Модель тепловоза 2тэ116 своими руками

Добавил пользователь Дмитрий К.
Обновлено: 08.09.2024

В описании приняты следующие сокращения: Г — тяговый генератор; ТЭД—тяговый электродвигатель; р. к.— размыкающий контакт; з. к. — замыкающий контакт; кат. — катушка, КМ — контроллер машиниста.

СИЛОЗАЯ СХЕМА

Тепловоз 2ТЭ116 выполнен с электрической передачей
переменно-постоянного тока. Переменное шестифазное
напряжение тягового генератора Г выпрямляется установ
кой ЗУ л подеется на шесть параллельно включенных тя
говых электродвигателей (ТЭД) 1—-6. К генератору ТЭД
подключены с помощью шести электропневматических
контакторов П1—П6. Обмотки возбуждения ТЭД получают
питание через контакты реверсора ПР. При изменении
положения реверсора его замкнутые контакты размыка
ются, а разомкнутые контакты замыкаются. В этом случае
ток в обмотках возбуждения меняет свое направление,
что вызывает изменение направления вращения якорей
ТЭД и, следовательно, направления движения тепловоза.
Скорость тепловоза и тяговое усилие регулируется
возбуждением тягового генератора и изменением часто-

ты вращения вала дизеля, задаваемой позицией контроллера -машиниста. Для расширения диапазона скоростей тепловоза, при которых используется полная мощность дизеля, предусмотрены две ступени ослабления возбуждения ТЭД: 60 и 37% (ОП1 и СП2) от полного поля об мотки возбуждения. Ослабление возбуждения осуществ ляется подключением резисторов СШ1—СШ6 параллельно обмоткам возбуждения ТЭД с помощью групповых контакторов БШ1 и ВШ2.
АВТОМАТИЧЕСКИЙ ЗАПУСК ДИЗЕЛЯ
Автоматический запуск дизеля осуществляется с ведущей-секции тепловоза.

При этом получает питание катушка контактора КТН (1710,1742) по цепи: АЗ — р. к. РУЗ — р. к. КРН (1724, 1720)—кат. .КТН —ТН1 (ТН2). Контактор КТН включает электродвигатель топливного насоса ТН по цепи: А2 — силовой з. к. КТН - ТН

Получив питание контактор КМН через резистор С35 (971, 979) и предохранитель ПР5 (979.980) -включает электродвигатель масляного насоса – МН; УДК 629.424.1.0645

становится на самопитание, шунтируя контакт ГТД1 (ПД2) по цепи: АУ—БУ—КМ—Д24—Д23 (1717, -1718)- з. к. КМН (1708, 1707) —з.к. КТН (1717, 1709) —р. к. РУ23— ОМН); подает питание на реле времени РВП1 по цепи: АЗ —
з.к. КМН (1158, 1049) —ОМН. Реле РВП1 осуществляет

контроль предпусковой прокачки систем дизеля маслом в течение 60 + 20 с. По истечении выдержки времени и наличии давления масла не менее 0,3 кгс/см 2 получает питание контактор ДЗ по цепи: АЗ — з. к. КТН (1153, 1127) —з.к. РВП1 (1127, 1128) —РДМЗ (1132, 1130)—з.к. КМН (1162, 1087). . .

Контактор ДЗ осуществляет:

подачу питания на реле времени РВП2, которое контролирует проворот коленчатого вала дизеля в течение 12+4 с по цепи: АЗ — з.к. ДЗ (1151, 1040);

включение электромагнита МР6 объединенного регулятора числа оборотов и мощности дизеля ОРЧОМ по цепи: АЗ —з. к. КТН (1153, 1292) —з.к. -ДЗ (1292, 1293);

включение электропневматического вентиля ВП7 .ускорителя запуска (2426, 2427) по цели: АЗ — силовой з.к- Д3 (1159, 1144);

включение пусковых контакторов Д1 (обеих секций),
Д2 по цепи: АЗ — силовой з.к. ДЗ — блокировка валопо-
воротного механизма дизеля 105 (1131, 1675) —з.к. Д2
(1143, 1142). . . . ;:'

Контакторы Д2 и Д1 осуществляют переключение-стар-
тер-генератора СГ в режим сериесного, двигателя обеспечивают его питание от аккумуляторных батарей обеих
секций.

По истечении 12 + 4 с реле РВП2 включает реле окончания запуска РУ9 по цепи: АЗ — з.к. РВП2 (1035, 1041)

При наличии давления масла в системе дизеля боль
ше 0,6—0,8 кгс/см реле РУ9 становится на .самопитание
через контакт реле давления РДМ4 по цепи: АЗ з.-к. .
РУ9 (1159, 1744) —РДМ4 (1166, 1167).

