ТГМ4Л

[Сергей 1984]

В чем отличие модификации тепловоза ТГМ4Л от остальных тепловозов семейства ТГМ4???
Если у кого-нибудь есть инструкция по эксплуатации этого тепловоза , пожалуйста скиньте.

[Admin]

ТГМ4Л - это ТГМ4А с 1989 года

Л - это я так понял по фамилии их конструктора Логунова

[Лёха Шомин]

10.4 Тепловозы серии ТГМ4 и их разновидности.
Длительная эксплуатация тепловозов ТГМ3, ТГМ3а и ТГМ3б в условиях промыш-ленных предприятий показала, что применяемые на них дизели М753Б из-за своих конст-руктивных особенностей имеют ограниченный ресурс, повышенный расход топлива и масла, низкую ремонтопригодность. В то же время Центральным научно-исследовательским дизельным институтом (ЦНИДИ) с 1964 года велись работы по про-ектированию дизелей ЧН21/21 широкого назначения. Это позволило специалистам ВНИТИ и ЦНИДИ предложить для использования на промышленных локомотивах тепло-возную модификацию дизеля 6ЧН21/21, рабочее проектирование и изготовление которой было организовано на Балаковском машиностроительном заводе им. Дзержинского.
Конструкторы Людиновского тепловозостроительного завода под руковод¬ством главного конструктора В. Н. Логунова спроектировали на базе ТГМ3б новый тепловоз с использованием дизеля 6ЧН21/21 и служебной массой 68 тонн. Тепловозу была при-своена серия ТГМ4. Ведущими конструкторами тепловозов в разные периоды были Ва-сильев Ю.А., Крум В.Э. Производство этих локомотивов началось в 1971 году. В 1973 го-ду была выпущена партия тепловозов ТГМ4 с увеличенной до 80 тонн служебной массой (за счет установки 12 тонн балласта). В 1974 году тепловозы служебной массой 68 тонн и 80 тонн выпускались параллельно, причем тепловозам со служебной массой 68 тонн была присвоена серия ТГМ4а с продолжением нумерации, начатой в 1971 году; тепловозы мас-сой 80 тонн сохранили прежнюю серию ТГМ4, но с введением новой системы нумерации, начиная с № 527 (что как бы учитывало 26 тепловозов массой 80 тонн выпуска 1973 года, имевшие общую нумерацию с тепловозами массой 68 тонн). Первоначально новые тепло-возы выпускались параллельно с ТГМ3б, но к концу 1977 году окончательно заменили его в производственной программе завода.
Тепловозы ТГМ4, ТГМ4А и ТГМ4Л. Тепловозы ТГМ4 и ТГМ4а (рис. 10.4.1 и 10.4.2.) первых лет выпуска фактически представляют собой тепловоз ТГМ3б (см. гл. 10.3), перепроектированный под новый тип дизеля, поэтому их основные размеры и большинство узлов такие же, как у ТГМ3б последних выпусков, степень унификации ТГМ4а и ТГМ3б составляет 65 %.
В конструкцию главной рамы и кузова тепловоза внесены отдельные изменения, связанные с применением другого дизеля. Увеличение служебной массы тепловоза ТГМ4 достигнуто путем размещения в отсеках между двутаврами и поперечными перегородка-ми главной рамы 12 тонн балласта в виде чугунных плит и дроби.
Тележки тепловоза ТГМ4а не отличаются от тележек ТГМ3б. На тележках ТГМ4 изменено расположение и конструкция узлов крепления реактивных тяг осевых редукто-ров и рычажно-тормозной передачи. В связи с увеличением служебной массы тепловоза статический прогиб рессорного подвешивания увеличился до 70 мм.
Рычажно-тормозная передача ТГМ4а спроектирована унифицированной и может быть использована на тепловозах, работающих на колее 1520 и 1435 мм. У тепловоза ТГМ4 рычажно-тормозная передача предназначена только для колеи 1520 мм. Кроме то-го, для обеспечения требуемого при увеличенной массе тепловоза тормозного нажатия изменено передаточное отношение рычажно-тормозной передачи при сохранении ее ки-нематической схемы.
На тепловозах установлен четырехтактный шестицилиндровый рядный дизель 211Д-1 (6ЧН 21/21), конструкция которого значительно отличается от дизеля М753Б теп-ловоза ТГМ3б. Дизель 211Д-1 имеет литой чугунный блок и чугунные крышки цилинд-ров (отдельные для каждого цилиндра). Втулки цилиндров изготовлены из легированного чугуна, поршни – литые из алюминиевого сплава, коленчатый вал – стальной. Диаметр цилиндров и ход поршня 210 мм. Наддув дизеля осуществляется турбокомпрессором ТК-18С, предусмотрен охладитель наддувочного воздуха, выхлопной коллектор – охлаждае-мый. Дизель имеет номинальную мощность 552 кВт (750 л.с.) при частоте вращения ко-ленчатого вала 1400 об/мин (такие же параметры, как у дизеля М753Б тепловозов ТГМ3б). Удельный расход топлива на номинальной мощности 218 г/(кВт*ч)+5%. Минимально устойчивая частота вращения коленчатого вала на холостом ходу 600 об/мин. Запуск ди-зеля производится электростартером ЭС-1. Масса дизеля 4800 кг.
В отличие от тепловозов ТГМ3б, у ТГМ4 и ТГМ4а забор воздуха для работы дизеля при нормальных условиях производится из атмосферы через воздухоочиститель типа УТВ. Это позволяет улучшить степень очистки воздуха, снизить разрежение на впуске в дизель, а также уменьшить запыленность машинного помещения. В конструкции боковых стенок машинного помещения сохранены жалюзи-просечки и сетчатые фильтры, что по-зволяет в случае высокой запыленности воздуха или сильных снегопадов перейти на за-бор воздуха из машинного помещения.
Частота вращения коленчатого вала дизеля регулируется всережимным регулято-ром. Изменение затяжки пружины регулятора производится восьмипозиционным элек-тропневматическим устройством поршневого типа (восьмипозиционным прибором). По-рядок включения и отключения электропневматических вентилей прибора задается кон-троллером машиниста. Для остановки дизеля в аварийных ситуациях в патрубке между турбокомпрессором и охладителем наддувочного воздуха установлена заслонка с дистан-ционным управлением (захлопка).
На тепловозах применена унифицированная гидропередача УГП 750/202ПР2, ко-торая отличается от передачи тепловоза ТГМ3б отдельными технологическими измене-ниями, направленными на увеличение долговечности.
Раздаточный вал гидропередачи карданными валами связан с двухступенчатыми осевыми редукторами, первая ступень которых состоит из конических зубчатых колес, вторая – из цилиндрических. На тепловозе ТГМ4а использованы осевые редукторы и кар-данные валы ТГМ3б. Для передачи увеличенного крутящего момента на ТГМ4 применены осевые редукторы и узлы карданных валов тепловоза ТГМ6а (см. гл. 10.5). От поворота вокруг оси каждый редуктор ТГМ4 удерживается одной, а ТГМ4а – двумя реактивными тягами.
Система охлаждения дизеля – двухконтурная, жидкостная, с водомасляными теп-лообменниками для охлаждения масла дизеля и гидропередачи. В основном контуре цир-кулирует жидкость, охлаждающая дизель и масло гидропередачи; в дополнительном – наддувочный воздух и масло дизеля. В каркасе охлаждающего устройства с левой сторо-ны установлены 10 водо-воздушных секций основного контура, а с правой – 6 секций ос-новного и, ближе к машинному помещению, 4 секции дополнительного контура. Внутри каркаса на специальной опоре установлен электродвигатель постоянного тока П72 (12.4 кВт, 120 А, 115 В) с частотой вращения 1280 об/мин. Вал электродвигателя пластинчатой муфтой связан с валом подпятника шестилопастного вентилятора типа УК-2М диаметром 1200 мм. Внутри опоры электродвигателя установлен маслоохладитель дизеля. Снаружи каркаса размещены боковые и верхние жалюзи с пневматическим приводом. На случай отказа пневматического предусмотрен ручной привод жалюзи. Управление работой жа-люзи и электродвигателя вентилятора – автоматическое (по сигналам от датчиков темпе-ратуры) и дистанционное.
Как и на ТГМ3б, на ТГМ4 и ТГМ4а применяется двухмашинный агрегат, установ-ленный на корпусе гидропередачи и имеющий клиноременный привод от шкива гидропе-редачи. Поскольку электротехническая промышленность прекратила поставки двухма-шинных агрегатов тепловоза ТЭ3 для новых локомотивов (они поставлялись только в ка-честве запасных частей), на ТГМ4 и ТГМ4а установлен двухмашинный агрегат А-706Б тепловозов типа ТЭ10 (см. гл. 4.2). Возбудитель В-600 (20,6 кВт, 165 В, 125 А), входящий в состав двухмашинного агрегата, используется в качестве генератора для питания элек-тродвигателя вентилятора охлаждающего устройства, а генератор ВГТ 275/150 (8 кВт, 106 А, 76 В) - для питания цепей управления, освещения и заряда аккумуляторной батареи. Частота вращения вала двухмашинного агрегата составляет 1800 об/мин при номинальной частоте вращения коленчатого вала дизеля.
