В журнале «Локомотив» ранее было опубликовано несколько статей, в которых рассказывалось о тепловозах производства северо-американской компании Baldwin. Данная тема является весьма обширной. В этой статье рассказано о выпускавшихся компанией пассажирских тепловозах.
Во время Второй мировой войны компании Baldwin было запрещено выпускать магистральные и пассажирские тепловозы из-за введенного Советом военного производственного контроля США в 1942 г. Выпуск был разрешен только паровозов и маневровых тепловозов, без каких-либо усовершенствований и модернизаций. При описании типов тепловозов применено заводское обозначение. Эта система обозначения использовалась с 1939 г.
Тепловозы типа 0-6-6-0-1000/1 DE 1-30 (тепловозы ДБ, рис. 1). Приемку локомотивов и другого железнодорожного оборудования для СССР в США осуществляли инженеры локомотивного главка НКПС В.В. Иванов и Н.И. Будников, а также сотрудник ЦНИИ НКПС Е.Г. Луценко, которые находились в то время там постоянно. Решение о поставке тепловозов было принято локомотивным главком НКПС с обязательным участием и консультацией видного специалиста-тепловозника П.В. Якобсона. Военным ведомством через правительство США компании Baldwin было разрешено построить 30 тепловозов для железных дорог СССР. Эти поставки были включены в программу ленд-лиза. Род службы тепловоза — грузопассажирский.
Кабина машиниста (рис. 2) и машинное отделение образовывали единую конструкцию, состоящую из стальных листов, приваренных к стальным лонжеронам, которые, в свою очередь, приварены к раме локомотива. Пульт управления машиниста расположен с правой стороны кабины носового отсека. Большие передние и боковые окна, застекленные безопасным стеклом, обеспечивали исключительно хороший обзор. Передние окна оборудованы стеклоочистителями, антиобледенителями и солнцезащитными козырьками. В кабине машиниста установлены два электрических обогревателя (со стороны машиниста и помощника).
Люки в крыше машинного отделения позволяли снять дизельный
двигатель в сборе с генераторами и вспомогательным оборудованием. Дополнительные люки в крыше обеспечивали доступ к отдель-
ным цилиндровым группам для обслуживания и регулировки двигателя.
Рама локомотива представляла собой стальную литую конструкцию со встроенными центральными штифтами, надрессорными балками, углублениями для поглощающих аппаратов и выступами для
подъема тепловоза домкратами.
Секции радиатора для охлаждения воды и масла двигателя были расположены прямо под крышей в задней части машинного помещения. Вентиляторы, расположенные на одном горизонтальном валу с ременным приводом, обеспечивали подачу наружного воздуха через заборные устройства в боковой части кузова. Воздух, забираемый вентиляторами, проходил через специальные направляющие лопатки, расположенные в отсеке корпуса охлаждающего устройства, и затем проходил через радиаторы и выбрасывался наружу. Устройство охлаждения — нагнетательного типа.
Масляный и центробежный водяной насосы с цепным приводом, установленные на двигателе, обеспечивали циркуляцию охлаждающей воды и масла через радиаторы и двигатель. Жалюзи охлаждающего устройства с термостатическим управлением помогали поддерживать заданную рабочую температуру дизельного двигателя независимо от погодных условий.
Котел-обогреватель для подачи горячей воды, расположенный в задней части машинного отделения, имел достаточную мощность для нагрева жидкого топлива, а также для нагрева охлаждающей воды двигателя.
Передняя и задняя части локомотива снабжены подпружиненными буферами, фрикционными поглощающими аппаратами и грузовыми сцепками Willison специальной российской разработки типа СА-3.
Две шестиосные тележки, на которых установлена рама и кузов локомотива, одинаковы по конструкции. Тележки были выполнены с литыми стальными рамами. Колесные пары тележек из термообработанной стали имели диаметр 1067 мм (рис. 3). Автоматические и прямодействующие пневматические тормоза воздействовали на все колесные пары. Каждая колесная пара была оснащена одной чугунной тормозной колодкой со стальной основой. Розетки для соединения тепловозов по системе многих единиц предусмотрены в передней и задней частях локомотива.
Пневматический тормоз дополнялся ручным тормозом, подключенным только к одной тележке. От переднего конца вала тягового генератора через шкив в действие приводился тормозной компрессор. Тормозное оборудование, установленное на тепловозах, было компании Westinghouse.
