Опытный газотурбовоз ГТ101

Поезда - Экспериментальные типы локомотивов

опытный газотурбовоз гт101

Опытный газотурбовоз ГТ101 Еще в 1954 г. по заданию Харьковского завода транспортного машиностроения им. В.Л. Малышева в Московском Высшем техническом училище им. Н.Э. Баумана под руководством профессора А.Н. Шелеста был разработай проект газотурбовоза с механическим генератором газов с комбинированной теплосиловой установкой, состоящей из газовой турбины и свободнопоршневых генераторов газов (сокращено СПГГ). Такую комбинацию машин можно рассматривать как дальнейшее развитие дизеля с газотурбинным наддувом, у которого вся мощность используется для привода турбины, являющейся источником механической энергии. При этом сам дизель из обычной поршневой машины с шатунно-кривошипным механизмом превращается в более простую машину, у которой имеются только поршни, двигающиеся навстречу друг другу или друг от друга.

Каждый СПГГ имеет две пары поршней: два большего диаметра и два меньшего диаметра. Поршни большего диаметра соединены с поршнями меньшего диаметра. Поршни меньшего диаметра обращены друг к другу и могут передвигаться по внутреннему цилиндру, имеющий продувочные окна и форсунку для подачи жидкого топлива. Поршни большего диаметра помещены в компрессорные цилиндры. Пуск СПГГ осуществляется подачей сжатого воздуха в крайние полости компрессорных цилиндров. При этом поршни идут навстречу друг другу, происходит сжатие воздуха в полости между малыми цилиндрами. В конце хода поршней подается топливо, оно воспламеняется, давление в малом цилиндре резко возрастает и поршни расходятся, открываются продувочные окна, и сжатый во внутренних компрессорных полостях воздух продувает среднюю полость. Так как во внешних компрессорных полостях находившийся там воздух сжимается, то создаются воздушные буфера (подушки), останавливающие расходящееся движение поршней, а затем заставляющие поршни опять сходиться. Далее процесс повторяется. Процесс двигателя внутреннего сгорания в СПГГ - двухтактный. Продукты сгорания из него поступают в рессивер, а оттуда к газовой турбине. Так как температура смеси продуктов сгорания и воздуха при расширении их падает, то при одной и той же температуре смеси, подводимой к лопаткам турбины в СПГГ, возможно иметь более высокую температуру при сгорании топлива, чем в камерах сгорания, из которых смесь поступает непосредственно к лопаткам турбины. Это обстоятельство позволяет за счет подвода тепла в виде нагретого компрессором воздуха осуществить более экономичный процесс сжигания топлива в цилиндрах СПГГ, чем в камерах сгорания обычных газотурбовозов. Преимуществом системы СПГГ над системой газотурбинной установки с камерой сгорания является также отсутствие компрессора, роль которого выполняют поршни большего диаметра СПГГ, и возможность получения малого расхода топлива на холостой работе турбины за счет остановки части СПГГ. Число циклов СПГГ регулируется количеством подаваемого топлива.

Строго говоря, газотурбовоз с СПГГ можно отнести к классу тепловозов, у которых газовая турбина играет роль газовой передачи.

В 1956 г. Луганский тепловозостроительный завод им. Октябрьской революции разработал технический проект двухсекционного двенадцатиосного газотурбовоза с СПГГ и электрической передачей постоянного тока. Нагрузка от колесной пары на рельсы получилась равной 23 т. Чтобы уменьшить нагрузку на рельсы, завод в 1958-1959 гг. несколько переработал проект, применив вместо электрической передачи - гидравлическую; механическая передача для спроектированной газовой турбины была непригодна, так как машина рассчитывалась на работу в относительно узком интервале скорости вращения ротора. Проектный вес шестиосной секции газотурбовоза с гидравлической передачей составил 126 т. На газотурбовозе запроектирована установка четырех СПГГ-95 около боковых стенок кузова и газовой турбины, расположенной в центре кузова. СПГГ выполнены с диаметром цилиндров дизельной полости 280 мм, компрессорной полости 750 мм и ходом поршней при номинальном режиме 2х375 мм. При 714 циклах в минуту производительность одного СПГГ 8280 кг/ч, температура газов - 515С, давление 4,5 кГ/см2, адиабатическая мощность - 870 л. с. Поршни СПГГ связаны между собой синхронизирующим механизмом, используемым также для установки поршней в крайние положения при воздушном пуске от баллонов. Вес одного СПГГ - 5500 кг.

Газовая турбина рассчитана на мощность 3000 л.с. при скорости вращения ротора 8500 об/мин и температуре подводимого к ней газа 500-520С, максимальная скорость вращения ротора турбины - 9500 об/мин.

Вращающий момент от турбины через понижающие редукторы передается к гидромеханическим коробкам, установленным на тележках, от коробок при помощи карданных валов - к осевым редукторам, а от них через полые карданные валы, расположенные вокруг осей колесных пар, - к колесным парам. В гидромеханических коробках размещены гидротрансформаторы ГТК-ПТ, применяемые на тепловозах ТГ102. Передаточное отношение понижающего редуктора между турбиной и коробкой - 1:3,64, осевого редуктора - 1:4,31, общее передаточное отношение от турбины к движущим колесам 1:17,25. Осевые редукторы подвешены к раме тележки. Диаметр движущих колес - 1050 мм. Над каждой парой СПГГ и над вспомогательным дизелем установлены съемные холодильные камеры.