Аккумуляторная батарея 6СТЭН-140М, компрессор ВП 3-49 с клиноременным при-водом, тормозное оборудование у ТГМ4 и ТГМ4а такие же, как у ТГМ3б.
Служебная масса тепловоза ТГМ4 составляет 80 т. Он развивает длительную силу тяги 226 кН при скорости 5 км/ч при работе на маневровом режиме, 88 кН при скорости 15 км/ч на поездном режиме. Сила тяги при трогании с места на маневровом режиме – 260 кН, на поездном режиме – 176 кН.
Тепловоза ТГМ4а служебной массой 68 т развивает длительную силу тяги 194 кН при скорости 5 км/ч при работе на маневровом режиме, 88 кН при скорости 15 км/ч на по-ездном режиме. Сила тяги ТГМ4а при трогании с места на маневровом режиме – 220 кН, на поездном режиме – 176 кН.
ТГМ4 и ТГМ4а имеют максимальную рабочую скорость на маневровом режиме 27 км/ч, на поездном – 55 км/ч. Конструкционная скорость при транспортировке в холодном состоянии с отсоединенными карданными валами составляет 90 км/ч. Минимальный ра-диус проходимых кривых 40 м. Запас топлива 2800 кг, воды в системе охлаждения 530 кг, масла дизеля 300 кг, масла гидропередачи 300 кг, песка 900 кг.
Тепловозы первых выпусков ТГМ4 и ТГМ4а поступили для эксплуатации на раз-личные промышленные предприятия, в частности, на Орско-Халиловский, Макеевский, Днепропетровский, Донецкий металлургические комбинаты. В первые годы эксплуатации тепловозы работали недостаточно надежно. В основном, отказы были связаны с неудов-летворительным качеством изготовления узлов дизеля – турбокомпрессора, топливной аппаратуры, подшипников коленчатого вала. Специалистами ЦНИДИ и Балаковского машиностроительного завода была проведена большая работа по доработке конструкции дизеля и совершенствованию технологии изготовления его узлов. Предпринятые меры позволили довести надежность дизеля до заданного значения. На Людиновском теплово-зостроительном заводе также были проведены работы по доработке конструкции теплово-за. Это позволило в 1974 году присвоить тепловозам ТГМ4 и ТГМ4а высшую категорию качества, которая была подтверждена в 1977 и 1979 гг.
С 1975 года Балаковский машиностроительный завод начал производство дизелей 211Д-2, ряд узлов которых был модернизирован для повышения надежности и долговеч-ности, основные параметры дизеля при этом не изменились. На тепловозах устанавлива-лись также дизели 211Д-2 производства Народного предприятия тяжелого машинострое-ния «Завод им. К. Либкнехта» (SKL, г. Магдебург, ГДР), выпущенные по технической до-кументации Балаковского машиностроительного завода.
В процессе выпуска в конструкцию тепловозов ТГМ4 и ТГМ4а неоднократно вно-сились изменения, направленные на увеличение долговечности, снижение трудоемкости изготовления и обслуживания локомотивов, а также на повышение степени унификации с другими сериями тепловозов, выпускаемых заводом. В 1978 году была проведена крупная модернизация, заключавшаяся в использовании более рационального размещения обору-дования и новых вспомогательных агрегатов. Основное изменение заключалось в приме-нении компрессора ПК-35М с приводом через втулочно-пальцевую муфту от переднего фланца отбора мощности дизеля. Компрессор ПК-35М обеспечивает подачу 3,5 м3/мин сжатого воздуха при частоте вращения коленчатого вала 1400 об/мин. Для возможности размещения компрессора в передней части машинного помещения дизель был смещен ближе к гидропередаче, что потребовало внести изменения в конструкцию рамы, кузова и ряда других узлов локомотива. Впервые подобное размещение оборудования было при-менено на экспортных тепловозах серии 37 (заводское обозначение - ТГМ4к). Измененная компоновка была внедрена с тепловозов ТГМ4-1050 и ТГМ4а-850.
Одновременно были внесены значительные изменения в конструкцию кабины и электрические цепи локомотивов. С 1978 г. были применены шкаф электрооборудования и пульты управления, унифицированные с тепловозом ТГМ6а (см. гл. 10.5), использован контроллер КВП-0855М. Для размещения шкафа электрооборудования увеличенной вы-соты были ликвидированы верхние лобовые стекла на передней стенке кабины машини-ста (рис. 10.4.3. и 10.4.4).
С тепловозов ТГМ4-1095 и ТГМ4а-917 в рессорном подвешивании применены шарниры, не требующие смазки, с ТГМ4-1150 и ТГМ4а-975 локомотивы стали оснащать-ся пневматической магистралью для работы с саморазгружающимися вагонами. В про-цессе выпуска одна водо-воздушная секция охлаждающего устройства была перенесена из дополнительного контура в основной (основной контур стал содержать 17 секций, а дополнительный – 3 секции), аккумуляторная батарея 6СТЭН-140М была заменена на 32ТН-450 емкостью 450 А/ч, конструкция концевых частей главной рамы была унифици-рована с ТГМ6а, втулочно-пальцевые муфты привода гидропередачи и компрессора были заменены шинными. С начала 80-х годов на тепловозы начали устанавливаться дизели 211Д-3 и гидропередачи УГП 750/202ПР4 с увеличенным ресурсом. С конца 1983 года с тепловозов ТГМ4-1984 и ТГМ4а-1910 кузов машинного отделения имеет двухстворчатые двери, что существенно облегчает доступ к оборудованию при осмотре и ремонте. С 1986 года компрессоры ПК-35М в связи с введением нового стандарта получили обозначение ВУ-3,5/9-1450Л.
В 1989 году тепловозам ТГМ4а было присвоено новое обозначение серии ТГМ4л («легкий» вариант ТГМ4) с сохранением прежней нумерации. Конструкция и характери-стики локомотива при этом не изменились.
Для проведения различных исследований и испытаний Людиновским тепловозо-строительным заводом выпускались отдельные тепловозы серии ТГМ4 и ТГМ4а осна-щенные опытными узлами и агрегатами. Были изготовлены тепловозы с различными ва-риантами выпускной системы дизеля, унифицированными шарнирами карданных валов, опытной муфтой между дизелем и гидропередачей, однорежимной (без поездного режи-ма) гидропередачей и т.д. В 1978-79 гг. на Макеевском металлургическом комбинате про-водились испытания тепловоза ТГМ4-1122, оборудованного тепловой защитой для рабо-ты в горячих цехах.
Специалисты Людиновского тепловозостроительного завода проводили работы по созданию унифицированной бесчелюстной тележки для промышленных тепловозов. Пер-вые образцы таких тележек были использованы в 1974 году на опытном тепловозе ТГМ6б-394 и в 1978 году на опытном тепловозе ТЭМ12-0001 (см. гл. 9.4). После анализа полу-ченных при испытаниях и опытной эксплуатации результатов и доработки конструкции в 1980 г. заводом были изготовлены опытные тепловозы ТГМ4а-1212 и ТГМ4 с бесчелюст-ными тележками. В их конструкции были использованы роликовые боковые опоры пони-женного трения с резиновыми элементами, упругий шкворневой узел и гидравлические гасители вертикальных колебаний. Рычажно-тормозная передача обеспечивала двухсто-роннее нажатие тормозных колодок на колесные пары. Данные тепловозы совместно с тепловозом ТГМ6а-1362 (см. гл. 10.5) проходили испытания на заводе-изготовителе и ВНИТИ, в ходе которых опробовались различные сочетания жесткости пружин, варианты установки гасителей колебаний, конструкции возвращающих устройств. После окончания испытаний тепловозы на бесчелюстных тележках были отправлены в эксплуатацию.
Тепловозы серии ТГМ4, ТГМ4а и ТГМ4л поставлялись промышленным предпри-ятиям различных отраслей, часть тепловозов отправлялась на экспорт. Сведения о выпус-ке тепловозов ТГМ4, ТГМ4а и ТГМ4л в период 1976-1990 гг. (без учета экспорта) приве-дены в таблице 10.4.1. Всего с 1971 по 1990 гг. (с учетом экспорта) выпущено 2659 теп-ловозов серии ТГМ4, 2828 - ТГМ4а , 115 - ТГМ4л.
такой не был построен

