2 Устройство элементарного локомотива

1 Кузов Для размещения внутри оборудования, персонала

2 Тележка Размещение оборудования для создания и передачи вращающего момента на колесную пару (3)

3 Колесная пара Опора локомотива на рельсах. Преобразование вращающего момента в поступательное движение.

4 Ударно-тяговые приборы Соединение единиц ПС между собой, на современном ТПС размещаются в раме кузова

5 Устройства опоры рамы кузова на раму тележку Шарнирное соединение рамы кузова с рамой тележки

6 Буксовый узел Шарнирное соединение колесной пары (3) с тележкой (2)

7 Рессорное подвешивание Смягчает действие пути на локомотив и локомотива на путь

8 Межтележечное сочлинение Соединяет тележки (2) между собой, для передачи тяговых и тормозных сил. Устанавливаются при размещении ударно – тяговых приборов (4) в тележке (2)

3 Электрическое оборудование электровозов постоянного тока

Тяговый электродвигатель (его принято называть тяговый двигатель) является электрической машиной, предназначенной для преобразования электрической энергии в механическую, необходимую для движения локомотива и, следовательно, поезда. На некоторых электровозах тяговые двигатели используются также для электрического торможения поезда. При этом энергия механическая преобразуется в электрическую.

Тяговые двигатели классифицируют следующим образом: по роду тока — двигатели постоянного и переменного тока; по системе передачи вращающего момента к колесным парам — двигатели с индивидуальным и групповым приводом; по способу вентиляции — с самовентиляцией и независимой вентиляцией.

Тяговые двигатели должны обладать высокой механической прочностью, выдерживать значительные перегрузки. Тяговые электродвигатели рассчитаны на номинальное напряжение 1500 В.

Скорость движения электровоза можно регулировать изменением напряжения, подаваемого на тяговые двигатели. Основным аппаратом, с помощью которого управляют электровозом, является кран машиниста, установленный в каждой кабине управления. С помощью реверсивной рукоятки изменяется направление движения электровоза (ток в обмотках возбуждения тяговых электродвигателей изменяет направление).

Включение и выключение вспомогательных машин, получающих ток от контактной сети, производится кнопками, установленными в кабине машиниста.

Токоприемники

Условиям работы магистрального электроподвижного состава удовлетворяют токоприемники, обеспечивающие надежный токосъем при больших скоростях движения и значительных токовых нагрузках.

Электровозы, как правило, имеют два токоприемника. Однако в работе находится один, а другой является запасным — его поднимают в тех случаях, когда необходимо уменьшить или прекратить искрение во время гололеда.

Моторный вагон электропоезда (секции) имеет только один токоприемник. Токоприемники снабжают пневматическим приводом, что позволяет осуществлять дистанционное управление ими.

Тема 2.3 Тепловозы

1 Общие понятие об устройстве тепловоза

По роду службы тепловозы подразделяются на грузовые, маневровые, пассажирские.

Серии тепловозов, т.е. группы тепловозов, построенных по одним и тем же чертежам, принято обозначать сочетанием заглавных букв и цифр (например ТЭП60, ВЛ80К, ВЛ10, 2ТЭ116). Цифра перед обозначением серии - число секций (2ТЭ116, 2ЭС6 и т.п).

У всех тепловозов последней постройки наименование серии начинается с буквы Т, что означает тепловоз. Вторая буква указывает на тип передачи (Э — электрическая, Г —гидравлическая), третья буква определяет род службы тепловоза (П — пассажирский, М — маневровый; у грузовых тепловозов третья буква не ставится).

Цифры после букв указывают номер серии тепловоза.

По ним можно определить также и завод-изготовитель. Цифра перед буквенным обозначением указывает на число секций многосекционного тепловоза. Буква после номера серии указывает либо на модернизированный вариант (2ТЭ10М, 3ТЭ10М), либо на завод-изготовитель (2ТЭ10Л — Луганск). Однако есть отклонения от этой системы. Например, ТУ2 — тепловоз, узкоколейный (У), второй вариант (2), т.е. вторая буква (У) не означает тип передачи. В обозначении серии тепловозов, импортированных из других стран, введена буква, указывающая страну-изготовитель (тепловозы ЧМЭЗ и ВМЭ1 изготовлены соответственно в Чехии и Венгрии).

Тепловоз состоит из четырех основных частей: дизеля, вспомогательного оборудования, электрических аппаратов и экипажа.

Дизелем называют поршневой двигатель с самовоспламенением топлива от сжатия, у которого процесс сжигания топлива и превращение выделенного тепла в механическую работу происходят в цилиндрах. При сжигании топлива в цилиндре (замкнутом объеме) образуются продукты сгорания — газы с большим давлением и высокой температурой.

Сила давления газов перемещает поршень, прямолинейное движение которого в цилиндре передается через шатун и кривошип на коленчатый вал, поворачивая его. И, наоборот, если вращать коленчатый вал, то поршень будет совершать возвратно-поступательное движение.

На тепловозе имеются специальные системы, обеспечивающие бесперебойную подачу топлива и воздуха в дизель, смазывание трущихся частей, охлаждение нагревающихся узлов. Эти системы и относят к вспомогательному оборудованию дизеля.

Топливная система обеспечивает подачу в дизель топлива. Запасы топлива хранятся в баках, емкость которых зависит от серии тепловоза. Вместимость топливных баков современных магистральных тепловозов выше 8 тыс. л, что обеспечивает их пробег не менее 1000 км без экипировки.

Для устойчивой работы дизеля температура топлива в баке в любое время года должна быть не менее 30—40 °С. При более низких температурах вязкость топлива возрастает, а при минусовой содержащийся в нем парафин выпадает в осадок, забивая сетки фильтров и трубопроводы. Это может привести к прекращению подачи топлива в коллектор.

Система воздухоснабжения дизеля предназначена для забора воздуха из атмосферы, его очистки, охлаждения и подачи в дизель в количестве и под давлением, достаточными для полного сгорания топлива и продувки цилиндров.

Масляная система предназначена для непрерывной подачи масла к трущимся деталям дизеля и охлаждения отдельных его деталей (например, поршней).

Водяная система служит для охлаждения сильно нагревающихся узлов дизеля. Вода, отбирая теплоту у нагретых деталей, сама нагревается. Для поддержания ее температуры в допустимых пределах применяют специальное охлаждающее устройство – холодильник. Горячую воду на тепловозах используют для обогрева кабины машиниста. В зимнее время воду используют также для подогрева топлива с помощью топливоподогревателей.

Любой дизель работает более экономично при постоянном режиме. Это значит, что при всех скоростях движения тепловоза мощность двигателя должна оставаться неизменной. Для этого на тепловозах устанавливают специальную передачу между коленчатым валом дизеля и колесами локомотива, которая соответствующим образом трансформирует вращающий момент дизеля.