Основные конструктивные особенности и техническая характеристика тепловоза ТУ2

Тепловоз ТУ2 (рис. 1 и 2) предназначен для обслуживания грузовых и пассажирских поездов на железных дорогах, имеющих ширину колеи 750 мм. Кузов тепловоза установлен на деє двухколсесные тележки, у которых все оси ведущие. На каждую тележку рама кузова опирается тремя точками: шаровой пятой и двумя боковыми пружинными скользунами

Рис. 1. Тепловоз ТУ2

В передней и задней частях кузова расположены кабины машиниста, а в средней — машинное отделение. В кабинах находятся посты управления (рис. 3), на которых размещены приборы управления тепловозом и контроля за работой отдельных агрегатов. Для обогрева кабин в зимнее время установлены калориферы.

В машинном отделении размещены: дизель-генераторная установка (состоящая из дизеля 1Д12 и спаренного с ним через гибкую или пальцево-втулочную муфту главного генератора), компрессор, холодильник с вентилятором, высоковольтная камера, котел-подогреватель и другие вспомогательные агрегаты. Воздух в дизель поступает по воздуховодам через фильтры типа мультициклон. Отработавшие газы по двум выпускным охлаждаемым коллекторам через глушители выбрасываются в атмосферу.

Рис. 3. Пост управления тепловозом:

1— рукоятка контроллера машиниста; 2 —кнопочный выключатель; а — пуск дизеля первого тепловоза; б—управление общее; в—отключатель реле перехода; г—освещение кабины; д—отключатель буферных фонарей кабины № 1; е — отключатель буферных фонарей кабины 2: ж — вспомогательный топливный насос второго тепловоза; з—вспомогательный топливный насос первого тепловоза; и — отключатель-возбуждения главного генератора; к—пуск дизеля второго тепловоза: з—воздушный манометр; 4 — кран машиниста; 5 — кран прямодействующего тормоза; 6 — амперметр главного генератора; 7 — кнопки включения прожектора: л—яркого, м—тусклого; в —масляный манометр; 9 — масляный термометр: 10— водяной термометр: 11 — амперметр зарядки аккумуляторной батареи

Главный генератор — постоянного тока со смешанным возбуждением и самовентиляцией. Ток, вырабатываемый главным генератором, питает тяговые электродвигатели, которые передают вращение через цилиндрическую зубчатую передачу колесным парам тепловоза. Главный генератор используется также для пуска дизеля. При этом он работает в режиме электродвигателя, получая питание от аккумуляторной батареи, расположенной под холодильной установкой.

От вала главного генератора через распределительный редуктор вращение передается: вентилятору холодильника, компрессору, вентилятору охлаждения тяговых электродвигателей передней тележки, возбудителю и вспомогательному генератору. Вентилятор охлаждения тяговых электродвигателей задней тележки приводится во вращение от переднего конца коленчатого вала дизеля. Вспомогательный генератор предназначен для питания электроэнергией цепей управления и освещения, а также вспомогательных агрегатов тепловоза. Возбудитель питает электроэнергией независимую обмотку возбуждения главного генератора.

Холодильник тепловоза состоит из двух водяных и трех масляных радиаторов и осевого вентилятора, приводимого во вращение через фрикционную муфту и конический редуктор.

В средней части тепловоза, под кузовом, расположен топливный бак. На тележках у каждого колеса тепловоза установлены бункера пневматических песочниц. Тепловоз оборудован пневматическим прямодействующим тормозом, пневматическими стеклоочистителями и стеклообогревателями лобовых окон кабин машиниста. По тяговым качествам тепловоз ТУ2 является самым мощным среди мотовозов и тепловозов, эксплуатирующихся на наших железных дорогах с шириной колеи 750 мм. При трогании с места он развивает силу тяги до 8 500 кг (рис. 4 и 5) и обеспечивает движение поезда весом 375 т по подъему 9°/00 со скоростью 12 км/ч.

Максимальное значение к. п. д. тепловоза, равное 26%, достигается на 6-й позиции контроллера машиниста при скорости V = 20 км/ч. Наибольший к. п. д., реализуемый на 8-й позиции контроллера, составляет около 25%.