Таблица 10.4.1
ТГМ4 ТГМ4а ТГМ4л
Год вы-пуска Построено тепловозов Номера Построено тепловозов Номера Построено тепловозов Номера
1976 136 714- 849 165 542…707
1977 165 850-1014 131 708-838
1978 145 1015-1159 155 839-993
1979 149 1160-1308 163 994-1156
1980 175 1309-1483 184 1157…1341
1981 175 1484-1658 188 1342…1530
1982 184 1659-1842 208 1531-1738
1983 157 1843-1999 211 1739-1949
1984 191 2000-2190 181 1950-2130
1985 189 2191-2377, 2379, 2380 179
2131-2181, 2184-2311
1986 180 2378, 2381-2549, 2551, 2554-2556, 2558-2563 177
2312…2477, 2479…2492, 2494
1987 190 2550, 2552, 2553, 2557, 2564-2748, 2750 172
2478, 2493, 2495-2656, 2659-2664, 2670, 2671
1988 206 2749, 2751-2955 165
2672-2764, 2766-2769, 2771-2805, 2807-2819, 2821-2829, 2831-2834, 2836-2839
1989 202 2956-3157 14
2840…2853, 2855 110
2854, 2856-2950, 2954-2559, 2962-2969
1990 2 3158, 3159

Итого: 2275 2293 110



Тепловозы ТГМ4Б, ТГМ4Бл. В середине 80-х годов возросшие возможности соз-дания более совершенных узлов и деталей позволили специалистам Людиновского тепло-возостроительного завода продолжить работы по созданию новых серий маневрово-промышленных локомотивов, начатые изготовлением тепловозов «унифицированного ряда» (см. гл. 10.7). Предполагалось полностью пересмотреть конструкцию тепловозов ТГМ4 и ТГМ4а, уделив основное внимание повышению их экономичности, надежности и долговечности. Значительное количество узлов и деталей разрабатывалось с учетом по-следующего применения их на тепловозе серии ТГМ6Д (см. гл.10.5), к проектированию которого предстояло приступить несколько позднее. Таким образом, были практически реализованы основные идеи, заложенные при разработке тепловозов «унифицированного ряда». В проектной документации тепловоз служебной массой 80 тонн обозначался сери-ей ТГМ4Б, а тепловоз массой 68 тонн – серией ТГМ4В. Однако поскольку их конструкция была полностью идентична (за исключением наличия балласта у более тяжелой модифи-кации и ряда мелких отличий), было принято решение присвоить легкой модификации серию ТГМ4Бл. Одновременно подобная замена индекса была проведена и у серийных тепловозов ТГМ4а (см. выше).
Тепловозы ТГМ4Б и ТГМ4Бл (рис 10.4.5. и 10.4.6.) представляют собой дальней-шее развитие конструкции опытного тепловоза ТГМ14-0001 (см. гл. 10.7). Тепловозы имеют сварную главную раму. В отличие от рамы тепловозов ТГМ4, ТГМ4а и ТГМ14, ее основу составляют две продольные балки из двутавра увеличенного сечения 50Ш4, что позволило отказаться от применения усиливающих поясов. Балки связаны по концам ли-тыми стяжными ящиками, а в промежутке между ними – поперечными листами с фасон-ными вырезами. В стяжных ящиках установлены фрикционные аппараты с автосцепками СА-3. В отсеках рамы ТГМ4Б между перегородками уложены плиты балласта и засыпана чугунная дробь для обеспечения равномерной развески тепловоза и увеличения его слу-жебной массы. Низ и верх рамы обшит стальными листами с вырезами различного назна-чения, а в средней части рамы имеется поддон для установки дизеля. К усиленным листам нижней части рамы приварены два шкворня. К раме болтами крепятся путеочистители, топливные баки и другое оборудование. Главная рама опирается на каждую тележку через четыре боковые опоры скольжения с резиновыми амортизаторами и текстолитовыми вкладышами.
На тепловозах ТГМ4Б и ТГМ4Бл применены хорошо зарекомендовавшие себя в эксплуатации двухосные челюстные тележки ТГМ4, в конструкцию которых внесены не-которые изменения. Статический прогиб рессорного подвешивания ТГМ4Б составляет 61 мм, ТГМ4Бл - 52 мм. Рычажно-тормозные передачи тепловозов выполнены по одной ки-нематической схеме, но имеют разное передаточное отношение для обеспечения тормоз-ного нажатия, соответствующего массе локомотива.
Тепловозы ТГМ4Б и ТГМ4Бл имеют кузов капотного типа. Он включает в себя камеру охлаждающего устройства, кузов машинного помещения, кабину машиниста и ку-зов аккумуляторного помещения. Для уменьшения шума и вибрации кабина соединяется с кузовами аккумуляторного и машинного помещений через резиновые прокладки. Каби-на и кузов машинного помещения крепятся к главной раме болтами и могут сниматься при ремонте. Для обслуживания и ремонта отдельных узлов и агрегатов тепловоза в кры-ше кузова машинного помещения предусмотрены съемные люки,. могут также сниматься поперечные потолочные балки. В стенках кузова имеются двухстворчатые двери для дос-тупа к оборудованию. Тепловоз вписывается в габарит 02-Т (02-ВМ по ГОСТ 9238-88) с ограничением по высоте до 4300 мм. Ограничение по высоте необходимо по условиям работы локомотива на металлургических предприятиях.
На тепловозах ТГМ4Б и ТГМ4Бл применен модернизированный дизель 211Д-3М (6ЧН2А 21/21) производства Балаковского машиностроительного завода. Номинальная мощность дизеля составляет 599 кВт (814 л.с.) при частоте вращения коленчатого вала 1200 об/мин. Ход поршня и диаметр цилиндров у модернизированного дизеля остались такими же, как у дизеля 211Д-3. Повышение мощности достигнуто за счет внесения изме-нений в конструкцию топливной аппаратуры (форсунок, топливного насоса высокого давления) и увеличения давления наддува. Удельный расход топлива на номинальной мощности снижен до 214 г/(кВт*ч)+5%. Минимально устойчивая частота вращения ко-ленчатого вала на холостом ходу составляет 440 об/мин, что также позволяет снизить расход топлива. Для запуска дизеля служит электростартер ПС-У2 (такой же, как у дизеля 7-6Д49 тепловозов ТГМ6В и ТГМ6Д).
Особенностью конструкции дизеля 211Д-3М является наличие встроенной гидро-муфты привода вентилятора. Гидромуфта расположена на переднем конце дизеля и при-водится от коленчатого вала через редуктор. Заполнение круга циркуляции производится маслом из системы смазки дизеля. Управление работой гидромуфты производится термо-регулятором, установленным в трубопроводе выхода воды из дизеля. Возможно включе-ние гидромуфты вручную краном, расположенным на ее корпусе; дистанционное (из ка-бины машиниста) управление гидромуфтой не предусмотрено.
Как и у тепловозов ТГМ4 и ТГМ4а, забор воздуха для работы дизеля при нормаль-ных условиях производится из атмосферы через воздухоочиститель типа УТВ, а при вы-сокой запыленности или сильных снегопадах - из машинного помещения через жалюзи-просечки и сетчатые фильтры.
Частота вращения коленчатого вала дизеля регулируется всережимным регулято-ром. Изменение затяжки пружины регулятора производится восьмипозиционным элек-тропневматическим устройством поршневого типа (восьмипозиционным прибором). По-рядок включения и отключения электропневматических вентилей прибора задается кон-троллером машиниста. Для остановки дизеля в аварийных ситуациях в патрубке между турбокомпрессором и охладителем наддувочного воздуха установлена заслонка с дистан-ционным управлением (захлопка).
На тепловозах применена модернизированная унифицированная гидропередача УГП 750/202М2 производства Калужского машиностроительного завода. Гидропередача имеет два гидротрансформатора (пусковой и маршевый). В отличие от тепловозов ТГМ4, и ТГМ4а, имеющих механический привод компрессора, на ТГМ4Б и ТГМ4Бл применен привод компрессора от входящей в конструкцию гидропередачи встроенной гидромуфты переменного наполнения.
Раздаточный вал гидропередачи карданными валами связан с двухступенчатыми осевыми редукторами, конструкция которых аналогична использовавшимся на тепловозе ТГМ4.
Выходной вал гидромуфты переменного наполнения связан с коленчатым валом компрессора муфтой с резинокордной оболочкой размером 360*100 мм. Ее применение позволяет компенсировать неточность расположения осей фланцев гидропередачи и ком-прессора с наименьшими нагрузками на подшипниковые узлы и повысить надежность ра-боты самой муфты.
Система охлаждения дизеля – двухконтурная, жидкостная, с водомасляными теп-лообменниками для охлаждения масла дизеля и гидропередачи. В основном контуре цир-кулирует жидкость, охлаждающая дизель и масло гидропередачи; в дополнительном – наддувочный воздух и масло дизеля. В системе охлаждения применен терморегулятор прямодействующего типа РТП45-65, предназначенный для прямой регулировки темпера-туры жидкости в охладителе наддувочного воздуха, и косвенной регулировки температу-ры масла дизеля и гидропередачи в условиях малых нагрузок и низкой температуры на-ружного воздуха. В этом случае терморегулятор объединяет оба контура системы охлаж-дения, которая работает как одноконтурная. В каркасе охлаждающего устройства с пра-вой стороны установлены 10 водо-воздушных секций основного контура, а с левой – 3 секции основного и 7 секций дополнительного контура. Внутри каркаса на специальной опоре установлен редуктор, на валу которого закреплен восьмилопастный вентилятор типа УК-2М диаметром 1400 мм. В нижней части каркаса установлен маслоохладитель дизеля. Снаружи каркаса размещены боковые и верхние жалюзи с пневматическим при-водом. На случай отказа пневматического предусмотрен ручной привод жалюзи. Управ-ление работой жалюзи автоматическое (по сигналам от датчиков температуры) и дистан-ционное.
