Компоновка на локомотивите

83 / 100

Различните задвижвания и приложения изискват и различна компоновка на локомотивите.  Локомотивите са изключително големи, тежки и сложни машини. Като такива те трябва да се конструират много внимателно при спазване на основни принципи, генерирани от дългогодишния опит в областта на тяговия релсов състав. Дългият експлоатационен срок на локомотивите също задължава конструкторите да бъдат особено внимателни при разпределянето на отделните компоненти в локомотива.

Един от основните принципи във всяка компоновка на локомотивите е симетричното натоварване върху талигите на локомотива. Това означава, че отделните елементи на локомотива трябва да се разполагат симетрично спрямо надлъжната и напречната ос на машината. Разбира се според вида на задвижването локомотивите имат и различно оборудване.

Компоновка на локомотивите с електрическо задвижване

Обикновено модерните магистрални електрически локомотиви са оборудвани с две кабини за управление, раположени в двата им края. Тези помещения са отделени от централната част на локомотива с врати. В нея са разположени основните агрегати. На покрива са разположени пантографите, които отговарят за връзката с контактната мрежа.

Компоновка на локомотивите с електрическо задвижванеСъщо на покрива се разполага главният въздушен прекъсвач. От там напрежението се отвежда към главния трансроматор, намиращ се в средата на машината, след което намаленото напрежение от трансформатора минава през токоизправител.

След токоизправителя се използват регулатори на напрежението, с които да се регулира скоростта на локомотива. След това по веригата се поставя инвертор, който преобразува правия ток в променлив трифазен ток, захранващ тяговите двигатели, разположени в талигите, непосредствено до колоосите на локомотива.

При работата на двигателите и трансформатора се отделя много топлина, което изисква поставяне на охлаждащи вентилатори, като трансформатора е с маслено охлаждане, което изисква и маслен охладител, както и помпа, осигуряваща циркулацията на маслото. На борда на локомотива намират място и акумулаторни батерии, за по-малки консуматори.

За захранването на спирачките на целия влак в локомотива присъства и компресор за сгъстен въздух, който захранва и други устройства като тромбите за подаване на звуков сигнал и главния въздушен прекъсвач.

До кабините може да има гардеробчета за машинистите. Освен това за предпазителите, релетата, различните ел. апарати и пневматичните разпределители са изградени цели шкафове. За да се затвори електрическата верига, се използват специални осови четки, които да отведат електричеството през една от двете релси.

Специално устройство следи и нивото на масло за охлаждане на трансформатора и ако то е прекалено ниско, то влакът не може да продължи движението си. Модерните локомотиви са оборудвани и със специална система за регулиране на ускорението, така че да не се позволи пробоксуване на колоосите.

За подпомагане на спирането в електрическите и дизел-електрическите локомотиви се поставят реостати. Те се загряват, като натоварват тяговите двигатели, когато работят в режим генератори при спиране, но не е възможно връщане на електричество в контактната мрежа за осъществяване на рекуперация (напрмер поради липса на консуматор в междугарието, където локомотивът се намира в момента).

Компоновка на локомотивите с дизелово задвижване

Компоновка на локомотивите с дизелово задвижване1. Охладителна система на дизеловия двигател

2. Охладителни вентилатори на тяговите двигатели

3. Дизелов двигател

4. Алтернатор

5. Отоплителна система за кабините

6. охладителни вентилатори на тяговите двигатели

7. Компресор

8. Отделение за батерии и резервоар

VZA-A и VZA-B пултове за управление

Дизел-електрическите локомотиви използват електрически тягови двигатели, както и електровозите. За разлика oт тях обаче електричеството се произвежда на борда на локомотива от дизелов двигател. По тази причина, дизеловите локомотиви не рaзполагат с пантографи и големи трансформатори, но при тях се монтира дизелов двигател, който да задвижва алтернатор. Резервоарът за гориво винаги се поставя в средата на локомотива, за да не се премести центърът на тежестта при намаляване на горивото.

Генерираният от алтенатора променлив ток се преобразува в ток с по-ниско напрежение. След това се преобразува от токоизправител в прав ток. След това електричеството отново се преобразува в трифазен променлив ток, който захранва тяговите двигатели на локомотива.

Дизеловият агрегат е с водно охлаждане, като радиаторите му са поставени в горната част на локомотива, а тяговите двигатели се охлаждат само от вентилатори. Разбира се в дизеловите локомотиви намират място и всички необходими компресори, агрегати на спирачната система и т.н.

