Основные неисправности кузова электровоза: 28. , [1989 .., .., ..

Содержание

Возможные неисправности и ремонт рамы тепловоза — Студопедия

Поделись с друзьями: 

Ремонт кузова

Кузов тепловоза от сотрясения, толчков и ударов при движении расстраивается в местах соединения его с рамой и обрешетки с обшивочными листами. При осмотре кузова обращают внимание на исправность поручней, предохранительных ограждений, площадок, стоек, скоб, ступеней и других деталей, исправное состояние которых связано с безопасностью для лиц, обслуживающих тепловоз.

Обнаруженные дефектные элементы снимают для исправления или заменяют новыми. При текущем ремонте ТР-3 проверяют состояние крепления съемных частей кузова тепловоза. Все соединения кузова укрепляют, негодные болты и заклепки заменяют новыми. Поврежденные сварные швы вырубают. Местные вмятины выправляют. Люки и жалюзи крыши осматривают, предохранительные устройства, цепи и погнутые жалюзи исправляют. Все люки должны быть хорошо пригнаны по местам и плотно закрываться. Лопнувшие и изогнутые угольники, листы обшивки выправляют и сваривают.

Испорченную обшивку внутри кузова заменяют, устраняют неисправности дверей, их запоров и замков, не плотности стекол в оконных и дверных рамах. Стекла в окна вставляют на резиновых прокладках, чтобы они не дребезжали при сотрясениях и толчках тепловоза. Места с поврежденной окраской очищают от краски, обмывают теплой водой, грунтуют, накладывают шпаклевку и окрашивают. Доски и листы пола исправляют и плотно пригоняют друг к другу. Сиденья и подлокотники перебирают и обтягивают новой обшивкой. Путеочистители, лестницы, площадки и поручни выправляют, укрепляют, а негодные скрепляющие детали заменяют новыми. Окна, двери, люки на крыше исправляют и плотно пригоняют по месту так, чтобы была исключена возможность попадания влаги и пыли внутрь кузова. При капитальных ремонтах кузов тепловоза снимают, поврежденные части восстанавливают или заменяют, обшивку снаружи и внутри окрашивают.

В целях предупреждения травматизма локомотивных бригад при выходе тепловоза из ремонта строго контролируют состояние полов дизельного помещения, обращая особое внимание на наличие на половицах фиксирующих штырей, надежность крепления стоек каркаса пола, ограждений приводов силовых механизмов; проверяют наличие и состояние щитов ограждения лестниц и решеток люков, преграждающих выход на крышу.

При техническом обслуживании и текущих ремонтах раму осматривают без выкатки тележек. Проверяют поступление смазки через масленки к опорам рамы и шкворням, при необходимости прочищают каналы. На текущих ТР-3 и капитальных ремонтах при выкаченных тележках раму тепловоза очищают от грязи, осматривают и ремонтируют. При этом особое внимание обращают на сварные швы и заклепочные соединения, износ опор, шкворней и деталей возвращающего устройства.

В раме могут встретиться следующие неисправности: трещины по целому сечению и в сварных швах, износ опор и возвращающих устройств. Во время эксплуатации локомотива буферный брус и стяжной ящик воспринимают на себя удары, которые приводят к разрушению сварных швов, ослаблению заклепок. Трещины и надрывы в раме тепловоза выявляют методом цветной дефектоскопии. Стяжные ящики проверяют с помощью 10-кратной лупы и обстукиванием. Трещины и надрывы по целому месту или сварным швам, а также ослабления заклепок и болтов не допускаются. Ослабшие заклепки заменяют.

Отверстия для них у стяжного ящика и рамы тепловоза развертывают до диаметра 30—32 мм. При клепке допускают смещение головки заклепок относительно стержня не более чем на 2 мм в любую сторону.

При текущем ремонте ТР-2 прочищают масленки и их трубки для смазки шкворней, осматривают состояние возвращающих устройств рамы тепловоза. При замене пружин и скользунов, опор рамы и сменного кольца пяты тепловоз поднимают на консольных электрических домкратах, а на текущем ТР-3 и капитальных ремонтах тележки выкатывают из-под тепловозов. Для выявления неисправностей раму очищают от грязи и масла. Затем ее осматривают, выявляя трещины, вмятины, ослабление болтовых и заклепочных соединений. Продувают, очищают и обследуют вентиляционные каналы в раме, проверяют целостность перегородок и их сварных швов, разбирают опоры кузова, детали промывают и осматривают. Состояние опор рамы тепловоза выявляют при текущем ремонте ТР-3 в случаях перекоса кузова. Обнаруженные трещины разделывают под сварку пневматическим зубилом под углом 60 °С с радиусом основания канавки от 2 до 4 мм.

По концам трещин сверлят отверстия диаметром 8—10 мм, а затем заваривают и ставят накладки толщиной не менее 20 мм. Вырубленную канавку вдоль трещин заваривают в 4—5 слоев электродами марки Э50А или Э42А так, чтобы последний слой сварки не выступал выше плоскости листа рамы. Каждый наплавляемый слой перед нанесением следующего уплотняют наклепом, зачищают металлическими щетками до блеска. Все выступающие наплавы зачищают наждаком или зубилом заподлицо. Сварочный шов должен быть плотным и не иметь пор. Края усилительных накладок должны иметь гладкую поверхность. Их разделывают под углом 45° и приваривают. Для замены сменного кольца пяты рамы или заварки трещин старый шов вырубают и кольцо приваривают. После сварки новый шов зачищают зубилом и абразивными кругами.

Занижение и возвышение опорных поверхностей платиков для поддизельной рамы допускают не более 2 мм, а непараллельность этих поверхностей — не более 0,05 мм на длине платика. Исправлять отклонения можно только шлифовкой или заменой платика.

Опорные поверхности пят проверяют на плите щупом в рабочем состоянии рамы. Зазор между пятой и плитой допускается до 1 мм. При перекосе более 1 мм подшлифовывают опорные поверхности пят (до приварки нижнего сменного диска). Центры шкворневых пят относительно продольных осей стяжных ящиков и рамы тепловоза обследуют при замене их новыми. Смещение центра от оси рамы и стержня ящиков допускают не более 1 мм.