На тепловозах ТГМ4Б и ТГМ4Бл, как и на ТГМ4 и ТГМ4а, применяется двухма-шинный агрегат А-706Б тепловозов типа ТЭ10 (см. гл. 4.2). Вспомогательный генератор ВГТ 275/150 (8 кВт, 106 А, 76 В) двухмашинного агрегата используется по прямому на-значению - для питания цепей управления, освещения и заряда аккумуляторной батареи, а возбудитель В-600 не задействован (в дальнейшем предполагалось использовать его для питания кондиционера кабины машиниста). Привод двухмашинного агрегата осуществ-ляется редуктором от шестерни входного вала гидропередачи (аналогично тепловозам ТГМ6а, см. гл. 10.5.)
Аккумуляторная батарея тепловоза – свинцовая, кислотная 32ТН-450, установлена в два яруса в кузове аккумуляторного помещения.
На тепловозах устанавливается двухступенчатый двухцилиндровый V-образный компрессор ВУ 3,5/9-1450Л. При частоте вращения коленчатого вала 1450 об/мин ком-прессор имеет подачу 3,5 м3/мин. Четыре главных резервуара объемом по 225 л каждый подвешены под главной рамой в районе топливных баков.
Тепловоз оборудован автоматическими пневматическими тормозами с краном ма-шиниста усл.№ 395-3, двумя кранами вспомогательного тормоза усл.№ 254-1, воздухо-распределителем усл.№483М, а также ручным механическим тормозом с тросовым при-водом, действующим на рычажно-тормозную передачу задней тележки.
Для тепловозов серии ТГМ4Б и ТГМ4Бл была разработана новая кабина машини-ста. В ее проектировании принимал участие специалист-дизайнер, благодаря чему уда-лось значительно улучшить условия труда локомотивной бригады. Кабина опирается на главную раму через конические резиновые амортизаторы, причем опоры вынесены за пе-риметр кабины. Это позволило значительно снизить вибрацию на рабочих местах локомо-тивной бригады и обеспечить возможность замены амортизаторов без демонтажа кабины. Кабина имеет увеличенную длину и внутреннюю высоту (за счет ликвидации отсека главных резервуаров и отказа от применения подкабинного топливного бака), значитель-но увеличена также площадь остекления. В кабине размещены два стационарных пульта управления: основной и дополнительный. На основном пульте установлен контроллер машиниста КМ-2105 Харьковского завода «Электротяжмаш» (ХЗТЭ), такой же, как у теп-ловозов ТГМ6В (см. гл. 10.5.) . Приборы и органы управления на пультах скомпонованы в функциональные блоки, размещенные друг над другом («вертикальная компоновка» пульта управления). Трубопроводы и ручной тормоз расположены в закрытых крышками отсеках. Между кабиной и машинным отделением расположен отсек электрооборудова-ния, что позволило существенно снизить уровень шума и увеличить внутреннюю площадь кабины. Доступ к электрооборудованию возможен не только из кабины, но и через двери с боковых площадок.
Запас топлива на тепловозе находится в двух подвесных топливных баках. Бунке-ры песочниц установлены на рамах тележек.
Служебная масса тепловоза ТГМ4Б составляет 80 т. Он развивает длительную силу тяги 160,7 кН при скорости 9 км/ч при работе на маневровом режиме, 78,4 кН при скоро-сти 18 км/ч на поездном режиме. Сила тяги при трогании с места на маневровом режиме – 313,6 кН, на поездном режиме – 171,5 кН.
Тепловоза развивает длительную силу тяги 194 кН при скорости 5 км/ч при работе на маневровом режиме, 88 кН при скорости 15 км/ч на поездном режиме. Сила тяги при трогании с места на маневровом режиме тепловоза ТГМ4Бл служебной массой 68 т со-ставляет 266,6 кН, остальные показатели аналогичны тепловозу ТГМ4Б.
ТГМ4Б и ТГМ4Бл имеют максимальную рабочую скорость на маневровом режиме 32 км/ч, на поездном – 65 км/ч. Конструкционная скорость при транспортировке в холод-ном состоянии с отсоединенными карданными валами составляет 90 км/ч. Минимальный радиус проходимых кривых 40 м. Запас топлива 2720 кг, воды в системе охлаждения 550 кг, масла дизеля 320 кг, масла гидропередачи 260 кг, песка 900 кг.
Выпуск тепловозов серии ТГМ4Б был начат в 1989 г., тогда же было завершено производство тепловозов ТГМ4л, а в 1990 – и ТГМ4. Тепловоз ТГМ4Бл – 0001 был изго-товлен в 1990 году; в дальнейшем тепловозы этой серии выпускались только для экспор-та. Тепловоз ТГМ4Б-0002 демонстрировался на выставке «Железнодорожный транспорт-89».
В начальный период серийного выпуска тепловозы ТГМ4Б выпускались с кабиной ТГМ4, которая устанавливалась на специальной проставке для компенсации высоты от-сутствующего подкабинного топливного бака. Кроме того, на отдельных локомотивах ис-пользовались дизель, гидропередача и отдельные узлы ТГМ4, при этом существовали следующие комбинации:
- заводской тип 342: кабина ТГМ4, дизель 211Д-3М мощностью 599 кВт (814 л.с.), гидропередача УГП 750/202М2;
- заводской тип 346: кабина ТГМ4, дизель 211Д-3М мощностью 552 кВт (750 л.с.), гидропередача УГП 750/202М2;
- заводской тип 348: кабина ТГМ4, дизель 211Д-3, гидропередача УГП 750/202ПР4;
В конструкцию рамы, кузовов и других узлов данных тепловозов были внесены изменения в соответствии с примененными агрегатами. Вне зависимости от исполнения все тепловозы обозначались серией ТГМ4Б. После завершения подготовки производства и перехода заводов-поставщиков на серийный выпуск необходимых комплектующих из-делий изготовление «гибридных» вариантов было прекращено.
В процессе серийного выпуска в конструкцию тепловозов вносились изменения. С тепловоза ТГМ4Б-0096 начали устанавливаться облегченные путеочистители, с ТГМ4Б-0221 внесены изменения в конструкцию привода двухмашинного агрегата, на тепловозах №№ 0675-0685 и с № 0690 изменена конструкция муфты, связывающей дизель и гидропе-редачу. Были внесены изменения в конструкцию привода вентилятора. Кроме того, по-скольку отсутствие возможности принудительного включения вентилятора из кабины машиниста создавало определенные неудобства в работе, с 1991 года на гидромуфте кро-ме ручного крана включения устанавливается электромагнитный клапан, включаемый с пульта управления тепловозом.
С 1991 года на тепловозы начали устанавливаться электронные контроллеры ма-шиниста типа КЭ-3 разработанные и изготовленные МПФ «Темп» (г. Сосенский Козель-ского р-на Калужской обл.). Электронный контроллер производит переключения в элек-трической схеме тепловоза в соответствии с таблицей замыкания контактов для девяти позиций – нулевой (холостой ход) и восьми рабочих. На панели контроллера установлена вертикальная рукоятка, которая имеет одно фиксированное (нейтральное) и два нефикси-рованных положения («набор позиций» и «сброс позиций»). При кратковременном пере-мещении рукоятки из нейтрального положения происходит переход на одну позицию «вверх» или «вниз». При удержании рукоятки в нефиксированном положении происходит последовательное переключение позиций с выдержкой на каждой около 1 сек.; после от-пускания рукоятки фиксируется достигнутая позиция. На торце рукоятки имеется кнопка, при нажатии на которую происходит переход на нулевую позицию без последовательного переключения («быстрый сброс»). Номер достигнутой позиции высвечивается на свето-диодном индикаторе, расположенном на панели контроллера. Кроме того, на панели так-же расположены кнопки реверса «вперед» и «назад». Взаимная блокировка цепей ревер-сирования и управления тягой обеспечивается электрической схемой контроллера. Кон-троллер КЭ-3 полностью взаимозаменяем с электромеханическим контроллером КМ-2105. С 1995 года вместо контроллеров КЭ-3 начали применяться контроллеры КЭ-8м с более совершенной электронной схемой и измененной конструкцией органов управления. Тепловозы с электронными и электромеханическими контроллерами выпускаются парал-лельно.
В середине 90-х годов у завода из-за нарушения традиционных связей с постав-щиками возникли трудности с закупкой комплектующих, необходимых для производства тепловозов. В связи с этим была выпущена партия локомотивов с дизелем 211Д-3 произ-водства ГДР (заводской тип 344). Поскольку у данного дизеля отсутствует встроенная гидромуфта привода вентилятора, на тепловозах был использован отдельный гидроредук-тор от тепловозов серии ТГМ6Д. (см. гл. 10.5). Была также изготовлена партия теплово-зов, у которых вместо компрессора ВУ 3,5/9-1450Л был применен компрессор ПК-5,25, такой же, как на ТГМ6Д.
Ряд тепловозов ТГМ4Б был выпущен с опытными узлами. Так, на тепловозах №№ 0046 и 0048 была использована однорежимная гидропередача УГП 750/201М2, на ТГМ4Б-0025 установлен опытный воздухоочиститель конструкции ЦНИДИ, гидропере-дача тепловоза ТГМ4Б-0615 была оборудована устройствами ускоренного наполнения, на тепловозах №№ 0801 и 0803 были установлены опытные воздухораспределители песоч-ниц.
Тепловозы ТГМ4Б поставляются промышленным предприятиям различных от-раслей экономики. Сведения о выпуске тепловозов ТГМ4Б в период 1989-2000 гг. приве-дены в таблице 10.4.3. Также в данный период было построено (с учетом экспорта) 10 те-пловозов ТГМ4Бл.

