Выпуск 7 (50). Тепловозы ЧМЭ5, ТЭМ21, ТЭМ15, Ь-мх

Тепловоз ЧМЭ5 — это чехословацкий маневровый тепловоз с электрической передачей с осевой формулой 20+20−20+20. 1985 году по заказу МПС СССР чехословацким заводом Локомотивка-Соколово были изготовлены два опытных восьмиосных маневровых тепловоза ЧМЭ5. Один из этих тепловозов — ЧМЭ5–0002 демонстрировался в 1986 году на международной выставке «Железнодорожный транспорт — 86», проводившейся на станции Щербинка.

Всего было построено 12 таких тепловозов, из них 2 шт. были переправлены в ТЧ Люблино, остальные 10 достались ТЧ Дебальцево-Сортировочное. Ни один из них в данный момент не эксплуатируется на железной дороге. Несколько экземпляров сохранились в железнодорожных музеях Украины, два были порезаны на ст. Люблино в России, несколько штук стоят на базе запаса ст. Чернухино. На данный момент все тепловозы отправлены на порезку, кроме ЧМЭ5–0008, который находится в музее истории и развития Донецкой железной дороги. Кузов тепловоза имеет главную раму, на которой укреплены два капота и кабина машиниста. Главная рама опирается на две промежуточные рамы через цилиндрические винтовые пружины, параллельно которым поставлены гидравлические амортизаторы. Концы промежуточных рам подвешены к средним частям рам тележек. Передача тяговых и тормозных сил от промежуточных рам к главной раме осуществлена с помощью шкворней; от тележек к промежуточным рамам — с помощью наклонных тяг. Под капотом за кабиной машиниста находятся аккумуляторная батарея Nife-Hl-15, аппаратура электрического тормоза, распределительный щит и электронный регулятор. На тепловозе установлен компрессор нового типа 4DVK-200 производительностью 6,5 м3/мин, что необходимо для быстрого наполнения сжатым воздухом тормозной системы длинных составов. Для обоих контуров системы охлаждения дизеля использован общий вентилятор; в том и другом контуре поддерживается одинаковая темgература воды. Масса тепловоза в рабочем состоянии 168 т. Сила тяги длительного режима 322 кН при скорости 10,7 км/ч. Максимальная скорость тепловоза 95 км/ч, наименьший радиус проходимых кривых 80 м. Запас топлива на тепловозе 6000 л, песка 2000 кг; воды 1500 кг и масла дизеля 800 л.

ТЭМ21 — перспективный российский четырехосный маневровый тепловоз, с передачей переменного тока и микропроцессорной системой управления, построенный в 2001 г. Брянским машиностроительным заводом совместно с ВНИИ тепловозов и путевых машин. Предназначен для выполнения вывозной, маневровой, специально-технологической и легкой магистральной работы на железнодорожных путях железных дорог, а также промышленных предприятий. Использование электропередачи переменного тока с трехфазным асинхронным тяговым приводом позволяет повысить тяговые свойства тепловозов и уменьшить число сцепных осей, не ухудшая тяговых характеристик, эффективно применять электрическое торможение до полной остановки локомотива, в перспективе снизить эксплуатационные затраты.

Оборудование тепловоза смонтировано на главной раме, установленной на две двухосные бесчелюстные тележки. Рессорное подвешивание — индивидуальное двухступенчатое. Тележка тепловоза состоит из сварной рамы, выполненной с изогнутыми боковинами. Такая форма боковин необходима для размещения пружин типа «флексикойл» второй ступени рессорного подвешивания. Пружины первой ступени подвешивания установлены на крыльях бесчелюстной одноповодковой буксы. Общий статический прогиб рессорного подвешивания — 150 мм. Для гашения вертикальных колебаний кузова во второй ступени рессорного подвешивания установлены четыре гидравлических гасителя, а поперечных колебаний — два гасителя. Сила тяги от букс колёсной пары на раму тележки передаётся поводком, а от рамы тележки на кузов — двумя наклонными податливыми тягами. Податливость тяг создают торсионы. На ось колёсной пары через моторно-осевые подшипники скольжения опирается асинхронный тяговый электродвигатель. Вращение вала электродвигателя на ось колёсной пары передаётся тяговым редуктором. На наружных вертикальных стенках боковин рамы тележки через специальные кронштейны с упорами установлены четыре тормозных цилиндра с автоматическим устройством для регулирования выхода штока. Кузов тепловоза — капотного типа и состоит из следующих основных частей: холодильной камеры, кузова над дизель-генератором, кузова над статическими преобразователями, кабины машиниста с кузовом над вспомогательным оборудованием и кузова над аппаратной камерой.

