ГЛАВА IX КОМПОНОВКА И РАЗВЕСКА ЛОКОМОТИВА

§ 53. ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ РАЗМЕЩЕНИЯ ОБОРУДОВАНИЯ НА ЛОКОМОТИВАХ

Размещение на локомотивах разнотипного оборудования, механизмов со сложными функциональными связями является многовариантной задачей, решение которой заканчивается созданием машины, отвечающей современному техническому уровню. При компоновке оборудования необходимо обеспечить следующие условия:

равномерность распределения нагрузки на рельсы от движущих колесных пар;

минимальную длину экипажной части, малогабаритность и компактность сборочных единиц;

удобство монтажа оборудования и доступность его обслуживания;

простоту конструкций элементов рабочих связей (приводов, трубопроводов и др.) силового и вспомогательного оборудования;

возможность использования широкой унификации элементов машины и пригодности конструкции к крупносерийному производству;

нормированный расход дефицитных и дорогостоящих материалов;

высокую технологичность конструкции; оптимальные условия работы обслуживающего персонала; внешнее очертание, отвечающее требованиям промышленной эстетики.

На компоновку локомотива кроме перечисленного влияют его назначение, условия эксплуатации, габаритные ограничения, уровень технического и технологического совершенства производства, современные тенденции развития отечественного и зарубежного локомотивостроения.

Отдельные условия компоновки носят противоречивый характер (например, равномерность нагрузки колесных пар и простота конструкции элементов рабочих связей, компактность размещения оборудования и доступность его обслуживания), что вызывает определенные трудности при размещении оборудования. Поэтому компоновку выполняют в два этапа: эскизную и рабочую. При эскизной компоновке разрабатывают основную схему локомотива в нескольких вариантах и после ее обсуждения составляют рабо-

Рис. 188. Расположение оборудования на пассажирском тепловозе ТЭП70:

/ - автосцепка; 2 - кабина машиниста; 3 - блок охлаждающего устройства; 4 - глушитель шума дизеля; 5 - дизель; 6 - генератор; 7 - фильтр; 8 - вентилятор централизованного воздухосиабжеиия; 9 - выпрямительная установка; 10 - резервуар противопожарной установки; - высоковольтная камера; /2 - тамбур; /3 - центральная маятниковая опора; 14 - поддизельиая рама; 15 - ииша для размещения аккумуляторной батареи; 16 - топливный бак; 17 - боковая опора; 18 - компрессор; 19 - воздушные резервуары; 20 - тележКа

чую компоновку, служащую основным документом при техническом и рабочем проектировании.

Рассмотрим примеры компоновки некоторых отечественных и зарубежных локомотивов.

Пассажирский тепловоз ТЭП70 (рис. 188) односекционный с электрической передачей переменно-постоянного тока с двумя кабинами машиниста 2 с несущим кузовом ферменно-раскосного типа без сферических лобовых поверхностей. Топливный бак 16 расположен посередине экипажной части под кузовом и включен в конструкцию несущих элементов. В боковых нишах 15 бака размещены аккумуляторные батареи.

Силовая установка с поддизельной рамой 14, состоящая из V-образного дизеля 5164Н26/26 и тягового генератора 6, установлена на амортизаторах посередине тепловоза. Амортизаторы уменьшают динамическое воздействие дизеля на кузов, снижают шум в кабине машиниста. Центральное расположение силовой установки упрощает развеску тепловоза.

На раме кузова установлены также высоковольтная камера 11 выпрямительная установка 9, осевой вентилятор 8, санитарный узел с умывальником, тормозной компрессор 18 с электродвигателем, воздушные резервуары 19 и др. Крыша кузова съемная, блочного типа, обеспечивает агрегатную сборку узлов на специализированных участках, что упрощает технологию сборки и особенно ремонта оборудования. Внутренняя сторона секций крыши использована для размещения резервуаров 10 противопожарной системы, фильтров 7 очистки системы воздушного охлаждения электрических машин, блоков 3 охлаждающего устройства, глушителя 4 и баков вспомогательных систем. Установка основных агрегатов посередине рамы кузова, использование крыши для размещения оборудования обеспечивают боковые проходы необ-

2 3 4 5 6 1

Рис. 189. Расположение оборудования на тепловозе 2ТЭ10Л: / - двухмаилиииый агрегату i - кабина; 3 - высоковольтная камера; 4 - компрессор;

иый вал; 13 - верхние жалюзи; 14 - холодильная камера; 13 - вентилятор холодильника; 16 - секции охлаждения; П - угловой редуктор; 13 - автосцепка; 19 - шкворень; 20 - поддизельиая рама; 21 - топливный бак; 22 - боковая опора; 23 - передняя тележка

ходимой ширины В машинном отделении, освещаемые как естественным светом через семь окон с каждой стороны, так и искусственным освещением. Машинное отделение отделено от кабин машиниста тамбурами 12, образованными задними стенками кабин, высоковольтной камерой и шкафом для одежды.