Таблица 10.4.2
Год выпуска Построено тепловозов Номера
1989 12 0001-0012
1990 340 0013-0331, 0336, 0338, 0341, 0342, 0344-0351, 0356-0363, 0366
1991 318 0332-0335, 0337, 0339, 0340, 0343, 0352-0355, 0364, 0365, 0367-0663, 0665-0667, 0669-0671, 0674
1992 162 0664, 0668, 0672, 0673, 0675-0831, 0834
1993 41 0832, 0833, 0835-0873
1994 13 0874-0886
1995 8 0887-0894
1996 8 0895-0898, 0900-0903
1997 7 0904-0910
1998 14 0899, 0911-0923
1999 21 0924-0931,
0933-0945
2000 18 0932, 0946-0962
Итого: 962

Тепловозы серии 37. С 1977 года по заказу Министерства сахарной промышленно-сти республики Куба на базе тепловозов ТГМ4а, а с 1990 года – на базе ТГМ4Бл (заво-дской тип 345) завод серийно выпускал тепловозы для работы в условиях влажного тро-пического климата на колее 1435 мм. На тепловозах наносились принятые на Кубе пяти-значные цифровые обозначения (первые две цифры - серия локомотива, следующие три – его порядковый номер); кубинское обозначение тепловозов – 37. Тепловозы серии 37, вы-пущенные в 1993-94 гг., не были отправлены на Кубу. В 1993 – 1994 годах на этих локо-мотивах были проведены работы по приспособлению их к работе в условиях умеренного климата (установлены топливоподогреватель, калорифер кабины машиниста, сняты теп-лозащитные экраны с крыши кабины машиниста и др.). Кроме того, приведено в соответ-ствие с требованиями действующих в России инструкций тормозное оборудование, рас-положение, цвет и число сигнальных фонарей. Тепловозы были установлены на серийные тележки ТГМ4Б колеи 1520 мм. После проведенной модернизации для данных локомоти-вов были сохранены прежнее (кубинское) обозначение серии 37 и номера.
Конструкция тепловоза 37 в целом аналогична тепловозу ТГМ4Бл, однако главная рама локомотива имеет сварные стяжные ящики, конструкция которых допускает уста-новку автосцепки на высоте 1050 или 875 мм. Применены дизель 211Д-3М и гидропере-дача УГП 750/202М2Т2 в тропическом исполнении. Вспомогательные агрегаты и элек-трооборудование также рассчитаны на работу в климатических условиях Кубы. Характе-ристики локомотива такие же, как у ТГМ4Бл.
Восемь тепловозов серии 37 (37175 – 37182) были приобретены различным орга-низациями России, Украины, Эстонии и Литвы.

[Лёха Шомин]

Тепловозы серии ТГМ4 и их разновидности.

