Эркер локомотива что это

Как устроен и работает тепловоз (часть 1)

Опубликовано 09.05.2020 · Обновлено 06.11.2021

По железным дорогам нашей страны ведут поезда тепловозы и электровозы. Мы в повседневной жизни видим их постоянно, особенно когда путешествуем по железной дороге. Эта статья о тепловозах, для всех кому интересна эта тема. Здесь я не буду углубляться в тонкости определенных узлов, агрегатов и премудростей устройства. Кого интересует конкретное устройство тепловозов, читайте мои статьи на данном сайте.

» data-medium-file=»https://cdn.dvizhenie24.ru/2020/05/dvizhenie24_ru_9107-300×208.jpg» data-large-file=»https://cdn.dvizhenie24.ru/2020/05/dvizhenie24_ru_9107.jpg» width=»1000″ height=»694″ gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAAAAAP///yH5BAEAAAAALAAAAAABAAEAAAIBRAA7″ data-src=»https://cdn.dvizhenie24.ru/2020/05/dvizhenie24_ru_9107.jpg» alt=»Тепловоз 2ТЭ10М | Тепловоз 2ТЭ10М | Движение24″class=»wp-image-9840″ data-srcset=»https://cdn.dvizhenie24.ru/2020/05/dvizhenie24_ru_9107-300×208.jpg 300w, https://cdn.dvizhenie24.ru/2020/05/dvizhenie24_ru_9107-768×533.jpg 768w, https://cdn.dvizhenie24.ru/2020/05/dvizhenie24_ru_9107.jpg 1000w» data-sizes=»(max-width: 1000px) 100vw, 1000px» /title=»Тепловоз 2ТЭ10М | Движение24″/> Тепловоз 2ТЭ10М

Что такое тепловоз?

Тепловоз — это локомотив с установленным на нем двигателем внутреннего сгорания (дизелем), он мобилен и не требует для работы посторонних устройств и сооружений, например контактной сети, как электровоз. Силовой установкой на всех тепловозах являются именно дизели, мощность которых зависит от назначения локомотива.

Машинное отделение тепловоза — дизель

По роду службы их подразделяют на грузовые, пассажирские и маневровые. Но для движения одного дизеля естественно мало, для передачи его мощности к колесным парам используются следующие принципиальные схемы – электрическая и гидравлическая. В электрической передаче используется генератор электрического тока, вращаемый дизелем, а вырабатываемый ток питает тяговые электродвигатели, в гидравлической передаче рабочим телом, которое передает вращение к колесным парам, является жидкость (масло). В гидромуфтах и гидротрансформаторах создаваемый насосным колесом, вращаемым дизелем, напор масла воздействует на турбинное колесо, через которое передается вращающий момент посредством карданных валов на редукторы, в которых установлены колесные пары тепловоза, но все это конечно очень упрощенно, в общих чертах. Мы немного коснемся работы гидропередачи позже, а подробное описание техническим языком можно прочитать в моей статье здесь.

Устройство тепловоза

Все тепловозы имеют раму, на которой установлен дизель, независимо от типа передачи, на раме устанавливается кузов тепловоза и все необходимые агрегаты. Кузов тепловоза опирается через шкворни на рамы тележек, которые могут совершать повороты в любую сторону, согласно профиля пути. Тележки еще имеют скользящие опоры с обоих сторон, которые также опираются на раму тепловоза.

Тележка тепловоза, буксы

» data-medium-file=»https://cdn.dvizhenie24.ru/2020/05/dvizhenie24_ru_6759-1-300×217.jpg» data-large-file=»https://cdn.dvizhenie24.ru/2020/05/dvizhenie24_ru_6759-1.jpg» width=»1000″ height=»724″ gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAAAAAP///yH5BAEAAAAALAAAAAABAAEAAAIBRAA7″ data-src=»https://cdn.dvizhenie24.ru/2020/05/dvizhenie24_ru_6759-1.jpg» alt=»ТЕЛЕЖКА ТЕПЛОВОЗА | ТЕЛЕЖКА ТЕПЛОВОЗА | Движение24″class=»wp-image-9910″ data-srcset=»https://cdn.dvizhenie24.ru/2020/05/dvizhenie24_ru_6759-1-300×217.jpg 300w, https://cdn.dvizhenie24.ru/2020/05/dvizhenie24_ru_6759-1-768×556.jpg 768w, https://cdn.dvizhenie24.ru/2020/05/dvizhenie24_ru_6759-1.jpg 1000w» data-sizes=»(max-width: 1000px) 100vw, 1000px» /title=»ТЕЛЕЖКА ТЕПЛОВОЗА | Движение24″/> Тележка тепловоза, буксы

В рамах тележек установлены или тяговые электродвигатели при электрической передаче или тяговые редукторы при гидравлической передаче, торцы осей колесных пар располагаются в буксовых узлах, корпуса которых в свою очередь располагаются либо в жестких направляющих, так называемых «челюстях» (тележки челюстного типа), либо специальными поводками соединяются с рамой (бесчелюстной тип).

dvizhenie24 ru 6760

Таким образом через рамы тележек тяговые усилия передаются на раму тепловоза в которой установлены автосцепные устройства, соединенные с автосцепками вагонов и все, поехали. В принципе такое-же устройство имеют и тележки электровозов.

Электрическая передача

Такой тип передачи нашел наиболее широкое распространение. Дизель тепловоза, при такой передаче, с помощью пластинчатой муфты присоединяется к валу электрогенератора — эта система называется дизель-генераторной установкой (ДГУ). Электрические передачи могут работать как на постоянном, так и на переменном токе, и даже на переменно-постоянном токе.

