бабулер41

Pro Движение Экспо: смотр достижений автономной тяги

Инж. А.Г. ИОФФЕ,

г. Москва

Фото А.В. Молчанова

В конце августа на территории Экспериментального кольца АО «ВНИИЖТ» в Щербинке прошел традиционный Международный железнодорожный салон «пространства 1520». В этом году он прошел под новым названием «РВО//Движение.Экспо». На открытых площадках и в павильонах в числе других были продемонстрированы экспонаты, представляющие современный уровень локомотивостроения. Как и на предыдущих салонах, натурные образцы локомотивов были представлены здесь в форматах статической и динамической экспозиций.

В статической экспозиции АО «Синара — Транспортные Машины» (СТМ) продемонстрировало четыре опытных образца маневровых тепловозов. Три из них построены на Людиновском тепловозостроительном заводе. Все они имеют электрическую тяговую передачу переменно-постоянного тока и оснащены каждый двумя силовыми установками.

Самый крупный из них — 8-осный маневрово-вывозной локомотив ТЭМ14М-0001. Как и серийные тепловозы ТЭМ14, этот локомотив оснащен двумя силовыми установками. Главным его отличием является принципиально новая конструкция дизелей. Как известно, на серийных тепловозах ТЭМ14 установлены 8-цилиндровые V-образные дизели 8ДМ-21 Уральского дизель-моторного завода (входит в состав СТМ).
Модернизированный двухдизельный маневрововывозной тепловоз ТЭМ14М
Для модернизированного тепловоза специалисты завода разработали новую дизель-генераторную установку ДГ900Т. Рядный б-цилиндровый четырехтактный дизель 6ДМ-185Т с диаметром цилиндра 185 мм и ходом поршня 215 мм оснащен турбонаддувом, промежуточным охлаждением наддувочного воздуха и электронной системой управления подачей топлива. Номинальная мощность дизеля составляет 930 кВт (1265 л.с.) при частоте вращения коленчатого вала 1620 об/мин.


С дизелем соединен тяговый агрегат АТТ-882 УХЛ2, в едином корпусе которого имеется синхронный тяговый генератор мощностью 882 кВт и стартер-генератор постоянного тока, развивающий в генераторном режиме мощность до 82 кВт. Тяговый агрегат изготовлен новосибирским заводом ООО «Сибэлектропривод». На цилиндрическом остове тягового агрегата установлена выпрямительная установка В-ТППД-3,6к-510-1-У2. Соединение остова дизеля и тягового агрегата — фланцевое, без общей рамы.

Масса тягового агрегата составляет 6000 кг, а в сборе с выпрямителем — 6400 кг. По сравнению с традиционными тепловозными силовыми установками новые агрегаты заметно легче. Масса дизеля составляет 7430 кг, а дизель-генератора — 14100 кг.
Данные технические решения позволили разместить на раме тепловоза две силовые установки. В зависимости от нагрузки возможна работа как от обоих дизель-генераторов, так и от одного из них, что обеспечивает существенную экономию топлива. При этом от одного тягового генератора могут питаться все восемь тяговых двигателей. В этом случае они переключаются с параллельного на параллельно-последовательное соединение в четыре параллельные группы, в каждой из которых включены два последовательно соединенных тяговых двигателя. Охлаждающее устройство тепловоза размещено в крышевом блоке. Вспомогательное оборудование тепловоза имеет электрический привод.

Служебная масса локомотива — 184 т, статическая нагрузка от колесной пары на рельсы — 225 кН (23 тс), конструкционная скорость — 100 км/ч. Минимальная скорость, при которой может быть реализована полная тяговая мощность, составляет 10,5 км/ч, при этом сила тяги достигает 431,2 кН (44 тс). Сила тяги при трогании с места и коэффициенте сцепления Фсц = 0,33 составляет 582,1 кН (60 тс). По сравнению с серийными тепловозами ТЭМ14, у нового локомотива завод-изготовитель прогнозирует повышение надежности силовой установки, улучшение экологических показателей и экономию топлива.