При эксплуатации тепловозов путеочиститель воспринимает на себя удары, которые в ряде случаев приводят не только к ослаблению укрепляющих болтов, но и к расстройству сварных швов в кронштейнах, полосах и облицовке. Путеочиститель осматривают и проверяют на всех видах ремонта. Оторванные кронштейны и угольники приваривают, ослабшие болты закрепляют. Высота нижней кромки путеочистителя от головки рельсов должна быть в пределах 100—170 мм, но не выше нижней точки приемных катушек локомотивной сигнализации и автостопа. При текущем ТР-3 и капитальных ремонтах путеочиститель снимают, очищают от грязи и осматривают.

Погнутые угольники, полосы и кронштейны выправляют холодным или горячим способом, оторванные или с трещинами детали заваривают, болты закрепляют. После установки на тепловоз регулируют положение путеочистителя относительно головки рельсов и восстанавливают испорченную окраску.


Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:  




Ремонт тележек 18-100,основные неисправности тележки электровоза, способы и процесс ремонта

Статьи Ремонт тележек

Тележки модели 18-100 заменили аналогичные транспортные средства МТ-44 и МТ-50, которые применялись для транспортировки грузов в 50-е годы прошлого столетия. Изначально тележки назывались ЦНИИ-ХЗ-0, а затем им был присвоено название 18-100. Основным производителем считается «НПК Уралвагонзавод». Тележки вкатываются и укрепляются под вагонами грузовых поездов. Железнодорожные колеи должны быть размером 152 и 143,5 см. Нагрузка на ось не должна превышать 230 кН, а максимальная скорость передвижения – до 120 км/ч.

Если в тележках есть неисправность, это приводит к аварии, поэтому важно знать основные виды поломок и ответственно подходить к их ремонту. Вагонные колесные пары разделяются на три вида: РУ1Ш-957-Г, РВ2Ш-957-Г, РУ1-950-Г. Все эти модели предназначаются для оборудования грузовых вагонов.

Конструкция тележки 18-100

Вагонные тележки включают в себя 2 пары колес, 4 стальные или чугунные коробки (буксы), литые боковые рамы тележки и надрессорную балку, центральное рессорное подвешивание, устройство для передачи усилия от цилиндра на тормозные колодки (тормозная рычажная передача). Вид тормоза тележек 100 – колодочный с односторонним нажатием. Кроме этого, тележки типа 18-100 оснащены комплектующими:

  • Боковая рама тележки. Производится из низколегированной стали. В ее составе — горизонтальный и наклонный пояса, колонки. Посреди рамы у тележки 18-100 есть проемы, которые необходимы для коробки с подшипниками, смазочным материалом и устройством для его подачи к оси (буксы), и системы упругих элементов, которые регулируют колебания кузова (рессорное подвешивание). В среднем проеме есть направляющие, которые ограничивают перемещение фрикционных клиньев. Снизу у тележек модели 18-100 предусмотрена поверхность, где размещаются и фиксируются пружины рессор. Также имеются полки, которые при обрыве подвесок удерживают триангеля – элементы тормозной рычажной передачи. Кронштейны для укрепления подвесок тормозных башмаков расположены сверху на раме тележек.
  • Внутренняя сторона верхнего (наклонного) пояса рамы. Предусмотрены 5 шишек, которые при сборке необходимы для подбора боковых рам тележек. Чтобы обеспечить параллельное осевое положение осей колесных пар в тележках, подбор выполняется по количеству оставленных шишек.
  • Надрессорная балка. Изготавливается в форме бруса из стали. Состоит из подпятника, полки для фиксации кронштейна, опоры для скользунов, гнезда, где расположены фрикционные клинья, точки рычажной передачи тормоза, бурт, которые ограничивают отстранение рессорных пружин, выступов, которые удерживают наружные пружины от изменения положения при передвижении тележки.
  • Подпятник. Это упорный подшипник, воспринимающий только осевые нагрузки. На него опирается пятник кузова, а через их центры проходит стержень шарнира поворотного соединения тележек. Также есть поддон, на который опирается шкворень, и располагается посреди надрессорной балки.
  • Шкворень. Это стержень оси поворота управляемого колеса, который выполняет функцию оси вращения тележки относительно кузова. Также передает тяговую и тормозную силу от тележки к кузову и наоборот.
  • Скользун. Это дополнительные опоры, располагающиеся с боков между рамой вагона и тележкой. В его состав входят такие элементы, как опора, колпак, прокладки, которые регулируют зазоры (не превышают диапазона 6-16 мм) между скользунами рамы тележки и вагона. Предусмотрен болт, основная функция которого – оберегать колпак от падения.
  • Рессорное подвешивание. Это система упругих деталей, предназначение которых – регулировать колебания кузова и смягчать нагрузки при ударе. У тележек этой модели в его состав входит 2 комплекта, которые располагаются в выемках боковых рам – слева и справа. Среди комплектующих 5-7 2-рядных пружин, клиновидные и фрикционные гасители колебаний. Наружные и внутренние пружины тележки изготавливаются для наружного и внутреннего использования, с лево- и правосторонней навивкой. В зависимости от грузоподъемности транспортного средства, количество пружин в тележке может изменяться. Например, если вагон рассчитан на груз 50 т, у тележки будет 5 пружин.
  • Клинья. Изготавливаются из стали марки 20Л. Внизу они оснащены кольцевыми выступами, которые не допускают изменения их положения по отношению к пружинам в горизонтальной плоскости. 

Средние показатели веса колесных пар – от 1 150 до 1 450 кг.

На всех составляющих тележек выбивается маркирование завода-производителя, на отдельных элементах обозначается марка применяемой стали, год производства, номер тележки. После ремонта тележки на балке набивается код страны, которая является собственником транспортного средства.

