Тепловоз ТЭМ2 и его модификации
Тепловозы ТЭМ2
В 1959г.на Брянской машиностроительном заводе под руководством главного конструктора П.И. Аронова и начальника конструкторского тепловозостроительного бюро В.А. Долгова разработан технический проект усиленного тепловоза серии ТЭМ1. Для этого тепловоза Пензенским дизельным заводом на базе дизеля 2Д50 разработан более мощный дизель ПД1 (Пензенский дизель, 1-й тип), а Харьковским заводом "Электротяжмаш" - главный генератор ГП-300.
При рассмотрении проекта отдельные специалисты высказывались за нецелесообразность его осуществления, мотивируя это необходимостью создания маневрового тепловоза такой мощности не с электрической, а с гидравлической передачей.
В 1960 г. завод выпустил два, а в 1961 г. еще один маневровый тепловоз повышенной мощности, которые получили обозначение серии ТЭМ2.
Конструкция кузова у этих тепловозов незначительно отличается от кузова тепловозов ТЭМ1 первых выпусков: боковые стенки кабины машиниста выполнены без наклона для лучшего обозрения пути. Тележки тепловозов выполнены с восьмилистовыми рессорами, резиновыми амортизаторами; боковые опоры кузова - с парой трения "сталь" по сплаву ЦАМ9-1,5.
У дизеля ПД1, опытно-конструкторские работы при создании которого проводились в 1959 г., несколько повышены против дизеля 2Д50 давление наддувочного воздуха, степень сжатия и введено промежуточное охлаждение наддувочного воздуха водой. При сохранении числа и диаметра цилиндров (318 мм), хода поршня (330 мм), веса (16600 кг) и небольшом увеличении скорости вращения вала (с 740 до 750 об/мин) это дало возможность увеличить номинальную мощность с 1000 до 1200 л. с. Расход топлива при номинальной мощности - 178-179 г/э. л. с. ч.
Главный генератор ГП-300 постоянного тока с независимым возбуждением и самовентиляцией с восемью главными и восемью дополнительными полюсами при скорости вращения якоря 750 об/мин имеет номинальную мощность 780 квт (напряжение 645/900 в; ток 1210/865 а), вес генератора - 5100 кг. Возбудитель, вспомогательный генератор, компрессор, запасы топлива, масла и песка оставлены такими же, как и на тепловозах ТЭМ1.
На тепловозах установлены тяговые электродвигатели ЭДТ-340В, которые отличаются от электродвигателей ЭДТ-Э40Г первой партии тепловозов ТЭ10 конструкцией моторно-осевых подшипников. Редуктор выполнен с передаточным отношением 15:68=1:4,53. Тяговый электродвигатель ЭДТ-340В на маневровом тепловозе ТЭМ2 имеет длительную мощность 108 квт (напряжение 220 в, ток 590 а), скорость вращения якоря - 260 об/мин. В отличие от тепловозов ТЭМ1 у новых локомотивов тяговые электродвигатели постоянно попарно соединены последовательно, т. е. к генератору, как и на тепловозах ТЭ3, присоединены три параллельные цепи электродвигателей. Кроме "полного" поля, имеются две ступени "ослабленного" подя с возбуждением 48 и 25%.
На тепловозах ТЭМ2 поставлена электромагнитная порошковая муфта для привода компрессора, применено автоматически регулирование температуры воды и масла дизеля. Вес тепловоза составил 122,4т. При длительном режиме он развивал силу тяги 21500 кГ и скорость 11 км/ч. Конструктивная скорость тепловоза - 100 км/ч.
Первые тепловозы ТЭМ2 поступили для эксплуатации в депо Лихоборы и депо им. Ильича Московской дороги. Один из тепловозов ТЭМ2-0002 прошел в 1961 г. тягово-теплотехнические испытания на экспериментальном кольце ЦНИИ МПС. Испытания показали, что при полной мощности дизель расходует 179 г/э.л.с, ч, полная мощность дизеля используется только до скорости 37 км/ч, так как фактическое "ослабление" поля оказалось ниже расчетного. Применение 16-позиционного контроллера ухудшило маневровые качества тепловоза; рекомендовано снова перейти на 8-позиционный.
