История развития тепловозостроения.
В период развития промышленности, в конце 18 и начале 19 веков, наибольшее значение получила паровая машина, применяемая на многих предприятиях и в транспорте. Позже были изобретены и двигатели внутреннего сгорания, которые были значительно экономичнее паровых машин. В 1892 году немецкий инженер Рудольф Дизель предложил свой вариант двигателя, где процесс воспламенения топлива происходил при попадании его в рабочий цилиндр с сильно сжатым и разогретым до высокой температуры, воздухом. Такой двигатель и назвали Дизелем.
В начале 20 века в России начали выпускать дизельные двигатели в Коломне, Риге, Харькове и других городах. Двигатели применялись в промышленных стационарных установках, электростанциях, кораблях. После того, как бензиновые двигатели получили распространение на автомобилях, узкоколейных шахтных мотовозах, катерах, а дизельные – на кораблях, естественно возник вопрос о создании локомотива для железных дорог с таким двигателем, а именно – тепловоза.
Применение двигателей внутреннего сгорания на локомотивах встретило множество технических трудностей. Передавать вращение от вала дизеля к колесам в то время было достаточно сложно. Инженерами предлагалось множество вариантов передачи, и даже без передачи вообще.
В 1905 г. инженер Николай Григорьевич Кузнецов и полковник А.Н. Одинцов разработали проект тепловоза, или как в то время называли, “автономного электровоза”.
В кузове вагонной компоновки предполагалась установка двух калоризаторных двигателей 1, соединенных с генераторами 2, которые вырабатывали ток для четырех тяговых электродвигателей, размещенных непосредственно на осях колесных пар. Однако ни одного тепловоза по этому проекту построено не было.
В 1912 г. студент Московского Высшего Технического Училища (МВТУ) Алексей Несторович Шелест под руководством профессора Василия Игнатьевича Гриневецкого во время работы над дипломом разработал проект тепловоза с газовой передачей. А. Н. Шелест считал, что состояние промышленности того времени не могло осуществить выпуск надежного тепловоза с другим видом передачи. Автор предполагал, что локомотив должен иметь два двигателя. Первый, дизельный, является генератором газа, работающий вместо парового котла. В рабочий цилиндр поступает нефть для сжигания. Туда же подается вода, которая при сгорании нефти, испаряется и вместе с выхлопными газами в виде пара направляется в большой резервуар. Второй – машина, использующая для работы этот газ из резервуара по принципу паровой машины. Никакой механической связи между двумя машинами нет. Особый регулятор управляет работой сразу обеих машин.
В ходе дальнейшей работы над усовершенствованием силовой установки локомотива Алексей Несторович изобрел газотурбинный двигатель. Никаких поршней и цилиндров. Сейчас такие двигатели работают на вертолетах, самолетах, военных кораблях, на танках Т80, американском танке М1 «Абрамс». Но в те годы не имелось материалов и технологий для производства таких двигателей достаточной надежности и экономичности.
В Июле 1914 г. правительством России были выделены средства на постройку тепловоза, который в 1913 году разрабатывал инженер Альфонс Ильич Липец. Однако начало Первой Мировой войны, начавшейся в 1914 году, сорвало осуществление данного проекта. Процесс создания тепловозов в России можно разделить на три этапа.
Й этап
В начале 1922 г. на железных дорогах Страны Советов сложилось критическое положение, не хватало угля, прекратилось движение поездов между Москвой и Петроградом. Правительством Советской республики 4 января 1922 г., по предложению В. И. Ленина, было принято решение о постройке тепловозов.
В то время у инженеров еще не было представления, каким должен быть тепловоз. Только теоретические предпосылки и опытные незаконченные образцы. Это могло сильно задержать реализацию решений о постройке тепловозов. Поэтому нужно было использовать известные агрегаты и имеющийся опыт, чтобы построить работоспособный тепловоз, а на основе его эксплуатации устранять недостатки и строить новые, более надежные тепловозы.