Основные неисправности 18-100 

Чаще всего причиной неисправностей тележек становится нарушение правил применения и сборки. Основными частями, которые выходят из строя и требуют ремонта, считаются:

  1. Боковая рама и надрессорная балка. Ремонты необходимы, если в комплектующих тележки обнаружены трещины в проемах букс, возникающих из-за неправильного примыкания направляющих, деформация подпятника, пятника, изгиб кронштейна, повреждение, обрыв или ослабление заклепок тележки. Нередко встречаются обрыв болта, который соединяет шкворневую балку с надрессорной или поперечной, отсутствие валиков в тележке, объединяющих хоботы боковин с балансирами, трещины в консолях или балансире.
  2. Рессорный комплект. Ремонту подлежат такие поломки, как выступ клина на 8 мм и занижение превышает 12 мм от поверхности надрессорной балки тележки. Проведение ремонта необходимо, если выявлено повреждение и смыкание пружин, когда ломаются или смещаются опорные пружинные витки, обнаружена утрата пружины или появление на ней коррозийных образований, охватывающих 10% площади витков, сколы или трещины на фрикционном клине, обрыв заклепок тележки.
  3. Скользуны. Среди типичных поломок, требующих ремонта, – это трещины, отсутствие или поломка колпака или болта, который его фиксирует. Ремонту подлежат появившиеся зазоры между колпаком и планкой дополнительной опоры, размещенной на вагонной раме тележки, утрата элементов, корпусная деформация, слабая фиксация корпуса. Также необходимость в ремонте возникает, если на детали появляется ослабление износостойкой планки, деформация упруго-каткового скользуна.
  4. Шкворень. Без ремонта не обойтись, если обломок выбило из гнезда, и он находится в кармане балки, или стержень попал внутрь надрессорной балки с последующим опусканием вниз, произошла деформация шкворня (деталь изогнута).

Среди распространенных неисправностей, требующих ремонта, встречается поломка износостойких элементов буксового проема – разгиб скобы, прогиб и поломка по краям буксы. Ремонту подвержен узел крепления валика подвески башмачка тележки, где встречаются такие неполадки, как обрыв шплинта валика подвески, недостача втулок, деформация самого валика.

Способы ремонта и контроля тележки 18-100

Ремонт тележек подразделяется на следующие типы:

  • Деповский. Выполняется для поддержания тележек в исправном состоянии между капитальными или плановыми ремонтами.
  • Текущий. Такой вид ремонта выполняется, чтобы обеспечить или восстановить работоспособность тележек и заключается в замене или восстановлении определенных деталей.
  • Капитальный. При ремонте восстанавливается работоспособность изношенных элементов заменой отдельного ресурса тележки, основных узлов и деталей, а также их модернизация.

При поступлении тележки для ремонта выполняется контроль на входе, при котором оцениваются дефекты и повреждения колес, отклонения в положении составляющих фрикционно-пружинной системы, состояние элементов устройства для передачи давления сжатого воздуха (рычажная тормозная передача), зазоры между скользунами, состояние пятника и подпятника. Также осуществляется проверка срока эксплуатации литых элементов тележки. В целом процесс ремонта включает в себя следующие действия:

  • Разборка тележек. С помощью грузоподъемного механизма раму тележки снимают с колесных пар. Разборка перед ремонтом включает в себя снятие вертикальных рычагов, шплинтов, шайбы, подвесок тормозного башмака и колодок, контактной планки, триангелей, колпаков. Также до ремонта выполняется выбивание чеки, валиков, изъятие проволоки-фиксатора предохранительной скобы.
  • Дефектация. Детали тележки проверяются на дефекты. Проверка выполняется визуально или с помощью специального инструментария. Например, с помощью ультразвукового толщиномера можно определить толщину подпятника. Литые изношенные элементы подлежат ремонту электросваркой и наплавкой. Триангели во время ремонта подвергаются тестовому растяжению, треснувший шкворень — заменяется. Также проводится осмотр буксовых узлов, колес.
  • Боковые рамы. Перед ремонтом очищаются от загрязнений, ржавчины, облупившейся краски в моечной машине. После этого большинство деталей свариваются, особенно, если обнаружены трещины направляющего буртика, в кронштейне подвески триангеля, откол направляющего буртика и «ушек».
  • Надрессорные балки. До ремонта они подвергаются мойке, после чего детали тележки, например, подпятники, свариваются, а кольца в подпятнике удаляются режущим инструментом на металлорежущих станках. Скользуны после ремонта устанавливаются на опорные площадки надрессорной балки и фиксируются болтами.
  • «Клин-фрикционная планка». При плановом ремонте во фрикционный узел вставляется клин, переклепываются слабые заклепки. Перед началом переклепки боковая рама, которая прилегает к фрикционной планке тележки, зачищается шлифовальной машиной, благодаря чему после ремонта планка плотно примыкает к привалочной поверхности. 
  • Пружинный комплект. Перед ремонтом с тележки снимаются пружины, очищаются и осматриваются. Сломанными элементы считаются, если обнаружены потертости, образование коррозии, трещины, сломы, опорные витки смещены, а высота пружины уменьшилась. 
  • Тормозная система. На участке ремонта выполняется снятие узлов тормозного оборудования с тележки, выявление поломок и определение масштабов ремонта. Затем тормозной узел передается для ремонта в соответствующий цех, выполняется сборка исправных деталей.
  • Сварка и нанесение слоя металла на поверхность. При ремонте осуществляется наплавка поверхности элементов для механической и станочной обработки. Сварка проводится износостойкими материалами. Для ремонта применяется автоматическое нанесение сплава на поверхность под флюсом, в защитном газе (трубчатая проволока, заполненная металлическим порошком, или сварочная углекислота). Также при ремонте выполняется ручная электродная наплавка. 
  • Сборка тележек. После ремонта все комплектующие тележек собираются: ставится надрессорная балка, пружины, подвески, триангели, колодки тормоза, колпаки скользунов, опорная балка.
  • Проверка ремонта. После ремонта тележек всеми участниками восстановительных работ (это бригадиры, мастера, приемщики грузовых вагонов, руководство предприятий по ремонту ж/д составов) проводится проверка и оценка ремонта. Качество ремонта тележек проверяется по работоспособности колес, надрессорных и соединительных балок, узлов букс, боковых рам, элементов тормозной системы, пружин.  

