Тепловоз ТУ2

Эта статья — о тепловозе. О самолёте см. Ту-2.

ТУ2

— тепловоз, «
Т
епловоз
у
зкоколейный, тип второй» четырёхосный серийный грузо-пассажирский тепловоз, с электрической передачей постоянного тока, для магистральной работы на железных дорогах, колеи 750 мм МПС СССР.

История создания

В начале 1950-х годов возникла потребность в новом узкоколейном тепловозе, предназначенном в основном для работы на узкоколейных железных дорогах Министерства путей сообщения, а также на магистральных узкоколейных дорогах лесной и торфяной промышленности с большим грузооборотом. К разработке приступил Калужский машиностроительный завод.

Опытный образец тепловоза был изготовлен в 1954 году. В заводской документации первоначально он обозначался как МЭУ-1 (мотовоз с электрической передачей узкоколейный тип первый). Однако к моменту сдачи приёмочной комиссии он был переименован в ТУ1, что больше соответствовало действительности: его никак нельзя было отнести к категории мотовозов, то есть локомотивов мощностью до 150 л. с. с механической передачей. Более того, его можно даже считать первым в СССР узкоколейным тепловозом в классическом понимании.

Было построено два тепловоза. Для проведения испытаний первый из них был передан на Шатурский полигон ЦНИИ МПС. Испытания показали полную непригодность машины к серийному выпуску. Неудачно выбранные параметры противокомпаундных обмоток главного генератора не позволяли полностью использовать мощность дизеля и достигать расчетных тяговых характеристик. Так, зачастую тепловоз мог тронуть с места груженый состав только на высших позициях контроллера.

С целью устранения выявленных недостатков специально для этого тепловоза был разработан новый главный генератор, установленный взамен примененного на ТУ1 типового, незначительной модернизации подверглась также тормозная система тепловоза. Высоковольтная камера, размещенная возле самого пола дизельного помещения и потому неудобная в обслуживании, была существенно увеличена в размерах и перемещена на боковую стенку тепловоза за кабиной машиниста. Для этого было ликвидировано одно окно в дизельном помещении между окном кабины и холодильной секцией со стороны помощника машиниста — наиболее заметное внешнее отличие первых тепловозов от серийных ТУ2.

В таком виде осенью 1955 года на Калужском машиностроительном заводе начался серийный выпуск тепловоза под маркой ТУ2.

Передача

Электрическая передача тепловоза ТУ2 состоит из:

• главного генератора, превращающего механическую энергию дизеля в электрическую;
• четырех тяговых электродвигателей, которые в свою очередь превращают электрическую энергию в механическую;
• комплекта вспомогательных машин и аппаратов.

Схема электрических соединений
Схема электрических соединений тепловоза ТУ2 приведена на рисунке.

Г —главный генератор; Ш — шунтовая обмотка главного генератора; ДС — добавочное сопротивление; ПК — противокомпаундная обмотка; ПО — пусковая обмотка; Н — независимая обмотка возбуждения: В — возбудитель; ШВ —шунтовая обмотка возбуждения возбудителя; ВГ — вспомогательный генератор; ШВГ — шунтовая обмотка вспомогательного генератора; PH — регулятор напряжения; БА — аккумуляторная батарея; 1, 2, 3, 4 — тяговые двигатели; С1, С2, СЗ, С4 — сериесные обмотки тяговых двигателей; Ш12, Ш34 — шунтирующие сопротивления тяговых двигателей.

Электрическая передача позволяет автоматизировать управление тепловозом и обеспечивает при работе по системе многих единиц управление с одного поста всеми локомотивами.

Машинная система автоматизации управления, примененная на тепловозе ТУ2, дает возможность полностью использовать мощность дизеля при скоростях движения тепловоза от 8 до 35 км/ч, что охватывает практически весь диапазон рабочих скоростей.