Кривые силы тяги и величина к. п. д. получены в результате паспортных испытаний тепловоза ТУ2, проведенных Всесоюзным научно-исследовательским институтом железнодорожного транспорта.

ТЕХНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ТЕПЛОВОЗА ТУ2

• Тип ............................................................... С двумя постами управления и электрической передачей
• Род службы ........................................................ Грузовой, пассажирский и маневровый
• Осевая формула .................................................... 2-0-2
• Число ведущих осей ................................................ 4
• >> тележек ........................................................ 2
• Мощность силовой установки ........................................ 200 л. с.
• Конструкционная скорость .......................................... 50 км/ч
• Вес служебный при полной экипировке ............................... 32 000кг
• Давление на рельс от каждой оси ................................... 8 000 >>
• Запас топлива ..................................................... 700 >>
• >> масла в системе ................................................ 120 >>
• >> воды в системе охлаждения с котлом-подогревателем .............. 185 >>
• >> песка .......................................................... 200 >>
• Наименьший радиус проходимых кривых ............................... 50 м

Габаритные размеры

Тепловоз вписывается в габарит .... «В>> ОСТ 10167—39

Наибольшая высота от головки рельса 3 470 мм >>

ширина по выступающим частям ................. 2 450 >>

Длина по буферам ударно-тяговых приборов 10 740 >>

Расстояние между пятами тележек . . . 5 000 >>

Колесная база тележки......... 1 700 >>

Диаметр колеса но кругу катания . . . <Х>0 >>

Колея......... 750 >>

Наименьшее расстояние от головки рельса до кожуха зубчатой передачи при новом бандаже "........... 100 >>

дизель

Марка...... .......... 1Д12

Количество.............. 1

Тип...................Четырехтактный, бескомпрессориый со струйным распиливанием топлива, без наддува

Число цилиндров............ 12

Расположение цилиндров ........ V-образное, под углом 60'

Порядок нумерации цилиндров .....От механизма передачи к маховику дизеля

Ход поршня:

левого ряда.............. 180 мм

правого ряда (с прицепными шатунами) ................ 136,7 >>

Диаметр цилиндра ........... 150 >>

Номинальная (длительная) мощность при 1 500 об/мин коленчатого вала .... 300 л. с.

Максимальная мощность (в течение 2 ч непрерывной работы) ......... 330 л. с.

Направление вращения коленчатого вала . Против часовой стрелки, если смотреть со стороны генератора

Максимальное число оборотов в минуту коленчатого вала дизеля на холостом ходу ................. 1 560 об/мин

Минимальное устойчивое число оборотов в минуту коленчатого вала дизеля на холостом ходу............. 500 об/мин

Порядок работы цилиндров.......1л—бпр—5л—2пр—Зл — 4пр—6л— 1 пр— 2л—5пр—4 л—Зпр

Часовой расход топлива при работе на номинальной мощности не более ... 60 кг/ч

Часовой расход масла при работе на номинальной мощности не более..... 3,6 кг/ч

Рабочий объем цилиндров ........ 38,8 л

Степень сжатия............. 14—15

Соединение маховика дизеля с генератором ......' . . ........Гибкой или пальцево-втулочной муфтой

Давление сгорания..........Не более 75 кг 1см?

Топливо................ДЗ, ДП, ДС, ДА (ГОСТ 4749—49), заменитель—дизель-ное автотракторное марок Л и 3 (ГОСТ 305-42)

Масло . . .......Авиационное марки МК-22 или МС-20 (ГОСТ 1013—49), допускается масло марки МТ-16П (ГОСТ 6360-52)

Топливоподкачивающий насос...... Коловратный БНК-12ТК

Привод к насосу ............ Механический от дизеля

Топливный фильтр ........... Войлочный

Давление подачи топлива после топливного фильтра ............. 0,7—0,8 кг/сжа

Топливный насос высокого давления . . Двенадцатиплунжерный, блочный

Угол опережения подачи топлива до в.м.т. в градусах угла поворота коленчатого вала.................. 24—20°