После окончания основного ремонта тележек наносится двухстороннее маркирование тележек. Надписи наносятся с помощью трафаретов, закрашивая промежутки в цифрах и знаках. После ремонта тележек и маркирования корпус тележек окрашивается эмалями или маслянистыми красками.

По окончании всех видов работ по ремонту тележек транспортное средство подвергается выходному контролю. При этом после ремонта отремонтированные и готовые к эксплуатации тележки укомплектовываются надрессорными балками и боковыми рамами, которые обеспечат использование до проведения следующего ремонта тележек. В процессе ремонта браку и утилизации подвергаются литые элементы тележек, если деталям свыше 30 лет, обнаружены трещины на подпятнике, в общем превышающие 250 мм, повреждения, не поддающиеся ремонту, в вертикальных и нижних стенках балки. Также на отремонтированное транспортное средство составляется документация.

Нужна консультация?

Закажите обратный звонок

Купите или продайте запасные части

Выставите на продажу или приобретите на выгодных условиях комплектуюшие и запасные части для вагонов

О сервисе Вагонмастер

Единая платформа ремонта вагонов — ВАГОНМАСТЕР – единственная площадка online заказа ремонта грузовых вагонов. Сервис позволяет полностью автоматизировать организацию ремонта подвижного состава, объединив в себе все составляющие вагоноремонтного комплекса.

Автоматизация рабочего процесса

Сервис автоматически сравнит возможные варианты
и подберет лучшее вагоноремонтное предприятие
с учетом расположения, стоимости ремонта, наличия
необходимых запасных частей и загруженности депо

Интеграция программных продуктов

ВАГОНМАСТЕР объединяет программные продукты необходимые для организации ремонта вагонов

Прозрачное ценообразование

Стоимость ремонта вагона и запасных частей рассчитывается автоматически и одинакова
для всех заказчиков

Online контроль

В личном кабинете клиента отображается информация о ходе выполнения работ с планируемой датой выхода вагона из ремонта

Online согласование

Согласование установки запасных частей
происходит в личном кабинете в онлайн режиме

Удобный документооборот

Обмен документами производится
в личном кабинете через ЭДО

Как работает Вагонмастер?

1

Регистрация
на сайте

2

Расчет стоимости и выбор
оптимального депо

3

Подписание договора с помощью ЭЦП
и внесение предоплаты

4

Создание заявки
на ремонт

5

On-line согласование замены запасных
частей
и контроль за ходом выполнения работ

6

Прием документов о выполненных
работах и окончательный взаиморасчет

Задайте вопрос по услугам и сотрудничеству

8 (800) 222-80-06

Нажимая на кнопку, вы соглашаетесь с условиями
пользовательского соглашения по обработке персональных данных

Все виды ремонта

Ремонт кузова

Капитальный ремонт

Букс

Отцепочный ремонт

Ремонт оси

Ремонт колесной пары

Ремонт рамы

Ремонт деталей

Ремонт тележек

Деповской ремонт

Реквизиты организации

Локомотив | Определение, история, дизайн, типы и факты

тепловоз

; Сименс, Вернер фон

Смотреть все СМИ

Ключевые люди:
Ричард Тревитик Джордж Стефенсон Питер Купер Джон Стивенс Эжен Шнайдер
Похожие темы:
Большой мальчик Бейер-Гаррат железнодорожная муфта электровоз паровой удар

Просмотреть весь связанный контент →

Последние новости

23 марта 2023 г. , 23:10 по восточноевропейскому времени (AP)

Должностные лица: устройство безопасности, человеческая ошибка, сошло с рельсов ваш поезд

Федеральное управление железных дорог сообщает, что устройство безопасности предназначено для предотвратить опрокидывание поездов в Пьюджет-Саунд на прошлой неделе сбил поезд с рельсов, разлив 3100 галлонов дизельного топлива в штате Вашингтон

локомотив , любой из различных самоходных транспортных средств, используемых для буксировки железнодорожных вагонов на рельсах.

Хотя движущая сила поезда может быть встроена в вагон, в котором также есть пассажирские, багажные или грузовые помещения, чаще всего она обеспечивается отдельной единицей, локомотивом, который включает в себя оборудование для производства (или, в случае электровоза, для преобразования) мощности и передачи ее на ведущие колеса. Сегодня есть два основных источника энергии для локомотива: нефть (в виде дизельного топлива) и электричество. Пар, самая ранняя форма движения, использовался почти повсеместно примерно до времени Второй мировой войны; с тех пор он был заменен более эффективной дизельной и электрической тягой.

Паровоз был самодостаточной единицей, у которой был собственный запас воды для производства пара и угля, масла или дров для обогрева котла. Тепловоз также имеет собственный запас топлива, но мощность дизельного двигателя не может быть напрямую связана с колесами; вместо этого необходимо использовать механическую, электрическую или гидравлическую трансмиссию. Электровоз не самодостаточен; он получает ток от воздушного провода или третьего рельса рядом с ходовыми рельсами. Электроснабжение третьего рельса используется только городскими скоростными железными дорогами, работающими на низковольтном постоянном токе.

В 1950-х и 60-х годах газовая турбина была принята на вооружение одной американской и некоторыми европейскими железными дорогами в качестве альтернативы дизельному двигателю. Хотя его преимущества были сведены на нет прогрессом в технологии дизельной тяги и ростом цен на нефть, он по-прежнему предлагается в качестве альтернативного средства для установки высокоскоростного железнодорожного сообщения в регионах, где отсутствует инфраструктура для подачи электроэнергии.

Основные характеристики, которые сделали Rocket 9 Джорджа и Роберта Стефенсонов0040 1829 г. успешный — его многотрубный котел и его система отвода пара и создания тяги в топке — продолжали использоваться в паровозе до конца его карьеры. Вскоре количество спаренных ведущих колес увеличилось. У Rocket была только одна пара ведущих колес, но вскоре стали обычным явлением четыре спаренных колеса, и в конечном итоге некоторые локомотивы были построены с 14 спаренными машинистами.