Реле РУ23 своими контактами:

включает реле контроля работы дизеля РУ10,которое совместно с реле РУ9 (1159, 1170) шунтирует контакты КТН и ДЗ в цепи питания электромагнита МР6;

включает электропневматический вентиль отключения
ряда топливных насосов дизеля ВТН (2425, 2757). Вентиль
ВТН остается включенным на нулевой и первой .позициях
КМ в режиме холостого хода и отключается при работе
в тяговом режиме;

разрывает цепь питания. контактор КМН,

Контактор КМН отключает электродвигатель масляного насоса, разрывает цепи питания катушки контактора ДЗ,
реле времени РВП1.

После отключения контактора ДЗ теряют питание пусковые контакторы Д1, Д2, ускоритель запуска-ВП7,реле времени РВП2, отключается стартер-генератор.

Отключение контактора Д1 приводит к включению контактора КРН по цепи: АЗ—р. к. РУЗ—з.к. РУ9— р-к Д1 (1798, 1083) кат. КРН (1199, 1177) —ТН! (ТН2).

В свою очередь, р. к. КРН (1724, 1720) отключает катушку контактора КТН, который останавливает электродви гатель топливного насоса. Процесс автоматического пуска дизеля завершается..

ОСТАНОВКА ДИЗЕЛЯ

Остановка дизеля осуществляется тумблером ТН1 (ТН2). При этом отключается реле РУ10, которое обесточивает электромагнит МР6. Подача топлива прекращается. После снижения давления масла в системах дизеля (что соответствует полной его остановке) теряет питание реле РУ9 и включается контактор КМН по цепи: АЗ — р. к. РУ9 —р. к. РУ10 (1159, 1746) —р. к. КТН (1746, 1223) — з. к. РУ23 —ОМН (1227, 1220).

Контактор КМН включает электродвигатель масляного насоса и реле времени РВП1. По истечении 60 + 20 с р. к. РВП1 отключает реле РУ23, которое обесточивает катушку КМН и завершает процесс автоматической прокачки масла после остановки дизеля.

АВАРИЙНАЯ ОСТАНОВКА ТЕПЛОВОЗА [ДИЗЕЛЯ)

Реле РУЗ становится на самопитание и обеспечивает:

аварийную остановку дизеля включением электропневматического вентиля ВА;

прекращение подачи топлива в дизель и снятие напряжения генератора отключением РУ10, КТН, КРН;

подачу песка под колесные пары тепловоза при движении, со скоростью больше 10 км/ч посредством включения .электропневматических вентилей песочниц;

экстренное торможение поезда отключением катушки электропневматического клапана автостопа ЭПК.

РАБОТА СГ В ГЕНЕРАТОРНОМ РЕЖИМЕ , И ЦЕПЬ ЗАРЯДА АККУМУЛЯТОРНОЙ БАТАРЕИ

После автоматического запуска дизеля контактор КРН переводит стартер-генератор СГ в генераторный режим работы. СГ обеспечивает питание цепей управления тепловоза и электропривода тормозного компрессора напряжением 110-гЗ В на всех позициях КМ. Поддержание этой величины напряжения осуществляется тиристорным регулятором напряжения РН посредством изменения тока в независимой обмотке возбуждения СГ.

Аккумуляторная батарея заряжается от работающего СГ по цепи: СГ—ПР4 (960, 973) — ДЗБ (973, 974) — СЗБ (974,. 971)—ШЗБ (971, 969)—ВБ (952, 950)—АБ.

УПРАВЛЕНИЕ ЭЛЕКТРОПРИВОДОМ ТОРМОЗНОГО КОМПРЕССОРА

Реле РУ24 своими контактами создает цепь питания реле .времени РВ1 по .цепи: А5 — кат. РВ1 (1073, 1050) — р, : к, КДК (1050, 1068) —з. к. РУ24 (1191, 1190). . ••-'.— : Реле РВ1 включает контактор КДК по цепи: А5 — з. к. РВ5- (1072, 1054) —кат. КДК (1077, 1056) —з. к. РУ24 (1189, 1190). Одновременно р. к. РВ1 (1047, 1288) исключает возможность включения контактора КУДК. За-

мыкающий контакт КДК шунтирует контакт РВ1 (1072,
1054), а р. к. КДК (1050, 1068) отключает катушку реле вре
мени. Силовой контакт КДК подает питание к электродви
гателю тормозного компрессора К от стартер-генератора
СГ по цепи: СГ — АМК (978, 962) — КДК (962, 963) — СПК
(1022, 1021) — К, обеспечивая реостатный пуск электродви-
гателя К.

