Тепловоз 2ТЭ10Л

2ТЭ10Л (2‑секционный ТЭ10 луганской модификации) — советский магистральный грузовой тепловоз мощностью 2 × 3000 л. с., выпускавшийся Ворошиловградским тепловозостроительным заводом (УССР) с октября 1961 года по 1977 год.

 

• 1Основные сведения
• 2Технические характеристики
• 3Техническое описание
• 4Конструктивные особенности
• 5История создания и производства
• 6Эксплуатация и наследие
• 7Дополнительные факты

Основные сведения

Страна постройки:

СССР

.

Заводы‑изготовители: Ворошиловградский (Луганский) тепловозостроительный завод, ХЗТМ, «Электротяжмаш».

Годы выпуска: 1961–1977.

Общее количество построенных секций: 7 309.

Род службы: грузовой.

Эксплуатация: начата в 1962 году на железных дорогах СССР; отдельные экземпляры до сих пор работают в России, Молдове, Таджикистане, Казахстане.

Технические характеристики

Осевая формула: 2(3 0 –3 0 ).

Полный служебный вес: 2×129,3 т.

Сцепной вес: 2×129,3 т.

Габарит: 1‑Т.

Длина локомотива (по осям автосцепок): 2×16696 мм.

Максимальная высота: 4948 мм.

Ширина: 3080 мм.

Колёсная база тележек: 4200 мм.

Диаметр колёс (при новых бандажах): 1050 мм.

Ширина колеи: 1520 мм.

Минимальный радиус проходимых кривых: 125 м.

Тип дизеля: 10Д100.

Мощность дизеля: 2×3000 л. с. (2210 кВт).

Тип передачи: электрическая постоянного тока.

Тяговый генератор: ГП‑311А, 2000 кВт.

Тип ТЭД (тяговых электродвигателей): ЭД‑107.

Выходная мощность ТЭД: 12×305 кВт.

Подвешивание ТЭД: опорно‑осевое.

Передаточное отношение редуктора: 68:15; с 1970 года — 75:17.

Сила тяги длительного режима: 2×26,4 тс.

Скорость длительного режима: 23 км/ч.

Конструкционная скорость: 100 км/ч.

КПД: 28,4%.

Запас топлива: 2×6300 кг.

Запас песка: 2×1000 кг.

Запас воды: 2×1550 кг.

Запас масла: 2×1500 кг.

Техническое описание

В 1976— 1977 гг. Ворошиловградский тепловозостроительный завод имени Октябрьской революции продолжал выпускать грузовые двухсекционные двенадцатиосные тепловозы 2ТЭ10Л (рис. 32 и 33). Впервые тепловоз этой серии завод построил в 1962 г., использовав основное оборудование и тележки, применявшиеся Харьковским заводом транспортного машиностроения им. В. А. Малышева на тепловозах ТЭ10 и 2ТЭ10. Ворошиловградский (в тот период Луганский) тепловозостроительный завод заново спроектировал кузова секций, выполнив их в отличие от кузовов тепловоза 2ТЭ10 с несущей рамой, т. е. по типу уже освоенного ранее заводом кузова тепловоза ТЭЗ. Это отличие и зафиксировано в обозначении серии 2ТЭ10Л, которая расшифровывается как двухсекционный тепловоз с электропередачей, десятый тип Харьковского завода, луганское исполнение.



У тепловозов 2ТЭ10Л одинаковые с тепловозами ТЭЗ расстояния между шкворнями (8600 мм) и между осями автосцепок (16 969 мм) каждой секции. Основными несущими элементами рамы кузова тепловоза 2ТЭ10Л являются две хребтовые балки № 45 и два обносных швеллера № 16. Между собой балки соединены межрамными креплениями, а по концам литыми стяжными ящиками. Кабины машиниста установлены на раме кузова на резиновых амортизаторах.

Кузов тепловоза опирается на две трехосные тележки. Вертикальная нагрузка на тележки передается так же, как и на тепловозе ТЭЗ — в четырех точках через опоры с роликами, перемещающимися по плоскостям с углом наклона 5°. Тяговое и тормозное усилия от тележек к кузову передаются через центральные шкворни.

