Основные принципы размещения оборудования на локомотивах

1 - автосцепка; 2- кабина машиниста; 3 - блок охлаждающего устройства; 4 -глушитель шума дизеля; 5 - дизель; 6 - генератор; 7 - фильтр; 8 - вентилятор централизованного воздухоснабжения; 9 - выпрямительная установка; 10 - резервуар противопожарной установки; 11 - высоковольтная камера; 12 - тамбур; 13 - центральная маятниковая опора; 14 - поддизельная рама; 15 - ниша для размещения аккумуляторной батареи; 16 - топливный бак; 17 - боковая опора; 18 - компрессор; 19 - воздушные резервуары; 20 - тележка

Тепловоз “Голубой тигр ” представляет собой мощный дизель-электрический тепловоз в основном для тяжелого грузового движения, но в тоже время может использоваться для пассажирского сообщения (рисунок 31).

Тепловоз оснащен следующими системами управления: управления приводом; защиты от боксования и управление в режиме ползучих скоростей (радар); защиты от юза для динамического тормоза, управления вспомогательными механизмами, генератором, контроля зарядки аккумуляторных батарей, системой самодиагностики.

Тепловоз состоит из несущей рамы соединенной с кузовом с помощью резьбовых соединений. В обоих концах располагаются кабины машиниста. Элементы надстройки кузова имеют ширину рамы тепловоза.

Рама тепловоза опирается на две трехосные Flexifloat-тележки. Тяга от тележек тепловозу передается через косорасположенные телескопические штанги.

Тепловоз имеет полностью модульную конструкцию. Основными модулями являются: рама тепловоза; кабина машиниста; пульт управления; динамический тормоз; низковольтная камера; высоковольтная камера; элементы надстройки кузова; тяговое оборудование; фильтровальное помещение и холодильная камера; компрессорное помещение; системы трубопроводов и электрических кабелей; тележки.

Несущая сварная рама тепловоза состоит из двух продольных балок соединенных поперечинами (двутавровые балки), которые возвышаются в районе машинного отделения. В этом же районе находится топливный бак.

Силовые балки выполнены в виде полых поперечных профилей.По обоим концам тепловоза расположены автосцепки с буферами.

Пол в обоих проходах опирается на приваренные ребра жесткости, в окнах которых проложены трубопроводы и кабели. Каналы охлаждения тяговых двигателей располагаются между продольными балками рамы тепловоза.

Секции кузова крепятся к раме с помощью резьбовых соединений. Двери в кузове тепловоза герметизированы. Места стыков секций кузова герметизированы с помощью лабиринтных уплотнений, препятствующих проникновению дождя.

Кабина машиниста оборудована двумя входными дверями. Через две двери в перегородке можно попасть в машинное отделение. Звуко- и теплоизоляция перегородки защищают машиниста.

Двери в задней перегородке кабины машиниста обеспечивают хороший доступ к электронике тепловоза.

В эргономичном пульте управления находится компактный модуль для отопления и вентиляции, а также (специально) кондиционирования кабины машиниста.

На наклонной панели пульта управления расположены оба LCD-дисплея, которые заменяют обычные контрольно- измерительные приборы.

Тепловоз оборудован динамическим тормозом. Необходимый для охлаждения воздух всасывается сбоку и выдувается наверх. Динамический тормоз представляет собой отдельный модуль.

Низко- и высоковольтное оборудование тепловоза располагается в отдельных, пылезащищенных помещениях. Камеры выполнены в виде отдельных модулей.

Все компоненты легко доступны для технического обслуживания.

Двери высоковольтной камеры, в которой также находится преобразователь, защищены механически от непроизвольного открытия. Если, несмотря на это они все-таки будут открыты, произойдет отключение преобразователя. Включение силового оборудования при открытых дверях невозможно.

Над высоковольтной камерой находятся вентиляторы охлаждения с устройством выброса пыли для преобразователя, генератора и электронного шкафа. Также там установлены фильтры «Циклон» для пылеулавливания

Решетки на боковых стенках являются первой ступенью очистки.

Секции кузова машинного отделения оборудованы боковыми дверями, а также люками в крыше. Через них обеспечивается доступ к дизелю и генератору для технического обслуживания. В случае необходимости (например, генеральной ревизии) возможен полный демонтаж секции надстройки кузова.

Основные компоненты силового оборудования: дизель; генератор; мотор-вентилятор охлаждения тяговых двигателей; мотор-вентилятор охлаждения генератора; устройство выброса пыли; компрессор; масляный фильтр и секция охлаждения масла расположены на раме тепловоза.

В холодильной камере находятся секции радиатора и мотор-вентиляторы. Секции радиатора могут быть извлечены из тепловоза без демонтажа секции кузова. Под радиаторными секциями располагаются второй мотор- вентилятор охлаждения тяговых двигателей с устройством выброса пыли, секция охлаждения масла, а также компрессор

Холодильная камера содержит также расширительный бак системы охлаждения, фильтр предварительной очистки «Циклон», бумажные фильтровальные элементы для дизеля. Решетка на боковых стенках является первой ступенью очистки.

В этой секции находится также масляный фильтр дизеля.

Рисунок 32. Тепловоз «Голубой тигр»: 1, 21 – кабина машиниста; 2 – высоковольтная камера; 3 - блок динамического тормоза; 4 – инвертор IGBT; 5 - вентилятор охлаждения тяговых электродвигателей 1 тележки; 6- нагнетатель наддувочного воздуха; 7 - преобразователь; 8 – дизель; 9 – воздушный фильтр; 10 – радиатор; 11 - вентилятор охлаждения радиатора; 12 – модуль пневматического тормоза; 13 – тележка; 14 – асинхронный тяговый электродвигатель; 15 – топливный бак; 16 - масляный фильтр; 17 - водомасляный теплообменник; 18 - вентилятор охлаждения тяговых электродвигателей 2 тележки; 20 – компрессор.