При постоянном токе как тяговый генератор, так и тяговые электродвигатели работают соответственно на постоянном токе. Такая передача наиболее проста, хорошо регулируются параметры тяговых электродвигателей, однако как двигатели, так и генератор постоянного тока в составе имеют щеточно-коллекторный аппарат, содержащий трущиеся друг об друга элементы, что значительно снижает их надежность, увеличивает трудоемкость при изготовлении и обслуживании, у таких электрический машин большие габариты и вес. Но тем не менее большинство тепловозов работают на электрической передаче.

Щёточно-коллекторный аппарат ТЭД

» data-medium-file=»https://cdn.dvizhenie24.ru/2020/05/dvizhenie24_ru_9105-300×204.jpg» data-large-file=»https://cdn.dvizhenie24.ru/2020/05/dvizhenie24_ru_9105.jpg» width=»1000″ height=»680″ gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAAAAAP///yH5BAEAAAAALAAAAAABAAEAAAIBRAA7″ data-src=»https://cdn.dvizhenie24.ru/2020/05/dvizhenie24_ru_9105.jpg» alt=»Щёточно-коллекторный аппарат ТЭД | Щёточно-коллекторный аппарат ТЭД | Движение24″class=»wp-image-9841″ data-srcset=»https://cdn.dvizhenie24.ru/2020/05/dvizhenie24_ru_9105-300×204.jpg 300w, https://cdn.dvizhenie24.ru/2020/05/dvizhenie24_ru_9105-768×522.jpg 768w, https://cdn.dvizhenie24.ru/2020/05/dvizhenie24_ru_9105.jpg 1000w» data-sizes=»(max-width: 1000px) 100vw, 1000px» /title=»Щёточно-коллекторный аппарат ТЭД | Движение24″/> Щёточно-коллекторный аппарат ТЭД

Передача переменно-постоянного тока

На тепловозах с данным типом передачи тяговый генератор вырабатывает переменный ток, а тяговые электродвигатели работают уже на постоянном токе. Понятное дело, что переменный ток не подойдет для питания ТЭД постоянного тока, и между двигателем и генератором должен быть некоторый преобразователь — в нашем случае это выпрямительная установка (ВУ). Габариты генератора меньше, а вес ниже, а также в нем отсутствуют трущиеся части, такие как щелочно-коллекторный аппарат. Соответственно один узел является более надежным и менее трудоемким в производстве и обслуживании. Однако ввод третьего узла — ВУ немного уменьшает положительные качества такой системы, да и КПД у тепловозов с такой передачей меньше, чем у постоянников.

Тяговый электродвигатель (ТЭД) от тепловоза

» data-medium-file=»https://cdn.dvizhenie24.ru/2020/05/dvizhenie24_ru_9100-300×208.jpg» data-large-file=»https://cdn.dvizhenie24.ru/2020/05/dvizhenie24_ru_9100.jpg» width=»1000″ height=»692″ gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAAAAAP///yH5BAEAAAAALAAAAAABAAEAAAIBRAA7″ data-src=»https://cdn.dvizhenie24.ru/2020/05/dvizhenie24_ru_9100.jpg» alt=»Тяговый электродвигатель ТЭД от тепловоза | Тяговый электродвигатель ТЭД от тепловоза | Движение24″class=»wp-image-9847″ data-srcset=»https://cdn.dvizhenie24.ru/2020/05/dvizhenie24_ru_9100-300×208.jpg 300w, https://cdn.dvizhenie24.ru/2020/05/dvizhenie24_ru_9100-768×531.jpg 768w, https://cdn.dvizhenie24.ru/2020/05/dvizhenie24_ru_9100.jpg 1000w» data-sizes=»(max-width: 1000px) 100vw, 1000px» /title=»Тяговый электродвигатель ТЭД от тепловоза | Движение24″/> Тяговый электродвигатель (ТЭД) от тепловоза

Передача переменного тока

В настоящее время приобретает все большее развитие. В этой передаче как тяговый генератор так и тяговые электродвигатели работают на переменном токе. Соответственно щелочно-коллекторный аппарат отсутствует вообще, такие электроустановки очень надежны. Почему же ранее не использовалась такая выгодная схема? — Все дело в том, что частота вращения и крутящий момент ТЭД переменного тока регулируются изменением частоты тока и напряжения, что является достаточно сложной задачей. Решается эта задача с помощью преобразователя частоты, который включается между двигателями и генератором. На железные дороги нашей страны уже выходят тепловозы именно с такой передачей, она особенно эффективна на локомотивах большой мощности.