Тележки тепловоза 2ТЭ10Л унифицированы по основным элементам с тележками тепловоза ТЭЗ, но имеют более эластичное рессорное подвешивание, двустороннее расположение тормозных колодок и малогабаритные буксы колесных пар с упругими боковыми упорами. В связи с этими изменениями и увеличением нагрузки на тележку боковые рамы тележек усилены и удлинены, толщина нижних листов боковины увеличена с 20 до 25 мм, а сами листы выполнены из низколегированной стали.

Шкворневая балка сделана литой, таврового сечения. В целях повышения эксплуатационной надежности тележек все поперечные швы и приварные детали с нижних поясов боковин удалены.

Рессорное подвешивание, как и у тележек тепловоза ТЭЗ, двухточечное. Каждая точка подвешивания представляет собой два комплекта концевых цилиндрических пружин и два комплекта рессорного подвешивания, соединенных между собой подвесками и балансирами. Комплект рессорного подвешивания включает в себя две цилиндрические пружины и размещенную между ними восьмилистовую рессору. Листовая рессора и пружины работают последовательно. Статический прогиб рессорного подвешивания 75 мм. Буксы имеют роликовые подшипники с цилиндрическими роликами и осевые упоры с пружинами. При новых бандажах диаметр колес 1050 мм.

На каждой тележке установлены два тормозных цилиндра диаметром 10".

Для управления тормозами служат краны машиниста № 394, кран вспомогательного тормоза № 254 и воздухораспределители № 270.005.
Тяговые электродвигатели имеют опорно-осевое подвешивание; редуктор выполнен односторонним с передаточным числом 75:17=4,412, модуль зубчатых колес 10 (до 1970 г. передаточное число было 4,53, модуль 11). Зубчатые колеса имеют эластичные резинометаллические элементы.

В средней части кузова каждой секции размещена силовая установка, состоящая из десятицилиндрового дизеля 1 ОД 100 (номинальная мощность 3000 л. с.) Харьковского завода транспортного машиностроения им. В. А. Малышева и соединенного с дизелем полужесткой муфтой тягового генератора ГП-311Б Харьковского завода «Электротяж-маш» им. В. И. Ленина. Дизель и генератор смонтированы на общей поддизельной раме сварной конструкции, которая является одновременно и картером двигателя.

Дизель 1 ОД 100 (10ДН 20,7/ 2X25,4) имеет такие же размеры цилиндров (диаметр 207 мм, ход поршней 2X254 мм) и частоту вращения вала при номинальной мощности (850 об/мин), как и дизель 2Д100 тепловоза ТЭЗ. Повышение мощности каждого цилиндра с 200 до 300 л. с. достигнуто за счет увеличения давления наддува до 1,2—1,3 кгс/см2. Дизель двухтактный, однорядный; в каждый цилиндр помещены два поршня, соединенных шатунами с верхним и нижним коленчатыми валами; валы чугунные без противовесов, связаны между собой с помощью вертикальной передачи, состоящей из конических зубчатых колес и вертикальных валов.

Минимальная частота вращения вала 400 об/мин.

Масса дизеля с поддизельной рамой 19 460 кг, самого дизеля 16 800 кг.

Расход топлива при номинальной мощности 160 г/(э.л.с- ч)±5%.

Наддувочный воздух сжимается двумя параллельно работающими турбокомпрессорами, затем охлаждается и после этого центробежным нагнетателем подается в цилиндры дизеля. Использование для привода турбокомпрессоров энергии выхлопных газов повысило экономичность дизеля. Охлаждение наддувочного воздуха происходит в укороченных водовоздушных секциях, схожих по конструкции с секциями холодильника.
Водяная система охлаждения имеет два контура: в первом циркулирует вода, омывающая цилиндры дизеля, во втором — вода, охлаждающая наддувочный воздух и масло в водомасляном теплообменнике.