На тепловозах, начиная с №0004, вместо тяговых электродвигателей ЭДТ-340В стали устанавливать электродвигатели ЭД-104Б, которые имеют номинальную мощность 113 квт (напряжение 208 в, ток 625 а), максимальную скорость вращения якоря 2080 об/мин. Эти электродвигатели отличаются от электродвигателей ЭД-104А тепловозов ТЭ10 диаметром вкладыша моторно-осевого подшипника (увеличен с 210 до 215 мм). Одновременно изменено и передаточное отношение редуктора, которое стало таким же, как на тепловозах ТЭМ1 - 17:75=1:4,41.
С тепловоза № 0004 применены контроллеры машиниста, главные рукоятки которых имеют восемь ходовых позиций.
Вместо кислотной аккумуляторной батареи 32ТН-540 на части тепловозов установлена батарея 46ТПЖН-550.
В процессе выпуска тепловозов ТЭМ2 в их конструкцию вносились изменения. На тепловозах, выпускаемых с 1967 г. (с №016), устанавливались электродвигатели ЭД-107; эти электродвигатели имеют номинальную мощность 112 кВт (напряжение 215 В, ток 605 А); частота вращения якоря при продолжительном режиме 264 об/мин, максимальная частота вращения 2290 об/мин; вес электродвигателя 3100 кгс.
С тепловоза №016 применены тележки с промежуточными цилиндрическими пружинами между рамами и листовыми рессорами - балансирами, малогабаритные буксы с арочным нагружением подшипников и сделан ряд других изменений.
С тепловоза №017 введены специальные шины для подключения силовых цепей при испытаниях; плавкие предохранители в цепях управления и освещения заменены автоматами. С тепловоза №028 изменено передаточное отношение редуктора с 17:25=1:4,41 (с модулем 10) на 15:68=1:4,53 (с модулем 11), как это сделано у большинства тепловозов 2ТЭ10Л. С тепловоза №053 установлены розетки для ввода тепловоза в депо от стационарного источника тока.
С 1968 г. на тепловозах устанавливался модернизированный дизель ПД-1М, имеющий расход топлива на номинальном режиме 165-173 г/(э.л.с.-ч). Это было достигнуто путем усовершенствования топдивного насоса, газораспределителя, турбокомпрессора, поршней и других узлов дизеля. С тепловоза №250 высоковольтная камера приварена к главной раме кузова; ранее были болтовые соединения. С тепловоза №300 введена система автоматического пуска дизеля. С тепловоза №500 устанавливалась система автоматической локомотивной сигнализации. С тепловоза №763 цепи управления позволяют работать двум тепловозам по системе многих единиц. С тепловоза №943 сокращено на 4 шт. количество секций для охлаждения воды (с 16 до 12). С тепловоза №1145 установлено оборудование для управления локомотивом одним машинистом. Тепловоз ТЭМ2-580 выпуска 1970 г. первым из локомотивов получил государственный Знак качества.
В течение десятой и одиннадцатой пятилеток (1976-1985 гг.) Брянский машиностроительный завод (полное наименование предприятия Производственное объединение "Брянский машиностроительный завод" им. В. И.Ленина) продолжал изготовление шестиосных маневровых тепловозов ТЭМ2, которые впервые выпустил в 1960 г. За годы, предшествующие десятой пятилетке, завод непрерывно совершенствовал конструкцию локомотивя, заменяя в процессе выпуска устаревшее оборудование более современным. Так, на тележках стали устанавливаться цилиндрические винтовые пружины между рамами и балансирами, дизель ПД-1 был заменен в 1968 г. дизелем ПД-1М, тяговый генератор ГП-300А генератором ГП-300Б, тяговые электродвигатели ЭД-340В были заменены электродвигателями ЭД-104, затем ЭД407, ЭД-107А и с 1974 г. электродвигателями ЭД-118А. Все это повышало надежность, долговечность оборудования и экономичность локомотива; он получил широкое распространение не только на магистральных железных дорогах, но и на путях промышленных предприятий страны.
Кроме Брянского машиностроительного завода, в период 1968-1979 гг. тепловозы ТЭМ2 строил Ворошиловградский тепловозостроительный завод им. Октябрьской революции.
Тепловозы ТЭМ2, изготовленные в десятой и одиннадцатой пятилетках, оборудованы системой автоматической локомотивной сигнализации, устройствами, обеспечивающими возможность управления двумя тепловозами по системе многих единиц и работы машиниста без помощника.
В процессе выпуска тепловозов ТЭМ2 в их конструкцию вносились изменения. Так, тепловозы, выпускавшиеся с 1978 г., имеют измененные по форме кузова по типу кузовов тепловозов ТЭМ2У.