Два других локомотива — четырехосные. Маневровый локомотив ТЭМГ1-001 работает на газовом топливе. Для хранения сжиженного природного газа под рамой тепловоза установлены три криогенные емкости, рассчитанные суммарно на 2800 кг газового топлива. Этот запас топлива, по данным изготовителя, должен обеспечить возможность работы локомотива без дозаправки от 4 до 7 суток (в зависимости от напряженности маневровой работы).

Локомотив оснащен двумя газопоршневыми силовыми установками, выполненными на основе механической части широко известных V-образных 12-цилиндровых дизельных двигателей ЯМЗ-240, применявшихся на автомобилях БелАЗ и тракторах «Кировец». Мощность газопоршневых двигателей составляет 2 х 428 = 856 кВт (2x582 = 1164 л.с.).

Охлаждающее устройство расположено в середине машинного помещения между силовыми установками. В отличие от классической схемы здесь вместо охлаждающих секций на правой и левой сторонах установлены единые радиаторы, а вместо боковых жалюзи — защитные решетки.

Служебная масса локомотива составляет 90 ± 3 % т, а статическая нагрузка от колесной пары на рельсы — 220,5 кН (22,5 тс) ± 3 %. Конструкционная скорость локомотива — 100 км/ч. Расчетная сила тяги в длительном режиме составляет 216 кН (22 тс), а при трогании с места — 291 кН (30 тс). Возможна работа как от обеих, так и от одной силовой установки.

Локомотив создан по блочно-модульному принципу, что позволит значительно снизить продолжительность нахождения локомотива в среднем и капитальном ремонтах. Тепловоз оснащен новыми системами управления, диагностики и контроля состояния основных сборочных единиц. Заново были разработаны кабина и капоты. Компоновка локомотива обеспечивает круговой обзор с рабочего места машиниста.

Тепловоз ТЭМ10-001 — также четырехосный. Он предназначен, в основном, для работы на путях промышленного транспорта. В отличие от своего аналога — серийного тепловоза ТЭМ9, новый тепловоз — двухдизельный. Это позволяет в зависимости от нагрузки работать как от обеих, так и от одной силовой установки. На образце, представленном на выставке, установлены дизели фирмы «Volvo», однако блочно-модульная конструкция локомотива позволяет в соответствии с пожеланиями заказчика применить и другие типы зарубежных и отечественных дизель-генераторов.

По своим техническим данным (мощность силовых установок, масса, конструкционная скорость, сила тяги) тепловоз ТЭМ10 аналогичен газовому локомотиву ТЭМГ1. Также для обоих локомотивов унифицированы многие элементы: тележки, кабины и капоты, охлаждающие системы, системы управления. Но для обеспечения возможности вписывания в габарит 02-ВМ на тепловозе ТЭМ10-001 кабина установлена ниже и кругового обзора не имеет. Однако возможно изготовление такого локомотива и в габарите 1-Т для отечественных железных дорог с обеспечением кругового обзора из кабины.

После длительного перерыва вернулся к теме локомотивостроения калужский завод «Калугапутьмаш». До середины 1990-х годов на заводе выпускали двухосный тепловоз ТГК2 с дизелем мощностью 250 л.с. Теперь, когда предприятие вошло в состав холдинга СТМ, это направление деятельности вновь получило развитие. На выставке был представлен первый опытный тепловоз серии ТГМК2. Как и его предшественник, новый локомотив двухосный, маневровый, с гидромеханической передачей. Он предназначен для работы на путях промышленных предприятий. Но на этом их сходство заканчивается. В отличие от своего предшественника, тепловоз ТГМК2 может транспортироваться к месту работы в составе поезда.
На тепловозе установлен б-цилиндровый рядный дизель КАМАЗ 910.10-550, представляющий собой совместную работу камских автомобилестроителей с известной немецкой фирмой «Liebherr». Мощность дизеля, установленного на данном тепловозе, составляет 404 кВт (550 л.с.) при частоте вращения коленчатого вала 1900 об/мин.

От коленчатого вала мощность передается посредством современной гидромеханической передачи, вновь разработанной на заводе «Калугапутьмаш». Передача трехступенчатая с блокировкой гидротрансформатора. Переключение ступеней осуществляется фрикционными муфтами.