Кузов тепловоза опирается на две трехосные тележки 20, оборудованные двумя центральными опорами 13 маятникового типа, четырьмя плоскими боковыми опорами П и двухъярусным рессорным подвешиванием. В боковые опоры вмонтированы пружины подвешивания кузова.

Грузовой тепловоз 2ТЭ10Л (рис. 189) мощностью 4400 кВт выполнен из двух однокабинных секций, соединенных между собой автосцепкой, что дает возможность использовать каждую из них как самостоятельный локомотив. Ненесущий кузов 7 тепловоза размещен на главной раме, унифицированной по ряду узлов с рамой тепловоза ТЭЗ, что обеспечивает ее технологичность при изготовлении и ремонте.

В средней части машинного отделения расположена силовая установка, состоящая из рядного дизеля 9 мощностью 2200 кВт и главного генератора. Дизель и генератор смонтированы на поддизельной раме 20. Воздух к дизелю подается через фильтры, смонтированные в верхней части боковых стенок кузова, отработавшие газы удаляются через выпускные патрубки 10 в крыше кузова, что уменьшает загрязнение отработавшими газами засасываемого воздуха.

Высоковольтные камеры 3 установлены в машинном отделении со стороны главного генератора. Они непосредственно примыкают к задней стенке кабины 2 по обе стороны прохода в машинное отделение. Такое размещение генератора, высоковольтных камер 334

и кабины машиниста значительно сокращает протяженность силовой цепи и цепей управления.

В передней части кузова расположен вентилятор 5 охлаждения тяговых электродвигателей передней тележки 23 и тормозной компрессор 4, соединенный с валом главного генератора через передний распределительный редуктор в. К этому редуктору через карданный привод присоединен двухмашинный агрегат /, смонтированный под полом кабины.

За машинным отделением расположена холодильная камера 14 с секциями 16 охлаждения. Воздух поступает в камеру 14 через боковые жалюзи и удаляется вентилятором 15 через верхние жалюзи 13. Вентилятор приводится от нижнего вала дизеля через систему карданных валов, распределительный и угловой редуктор 17. От распределительного редуктора приводится во вращение вентилятор охлаждения тяговых двигателей задней тележки. При размещении вентилятора над тележкой обеспечивается минимальная протяженность воздуховодов; простота их конструкции, в связи с чем уменьшается расход энергии на обслуживание тепловоза.

Рама кузова опирается на две трехосные тележки. На каждой тележке установлены четыре боковые опоры 22 с возвращающими устройствами и центральный шкворень 19. Рессорное подвешивание одноступенчатое, сбалансированное, четырехточечное. Топливный бак 21, вмещающий 6300 кг дизельного топлива, размещен под кузовом в промежутке между тележками. При такой компоновке опорожнение бака не нарушает распределения нагрузки по колесным парам экипажа.

Французский тепловоз СС70000 с электропередачей и двумя дизелями (рис. 190) является примером компоновки локомотива по схеме симметричного размещения оборудования, при котором равномерно распределяется масса тепловоза по движущим колесным парам.

\ г 3 Ч 5 в 7 8 9

№ ft

П 13 12 11

, 10

Рис. 190. Расположение оборудования на тепловозе СС70000: / -кабина машиниста; 2 - высоковольтная камера; 3 - расширительный бак; 4 - вентилятор холодильной камеры; 5 - холодильная камера; 6 - вентилятор машинного отделения; 7 - дизель; 8 - глушитель; 9 - выпрямители; 10 - вентилятор охлаждения тягового электродвигателя; - вспомогательный генератор; 12 - воздушные резервуары; 13 - топливный бак; 14 - главный генератор; 15 - тяговый электродвигатель; 16 - рама тележки