Ведущие колеса паровозов были разных размеров, обычно больше для более быстрых пассажирских двигателей. В среднем было около 1829Диаметр –2032 мм (72–80 дюймов) для пассажирских двигателей и 1372–1676 мм (54–66 дюймов) для грузовых или смешанных типов транспорта.

Оформите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту. Подпишитесь сейчас

Запасы топлива (обычно угля, но иногда нефти) и воды можно было перевозить на самой раме локомотива (в этом случае он назывался танковым двигателем) или в отдельном транспортном средстве, тендере, сцепленном с локомотивом. Тендер типичного европейского магистрального локомотива имел вместимость 9000 кг (10 тонн) угля и 30 000 литров (8 000 галлонов) воды. В Северной Америке были распространены более высокие мощности.

Для удовлетворения особых потребностей тяжелых грузовых перевозок в некоторых странах, особенно в Соединенных Штатах, большее тяговое усилие было получено за счет использования двух отдельных двигателей под общим котлом. Передний двигатель был сочленен или шарнирно соединен с рамой заднего двигателя, так что очень большой локомотив мог преодолевать повороты. Сочлененный локомотив изначально был швейцарским изобретением, первый из которых был построен в 1888 году.0039 Big Boy , используемый в горных грузовых перевозках на западе США. Big Boy весил более 600 коротких тонн, включая тендер. Он мог развивать тяговое усилие 61 400 кг (135 400 фунтов) и развивать мощность более 6000 лошадиных сил при скорости 112 км (70 миль) в час.

Одной из самых известных сочлененных конструкций был Beyer-Garratt, который имел две рамы, каждая из которых имела собственные ведущие колеса и цилиндры, увенчанные водяными баками. Два шасси разделяла еще одна рама, несущая котел, кабину и запас топлива. Этот тип локомотива был ценен на легко уложенных путях; он также мог преодолевать крутые повороты. Широко использовался в Африке.

Различные доработки постепенно улучшали поршневой паровоз. Некоторые из них включали более высокое давление в котле (до 2000–2060 килопаскалей [290–300 фунтов на квадратный дюйм] для некоторых из последних локомотивов по сравнению с примерно 1300 килопаскалей [200 фунтов на квадратный дюйм] для более ранних конструкций), перегрев, питательная вода. предварительный нагрев, роликовые подшипники и использование тарельчатых (перпендикулярных) клапанов вместо скользящих поршневых клапанов.

Тем не менее, тепловой КПД даже самых совершенных паровозов редко превышал 6 процентов. Неполное сгорание и потери тепла из топки, котла, цилиндров и других мест рассеивают большую часть энергии сгоревшего топлива. По этой причине паровоз устарел, но только медленно, потому что у него были компенсирующие преимущества, в частности его простота и способность выдерживать злоупотребления.

Попытки приведения в движение железнодорожных транспортных средств с помощью батарей датируются 1835 годом, но первое успешное применение электрической тяги было в 1879 году, когда на выставке в Берлине проехал электровоз. Первые коммерческие применения электрической тяги были на пригородных или городских железных дорогах. Один из первых произошел в 1895 году, когда Балтимор и Огайо электрифицировали участок пути в Балтиморе, чтобы избежать проблем с дымом и шумом в туннеле. Одной из первых стран, применивших электрическую тягу на магистральных линиях, была Италия, где система была запущена еще в 1902.

К началу Первой мировой войны в Европе и США действовало несколько электрифицированных линий. Крупные программы электрификации были предприняты после этой войны в таких странах, как Швеция, Швейцария, Норвегия, Германия и Австрия. К концу 1920-х годов почти в каждой европейской стране был хотя бы небольшой процент электрифицированных путей. Электрическая тяга также была введена в Австралии (1919 г. ), Новой Зеландии (1923 г.), Индии (1925 г.), Индонезии (1925 г.) и Южной Африке (1926 г.). Ряд столичных вокзалов и пригородных сообщений были электрифицированы в период с 19 по 19 век.00 и 1938 в Соединенных Штатах, и было несколько электрификаций основных линий. Появление тепловоза затормозило дальнейшую электрификацию магистральных маршрутов в Соединенных Штатах после 1938 года, но после Второй мировой войны такая электрификация была быстро распространена в других местах. Сегодня значительная часть колеи стандартной колеи на национальных железных дорогах по всему миру электрифицирована, например, в Японии (100 %), Швейцарии (92 %), Бельгии (91 %), Нидерландах (76 %), Испании ( 76 процентов), Италия (68 процентов), Швеция (65 процентов), Австрия (65 процентов), Норвегия (62 процента), Южная Корея (55 процентов), Франция (52 процента), Германия (48 процентов), Китай (42 процента). процентов) и Великобритании (32 процента). Напротив, в Соединенных Штатах, где имеется около 225 000 км (140 000 миль) путей стандартной колеи, электрифицированных маршрутов практически нет за пределами Северо-восточного коридора, где Amtrak управляет 720-километровым (450-мильным) экспрессом Acela Express между Бостоном и Вашингтоном. , округ Колумбия

Вторая половина века также была отмечена созданием в городах по всему миру множества новых электрифицированных городских систем скоростного железнодорожного транспорта, а также расширением существующих систем.

Преимущества и недостатки

Электрическая тяга обычно считается наиболее экономичным и эффективным средством эксплуатации железной дороги при условии, что доступна дешевая электроэнергия и плотность движения оправдывает большие капитальные затраты. Являясь просто энергопреобразующими, а не электрогенерирующими устройствами, электровозы имеют ряд преимуществ. Они могут использовать ресурсы центральной электростанции для выработки мощности, значительно превышающей их номинальные характеристики, для запуска тяжелого поезда или для преодоления крутого подъема на высокой скорости. Было замечено, что типичный современный электровоз мощностью 6000 лошадиных сил в течение короткого периода времени в этих условиях развивает до 10000 лошадиных сил. Кроме того, электровозы работают тише других типов и не выделяют дыма и дыма. Электровозам требуется мало времени в цехе для обслуживания, затраты на их обслуживание низки, а срок службы у них больше, чем у дизелей.