» data-medium-file=»https://cdn.dvizhenie24.ru/2020/05/dvizhenie24_ru_9108-300×200.jpg» data-large-file=»https://cdn.dvizhenie24.ru/2020/05/dvizhenie24_ru_9108.jpg» width=»1000″ height=»667″ gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAAAAAP///yH5BAEAAAAALAAAAAABAAEAAAIBRAA7″ data-src=»https://cdn.dvizhenie24.ru/2020/05/dvizhenie24_ru_9108.jpg» alt=»Тепловозный дизель | Тепловозный дизель | Движение24″class=»wp-image-9838″ data-srcset=»https://cdn.dvizhenie24.ru/2020/05/dvizhenie24_ru_9108-300×200.jpg 300w, https://cdn.dvizhenie24.ru/2020/05/dvizhenie24_ru_9108-768×512.jpg 768w, https://cdn.dvizhenie24.ru/2020/05/dvizhenie24_ru_9108.jpg 1000w» data-sizes=»(max-width: 1000px) 100vw, 1000px» /title=»Тепловозный дизель | Движение24″/> Тепловозный дизель

Принцип работы генератора

Идем дальше. Вот наш условный дизель начинает вращать главный генератор (ГГ), пусть он будет постоянного тока, чтобы выработанный им ток пошел на питание тяговых двигателей. Прогуляемся немного в славный мир электротехники, откуда нам уже давно известно, что при перемещении какого-нибудь проводника в магнитном поле в этом проводнике возникает электрический ток. Это и есть генератор. Если по этому проводнику мы возьмем и пропустим ток, то уже получится электродвигатель. Потому-что вокруг любого проводника с током образуется магнитное поле. Здесь мы немного остановимся. Принципы понятны. Магнитное поле в генераторе создает ток протекающий в обмотке возбуждения, которая расположена по кругу корпуса генератора (статор), это понятно, ведь постоянный магнит не установишь на всех двигателях и генераторах, так и ресурсов не напасешься и постоянных магнитов такой мощности просто не существует, поэтому и подают ток на обмотки возбуждения, превращая их в мощные магниты.

Тяговый генератор тепловоза

» data-medium-file=»https://cdn.dvizhenie24.ru/2020/05/dvizhenie24_ru_9106-300×204.jpg» data-large-file=»https://cdn.dvizhenie24.ru/2020/05/dvizhenie24_ru_9106.jpg» width=»1000″ height=»680″ gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAAAAAP///yH5BAEAAAAALAAAAAABAAEAAAIBRAA7″ data-src=»https://cdn.dvizhenie24.ru/2020/05/dvizhenie24_ru_9106.jpg» alt=»Тяговый генератор тепловоза | Тяговый генератор тепловоза | Движение24″class=»wp-image-9842″ data-srcset=»https://cdn.dvizhenie24.ru/2020/05/dvizhenie24_ru_9106-300×204.jpg 300w, https://cdn.dvizhenie24.ru/2020/05/dvizhenie24_ru_9106-768×522.jpg 768w, https://cdn.dvizhenie24.ru/2020/05/dvizhenie24_ru_9106.jpg 1000w» data-sizes=»(max-width: 1000px) 100vw, 1000px» /title=»Тяговый генератор тепловоза | Движение24″/> Тяговый генератор тепловоза

ЭДС и противоЭДС

Теперь главное – в электродвигателях ток протекает и по обмотке в якоре, поэтому магнитные поля обмоток возбуждения и якоря друг с другом взаимодействуют, что и приводит к вращению якоря. В генераторах по якорю, который вращается от коленчатого вала дизеля, ток не пропускается, но в его обмотках под воздействием магнитных полей возбуждения возникает электрический ток, который и питает тяговые электродвигатели. И чем быстрее вращается якорь, тем большее напряжение мы получаем на выходе. Но есть одна серьезная и очень серьезная сила – электродвижущая сила (ЭДС), которая возникает при подключенной нагрузке (подключение цепей ТЭД) при вращении якоря, и физически направлена она против направления вращения якоря, в электротехнике она называется «противоЭДС». То есть эта сила можно сказать всячески сопротивляется вращению, она увеличивается с увеличением электрической нагрузки. Вот это и есть главное, что преодолевает всей своей мощью дизель, поэтому тепловозные дизели все не слабые, иначе не провернешь вал генератора под нагрузкой. Именно противоЭДС используется в тяговых электродвигателях тепловозов и электровозов, когда они переводятся в генераторный режим (по обмоткам якорей не протекает ток), это называется — реостатное (рекуперативное) торможение, когда скорость поезда снижается благодаря только электродвигателям, без применения автоматических тормозов и надо сказать, здорово тормозит и держит необходимую скорость, особенно на затяжных спусках, я всегда использовал этот вид торможения, когда можно было выбирать.

img 6490

Управление дизелем

Все управление дизелем, аппаратами, машинами и агрегатами происходит с пульта управления из кабины машинистом. Управление осуществляется электрическим путем, с помощью применения электромагнитных контакторов и электрических реле в цепях управления, а в силовых цепях работают электропневматические контакторы. Контроллер машиниста имеет 15 (на некоторых тепловозах 8) позиций и представляет из себя электрический аппарат с контактами, замыкание и размыкание которых приводит к различным действиям в цепях управления, благодаря чему происходит коммутация (сборка-разборка) различных комбинаций электрических цепей, каждая из которых отвечает за определенный режим работы силовых агрегатов локомотива. Контроллер может поворачиваться рукояткой или штурвалом, в современных тепловозах небольшой рукояткой или джойстиком, все зависит от конструкции, все позиции контроллеры фиксированные. На тепловозах не существует педали газа, как на автомобилях, а обороты дизеля регулируются специальным устройством – регулятором числа оборотов (РЧО), также регулятор частоты вращения (РЧВ), но смысл один и тот же. Это устройство закрепляется на корпусе дизеля и соединяется с коленчатым валом дизеля. Управляется РЧО контроллером машиниста посредством специальных электромагнитов (МР), их всего пять, через металлическую пластину.

Машинное отделение тепловоза — дизель

Регулятор частоты вращения коленчатого вала

В данном регуляторе с помощью специальных гидравлических устройств (золотника, гидравлического сервомотора, специальной буксы) происходит перемещение реек топливных насосов высокого давления (ТНВД ) к плунжерным парам, само перемещение осуществляет сервомотор, в результате чего подача топлива либо увеличивается, либо уменьшается.

