Мощный односекционный тепловоз ТЭ109 с электрической передачей переменно-постоянного тока предназначен для тяжёлой грузовой работы на железных дорогах с колеёй 1520 и 1435 мм. По согласованию с Покупателем тепловоз ТЭЮ9 изготавливается и в пассажирском исполнении, в этом случае устанавливаются источники электрического отопления поезда.
Конструкция тепловоза обеспечивает вождение пассажирских поездов весом до 1000 тс со скоростью до 120 км/ч, а грузовых поездов весом до 1900 тс со скоростью до 100 км/ч.
В конструкцию тепловоза, наряду с вновь созданными узлами, заложены проверенные длительной эксплуатацией узлы отечественных машин.
Тепловоз имеет различные модификации, удовлетворяющие специальные требования Покупателя.
Тщательно продуманная компоновка оборудования создаёт большие эксплуатационные удобства.
Тепловоз имеет двухкабинное исполнение с дистанционным управлением по системе двух единиц.
Лёгкий и прочный цельносварной кузов несущей конструкции рассчитан на восприятие сжимающих или растягивающих усилий до 250 тс.
Съёмные секции крыши, расположенные над дизель-генератором, выпрямительной уста-
Расположение оборудования на тепловозе ТЭ109:
1 — передняя кабина машиниста; 2- резервуар воздухопровода управления и обслуживания: 3 — мотор-вентилятор электродинамического тормоза; 4 — вентилятор охлаждения выпрямительной установки;
5- выпрямительная установка; б-генератор отопления поезда; 7 -тяговый генератор; 8 — стартер-генератор; 9 -дизель; 10 — глушитель; 11 — бак для воды; 12 — мотор-вентилятор холодильной камеры; 13 — холодильная камера; 14 — резервуар противопожарной установки; 75-тележка; 76-бункера песочниц;
17- топливоподкачивающий агрегвт: 76 -топливный бак; 19 — маслопрокачивающий агрегат;
20 — аккумуляторная батарея; 21 — главный воздушный резервуар; 22 -кожух тяговой передачи; 23 -тяговый электровигатель; 24 — пульт управления; 25 — высоковольтная камере; 26 — вентилятор охлаждения передних тяговых электродвигателей; 27- умывальник; 28 — вентилятор охлаждения генератора отопления и преобразователя частоты; 29 — вентилятор охлаждения тягового генератора; 30 — теплообменник; 31 — правый воздухоочиститель; 32 — топливоподогреватель; 33 — щит приборов 34 — компрессор; 35 — отопительновентиляционный агрегвт; 36 — задняя кабина машиниста; 37 — вентилятор охлаждения задних тяговых электродвигателей; 38 — котёл -грмвп воды; 39 — циркуляционный водяной насос; 40 — левый воздухоочиститель; 41 — агрегат возбуждения; 42 — преобразователь частоты; 43 — стеклоочиститель новкой и высоковольтной камерой, позволяют свободно производить выемку из кузова тепловоза основного силового оборудования при агрегатном методе ремонта.
Расположенный в средней части рамы топливный бак включён в несущую систему кузова. Установленные в специальном отсеке бака надёжные железо-никелевые аккумуляторные батареи имеют хороший доступ для осмотра и легко вынимаются.
Просторные и светлые кабины удобны для обслуживающего персонала. Отделка кабины и пульта управления выполнена из синтетических материалов. Высокоэффективная термо-шумоизоляция кабин и наличие разделительных тамбуров создают благоприятные условия для работы локомотивной бригады. Передние окна кабины с широкими полированными без-осколочными стёклами обеспечивают хорошую видимость пути. Чистота стёкол поддерживается надёжными стеклоочистителями и антиобледенителями. Кабина оборудована отопительной и вентиляционной установками, пультом управления с высокочастотными приборами, скоростемером новейшей конструкции. По требованию Покупателя тепловоз может быть оборудован местами для установки локомотивной сигнализации, дублирующей показания путевых сигналов.
Силовая установка. В средней части кузова на поддизельной раме смонтирована ди-зель-генераторная установка. Она состоит из дизеля и главного генератора, соединённых пластинчатой муфтой, а также вспомогательных электрических машин, установленных на главном генераторе.
Двигатель представляет собой шестнадцатицилиндровый, /-образный, четырёхтактный дизель с непосредственным впрыском топлива в цилиндр. Дизель имеет газотурбинный наддув и охладитель наддувочного воздуха.