На газотурбовозе предусмотрена установка двух кислотных аккумуляторных батарей 6СТЭ-128 общей емкостью 256 ач, тормозного компрессора типа ВП-3/9, пускового компрессора, пусковых баллонов и другого оборудования.

В 1960 г. Луганский тепловозостроительный завод им. Октябрьской революции построил экспериментальную секцию газотурбовоза ТГ101-001. Газовую турбину для газотурбовоза изготовил Брянский машиностроительный завод. Первый рейс газотурбовоз совершил в июле 1961 г.

Вспомогательный дизель 1Д6 мощностью 150 л. с. служит для приведения в движение генератора переменного тока, питающего электродвигатели насосов, вентиляторов и компрессора ВП-3/9, а также для привода через клиноременную передачу вентиляторов холодильника, охлаждающего масло турбины и гидропередач.

Расчетная сила тяги газотурбовоза 23000 кГ при скорости 22 км/ч, максимальная скорость - 100 км/ч, расчетный коэффициент полезного действия в диапазоне скорости 20-40 км/ч - 24-27%.

Газотурбовоз в октябре 1961 г. демонстрировался на выставке локомотивов на Рижском вокзале в Москве. При испытаниях на путях МПС газотурбовоз не развивал полную мощность (3000 л. с.), затруднена была также регулировка мощности - работа СПГТ с малой подачей топлива и переход на режим с выключением отдельных генераторов газа. В связи с этим завод изготовил новые СПГГ типа ОР-95 с такими же диаметрами цилиндров и ходом поршней, как и у первых СПГГ, и в период 1962-1965 гг. проводил стендовые и наладочные работы. В конце 1965 г. газотурбовоз начал совершать опытные поездки с составами.




Читайте:


Добавить комментарий


Защитный код
Обновить

Как работает дорога:

News image

Типы вагонов

Железные дороги перевозят грузы разные и по свойствам, и по размерам, и по форме, и по состоянию — это потребовало от конструкторов и строителей соз...

News image

Железнодорожные переезды и путепроводы

Для безопасного движения транспорта предусматриваются специальные пересечения автомобильных и железных дорог в одном и разных уровнях. В первом случ...

News image

Переход на низколегированные стали

Одной из кардинальных задач, относящихся к совершенствованию вагонного парка, повышению его прочностных характеристик, повышению долговечности и сни...

Пассажирские перевозки:

News image

Что такое система Экспресс

Первая отечественная система, полностью автоматизирующая все билетно-кассовые операции, начала работать в 1972 году в Московском железнодорожном узл...

News image

Железнодорожные билеты

Билетом называется документ установленной формы на право проезда по железным дорогам в прямом, местном, пригородном или международном сообщении. На ...

Карта дорог:

News image

«Если мы настроены воспитывать будущее нашей страны, то

18.10.2012 Больше 60 тыс. подписей против отмены льгот на проезд для учащихся отправлены министру финансов Антону Силуанову  

News image

Скоростная магистраль Москва - Казань вполне может прой

Согласно планам, ветвь скоростной железной магистрали будут продолжать через Звенигородский и Волжский район республики. Владимир Путин в июне нынешне...

Каталог производителей:

News image

Трансконвертер

ООО «Трансконвертер» – совместное предприятие ЗАО «Трансмашхолдинг» с компанией «Сименс Акциенгезельшафт» («Сименс АГ», Германия). В настоящее время...

News image

Демиховский машиностроительный завод

Демиховский машиностроительный завод (ДМЗ) – это головное предприятие в России по разработке и производству электропоездов пригородного и областного...

News image

Калужский завод путевых машин и гидроприводов

ОАО Калугапутьмаш - ведущее предприятие России по изготовлению путевой железнодорожной техники для ремонта, строительства и эксплуатации железных ...

Железные дороги мира:

News image

Объем инвестиций ОАО «РЖД» в развитие Свердловской маги

18.10.2012 В целом на 2012 год инвестиционный бюджет Свердловской магистрали сформирован в объеме 27,8 млрд рублей, что на 25%  больше, чем в пред...

News image

СЛОВАЦКИЕ ЖЕЛЕЗНЫЕ ДОРОГИ

СЛОВАЦКИЕ ЖЕЛЕЗНЫЕ ДОРОГИ (2е1-znice Slovenskej Republiky - ZSR) - Государственное предприятие, ЖСР; Управление железных дорог (закон от 30.09.1993 ...

News image

Иран: В провинции Фарс возобновилось строительство желе

Вице-губернатор провинции Фарс по вопросам благоустройства Мохсен Ардакани во время встречи с журналистами заявил, что возобновилось строительство ж...

История РЖД:

Октябрьская железная дорога

News image

В 2001 году исполнилось 150 лет первой российской скоростной магистральной железной дороге Санкт-Петербург - Москва, которую сегодня мы называем Окт...

Московско-Ярославская железная дорога

News image

Будущий крупный теоретик промышленно-торгового развития России Федор Васильевич Чижов одним из первых выдвинул идею строительства стальной магистрал...

Грузовые тепловозы

News image

В 1941 году, в марте месяце начали строить четырехосных предшественников тепловозов Да в США, и все модели обозначались как RS-1. уже в 1942 году н...