Самым большим недостатком электрифицированной эксплуатации являются высокие капитальные вложения и затраты на техническое обслуживание стационарного оборудования — проводов и конструкций тягового тока и электроподстанций, а также дорогостоящие изменения, которые обычно требуются в системах сигнализации для защиты их цепей от помех от электросети. высокие напряжения тягового тока и адаптировать их характеристики к превосходному ускорению и устойчивым скоростям, достигаемым за счет электрической тяги.

Самый мощный локомотив в Америке был настолько громким, что его запретили использовать в городах, и настолько горячим, что плавил тротуар. Вот пристальный взгляд

Я провел много времени, посещая крупнейший железнодорожный музей в Америке, Железнодорожный музей Иллинойса. Во время всех моих посещений один локомотив привлекал мое внимание больше, чем любой другой, благодаря своим огромным размерам, мощности и безумию: газотурбинный электровоз Union Pacific, или GTEL. Локомотив не только самый мощный из построенных в Соединенных Штатах, но и турбины, стоящие за этой мощностью, издавали оглушительный рев и жар, от которых варились птицы и мосты.

В поисках власти

Как отмечает Железнодорожный музей Иллинойса в своей истории газотурбинного локомотива Union Pacific, поезда появились в результате стремления Union Pacific Railroad к большей мощности. Железная дорога начала экспериментировать с турбинами еще в конце 1930-х годов; в апреле и мае 1939 г. железная дорога испытала пару паротурбинно-электрических локомотивов, произведенных в сотрудничестве с General Electric. В то время, как отмечает сайт истории поездов Utah Rails, Union Pacific искала замену пару и что-то более продвинутое, чем дизели того времени. Паровая турбина-электровоз использовала масляный котел для производства пара для вращения турбины. Эта турбина работала в паре с генератором, а тяговое усилие создавалось за счет электродвигателей. Внешне локомотивы выглядели как дизели того времени.

Union Pacific Railroad

В конце концов, паротурбо-электровозы оказались ненадежными, иногда сталкиваясь с отказами, которые требовали других типов локомотивов, чтобы закончить путешествие. Электрические турбины так и не поступили на регулярную эксплуатацию и были возвращены GE в июне 1939 года. UP продолжала сотрудничество еще два года, прежде чем решила прекратить погоню за технологией. Примерно в это же время железная дорога ввела в эксплуатацию свои ныне знаменитые паровозы Big Boy, и не прошло и десяти лет, как Union Pacific снова заигрывала с другими технологиями для локомотивов.

Как пишет Utah Rails, Union Pacific все еще жаждала власти. В 1946 году в его распоряжении было 154 тепловоза, но ни один из них не эксплуатировался. Вместо этого железная дорога добилась успеха в использовании своих пароходов Big Boy для грузовых перевозок. UP, как и другие железные дороги, начала изучать, как можно адаптировать дизельное топливо для грузовых перевозок. Но была проблема: Big Boy мог производить около 7000 лошадиных сил на скорости 70 миль в час, тогда как типичный дизель того времени, такой как EMD F3 или Alco FA, производил около 1500 лошадиных сил. Чтобы мощность дизелей была примерно такой же, как у парохода, к локомотивам привязывали силовые агрегаты, и всем этим управляли из кабины. Вот пример того, как это выглядит:

Согласно журналу Diesel Power Magazine, Union Pacific внимательно следила за ценами на топливо и не любила цены на дизельное топливо. Кроме того, эти дизели требовали дорогостоящего обслуживания. Железная дорога хотела более дешевое решение.

General Electric разрабатывает газотурбинный электрический двигатель

Примерно в это же время, во второй половине 1940-х годов, General Electric использовала то, чему научилась в авиации, и возобновила разработку газовых турбин для локомотивов. Union Pacific, увидев возможность снижения эксплуатационных расходов, захотела присоединиться к ней. GE стала партнером производителя American Locomotive Company, или Alco, и в 1919 г.48 компании отправили зверя на испытания. Первоначально испытанный на железных дорогах Нью-Йорка, Чикаго, Сент-Луиса и Пенсильвании, Alco-GE номер 101 производил 4500 лошадиных сил и выглядел как дизель.

General Electric

 

Год спустя блок будет передан Union Pacific, где он станет блоком 50. За почти два года UP проехал на локомотиве более 100 000 миль, проехав по рельсам. линия. Железная дорога была настолько впечатлена устройством, что, прежде чем номер 50 был возвращен, Union Pacific заказала десять из них. Номер 50 вернулся в GE в 19 году.51, а через год железная дорога получила первые серийные единицы.

Как работают ГТЭЛы

Работа этих локомотивов аналогична дизель-электрическим, но с другим типом двигателя. В GTEL Union Pacific использовался трехтурбинный двигатель GE Frame для привода генератора. Этот генератор производил электричество, которое передавалось тяговым двигателям.

General Electric

Еще одним отличием дизельных агрегатов от турбоагрегатов был вид используемого топлива. Установки ГТЭЛ работали на тяжелом мазуте. В документах Union Pacific и General Electric отмечается, что топливом должен быть Bunker C, черное тяжелое топливо, имеющее консистенцию патоки при комнатной температуре. Это означало, что топливо должно было быть нагрето, чтобы обеспечить надежный поток к турбине. Для этого в топливные баки локомотива были установлены нагреватели, которые прогревали шлам до 200 градусов.

Остаточное масло было слишком тяжелым для запуска турбины. Таким образом, процедура пуска заключалась в использовании вспомогательного дизель-генератора локомотива для раскрутки турбины. Тогда турбина запустится на дизеле. Затем, после того как турбина заработает достаточно быстро, в нее будет подаваться мазут.

General Electric

Огромные топливные баки

Это действительно только начало странностей с этими локомотивами. Шесть из 4500-сильных агрегатов первого поколения всасывали воздух через огромные боковые жалюзи, которые можно было открывать и закрывать в зависимости от необходимости. Но инженеры обнаружили, что такая конструкция воздухозаборника означала потерю мощности от нагревания воздуха. Лопасти компрессора покрылись маслом и грязью. Это привело к изменению конструкции, переносу воздухозаборников с боков на крышу. У этих первых локомотивов был запас топлива 7 200 галлонов, или достаточно топлива, чтобы перевозить груз между Грин-Ривер, Вайоминг, и Огденом, Юта.