Тепловозы ТЭМ2М
Первый опытный тепловоз ТЭМ2М-001, на котором в отличие от тепловоза ТЭМ2 вместо дизеля ПД-1М был установлен дизель 2-6Д49 (8ЧН26/26) Коломенского тепловозостроительного завода, был выпущен 1974 г.
Начиная с 1984 г. Брянский машиностроительный завод стал в небольшом количестве выпускать тегмовоэы ТЭМ2М с целью накоплений эксплуатационного опыта. Тележки и внешнее очертание кузова тепловоза ТЭМ2М не отличаются от тепловозов ТЭМ2; в то же время в конструкцию локомотива внесены изменения, обусловленные, применением другого дизеля. Дизель 2-6Д49 вместе с тяговым генератором ГП-300Б образуют агрегат 17ПДГ-2. Дизель восьмицилиндровый с V-образным расположением цилиндров; диаметр цилиндров и ход поршней 260 мм. При частоте вращения вала 800 об/мин дизель развивает номинальную мощность 1200 л. с. Минимальная частота вращения вала 350 об/мин. Расход топлива при номинальной мощности 152-160 г/(э.л.c.ч). Масса сухого дизеля 9600 кг.
Система охлаждения дизеля двухконтурная; в первом контуре охлаждается вода дизеля и охладителя наддувочного воздуха; масло дизеля охлаждается в водомасляном теплообменнике, включенном во второй контур. Масса тепловоза 120 т. Сила тяги длительного режима при скорости 12 км/ч равна 198 кН (20200 кгс). Конструкционная ско- рость по экипажной части 100 км/ч; запас песка 2000 кг, топлива 5400 кг, воды 600 л, масла дизеля 400 кг.
Тепловозы ТЭМ2У
В конце 1978 г. Брянский машиностроительный завод построил опытный тепловоз ТЭМ2У, который в отличие от тепловозов ТЭМ2 имел измененную форму капота и кабины машиниста, а также ряд новых устройств (новый пульт управления, глушитель шума, поперечные стяжки подвесок тормозных колодок, препятствующие сползанию тормозных колодок с бандажей, улучшенную теплоизоляцию и др.). На тепловозе улучшена конструкция дизель-генератора, рессорного подвешивания, предусмотрен электрический подогрев воды в системе охлаждения. Сцепная масса тепловоза увеличена до 123,6 т. С 1984 г. завод начал серийное изготовление тепловозо ТЭМ2У.
Опытный тепловоз ТЭМ2УС
После проведения в 1976 г. испытаний тепловоза ТЭМ2-1983, у которого одна из тележек была оборудована электромагнитными устройствами, предназначенными для увеличения силы сцепления колес с рельсами, по заказу Главного управления локомотивного хозяйства МПС Брянский машиностроительный завод в 1978 г. изготовил опытный тепловоз ТЭМ2УС-0001. На тележках этого тепловоза были установлены электромагниты, магнитный поток которых проходил через колеса и рельсы и создавал притяжение бандажей к головкам рельсов. Ранее подобная идея проверялась на паровозах серии СО и электровозах ВЛ23 в депо Ленинград-Сортировочный-Московский в начале 50-х годов.
Тепловоз ТЭМ2УС-0001 испытывался ВНИТИ, но до 1986 г. решение о дальнейшем оборудовании тепловозов электромагнитной системой увеличения силы сцепления не было принято.
Тепловозы ТЭМ2т
Для решения вопроса о целесообразности применения электрического торможения на тепловозах ТЭМ2 в 1985 г. Брянский завод изготовил два опытных тепловоза ТЭМ2т, на которых были установлены тормозные резисторы и необходимые аппараты, позволяющие применять этот вид торможения. Тепловозы поступили для опытной эксплуатации в депо Брянск. Максимальная мощность тормозных резисторов при естественной вентиляции и скорости тепловоза 40 км/ч составляет 1100 - 1200 кВт.
Тепловозы ТЭМ2УМ
Парралельно с выпуском тепловозов ТЭМ2У Брянский завод с 1988 года строил тепловозы ТЭМ2УМ с дизель-генераторами 1ПД1-4А, имеющие массу в рабочем состоянии 126 т. Первый тепловоз ТЭМ2УМ, изготовленный в 1988 г., был оборудован дизель-генераторной установкой 1ПДГ-4 с изменениями, позволяющими реализовать номинальную мощность дизеля не 1200, а 1350 л.с.