Постоянство оборотов поддерживается системой, использующей принцип центробежной силы – парой грузиков и пружиной, перемещающих золотник. Все современные тепловозы оборудованы регуляторами совмещающими несколько устройств, и автоматического регулирования нагрузки дизеля, и автоматической корректировки подачи топлива по давлению наддувочного воздуха и устройств по ограничению мощности дизель-генератора.

А зачем мощность дизель-генератора ограничивать?

Выше я писал про зловредную противоЭДС, возникающую в главном генераторе, которую силовая установка мужественно преодолевает, вот и главное: мощность дизеля всегда должна соответствовать нагрузке, создаваемой потребителем энергии, и в нашем случае нагрузкой для является главный генератор, а для него уже электродвигатели колесных пар (вот собственно и схема электрической передачи). Как раз регулировка мощности осуществляется уменьшением или увеличением подачи топлива в цилиндры в соответствии с изменением нагрузки генератора.

n1 2Тепловоз в разрезе

Почему бы не оставить подачу топлива постоянной?

Если это произойдет, то при изменении нагрузки на ТЭД (например поезд едет в гору или с горы) частота вращения вала дизеля тоже изменится, что может привести к неприятным последствиям. Когда в дизель стабильно подается один объем топлива, то и энергия его сгорания остается постоянной, а вместе с ней и производимая мощность, однако если нагрузка на генератор вдруг уменьшится (поезд поехал с горы), то есть уменьшится противоЭДС, но топливо-то все еще поступает в прежнем объеме.. И вот мы получаем «излишнюю» мощность, которая направляется в раскрутку коленчатого вала, который теперь не отягощен противоЭДС, и в конце концов дизель может «пойти вразнос» — крайне неприятная вещь (разбегайся кто куда). При увеличении нагрузки и постоянной подаче топлива мощности дизеля просто станет не достаточно, для продолжения стабильной работы, частота вращения вала будет уменьшаться, в конечном счете дизель будет не в силах преодолевать нагрузку главного генератора и заглохнет, на профессиональном языке – генератор «задавит» дизель. Чтобы не произошло всех этих неприятностей, необходимо изменять подачу топлива и устанавливать ее каждый раз в соответствии с изменившейся нагрузкой, и все это без изменения позиций контроллера.

n6Машинное отделение тепловоза

Вот эту непростую задачу в пути следования и решают наши автоматические регуляторы частоты вращения вала дизеля, совместно с очень непростой системой автоматического управления электрической передачей тепловоза. Она регулирует посредством многих систем, аппаратов, агрегатов нагрузку главного генератора и в конце концов подачу топлива. Эту систему я описал отдельно, но в нее входят: магнитный усилитель с самовозбуждением – амплистат, имеющий кучу обмоток, синхронный подвозбудитель, трансформаторы постоянного тока (ТПТ) и постоянного напряжения (ТПН), тахогенератор, регулятор напряжения, селективный узел и т.д. В общем всего навалом, но не так страшно, если разобраться, вся работа системы основана на принципах электромагнитной индукции. В итоге на регуляторе размещен эектромагнитный датчик – индуктивный датчик (ИД), шток которого также соединен с рейками топливного насоса и он также изменяет подачу топлива в зависимости от сложившихся условий.

Источник

Устройство кабины.

3.4.1 Конструкция кабины.

Кабина имеет модульную конструкцию. Модульное построение кабины обеспечивает возможность изготовления, отделки и монтажа оборудования кабины независимо и вне места изготовления электровоза. Внешний вид кабины и габаритные размеры показаны на рисунке 3.1 и 3.2.

image106

1 – буферный фонарь; 2 – подножка; 3 – стеклоочиститель; 4 – эркер; 5 – зеркало заднего вида; 6 – лобовое стекло; 7 – кабина управления; 8 – антенна АЛ1/160; 9 – прожектор;

10 – антенна АЛ2/460;

Рисунок 3.1 – Внешний вид лобовой части кабины машиниста.

Базовым элементом модульного построения служит каркас кабины в состав, которого входят: каркас нижний, каркас верхний, каркас пола, каркас крыши, рама задняя правая, рама задняя левая, рама передняя нижняя. Сборка деталей элементов конструкции осуществляется с помощью заклепочных соединений с последующей сваркой. В конструкцию каркаса кабины заложены конструктивные элементы, обеспечивающие крепление элементов внутренней отделки кабины.

Каркас пола смонтирован в основании кабины и выполнен в виде швеллеров, расположенных по направлению движения электровоза с учетом прокладки кабелей и трубопроводов тормозной системы. Основание кабины обеспечивает жесткость каркаса кабины при монтажных и такелажных работах и крепление кабины к раме электровоза. Основание (рамы) изготовлено из труб прямоугольного сечения 120х80 мм. Каркас кабины крепиться к рамам сваркой. Крепление рам кабины к раме электровоза осуществляется с помощью сварки.

image108

1 – эркер; 2 – кронштейн зеркала заднего вида; 3 – неподвижное боковое окно;

4 – подвижное боковое окно; 5 – боковые жалюзи кондиционера.