В дизельном помещении размещены дизель 2–6Д49 мощностью 1500 л.с. с неохлаждаемым коллектором и низким расходом топлива и синхронный тяговый генератор ГСТ 1050–1000 с тремя трёхфазными обмотками и единой магнитной системой. На тяговом генераторе установлен стартёр-генератор. В машинном помещении также установлены компрессор ВУ 3,5/10–1450 с электроприводом, инерционные воздухоочистители дизеля типа УТВ, управляемый возбудитель питания обмотки возбуждения тягового генератора В-ТПЕ 250, водяной расширительный бак, датчики автоматики и диагностики, другое оборудование. Снизу к главной раме подвешен топливный бак с нишами для щелочных аккумуляторных батарей 75КН150Р. В помещении преобразователей располагаются: два статических преобразователя, мотор-вентилятор охлаждения тяговых электродвигателей, два трёхступенчатых преобразователя для питания электродвигателя привода осевого вентилятора холодильника и электродвигателя центробежного вентилятора охлаждения тяговых электродвигателей, блоки тормозных тиристоров, регулятор напряжения и оборудование, обеспечивающее работу микропроцессорной системы локомотива. Тяговый генератор с помощью полужёсткой муфты соединён с коленчатым валом дизеля. Тяговый генератор, как было сказано выше, выполнен с тремя трёхфазными обмотками; две обмотки являются тяговыми, а третья обмотка служит для питания вспомогательных нагрузок тепловоза. Каждая тяговая обмотка питает трёхфазным переменным током два тяговых электродвигателя одной тележки через свой статический преобразователь. Вспомогательная обмотка тягового генератора питает электрической энергией вспомогательное оборудование тепловоза: асинхронный мотор-вентилятор холодильника, асинхронный электродвигатель привода центробежного вентилятора охлаждения тяговых электродвигателей; также эта обмотка питает (через управляемый выпрямитель) обмотку возбуждения генератора. Мотор-вентилятор холодильника и двигатель вентилятора охлаждения тяговых электродвигателей типа 4АЖ-225 получают электроэнергию через индивидуальные преобразователи частоты. Стартёр-генератор служит для пуска дизеля и подзарядки аккумуляторной батареи. Дополнительно он питает током напряжением 110 В электрокомпрессор, кондиционер, цепи управления и освещения, бытовые приборы (холодильник и электроплитку). При пуске дизеля стартёр-генератор, цепи системы управления, двигатели топливоподкачивающего и маслопрокачивающего насосов подключаются к аккумуляторной батарее. В передней части тепловоза расположены холодильная камера с секциями радиатора, осевым мотор-вентилятором типа АМВР, полнопоточный масляный фильтр и топливоподогреватель. Для поддержания нормального теплового режима дизеля на тепловозе предусмотрено автоматическое регулирование температур воды и масла. Сзади кабины машиниста в специальном отсеке кузова располагаются электрический реостатный тормоз и аппаратная камера. На выхлопе дизеля установлен искрогаситель. Бункерами для песка служат два отсека, находящиеся непосредственно в кузове (впереди холодильной камеры и сзади аппаратной). Тепловоз оборудован пневматическим автоматическим прямодействующим тормозом и ручным с приводом на одну ось задней тележки. Электрический тормоз применяется для остановочного торможения при маневровой работе, а также для подтормаживания состава на спуске без применения автотормозов.

Локомотив оснащён аппаратурой управления по системе двух единиц, комплексным устройством безопасности (КЛУБ), комплексом сбора параметров движения (КПД), двухдиапазонной радиостанцией Р228 типа «Транспорт РВ-1,1М», системой звуковых сигналов большой и малой громкости и устройством для отцепки локомотива от состава из кабины машиниста. В кабине машиниста установлен пульт управления, на котором имеются дисплейный модуль с клавиатурой, контроллер машиниста, приборы управления и контроля тормозного оборудования. Предусмотрена возможность управления тепловозом одним машинистом, для чего в кабине имеется вспомогательный пульт управления.