Union Pacific позже взяла паровозные тендеры и превратила их в огромные тендеры на 24 000 галлонов для GTEL. Это расширило дальность действия GTEL настолько, что они могли преодолевать 990-мильный маршрут между Огденом, штат Юта, и Каунсил-Блаффс, штат Айова.

Union Pacific также рассматривала маршрут из Солт-Лейк-Сити в Лос-Анджелес. Однако, согласно истории American Rails, на которую ссылается UP, локомотивы были настолько громкими, что в некоторых городах Калифорнии их запретили. Как и следовало ожидать, газотурбинный двигатель издает оглушительный рев независимо от того, приводит ли он в движение самолет или поезд. Таким образом, как сообщает UP, ее GTEL за свое звучание получили прозвище «Большие удары». На протяжении всего пути поезда UP GTEL шли по сельскохозяйственным угодьям и горам, где шум и дым не беспокоили людей.

Эти локомотивы терроризируют города

И этот звук совсем другой. Мне не удалось найти чистый звуковой клип, но лучший из тех, что я нашел, взят из Railfan Depot на YouTube:

В видео рассказчик объясняет, что GTEL, пароходы и дизели Union Pacific объедините усилия, чтобы подняться на вершину высотой 8014 футов на линии Шерман-Хилл в Вайоминге. Первоначально построенные как часть Трансконтинентальной железной дороги, поезда пересекали Континентальный водораздел по крутому склону до 1,92 процента поднимаются на вершину высотой 8 247 футов. Union Pacific десятилетиями работала над уменьшением высоты подъема и уклона. Линия через Шайенн и Буфорд снизила оценку до 1,55 процента. А к 1953 году линия Гарримана снизила уклон до 0,8 процента, заставив поезда двигаться по более длинному и мягкому маршруту.

Видео показывает, как GTEL соединяются с пароходами и дизелями, чтобы преодолеть горы. Хотя звуковой клип не самый чистый, на видео он звучит как раскат грома. Если вы внимательно прислушаетесь, то сможете услышать звук парохода или дизеля, заглушаемый этой штукой. Большой удар кажется довольно точным.

GTEL первого поколения – Union Pacific

И GTEL были не просто громкими. Как отмечает сайт истории поездов American Rails, турбины сжигали топливо при температуре 1400 градусов по Фаренгейту в своих камерах сгорания, а при полной нагрузке выхлопные газы выбрасывались из локомотива со скоростью 150 миль в час с температурой до 850 градусов по Фаренгейту. Выхлоп был настолько горячим, что, как отмечает Государственный железнодорожный музей штата Юта, вызвал некоторый хаос:

У турбин было несколько прозвищ, в том числе «Птицеварки», поскольку двигатель выбрасывал огромный столб перегретых выхлопных газов, которые могли поглотить птиц в полете. . У них также была склонность к быстрому потреблению кислорода в туннелях, что вызывало перегрев и удушье. Когда турбина была помещена в поезд, идущий на восток из Огдена, переключатель двора толкал турбину под подземным переходом Ривердейл-роуд, чтобы запуститься. Турбина выгорала, а мостовая на эстакаде плавилась, а иногда и воспламенялась от огромного количества тепла.

Можно подумать, что учитывая потребность в подогретом бункерном топливе, тендерах на 24 000 галлонов и тепле, достаточном для того, чтобы поджарить птицу в полете, газотурбинно-электрические поезда были ужасной инвестицией для Union Pacific. Однако, по данным Utah Rails, сначала было наоборот. Железная дорога была настолько впечатлена первыми десятью (с UP 51 по UP 60), что в 1954 году она заказала еще пятнадцать (с UP 61 по 75). Эти газотурбинные электровозы второго поколения имели те же технические характеристики, что и первое поколение, но имели другой кузов. В то время как у первого поколения был более традиционный стиль кузова, у второго поколения появились проходы для экипажа, как у капота. Эти локомотивы стали известны как агрегаты «Веранда».

GTEL второго поколения – Специальные коллекции публичной библиотеки Денвера, OP-17418

Еще одним усовершенствованием GTEL в то время было то, что ведущий блок мог управлять ведомыми блоками, хотя, по-видимому, только 19 из них были настроены в такой конфигурации. Как видно из видео выше, прицепные агрегаты часто были дизелями.

GTEL были по праву хороши для Union Pacific

Какое-то время GTEL дополняли чистую прибыль UP. Как отмечает Utah Rails, паровая энергия стоила 145,14 долларов США за 1000 брутто-миль, а дизельное топливо стоило 84,03 доллара за 1000 брутто-миль. Но GTEL с их дешевым бункером C? Они стоили 69 долларов.0,19 за 1000 брутто-тонн-миль. Однако, как пишет журнал Diesel Power Magazine, для поддержания этой экономии нельзя было допускать, чтобы турбины работали на холостом ходу. Они должны были тянуть груз на полной мощности, чтобы быть наиболее экономичными для железной дороги. Utah Rails отмечает, что UP использовала GTEL на 8000 миль и 400 часов в месяц, и они были доступны от 78 до 80 процентов времени.

В 1956 году Union Pacific опубликовала Шесть миллионов миль опыта с газотурбинными локомотивами . В нем железная дорога описывает, чего достигли ее тогдашние 25 GTEL. Важно, как следует из названия, то, что локомотивы в совокупности прошли шесть миллионов миль за четыре года. Вместе двигатели выпустили 227,950 часов, при этом одна турбина отработала 17 266 часов сама по себе.

Alco-GE

В документе железная дорога описала локомотивы как развивающие 360 футов на галлон при средней скорости 33 мили в час. Железная дорога далее отмечает, что в качестве примера выносливости ее газовых турбин в 1955 году целых десять процентов грузов UP перевозились с помощью GTEL. А GTEL перевезли 38,5% грузов в закрепленном за ними подразделении. В документе также отмечены эксперименты с различными видами топлива и качеством топлива, в том числе с локомотивом, работавшим на пропане.