Электрическое оборудование компании Westinghouse состояло из тягового генератора 480В, двухмашинного агрегата YG40D, установленного на станине генератора, шести тяговых электродвигателей 362D с принудительной вентиляцией и последовательной обмоткой. Каждый двигатель приводил в движение один редуктор на каждой колесной паре с передаточным числом 68:14. Одноопорный тяговый генератор постоянного тока Westinghouse, жестко соединенный с коленчатым валом дизельного двигателя, обеспечивал питание шести тяговых двигателей. Тяговый генератор получал питание на обмотку возбуждения от возбудителя и имел самовентиляцию с помощью охлаждающих вентиляторов. Запуск дизельного двигателя осуществлялся за счет вращения тягового генератора током от аккумуляторных батарей.
Два вентилятора для охлаждения тяговых электродвигателей через шкивы приводились ремнями. Двухмашинный агрегат приводился от него с помощью шкивов и клиновидных ремней. Помимо возбуждения основного генератора, он обеспечивал зарядку аккумуляторных батарей, цепей управления и освещения, обогрев кабины.
Дизель — вертикальный, 8-цилиндровый, 4-тактный типа Baldwin VO развивал номинальную мощность 1000 л.с. при 625 об/мин. Минимальное число оборотов — 275 об/мин. Диаметр цилиндра — 324 мм, ход поршня — 394 мм.
Поддизельная рама представляла собой сварную стальную конструкцию, предназначенную для поддержки тягового генератора у его основания в виде фланца. Блок двигателя также имел сварную стальную конструкцию. В блоке располагались круглые люки для осмотра коленчатого вала и отверстия для установки гильз цилиндров.
Вкладыши съемные, центробежного литья, типа «Сатко». Цилиндровые втулки имели хромированную внешнюю поверхность, что обеспечивало увеличенный срок службы.
Поршни имели плоскую конструкцию и были изготовлены из термообработанных отливок из алюминиевого сплава. Каждый поршень имел пять компрессионных и три маслосъемных кольца.
Шатуны изготовлены методом штамповки из термически обработанной легированной стали. Они были снабжены взаимозаменяемыми вкладышами подшипников. Поршневые пальцы представляли собой бронзовые втулки, запрессованные в проушину шатуна.
Крышки цилиндров были выполнены в виде отдельных стальных отливок, в которых располагались вихревые камеры сгорания (предкамеры), смещенные от центра цилиндра и охлаждавшиеся водой. В каждой крышке было расположено по одному впускному и выпускному клапану из легированной стали. Распределительный вал приводился в действие также цепью.
Коленчатый вал состоял из термообработанной цельной стальной поковки, в которой были просверлены отверстия для смазки. Он опирался на сменные коренные вкладыши.
Система впрыска топлива представляла собой систему для тяжелого топлива марки Bunker С с форсунками закрытого типа. Двигатели Baldwin могли работать как на дизельном топливе, так и на мазуте. После остановки работы двигателя происходила обратная процедура слива тяжелого топлива из системы в топливный бак. В случае неуда-ления топлива из системы повторный пуск дизеля был невозможен из-за затвердевания (загустевания) мазута. Это топливо применялось на газотурбовозах и паровозах с нефтяным отоплением.
На тепловозах ДБ, работавших в депо Гудермес и Сухуми, применяли соляровое масло. Следует отметить, что стоимость одного галлона мазута в США стоила в те годы два цента.
Топливный бак, расположенный под главной рамой тепловоза, имел два отсека: для тяжелого топлива (2840 л) и дизельного для котла-подогревателя (190 л). В топливном баке были установлены змеевики для подогрева тяжелого топлива, который нагревал его до температуры в 27 °C, и воды в системе дизеля от котла-подогревателя. В водяной системе двигателя имелся второй нагреватель перед подачей топлива в топливный коллектор, который дополнительно подогревал тяжелое топливо непосредственно перед подачей к топливным насосам высокого давления до температуры 60 °C. Котел-подогреватель работал автоматически. В случае питания двигателя дизельным топливом из дополнительного бака имелся трехходовой кран.
На каждый цилиндр был установлен индивидуальный топливный насос высокого давления. Масляная система — нагнетательного типа. Масло циркулировало с помощью шестеренчатого насоса с цепным приводом от коленчатого вала.
Количество топлива, подаваемого в топливные насосы высокого давления, и, следовательно, частота вращения вала дизельного двигателя регулировалось гидравлическим регулятором Woodward, который приводился в действие распределительным валом. Регулятор управлялся вручную из кабины с помощью пневматического дросселя (контроллера), исключавшего все механические связи от кабины машиниста к регулятору. В случае превышения двигателем числа оборотов в гидравлическом регуляторе имелся специальный ограничитель, который срабатывал и прекращал подачу топлива в двигатель.
В Советский Союз тепловозы через Атлантический океан прибыли в порты в 1946 г. Они были введены в эксплуатацию с 15 июня по 24 августа 1946 г. По прибытии они все были направлены в паровозное депо Гудермес Орджоникидзевской железной дороги, которое впоследствии переоборудовали в тепловозное. Близость бакинских нефтяных месторождений с качественной нефтью позволила эксплуатировать тепловозы в депо Гудермес недалеко от места добычи. Впоследствии двенадцать тепловозов были переданы на Закавказскую железную дорогу в депо Сухуми для вождения пассажирских поездов. Все тепловозы из депо Сухуми были возвращены в депо Гудермес в 1948 г.
К концу 1940-х годов тепловозы ДБ были переведены для работы на дизельном топливе. При создании тепловоза ТЭ2 в 1948 г. в ЦНИИ МПС (ВНИИЖТ) были представлены три варианта проектов тепловозов. Первый вариант включал себя проект двухсекционного тепловоза, на котором установлены дизели Baldwin мощностью 3000 л.с. с турбонаддувом. Второе предложение, внесенное инженерами И.И. Николаевым и П.В. Якобсоном, было в виде проекта тепловоза, построенного компанией Baldwin в 1945 г. (о нем было рассказано ранее в журнале Локомотив № 10,2021 г.). Мощность тепловоза предусматривалась в 3500 л.с., также в двух секциях, с более форсированным дизелем, по типу двигателя Baldwin серии 608SC.
Из-за невозможности изготовить эти дизели и специального оборудования для этих тепловозов после Второй мировой войны, эти два проекта были отклонены. В итоге остановились на третьем предложении, которое включало в себя выпуск освоенных промышленностью дизелей и другого оборудования, которые применялись на тепловозах ТЭ1.
Компания Baldwin надеялась, что поставки новых тепловозов, дизелей и запасных частей позволят ей развить свой бизнес в России. Следующий проект тепловоза компания разработала сразу после выпуска тепловозов ДБ (рис. 4,5). Он предусматривал использовать тот же кузов и тележки, но с установкой более мощного восьмицилиндрового дизеля с турбонаддувом серии 608SC мощностью 1500 л.с. Холодная война не позволила поставлять локомотивы и запчасти.
Пробег тепловозов ДБ до капитального ремонта составил 400 тыс. км вместо 600 тыс. км, утвержденного МПС.
Сила тяги тепловоза составляла 22362 кгс при скорости 9 км/ч и тяговом редукторе 68:14. Всего было построено 30 тепловозов.
Тепловозы типа 0-6-6-01000/2 DE 1,2 и 8. Первый проект тепловоза типа 0-6-6-0 1000/2 DE был разработан в 1944 г. (рис. 6). В начале 1945 г. компания Baldwin выпустила первые пассажирские тепловозы. Локомотивы получили обозначение по системе железных дорог США типа DR-6-4-2000. Им были присвоены дорожные номера 2000 и 2001 (рис. 7).
Стальной кузов обтекаемой формы располагался на главной раме сварной конструкции. На тепловозе были установлены два дизель-генератора мощностью 1000 л.с. каждый. Дизельный двигатель типа VO — восьмицилиндровый, четырехтактный, без турбокомпрессора. Диаметр цилиндра — 324 мм, ход поршня — 394 мм. Максимальное число оборотов — 625 об/мин, минимальное — 275 об/мин. Для отработки лучшей конструкции было применено разное расположение оборудования внутри кузова каждого из локомотивов.
С номера 2000 дизели были установлены генераторами вперед к кабине и концу кузова. Данное решение позволило выполнить короткие трубопроводы для соединения систем охлаждения воды и масла двух дизелей с охлаждающим устройством и вентиляторами, расположенными в крыше кузова.
Система охлаждения была нагнетательного типа. Она состояла из радиаторов и двух вентиляторов с приводом от электродвигателей, получавших питание от тягового генератора. Жалюзи для охлаждения воды и масла были смонтированы во внешне установленном обтекаемом кожухе.
На тепловозе с номером 2001 дизель-генераторы были расположены друг к другу по центру кузова, что позволило выполнить короткие кабельные соединения между двумя тяговыми генераторами и шкафом с электрооборудованием.
Жалюзи для забора и охлаждения на этом тепловозе расположены были на внутренней стороне бокового каркаса кузова.