Рисунок 3.2 – Внешний вид кабины со стороны бокового окна

С целью обеспечения модульного построения кабины трубопроводы пневматического оборудования выведены на заднюю стенку кабины. Пневматическое оборудование кабины имеет следующие выводы на: тормозной цилиндр 1 (ТЦ 1), тормозной цилиндр 2 (ТЦ 2), уравнительный резервуар (УР), выключатель цепей управления (ВЦУ), кран вспомогательного тормоза (КВТ), кран резервного управления 1 (КРУ 1) и кран резервного управления 2 (КРУ 2).

Для крепления рам лобового и боковых окон в каркасе кабины предусмотрены специальные крепления. Рамы лобового и боковых окон состоят из отдельных элементов, которые выполнены из алюминиевого профиля, деталей, соединенных между собой при помощи заклепок и аргонно-дуговой сварки. Профильная конструкция обеспечивает требуемую жесткость рамы при минимальном весе и теплоемкости. К рамам лобового и боковых окон крепятся соответствующие изделия остекления, а также элементы теплоизоляции и интерьера кабины (деревянного обрамления из натурального бука). Боковое окно состоит из подвижной и неподвижной частей. Для подвижной части боковых окон используется стеклопакет. Проем открытого окна составляет 500 мм по ширине, что позволяет обеспечить эвакуационный выход из кабины площадью 0,4 м 2 открытого окна.

Снаружи кабины со стороны машиниста и помощника машиниста установлены зеркала заднего вида с возможностью регулировки угла обзора и обогрева зеркал.

Для защиты от прямых солнечных лучей лобовое и боковые окна снабжены солнцезащитными шторками. Кроме того, лобовое стекло оборудовано стеклоочистителями с электрическим приводом и омывателями наружной поверхности стекла.

С наружной стороны кабины предусмотрены подножки и поручни для подъема и протирки лобовой части кабины, установленные по условиям вписывания в габарит подвижного состава. В лобовой части кабины, ниже проема окна, сделан предохранительный пояс для защиты обслуживающего персонала при столкновении электровоза с препятствием. Кабина в зоне этого пояса без опасных деформаций выдерживает нагрузки до 290 кН (30 т∙с) с равномерным распределением ее по ширине лобовой части кабины.

Внешние обводы и цветовое решение определяют экстерьер кабины, в котором учтены тенденции обводов современных транспортных средств, которые позволяют уменьшить лобовое сопротивление ЭПС при высоких скоростях до 120 км/ч.

Вход в кабину расположен в ее задней части. Расположение и конструкция входной двери кабины обеспечивают безопасный вход и выход из нее. Выход из кабины осуществляется в специальный тамбур, который не является принадлежностью кабины. Входная дверь оборудована ручкой и замком. В открытом состоянии дверь закрепляется фиксатором. С целью обеспечения пожаростойкости кабины дверь имеет наполнитель из теплоизолирующей плиты из минеральной ваты на основе горных пород базальтовой группы. Прямой контакт дерева с металлической обшивкой задней стенки в устройстве тепло и шумоизоляции кабины исключен.

В средней части пола кабины организован кабель-канал для монтажа и прокладки кабелей кабины. Основная часть кабелей кабины (кабели связи с МПСУиД, системы микроклимата, системы пожарной сигнализации, питания и управления) соединяются с кабелями кузова через соединительные разъемы в блоке модуля кабелей, установленного в кабель-канале. Кабели системы безопасности и антенн размещаются в кабине целиком, уложены бухтой в кабель-канале и раскладываются по локомотиву при его монтаже. Кабели монтируются в кабине до ее установки на электровоз.

3.4.2 Внутреннее обустройство кабины.

Обустройство задней стенки кабины показано на рисунке 3.3.

Размещение оборудования в кабине рассчитано на персонал из трех человек: машиниста, помощника машиниста и машиниста-инструктора. Для создания необходимых бытовых условий в кабине размещены шкафы (5. 7, 10) и полки, которые расположены справа и слева от входной двери и предназначены для хранения одежды, аптечки, индивидуальных средств защиты, комплектов сигнальных принадлежностей, документов, личных вещей и инструмента, а также для установки СВЧ- печи (9) и холодильника (8). В технических отсеках (3 и 11) размещаются устройства, обеспечивающие обогрев рабочего пространства кабины. Они включают в себя модуль блока связи с системой микроклимата (1), блок коммутации системы микроклимата (2) и тепловые вентиляторы (12) с нагревательными элементами. Забор воздуха в систему микроклимата происходит через каналы (6) над входной дверью. В каналах установлены сменные фильтры.

Источник

Электровоз ЭП2К: устройство локомотива постоянного тока

Опубликовано 29.12.2020 · Обновлено 08.04.2021

В данном материале пойдет речь о первом российском пассажирском электровозе постоянного тока ЭП2К, запущенном в серийное производство. Примечателен данный электровоз тем, что он невероятно похож на тепловоз ТЭП70, производства Коломенского тепловозостроительного завода. Это неспроста — устраняя дефицит электровозов, возникший с момента развала СССР, Министерство путей сообщения (ныне АО «РЖД») поручило строительство электровоза именно Коломенскому заводу. Тот, в свою очередь, взял модель успешного тепловоза ТЭП70, а вместо дизель-генераторной установки использовал электроустановки, производства Новочеркасского электровозостроительного завода. Название локомотива расшифровывается как «Электровоз Пассажирский, модель 2, Коллекторный ТЭД».

Выпуск электровозов начался в 2008-м году и производство продолжается по сей день, и к настоящему моменту в ряды РЖД было поставлено 439 локомотивов.

