ЧМЭ3 (тепловоз)

ЧМЭ3(чехословацкий маневровый с электрической передачей, 3‑й тип) — шестиосный маневровый тепловоз, спроектированный и выпускавшийся в Чехословакии для железных дорог СССР.

 

Содержание

1Производитель и годы выпуска 2Ключевые технические характеристики 3Техническое описание 4История создания и эксплуатации 5Модификации 5.1ЧМЭ3М (1977 г., 2 экземпляра): 5.2ЧМЭ3Т (с 1984 г.): 5.3ЧМЭ3Э (1987–1989 гг.): 5.4Модернизация ЯЭРЗ (2008 г., ЧМЭ3‑4342): 6Конструктивные особенности 7Эксплуатационное значение 8Наследие 9Медиа

Производитель и годы выпуска

Завод‑изготовитель: ČKD Praha (ЧКД‑Прага), Чехословакия.

Годы производства: 1963–1994.

Общее количество: 7 459 единиц (с учётом модификаций).

Ключевые технические характеристики

Осевая формула: 3 0 −3 0
​
(две трёхосные тележки).

Мощность дизеля: 1350 л. с. (993 кВт).

Мощность тяговых электродвигателей (ТЭД): 6×134 кВт.

Максимальная скорость: 95 км/ч.

Служебный вес: 123 т (с 3 2​
запаса топлива, воды и песка).

Нагрузка на ось: 20,5 т.

Диаметр колёс: 1050 мм.

Передаточное отношение: 5,06.

Минимальный радиус проходимых кривых: 80 м.

Габарит: 02‑Т.

Длина по осям автосцепок: 17 220 мм.

Ширина: 3120 мм.

Техническое описание

В период 1966—1975 гг. завод «Соколово», входящий в чехословацкое национальное предприятие ЧКД-Прага, продолжал постройку для Советского Союза шестиосных маневровых тепловозов с электрической передачей (рис. 84 и 85), Первый тепловоз этой серии был построен в конце 1964 г.
Тепловоз ЧМЭЗ имеет кузов капотного типа, главная рама которого опирается с помощью восьми боковых подвесок на рамы тележек. Сила тяги и сила торможения от тележек к раме кузова передается через центральные цилиндрические шкворни; расстояние между осями шкворней 8660 мм. Кабина машиниста расположена между машинным отделением и помещением для аккумуляторной батареи; в передней части тепловоза размещен холодильник.



Рама тележки имеет Н-образную форму и ее единственная поперечная балка является также и шкворневой. Боковины рамы через двойные винтовые цилиндрические пружины опираются на концы балансиров, в которых укреплены буксы; вторые концы балансиров с помощью резинометаллических шарниров соединены с рамой тележки. В системе рессорного подвешивания предусмотрены гидравлические амортизаторы. Статический прогиб рессор 102,5 мм. Буксы колесных пар имеют по одному двухрядному сферическому роликовому подшипнику, диаметр шейки оси 170 мм. На каждой тележке установлено по четыре тормозных цилиндра диаметром 8".

Подвеска тяговых электродвигателей опорно-осевая. Зубчатая передача выполнена односторонней с передаточным отношением 15:76— =1 :5,06. Колесные пары имеют диаметр колес 1050 мм. Тяговые электродвигатели 3-й и 4-й осей подвешены в сторону концов тепловоза, у остальных осей — в сторону центра локомотива.
На тепловозе установлен шестицилиндровый четырехтактный дизель K6S310DR с вертикальным расположением цилиндров. Диаметр цилиндров 310 мм, ход поршня 360 мм. Мощность дизеля при частоте вращения вала 750 об/мин 1350 л. с., применен наддув (1,6 кгс/см2). Рабочий диапазон частоты вращения вала дизеля 350—750 об/мин, степень сжатия 13, давление сжатия 40—57 кгс/см2, максимальное давление сгорания 75—90 кгс/см2.
Регулятор мощности дизеля центробежный с гидравлическим мультипликатором и компенсатором мощности. Пуск дизеля осуществляется тяговым генератором от аккумуляторной батареи. Расход топлива при номинальной мощности 162—170 г/(э.л.с.• ч). Вес дизеля 13400 кгс.



Водяная система охлаждения дизеля выполнена отдельно для охлаждения блоков и крышек цилиндров, а также корпуса воздуходувки и отдельно для охлаждения наддувочного воздуха и масла в водомасля-ном теплообменнике. Холодильник выполнен с ребристыми плоскими трубками.

Дизель приводит во вращение якорь тягового генератора TD-802.
Генератор десятиполюсный с независимым возбуждением; на главных полюсах его имеется пусковая обмотка для пуска дизеля. Мощность генератора при продолжительном режиме 885 кВт при частоте вращения якоря 750 об/мин (ток 2350 А, напряжение 377 В); вес генератора 4700 кгс.
На тепловозе установлен двухмашинный агрегат, состоящий из возбудителя DT-706-4 и вспомогательного генератора постоянного тока D.T-701-4. Возбудитель имеет на главных полюсах три обмотки (параллельную, независимую и противокомпаундную, по которой проходит ток тягового генератора), обеспечивающие наиболее полное использование мощности дизеля. Мощность возбудителя при частоте вращения его якоря 2400 и 1280 об/мин соответственно равна 16,2 кВт (90 В, 180 А) и 4 кВт (45 В, 90 А). Мощность вспомогательного генератора при 2400 и 1170 об/мин соответственно равна 14,4 кВт (115 В, 125 А) и 12 кВт (115 В, 104 А).