Тяговая характеристика или внешняя характеристика тягового генератора

Для полного использования мощности дизеля необходимо, чтобы он работал при номинальной скорости с номинальным крутящим моментом, т. е. с вала дизеля при всех условиях должна сниматься постоянная номинальная мощность. Известно, что мощность генератора постоянного тока равна произведению напряжения на его клеммах на ток якоря. Условие отбора постоянной мощности выполнимо в том случае, если напряжение на клеммах главного генератора изменяется обратно пропорционально току его якоря, т. е. при увеличении, например, тока в два раза, напряжение на клеммах генератора должно уменьшиться в два раза. Графически такая зависимость изображается гиперболой; таким образом внешняя характеристика генератора — зависимость напряжения на его клеммах от тока нагрузки — должна быть в рабочей части гиперболической.

Гиперболическая характеристика главного генератора обеспечивается: наличием у него независимой, шунтовой и противокомпаундной обмоток, определенным сочетанием ампер-витков этих обмоток, их включением и небольшой просадкой оборотов коленчатого вала дизеля.

При большой скорости движения величина тока в силовой цепи мала и размагничивающие ампер-витки противокомпаундной обмотки невелики. При таком режиме напряжение на клеммах генератора высоко.

При понижении скорости движения тепловоза ток в силовой цепи, а значит и в противокомпаундной обмотке, увеличивается, вследствие чего суммарные намагничивающие ампер-витки генератора уменьшаются, что приводит к понижению напряжения на его клеммах. Указанный процесс изменения напряжения генератора происходит автоматически в зависимости от величины тока в силовой цепи.

Трогание с места и увеличение скорости движения тепловоза ТУ2 осуществляется изменением числа оборотов коленчатого вала дизеля, что вызывает соответствующее увеличение напряжения на клеммах главного генератора и тяговых электродвигателей.

Дальнейшее увеличение скорости движения тепловоза достигается за счет ослабления поля тяговых электродвигателей путем шунтирования их обмоток возбуждения. Переход на ослабленное поле и обратно на полное поле осуществляется автоматически с помощью реле перехода.

Общая информация

ТУ2-001 на Каринской УЖД, изначально выпущенный для колеи 1000 мм
Тепловоз ТУ2 предназначен для вождения пассажирских и грузовых поездов на узкоколейных железных дорогах колеи 750 мм. Он создан на базе ТУ1 и отличается от него установкой новой дизель-генераторной установки (ДГУ).

Производство тепловоза началось в 1955 г. на Калужском машиностроительном заводе. Тепловозы строились до 1958 г. Всего было выпущено около 300 тепловозов этой серии.

Так же по некоторым данным существовала модификация ТУ2 на колею 1000 мм. Она имела ту же серию и была выпущена в количестве 4 экземпляров с отдельной нумерацией 001—004. Достоверно известно, что ТУ2-001 из этой серии был переделан на колею 750 мм и эксплуатировался на торфовозной Каринской узкоколейной железной дороге в Кировской области.

Несмотря на то что тепловоз разработан в 1953 году, по сей день остается одним из лучших локомотивов (качество + надёжность), построенных в СССР. Благодаря удачной конструкции и внешнему сходству с магистральными локомотивами колеи 1520 мм, он был принят в эксплуатацию в качестве учебного локомотива на детских железных дорогах СССР.

По состоянию на 2016 год, большая часть тепловозов этой серии была списана, по состоянию на 2000-е и 2010-е годы производится их постепенная замена на тепловозы ТУ7 и ТУ10. Несколько десятков тепловозов ТУ2, в первую очередь на детских железных дорогах, продолжают работать с поездами или находятся в законсервированном состоянии. Значительная часть локомотивов, эксплуатировавшихся ранее на детских железных дорогах, была сохранена и установлена в качестве памятников, также несколько тепловозов сохранилось на станциях Литовской железной дороги. Часть списанных тепловозов была заброшена или использована в качестве бытовок, остальные порезаны на металлолом.

