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

Проверка и подбор номера вагона

С 1963 г. на железных дорогах Советского Союза действует семизначная нумерация грузовых вагонов, по которой можно установить род вагона, осность, об...

News image

Земляное полотно, верхнее строение пути и искусственные соор

3.8. Ширина земляного полотна, поверху на прямых участках пути должна соответствовать верхнему строению пути. На существующих линиях до их реконстру...

News image

Тормоза вагонов

Перемещаясь от станции к станции, поезду приходится иногда снижать скорость, а то и останавливаться. Для этого локомотивы и вагоны оборудуют тормоза...

Пассажирские перевозки:

News image

Создание отечественного типа пассажирских вагонов

Единственный в России Александровский завод, строивший вагоны и паровозы и загруженный, кроме того, их ремонтом, не удовлетворял растущие потребност...

News image

Вагоны постройки Александровского завода

Типы и конструкции пассажирских вагонов постройки Александровского завода во многом определялись решениями Технической комиссии при Департаменте жел...

Карта дорог:

News image

Поезд № 1249/70 Берлин – Саратов 1 декабря 2012 года на

07.11.2012 Станция отправления поезда № 1249/70 Берлин – Саратов с беспересадочными вагонами Берлин – Новосибирск, Берлин – Омск, Берлин – Челя...

News image

Посадочные платформы Юго-Восточной железной дороги пере

21.11.2012 В рамках подготовки к Олимпийскому сезону 2014 года на магистрали будет проведена реконструкция остановочных пунктов и полос отвода. Об это...

Каталог производителей:

News image

Новочеркасский электровозостроительный завод

История завода берет на­чало с 8 февраля 1932 года, когда постановлением Правительства было утверждено место стройки. Через 4 года – 27 апреля 1936 ...

News image

Холдинговая компания «Лугансктепловоз»

3 мая 1896 года - официальная дата начала истории впоследствии широко известного Луганского паровозостроительного завода, основателем которого был н...

News image

Пензадизельмаш

Пензадизельмаш (ПДМ) – крупное, специализированное предприятие по производству дизелей и турбокомпрессоров, а также комплектующих узлов для дизелест...

Железные дороги мира:

News image

Красивейшие железные дороги

The Glacier Expres, Швейцария Из окон The Glacier Express во время пути открываются невероятные виды, поскольку маршрут протягивается через швейцарск...

News image

Белорусская железная дорога признала Лынтупы областным

  Мало кто обратил внимание, но с недавних пор бывший местный пассажирский поезд № 619/620 стал поездом межрегиональных линий. А ведь по информации ...

News image

РЖД: Кинотеатры могут появиться на 40 российских вокзал

Кинотеатры могут появиться на 40 российских вокзалах. Об этом сообщил журналистам начальник Дирекции железнодорожных вокзалов (филиал ОАО "Российски...

История РЖД:

Московско-Нижегородская железная дорога

News image

Первые проекты строительства Нижегородской железной дороги относятся к 30-м годам XIX века. Эту идею в 1836 г. поддержал один из прогрессивных деяте...

Дальневосточная железная дорога

News image

Дальневосточная железная дорога строилась как часть Транссиба, свое первое название - Уссурийская - она получила от реки Уссури. Торжества по случа...

Московско-Рязанская железная дорога

News image

Идея построить железную дорогу от Москвы до Коломны была выдвинута строителем Царскосельской железной дороги Ф. А. Герстнером еще в 1841 г. В Москов...