Удачный подбор передаточных отношений редуктора позволяет отказаться от необходимости иметь поездной и маневровый режимы работы, а благоприятная характеристика гидромеханической передачи повышает ее общий коэффициент полезного действия. К осевым редукторам колесных пар вращение передается карданными валами. Сами колесные пары аналогичны тем, что применены на тепловозах ТГМ4 и ТГМ6. Диаметр колеса по кругу катания составляет 1050 мм.

Тепловоз оснащен микропроцессорной системой управления и диагностики, разработанной специалистами АО «ВНИКТИ» (г. Коломна). Контроллер машиниста имеете позиций. Электрические цепи управления напряжением 27 В выполнены по однопроводной схеме. Из кабины, расположенной практически посередине локомотива, открывается круговой обзор. Спереди и сзади кабины установлены небольшие по длине и высоте откидные капоты. Под передним капотом находится дизель, а под задним — компрессор АКВ-5,25/1 ПУ2 производительностью 5,25 м3/мин и охладитель масла гидромеханической передачи. Охлаждающее устройство дизеля установлено сбоку от переднего капота.

Служебная масса этого двухосного локомотива составляет 47 ± 3 % т. Статическая нагрузка от колесной пары на рельсы — 230,5 кН (23,5 тс) ± 3 %. Конструкционная скорость 60 км/ч, а расчетная касательная сила тяги — 98 кН (10 тс). Тепловоз выполнен в габарите 02-ВМ. Кроме представленного на выставке основного исполнения, предусмотрен также более легкий вариант с мощностью дизеля 280 кВт (380 л.с.) и служебной массой 32 т.

Следует отметить, что помимо демонстрации маневровых локомотивов, СТМ представило на выставке подвижной состав схожего назначения. Так, в составе нового щебнеочистительного комплекса ЩОМ-1400, построенного АО «Калужский завод "Ремпутьмаш"», имеется тягово-энергетический модуль ТЭС-1400, обеспечивающий передвижение комплекса и питание его потребителей в ходе работы.

Также большой интерес у посетителей салона вызвала автомотриса повышенного комфорта АМ-140-01 для организации инспекционной работы по контролю состояния путевого хозяйства железнодорожной инфраструктуры. Автомотриса построена ОАО «Свердловский путевой ремонтно-механический завод "Ремпутьмаш"» (г. Екатеринбург).
Экспозиция традиционного лидера отечественного локомотиво-строения — АО «Трансмашхолдинг» (ТМХ) на этот раз оказалась более скромной. В статической экспозиции автономная тяга была представлена всего двумя экспонатами. Двухосный маневровый тепловоз с гибридной силовой установкой, расположившийся в центре демонстрационной площадки, получил пока условное обозначение ТЭМ5Х «концепт». Буква «X» («икс») означает, что локомотив будет иметь разновидности ТЭМ51,ТЭМ52 и т.д.

Пока данный локомотив находится в стадии разработки общей концепции, что и заложено в его названии. В основном этот тепловоз представляли дизайнеры, разработавшие его внешний вид. Здесь надо отдать им должное: вид этого оригинального локомотива получился и впрямь очень необычным. Так, почти все оборудование, что находится под рамой тепловоза, закрыто декоративными кожухами.

На данном локомотиве был применен целый ряд новых конструктивных решений. Впервые на тепловозе в качестве силовой установки использован современный автомобильный дизельный двигатель типа ЯМЗ-536 мощностью 200 кВт (268 л.с.), аналогичный тем, что установлены на городских автобусах ЛиАЗ, грузовых автомобилях УРАЛ-next и др. Также впервые в отечественной практике на легком двухосном тепловозе применена электрическая передача переменно-постоянного тока. Новизна заключается и в гибридной силовой установке. Дизель-генератор работает совместно с накопителем энергии — литий-ионными аккумуляторными батареями РОСНАНО.

В технической характеристике данного локомотива введен новый показатель: номинальная мощность по накопителям, которая определена 240 кВт. При небольшой нагрузке дизель-генератор, помимо питания тяговых двигателей, часть энергии отдает на зарядку накопителей. При пиковых нагрузках накопленная энергия будет работать на тягу совместно с энергией, выдаваемой тяговым генератором. Также возможна кратковременная работа с остановленным дизелем в случаях заезда локомотива в цех и т.д.