Технические характеристики

Воспроизвести медиафайл

ТУ2-034 сцепляется с пассажирским поездом ТУ2-191 с поездом испускает дым

• Тип:
  вагонный, с двумя постами управления и электрической передачей;
• Род службы:
  грузо-пассажирский, при необходимости можно использовать как маневровый (впрочем как и все остальные локомотивы);
• Осевая формула: 2О — 2О;
• Число ведущих осей: 4;
• тележек: 2;
• Мощность силовой установки: 265 л. с. (195 кВт);
• Конструкционная скорость: 50 км/час;
• Вес служебный при полной экипировке: 32 000 кг;
• Давление на рельс от каждой оси: 8 000 кг;
• Запас топлива: 700 л;
• Запас масла в системе: 120 л;
• Запас песка: 200 кг;
• Запас воды в системе охлаждения с котлом—подогревателем: 185 л;
• Наименьший радиус проходимых кривых: 50 м;
• Максимально достигнутая скорость: 76 км/ч;

Экипажная часть

Экипажная часть включает:

• главную раму,
• кузов,
• тележки с колёсными парами, буксами, рессорным подвешиванием, тормозной рычажной передачей.
• ударно-тяговые приборы (сцепка и поглощающий аппарат).

Рама тепловоза сварной конструкции состоит из двух хребтовых балок 8, скрепленных между собой промежуточными креплениями 3 и по концам — шкворневыми балками 13.

Средняя часть 1 рамы между шкворневыми балками с помощью боковых кронштейнов 6 связана с обносными угольниками 7. Нижние листы И перекрывают среднюю часть по всей длине. Такое сочетание элементов придает раме необходимую прочность и жесткость в вертикальной и горизонтальной плоскостях. Концевые части 5 рамы имеют каркас из угольников, покрытый сверху листами 9. По контуру обносных угольников рама тепловоза посредством сварки соединена с обвязочным угольником каркаса кузова. Наружная обшивка боковых стен приварена к нижним настильным листам средней части рамы и вместе с каркасом кузова воспринимает вертикальные нагрузки.

Для установки дизеля тягового генератора и распределительного редуктора на верхних поясах хребтовых балок предусмотрены накладки, опорные поверхности которых расположены в одной плоскости и обрабатываются на строгальном станке за один проход. Опорные поверхности накладок под установку дизеля и главного генератора пригоняются припиловкой и шабровкой с проверкой по линейке. При этом зазор между линейкой и обработанными поверхностями опор дизеля и генератора не должен превышать 0,2 мм.

Рама опирается на каждую тележку тремя опорами: центральной шаровой пятой и двумя боковыми скользунами (рис. 94). Обе пяты служат для передачи тягового усилия при движении тепловоза. Сферическая форма пяты обеспечивает подвижность тележки, что улучшает динамические качества тепловоза. Боковые скользуны воспринимают на себя примерно 30% от общей нагрузки на тележки и придают раме необходимую поперечную устойчивость.

Каждый скользун состоит из расположенной на кронштейне тележки подушки 3, по которой перемещается подпятник 5, армированный бронзовой шайбой 4, и плунжера 7 с пружиной 10 в направляющем стакане 8, укрепленном на раме. Пружина 10 имеет предварительное сжатие, что обеспечивает поперечную устойчивость рамы с кузовом и вместе с тем не препятствует наклонам тележки. Трущиеся поверхности боковых скользунов предохранены от попадания на них пыли, песка и воды чехлами 6.

Кузов тепловоза состоит из каркаса и наружной и внутренней обшивок с промежуточным слоем теплоизоляции из мипоры. Каркас сварной из профильной штампованной стали коробчатого и углового сечений и состоит из боковых и торцовых стен, связанных поверху крышей, а внизу — общим обносным угольником. Боковые стены имеют проемы для дверей и окон, а также для установки радиаторов холодильника. На торцовых стенах в кабинах машиниста установлены большие смотровые окна. В крыше над машинным отделением предусмотрен люк для установки дизеля и генератора внутрь кузова. Люк перекрывается съемной частью крыши, в которой находятся заборные отверстия для всасывающих коллекторов дизеля, вентиляционных каналов тягового генератора, отверстия для глушителей и люки вентиляции машинного помещения. С каждой стороны тепловоза, у кабин машиниста, имеется по одной входной двери с лестницами для входа в кузов. Боковые окна кабин машиниста выдвижные.