Основные показатели дизеля находятся на уровне лучших образцов современных двигателей аналогичного класса и назначения. Дизель достаточно компактен, надёжен в работе, удобен для эксплуатации и обслуживания, имеет небольшой удельный вес, высокий мото-ресурс и хорошую топливную экономичность, как на номинальной мощности, так и в широком диапазоне режимов тяговой характеристики. Удачное расположение узлов дизеля обеспечивает хороший доступ при их осмотре, обслуживании и ремонте.
Блок цилиндров — сварно-литой, сухого типа, в нём установлена и к нему крепится большая часть узлов дизеля (часть узлов крепится к раме дизель-генератора).
Сверху на блоке крепятся: литые из высокопрочного чугуна крышки цилиндров, в каждой из которых установлены впускные и выпускные клапаны, рычаги привода клапанов, форсунки и индикаторный кран; лоток, в котором установлены распределительный вал, топливные насосы и рычажный механизм привода впускных и выпускных клапанов.
Кривошипно-шатунный механизм каждой пары цилиндров состоит из главного шатуна и прикреплённого к нему на пальце прицепного шатуна.
Для уменьшения напряжений от крутильных колебаний в системе коленчатый вал — ротор генератора, на переднем конце коленчатого вала установлен демпфер вязкого трения.
Для лучшей приработки вкладышей к шейкам коленчатого вала, поверх слоя свинцовистой бронзы нанесён сплав олова со свинцом и слой дисульфида молибдена.
Механизм газораспределения имеет всего один на оба ряда цилиндров распределительный вал, который является ещё и кулачковым валом топливных насосов высокого давления. На распределительном валу для одноимённых
Тяговая характеристика тепловоза ТЭ109 с тяговым электродвигателем ЭД118А с передаточным числом тягового редуктора 3,65:
1 — переход с ПП на ОП1; 2 — переход с ОП1 на ОП2; 3 — переход с ОП2 на ОП1; 4 — переход с ОП1 на ПП
Пульт управления тепловоза ТЭ109
клапанов и топливных насосов обоих рядов цилиндров имеется только по одной кулачковой шайбе.
Такая конструкция в сочетании с соединением механизма газораспределения с топливными насосами через кулачковый распределительный вал обеспечивает высокую степень стабильности частоты вращения коленчатого вала дизеля, что в конечном счёте обуславливает высокое качество тока, вырабатываемого дизель-генератором. Хорошая сбалансированность дизеля увеличивает моторесурс, а в сочетании с небольшим числом деталей механизма газораспределения уменьшает количество регулировок при очередных обслужи ваниях и ремонтах и обеспечивает постоянно надёжный пуск.
Вся масляная система дизеля, включая водомасляный теплообменник, масляный насос, два фильтра для очистки масла и маслоподкачивающий агрегат, установлена непосредственно на дизеле.
Охлаждение воды в системе для охлаждения дизеля и наддувочного воздуха происходит в воздушных радиаторных секциях, расположенных в изолированной холодильной камере. Три надежных восьмилопастных вентилятора в сочетании с автоматикой поддерживают постоянные температуры охлаждающих жидкостей дизеля.
Высококачественная очистка наддувочного воздуха дизеля производится в двух сетчатых фильтрах непрерывного действия.
Запуск дизеля осуществляется от аккумуляторных батарей стартер-генератором, который в генераторном режиме питает двигатель вентилятора выпрямительной установки, цепи управления и двигатель компрессора.
Для ускорения запуска на дизеле установлен пусковой сервомотор, который при запуске подаёт масло в аккумуляторную полость регулятора и создаёт там давление, благодаря чему регулятор перемещает рейки топливных насосов в сторону подачи топлива в цилиндры.
Регулятор. Дизель-генератор тепловоза имеет всережимный изодромный регулятор центробежного типа с собственной масляной системой и рядом дополнительных устройств для обеспечения дистанционного управления частотой вращения и мощностью дизеля.
Регулятор автоматически поддерживает заданный режим работы дизеля, воздействуя через сервомотор и механизм управления топливными насосами на рейки топливных насосов и
Схема водяной системы тепловоза ТЭ109:
1 — водяной бак; 2- водомерное стекло; 3 — воздухоохладитель; 4 — водяной насос дизеля; 5 — дизель;
6 -сливная труба умывальника; 7-бачок умывальника; 8 — отопительно-вентиляционная установка;
9- бачок установки для обмыва лобовых стёкол, 10- теплообменник мвсла; 11 — термореле;
12 — циркуляционный водяной насос; 13 — топливоподогреватель; 14 -котёл подогрева воды; 15- водяные секции холодильной камеры; 16, 17- электротермометры через сервомотор с индуктивным датчиком на контур возбуждения главного генератора.