Длительная эксплуатация тепловозов ТГМ3, ТГМ3а и ТГМ3б в условиях промыш-ленных предприятий показала, что применяемые на них дизели М753Б из-за своих конст-руктивных особенностей имеют ограниченный ресурс, повышенный расход топлива и масла, низкую ремонтопригодность. В то же время Центральным научно-исследовательским дизельным институтом (ЦНИДИ) с 1964 года велись работы по про-ектированию дизелей ЧН21/21 широкого назначения. Это позволило специалистам ВНИТИ и ЦНИДИ предложить для использования на промышленных локомотивах тепло-возную модификацию дизеля 6ЧН21/21, рабочее проектирование и изготовление которой было организовано на Балаковском машиностроительном заводе им. Дзержинского.
Конструкторы Людиновского тепловозостроительного завода под руковод¬ством главного конструктора В. Н. Логунова спроектировали на базе ТГМ3б новый тепловоз с использованием дизеля 6ЧН21/21 и служебной массой 68 тонн. Тепловозу была при-своена серия ТГМ4. Ведущими конструкторами тепловозов в разные периоды были Ва-сильев Ю.А., Крум В.Э. Производство этих локомотивов началось в 1971 году. В 1973 го-ду была выпущена партия тепловозов ТГМ4 с увеличенной до 80 тонн служебной массой (за счет установки 12 тонн балласта). В 1974 году тепловозы служебной массой 68 тонн и 80 тонн выпускались параллельно, причем тепловозам со служебной массой 68 тонн была присвоена серия ТГМ4а с продолжением нумерации, начатой в 1971 году; тепловозы мас-сой 80 тонн сохранили прежнюю серию ТГМ4, но с введением новой системы нумерации, начиная с № 527 (что как бы учитывало 26 тепловозов массой 80 тонн выпуска 1973 года, имевшие общую нумерацию с тепловозами массой 68 тонн). Первоначально новые тепло-возы выпускались параллельно с ТГМ3б, но к концу 1977 году окончательно заменили его в производственной программе завода.
Тепловозы ТГМ4, ТГМ4А и ТГМ4Л. Тепловозы ТГМ4 и ТГМ4а (рис. 10.4.1 и 10.4.2.) первых лет выпуска фактически представляют собой тепловоз ТГМ3б (см. гл. 10.3), перепроектированный под новый тип дизеля, поэтому их основные размеры и большинство узлов такие же, как у ТГМ3б последних выпусков, степень унификации ТГМ4а и ТГМ3б составляет 65 %.
В конструкцию главной рамы и кузова тепловоза внесены отдельные изменения, связанные с применением другого дизеля. Увеличение служебной массы тепловоза ТГМ4 достигнуто путем размещения в отсеках между двутаврами и поперечными перегородка-ми главной рамы 12 тонн балласта в виде чугунных плит и дроби.
Тележки тепловоза ТГМ4а не отличаются от тележек ТГМ3б. На тележках ТГМ4 изменено расположение и конструкция узлов крепления реактивных тяг осевых редукто-ров и рычажно-тормозной передачи. В связи с увеличением служебной массы тепловоза статический прогиб рессорного подвешивания увеличился до 70 мм.
Рычажно-тормозная передача ТГМ4а спроектирована унифицированной и может быть использована на тепловозах, работающих на колее 1520 и 1435 мм. У тепловоза ТГМ4 рычажно-тормозная передача предназначена только для колеи 1520 мм. Кроме то-го, для обеспечения требуемого при увеличенной массе тепловоза тормозного нажатия изменено передаточное отношение рычажно-тормозной передачи при сохранении ее ки-нематической схемы.
На тепловозах установлен четырехтактный шестицилиндровый рядный дизель 211Д-1 (6ЧН 21/21), конструкция которого значительно отличается от дизеля М753Б теп-ловоза ТГМ3б. Дизель 211Д-1 имеет литой чугунный блок и чугунные крышки цилинд-ров (отдельные для каждого цилиндра). Втулки цилиндров изготовлены из легированного чугуна, поршни – литые из алюминиевого сплава, коленчатый вал – стальной. Диаметр цилиндров и ход поршня 210 мм. Наддув дизеля осуществляется турбокомпрессором ТК-18С, предусмотрен охладитель наддувочного воздуха, выхлопной коллектор – охлаждае-мый. Дизель имеет номинальную мощность 552 кВт (750 л.с.) при частоте вращения ко-ленчатого вала 1400 об/мин (такие же параметры, как у дизеля М753Б тепловозов ТГМ3б). Удельный расход топлива на номинальной мощности 218 г/(кВт*ч)+5%. Минимально устойчивая частота вращения коленчатого вала на холостом ходу 600 об/мин. Запуск ди-зеля производится электростартером ЭС-1. Масса дизеля 4800 кг.
В отличие от тепловозов ТГМ3б, у ТГМ4 и ТГМ4а забор воздуха для работы дизеля при нормальных условиях производится из атмосферы через воздухоочиститель типа УТВ. Это позволяет улучшить степень очистки воздуха, снизить разрежение на впуске в дизель, а также уменьшить запыленность машинного помещения. В конструкции боковых стенок машинного помещения сохранены жалюзи-просечки и сетчатые фильтры, что по-зволяет в случае высокой запыленности воздуха или сильных снегопадов перейти на за-бор воздуха из машинного помещения.
Частота вращения коленчатого вала дизеля регулируется всережимным регулято-ром. Изменение затяжки пружины регулятора производится восьмипозиционным элек-тропневматическим устройством поршневого типа (восьмипозиционным прибором). По-рядок включения и отключения электропневматических вентилей прибора задается кон-троллером машиниста. Для остановки дизеля в аварийных ситуациях в патрубке между турбокомпрессором и охладителем наддувочного воздуха установлена заслонка с дистан-ционным управлением (захлопка).
На тепловозах применена унифицированная гидропередача УГП 750/202ПР2, ко-торая отличается от передачи тепловоза ТГМ3б отдельными технологическими измене-ниями, направленными на увеличение долговечности.
Раздаточный вал гидропередачи карданными валами связан с двухступенчатыми осевыми редукторами, первая ступень которых состоит из конических зубчатых колес, вторая – из цилиндрических. На тепловозе ТГМ4а использованы осевые редукторы и кар-данные валы ТГМ3б. Для передачи увеличенного крутящего момента на ТГМ4 применены осевые редукторы и узлы карданных валов тепловоза ТГМ6а (см. гл. 10.5). От поворота вокруг оси каждый редуктор ТГМ4 удерживается одной, а ТГМ4а – двумя реактивными тягами.
Система охлаждения дизеля – двухконтурная, жидкостная, с водомасляными теп-лообменниками для охлаждения масла дизеля и гидропередачи. В основном контуре цир-кулирует жидкость, охлаждающая дизель и масло гидропередачи; в дополнительном – наддувочный воздух и масло дизеля. В каркасе охлаждающего устройства с левой сторо-ны установлены 10 водо-воздушных секций основного контура, а с правой – 6 секций ос-новного и, ближе к машинному помещению, 4 секции дополнительного контура. Внутри каркаса на специальной опоре установлен электродвигатель постоянного тока П72 (12.4 кВт, 120 А, 115 В) с частотой вращения 1280 об/мин. Вал электродвигателя пластинчатой муфтой связан с валом подпятника шестилопастного вентилятора типа УК-2М диаметром 1200 мм. Внутри опоры электродвигателя установлен маслоохладитель дизеля. Снаружи каркаса размещены боковые и верхние жалюзи с пневматическим приводом. На случай отказа пневматического предусмотрен ручной привод жалюзи. Управление работой жа-люзи и электродвигателя вентилятора – автоматическое (по сигналам от датчиков темпе-ратуры) и дистанционное.
Как и на ТГМ3б, на ТГМ4 и ТГМ4а применяется двухмашинный агрегат, установ-ленный на корпусе гидропередачи и имеющий клиноременный привод от шкива гидропе-редачи. Поскольку электротехническая промышленность прекратила поставки двухма-шинных агрегатов тепловоза ТЭ3 для новых локомотивов (они поставлялись только в ка-честве запасных частей), на ТГМ4 и ТГМ4а установлен двухмашинный агрегат А-706Б тепловозов типа ТЭ10 (см. гл. 4.2). Возбудитель В-600 (20,6 кВт, 165 В, 125 А), входящий в состав двухмашинного агрегата, используется в качестве генератора для питания элек-тродвигателя вентилятора охлаждающего устройства, а генератор ВГТ 275/150 (8 кВт, 106 А, 76 В) - для питания цепей управления, освещения и заряда аккумуляторной батареи. Частота вращения вала двухмашинного агрегата составляет 1800 об/мин при номинальной частоте вращения коленчатого вала дизеля.
Аккумуляторная батарея 6СТЭН-140М, компрессор ВП 3-49 с клиноременным при-водом, тормозное оборудование у ТГМ4 и ТГМ4а такие же, как у ТГМ3б.
Служебная масса тепловоза ТГМ4 составляет 80 т. Он развивает длительную силу тяги 226 кН при скорости 5 км/ч при работе на маневровом режиме, 88 кН при скорости 15 км/ч на поездном режиме. Сила тяги при трогании с места на маневровом режиме – 260 кН, на поездном режиме – 176 кН.
Тепловоза ТГМ4а служебной массой 68 т развивает длительную силу тяги 194 кН при скорости 5 км/ч при работе на маневровом режиме, 88 кН при скорости 15 км/ч на по-ездном режиме. Сила тяги ТГМ4а при трогании с места на маневровом режиме – 220 кН, на поездном режиме – 176 кН.
ТГМ4 и ТГМ4а имеют максимальную рабочую скорость на маневровом режиме 27 км/ч, на поездном – 55 км/ч. Конструкционная скорость при транспортировке в холодном состоянии с отсоединенными карданными валами составляет 90 км/ч. Минимальный ра-диус проходимых кривых 40 м. Запас топлива 2800 кг, воды в системе охлаждения 530 кг, масла дизеля 300 кг, масла гидропередачи 300 кг, песка 900 кг.
Тепловозы первых выпусков ТГМ4 и ТГМ4а поступили для эксплуатации на раз-личные промышленные предприятия, в частности, на Орско-Халиловский, Макеевский, Днепропетровский, Донецкий металлургические комбинаты. В первые годы эксплуатации тепловозы работали недостаточно надежно. В основном, отказы были связаны с неудов-летворительным качеством изготовления узлов дизеля – турбокомпрессора, топливной аппаратуры, подшипников коленчатого вала. Специалистами ЦНИДИ и Балаковского машиностроительного завода была проведена большая работа по доработке конструкции дизеля и совершенствованию технологии изготовления его узлов. Предпринятые меры позволили довести надежность дизеля до заданного значения. На Людиновском теплово-зостроительном заводе также были проведены работы по доработке конструкции теплово-за. Это позволило в 1974 году присвоить тепловозам ТГМ4 и ТГМ4а высшую категорию качества, которая была подтверждена в 1977 и 1979 гг.
С 1975 года Балаковский машиностроительный завод начал производство дизелей 211Д-2, ряд узлов которых был модернизирован для повышения надежности и долговеч-ности, основные параметры дизеля при этом не изменились. На тепловозах устанавлива-лись также дизели 211Д-2 производства Народного предприятия тяжелого машинострое-ния «Завод им. К. Либкнехта» (SKL, г. Магдебург, ГДР), выпущенные по технической до-кументации Балаковского машиностроительного завода.
В процессе выпуска в конструкцию тепловозов ТГМ4 и ТГМ4а неоднократно вно-сились изменения, направленные на увеличение долговечности, снижение трудоемкости изготовления и обслуживания локомотивов, а также на повышение степени унификации с другими сериями тепловозов, выпускаемых заводом. В 1978 году была проведена крупная модернизация, заключавшаяся в использовании более рационального размещения обору-дования и новых вспомогательных агрегатов. Основное изменение заключалось в приме-нении компрессора ПК-35М с приводом через втулочно-пальцевую муфту от переднего фланца отбора мощности дизеля. Компрессор ПК-35М обеспечивает подачу 3,5 м3/мин сжатого воздуха при частоте вращения коленчатого вала 1400 об/мин. Для возможности размещения компрессора в передней части машинного помещения дизель был смещен ближе к гидропередаче, что потребовало внести изменения в конструкцию рамы, кузова и ряда других узлов локомотива. Впервые подобное размещение оборудования было при-менено на экспортных тепловозах серии 37 (заводское обозначение - ТГМ4к). Измененная компоновка была внедрена с тепловозов ТГМ4-1050 и ТГМ4а-850.
Одновременно были внесены значительные изменения в конструкцию кабины и электрические цепи локомотивов. С 1978 г. были применены шкаф электрооборудования и пульты управления, унифицированные с тепловозом ТГМ6а (см. гл. 10.5), использован контроллер КВП-0855М. Для размещения шкафа электрооборудования увеличенной вы-соты были ликвидированы верхние лобовые стекла на передней стенке кабины машини-ста (рис. 10.4.3. и 10.4.4).
С тепловозов ТГМ4-1095 и ТГМ4а-917 в рессорном подвешивании применены шарниры, не требующие смазки, с ТГМ4-1150 и ТГМ4а-975 локомотивы стали оснащать-ся пневматической магистралью для работы с саморазгружающимися вагонами. В про-цессе выпуска одна водо-воздушная секция охлаждающего устройства была перенесена из дополнительного контура в основной (основной контур стал содержать 17 секций, а дополнительный – 3 секции), аккумуляторная батарея 6СТЭН-140М была заменена на 32ТН-450 емкостью 450 А/ч, конструкция концевых частей главной рамы была унифици-рована с ТГМ6а, втулочно-пальцевые муфты привода гидропередачи и компрессора были заменены шинными. С начала 80-х годов на тепловозы начали устанавливаться дизели 211Д-3 и гидропередачи УГП 750/202ПР4 с увеличенным ресурсом. С конца 1983 года с тепловозов ТГМ4-1984 и ТГМ4а-1910 кузов машинного отделения имеет двухстворчатые двери, что существенно облегчает доступ к оборудованию при осмотре и ремонте. С 1986 года компрессоры ПК-35М в связи с введением нового стандарта получили обозначение ВУ-3,5/9-1450Л.
В 1989 году тепловозам ТГМ4а было присвоено новое обозначение серии ТГМ4л («легкий» вариант ТГМ4) с сохранением прежней нумерации. Конструкция и характери-стики локомотива при этом не изменились.
Для проведения различных исследований и испытаний Людиновским тепловозо-строительным заводом выпускались отдельные тепловозы серии ТГМ4 и ТГМ4а осна-щенные опытными узлами и агрегатами. Были изготовлены тепловозы с различными ва-риантами выпускной системы дизеля, унифицированными шарнирами карданных валов, опытной муфтой между дизелем и гидропередачей, однорежимной (без поездного режи-ма) гидропередачей и т.д. В 1978-79 гг. на Макеевском металлургическом комбинате про-водились испытания тепловоза ТГМ4-1122, оборудованного тепловой защитой для рабо-ты в горячих цехах.
Специалисты Людиновского тепловозостроительного завода проводили работы по созданию унифицированной бесчелюстной тележки для промышленных тепловозов. Пер-вые образцы таких тележек были использованы в 1974 году на опытном тепловозе ТГМ6б-394 и в 1978 году на опытном тепловозе ТЭМ12-0001 (см. гл. 9.4). После анализа полу-ченных при испытаниях и опытной эксплуатации результатов и доработки конструкции в 1980 г. заводом были изготовлены опытные тепловозы ТГМ4а-1212 и ТГМ4 с бесчелюст-ными тележками. В их конструкции были использованы роликовые боковые опоры пони-женного трения с резиновыми элементами, упругий шкворневой узел и гидравлические гасители вертикальных колебаний. Рычажно-тормозная передача обеспечивала двухсто-роннее нажатие тормозных колодок на колесные пары. Данные тепловозы совместно с тепловозом ТГМ6а-1362 (см. гл. 10.5) проходили испытания на заводе-изготовителе и ВНИТИ, в ходе которых опробовались различные сочетания жесткости пружин, варианты установки гасителей колебаний, конструкции возвращающих устройств. После окончания испытаний тепловозы на бесчелюстных тележках были отправлены в эксплуатацию.
Тепловозы серии ТГМ4, ТГМ4а и ТГМ4л поставлялись промышленным предпри-ятиям различных отраслей, часть тепловозов отправлялась на экспорт. Сведения о выпус-ке тепловозов ТГМ4, ТГМ4а и ТГМ4л в период 1976-1990 гг. (без учета экспорта) приве-дены в таблице 10.4.1. Всего с 1971 по 1990 гг. (с учетом экспорта) выпущено 2659 теп-ловозов серии ТГМ4, 2828 - ТГМ4а , 115 - ТГМ4л.