Тяговые электродвигатели ТЕ-006 четырехполюсные, с последовательным возбуждением и независимой вентиляцией; обмотка якоря петлевая; электродвигатель имеет следующие номинальные параметры при работе на тепловозе:



Максимальная частота вращения якоря 2630 об/мин; вес электродвигателя 2540 кгс.
Тяговые электродвигатели попарно соединены последовательно, а три группы их — между собой параллельно. Применение двух ступеней ослабленного возбуждения 42 и 22,5% -позволяет использовать полную мощность дизеля до скорости 68 км/ч. Контроллер машиниста имеет две рукоятки: реверсивную с положениями: «вперед», «пуск дизеля», «назад» -и «0» и главную с положениями «0» и 1—8-я рабочие позиции.
Для получения сжатого воздуха имеется трехцилиндровыи компрессор типа К2, т. е. такой же, как на электровозах ЧС2. Компрессор приводится через гидромеханический редуктор, позволяющий выключать компрессор. На тепловозе установлена щелочная аккумуляторная бата_-рея Nife-HI-15 емкостью 150 А-ч с номинальным напряжением 11b в (75 элементов). „ ,
Конструктивный вес тепловоза 114,4 тс. Вес тепловоза в рабочем состоянии 123 тс. Запас топлива 5000 кг, масла 650 л, воды 1100 л и песка 1500 кг.
Тепловоз может развивать максимальную силу тяги при коэффициенте сцепления 0,3 36 900 кгс, сила тяги 30-минутного режима при скорости 9,3 км/ч 28 000 кгс, продолжительного режима при скорости 11 4 км/ч—- 23 000 кгс. Максимальная скорость тепловоза 95 км/ч. Два сцепленных тепловоза могут управляться по системе многих единиц одним машинистом. Минимальный радиус кривых 80 м.
В процессе постройки тепловозов ЧМЭЗ в их конструкцию вносились отдельные изменения. Так, с тепловоза № 543 в .поршни дизелей встроены змеевики, по которым пропускается охлаждающее поршень масло а также изменена форма камеры сгорания. Небольшие изменения в эле -трических схемах были сделаны с тепловозов № ОЬЗ, зьь и уоо. С тепловоза № 874 введено устройство для управления локомотивом в од™е™°озы чмэз П0СТуПИЛИ для работы на многие станции желе -нодорожной сети Советского Союза. В 1971 г. в столетний юбилеи предприятий ЧКД-Прага был изготовлен тысячный тепловоз ЧМЭЗ, а в ок тябре 1975 г. пражский завод поставил двухтысячный тепловоз Тепловоз ЧМЭЗ-2000 был направлен в депо Люблино Московской дороги, где с 1965 г. работает тепловоз ЧМЭЗ-001.

История создания и эксплуатации

1963 год: построены два опытных локомотива серии Т669 (в советской номенклатуре — ЧМЭ3). Прошли испытания на кольце ВНИИЖТа и в депо Люблино Московской дороги.

1964 год: выпущена опытная партия из 10 тепловозов.

1965 год: начало серийного производства для СССР.

1971 год: изготовлен тысячный ЧМЭ3 (к 100‑летию ЧКД‑Прага).

1984 год: появление модификации ЧМЭ3Т с электродинамическим тормозом.

1987 год: старт выпуска ЧМЭ3Э с электронными блоками в цепях управления.

1991 год: последний ЧМЭ3Т (№ 7454) пересёк границу СССР. Первый экземпляр (№ 001) передан в музей на Варшавском вокзале Санкт‑Петербурга.

1994 год: построена последняя партия ЧМЭ3Т (№ 7455–7459).

Модификации

[топ]ЧМЭ3М (1977 г., 2 экземпляра):

мощность дизеля увеличена до 1500 л. с.;

служебная масса — 126 т;

запас топлива — 6000 кг (вместо 5000 кг);

максимальная скорость — 100 км/ч.

[топ]ЧМЭ3Т (с 1984 г.):

оснащён реостатным (электродинамическим) торможением;

электронное оборудование для реализации мощности дизеля на низкой частоте вращения.

[топ]ЧМЭ3Э (1987–1989 гг.):

электронные блоки в цепях управления.

[топ]Модернизация ЯЭРЗ (2008 г., ЧМЭ3‑4342):

• замена дизеля на два ЯМЗ по 650 л. с. каждый;
  
• микропроцессорная система управления;
  
• автоматическая система измерения уровня топлива;
  
• модульные рабочие места в кабине.

Конструктивные особенности

Дизель: K6S310DR (шестицилиндровый, четырёхтактный, с газотурбинным наддувом).

Передача: электрическая (тяговые электродвигатели попарно соединены последовательно, три группы — параллельно).

Кузов: капотный, с кабиной между машинным отделением и аккумуляторной батареей.

Холодильник: расположен в передней части тепловоза.

Эксплуатационное значение

К началу 1990‑х работал на 30 из 32 железных дорог СССР.

Использовался не только для манёвров, но и как локомотив пригородных поездов на малодеятельных участках (особенно в России и Украине).

По состоянию на 2016 год большинство экземпляров оставалось в эксплуатации.

Наследие

ЧМЭ3 стал рекордсменом по:

продолжительности серийного выпуска (31 год);

количеству построенных единиц (7 459);

сроку службы в эксплуатации.

Его конструкция повлияла на разработку последующих моделей, включая ЧМЭ5 и ЧМЭ3Т.

Медиа