Так при выборе двигателя ориентировались на двигатели для кораблей, которые и по мощности и по размерам подходили для тепловозов. В качестве передачи предполагалась электрическая, так как она уже хорошо зарекомендовала себя на электровозах. Также было решено построить несколько опытных тепловозов разных конструкций, чтобы на основе лучшей конструкции уверенно строить тепловозы в дальнейшем. Правительством были выделены деньги для строительства трех тепловозов.
Один начали строить в Петрограде под руководством проф. Якова Модестовича Гаккеля, два других в Германии по отечественному проекту, под руководством проф. Юрия Владимировича Ломоносова. В постройке локомотива в Петрограде принимало участие четыре завода: Балтийский, Кировский, Электрик и Электросила. В сентябре 1924 года тепловоз Щэл1 был готов для обкатки, но 23 сентября произошло сильное наводнение, которое повредило электродвигатели локомотива. Тепловоз в разобранном виде был переправлен через Неву на портовые пути. Там он был собран и 7-го ноября 1924 года совершил свою первую поездку. На тепловозе был установлен десятицилиндровый дизель, мощностью 1000 л. с., который вращал два генератора постоянного тока для питания электроэнергией десяти тяговых электродвигателей. Удачная конструкция экипажной части и рессорного подвешивания обеспечили локомотиву очень плавный ход и хорошее вписывание в кривые. 16-го января 1925 года Щэл1 прибыл в Москву.
Через неделю 23 января на Ленинградском вокзале в Москве состоялась торжественная встреча тепловоза системы Ю.В. Ломоносова Юэ-001, построенного в Германии. Он был оборудован дизелем фирмы МАН мощностью 1200 л.с. и электрической передачей. Пять ведущих колесных пар находились в жесткой раме. Для лучшего вписывания в кривые и уменьшения осевой нагрузки были применены бегунковые и поддерживающие оси, как и на паровозах. В процессе испытаний было выявлены недостатки конструкции, которые устраняли, и к 1928 году локомотив стал вполне законченным эксплуатационным локомотивом.
В феврале 1925 г. вышли на испытания два магистральных тепловоза: Юэ-001, Щэл1. Позже Юэ-001 был переименован и стал называться Ээл2.
Тепловоз Ээл2 работал до 1954 года и был списан после поступления более современных тепловозов. Щэл1 из-за частых ремонтов в 1927 году был снят с поездной работы.
В 1925 г. построен тепловоз Эмх3 с трехступенчатой механической передачей.
Первоначально предполагалось, что это будет локомотив с гидропередачей, которая в то время успешно применялась в Германии на автомотрисах и мотовозах малой мощности. Но во время испытаний выяснилось, что гидропередача не выдерживала большой мощности, ломались подшипники. В результате от гидропередачи отказались, и было решено разработать тепловоз с механической передачей. Также на нем не было и реверса. Для изменения направления движения на тепловозе был установлен реверсивный дизель. Таким и стал тепловоз Эмх3.
В депо ст. Люблино Московской железной дороги создается опытная база по эксплуатации и ремонту тепловозов. Находившиеся на базе тепловозы выполняли регулярную работу с поездами от станции Москва до станции Курск. Опытная база просуществовала до 1932 года. После ее ликвидации все локомотивы были переправлены в Ашхабад.
В 1930 г. начато строительство тепловозов на Коломенском заводе.
В 1931 г. в депо ст. Ашхабад были собраны все тепловозы и создано первое тепловозное депо.
В 1933 г. вышел первый серийный тепловоз серии Ээл мощностью 1050 л.с.
В 1934 г. построен первый двухсекционный тепловоз серии ВМ мощностью 2100 л.с. Локомотив состоял из двух идентичных секций, сцепленных вместе и управляемых с одного поста. Также секции могли работать и раздельно друг от друга. В конструкцию тепловоза было много воплощено много смелых идей. Тепловоз ВМ, работал до шестидесятых годов и являлся прообразом мощных локомотивов будущего.
Й этап
В 1946 г. на Харьковском заводе создан тепловоз серии ТЭ1 мощностью 1000 л.с.
Тепловоз имел две трехосные тележки, электрическую передачу. Он был предназначен для грузовой, пассажирской и маневровой работы и был уже вполне современным локомотивом. Тепловоз получил большое распространение на железных дорогах, но его мощность уже была недостаточной. Вес поездов все более и более увеличивался и нужен был более мощный тепловоз.