Тележки тепловоза имели литую конструкцию. На крайних осях каждой тележки располагались тяговые электродвигатели. Средняя ось была необмоторена. Такое решение приняли для снижения общего веса тепловоза. Кроме того, мощности каждого тягового генератора хватало на эти два электродвигателя.
Электрическое оборудование состояло из тягового генератора модели 480В, четырех тяговых двигателей 370В и двухмашинного агрегата YG40C. После постройки демонстрационные тепловозы совершили показательные пробеги по железным дорогам Америки. Покупателей они там из-за сильной конкуренции не нашли и были проданы Национальным железным дорогам Мексики (NdeM) после тестовых пробегов. В Мексике им присвоили номера 6000 и 6001 (рис. 8).
У компании Baldwin была плохая репутация, из-за чего железнодорожные компании старались не покупать тепловозы по причине конструктивных недостатков двигателей и вспомогательного оборудования. Руководство компании считало, что будущее за паровозами, и уделяло много внимания проектированию и изготовлению этих локомотивов. Дизель VO, выпущенный в 1938 г., уже тогда не имел перспективы для установки на тепловозы. Они удовлетворительно работали в электростанциях, рефрижераторах, судах. На маневровых тепловозах эти дизели также работали удовлетворительно, но постоянно ломались, что не устраивало железнодорожников.
Поэтому была очередь за тепловозами от компании EMD, как за маневровыми, так и за грузовыми и пассажирскими, растянутая на годы. Владельцы железнодорожных компаний упорно ждали и приобретали тепловозы от EMD. Те же, кто не хотел ждать, приобретали тепловозы других компаний, в частности Baldwin, Alco и Fairbanks-Morse.
Продукцию компании Aico тоже неохотно покупали с недоработанными конструкциями дизелей и механическим оборудованием, а также из-за высокой цены. В тепловозах компании Fairbanks-Morse дизель был очень сложной конструкции. Когда компания поняла, что идет не по тому пути, время уже было упущено. Компания Baldwin так и не смогла создать надежный дизель и, соответственно, тепловоз, который более или менее отвечал бы требованиям железнодорожных компаний.
Во время Второй мировой войны компании не запрещалось собирать данные о работе дизелей и эксплуатации тепловозов. Соответственно, разрабатывать меры по устранению допущенных конструктивных недостатков. И только в 1944 г. им разрешили вносить изменения в конструкцию дизелей. В 1956 г. компания из-за высокой конкуренции обанкротилась.
В 1946 г. NdeM заказли компании третий и последний тепловоз за номером 6002 (рис. 9). Он имел более совершенное оборудование, включая генератор модели 480D, двигатели 370F, двухмашинный агрегат YG40D. По бокам кузова были сделаны вырезы с сетками для забора наружного воздуха и снабжения им дизелей, что в предыдущих локомотивах не было предусмотрено. Все три тепловоза хорошо работали в гористой местности на участке Торреон — Хуарез с пассажирскими поездами. Национальные железные дороги Мексики были довольны работой этих тепловозов.
Однако с выходом из гарантийного обслуживания в 1947 г. все тепловозы быстро пришли в негодность и начали постоянно выходить из строя. В 1948 г. они были отставлены от работы. Долго простояв на свалке металлолома, в сентябре 1957 г. в г. Сан-Луис-Потоси они были разделаны в лом. В 1952 г. компанией Baldwin была предложена модернизация этих тепловозов с заменой дизель-генераторов типа VO на дизель-генераторы серии 606А мощностью 1200 л.с. в шестицилиндровом исполнении с турбонаддувом. Мексиканская железная дорога не приняла это предложение.
Тепловозы были пассажирскими и имели тяговый зубчатый редуктор 58:21. Для более тяжелого тягового усилия в гористой местности и вождения смешанных и грузовых поездов он был впоследствии изменен на 63:15.
Сила тяги тепловоза составляла 12928 кгс при 34 км/ч и тяговом редукторе 58:21 и 19414 кгс при 23 км/ч и тяговом редукторе 63:15. Всего было построено три локомотива.
Тепловозы типа 0-6-6-0 1000/2 NA 6, 7 и 8. После окончания Второй мировой войны компания Baldwin по заказу железных дорог возобновила проектирование и производство пассажирских тепловозов. Следующим этапом стало применение дизелей 600-й серии в связи с модернизацией двигателя типа VO. После постройки первых трех тепловозов типа 0-6-6-0 1000/2 DE от железнодорожной компании Jersey Central Lines поступил заказ на первую партию локомотивов, состоявшей из трех единиц, получивших номера 2000 — 2002 (рис. 10).