Компоновка на локомотивите с механична трансмисияКомпоновка на локомотивите с дизел-хидравлично задвижване не притежава елементите от силовата електрическа инсталация. При тях за самия колянов вал на двигателя е зацепена хидравлична помпа, която създава високо налягане, задвижвайки хидромотор.

От хидромотора движението се отвежда посредством ексцентрици към сцепни щанги, които задвижват ходовите колела на локомотива. Този тип конструкция не позволява развиването на високи скорости, но е по-компактна и по-евтина реализиране и е напълно достатъчна за маневрени локомотиви, опериращи предимно на територията на гарите.

Подобна система с ексцентричен вал се е използвала в миналото при дизелови локомотиви с механична предавка, но в модерните конструкции те се срещат значително по-рядко. При тях хидравличната помпа и хидромоторът са заменени от валове и редуктор, който служи и за промяна на посоката на движение.

Според предназначението си локомотивите се делят на маневрени и магистрални. Маневрените оперират в районите на гари и трябва често да сменят посоката си на движение, за да пренаредят вагоните. Поради тази причина при тях кабината е една и се поставя в средата на машината. При магистралните се монтират две кабини, защото по-рядко се сменя посоката, но поради по-високата скорост на движение се изисква по-добра видимост на машинистите.

Компоновка на локомотивите задвижвани с пара

Макар и вече да се използват само за атракционни пътувания парните локомотиви си остават важна част от историята на железниците. Затова това тяхното устройство си заслужава да бъдет разгледано.

Също както дизеловите локомотиви, така и парните транспортират горивото си със себе си. Парните локомотиви работят с въглища, но им е необходима и вода за генерирането на пара. Въглищата и водата могат да се превозват в отделен вагон, наричан тендер, теглен непосредствено зад локомотива, но могат да се превозват и в самия локомотив, като в този случай локомотивът се нарича тендерен.

При този вариант въглищата се поставят в силоз зад кабината на машинистите, а водата се съхранява в резервоари, отстрани на котела. Пред тендера се поставя будката, която стоят машинистите. При някои локомотиви подаването на въглища става автоматично, благодарение на шнекове, които подават въглищата от тендера към пещта, като не се налага на машинистите да хвърлят въглища с лопати.

Огънят в пещта загрява водата в котела, след което тя се подава към задвижващите цилиндри, които се намират отстрани на колелата в предната част на локомотива. От там възвратно-постъпателното движение се предава към задвижващите колела, посредством бутало, кръстоглав, главен прът и сцепните щанги.

Диаметърът на задвижващите колела е определящ за максималната скорост на локомотива. Незадвижващите колооси се водят направляващи и служат да стабилизират локомотива в крива, както и да поемат час от теглото, като го разпределят по-равномерно и балансират локомотива.

В предната част на парния локомотив се поставя и комина, който да отвежда дима от пещта и парата от задвивижващия цилиндър. Принципът на работа на парната машина и особеностите на конструкцията ѝ не позволяват парните локомотиви да се изработват симетрични, така че да могат да се движат еднакво добре в двете посоки. При тях не е възможно поставянето на кабини в двата края или една, но в средата на локомотива. За това в ерата на парните локомотиви са в депата са били изграждани специални съоръжения, които да служат за обръщане на движението на локомотивите.
На схемата е покадана компоновка на локомотивите с тендер.

Компоновка на парен локомотив с шлеп тендер.

  1. Воден резервоар
  2. Бункер за въглища
  3. Шнек, подаващ въглища към локомотива
  4. Лост за обръщане на посоката
  5. Устройство за подаване на въглища в пещта
  6. Лост за регулиране на парата
  7. Показател на нивото на водата
  8. Пещ
  9. Обшивка на пещта
  10. Предпазен клапан
  11. Турбинен генератор
  12. Котел
  13. Парен дом
  14. Регулиращ клапан
  15. Котелни тръби
  16. Суха тръба
  17. Клапан регулатор за водата
  18. Пясъчник
  19. Пламъчни тръби
  20. Паропрегревателни тръби
  21. Димна камера
  22. Пароходна тръба
  23. Шибър
  24. Парен цилиндър
  25. Бутало
  26. Кръстоглав
  27. Главен прът (шатун)
  28. Сцепна щанга
  29. Тръба за подаване на пясък
  30. Пепелник
  31. Арка от огнеупорни тухли
  32. Скара
  33. Уред за подаване на вода към локомотива

Няма коментари

Вашият коментар

Вашият имейл адрес няма да бъде публикуван.