По истечении выдержки времени 2 с реле РВ1 отключается и подает питание в катушку контактора КУДК по цепи: А5 — з. к. КДК (1185, 1054) — р. к. РВ1 (1047/1288) — . кат. КУДК. Контактор КУДК своим силовым контактом шунтирует пусковой резистор СПК в цепи электродвигателя К. Размыкающий контакт КУДК (1023, 1004) отключает электропневматический вентиль ВР (1084, 988), который обеспечивает разгрузку нагнетательного тракта тормозного компрессора во время пуска электродвигателя. .

Работа тормозного компрессора прекращается при достижении давления в питательной магистрали -9,0± — 0,2 кгс/см 2 , при этом реле давления РДК обесточивает реле РУ24 обеих секций. Реле РУ24 отключает контактор. К, С К. Контакт КДК (1185, 1077) обесточивает контактор КУДК. После отключения контакторов получает питание электропневматический вентиль 8Р.

СИЛОВАЯ СХЕМА ВОЗБУЖДЕНИЯ ТЯГОВОГО ГЕНЕРАТОРА
В электрической передаче переменно-постоянного тока тепловоза 2ТЭ116 напряжение, вырабатываемое тяговым синхронным генератором, подается через силовую шестифазную выпрямительную установку ВУ к сериесным тяговым двигателям 1 — 6. Кроме того, тяговый генератор питает асинхронные электроприводы собственных нужд.

Внешняя гиперболическая характеристика тягового
генератора, которая обеспечивает постоянство мощности
по позициям КМ в широком диапазоне скоростей тепло
воза, формируется с помощью селективного узла схемы
возбуждения тягового генератора, элементами которого
являются резисторы ССУ1, ССУ2. Возбуждение тягового
генератора осуществляется от однофазного синхронного
генератора (возбудителя) СВ.

Ток возбуждения СВ в нормальном режиме работы регулируется резистором СВВ. Одновременно для улучшения выходной характеристики напряжения возбудителя осуществляется питание обмотки возбуждения от трансформатора коррекции ТК (368, 367) через выпрямитель-ный мост БСТ1 (375, 600).

Питание на независимую обмотку возбуждения тягового генератора подается от возбудителя СВ через предохранитель ПР1 (366, 361) и управляемый тиристорный выпрямитель УВВ, з. к. КВ (429, 431). Время открытого состояния тиристоров УВВ определяет величину тока возбуждения тягового генератора; Тиристорами управляет блок управления ''БУВ в соответствии с сигналом, поступа лающим из селективного узла.

Включение катушек контакторов КВ, ВВ осуществляет реле РКВ от автоматического выключателя А4 «Управле-

Один из самых распространённых грузовых тепловозов в России и странах постсоветского пространства.

Всего в период с 1971 по 2016 год было выпущено 2176 экземпляров всех версии тепловоза 2ТЭ116.

Тепловоз 2ТЭ116 состоит из двух одинаковых однокабинных секций, управляемых с одного (любого) поста кабины и соединённых автосцепкой СА-3.

При необходимости каждая из секций может быть использована как самостоятельный тепловоз. Для перехода из секции в секцию в задней стенке секций имеются двери и переходная площадка, закрытая резиновым суфле. Все силовое и вспомогательное оборудование расположено в кузове, выполненном с несущей главной рамой.

Основной источник энергии на тепловозе — дизель-генераторная установка (ДГУ) модели 1А-9ДГ, размещённая на средней части главной рамы. ДГУ состоит из 16-цилиндрового четырёхтактного V-образного дизеля 1А-5Д49 и синхронного трёхфазного генератора ГС-501А. Дизель и тяговый генератор смонтированы на единой раме сварной конструкции и соединены между собой полужёсткой пластинчатой муфтой.

Дизель 5Д49 принадлежит к унифицированному ряду ЧН26/26, что означает — четырёхтактный с газотурбинным наддувом, диаметр цилиндра и ход поршня — 26 см. Управление дизелем — электрическое дистанционное при помощи установленных в регуляторе дизеля четырёх электромагнитов, получающих питание от контроллера машиниста и включающихся в различных комбинациях.

Схема электрической передачи — стандартная советская переменно-постоянного тока, реализованная также на тепловозах ТЭ109, ТЭП70, 2ТЭ121, ТЭМ7. От синхронного тягового генератора также питаются асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором (АДКЗ) мотор-вентиляторов охлаждения оборудования.

2ТЭ116Г — тепловоз на газовом топливе. Состоит из трёх секций — двух дизельных (с кабинами, как на обычном тепловозе 2ТЭ116) и одной криогенной — с газификатором (без кабин управления). Построен в 1988 году.

2ТЭ116М — модификация тепловоза 2ТЭ116 (в частности 2ТЭ116М-140, 316, 317), в ходе которой установлен реостатный тормоз, который впоследствии устанавливался на серийных модификациях 2ТЭ116 и 2ТЭ116У.

2ТЭ116А — тепловоз, который был спроектирован для максимальной унификации со строящимся в 80-х годах новым тепловозом 2ТЭ121 и также был прототипом тепловоза 4ТЭ130.