Конструкционная скорость тепловоза — 80 км/ч, служебная масса — 46 т, нагрузка от колесной пары на рельсы — 225 кН (23 тс). Тепловоз может проходить кривые с минимальным радиусом 40 м. Сила тяги при трогании с места — 135 кН (13,7 тс).

Вторым экспонатом статической экспозиции ТМХ стал новый рельсовый автобус РАЗ-005, построенный АО «Метровагонмаш». Рельсовый автобус — это легкий моторвагонный подвижной состав, предназначенный для пригородных перевозок пассажиров на не-электрифицированных участках железных дорог. На ряде дорог на протяжении нескольких лет успешно эксплуатируются рельсовые автобусы предыдущих серий РА1 и РА2. Новый рельсовый автобус отличается более современным внешним видом, улучшенным интерьером.

В состав рельсового автобуса РАЗ входят два головных вагона с кабинами управления и силовыми установками. Один из вагонов дополнительно приспособлен для комфортной перевозки людей с ограниченными возможностями. Предусмотрена возможность работы двух и даже трех рельсовых автобусов, управляемых по системе многих тяговых единиц. Планируется выпустить также вариант этого рельсового автобуса с промежуточным вагоном без кабины управления.

В двухвагонном рельсовом автобусе предусмотрено 133 сидячих места и 5 откидных сидений. Общая расчетная вместимость с учетом стоящих пассажиров составляет 231 человек, а максимальная вме-
стимость — 362 человека. Конструкционная скорость — 120 км/ч. Масса рельсового автобуса без пассажиров составляет 101,5 т, а максимальная нагрузка от колесной пары на рельсы — 157 кН (16 тс). Под каждым вагоном подвешена силовая установка, которая поставляется в виде единого модуля с гидропередачей и охлаждающим устройством. Мощность каждой силовой установки составляет 360 кВт (482л.с.).

Тема автономной тяги была также широко отражена и в экспозиции, расположившейся в павильонах. В павильоне группы ООО «ЛокоТех» (входит в состав АО «Трансмашхолдинг») была представлена информация о деятельности компаний, входящих в эту группу. Они выполняют техническое обслуживание и текущий ремонт локомотивов в 90 сервисных депо, средний, капитальный ремонт и модернизацию локомотивов на 9 локомотиворемонтных заводах, производят комплектующие и запасные части. Сегодня производственные возможности предприятий группы распространяются на 80 % серий локомотивов, эксплуатирующихся на отечественных железных дорогах, и на все виды технического обслуживания и ремонта.

ООО «РАТЕП-ИННОВАЦИЯ» продемонстрировало традиционно поставляемые аппаратные камеры, пульты управления, преобразователи, электронные блоки и контроллеры машиниста для современных и модернизируемых тепловозов.

ООО «АВП Технология» представило новую продукцию, в числе которой были системы управления соединенными поездами с распределением локомотивов по длине поезда. Для тепловозов компанией разработаны новые варианты регистраторов параметров движения и управления торможением, а также автоматизированные системы прогрева.

Группа компаний «Завод систем охлаждения» и «Радиаторный завод» (Республика Беларусь) является традиционным поставщиком охлаждающих секций для тепловозов. Среди серийной продукции имеются радиаторные секции, а также секции калориферов практически для всех серий тепловозов, эксплуатируемых на сети ОАО «РЖД».

Также разработаны комплектные блоки охлаждения. Такой блок представляет собой набор радиаторных секций в сборе с нижним и верхним коллекторами. Готовые блоки могут быть установлены на тепловоз при его постройке и ремонте. Такие блоки охлаждения разработаны для тепловозов 2(3)ТЭ25КМ и ТЭМ28 Брянского машиностроительного завода.

На стенде предприятия также были представлены новые образцы радиаторных секций с повышенной стойкостью к механическим воздействиям благодаря усилению края охлаждающих пластин. Такая конструкция позволит предохранить секции от повреждений при внутрицеховой транспортировке, ремонте, монтаже, демонтаже и очистке от загрязнений под высоким давлением.

