырёхосными тележками.
Опытные тепловозы некоторое время испытывались на Московской и Северо-Кавказской железной дороге, а позднее поступили в опытную эксплуатацию в депо Ленинград-Варшавский. Локомотив № 0001 был отставлен от работы в 1991 году и утилизирован. Тепловоз № 0002 эксплуатировался в поездной работе до начала 1990-х, после чего был передан МГП «Строитель»; был разбит в 1996 году на подъездном пути станции Кушелевка в результате самопроизвольного ухода. В итоге машины данной серии не сохранились.