Admin

"ЧКД": новая концепция тепловозостроения

Тепловозы чешской марки «ЧКД-Прага» хорошо известны I в России, странах СНГ и Балтии. Первыми 40 лет назад в СССР поступили 9 двухосных тепловозов BN150, затем — 45 узкоколейных ТУЗ и 522 ширококолейных четырехосных ма невровых ЧМЭ2. А с 1963 г начались рекордные в мировой практике поставки мощных шестиосных маневровых тепловозов ЧМЭЗ (всего 7457 единиц, в том числе 1165 ЧМЭЗТ и 246 ЧМЭЗЭ). В эксплуатации также появились 2 опытных ЧМЭЗМ и 12 восьмиосных ЧМЭ5. Столь масштабное производство локомотивов на экспорт, к сожалению, осталось в прошлом «ЧКД» Сегодня, несмотря на тяжелые экономические условия, предприятие стремится снова завоевать подобающее место на рынке продукции локомотивостроения. Используя солидный опыт постройки тепловозов с электропередачей, на «ЧКД» решили добиться наибольшей эффективности работы таких машин. Специалисты предприятия исходят из того, что для железных дорог маневровая работа является хотя и необходимой, но не приносящей непосредственной прибыли. Поэтому важно выполнять эту работу с минимальными затратами.

Чтобы маневровые тепловозы стали в эксплуатации более экономичными, конструкторы «ЧКД» определили основные направления в своей деятельности. Во-первых, предусмотрено снижение расхода эксплуатационных материалов, топлива, масла, смазок, тормозных колодок, песка.

Во-вторых, повышается надежность тепловозов, чтобы сократить затраты на ремонт и техническое обслуживание, а также снизить расход запасных частей, продлить срок их службы. Наконец, увеличивается производительность новых локомотивов за счет улучшения тягово-тормозных характеристик и автоматизации управления.

Исследования показали, что эксплуатационные расходы маневрового тепловоза (N) пропорциональны не только его загрузке, т.е. средней мощности, развиваемой в течение рабочей смены (Р), но и сильно зависят от постоянной составляю щей (к), которая, в свою очередь, пропорциональна номинальной мощности Рп (рис. 1): N = k + B.P. Для иллюстрации на рис. 2 представлена зависимость эксплуатационных расходов от загрузки локомотива для разных типов маневровых тепловозов: двухосных (осевая формула В0), четырехосных (В0-В0), шестиосных (С0-С0) и восьмиосных (В0 В0 В0 В0).


Таким образом, специалисты «ЧКД» пришли к выводу, что для сокращения эксплуатационных расходов надо в каждом конкретном случае иметь по возможности наименее мощный тепловоз, который способен выполнять требуемую работу. Но тогда в одном депо или железнодорожном цехе промышленного предприятия может оказаться несколько типов локомотивов совершенно разной конструкции, потому что, как правило, двухосные тепловозы выпускают с механической или гидромеханической передачей, трех- и четырехосные — с гидравлической, а шести- и восьмиосные — с электрической.

В этих условиях потребуется увеличить номенклатуру необходимых запасных частей, расширить ремонтную базу В результате возрастут расходы на содержание локомотивов. Кроме того, усложнится эксплуатация, так как машинистам придется приспосабливаться к каждому типу тепловоза. Вот почему в депо стараются иметь однотипный парк локомотивов, идя на недоиспользование их возможностей и, как уже было сказано, на увеличение эксплуатационных расходов.

Чтобы предоставить возможность выбрать нужную тяговую единицу, предприятие «ЧКД» избрало нестандартный путь разработки и производства своей продукции. Двух-, четырех- и шестиосные тепловозы с мощностью по дизелям от 250 до 1000 кВт имеют электропередачу и созданы на базе унифицированных колесно-моторных блоков, узлов рессорного подвешивания, электрооборудования, систем управления тормозов. По сравнению с другими типами передачи мощности электропередача при несколько более высокой стоимости позволяет реализовать максимальную силу тяги по сцеплению, применить высокоэффективный электродинамический тормоз и обеспечить оптимальную нагрузку дизеля с точки зрения его топливной экономичности.

Разработано несколько модификаций каждого типоразмера локомотива, которые отличаются применяемым дизелем, мощностью тяговых двигателей, сцепной массой, шириной колеи, климатическим исполнением, другими особенностями При этом для достижения наивысших тяговых и тормозных сил, исходя из анализа эксплуатационных условий, в качестве предпочтительного варианта рекомендован выбор максимально возможной нагрузки на ось, равной 22 тс. Унифицированный колесно-моторный блок, рассчитанный на такую нагрузку, имеет мощность длительного режима 160 кВт и максимальную силу тяги 70 кН.

Мощность дизеля подбирается не слишком высокой, так как чрезмерно мощная силовая установка практически не

будет использована полностью из-за преобладания низких скоростей при маневрах, а расход топлива на холостом ходу будет большим. Все это позволяет не только оптимально подобрать парк локомотивов, но и во многих случаях ту же работу выполнять например, двухосным тепловозом вместо устаревшего трех-или четырехосного.

На металлургическом комбинате «Нова Гуть Острава» в течение 30 лет работали четырехосные тепловозы Т458.1, аналогичные хорошо известным у нас ЧМЭ2. Их дизели 6S310DR развивают мощность 550 кВт (750 л.е.). Масса локомотива — 72 т (нагрузка на ось 18 тс).