На стенде группы компаний также была продемонстрирована новая технология изготовления радиаторных секций с механическим соединением трубки и разборным коллектором. Крышка коллектора секции соединяется с концевой плитой при помощи болтов с применением упругой пробковой прокладки. Новая технология позволит коренным образом упростить изготовление и ремонт секций, отказаться от вальцовки трубок и пайки.

АО «Акционерная компания "Железные дороги Якутии"» внедряет новые технологии применения природного газа в стационарной энергетике. При наличии газопроводов природный газ доставляется по ним. В условиях отсутствия сети магистральных газопроводов строятся заводы по сжижению газа. Этот процесс позволяет уменьшить объем одного и того же количества газа в 600 раз. Затем сжиженный газ доставляется к местам потребления в специальных криогенных емкостях. Эти емкости выполнены в виде танк-контейнеров, которые перевозятся на обычных фитинговых платформах.

В местах потребления топлива производится регазификация, то есть обратный перевод топлива в газообразное состояние, и закачивание газа в емкости хранения. Природный газ используется в качестве топлива в газовых котельных, а также в турбогенераторах мощностью от 30 до 10ОО кВт.

В перспективе «Железные дороги Якутии» планируют перевести на газовое топливо не только стационарные энергетические установки, но и собственный парк тепловозов 2ТЭ10МПбЕ (тепловозы 2ТЭ10М, модернизированные с применением дизель-генератора 7FDL12EFI американской фирмы «General Electric»). Силовые установки этих локомотивов предлагается перевести на газодизельный рабочий процесс. Планируется, что при эксплуатации 16 секций тепловозов это позволит за год заместить газом порядка 18 тыс. т дизельного топлива.

Хранить запас газового топлива для питания силовой установки локомотива предполагается в танк-контейнере, установленном на фитинговой платформе. Рассматриваются два варианта, при которых платформа с танк-контейнером будет либо находиться между секциями тепловоза, либо прицепляться к тепловозу со стороны ведомой секции. Во время работы Международного салона два раза в день проходила динамическая экспозиция, в ходе которой зрители могли видеть локомотивы в движении. Значительную часть динамической экспозиции занимали исторические локомотивы, восстановленные до рабочего состояния (см. также фоторепортаж на 4-й с. обложки «Локомотива» № 9,2019 г.).

Открывал проход старейший паровоз серии «мягкий знак» Ь.2012. «Ь» — это принятое на дореволюционных железных дорогах России буквенное обозначение всех грузовых и маневровых танк-паровозов, то есть паровозов без тендеров, у которых запасы угля и воды хранятся в емкостях, установленных непосредственно на паровозах. Данный локомотив был построен в 1897 г. и ранее работал при депо Рославль. В 1985 г. он был там установлен в качестве памятника. Два года назад специалистами Санкт-Петербургского участка ООО «ЖД Ретро-Сервис» локомотив был восстановлен до рабочего состояния.

Следом за ним прошел редчайший паровоз Оп.7587. Многим хорошо известны паровозы серии Ов. Собственно, буква «О» означала «основной тип», из чего следует широкое распространение этих локомотивов. На предыдущей динамической экспозиции принимал участие такой паровоз. Эти локомотивы оснащены паровой машиной двойного расширения, работавшей на насыщенном паре, то есть пароперегреватель отсутствовал. В 1907 г. на Путиловском заводе была построена партия из 10 паровозов серии Оп такой же конструкции, но с пароперегревателем, о чем свидетельствует наличие буквы «П» в наименовании серии.

Один из таких паровозов сохранился. С 1970 по 2018 гг. данный паровоз стоял на пьедестале в виде памятника в локомотивном депо Брянск II. По инициативе энтузиастов паровоз был снят с пьедестала и отправлен на восстановление. Санкт-Петербургские специалисты привели локомотив в рабочее состояние, и он впервые принял участие в динамической экспозиции.