Отношение числа оборотов кулачкового вала топливного насоса к числу оборотов коленчатого вала........ 0,5

Форсунка ............... Закрытая

Затяжка пружины форсунки ...... 210 кг/еж2

Регулятор................Всережимный, центробежный, непосредственного дей ствия с регулируемой степенью неравномерности

Система смазки ............. Циркуляционная под давлением

Масляный насос............. Шестеренчатый, трех секционный

Привод к насосу ........... Механический от дизеля

Производительность масляного насоса при давлении 6,5 кг/сж2, температуре масла 90°С и числе оборотов коленчатого вала я = 1 500 об/мин ........Не более 3 900 л/ч

Давление масла в главной магистрали после масляного фильтра......... 6—9 кг/сма

Температура масла, входящего в дизель:

рекомендуемая ............ 60—75°С

максимально допустимая ....... 80JC

минимально допустимая........ 40ЭС

Температура масла, выходящего из дизеля:

рекомендуемая ............ 80—90 С

максимально допустимая ....... 95"С

Охлаждение масла в системе ......Циркуляционное, в воздушных масляных радиаторах Ручной маслопрокачивающий насос . . . Поршневой, двустороннего действия

Производительность ручного насоса при температуре масла 50—60'С.....Не менее 2,5 л за 100 полных ходов поршня

Охлаждение дизеля...........Водяное, принудительное, по замкнутой системе

Водяной насос .............Центробежный с приводом от дизеля

Привод к насосу ............ Механический

Охлаждающая вода...........Пресная, прокипяченная, с добавлением хромпика и соды

Производительность водяного насоса при числе оборотов валика 2 250 в минуту и противодавлении 0,4 кг/см2...... Не менее 450 л/мин

Температура воды, входящей в дизель: нормальная на эксплуатационных режимах ................ 65-753С минимально допустимая........ 503С

Температура воды, выходящей из дизеля, не более.............. 953С

Пуск дизеля..... .....Электрический от аккумуляторной батареи

Обозначение сторон дизеля 1 ......Сторона, к которой присоединен генератор, называется задней, противоположная — передней

Холодильник

Тип радиаторов для воды и масла Трубчатый, ребристый

Число радиаторов для воды....... 2

>> >> >> масла ..... 3

Наружная поверхность охлаждения водяных радиаторов............ 106 м2

Наружная поверхность охлаждения масляных радиаторов........... 13,5 м2

Тип вентилятора Осевой, восьмилопастный

Число оборотов вентиляторного колеса (при 1 500 сб/мин коленчатого вала дизеля) ................. 1 500 об/мин

Главный генератор

Тип................... МПТ-49/25-3

Возбуждение ..............Смешанное (обмотки:

независимая, шунтовая и противокомпаундная)

Номинальное напряжение ....... 450 в

Ток:

длительный.............. 434 ачасовой................ 480 >>

Номинальная мощность при 1 500 об/мин коленчатого вала дизеля ....... 195 кет

Возбудитель

Тип................... ПН-28,5

Возбуждение ............. Смешанное

Номинальная мощность........ 2 кет

Напряжение............... 115 в

1 Правая и левая стороны определяются со стороны, противвположнсй той, к которой присоединен генератор.

Вспомогательный генератор

Тип.................. ПН-28,5

Число оборотов (при 1 500 об/мин коленчатого взла дизеля)......... 2 860 об/мин

Напряжение номинальное ........ 75 в

Возбужение.............. Смешанное

Вентиляция ............... Самопентиляция

Ток номинальный........... 23 а

Мощность................ 1,7 кет

Тяговый электродвигатель

Тип................... ДК-806А

Возбуждение .............. Сериесное

Вентиляция.............. Независимая

Ток длительный............. 200 а

>> часовой............... 240 >>

Напряжение............... 275 в

Мощность номинальная......... 55 кет при часовом режиме..... 62 >>

Максимальное число оборотов...... I 650 об/мин

Шунтирование поля.......... 40%

Переход тяговых электродвигателей: с полного поля на ослабленное при скорости ................ 27—28 км/ч с ослабленного поля на полное при скорости ................ 20—21 >>

Подвеска ................ Опорно-осевая

Привод от тягового электродвигателя к осям.................Посредством одноступенчатой цилиндрической зубчатой передачи (односторонней)

Передаточное число зубчатой передачи . 72/13-5,54

Зуб...................Коррегированный прямой, модуль 9

Охлаждение тяговых электродвигателей

Тип вентилятора ............ Центробежный, 0 300 мм

Число вентиляторов........... 2

Напор воздуха для охлаждения тяговых электродвигателей при шестом положении рукоятки контроллера ...... Не менее 10 мм вод. ст.