Тележка

Тележка тепловоза ТУ2
Тележка тепловоза состоит из сварной рамы 6, рессорного подвешивания, двух колесных пар 7 с роликовыми буксами 8 и ударно-тягового прибора 2. Каждая колесная пара тележки имеет привод от тягового электродвигателя 15. Тележки оборудованы односторонним колодочным тормозом на обе колесные пары, пневматическими песочницами под все четыре колеса, путеочистителем и двумя предохранительными цепями, предусмотренными для ограничения поворота тележки при сходе ее с рельсов.

Рама тележки сварная из листовой стали марки М16С толщиной 20мм. Она состоит из двух боковых листов, связанных между собой по концам междурамными листовыми креплениями и в середине шкворневой балкой коробчатого сечения. В шкворневой балке укреплен подпятник опорной пяты рамы кузова. К боковым листам приварены кронштейны для подушек скользунов рамы. К нижней кромке рамы укреплены брусья 19, которыми тележка ложится на рельсы в случае ее схода с рельсов. Для уравновешивания ударно-тягового прибора, установленного в передней части тележки, на заднем междурамном креплении установлены два противовеса.

Рессорное подвешивание экипажа служит для передачи веса тепловоза на колесные пары и смягчения ударов, испытываемых экипажем тепловоза при движении по неровностям пути. В каждой из четырех точек подвешивания тележки надбуксовые рессоры выполнены двойными и состоят из соединенных последовательно одной листовой рессоры и двух цилиндрических пружин. Листовая рессора 6 (рис. 97) своим хомутом лежит на корпусе буксы. Пружины 3 установлены между кронштейнами 4, укрепленными к боковым листам рамы, и шайбами 2, через которые пропущены подвески 5 с гайками 1 и 9, служащими для регулирования рессор. Нагрузка от рамы тележки через кронштейн 4 передается на пружины 3, шайбы 2, подвески 5, листовые рессоры и от них на буксы колесных пар. Листовые рессоры собраны из желобчатой листовой стали марки 55С2 сечением 100 X 13; они состоят из семи листов (в том числе трех коренных), связанных в средней части хомутом. Цилиндрические пружины изготовляются из прутка диаметром 30 мм из стали марки 55С2 с термообработкой до твердости НВ = =400..480. При правильно отрегулированном рессорном подвешивании тележек тепловоза зазор между кромкой выреза рамы и буксой должен быть не менее 30 мм.

Колесная пара.

Колёсная пара тепловоза ТУ2

Колесная пара состоит из оси 1, двух цельнокатаных колес 2, имеющих диаметр по кругу катания 900 мм и зубчатого колеса, состоящего из центра 3 и венца 4. Оси колесных пар изготовляются из осевых заготовок углеродистой стали марки ОС. Л. ГОСТ 4728—53. Материал осей, его химические и механические свойства должны соответствовать ГОСТ 3874—47. Ось имеет шейки под буксовые роликоподшипники, предподступичные и подступичные части, на которые напрессовываются колеса, участок под запрессовку центра зубчатого колеса и шейки моторно-осевых подшипников тягового электродвигателя. Зубчатое колесо состоит из литого стального центра и кованого венца из стали марки 40Х, посаженного на центр в горячем состоянии.

Буксы предназначены для передачи подрессоренного веса тепловоза на оси колесных пар и вместе с тем они воспринимают от колесных пар и передают на раму тележек тяговое или тормозное усилие при движении тепловоза. На тепловозе установлены буксы с двумя роликовыми подшипниками — однорядным с цилиндрическими роликами № 32320 (ГОСТ 294—54) и двухрядным сферическим № 3620 (ГОСТ 5721—54).Цилиндрический ролико­вый подшипник воспринимает только радиальную нагрузку, а сферический — радиальную и осевую.

