Глава   I ОБЩЕЕ УСТРОЙСТВО ТЕПЛОВОЗА

1.1. Расположение оборудования на тепловозе

Тепловоз 2ТЭ116 состоит из двух одинаковых однокабинных секций, управляемых с одного (любого) поста кабины. При необходимости каждая секция может быть использована как самостоятельная тяговая единица (рис. 1).  

Секции соединены автоматической автосцепкой СА-3. Для перехода из секции в секцию в задней стенке холодильной камеры имеется переходная площадка. Все силовое и вспомогательное оборудование расположено в кузове тепловоза, выполненном с несущей главной   рамой. На тепловозе применена дизель-генераторная установка 1А-9ДГ, установленная в средней части главной рамы. На тепловозах 2ТЭ116 до номера 728, кроме № 715; 717; 720;  725, устанавливали дизель-генератор 1А-9ДГ исполнения 1; с тепловоза 2ТЭ116№728 применяют дизель-генераторы 1А-9ДГ исполнения 2, разница в конструкции которых подробно изложена в разделе дизеля. Дизель и тяговый генератор смонтированы на единой поддизельной раме сварной конструкции и соединены между собой полужесткой пластинчатой муфтой. Дизель четырехтактный, 16-цилиндровый с газотурбинным наддувом и охлаждением наддувочного воздуха, со ступенчатым дистанционным электро­гидравлическим управлением частотой вращения вала дизель-генератора.

Тяговый генератор ГС-501А переменного тока представляет собой синхронную электрическую машину с 12 полюсами, независимым возбуждением и обмоткой статора в виде двух трехфазных звезд, сдвинутых на 30° эл. относительно друг друга.

Возбуждение тягового генератора производится однофазным возбудителем 36 переменного тока марки ВС-650В с частотой 220 Гц, который имеет привод от заднего редуктора дизеля.

Ток возбуждения тягового генератора регулируется тиристорным выпрямителем 59, выполненным в виде управляемого выпрямительного моста, в два плеча которого включены тиристоры. При изменении угла открытия тиристоров изменяется ток возбуждения тягового генератора. В схеме предусмотрен режим аварийного возбуждения (при отказе элементов основной схемы).

Для пуска дизель-генератора применяется стартер-генератор ПСГ-У2, который в момент пуска, получая питание от аккумуляторной батареи, работает в режиме электродвигателя постоянного тока с последовательным возбуждением и приводит во вращение вал дизель-генератора через его задний редуктор. После пуска дизеля стартер-генератор работает в генераторном режиме и питает цепи управления тепловоза, освещения, электродвигателя привода тормозного компрессора КТ-7 и заряжает аккумуляторную батарею.

Возбудитель и стартер-генератор установлены на корпусе тягового генератора и соединены с задним редуктором дизеля упругими муфтами втулочно-пальцевого типа.

Аккумуляторная батарея 48ТН-450—кислотная, емкость при 10-часовом режиме разряда 450 А-ч, напряжение 96 В, количество элементов — 48 шт. по три элемента в банке. Она установлена в нишах ферм главной рамы тепловоза по обеим ее сторонам и обеспечивает хороший доступ для осмотра, обслуживания и демонтажа. От аккумуляторной батареи питаются также цепи управления и освещения тепловоза при неработающем дизель-генераторе.

Выработанный тяговым генератором переменный ток выпрямляется выпрямительной установкой 4 УВКТ-5, выполненной в виде двух параллельно работающих мостов на лавинных кремниевых вентилях. Каждый мост питается от одной из статорных обмоток тягового генератора. К выпрямительной установке параллельно подключены шесть тяговых электродвигателейЭД-118А илиЭД-118Б, которые через одноступенчатые тяговые редукторы с упругими ведомыми зубчатыми колесами, насаженными на оси колесных пар, приводят в движение тепловоз. Необходимый диапазон использования постоянной мощности дизеля по скорости тепловоза осуществляется за счет ослабления поля тяговых двигателей автоматически в зависимости от режима работы тягового генератора и тяговых электродвигателей в две ступени: 36 и 60%. Воздух для дизеля поступает через установленные на боковых стенках кузова два двухступенчатых воздухоочистителя 39 и 54 непрерывного действия с периодически проворачивающимися и смачивающимися в масляной ванне кассетами из металлических сеток (первая ступень) и неподвижными кассетами из промасленных металлических сеток (вторая ступень). Степень очистки воздуха 97%. Воздухоочистители позволяют осуществлять переход на забор воздуха для питания дизеля при неблагоприятных метеорологических условиях из кузова тепловоза. При этом работает только вторая ступень очистки.

Тепловоз имеет кузов с несущей главной рамой. Для монтажа и демонтажа оборудования крыша кузова выполнена в виде пяти съемных секций, из них три со встроенными коробамивоздухозаборниками для очистки воздуха, предназначенного для охлаждения тягового генератора, выпрямительной установки и тяговых электродвигателей.

