Лекция №9 Тепловозный парк железных дорог России.

За последние девятнадцать лет локомотивный парк претерпел значительные изменения. В связи с отсутствием поставок новых грузовых и маневровых тепловозов его износ составил более 70 %. По данным ОАО «РЖД» в настоящее время отработал свой срок службы 43 % грузовых и 42 % маневровых тепловозов, в связи с чем ежегодно необходимо списывать 1,5 % локомотивов.

В новом тысячелетии предпринимаются попытки улучшения технического состояния тепловозов и электровозов: производятся капитальные ремонты с продлением срока службы путем замены и модернизации основного оборудования (КРП), в настоящее время его прошло более 700 локомотивов. Экономические расчеты показывают, что модернизированный тепловоз приносит в год прибыль в пределах 6,2 млн. руб. на секцию за счет снижения эксплуатационных затрат на 15,3 %, расхода топлива на 14 % и масла в два раза. Затраты окупаются за 8,6 года.

В 2010 г. произошло разделение локомотивных депо на эксплуатационные и ремонтные, что позволит улучшить техническое состояние ремонтных депо и повысить качество ремонта локомотивов.

В 2003 г. принимается программа по возобновлению производства новых локомотивов в нашей стране. На первом этапе ставится задача расширения строительства существующих серий, таких как ТЭП70, ЭП1, 2ЭС5К, 2ТЭ70 и ТЭМ18.

На втором – отечественные заводы должны приступить к выпуску новых локомотивов с асинхронными тяговыми электродвигателям (ТЭД). Передача переменного тока позволит уменьшить потери электроэнергии при низких скоростях, улучшить тяговые свойства в зоне высоких скоростей, снизить удельный вес локомотива и, как следствие, его стоимость, снизить трудозатраты на проведение обслуживания и ремонты и повысить надежность электрических машин.

В настоящее время проходят испытания новые грузовые тепловозы серии 2ТЭ25К (с коллекторными ТЭД) и 2ТЭ25А (с асинхронными ТЭД). С 2001 г. находится в эксплуатации первый маневровый тепловоз с асинхронными ТЭД серии ТЭМ21. Положительный опыт работы этих локомотивов позволит перейти к их серийному выпуску.

Следует отметить выпуск в эксплуатацию первого газотурбовоза, работающего на сжиженном газе, мощность которого значительно выше мощности электровоза 2ЭС5К. Выпуск таких локомотивов позволит существенно повысить провозную способность железнодорожных участков без их электрификации.

Лекция №10 Газотурбовозы.

Газотурбовозбыл создан на Воронежском тепловозоремонтном заводе в 2007 г. и имеет следующие технико-экономические показатели: род службы – грузовой; газотурбинный двигатель типа НК-361, мощностью 8300 кВт (11 200 л.с.); V_K = 120 км/ч; V_P = 31 км/ч; F_К = 630 кН; 2П = 250 кН; передача – переменно-постоянного тока; колесная формула 2 (2₀–2₀–2₀), запас газа 17 т, что позволяет иметь пробег между экипировками в пределах 800–1000 км, уровень шума при максимальной мощности не более 80 дб (рис. 18.1).

Конструктивными особенностями газотурбовоза является наличие на двух секционном локомотиве одной газотурбинной установки производства СНТК им. Н.Д. Кузнецова, работающей на сжиженном газе. Кпд установки около 30 %. Емкость газа расположена на второй секции, которая опирается как и первая на три двухосные тележки с приводом к колесным паром от ТЭД постоянного тока. На тяговой секции также расположены тяговый и вспомогательный генераторы, система подготовки газа, мотор-компрессоры, система вентиляции тягового и вспомогательного электрооборудования, аппаратные камеры. На ведомой секции находится криогенная емкость, вспомогательный дизель-генератор, винтовой компрессор, система вентиляции тягового и вспомогательного электрооборудования, аппаратные камеры. Вспомогательный дизель-генератор применяется для запуска газотурбинного двигателя и для проведения маневровой работы.

Так, 4 июля 2008 г. газотурбовоз совершил опытную поездку с грузовым поездом массой 3200 т на Куйбышевской ж.д.; 25 ноября 2008 г. на участке Вековка – Бекасово Мск. ж.-д он провел поезд массой 8300 т, а 20 декабря этого же года на участке Рыбное – Перово он вел поезд массой 10 000 т, что считается рекордом для автономного локомотива.

Рис. 18.1. Компоновочная схема газотурбовоза ГТ-1: 1 – газотурбинный двигатель;
2 – тяговый генератор; 3 – аппаратная камера; 4 – реостатный тормоз;

5 – кассеты воздушных фильтров; 6 – вентилятор централизованного воздухоснабжения;

7 – мотор-компрессор; 8 – радиаторы охлаждающего устройства вспомогательного ДВС;

9 – вен­тилятор охлаждающего устройства; 10 – вспомогательный дизель-генератор;

11 – криогенная емкость для хранения сжиженного газа

Газотурбовоз, имея мощность на уровне электровоза, обладает неоспоримыми преимуществами: газотурбинный двигатель значительно проще дизеля, что повышает его надежность и благоприятно отражается на стоимости локомотива. В связи с этим газотурбовоз может эксплуатироваться на грузонапряженных участках и при этом позволит существенно повысить, по сравнению с тепловозной тягой, эффективность эксплуатации, а именно: так расход топлива снижается на 5-8 %, стоимость проведения обслуживания и ремонта уменьшается на 30-40 %, загрязненность окружающей среды снижается в 10 раз.

Предполагается внедрить газотурбинную тягу на 12 железных дорогах с парком 1500 магистральных и 2000 маневровых локомотивов.