В 1948 г. на базе тепловоза ТЭ1 построен двухсекционный тепловоз ТЭ2 мощностью 2000 л.с.
Тепловоз представляет собой две одинаковые секции, управляемые с одного поста. Каждая секция оборудована дизель-генераторной установкой, тяговыми электродвигателями, механическим оборудованием и вспомогательными механизмами, которые устанавливались на ТЭ1. После испытаний двух первых тепловозов и устранения недостатков в 1951 году тепловоз начал выпускаться серийно. Выпуск был прекращен в 1955 году в связи с переходом на тепловозы ТЭ3. Инженеры Харьковского завода планировали постройку такого мощного тепловоза еще в 1948 году, но разработка проекта шла медленно, так как инженеры учитывали все недостатки предыдущих машин. В результате большого труда был создан тепловоз ТЭ3.
В 1953 г. на Харьковском заводе построен тепловоз ТЭЗ-001 мощностью 4000 л.с. в двух секциях. Он стал последним тепловозом второго поколения.
Этот локомотив выпускали сразу несколько заводов. По тем временам это был очень мощный и удачный тепловоз. Для вождения пассажирских поездов, на базе тепловоза ТЭ3 был построен тепловоз ТЭ7, который отличался от ТЭ3 только другим редуктором передачи от тяговых двигателей к колесным парам и краном машиниста 395 с оборудованием для электропневматического торможения.
Й этап
В 1959 года на Харьковском заводе спроектирован и построен односекционный грузовой тепловоз ТЭ10. Этот тепловоз стал прототипом большой серии локомотивов, которые до сих пор находятся в эксплуатации.
В 1960 г. создается пассажирский тепловоз ТЭП10 мощностью 3000 л.с. Конструкционная скорость 140 км/ч. Первоначально он получил обозначение ТЭ11, но позже был переименован в ТЭП10. Также, как и ТЭ7, он имел различия в редукторе и был оборудован электропневматическими тормозами. Этот тепловоз постепенно заменял устаревающий ТЭ7. На основе ТЭ10 начинается постройка двухсекционных локомотивов большой мощности.
В 1961 г. на Луганском заводе создается грузовой тепловоз 2ТЭ10Л мощностью 6000 л.с., который выпускался до 1975 г.
Но для работы с пассажирскими поездами тепловозы ТЭ7 и ТЭП10 не совсем соответствовали. Ведь это все же были грузовые тепловозы, переоборудованные для вождения пассажирских поездов. Нужен был локомотив, предназначенный для пассажирской службы.
В 1961 г. на Коломенском заводе создается пассажирский тепловоз ТЭП60 мощностью 3000 л.с. Конструкционная скорость 160 км/ч. В отличие от предыдущих пассажирских тепловозов, ТЭП60 изначально проектировался, как пассажирский тепловоз. На этом тепловозе было применено опорно-рамное подвешивание тяговых двигателей, бесчелюстные тележки, двухступенчатое рессорное подвешивание, что позволило увеличить скорость и плавность хода локомотива на больших скоростях. На испытаниях тепловоз ТЭП60 разгонялся до скорости 190 км/ч. По тем временам это был современный пассажирский локомотив. Коломенский завод выпускал тепловозы ТЭП60 и в двухсекционном варианте для вождения пассажирских поездов увеличенной длины, или на участках с тяжелым профилем пути. Тепловозы ТЭП60 до настоящего времени на многих дорогах страны водят пассажирские поезда.
В 1961-1964 гг. в Ленинграде начат серийный выпуск двухсекционных тепловозов ТГ102 мощностью 2000 л.с. Это был единственный серийный магистральный тепловоз с гидропередачей, который долгое время был в эксплуатации. За эти годы было выпущено 200 секций, которые были переданы для работы в депо ТЧ-9.
С1970 г. по 1990 г. были созданы тепловозы серий 2ТЭ10В, 2ТЭ116, 4ТЭ10С, ТЭП70, ТЭМ2, ТЭМ7 и другие.
Дата добавления: 2016-03-15; просмотров: 3013;