Тепловозы ТГМ4Б, ТГМ4Бл.

В середине 80-х годов возросшие возможности соз-дания более совершенных узлов и деталей позволили специалистам Людиновского тепло-возостроительного завода продолжить работы по созданию новых серий маневрово-промышленных локомотивов, начатые изготовлением тепловозов «унифицированного ряда» (см. гл. 10.7). Предполагалось полностью пересмотреть конструкцию тепловозов ТГМ4 и ТГМ4а, уделив основное внимание повышению их экономичности, надежности и долговечности. Значительное количество узлов и деталей разрабатывалось с учетом по-следующего применения их на тепловозе серии ТГМ6Д (см. гл.10.5), к проектированию которого предстояло приступить несколько позднее. Таким образом, были практически реализованы основные идеи, заложенные при разработке тепловозов «унифицированного ряда». В проектной документации тепловоз служебной массой 80 тонн обозначался сери-ей ТГМ4Б, а тепловоз массой 68 тонн – серией ТГМ4В. Однако поскольку их конструкция была полностью идентична (за исключением наличия балласта у более тяжелой модифи-кации и ряда мелких отличий), было принято решение присвоить легкой модификации серию ТГМ4Бл. Одновременно подобная замена индекса была проведена и у серийных тепловозов ТГМ4а (см. выше).
Тепловозы ТГМ4Б и ТГМ4Бл (рис 10.4.5. и 10.4.6.) представляют собой дальней-шее развитие конструкции опытного тепловоза ТГМ14-0001 (см. гл. 10.7). Тепловозы имеют сварную главную раму. В отличие от рамы тепловозов ТГМ4, ТГМ4а и ТГМ14, ее основу составляют две продольные балки из двутавра увеличенного сечения 50Ш4, что позволило отказаться от применения усиливающих поясов. Балки связаны по концам ли-тыми стяжными ящиками, а в промежутке между ними – поперечными листами с фасон-ными вырезами. В стяжных ящиках установлены фрикционные аппараты с автосцепками СА-3. В отсеках рамы ТГМ4Б между перегородками уложены плиты балласта и засыпана чугунная дробь для обеспечения равномерной развески тепловоза и увеличения его слу-жебной массы. Низ и верх рамы обшит стальными листами с вырезами различного назна-чения, а в средней части рамы имеется поддон для установки дизеля. К усиленным листам нижней части рамы приварены два шкворня. К раме болтами крепятся путеочистители, топливные баки и другое оборудование. Главная рама опирается на каждую тележку через четыре боковые опоры скольжения с резиновыми амортизаторами и текстолитовыми вкладышами.
На тепловозах ТГМ4Б и ТГМ4Бл применены хорошо зарекомендовавшие себя в эксплуатации двухосные челюстные тележки ТГМ4, в конструкцию которых внесены не-которые изменения. Статический прогиб рессорного подвешивания ТГМ4Б составляет 61 мм, ТГМ4Бл - 52 мм. Рычажно-тормозные передачи тепловозов выполнены по одной ки-нематической схеме, но имеют разное передаточное отношение для обеспечения тормоз-ного нажатия, соответствующего массе локомотива.
Тепловозы ТГМ4Б и ТГМ4Бл имеют кузов капотного типа. Он включает в себя камеру охлаждающего устройства, кузов машинного помещения, кабину машиниста и ку-зов аккумуляторного помещения. Для уменьшения шума и вибрации кабина соединяется с кузовами аккумуляторного и машинного помещений через резиновые прокладки. Каби-на и кузов машинного помещения крепятся к главной раме болтами и могут сниматься при ремонте. Для обслуживания и ремонта отдельных узлов и агрегатов тепловоза в кры-ше кузова машинного помещения предусмотрены съемные люки,. могут также сниматься поперечные потолочные балки. В стенках кузова имеются двухстворчатые двери для дос-тупа к оборудованию. Тепловоз вписывается в габарит 02-Т (02-ВМ по ГОСТ 9238-88) с ограничением по высоте до 4300 мм. Ограничение по высоте необходимо по условиям работы локомотива на металлургических предприятиях.
На тепловозах ТГМ4Б и ТГМ4Бл применен модернизированный дизель 211Д-3М (6ЧН2А 21/21) производства Балаковского машиностроительного завода. Номинальная мощность дизеля составляет 599 кВт (814 л.с.) при частоте вращения коленчатого вала 1200 об/мин. Ход поршня и диаметр цилиндров у модернизированного дизеля остались такими же, как у дизеля 211Д-3. Повышение мощности достигнуто за счет внесения изме-нений в конструкцию топливной аппаратуры (форсунок, топливного насоса высокого давления) и увеличения давления наддува. Удельный расход топлива на номинальной мощности снижен до 214 г/(кВт*ч)+5%. Минимально устойчивая частота вращения ко-ленчатого вала на холостом ходу составляет 440 об/мин, что также позволяет снизить расход топлива. Для запуска дизеля служит электростартер ПС-У2 (такой же, как у дизеля 7-6Д49 тепловозов ТГМ6В и ТГМ6Д).
Особенностью конструкции дизеля 211Д-3М является наличие встроенной гидро-муфты привода вентилятора. Гидромуфта расположена на переднем конце дизеля и при-водится от коленчатого вала через редуктор. Заполнение круга циркуляции производится маслом из системы смазки дизеля. Управление работой гидромуфты производится термо-регулятором, установленным в трубопроводе выхода воды из дизеля. Возможно включе-ние гидромуфты вручную краном, расположенным на ее корпусе; дистанционное (из ка-бины машиниста) управление гидромуфтой не предусмотрено.
Как и у тепловозов ТГМ4 и ТГМ4а, забор воздуха для работы дизеля при нормаль-ных условиях производится из атмосферы через воздухоочиститель типа УТВ, а при вы-сокой запыленности или сильных снегопадах - из машинного помещения через жалюзи-просечки и сетчатые фильтры.
Частота вращения коленчатого вала дизеля регулируется всережимным регулято-ром. Изменение затяжки пружины регулятора производится восьмипозиционным элек-тропневматическим устройством поршневого типа (восьмипозиционным прибором). По-рядок включения и отключения электропневматических вентилей прибора задается кон-троллером машиниста. Для остановки дизеля в аварийных ситуациях в патрубке между турбокомпрессором и охладителем наддувочного воздуха установлена заслонка с дистан-ционным управлением (захлопка).
На тепловозах применена модернизированная унифицированная гидропередача УГП 750/202М2 производства Калужского машиностроительного завода. Гидропередача имеет два гидротрансформатора (пусковой и маршевый). В отличие от тепловозов ТГМ4, и ТГМ4а, имеющих механический привод компрессора, на ТГМ4Б и ТГМ4Бл применен привод компрессора от входящей в конструкцию гидропередачи встроенной гидромуфты переменного наполнения.
Раздаточный вал гидропередачи карданными валами связан с двухступенчатыми осевыми редукторами, конструкция которых аналогична использовавшимся на тепловозе ТГМ4.
Выходной вал гидромуфты переменного наполнения связан с коленчатым валом компрессора муфтой с резинокордной оболочкой размером 360*100 мм. Ее применение позволяет компенсировать неточность расположения осей фланцев гидропередачи и ком-прессора с наименьшими нагрузками на подшипниковые узлы и повысить надежность ра-боты самой муфты.
Система охлаждения дизеля – двухконтурная, жидкостная, с водомасляными теп-лообменниками для охлаждения масла дизеля и гидропередачи. В основном контуре цир-кулирует жидкость, охлаждающая дизель и масло гидропередачи; в дополнительном – наддувочный воздух и масло дизеля. В системе охлаждения применен терморегулятор прямодействующего типа РТП45-65, предназначенный для прямой регулировки темпера-туры жидкости в охладителе наддувочного воздуха, и косвенной регулировки температу-ры масла дизеля и гидропередачи в условиях малых нагрузок и низкой температуры на-ружного воздуха. В этом случае терморегулятор объединяет оба контура системы охлаж-дения, которая работает как одноконтурная. В каркасе охлаждающего устройства с пра-вой стороны установлены 10 водо-воздушных секций основного контура, а с левой – 3 секции основного и 7 секций дополнительного контура. Внутри каркаса на специальной опоре установлен редуктор, на валу которого закреплен восьмилопастный вентилятор типа УК-2М диаметром 1400 мм. В нижней части каркаса установлен маслоохладитель дизеля. Снаружи каркаса размещены боковые и верхние жалюзи с пневматическим при-водом. На случай отказа пневматического предусмотрен ручной привод жалюзи. Управ-ление работой жалюзи автоматическое (по сигналам от датчиков температуры) и дистан-ционное.
На тепловозах ТГМ4Б и ТГМ4Бл, как и на ТГМ4 и ТГМ4а, применяется двухма-шинный агрегат А-706Б тепловозов типа ТЭ10 (см. гл. 4.2). Вспомогательный генератор ВГТ 275/150 (8 кВт, 106 А, 76 В) двухмашинного агрегата используется по прямому на-значению - для питания цепей управления, освещения и заряда аккумуляторной батареи, а возбудитель В-600 не задействован (в дальнейшем предполагалось использовать его для питания кондиционера кабины машиниста). Привод двухмашинного агрегата осуществ-ляется редуктором от шестерни входного вала гидропередачи (аналогично тепловозам ТГМ6а, см. гл. 10.5.)