» data-medium-file=»https://cdn.dvizhenie24.ru/2020/12/dvizhenie24_ru_10_ep2k-300×188.jpg» data-large-file=»https://cdn.dvizhenie24.ru/2020/12/dvizhenie24_ru_10_ep2k-1000×625.jpg» width=»1000″ height=»625″ gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAAAAAP///yH5BAEAAAAALAAAAAABAAEAAAIBRAA7″ data-src=»https://cdn.dvizhenie24.ru/2020/12/dvizhenie24_ru_10_ep2k-1000×625.jpg» alt=»ЭП2К вид сбоку | Электровоз ЭП2К | Движение24″class=»wp-image-24763″ data-srcset=»https://cdn.dvizhenie24.ru/2020/12/dvizhenie24_ru_10_ep2k-300×188.jpg 300w, https://cdn.dvizhenie24.ru/2020/12/dvizhenie24_ru_10_ep2k-1000×625.jpg 1000w, https://cdn.dvizhenie24.ru/2020/12/dvizhenie24_ru_10_ep2k-768×480.jpg 768w, https://cdn.dvizhenie24.ru/2020/12/dvizhenie24_ru_10_ep2k-1536×960.jpg 1536w, https://cdn.dvizhenie24.ru/2020/12/dvizhenie24_ru_10_ep2k-520×325.jpg 520w, https://cdn.dvizhenie24.ru/2020/12/dvizhenie24_ru_10_ep2k-720×450.jpg 720w, https://cdn.dvizhenie24.ru/2020/12/dvizhenie24_ru_10_ep2k-320×200.jpg 320w, https://cdn.dvizhenie24.ru/2020/12/dvizhenie24_ru_10_ep2k.jpg 1800w» data-sizes=»(max-width: 1000px) 100vw, 1000px» /title=»ЭП2К вид сбоку | Движение24″/>

Исторические предпосылки

На дворе шел 2000-й год и на тот момент у РЖД сложилась непростая ситуация с парком пассажирских электровозов постоянного тока (впрочем как и переменного). Основными рабочими лошадками тогда являлись электровозы постоянного тока марки Шкода, сделанные еще в Чехословакии во времена СССР в 1980-х годах: ЧС2 и ЧС2т. Поскольку электрификация на постоянном токе применялась, в том числе, на очень загруженных Московской и Октябрьской железных дорогах, а эксплуатируемые там электровозы ЧС2 и ЧС2т работали уже на пределе своих технических и моральных возможностей и требовали замены.

Самый крупный электровозостроительный завод России — Новочеркасский электровозостроительный завод (НЭВЗ), был загружен производством пассажирских электровоз ЭП1, которые шли на замену изношенных ЧС4 и ЧС4т (в пассажирском движении на дорогах с переменным током, сложилась аналогичная ситуация с локомотивами, только дефицит произошел на 10 лет раньше), плюс данный завод уже выполнял заказы по созданию грузовых электровозов двух моделей. Так что работа по созданию нового пассажирского электровоза в 2003-м году легла на плечи завода тепловозостроительного, известного по легендарным тепловозам ТЭП70 и ТЭП70БС. Собственно базой для будущего электровоза был выбран тепловоз ТЭП70, а производство электрических машин все же легло на плечи НЭВЗа. В 2005-м году закончились все проектные работы и чертежи электровоза поступил в производство.

» data-medium-file=»https://cdn.dvizhenie24.ru/2020/12/dvizhenie24_ru_13_ep2k-300×188.jpg» data-large-file=»https://cdn.dvizhenie24.ru/2020/12/dvizhenie24_ru_13_ep2k-1000×626.jpg» width=»1000″ height=»626″ gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAAAAAP///yH5BAEAAAAALAAAAAABAAEAAAIBRAA7″ data-src=»https://cdn.dvizhenie24.ru/2020/12/dvizhenie24_ru_13_ep2k-1000×626.jpg» alt=»Электровоз ЭП2К | Электровоз ЭП2К | Движение24″class=»wp-image-24766″ data-srcset=»https://cdn.dvizhenie24.ru/2020/12/dvizhenie24_ru_13_ep2k-300×188.jpg 300w, https://cdn.dvizhenie24.ru/2020/12/dvizhenie24_ru_13_ep2k-1000×626.jpg 1000w, https://cdn.dvizhenie24.ru/2020/12/dvizhenie24_ru_13_ep2k-768×480.jpg 768w, https://cdn.dvizhenie24.ru/2020/12/dvizhenie24_ru_13_ep2k-1536×961.jpg 1536w, https://cdn.dvizhenie24.ru/2020/12/dvizhenie24_ru_13_ep2k-520×325.jpg 520w, https://cdn.dvizhenie24.ru/2020/12/dvizhenie24_ru_13_ep2k-720×450.jpg 720w, https://cdn.dvizhenie24.ru/2020/12/dvizhenie24_ru_13_ep2k-320×200.jpg 320w, https://cdn.dvizhenie24.ru/2020/12/dvizhenie24_ru_13_ep2k.jpg 1800w» data-sizes=»(max-width: 1000px) 100vw, 1000px» /title=»Электровоз ЭП2К | Движение24″/>

Конструкция электровоза ЭП2К

Электровоз ЭП2К является пассажирским магистральным односекционным электровозом постоянного тока 3000 Вольт, пришедший на замену электровозам ЧС2 и ЧС2т. Осевая формула аналогична механически идентичному тепловозу ТЭП70 — 3о-3о.