Воздух забирается вентиляторами через закрытые неподвижными жалюзи проемы на боковых стенках кузова и сетчатые промасленные фильтры-кассеты 8, установленные в коробах крыши, по каналам 2 и 13 подводится к тяговым электрическим машинам и выпрямительной установке. Степень очистки воздуха 80%. Специальные люки в коробах, открывающиеся из кузова, позволяют переходить на забор воздуха при неблагоприятных метеорологических условиях из кузова тепловоза. Через эти же люки производятся съем и постановка сетчатых фильтров при их очистке.

Применение разъемов в электрической проводке по кузову и уплотнительных поясов крыши позволяет быстро снимать необходимую секцию крыши для демонтажа оборудования. Глушитель шума выхлопа газов из дизеля также закреплен на съемной секции крыши.

Главная рама воспринимает массу всех узлов, находящихся на ней, передает тяговые и тормозные усилия и воспринимает динамические нагрузки. Рама тепловоза опирается на две бесчелюстные тележки с односторонним расположением тяговых электродвигателей «носиками» к середине тепловоза с целью улучшения его тяговых качеств.

Тележка имеет упругое поперечное перемещение на ±40 мм относительно рамы тепловоза. Рессорное подвешивание индивидуальное. На двух боковых приливах каждой буксы установлено по тройному комплекту пружин. Кузов опирается на тележки через восемь комплектов резинометаллических опор. Вертикальные колебания подрессоренного строения тепловоза гасятся фрикционными гасителями колебаний.

Рычажная передача тормоза тележки имеет индивидуальные тормозные цилиндры для каждой колесной пары. Подвеска тягового электродвигателя опорно-осевая с моторно-осевым подшипником скольжения, смазка подается польстером. Проходят эксплуатационные испытания тяговые электродвигатели с принудительной системой смазывания и подвеской электродвигателя к раме через обрезиненный поводок.

Конструкция и оборудование кабины машиниста создают хорошие условия для работы локомотивных бригад в соответствии с требованиями промышленной санитарии и эргономики. Отопительно-вентиляционный агрегат обогревает кабину машиниста в зимнее время и вентилирует в летнее. Испытывается в эксплуатации партия тепловозов с кондиционерами воздуха. Теплый воздух от отопительно-вентиляционного агрегата подается также на лобовые стекла, предохраняя их от замерзания. Для очистки лобовых стекол от загрязнения во время движения локомотива кабина оборудована установкой для обмыва лобовых стекол и стеклоочистителями с пневматическим приводом.

Проставка между кабиной и дизельным помещением имеет заднюю стенку и образует тамбур, снижающий уровень шума в кабине. В тамбуре установлены правая 34, центральная 35 и левая 61 аппаратные камеры, в которых сосредоточена электрическая аппаратура.

Водяная система тепловоза двухконтурная. Вода охлаждается в радиаторных секциях холодильной камеры, представляющей собой отсек кузова, отделенного от дизельного помещения перегородками, с проходом в центральной части. Холодильник управляется как автоматически, так и вручную включением в определенной комбинации четырех мотор-вентиляторов, а также открытием и закрытием боковых и верхних жалюзи. На тепловозе 2ТЭ116 № 741 испытывается холодильная камера с двумя мотор-вентиляторами диаметром 1600 мм, имеющими поворотные лопатки, угол установки которых изменяется в зависимости от температуры рабочих жидкостей. Имеется несъемное механизированное зачехление жалюзи, которое открывается и закрывается изнутри тепловоза. Масло охлаждается в водомасляном теплообменнике, смонтированном на поддизельной раме.

Песочная система позволяет с целью экономии песка подавать его только под переднюю колесную пару.

Противопожарные средства состоят из воздухопенной и газовой установок, ручных огнетушителей в кабине машиниста и дизельном помещении. Воздухопенная противопожарная установка имеет два поста управления, которые расположены в холодильной камере и около тягового генератора слева по ходу тепловоза. Кроме того, тепловоз оборудован автоматической противопожарной сигнализацией, автоматической локомотивной сигнализацией, радиостанцией. Имеется схема аварийной остановки тепловоза, т. е. после нажатия кнопки «Аварийный стоп» локомотивная бригада может покинуть кабину и автоматически произойдет аварийная остановка дизеля, экстренное торможение, подача песка под колесные пары и подача звукового сигнала тифоном.

В электрической схеме тепловоза широко использована полупроводниковая техника в блочном и индивидуальном исполнении, что позволило сократить количество реле и повысить надежность схемы. Тормозной компрессор 42 с электродвигателем 47 и понижающим редуктором установлены в районе холодильной камеры.