Тяговый генератор ГП-311Б представляет собой десятиполюсную машину постоянного тока с независимым возбуждением и принудительной вентиляций. Продолжительная мощность генератора 2000 кВт (ток 4320 А, напряжение 465 В, частота вращения якоря 850 об/мин). Максимальное напряжение генератора 700 В, ток при этом 2870 А. Якорь имеет несимметричную двухходовую ступенчатую петлевую обмотку с уравнительными соединениями и изоляцией класса F. Обмотки главных полюсов выполнены с изоляцией класса Н; добавочных с изоляцией класса В. Масса генератора 8900 кг.

Генератор имеет специальную пусковую обмотку и используется во время пуска дизеля в качестве электродвигателя с последовательным возбуждением, питающегося от аккумуляторной батареи.

На тепловозе применена система возбуждения тягового генератора, при которой магнитный усилитель (амплистат) включен не в цепь обмотки возбуждения генератора, а в цепь обмотки возбуждения возбудителя. Возбудитель В-600, являющийся машиной постоянного тока мощностью 20,6 кВт (165 В, 125 А, 1800 об/мин), спроектирован и изготовлен Харьковским заводом «Электротяжмаш», Он имеет две обмотки возбуждения: основную намагничивающую, питаемую через амплистат, и дополнительную размагничивающую, которая питается постоянным током от вспомогательного генератора. Такая схема позволила уменьшить вес и размеры магнитного усилителя, выпрямителей, трансформаторов. Возбудитель В-600 имеет общий вал со вспомогательным генератором постоянного тока ВГТ-275/120 мощностью 12 кВт (75 В, 160 А, 1800 об/мин) и образует вместе с ним двухмашинный агрегат А-706Б.

Масса двухмашинного агрегата 660 кг. Приводится он от вала тягового генератора через редуктор.

В систему возбуждения тягового генератора для получения его гиперболической внешней характеристики введен синхронный подвозбудитель ВС-652, вырабатывающий однофазный ток, частота которого пропорциональна частоте вращения вала дизеля. Номинальная мощность подвозбудителя 0,55 кВт (110 В, 10 А), частота тока при 4000 об/мин 133 Гц.

На каждой секции тепловоза установлены шесть тяговых электродвигателей ЭД-118А, изготовленных заводом «Электротяжмаш». От ранее применявшихся на тепловозах 2ТЭ10Л электродвигателей ЭД-107А (до 1972 г.) электродвигатели ЭД-118А отличаются усиленной механической частью, применением изоляции «Монолит»; в остальном их конструкция и параметры остались без изменения. Электродвигатели четы-рехполюсные с последовательным возбуждением и принудительной вентиляцией. Обмотка якоря петлевая с изоляцией класса F. Номинальная мощность электродвигателей 305 кВт; номинальное напряжение 463 В, ток 720 А, частота вращения якоря 580 об/мин. Максимальное напряжение 700 В, максимальная частота вращения якоря 2290 об/мин. Масса электродвигателя 3100 кг.

Все шесть тяговых электродвигателей соединены параллельно. Для более полного использования мощности дизеля при высоких скоростях движения предусмотрены две ступени ослабления возбуждения тяговых электродвигателей — 60 и 36 %. Переходы на режимы ослабления возбуждения и обратно происходят автоматически, для чего в электрической цепи имеются два реле перехода.

Управление тепловозом осуществляется с помощью контроллера машиниста КВ-1509, воздействующего на всережимный изодромный регулятор дизеля, который изменяет цикловую подачу топлива в цилиндры, а также воздействует на реостат регулировочной обмотки амплистата. Главная рукоятка контроллера имеет нулевую и 15 рабочих позиций. На нулевой и 1-й позициях контроллера валы дизеля вращаются с частотой 400 об/мин; на последующих соответственно: 430; 465; 495; 530; 560; 590; 625; 660; 690; 720; 755; 785; 820 и 850 об/мин.

С валом тягового генератора через полужесткую муфту соединен вал компрессора КТ-7, изготовленного Полтавским турбомеханическим заводом. Этот компрессор, как и компрессор КТ-6 тепловозов ТЭЗ, электровозов ВЛ80Т, ВЛ10 и ряда других, имеет три цилиндра, но отличается от последнего направлением вращения вала и измененной конструкцией некоторых деталей; производительность компрессора КТ-7 при частоте вращения вала 850 об/мин 5,3 м3/мин, т. е. такая же, как у компрессора КТ-6.

За дизелем со стороны, противоположной генератору, размещены холодильники для охлаждения воды, циркулирующей в водяной системе тепловоза. Вентилятор холодильника имеет механический привод через гидравлическую муфту переменного наполнения. Такая конструкция облегчает введение автоматического регулирования температуры воды и масла.

Для пуска дизеля и питания низковольтных цепей при неработающем дизеле служат аккумуляторные батареи 46ТПЖН-550 емкостью 550 А- ч, номинальным напряжением 60 В.

При продолжительном режиме тепловоз развивает силу тяги 2X248 кН (2X25 300 кгс) и скорость 24,7 км/ч. При конструкционной скорости 100 км/ч сила тяги 2X58 кН (2X5900 кгс).

Запас топлива на локомотиве 2X6300 кг, масла 2X1500 кг, воды 2Х 1450 кг и песка 2X910 кг. Масса тепловоза в служебном состоянии 2X130 т.

Конструктивные особенности

Унификация: на 80 % унифицирован с тепловозом ТЭ3 (точнее, с его опытной модификацией ТЭ3Л), что позволило наладить крупносерийный выпуск.

Дизель‑генераторная установка и экипажная часть — как у ТЭ10.

Механическая часть (включая кузов) заимствована от ТЭ3Л.

Электрическая передача: 1 тяговый генератор и 6 тяговых электродвигателей на каждой секции.

Вспомогательный генератор ВГТ‑275/120 (в составе двухмашинного агрегата А‑706Б) обеспечивает питание низковольтных цепей (75 В, 160 А).

Аккумуляторная батарея 46ТПЖН‑550 (550\ \text{А·ч}, 64 В) используется для запуска дизеля и питания цепей при остановленном дизеле.

Регулятор напряжения ТРН автоматически поддерживает 75 В на генераторе.

Система охлаждения с водомасляными теплообменниками (с 1968 года).

Бесчелюстные тележки (на отдельных экземплярах, например, № 005) с поводками и резинометаллическими блоками.

Противобоксовочная защита (на тепловозе № 031) с датчиками, связанными с колёсными парами.

Реостатный тормоз (опытный образец на тепловозе № 160, 1968 год; в серию не пошёл).

История создания и производства

Первый тепловоз (2ТЭ10Л‑001) построен в октябре 1961 года, обкатан в ноябре 1961 года на участке Луганск — Родаково — Сентяновка — Красный Лиман.

1962 год: переданы в эксплуатацию № 001 и № 002.

1963 год: выпущены № 003–005 (последний — с бесчелюстными тележками).

1965 год: массовый выпуск (80 тепловозов).

1968 год: ежегодный выпуск — свыше 300 машин (свыше 600 секций).

1970 год: внедрение водомасляных теплообменников, изменение передаточного отношения редуктора, замена ТЭД на ЭД‑107А.

1971 год: замена синхронного подвозбудителя ГС‑500 на ВС‑652.

1977 год: завершение производства; последний представитель серии — 2ТЭ10Л‑3663.

Эксплуатация и наследие

Первоначальные дороги эксплуатации: Южная железная дорога (депо Основа), Большое кольцо Московской железной дороги (депо Подмосковная, затем Поварово‑3).

Замена: постепенно заменялся более совершенными тепловозами 2ТЭ10В (с 1975 года).

Современное состояние:

около 10 единиц — на Молдавской железной дороге;

несколько единиц — в Таджикистане;

отдельные экземпляры — на промышленных предприятиях в России;

некоторые используются как рельсосмазыватели в Казахстане.

Музейный экземпляр: 2ТЭ10Л‑3621 находится в Музее истории Московской железной дороги на Рижском вокзале.

Дополнительные факты

Пассажирская модификация: с 1964 по 1968 год выпущено 218 односекционных пассажирских тепловозов ТЭП10Л.

Культурное упоминание: в фильме «Поезд вне расписания» фигурирует секция «Б» тепловоза 2ТЭ10Л‑2081.