Главный генератор представляет собой двенадцатиполюсную синхронную электрическую машину переменного тока. Обмотка статора генератора выполнена в виде двух трёхфазных звёзд, сдвинутых на 30 электрических градусов. Схема возбуждения генератора обес печивает полное использование свободной мощности дизеля при скоростях до 90-95% от конструкционной. Охлаждение генератора -принудительное от осевого вентилятора, приводимого в действие дизелем.
Применение генератора переменного тока с бесколлекторным якорем позволяет значительно снизить его вес и габариты, повышает надёжность эксплуатации и снижает эксплуатационные расходы по содержанию и ремонту. Генератор переменного тока позволил также использовать в приводах вентиляторов главного холодильника, вентиляторов тяговых двигателей и других — лёгкие, бесколлекторные и простые по устройству электродвигатели переменного тока.
Схема масляной системы тепловоза ТЭ109:
1, 2- манометры;
3 — электротермометр;
4 — комбинированное реле;
5 — соединительные головки для заправки масла; 6 — соединительные головки для слива масла из картера; 7 — соединительные головки для заправки прогретого масла от внешнего источника; 8 — рале давления масла; 9 — масляный насос дизеля; 10- маслопрокачивающий агрегат; 11 — заправочная горловина; 12 — центробежный фильтр;
13- бачок в поддизельной раме;
14 — теплообменник масла;
15 — фильтры грубой очистки масла
Электрический ток главного генератора для тяговых нужд тепловоза выпрямляется в блоке кремниевых выпрямителей и подаётся на тяговые электродвигатели постоянного тока.
Тяговые электродвигатели надёжны в работе и имеют высокие электротехнические показатели.
Принятое в цепях управления тепловозом стандартное напряжение 110 В позволило использовать самую современную и проверенную эксплуатацией электроаппаратуру.
Основная электроаппаратура удобно расположена в двух высоковольтных камерах, закрываемых застеклёнными дверками. Конструкция высоковольтных камер обеспечивает хороший доступ ко всем электроаппаратам.
Верхнее строение тепловоза опирается на две трёхосные бесчелюстные тележки с индивидуальным приводом колёсных пар и опорноосевым креплением тяговых двигателей.
Принятая конструкция тележки позволила осуществить одностороннее расположение тя говых электродвигателей и значительно увеличить коэффициент использования сцепного веса.
Лёгкая сварная рама тележки коробчатого сечения отличается высокой прочностью и жёсткостью.
В целях исключения быстроизнашивающих-ся деталей челюстных узлов в тележках применены бесчелюстные роликовые буксы.
Мягкое одноступенчатое индивидуальное рессорное подвешивание, состоящее из две-
Схема топливной системы тепловоза ТЭ109:
1 — дизель-генератор; 2- фильтр тонкой очистки топлива; 3 — подвод топлива к топливным насосам; 4 — форсунка дизеля, 5 — топливный насос высокого давления; 6,7 — манометры давления топлива;
8 — топливоподогреватель; 9 — котёл подогрева воды; 10 — фильтр очистки топлива котла подогревателя; 11 — топливоподкачивающий агрегат;
12 — фильтр грубой очистки топлива; 13 — топливомерное стекло;
14- топливомерная рейка; 15 — заправочная горловина; 16- топливный бак; 17- заборное устройство; 18 — клапан для аварийного питания дизеля топливом
Тормозной компрессор тепловоза ТЭ109
Тележка тепловоза ТЭ109:
1 — рама тележки; 2 — рессорное подвешивание; 3 — бункер песочницы;
4 — тормозной цилиндр; 5 — опора; 6 — шкворневой узел; 7 — тяговый электродвигатель 8~ подвеска тягового электродеигвтеля; 9-рычажная система тормоза; 10 — колёсная пара; 11 — фрикционный гаситель колебаний надцати комплектов параллельно работающих пружин, резиновых амортизаторов и фрикционных гасителей создаёт плавный ход тепловоза.
Конструкция шкворневого узла обеспечивает упругое поперечное перемещение шкворня.
Тепловоз оборудован тормозами с пневматическим и ручным управлением и рычажной тормозной системой с двухсторонним нажатием тормозных колодок. Предусмотрена также возможность оборудования его тормозами системы «Кнорр». Питание тормозной системы сжатым воздухом производится от тормозного двухцилиндрового компрессора с индивидуальным электрическим приводом.
ТЕХНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ТЕПЛОВОЗА ТЭ109
|
Род службы…………………………….. |
грузовой (пассажирский) |
|
Осевая формула……………………. |
с0-с0 |
|
Колея, мм………………………………. |
1520, 1435 |
|
Габарит по ГОСТ 9238-73…………………. |
02-Т |
|
Мощность, л. с…………………………… |
3035 |
|
Передача……………………………. |
электрическая, переменнопостоянного тока с полупроводниковыми выпрямителями |
|
Максимальный вес, тс…………………… |
121 ±3% |
|
Нагрузка от оси на рельсы, тс, не более…….. |
21 |
|
Конструкционная скорость, км/ч……………. Расчётная сила тяги в длительном режиме на об- |
120 |
|
оде колеса, тс……………………………. |
20,4 |
|
Сила тяги при трогании с места, тс……….. Габаритные размеры, мм: |
34,8 |
|
длина по буферам…………………….. |
20820 |
|
ширина кузова………………………. |
2950 |
|
полная высота……………………….. |
4600 |
|
база тележки………………….. |
3700 |
|
Наименьший радиус проходимых кривых, м…… Запас: |
140 |
|
топлива, л………………………….. |
4000 |
|
песка, кг…………………………….. |
450 |
|
Ёмкость водяной системы, кг………………. |
1250 |
|
Диаметр колёс по кругу катания, мм…….. Дизель |
1050 |
|
Марка…………………………………… |
1А-5Д49 |
|
Обозначение по ГОСТ 3493-74……………… |
16ЧН 26/26 |
|
Тип…………………………………….. |
/-образный, четырехтактный с газотурбинным наддувом |
|
Число цилиндров………………………… |
16 |
|
Мощность, л. с…………………………… |
3035 |
|
Диаметр цилиндра, мм |
260 |
|
Ход поршня, мм…………………. 260 |
|
Частота вращения коленчатого вала, об/мин…. 1000 |
|
Удельный расход топлива при номинальной мощ- |
|
ности, г/э л.с.ч…………………………… 151+5% |
|
Главный генератор |
|
Марка……………………………… ГС-501 А |
|
синхронный двенадцатиполюс- |
|
ный с принудительной вентиля- |
|
цией |
|
Активная мощность, кВт…………………. 2190 |
|
Линейное напряжение, В……………….. 275/535 |
|
Тяговой электродвигатель |
|
Марка…… ЭД118А |
|
Мощность кВт….. 305 |
|
Подвеска тяговых электродвигателей…….. опорно-осевая |
|
Тормозной компрессор |
|
Число цилиндров…………………………. 2 |
|
Производительность, м3/ч………………… 210 |
|
Давление воздуха на выходе, кгс/см2……….. 9 |
|
Привод компрессора……………………. электрический |
|
Аккумуляторная батарея |
|
Тип………… щелочная железо-никелевая |
|
Емкость А ч… 350 |
Магистральный тепловоз ТЭ114 мощностью 2600-2800 л. с. с электрической передачей на переменно-постоянном токе предназначен для работы на железных дорогах с колеёй 1520 и 1435 мм в странах тропического климата и с высокой запылённостью воздуха. Тепловоз изготовляется с эффективной системой охлаждения, влагостойкой изоляцией, антикоррозийными покрытиями и специальной системой очистки воздуха. Тепловозы типа ТЭ114 строятся на высокомеханизированных предприятиях, оснащённых первоклассным оборудованием. Это позволяет поставлять локомотивы в количествах, удовлетворяющих любые потребности Покупателя. На тепловозе установлено большое число серийных узлов и агрегатов, надёжность которых проверялась в течение длительного времени на других сериях тепловозов.
Тепловоз типа ТЭ114 прошёл большой цикл испытаний на заводе-изготовителе и во время эксплуатации на железных дорогах стран-импортеров. При выполнении заказов В/О «Энергомашэкспорт» всегда учитывает особенности эксплуатации тепловозов за границей и готово удовлетворить специальные требования Покупателя. Тепловоз имеет различные модификации, удовлетворяющие таким требованиям.
Конструкция тепловоза и его охлаждающие устройства обеспечивают устойчивую работу всех агрегатов и механизмов при температуре наружного воздуха в пределах от +50°С до -15°С.
⇐Тепловоз ТЭ129 (142, V400) | Советские тепловозы и оборудование | Тепловоз ТЭ114⇒