На тепловозе ТЭМ21 применена электрическая передача переменно-переменного тока. Асинхронные тяговые электродвигатели ДАТ-305 попарно подключены к статическим преобразователям, каждый из которых состоит из трёхфазной управляемой выпрямительной установки и автономного инвертора тока. Статические преобразователи частоты служат для регулирования частоты и амплитуды питающего напряжения асинхронных тяговых электродвигателей при их работе как в режиме тяги, так и в режиме электрического торможения. Реверсирование тяговых электродвигателей осуществляется изменением последовательности чередования фаз питающего тока. Особенностью тяговой схемы тепловоза является полное отсутствие контактной коммутационной аппаратуры, поэтому передача более долговечна и не требует технического обслуживания в процессе эксплуатации локомотива. Самовозбуждение тягового генератора осуществляется через управляемый выпрямитель В-ТПЕ. Всё оборудование тепловоза управляется многофункциональной микропроцессорной системой, основой которой является устройство обработки информации (УОИ). Бортовой микропроцессор управления, контроля и диагностики автоматически задаёт режимы работы локомотива по команде машиниста, а также оперативно ведёт диагностику состояния узлов и агрегатов тепловоза с выдачей информации на дисплей. Многофункциональный микропроцессор контролирует основные параметры силовой установки и вспомогательных систем тепловоза, выводит по требованию текущую информацию, а также автоматически аварийно-предельные значения контролируемых параметров на экран дисплея. Бортовая микропроцессорная система управления также выполняет дополнительные функции. 1.Функция управления электрической передачей. 2.Функция автоматического регулирования мощности дизеля. 3.Функция управления дизелем. 4.Функция автоматического регулирования температуры воды и масла дизеля. 5.Функция автоматического регулирования давления воздуха в главных резервуарах. 6.Функция автоматического управления подогревом и кондиционированием воздуха. 7.Функция дистанционного контроля уровня воды в расширительном баке. 8.Функция сигнализации о пожаре. 9.Функция подачи песка. 10.Функция управления подачей звукового сигнала. 11.Функция автоматического прогрева дизеля. Микропроцессорная система тепловоза обрабатывает информацию, поступающую с его борта по 80 дискретным каналам, 47 аналоговым каналам, 5 частотным каналам и 27 температурным каналам.

ТЭМ15 — советский/российский маневровый шестиосный тепловоз. Конструктивно является дальнейшим развитием тепловоза ТЭМ2М, от которого заимствовал дизель 6Д49, кузов и кабину. Строился с 1987 года на Брянском заводе. Хотя изначально тепловоз создавался для Кубы, основное количество поступило на советские промышленные предприятия. В 1995 году, в связи с прекращением выпуска дизелей 6Д49, Брянский завод прекратил и выпуск тепловозов ТЭМ15.

Ь-мх — советские маневровые тепловозы (мотовозы), выпущенные к 1931 году в количестве двух штук и имевшие мощность по дизелю 300 л.с. В первой половине 1920-х гг. Научно-технический комитет НКПС провёл исследования, по итогам которых пришёл к выводу, что применение дорогостоящей электрической передачи на маломощных тепловозах неоправданно и вместо неё следует применять механическую.

Требование о применении механической передачи было указано в заказе на два маневровых тепловоза, который НКПС СССР выдал немецкому заводу Krupp AG. В 1931 году на советские железные дороги поступили оба заказанных локомотива — Ьмх1 и Ьмх2. Из-за маломощности, в технической литературе их довольно скоро стали называть сперва локотракторами, а впоследствии уже мотовозами. Первичным двигателем Ьмх являлся дизельный двигатель модели MAN мощностью 300 л.с., вращающий момент от которого через рессорную муфту (в отличие от Эмх3, где её не было) предавался на четырёхступенчатую коробку передач, далее через коническую зубчатую передачу (реверс) на отбойный вал, а от него через спарники уже на движущие колёса. Рабочая частота дизеля составляла от 350 до 850 об/мин, а скорости движения по ступеням были следующие: 1-я — 3,3–8,5 км/ч; 2-я — 6–14,6 км/ч; 3-я — 10,6–25,9 км/ч; 4-я — 18,2–45 км/ч. Коробка скоростей переключалась с помощью фрикционных муфт, имевших пневматический привод. Один из тепловозов эксплуатировался на участке Москва — Кубинка (Московско-Белорусско-Балтийская железная дорога), где работал на манёврах и водил хозяйственные поезда. Затем тепловозы Ьмх были переведены в локомотивное депо Ашхабад, а в 1940 году, после проведения восстановительного ремонта, уже на Московско-Курскую железную дорогу, где работали на манёврах. О их дальнейшей судьбе ничего не известно.