В примыкающей компрессорному помещению находится сварная конструкция пневматического модуля со смонтированными на ней установкой осушки воздуха, панелью с тормозным оборудованием и его микропроцессорной системой управления с системой диагностики.

В задней части тепловоза находится тамбур, который служит для защищенного перехода из одной секции в другую.

Трубы и кабели проложены в проходах под настилом пола вдоль тепловоза. Настил пола представляет собой металлические панели с поверхностью, не допускающей скольжения. Таким образом, обеспечивается доступ к кабелям и трубопроводам.

Сварная рама тележки образована из прямоугольных закрытых продольных и поперечных профилей.

Крепление тележки к раме тепловоза происходит посредством косорасположенных телескопических тяг, которые крепятся на концевой балке рамы тележки. Из-за наклонного расположения тяг обеспечивается крайне минимальное снижение нагрузки на колесе при движении и торможении.

В продольном направлении колесные пары ведутся поводками. На каждой осевой подшипник приходится по поводку. Крепление поводков к раме тележки и осевым подшипникам осуществляется через безъизносные, резинометаллические элементы.

Первичное рессорное подвешивание обеспечивает поперечное перемещение и снижает величину нагрузки благодаря своей упругости.

Рама тепловоза опирается на пружины рамы тележки, которые допускают как поворот, так и поперечное смещение. Четыре пружины, приходящиеся на одну колесную пару, являются первичным рессорным подвешиванием между колесной парой и тележкой.

Благодаря оптимальному расположению системы рессорного подвешивания удалось до минимума снизить момент кручения рамы тележки.

Рессорное подвешивание работает практически без износа.

Для установки тепловоза на пути, а также для его подъема рама тепловоза и тележка соединены цепями.

Тяговые двигатели переменного тока опираются на роликовые подшипники оси колесной пары, а также на вертикально-расположенные поводки, находящиеся на поперечных профилях тележек.

Момент вращения с тягового двигателя на колесную пару передается посредством одноступенчатого редуктора с польстерной смазкой.

Каждое колесо тележки оборудовано двумя блоками тормозных колодок, активными и пассивными, соединенными между собой тягой. По обеим сторонам колеса располагаются по паре колодок из композитных материалов.

Блоки тормозных колодок оборудованы устройством автоматической подстройки для компенсации износа колодок.

Стояночный тормоз обеспечивается конструкцией тормозных цилиндров, которые имеют пружину для создания необходимого тормозного усилия.

Четыре песочных бункера емкостью 30 л. каждый располагается в районе крайней колесной пары каждой тележки.

На тепловозе “Голубой тигр” установлен четырехтактный дизель водяного охлаждения с турбонаддувом и охлаждением наддувочного воздуха. 12 цилиндров располагаются V-образно под углом 45°. По два цилиндра лежат в одной плоскости с главным и вспомогательными поршнями. Внутренний диаметр цилиндра составляет 229 мм, ход поршня-267 мм, объем цилиндра составляет 11 л. Дизель имеет систему инжекторного впрыска топлива посредством управляемых электроникой одиночных насосов.

Необходимый дизелю воздух проходит трехступенчатую очистку: решетка на боковой стенке кузова; пылеулавливающий фильтр предварительной очистки «Циклон»; бумажный фильтр тонкой очистки.

Топливо подается посредством электрического насоса из топливного бака через топливный фильтр, управляемым электроникой насоса впрыска топлива. Топливный насос и топливный фильтр смонтированы непосредственно на дизеле. Топливный бак интегрирован в раму тепловоза. Горловины для заправки топливом находятся по обеим сторонам тепловоза.

Кроме того, тепловоз располагает аварийным выключателем для прекращения подачи топлива.

Масляный насос, с приводом от зубчатой передачи, располагается на торце дизеля и защищен от повышенного давления предохранительным клапаном. Масляный радиатор водяного охлаждения и масляный фильтр располагаются непосредственно на раме тепловоза.

Располагающийся также на торце двигателя водяной насос прокачивает охлаждающую жидкость через дизель, турбокомпрессор, радиаторные секции и масляный радиатор.

Запуск дизеля осуществляется от тягового генератора, который в этом случае работает как синхронный двигатель переменного тока, питающийся от аккумуляторной батареи (рисунок 32).

Рисунок 32. Схема электрической передачи мощности

Тепловоз в стандартном исполнении оснащен свинцовыми аккумуляторными батареями, располагающимися в хорошо доступных отсеках в раме тепловоза.

Тяговые двигатели переменного тока опираются на роликовые подшипники на оси колесной пары, а также на вертикально-расположенные поводки, находящиеся на поперечных профилях тележек.

Тепловоз имеет высокоэффективную, базирующуюся на поосном управлении, защиту от боксования для достижения максимально-возможного коэффициента сцепления.

Система управления и система диагностики образуют дополняющие друг друга модули, служащие для управления, регистрации и контроля всех функций тепловоза.

Центральная система управления охватывает 3 компьютера и дополнительно компьютер тормозного оборудования (ССВ). Компьютеры соединены между собой с помощью шин. Подача управляющих сигналов расположенным на тепловозе Gate Units приемникам преобразователя или же подключение тормозного компьютера к тормозному оборудованию осуществляется по оптико-волоконному кабелю, отвечающему требованием надежности EMV.