Опираясь на успех агрегатов мощностью 4500 л.с., Union Pacific разместила еще один заказ на газотурбинные электровозы. Они станут не только самыми нелепыми из всех, но и самыми мощными локомотивами, построенными в Америке. UP разместила свой заказ в 1955 году, но проблемы с разработкой отложили их развертывание до 1958 года.

Капитальный ремонт конструкции

Пронумерованные от 1 до 30, последний выпуск UP GTEL претерпел капитальный пересмотр конструкции. В предыдущих двух поколениях GTEL были локомотив и тендер. Эти третьи поколения? Они пришли в трех разделах. Впереди находилась кабина управления, в которой находился дизельный двигатель Cooper-Bessemer FWB-6 мощностью 850 л. с. Этот двигатель обеспечивал вспомогательную мощность, а также мощность для перемещения блока управления во дворе. Замыкал один из тендеров на 24 000 галлонов. А в середине? Турбина GE Frame 5 выдает 8500 лошадиных сил на высоте 6000 футов. Считается, что на уровне моря турбина может работать еще лучше, выдавая 10 000 лошадей. Однако отмечается, что генератор был рассчитан на 8500 л.с.

Эта массивная газотурбинная установка приводила в действие четыре генератора, которые, в свою очередь, питали 12 тяговых двигателей. В кабине управления было шесть двигателей, как и в турбинном агрегате. Эта турбина по-прежнему питалась мазутом, который необходимо было нагреть, и в тендере на 24 000 галлонов это делалось электрически.

General Electric

Железнодорожный музей Иллинойса сообщает, что вся конструкция длиной 165 футов и 11 дюймов весит 849 248 фунтов. Хотя по некоторым оценкам, количество загруженного топлива превышает миллион фунтов стерлингов. Как ни посмотри на эти локомотивы, они просто гигантские. Но для большего числа цифр GTEL третьего поколения производит 240 000 фунтов начального тягового усилия и 145 000 фунтов при скорости 18 миль в час. Это по сравнению с 105 000 фунтов в предыдущем поколении.

Эти локомотивы мчались по открытому западу Америки, перевозя тяжелые грузы и готовя птиц.

GTEL не были идеальными

Однако Union Pacific столкнулась с некоторыми проблемами со своими газотурбинными электровозами. Одна отмеченная проблема возникла из-за сжигания бункера C. Содержание золы, содержащей натрий и ванадий, в газовом потоке вызвало коррозию камер сгорания, сопловых лопаток и лопаток турбины. Как сообщает журнал Turbo Machinery Magazine, сопла и лопасти первой ступени были изготовлены из сплава Nimonic 80A с высоким содержанием никеля, дорогого высокотемпературного материала. Чтобы замедлить это, инженеры использовали английскую соль и воду, чтобы нейтрализовать некоторые эффекты. Это повысило надежность, но время между капитальными ремонтами по-прежнему составляло от 4000 до 5000 часов.

Проблема для GTEL заключалась не только в дорогом обслуживании. Как отмечает Государственный железнодорожный музей штата Юта, турбины сжигали в два раза больше топлива, чем аналогичный дизель. Однако они выиграли на эксплуатационных расходах за счет более дешевого остаточного топлива. Эта экономическая выгода была недолговечной, поскольку усовершенствование процессов переработки позволило превратить отходы в топливо более высокого качества. В конце концов, стоимость тяжелого топлива начала расти, и со временем затраты на техническое обслуживание и топливо догнали GTEL. Union Pacific начала поэтапный отказ от них в 1968, а последние мили турбины проехали в 1970 году. Некоторые из них не прожили и десяти лет на рельсах. В железной дороге признают, что не предпринимали никаких усилий для спасения единиц.

GTEL в конце концов исчезли

Десять из 8500 единиц HP были проданы Continental Leasing Group, а 20 вернулись General Electric. В обоих случаях локомотивы были лишены полезных частей, а затем отправлены на слом. Некоторые грузовики нашли пристанище под другими локомотивами, а турбины нашли другое промышленное применение. Каким-то образом две единицы избежали утилизации, а UP 18-18B был передан в дар Железнодорожному и историческому обществу Смоки-Хилл в 1919 году.77. Железнодорожный музей Иллинойса затем стал его смотрителем в 1993 году.

UP 26-26B был подарен музею Ogden Union Station в Юте в 1986 году. К сожалению, оба локомотива были разобраны на части, прежде чем их удалось спасти. УП 26-26Б это всего лишь снаряд. УП 18-18Б на ИРМ более полный, но без турбины. Оба локомотива подверглись косметическому ремонту, но похоже, что ни один из них больше не будет двигаться со своей нелепой мощью.

Что касается Union Pacific, то она продолжала стремиться к большей власти. После окончания ГТЭЛов железная дорога перешла на дизельное топливо. В 1968 UP попыталась удовлетворить свои потребности в энергии с помощью 50 EMD SD45. Эти локомотивы были оснащены двигателями EMD 20-645E3A V20 мощностью 3600 л. с. SD45 были хороши, но недостаточно для железной дороги. Union Pacific обратилась к EMD за большей мощностью, и в результате появился гигант EMD DDA40X.

Часто упоминаемый как самый большой и самый мощный дизель-электрический локомотив из когда-либо построенных, 98-футовый, 5-дюймовый, 475 830-фунтовый локомотив ошеломляет. Первичные двигатели — пара дизелей ЭМД 16-645Э3А. Эти 1690,6-литровые V16 производили по 3300 л.с. каждый, что в сумме дает 6600 л.с. И эти двигатели питаются от массивного дизельного бака на 8000 галлонов, встроенного в раму локомотива.

Но даже они были сняты с производства после того, как UP столкнулась с высокими затратами на техническое обслуживание.

Особые коллекции публичной библиотеки Денвера, OP-19453

Сегодня газотурбинные электровозы помнят за их чистое безумие. Удивительно, что Union Pacific могла эксплуатировать газовые турбины более двух десятилетий. На сегодняшний день они остаются самыми мощными локомотивами, когда-либо построенными в Америке.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *