Развитие тепловозной тяги в России. Классификация тепловозов. Паровая тяга. Тяговая характеристика тепловоза, страница 3

            Гриневецкий в России пытался создать специальный транспортный дизель, рабочий процесс которого был бы близок к рабочему процессу паровой машины. Он спроектировал, построил и испытал такой двигатель. Но он оказался очень сложным. Поэтому отечественное и зарубежное паровозостроение пошло по пути применения на тепловозах между дизелем и колесными парами промежуточного звена, называемого передачей.

 

            Данную схему имеют все транспортные средства, на которых используются двигатели внутреннего сгорания. Паровоз не имел промежуточного звена передачи.

3. Типы тяговых передач

Требования к передаче мощности

            Передача должна обеспечивать: 1) пуск дизеля без погрузки и работу на ХХ;  2) полное испытание мощности дизеля как на номинальном режиме, так и на частных нагрузках в широком диапазоне скорости; 3) плавное трогание с места; 4) изменение направления движения; 5) возможность управляться по системе многих единиц.

            Передача должна иметь:

1)  высокий КПД на всех режимах эксплуатации;

2)  малые габариты и вес;

3)  по возможности меньшую стоимость;

4)  вторую эксплуатационную надежность;

5)  сравнительно малые расходы на ТО и ТР;

6)  простую систему управления по возможности.

Типы тяговых передач:

На тепловозах теоретически возможно использовать следующие типы передач: – механическая; гидравлическая; гидромеханическая; электрическая; электрогидравлическая; электромеханическая; газовая или воздушная.

Практически на тепловозах применяют три типа: – механическая; гидравлическая; электрическая.

Механическая передача

По устройству механическая передача является самой простой. Для возможности пуска дизеля без нагрузки имеет муфту сцепления.

                        муфта

 

Типы муфт: фрикционные, электромеханические, гидравлические.

            Достоинства механической передачи:

1)  простота конструкции;

2)  компактность;

3)  сравнительно малый вес и невысокая стоимость изготовления;

4)  высокий КПД (до 0,9);

5)  низкая стоимость обслуживания в эксплуатации.

Недостатки:

1)  тяговая характеристика имеет вид ломаной ступенчатой линии, которая отличается от гиперболической зависимости;

2)  не полностью используется мощность двигателя во всем скоростном режиме;

3)  полная потеря силы тяги при переключении ступеней скорости;

4)  жесткая связь между дизелем и ведущими колесами (при использовании гидравлической муфты этот недостаток ликвидируется).

В настоящее время механическая передача применяется на самодвижущихся единицах подвижного состава до мощности 220 кВт.

Мотовозы, автомотрисы, отдельные типы дизель-поездов.

Электрическая передача

            Этот тип передачи является самым распространенным. Электрические передачи могут быть трех типов: – постоянной, у которой тяговый генератор и ТЭД постоянного тока; – переменно-постоянного тока, у которого ТГ переменного тока, а ТЭД постоянного; – переменного тока.

            Достоинства:

1)  нет жесткой связи между дизелем и КП;

2)  надежность и экономичность в эксплуатации;

3)  обладают высоким КПД;

4)  позволяют главное регулирование скорости движения;

5)  имеют тяговую характеристику гиперболического вида.

Недостатки:

1)  более сложная система регулирования и управления;

2)  более дорогостоящая;

3)  большие эксплуатационные расходы на ТО и ТР;

4)  чувствительность к запыленности.

  Постоянного тока:

Эта передача позволяет хорошо регулировать скорость движения и силу тяги. Ее недостатком является ограничение по мощности. Применяется до мощности 2200 кВт.

   Переменно-постоянного тока:

ТЭМ7, ТЭМ70, ТЭП75.

            Данная передача не имеет ограничений по мощности.

            Достоинства:

1)  высокая мощность;

2)  ТГ является бесколлекторной электрической машиной переменного тока;

Эти генераторы имеют более низкую стоимость, чем ТГ постоянного тока, они проще в обслуживании и имеют высокую эксплуатационную надежность.