Число оборотов вентилятора (при 1 500 об/мин коленчатого вала дизеля) 1 500 об/мин

Аккумуляторная батарея

Тип...................6СТЭН-140М или 6МСТ-140

Количество аккумуляторных батарей на тепловозе ............... 5

Напряжение одной аккумуляторной батареи .................. 12 в

Общее напряжение аккумуляторной батареи................. 60 в

Номинальная емкость аккумуляторной батареи (при 20-часовом разряде) . . . 140 а-ч

Разрядный ток максимальный...... 420 а

Компрессор

Тип................... Э-400

Производительность при 1 500 об/мин коленчатого вала дизеля ........ 0,7 мх/мин

Число ступеней............. 1

>> цилиндров ............ 2

Электродвигатель топливного насоса

Тип................... ПН-2,5

Мощность................ 0,2 кет

Число оборотов............. 1 740 об/мин

Напряжение............... 75 в

Электродвигатель калорифера

Тип................... М38

Мощность............... 45 вт

Напряжение............... 12 в

Пневматический тормоз

Количество тормозных осей локомотива . 4

Торможение............... Одностороннее

Тип тормоза (локомотивного) ......Прямодействующийи ручной

Крйн машиниста (локомотивного тормоза) Золотниковый типа 4ВК

Число тормозных цилиндров ......2 (по одному на каждую тележку)

Кран машиниста............ Сист. Казанцева

Котел-подогреватель

Тип...................Водогрейный, форсуночный

Теплопроизводительность ........ До 20 000 кал/ч

Топливо................. дизельное

Расход топлива............. 6—7 л/ч

Мощность, потребляемая вспомогательными агрегатами при 1 500 об/мин коленчатого вала дизеля

Компрессор ............... 8 л. с.

Вентилятор холодильника ........ 21 >>

Вентиляторы охлаждения тяговых электродвигателей (два)............ 2 >>

Возбудитель и вспомогательный генератор 4 >>

Всего ... 35 л. с.

Вес агрегатов, основных узлов и деталей тепловоза ТУ2 в кг

дизель 1Д12 .................... 1800

Крышка головки блока............. 22

Головка блока ................... 50

Рубашка цилиндров с гильзами.......... 74

Блок цилиндров.................. 156

Нижняя часть картера ............... 88

Верхняя >> >> ............... 275

Коленчатый вал................... 87

Топливный насос в сборе.............. 34

Коллектор выпускной ................ 21

Глушитель ..................... 43

Генератор МПТ-49/25-3 .............. 1 950

Якорь генератора.................. 530

Тяговый электродвигатель ДК-806А......... 1 035

Якорь тягового электродвигателя.......... 316

Вес остова тягового электродвигателя без катушек и полюсов...... 338

Возбудитель ПН-28,5................ 96

Вспомогательный генератор ГЦ 1-28,5 ........ 96

Аккумулятор (один ящик) 6СТЭ-140.......'• ■ 58

Компрессор Э-400 .................. 330

Котел подогревателя ................ 46

Распределительный редуктор ............ 120

Конический редуктор привода вентиляторного колеса 90

Вентиляторное колесо................ 26

Рама тележки..................• ■ 1 843

Колесная пара с шестерней без букс ........ 900

Тележка в сборе (с электродвигателями и колесными парами) ........ 8 247

Рама тепловоза ................... 2 540

Шестерня большая ................. 153

Букса в собранном виде............... 39

Рессора листовая .................. 58

Радиатор водяной .................. 115

>> масляный.................35