Рис, 191. Расположение оборудования на маневровом тепловозе ТЭМ2: / - передняя дверь холодильной камеры; 2, 17 - бункеры песочной системы; 3 - холодильная камера; 4 - вентилятор холодильника; 5 - масляный фильтр; 6 - расширительный бак для воды; 7 - кузов над двигателем; 8 - вентилятор охлаждения тяговых двигателей передней тележкн; 9 - дизель-генератор; 10 - искрогаситель; - тормозной компрессор; 12 - высоковольтная камера; 13 - двухмашинный агрегат- 14 - пульт управления; IS - кабина машиниста; 16 - кузов аккумуляторного отсека- 18 - аккумуляторная батарея; 19 - тяговый двигатель; 20 - топливный бак; 21 - главная рама; 22 - тележка; 23 - шкворень; 24 - боковая опора

На тепловозе применена силовая установка, состоящая из двух дизелей 7 мощностью 2 X 1770 кВт и трехфазного главного генератора 14. Масса этой установки на 40% меньше, чем масса обычной двухгенераторной системы. Воздуходувка и выпускные системы силовой установки размещены непосредственно над дизелями. Вентиляторы холодильных камер и систем охлаждения тяговых электродвигателей установлены над последними и соединены с валами дизелей механическим приводом. Расположение вспомогательного оборудования над силовой установкой позволило при двух кабинах и двух дизелях создать тепловоз, общая длина которого не превышает 21,3 м. Высоковольтные камеры 2 примыкают к внутренним стенкам кабин машиниста. Наличие внутри кузова двух боковых проходов по всей длине машинного отделения облегчает обслуживание тепловоза. Бесшкворневые тележки оборудованы тяговыми электродвигателями 15, которые размещены в кузове тепловоза, что позволило сократить базу тележки на 1400 мм, т. е. на 30% по сравнению с экипажной частью с индивидуальным приводом колесных пар. Между тележками под рамой кузова установлены топливный бак 13 и воздушные резервуары 12 тормозной системы.

Маневровый тепловоз ТЭМ2 (рис. 191) является основным маневровым локомотивом железных дорог нашей страны. Его компоновка определена применением капотного кузова, который обеспечивает хорошую видимость пути и состава при маневровых работах. Оборудование тепловоза смонтировано на главной раме 21, установленной посредством восьми плоских опор 24 на двух трехосных тележках 22 с центральным расположением шквор-

Дизель-генератор 9 мощностью 855 кВт, вентиляторы 8 охлаждения тяговых двигателей передней тележки, тормозной компрессор размещены под кузовом двигателя, высоковольтная камера 12 и двухмашинный агрегат 13 - под кузовом камеры 12. Под кузовом аккумуляторного отсека установлена аккумуляторная батарея 18. На торцовых стенках капотов размещены бункеры 2, 17 песочной системы. Для свободного доступа к агрегатам и узлам тепловоза при обслуживании, монтажных работах в кузове имеются боковые двери и крышевые люки, а для входа в холодильную камеру - передняя торцовая дверь /. Между кузовами установлена кабина 15 машиниста с двумя торцовыми дверями для выхода на боковые площадки, размещенные по внешнему обводу главной рамы и огражденные перилами для обеспечения безопасной работы обслуживающего персонала.

Кабина машиниста имеет пульт управления 14, расположенный с правой стороны, а также оборудование, создающее возможность управления тепловозом одним лицом. Со стороны кабины встроена дверь в высоковольтную камеру для удобства ее осмотра и выполнения ремонтных работ.

Посередине тепловоза между тележками к главной раме прикреплен топливный бак 20, вмещающий 5400 кг топлива. Компоновка тележек тепловоза ТЭМ2 однотипна с компоновкой тележек 2ТЭ10В с целью унификации экипажной части.

Тепловоз с гидропередачей ТГМ6А (рис. 192) односекционный, мощностью 885 кВт, предназначен для маневровой и легкой магистральной службы. Компоновка тепловоза ТГМ6А определяется его назначением и типом передачи.

Силовая установка, состоящая из дизеля 5 (ЗА-6Д49) и унифицированной гидропередачи 4, размещена на главной раме /2 с центральным положением коробки передачи и смещенным положением дизеля относительно поперечной оси. Такое размещение

12 3 4

S 7

Рис. 192. Расположение оборудования на маневровом тепловозе ТГМ6А: / - кабина машиниста; 2 - аккумуляторные батареи; 3 - тормозной компрессор; 4 - гидропередача; 5 - дизель; 6 - холодильная камера; 7 - вентилятор холодильника; « - перила ограждения площадки; 9 - колесная пара; - шкворень; 11 - осевой редуктор; 12 - главная рама; 13 - топливный бак; 14 - тяговый привод; 16 - боковая опора; 16 - задняя тележка