2ТЭ116УП — грузопассажирская модификация, в 1996 году был построен единственный экземпляр. Мощность дизеля увеличена до 3600 л.с., тепловоз оборудован реостатным тормозом и системой электроотопления состава.

3ТЭ116У — трёхсекционный вариант 2ТЭ116. В составе имеется промежуточная секция, у которой в головной части имеется кабина управления упрощённой конструкции с межсекционным переходом.

2ТЭ116УМ — модификация для Монголии с улучшенной системой очистки наддувочного воздуха и увеличенной мощностью дизелей. Имеет собственную нумерацию, начатую снова с 001. Построен 31 экземпляр.

2ТЭ116 – грузовой магистральный тепловоз с электрической передачей, выпускавшийся на территории Украинской ССР (с 1991 года – в Украине).

Является одним из самых массовых двухсекционных грузовых тепловозов на всей территории постсоветского пространства.

Выпускался Луганским тепловозостроительным заводом.

Всего выпущено 2176 тепловозов.

Технические характеристики

Род службы: грузовой (при модернизации — пассажирский)
Осевая формула: 2⋅(3₀−3₀)
Конструкционная скорость: 100 км/ч
Мощность дизеля: 2х3060 л.с.
Передача: электрическая переменно-постоянного тока
Ширина колеи: 1520 мм
Диаметр колес: 1050 мм
Минимальный радиус кривых: 125 м
Длина секции: 18150 мм
Ширина: 3080 мм
Запасы на секцию:

— топливо: 7000 кг.

История

Особенности развития народного хозяйства СССР в 70-х и 80-х годах требовали от тепловозостроительной отрасли освоения постройки двухсекционных локомотивов, мощностью до 8000 л.с. Эталоном для удовлетворения этих потребностей первоначально стал тепловоз 2ТЭ116, прототип которого был построен в 1971 году.

Базовая версия тепловоза 2ТЭ116 выпускалась с 1971 по 2007 годы, за это время было построено 1745 экземпляров. Наибольшее количество тепловозов было собрано в 80-х годах. После развала СССР количество производимых тепловозов резко снизилось (в отдельные годы, например, в 1995, был построен всего один тепловоз), однако в 2004 объем производства вырос, продержавшись до 2007 года.

С 2007 года Луганский тепловозостроительный завод начал производство усовершенствованной версии – 2ТЭ116У.

Модификации 2ТЭ116

Конструкция

Тепловоз 2ТЭ116 представляет из себя две однокабинные секции, соединенные между собой автосцепкой СА-3. При необходимость каждая из секций может использоваться как самостоятельный тепловоз. В задней стенке каждой секции расположена дверь, за которой находится переходная площадка, закрытая суфле из резины. Двигатель, генератор и все оборудование находятся внутри кузова, который выполнен с несущей главной рамой.

Монтаж и демонтаж оборудования осуществляется через крышу, которая имеет 5 съемных секций. Тепловозы ранних выпусков на трех крышевых секциях имели специальные короба-воздухозаборники для очистки воздуха, который предназначался для охлаждения тяговых электродвигателей, выпрямительной установки и тягового генератора.

Очистители воздуха представляли собой вращающиеся сети, верхняя часть которых предназначена для очистки проходящего воздуха, а нижняя часть погружена в масляную ванну.

Благодаря применению разъемов в электрической проводке и уплотнительных поясов крыши имеется возможность быстро снять нужную крышевую секцию для демонтажа оборудования.

Глушитель также расположен на одной из секций крыши.

На тепловозе применена стандартная советская схема электрической передачи – переменно-постоянного тока. Синхронный генератор питает также асинхронные электродвигатели с короткозамкнутым ротором вентиляторов, охлаждающих оборудование.

2ТЭ116 оборудован стартер-генератором ПСГ. Для запуска двигателя ПСГ получает питание от аккумуляторных батарей и проворачивает коленчатый вал дизеля, выполняя роль стартера. После запуска двигателя ПСГ переходит в режим генератора, вырабатывая напряжение 110 В для питания цепей управления, освещения, а также заряжает аккумуляторные батареи.

Ремонтные заводы

В Украине обслуживанием 2ТЭ116 занимаются следующие ремонтные заводы: Изюмский тепловозоремонтный завод, Днепропетровский тепловозоремонтный завод, Полтавский тепловозоремонтный завод.

В России – Воронежский тепловозоремонтный завод.

В Латвии — Даугавпилсский локомотиворемонтный завод.

В Узбекистане — Ташкентский тепловозоремонтный завод.

Эксплуатация

2ТЭ116 эксплуатируется на железных дорогах следующих стран: Россия, Беларусь, Украина, Латвия, Эстония, Монголия.