Недавно их заменили двухосные тепловозы Т239.1 с дизелями мощностью 327 кВт (445 л.с.) и увеличенной до 22 тс осевой нагрузкой, т.е. массой 44 т. Статистический анализ годовых расходов показал, что при эксплуатации новых локомотивов расход топлива уменьшился на 46 %, дизельного масла — на 81 %, а тормозных колодок — на 90 % при выполнении прежней работы.

Кроме создания новых локомотивов, на «ЧКД» взялись за модернизацию ранее построенных. Так, на Чешских и Словацких железных дорогах работает более сотни тепловозов серии 735, построенных в начале 70-х годов на заводе в словацком городе Мартин (до 1 января 1988 г. они обозначались Т466.0). В 1993 — 1996 гг. на 60-ти локомотивах этой серии вместо малоэкономичных дизелей 12Ра4-185 «Pielstik» мощностью 926 кВт (1260 л.с.) установили по два автомобильных дизеля «LIAZ» мощностью по 300 кВт. Тепловозы оснастили современным электрооборудованием, в том числе электродинамическим тормозом. Локомотив получил новое обозначение 714. Завод намечает продолжить эту модернизацию.

Еще одним направлением деятельности специалистов «ЧКД» стало улучшение экологических параметров работы тепловозов Применяемые сегодня дизели отличаются от прежних уменьшенным выбросом вредных веществ, а также использованием в электрооборудовании нетоксичных материалов. Наименьший из ряда унифицированных локомотивов—двухосный — создан в двух вариантах.


Наряду с обычными тепловозами строят и унифицированные с ними аккумуляторные локомотивы, у которых тяговые двигатели питаются от современных аккумуляторных батарей, не требующих ухода в эксплуатации. Специальное устройство «Акваматик» постоянно контролирует уровень электролита в элементах батарей и автоматически добавляет при необходимости дистиллированную воду.

Заряжают батареи от обычной стационарной трехфазной сети напряжением 380 В через установленный на локомотиве зарядный агрегат. Тепловоз оснащен рекуперативным тормозом, который позволяет возвращать электроэнергию, вырабатываемую тяговыми двигателями при торможении, и использовать ее для зарядки батареи. При этом сберегается до 30 % энергии. Измерения показали, что аккумуляторный локомотив потребляет 1,5 кВт ч электроэнергии для выполнения работы, на которую обычный тепловоз расходует 1 л дизельного топлива.

Специально разработаны модификации локомотивов для работы на колее шириной 1520 мм. Они оборудованы автосцепками САЗ, тормозными системами, радиостанциями и устройствами АЛСН, соответствующими требованиям заказчика. Все эти машины оснащены тяговыми двигателями ТЕ019 и электродинамическим тормозом.

Двухосный аккумуляторный локомотив ЧМЭА мощностью 185 кВт имеет массу 44 т, конструкционную скорость 80 км/ч, максимальную силу тяги 87 кН (8,9 тс), мощность электродинамического тормоза 415 кВт. Рекомендуется для маневровой работы с составами до 1000 т. Создан на базе локомотивов А219.0, уже несколько лет эксплуатирующихся на колее 1435 мм.

Следующий представитель широкой колеи— двухосный тепловоз ЧМЭ1 с дизелем MTU8V183TE12 мощностью 327 кВт (445 л.е.). Его масса 44 т, конструкционная скорость 80 км/ч, сила тяги при трогании с места 132 кН (13,5 тс), мощность электродинамического тормоза 530 кВт. Разработан для маневровой работы с составами до 1500 т. Аналогичен тепловозу Т249.0.

Четырехосный тепловоз ЧМЭ2М (рис. 3) с дизелем производства «ЧКД» типа K6S230DR мощностью 800 кВт (1100 л.с.) имеет массу 84 т, конструкционную скорость 80 км/ч, силу тяги при трогании с места 252 кН (25,7 тс), мощность электродинамического тормоза 980 кВт. Рекомендуется для маневровой работы с составами массой до 3000 т. В отличие от старого знакомого ЧМЭ2, новый тепловоз по компоновке аналогичен локомотивам Т457.1 и Т419.1, уже несколько лет эксплуатирующимся на железных дорогах и промышленных предприятиях Чехии и Словакии. Кабина так называемого башенного типа возвышается над капотом, и машинисту открывается круговой обзор.

Шестиосный тепловоз ЧМЭЗТУ (рис. 4) с дизелем производства «ЧКД» типа K6S310DR мощностью 1000 кВт (1350 л.с.) имеет массу 123 т, конструкционную скорость 100 км/ч, силу тяги при трогании с места 369 кН (37,5 тс), мощность электродинамического тормоза 1140 кВт. Предназначен для маневровой работы с составами массой до 4500 т. Представляет собой модернизированный ЧМЭЗТ, который обладает уменьшенным расходом топлива, повышенной мощностью электродинамического тормоза, усовершенствованным оборудованием кабины и другими особенностями.

Прототипами этого локомотива являются пять построенных в 1994 г. усовершенствованных ЧМЭЗТ-7455 — 7459, два из которых (7455 и 7456) с 1995 г. работают в депо Дарница Юго-Западной дороги (см. «Локомотив» № 10, 1996 г.), а третий (№ 7457) в 1997 г. поступил на Ярославский завод «Нефтеоргсинтез».

Инж. А. Г. ИОФФЕ, г. Москва

__________________
Телеграм-канал ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНИК

Если у вас возникли вопросы по работе сайте - пишите на почту admin@scbist.com

СЦБот

Эта тема была перенесена из раздела Журнал "Локомотив".

Перенес: Admin