Кузов и тележки

» data-medium-file=»https://cdn.dvizhenie24.ru/2020/12/dvizhenie24_ru_12_ep2k-300×188.jpg» data-large-file=»https://cdn.dvizhenie24.ru/2020/12/dvizhenie24_ru_12_ep2k-1000×625.jpg» width=»1000″ height=»625″ gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAAAAAP///yH5BAEAAAAALAAAAAABAAEAAAIBRAA7″ data-src=»https://cdn.dvizhenie24.ru/2020/12/dvizhenie24_ru_12_ep2k-1000×625.jpg» alt=»ЭП2К кузов, сборка на заводе | Электровоз ЭП2К | Движение24″class=»wp-image-24765″ data-srcset=»https://cdn.dvizhenie24.ru/2020/12/dvizhenie24_ru_12_ep2k-300×188.jpg 300w, https://cdn.dvizhenie24.ru/2020/12/dvizhenie24_ru_12_ep2k-1000×625.jpg 1000w, https://cdn.dvizhenie24.ru/2020/12/dvizhenie24_ru_12_ep2k-768×480.jpg 768w, https://cdn.dvizhenie24.ru/2020/12/dvizhenie24_ru_12_ep2k-1536×960.jpg 1536w, https://cdn.dvizhenie24.ru/2020/12/dvizhenie24_ru_12_ep2k-520×325.jpg 520w, https://cdn.dvizhenie24.ru/2020/12/dvizhenie24_ru_12_ep2k-720×450.jpg 720w, https://cdn.dvizhenie24.ru/2020/12/dvizhenie24_ru_12_ep2k-320×200.jpg 320w, https://cdn.dvizhenie24.ru/2020/12/dvizhenie24_ru_12_ep2k.jpg 1800w» data-sizes=»(max-width: 1000px) 100vw, 1000px» /title=»ЭП2К кузов, сборка на заводе | Движение24″/>

Кузов электровоза ЭП2К полностью идентичен тепловозу ТЭП70 и является несущим, безрамным и все нагрузки воспринимает непосредственно. Как и положено кузов имеет две кабины, особенностью которых является их гарантированная безопасность при прямых столкновениях до 20 км/ч, это сделано для минимизации рисков для локомотивной бригады при столкновениях с автотранспортными средствами на переездах, которыми особенно насыщены Московская и Октябрьская железные дороги.

dvizhenie24 ru 2 ep2kКабина ЭП2К после столкновения с автомобилем

Электровоз оснащен двумя трехосными тележками, осевая формула 3о-3о. Тележки имеют двухступенчатое рессорное подвешивание, и интересный вариант с подрессориванием тягового электродвигателя и редуктора (опорно-рамный подвес), который был взят у фирмы Alstom (Франция). Кузов присоединяется к тележкам через пружины, которые получают поперечные деформации при перемещении тележки относительно кузова (и наоборот, как известно любое движение относительно), также для возможности прохождения кривых тележки имеют возможность совершать вращательные движения относительно кузова, а ограничивают угол поворота упоры на концевой балке рамы тележек.

dvizhenie24 ru 4 ep2k

Передача тягового усилия от колесных пар к автосцепному устройству осуществляется через жесткую связь между кузовом и тележкой в продольном направлении, при этом вращательные движения обеспечиваются сферическими шарнирами в продольных тягах. Несущий кузов уже жестко связан с автосцепным устройством.

Кабина управления

Электровоз ЭП2К управляется локомотивной бригадой, состоящей из машиниста и его помощника. Размеры кабины и эргономика приборов создают оптимальные условия для управления локомотивом как сидя, так и стоя машинистом ростом до 190 сантиметров (помощник машиниста также имеет удобное расположение некоторых дублирующих кнопок, например тифон или свисток). Стены кабины представляют собой стеклопластиковые панели светлого белого цвета. Потолок кабины представляет собой металлические листы, окрашенные в аналогичный стеновым панелям цвет порошковой краской.

Кабина электровоза ЭП2К

» data-medium-file=»https://cdn.dvizhenie24.ru/2020/12/dvizhenie24_ru_7_ep2k-300×188.jpg» data-large-file=»https://cdn.dvizhenie24.ru/2020/12/dvizhenie24_ru_7_ep2k-1000×625.jpg» width=»1000″ height=»625″ gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAAAAAP///yH5BAEAAAAALAAAAAABAAEAAAIBRAA7″ data-src=»https://cdn.dvizhenie24.ru/2020/12/dvizhenie24_ru_7_ep2k-1000×625.jpg» alt=»ЭП2К кабина в темное время | ЭП2К кабина в темное время | Движение24″class=»wp-image-24760″ data-srcset=»https://cdn.dvizhenie24.ru/2020/12/dvizhenie24_ru_7_ep2k-300×188.jpg 300w, https://cdn.dvizhenie24.ru/2020/12/dvizhenie24_ru_7_ep2k-1000×625.jpg 1000w, https://cdn.dvizhenie24.ru/2020/12/dvizhenie24_ru_7_ep2k-768×480.jpg 768w, https://cdn.dvizhenie24.ru/2020/12/dvizhenie24_ru_7_ep2k-1536×960.jpg 1536w, https://cdn.dvizhenie24.ru/2020/12/dvizhenie24_ru_7_ep2k-520×325.jpg 520w, https://cdn.dvizhenie24.ru/2020/12/dvizhenie24_ru_7_ep2k-720×450.jpg 720w, https://cdn.dvizhenie24.ru/2020/12/dvizhenie24_ru_7_ep2k-320×200.jpg 320w, https://cdn.dvizhenie24.ru/2020/12/dvizhenie24_ru_7_ep2k.jpg 1800w» data-sizes=»(max-width: 1000px) 100vw, 1000px» /title=»ЭП2К кабина в темное время | Движение24″/>

Электровоз оснащен микропроцессорной системой управления, дисплей которой расположен не пульте управления машиниста. На дисплее отображается состояния всех систем локомотива. Левее на пульте расположено устройство безопасности КЛУБ-У, еще левее расположились два стрелочных манометра, показывающих давление в тормозной магистрали, тормозных цилиндрах и главном резервуаре. Два тормозных крана расположены не на пульте, а на стене, рядом с правой рукой машиниста.