Локомотивы были заказаны в 1945 г. Из-за забастовки в компании и задержки с поставками электрического оборудования от Westinghouse локомотивы поступили на дорогу в конце 1946 — начале 1947 гг.
Кузов стальной обтекаемой формы имел две кабины управления, что исключало разворот локомотива на конечных станциях обслуживаемых участков. Мощность — 2000 л.с. Дизели располагались тяговыми генераторами друг к другу. В центре между ними находился паровой генератор для выработки ими пара и отопления пассажирских поездов, а также два шкафа с коммутационным электрооборудованием.
Локомотивы были оборудованы тяговыми генераторами модели 480D, четырьмя тяговыми двигателями 370F и вспомогательным генератором с возбудителем YG40E, объединенным в один корпус. От переднего конца тягового генератора через специальные гибкие муфты и шкив приводился в действие компрессор, а от него, в свою очередь, через шкив и ременную передачу вентилятор охлаждения тяговых двигателей передней тележки. Передаточное число редуктора составляло 58:21.
На тепловозах были установлены два новых дизеля серии 608 NA. Это восьмицилиндровый рядный четырехтактный двигатель без наддува. Размерность цилиндров и ход поршня были той же, что и на двигателе VO. Главным отличием от двигателя VO являлось применение непосредственного впрыска топлива в цилиндры. Мощность его соответствовала 1000 л.с. при 625 об/мин.
Тепловозы типа DRX-6-4-1000/2 NA 1, 2 и 3. В 1946 г. компания Baldwin пересмотрела систему обозначения своих локомотивов, которая применялась с 1939 г. Старая система обозначений прежде всего была создана для паровозов, а новая — для тепловозов. Это внесло некоторую путаницу. Теперь этот тип был одинаков для всех серий тепловозов как ранних, так и более поздних выпусков.
Например, обозначение 0-6-6-0 1000/2 DE 1, 2 и 8 расшифровывается так: 0 — без поддерживающей передней тележки; 6 — количество колес, установленных в первой тележке; 6 — количество колес во второй тележке; 0 — без поддерживающей задней тележки; 1000 — мощность силовой установки; /2 — количество дизелей в одном кузове; DE 1,2 и 8 — diesel electric (тепловоз) и далее — номера проектов, разработанных конструкторским отделом компании.
Новая система обозначений расшифровывалась следующим образом (рассмотрим на примере тепловоза DRX-6-4-1000/2 NA 1,2 и 3): D — дизель; R — дорожный; X — две кабины управления в одном кузове; 6 — общее количество осей на двух тележках; 4 — общее количество тяговых двигателей (по два двигателя на каждую тележку); 2 — число дизелей в одном кузове; NA — атмосферный двигатель без наддува; 1,2 и 3 — порядковые номера проектов.
Таким образом, все пассажирские тепловозы, кроме ДБ, по новой системе обозначений имели одинаковую классификацию — DR-6-4-1000/2.
Вторую партию тепловозов, состоявшую также из трех единиц, железнодорожная компания Jersey Central Lines получила в 1948 г. Им присвоили дорожные номера 2003 — 2005 (рис. 11). По конструкции они были идентичны первой партии, но с небольшими изменениями в конструкции кузова и электрического оборудования. По бокам кузова были установлены воздухозаборные устройства меньшего размера для систем тепловоза. Из-за требований и новых стандартов AAR (Американской Ассоциации железных дорог) напряжение бортового оборудования было изменено со 125 на 75 В. В связи с этим были применены модернизированные тяговые генераторы модели 480F, тяговые двигатели 370F и двухмашинный агрегат YG42A. Для освещения и отопления пригородных поездов использовались два дополнительных вспомогательных генератора модели YG50A, приводившиеся клиновыми ремнями от шкива каждого дизеля, и парогенератор.
Передаточное число редуктора составляло 63:15. В эксплуатации тепловозы обслуживали по двадцать дневных пригородных поездов, совершая ежедневный пробег по 535 км с частыми остановками. Первые три тепловоза водили поезда из города Джерси-Сити на магистралях Jersey Central Lines и New York & Long Branch, заменив при этом семь паровозов. В двойной тяге работали они на линиях Reading Со. и Bethlehem Jet.
За время эксплуатации тепловозы совершили пробег в 1609 тыс. км. Локомотивы исключили из инвентаря в 1957 г. Они были использованы как доноры запасных частей для грузовых локомотивов Baldwin, эксплуатировавшихся на дороге. Некоторые из них применялись в качестве котельных для локомотивных депо до 1968 г. Всего было построено 6 тепловозов.