Аккумуляторная батарея тепловоза – свинцовая, кислотная 32ТН-450, установлена в два яруса в кузове аккумуляторного помещения.
На тепловозах устанавливается двухступенчатый двухцилиндровый V-образный компрессор ВУ 3,5/9-1450Л. При частоте вращения коленчатого вала 1450 об/мин ком-прессор имеет подачу 3,5 м3/мин. Четыре главных резервуара объемом по 225 л каждый подвешены под главной рамой в районе топливных баков.
Тепловоз оборудован автоматическими пневматическими тормозами с краном ма-шиниста усл.№ 395-3, двумя кранами вспомогательного тормоза усл.№ 254-1, воздухо-распределителем усл.№483М, а также ручным механическим тормозом с тросовым при-водом, действующим на рычажно-тормозную передачу задней тележки.
Для тепловозов серии ТГМ4Б и ТГМ4Бл была разработана новая кабина машини-ста. В ее проектировании принимал участие специалист-дизайнер, благодаря чему уда-лось значительно улучшить условия труда локомотивной бригады. Кабина опирается на главную раму через конические резиновые амортизаторы, причем опоры вынесены за пе-риметр кабины. Это позволило значительно снизить вибрацию на рабочих местах локомо-тивной бригады и обеспечить возможность замены амортизаторов без демонтажа кабины. Кабина имеет увеличенную длину и внутреннюю высоту (за счет ликвидации отсека главных резервуаров и отказа от применения подкабинного топливного бака), значитель-но увеличена также площадь остекления. В кабине размещены два стационарных пульта управления: основной и дополнительный. На основном пульте установлен контроллер машиниста КМ-2105 Харьковского завода «Электротяжмаш» (ХЗТЭ), такой же, как у теп-ловозов ТГМ6В (см. гл. 10.5.) . Приборы и органы управления на пультах скомпонованы в функциональные блоки, размещенные друг над другом («вертикальная компоновка» пульта управления). Трубопроводы и ручной тормоз расположены в закрытых крышками отсеках. Между кабиной и машинным отделением расположен отсек электрооборудова-ния, что позволило существенно снизить уровень шума и увеличить внутреннюю площадь кабины. Доступ к электрооборудованию возможен не только из кабины, но и через двери с боковых площадок.
Запас топлива на тепловозе находится в двух подвесных топливных баках. Бунке-ры песочниц установлены на рамах тележек.
Служебная масса тепловоза ТГМ4Б составляет 80 т. Он развивает длительную силу тяги 160,7 кН при скорости 9 км/ч при работе на маневровом режиме, 78,4 кН при скоро-сти 18 км/ч на поездном режиме. Сила тяги при трогании с места на маневровом режиме – 313,6 кН, на поездном режиме – 171,5 кН.
Тепловоза развивает длительную силу тяги 194 кН при скорости 5 км/ч при работе на маневровом режиме, 88 кН при скорости 15 км/ч на поездном режиме. Сила тяги при трогании с места на маневровом режиме тепловоза ТГМ4Бл служебной массой 68 т со-ставляет 266,6 кН, остальные показатели аналогичны тепловозу ТГМ4Б.
ТГМ4Б и ТГМ4Бл имеют максимальную рабочую скорость на маневровом режиме 32 км/ч, на поездном – 65 км/ч. Конструкционная скорость при транспортировке в холод-ном состоянии с отсоединенными карданными валами составляет 90 км/ч. Минимальный радиус проходимых кривых 40 м. Запас топлива 2720 кг, воды в системе охлаждения 550 кг, масла дизеля 320 кг, масла гидропередачи 260 кг, песка 900 кг.
Выпуск тепловозов серии ТГМ4Б был начат в 1989 г., тогда же было завершено производство тепловозов ТГМ4л, а в 1990 – и ТГМ4. Тепловоз ТГМ4Бл – 0001 был изго-товлен в 1990 году; в дальнейшем тепловозы этой серии выпускались только для экспор-та. Тепловоз ТГМ4Б-0002 демонстрировался на выставке «Железнодорожный транспорт-89».
В начальный период серийного выпуска тепловозы ТГМ4Б выпускались с кабиной ТГМ4, которая устанавливалась на специальной проставке для компенсации высоты от-сутствующего подкабинного топливного бака. Кроме того, на отдельных локомотивах ис-пользовались дизель, гидропередача и отдельные узлы ТГМ4, при этом существовали следующие комбинации:
- заводской тип 342: кабина ТГМ4, дизель 211Д-3М мощностью 599 кВт (814 л.с.), гидропередача УГП 750/202М2;
- заводской тип 346: кабина ТГМ4, дизель 211Д-3М мощностью 552 кВт (750 л.с.), гидропередача УГП 750/202М2;
- заводской тип 348: кабина ТГМ4, дизель 211Д-3, гидропередача УГП 750/202ПР4;
В конструкцию рамы, кузовов и других узлов данных тепловозов были внесены изменения в соответствии с примененными агрегатами. Вне зависимости от исполнения все тепловозы обозначались серией ТГМ4Б. После завершения подготовки производства и перехода заводов-поставщиков на серийный выпуск необходимых комплектующих из-делий изготовление «гибридных» вариантов было прекращено.
В процессе серийного выпуска в конструкцию тепловозов вносились изменения. С тепловоза ТГМ4Б-0096 начали устанавливаться облегченные путеочистители, с ТГМ4Б-0221 внесены изменения в конструкцию привода двухмашинного агрегата, на тепловозах №№ 0675-0685 и с № 0690 изменена конструкция муфты, связывающей дизель и гидропе-редачу. Были внесены изменения в конструкцию привода вентилятора. Кроме того, по-скольку отсутствие возможности принудительного включения вентилятора из кабины машиниста создавало определенные неудобства в работе, с 1991 года на гидромуфте кро-ме ручного крана включения устанавливается электромагнитный клапан, включаемый с пульта управления тепловозом.
С 1991 года на тепловозы начали устанавливаться электронные контроллеры ма-шиниста типа КЭ-3 разработанные и изготовленные МПФ «Темп» (г. Сосенский Козель-ского р-на Калужской обл.). Электронный контроллер производит переключения в элек-трической схеме тепловоза в соответствии с таблицей замыкания контактов для девяти позиций – нулевой (холостой ход) и восьми рабочих. На панели контроллера установлена вертикальная рукоятка, которая имеет одно фиксированное (нейтральное) и два нефикси-рованных положения («набор позиций» и «сброс позиций»). При кратковременном пере-мещении рукоятки из нейтрального положения происходит переход на одну позицию «вверх» или «вниз». При удержании рукоятки в нефиксированном положении происходит последовательное переключение позиций с выдержкой на каждой около 1 сек.; после от-пускания рукоятки фиксируется достигнутая позиция. На торце рукоятки имеется кнопка, при нажатии на которую происходит переход на нулевую позицию без последовательного переключения («быстрый сброс»). Номер достигнутой позиции высвечивается на свето-диодном индикаторе, расположенном на панели контроллера. Кроме того, на панели так-же расположены кнопки реверса «вперед» и «назад». Взаимная блокировка цепей ревер-сирования и управления тягой обеспечивается электрической схемой контроллера. Кон-троллер КЭ-3 полностью взаимозаменяем с электромеханическим контроллером КМ-2105. С 1995 года вместо контроллеров КЭ-3 начали применяться контроллеры КЭ-8м с более совершенной электронной схемой и измененной конструкцией органов управления. Тепловозы с электронными и электромеханическими контроллерами выпускаются парал-лельно.
В середине 90-х годов у завода из-за нарушения традиционных связей с постав-щиками возникли трудности с закупкой комплектующих, необходимых для производства тепловозов. В связи с этим была выпущена партия локомотивов с дизелем 211Д-3 произ-водства ГДР (заводской тип 344). Поскольку у данного дизеля отсутствует встроенная гидромуфта привода вентилятора, на тепловозах был использован отдельный гидроредук-тор от тепловозов серии ТГМ6Д. (см. гл. 10.5). Была также изготовлена партия теплово-зов, у которых вместо компрессора ВУ 3,5/9-1450Л был применен компрессор ПК-5,25, такой же, как на ТГМ6Д.
Ряд тепловозов ТГМ4Б был выпущен с опытными узлами. Так, на тепловозах №№ 0046 и 0048 была использована однорежимная гидропередача УГП 750/201М2, на ТГМ4Б-0025 установлен опытный воздухоочиститель конструкции ЦНИДИ, гидропере-дача тепловоза ТГМ4Б-0615 была оборудована устройствами ускоренного наполнения, на тепловозах №№ 0801 и 0803 были установлены опытные воздухораспределители песоч-ниц.
Тепловозы ТГМ4Б поставляются промышленным предприятиям различных от-раслей экономики. Сведения о выпуске тепловозов ТГМ4Б в период 1989-2000 гг. приве-дены в таблице 10.4.3. Также в данный период было построено (с учетом экспорта) 10 те-пловозов ТГМ4Бл.