1. Электрическая передача
Забиваем в поисковик фразу «электрическая передача» и Википедия поясняет нам, что электрическая передача - широко применяемый на тяжёлых транспортных машинах способ всережимной передачи мощности двигателя внутреннего сгорания на движитель, предполагающий преобразование механической энергии вращения в электрическую. Четко, кратко…но жестко)).
Переводим на общедоступный. Чтобы тепловоз отправился, машинист ставит контроллер в первую позицию* (ручка переключения скоростей в первую скорость). Работающий дизель вращает коленвал*, свободный конец которого соединен с валом тягового генератора*. Вращающийся якорь генератора вырабатывает ток, который по команде машиниста устремляется через замкнувшийся мощный контакт* (электропневматический контактор*) по силовым кабелям на тяговый электродвигатель, установленный на каждой колесной паре тепловоза. Вал электродвигателя посредством редуктора начинает вращение колесной пары.
Электрическая передача окончательно вытесняет другие виды передач из за ряда несомненных преимуществ, таких как отсутствие жесткой связи между силовой установкой и колесной парой; плавность трогания и широкий диапазон скоростей; экологичность и простота в управлении; большой электромагнитный момент при трогании с места.
2. Виды подвешивания тягового электродвигателя
Чтобы передать вращающий момент от тягового электродвигателя (ТЭД) на колесную пару, ТЭД можно расположить относительно колесной пары двумя способами: опорно-осевое подвешивание (задняя часть тягового электродвигателя опирается на раму тележки, а передняя на колесную пару), или опорно-рамный метод расположения (ТЭД опирается на раму тележки не оказывая давления на колесную пару).
Опорно - осевое подвешивание ТЭД отличается простотой конструкции, что на порядок упрощает ремонт и обслуживание. Заменить польстер, или отремонтировать направляющую для него, откинуть шапку МОП, даже заменить вкладыши можно в условиях депо. Но… как говорится за все надо платить…Половина веса ТЭД на колесной паре при увеличении скорости локомотива создает разрушительное воздействие как на сам путь, так и на узлы КМБ, так что о высоких скоростях придется забыть, хотя грузовые локомотивы не очень - то и расстроились. Ограничение до 100 - 110 км/ч существенного влияния не окажет на движение тяжеловесного поезда.
При опорно - рамном подвешивании ТЭД практически не оказывает своим весом влияния на колесную пару, а значит нет ограничений в скорости. За что и получил широкое распространение в пассажирском движении. Однако опорно-рамное подвешивание при всех своих достоинствах, имеет один серьезный недостаток - сложность конструкции, а значит и сложность обслуживания и ремонта.
В настоящее время инженеры активно ищут варианты упрощения конструкции подвески ТЭД, а мы пока сосредоточим свое внимание на классическом представителе опорно-осевого метода подвешивания ТЭД - колесно - моторном блоке (КМБ) ЭД - 118.
3. Колесно-моторный блок ЭД-118А
Колесно-моторный блок (КМБ) состоит из тягового электродвигателя, колесной пары, моторно-осевого подшипника и тягового редуктора. Задача КМБ - преобразование вращающего момента электродвигателя в поступательное движение колесной пары по рельсовой колее.
Задняя часть тягового электродвигателя опирается на раму тележки через пружинную подвеску, состоящую из верхней и нижней обойм и четырех пружин между ними.
При создании КМБ с опорно-осевым методом подвешивания ТЭД, было принято оригинальное решение - переднюю часть ТЭД поставили непосредственно на ось колесной пары посредством двух подшипников скольжения.
Каждый такой подшипник - два разъемных вкладыша, выполненных из бронзы. Почему из бронзы? Такие металлы, как бронза, баббит, олово, свинец, не отличаясь особой прочностью, имеют вязкую структуру и не боятся кратковременного сухого трения (момент пуска, или трогания, когда масло еще не подошло к месту контакта трущихся поверхностей).
Нижний вкладыш отличается от верхнего наличием прямоугольного окна 180 × 60 мм. Через него посредством хлопчатобумажных фитилей будет подаваться масло в место контакта внутренней поверхности вкладыша с осью колесной пары.
Сквозь окна нижнего вкладыша проходит польстер, подающий масло в место контакта подшипников скольжения и оси колесной пары. Польстер состоит из двух войлочных пластин, между которыми уложены 12 хлопчатобумажных фитилей (два ряда по шесть фитилей в каждом).
КМБ ЭД-118А имеет две масляных ванны объемом по 6 литров каждая. В них заливается осевое масло, которое по своей вязкости делится на «летнее», «зимнее» и «северное» и заливается в соответствии с сезоном.
Нижняя часть польстера погружается в масляную ванну, а верхняя прижимается к шейке оси колесной пары. Благодаря своей капиллярности, фитиль пропускает масло к шейке оси колесной пары.
Вкладыши с внутренней стороны расточены так, что между осью и внутренней поверхностью вкладышей образуется зазор «на масло» и строго контролируется на каждом техническом обслуживании ТО-3*. Верхние вкладыши укладываются в расточки остова ТЭД, нижние укладываются на верхние и зажимаются шапками с натягом, чтобы исключить проворот собранного подшипника. В случае проворота верхний вкладыш оказавшись на месте нижнего, перекроет польстеру подачу масла. Без смазки МОП выйдет из строя.
В нижней части масляной ванны пробка для слива конденсата. Уровень масла контролируется щупом, приваренным к болту и вкрученному с внутренней стороны боковой грани масляной ванны (ключ на 27).
4. Колесно - моторный блок ЭД - 118Б
В северных районах нашей страны, где преобладают низкие температуры, КМБ ЭД - 118А, заливаемый даже осевым маслом марки «С» (северная), показал себя неудовлетворительно. Не поднимается в достаточном количестве масло по польстеру при таких морозах! Было принято решение о доработке конструкционных недостатков и на линию выходит колесно-моторный блок ЭД-118Б. Главное но не единственное его отличие - наличие механического масляного насоса.
Шестеренчатый масляный насос начинает работать с 20 км/ч, поднимая масло с единой масляной ванны объемом 35 литров, подает по наклонному каналу и общему горизонтальному к окнам подшипников скольжения, где стоят такие же польстеры, как и на ЭД - 118А, в простонародье - «ашке». Шестеренчатый масляный насос - чугунный короб с приводной шестерней. Внутри две пары всасывающих и нагнетающих шариковых клапанов, одна на движение вперед, другая - назад. Приводная шестерня получает движение от разъемного зубчатого венца, одетого на отлитое утолщение (бурт) по центру колесной пары.
В качестве подшипника скольжения впервые применены би - металлические вкладыши - бронзовый вкладыш с баббитовой наплавкой. Чтобы сохранить его жесткость на равне с бронзовым, шейку оси колесной пары под МОП пришлось уменьшить до 210 мм вместо 215 мм, как у КМБ ЭД - 118А.
В заключении обращу внимание читателей на наличие терминов, отмеченных снежинкой*, описание назначения которых можно будет встретить в следующих статьях, или информацию о них можно почерпнуть в наших коротких развивающих фильмах на нашем телеграм - канале https://t.me/mihailsilko24. Приглашаем посмотреть более 50 ти коротких обучающих фильмов, посвященных назначению, устройству и принципу работы различных узлов и агрегатов тепловозов и электровозов. Отписаться никогда не поздно, так что заходите на наш канал))). До скорых встреч!