Конструкция

Кузов тепловоза установлен на две двухосные тележки, у которых все оси ведущие. В передней и задней частях кузова расположена кабина машиниста, а в средней — машинное отделение. В кабинах находятся посты управления, на которых размещены приборы управления тепловозом и контроля за работой отдельных агрегатов. В машинном отделении размещены: дизель-генераторная установка (состоящая из дизеля 1Д12 и спаренного с ним через гибкую или пальцево-втулочную муфту главного генератора), компрессор Э400, холодильник с вентилятором и масляными и водяными радиаторами, высоковольтная камера, котёл-подогреватель, возбудитель, вспомогательный генератор.

• ТУ2-206, вид спереди
• Буфер и сцепка тепловоза
• ТУ2-243, вид сбоку

Основные агрегаты тепловоза

Интерьер

Кабина машиниста

• 
  Воспроизвести медиафайл

  Поездка в кабине ТУ2

• Кабина ТУ2
• Кабина ТУ2-129
• Кабина ТУ2-191

Машинное отделение

• Дизель тепловоза
• Дизель и холодильник тепловоза

Содержание

• 1 Конструкция
• 2 ТЕХНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ТЕПЛОВОЗА ТУ2
• 3 Дизель 3.1 Вспомогательное оборудование
• 3.2 Топливная система
• 3.3 Водяная система
• 3.4 Масляная система

Модификации

ТУ2К-078
Существует несколько модификаций тепловоза ТУ2 осуществлённых в депо :

1. В депо Засулаукс у ТУ2-244 была модернизирована выхлопная система, а на крыше был установлен маслосборник, после чего этот тепловоз стал именоваться ТУ2М-244.
2. На ДЖД в Кратово на ТУ2-078, ТУ2-129 были установлены новые кабины.
3. На Харьковской ДЖД был модернизирован ТУ2-125, на его базе был создан локомотив ТЭУ3-001.
4. На ТУ2-054 вместо ударно-упряжного прибора установлена винтовая сцепка.
5. ТУ2 м и ТУ2мк — модификации тепловоза уменьшенной массы и с капотным типом кузова, напоминающий по геометрическим параметрам кузов электростанции ЭСУ1.

• Воспроизвести медиафайл

  ТУ2-053 с пассажирским поездом на Иркутской ДЖД

• Воспроизвести медиафайл

  ТУ2-173 с пассажирским поездом на Ростовской ДЖД

Фотографии

• Варианты окраски тепловозов
• ТУ2-013 в Аникщяе
• ТУ2-038 в Донецке
• ТУ2-054 в Харькове
• ТУ2-066 в Заречном
• ТУ2-098 в Ужгороде
• ТУ2-126 в Новомосковске
• ТУ2-137 в Ровно
• ТУ2-144
• ТУ2-150
• ТУ2-167 в Санкт-Петербурге
• ТУ2-191 в Санкт-Петербурге. Проезд по петардам
• ТУ2-233 в Нижнем Новгороде
• ТУ2-241 в Новомосковске
• ТУ2-273

Тепловозы памятники

Эксплуатация:

• Азербайджан: Азербайджанские ж/д
• Армения: Южно-Кавказская ж/д
• Беларусь: Беларусская ж/д
• Грузия: Грузинская ж/д
• Казахстан: Казахские ж/д
• Латвия: ж/д Латвии
• Литва: Литовские ж/д
• Россия: Восточно-Сибирская ж/д, Горьковская ж/д, Дальневосточная ж/д, Забайкальская ж/д, Красноярская ж/д, Куйбышевская ж/д, Московская ж/д, Октябрьская ж/д, Приволжская ж/д, Свердловская ж/д, Северная ж/д, Северо-Кавказская ж/д, Южно-Уральская ж/д
• Таджикистан: Таджикистанская ж/д
• Узбекистан: Узбекская ж/д
• Украина: Донецкая ж/д, Львовская ж/д, Одесская ж/д, Приднепровская ж/д, Юго-западная ж/д, Южная ж/д
• Эстония: Эстонские ж/д

Устарел, массово списываются