Постоянный участник динамических экспозиций — паровоз Эу699-74, построенный на Луганском паровозостроительном заводе в 1929 г. Этот паровоз бережно сохраняется на Экспериментальном кольце АО «ВНИИЖТ» во многом благодаря его бессменному машинисту Е.В. Ульянцеву. В сцепе с ним следовал паровоз более новой разновидности — Эм710-46, изготовленный тем же заводом в 1931 г.
Представитель серии самых мощных серийных отечественных паровозов ФД20-2109 прибыл с Северо-Кавказской дороги. Он был построен Ворошиловградским заводом в 1938 г. С 1988 по 2018 гг. паровоз служил памятником в локомотивном депо Каменоломни, а затем был восстановлен до рабочего состояния на Тихорецком участке ООО «ЖД Ретро-Сервис» и впервые принял участие в динамической экспозиции. Сегодня это уже второй действующий паровоз серии ФД.

Следом за ним шел маневровый паровоз 9П-19499, построенный на Муромском паровозостроительном заводе в 1954 г. Такие танк-паровозы работали на многих промышленных предприятиях.

Паровоз СО17-3241, построенный в 1948 г. на Ворошиловградском паровозостроительном заводе в послевоенном 1948 г., представлял большую серию паровозов, осуществлявших массовые перевозки там, где не могли работать тяжелые паровозы ФД. На динамической экспозиции этот паровоз олицетворял военные годы — он прошел с тремя двухосными вагонами: двумя крытыми и одной платформой, на которой была установлена легендарная 76-миллиметровая пушка ЗИС-З. Перевозки на короткие расстояния осуществляются автотранспортом, например перевозка груза в Химках.

Паровоз Су213-58, построенный в 1938 г. на Коломенском заводе, относится к серии пассажирских паровозов, наиболее распространенных на отечественных дорогах. На этом же заводе, только в 1953 г., был построен шедший следом паровоз Л-2057. Он представляет собой серию, созданную в первые послевоенные годы и названную в честь главного конструктора Л.С. Лебедянского. Данный паровоз уже несколько лет участвует в динамических экспозициях и водит экскурсионные ретро-поезда.

Представитель усовершенствованной серии ЛВ-0182 был построен в 1956 г. на Ворошиловградском заводе.

Завершил проход паровозов пассажирский локомотив П36-0110, построенный на Коломенском заводе в 1955 г. Данная серия считается вершиной отечественного и мирового паровозостроения.

Также в динамической экспозиции автономную тягу представлял тепловоз ТЭЗ-5524. Он был построен на Луганском тепловозостроительном заводе в 1965 г. и прибыл из депо Абакан II Красноярской дирекции тяги. Эти тепловозы стали основными на советских железных дорогах в 1960-х — начале 1970-х годов. На строительстве БАМа эти неприхотливые локомотивы несли на себе всю тяжесть временной эксплуатации и открывали регулярную эксплуатацию магистрали. Поэтому на динамической экспозиции тепловоз прошел в сцепе с укладочным краном УК-25/18.

Для создания ощущения эпохи устроители исторической части динамической экспозиции проход каждого локомотива сопровождали соответствующими музыкальными произведениями и выступлениями хореографического коллектива. Так, появление дореволюционного паровоза Оп.7587 сопровождалось прогулкой дам и господ, одетых по моде начала XX века. При появлении паровозов Эу и Эм на сцену вышли спортсмены со знаменами, символизирующие молодежь первых пятилеток. Перед паровозом СО17-3241 состоялось целое театрализованное представление, демонстрировавшее прощание девушек с солдатами, уходящими на Великую Отечественную войну. А следующий за ним паровоз Су213-58 сопровождался встречей солдат, вернувшихся с фронта. Эпоху паровоза П36-0110 символизировал Фестиваль молодежи и студентов, проходивший в Москве летом 1957 г., что также было отмечено танцевальным коллективом, а перед тепловозом ТЭЗ-5524 с прицепленным к нему укладочным краном маршировала молодежь со знаменами и плакатами БАМовской тематики.

В колонне современных локомотивов тепловозную тягу на этот раз представлял тепловоз Брянского машиностроительного завода ЗТЭ25К2М-0001. Данный локомотив уже экспонировался на предыдущем салоне в 2017 г. в составе статической экспозиции. Теперь гости смогли оценить его мощь в динамике. На сегодня это наиболее мощный из когда-либо существовавших в стране автономных локомотивов.

На 4-й с. обложки журнала публикуются образцы техники динамического показа.