Кресла машиниста и помощника аналогичны, оснащены подлокотниками и регулируемой спинкой. Также на задней стенке кабины предусмотрено складное место для машиниста-инструктора (по аналогии с электровозами ВЛ65, ЭП1).

Рукоятка ручного тормоза расположена за креслом помощника машиниста.

Электрооборудование

15

На электровозе ЭП2К установлен пневматический токоприемник типа полупантограф, при чем изначально применялись аппараты иностранного производства, но в последствии они не выдержали проверку нашими суровыми зимами, и российским заводам пришлось осваивать подобную иностранную невидаль. При чем если наши токоприемники прижимались к контактному проводу с помощью пружин, то полупантограф прижимался с помощью сжатого воздуха определенного давления, через специальный редуктор.

На электровоз устанавливается шесть отечественных тяговых электродвигателей производства либо завода «Электротяжмаш» либо Смелянского электромеханического завода. По параметрам двигатели идентичны и при максимальной мощности 800 кВт выдают частоту вращения 945 об/мин. Обе модели двигателя имеют последовательное возбуждение и шесть полюсов статора.

dvizhenie24 ru 3 ep2k

Охлаждение двигателей осуществляется двумя вентиляторами, посредством центральных воздуховодов, ведущих к каждой тележке. Такой принцип охлаждения называется централизованным воздухоснабжением. Все вспомогательные машины, к которым относятся вентиляторы и компрессоры электровоза, запитываются по трехфазной схеме. Электродвигатели этих машин являются асинхронными, а трехфазный ток производится специальным инвертором (устройства, инвертирующее постоянный ток в переменный и обратно).

Единственными электродвигателями, которые работают от постоянного тока, на электровозе (разумеется кроме тяговых электродвигателей) являются двигатели вентиляторов охлаждения пуско-тормозных реостатов. Эти коллекторные электродвигатели включены в цепь с резисторами реостата, и включаются при наличии в них тока.

dvizhenie24 ru 1 ep2k

Цепи управления

Цепи управления работают от постоянного тока, напряжением 110 Вольт.

Коммутация силовых цепей на ходовых позициях контроллера машиниста:

Также ходовые позиции дают возможность применять пять ступеней ослабления возбуждения от 80% до 40%.

» data-medium-file=»https://cdn.dvizhenie24.ru/2020/12/dvizhenie24_ru_6_ep2k-300×187.jpg» data-large-file=»https://cdn.dvizhenie24.ru/2020/12/dvizhenie24_ru_6_ep2k-1000×624.jpg» width=»1000″ height=»624″ gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAAAAAP///yH5BAEAAAAALAAAAAABAAEAAAIBRAA7″ data-src=»https://cdn.dvizhenie24.ru/2020/12/dvizhenie24_ru_6_ep2k-1000×624.jpg» alt=»ЭП2К с поездом | ЭП2К | Движение24″class=»wp-image-24759″ data-srcset=»https://cdn.dvizhenie24.ru/2020/12/dvizhenie24_ru_6_ep2k-300×187.jpg 300w, https://cdn.dvizhenie24.ru/2020/12/dvizhenie24_ru_6_ep2k-1000×624.jpg 1000w, https://cdn.dvizhenie24.ru/2020/12/dvizhenie24_ru_6_ep2k-768×480.jpg 768w, https://cdn.dvizhenie24.ru/2020/12/dvizhenie24_ru_6_ep2k-1536×959.jpg 1536w, https://cdn.dvizhenie24.ru/2020/12/dvizhenie24_ru_6_ep2k-520×325.jpg 520w, https://cdn.dvizhenie24.ru/2020/12/dvizhenie24_ru_6_ep2k-720×450.jpg 720w, https://cdn.dvizhenie24.ru/2020/12/dvizhenie24_ru_6_ep2k-320×200.jpg 320w, https://cdn.dvizhenie24.ru/2020/12/dvizhenie24_ru_6_ep2k.jpg 1800w» data-sizes=»(max-width: 1000px) 100vw, 1000px» /title=»ЭП2К с поездом | Движение24″/>

Эксплуатация

Первый электровоз выпущен в 2006-м году, после выпуска он был отправлен на эксплуатационные испытания, которые завершились в 2007-м году. С 2008-го года начался серийный выпуск, и на декабрь 2020-го года было построено 439 локомотивов.

Основная часть электровозов ЭП2К была отправлена на эксплуатацию в депо Барабинск, Западно-Сибирской железной дороги — это на сегодняшний день 232 штуки. В депо Ожерелье отправилось 100 локомотивов, это Московская железная дорога. Далее 81-н электровоз поехал на службу в Санкт-Петербург, Октябрьской железной дороги. Оставшиеся 26 локомотивов сейчас эксплуатируются в депо Самары, Куйбышевской железной дороги.

На сегодняшний день производство электровозов продолжается.

Источник

Что происходит и для чего?
Adblock
detector