Тепловоз ТЭМ9 — российский четырёхосный маневрово-вывозной тепловоз с электрической передачей переменно-постоянного тока и индивидуальным приводом колёсных пар. Выпускается Людиновским тепловозостроительным заводом (группа «Синара — Транспортные машины») с 2009 года и предназначен для маневровой и вывозной работы на путях ОАО «РЖД» и промышленных предприятий.
История создания и производство
Тепловоз ТЭМ9 разработан Людиновским тепловозостроительным заводом как современная замена маневровым тепловозам более старых серий — с новым дизель-генератором повышенной экономичности и экологичности, модульным принципом сборки узлов и микропроцессорной системой контроля, управления и диагностики вместо релейной автоматики. Модульная компоновка была рассчитана на упрощение технического обслуживания и ремонта локомотива в эксплуатации.
Серийный выпуск начался в 2009 году. В том же 2009 году был построен опытный тепловоз ТЭМ9КИ-0001 — модификация с изменённым составом оборудования; в 2012 году построен опытный гибридный тепловоз ТЭМ9Н-001, оснащённый накопителем энергии. Все тепловозы серии поставляются промышленным предприятиям чёрной и цветной металлургии, химической отрасли, энергетики и других отраслей, а также ОАО «РЖД».
По имеющимся данным, всего построено не менее 222 локомотивов серии, включая опытные ТЭМ9КИ и ТЭМ9Н — с нумерацией базовой серии ТЭМ9 в диапазоне от № 0002 до № 0228. Точная актуальная на сегодня цифра в открытых источниках не приводится.
Назначение: маневровая работа
Тепловоз ТЭМ9 предназначен для маневровой и вывозной работы на железных дорогах колеи 1520 мм ОАО «РЖД», а также на подъездных путях промышленных предприятий чёрной и цветной металлургии, химической отрасли, энергетики, строительной отрасли и промышленного железнодорожного транспорта. Локомотив приспособлен к управлению одним машинистом без помощника.
Тепловоз обладает повышенной манёвренностью и способен проходить кривые малого радиуса (минимальный радиус проходимой кривой — 50 м), что важно при работе на подъездных путях с плотной застройкой и стеснёнными условиями. Электрическая передача переменно-постоянного тока обеспечивает надёжность и ремонтопригодность машины по сравнению с гидропередачей, применявшейся на части маневровых тепловозов более старых серий.
Технические характеристики
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Род службы | Маневровый, маневрово-вывозной |
| Ширина колеи | 1520 мм |
| Осевая формула | 20—20 (4 сцепные оси) |
| Тип передачи | Электрическая, переменно-постоянного тока, индивидуальный привод колёсных пар |
| Номинальная мощность по дизель-генератору | 882 кВт (1200 л. с.) |
| Служебная масса тепловоза | 90 т |
| Статический прогиб рессорного подвешивания при служебной массе 90 т | 126 ± 2 мм |
| Конструкционная скорость | 100 км/ч (27,7 м/с) |
| Диаметр колеса по кругу катания | новое — 1050 мм, предельно изношенное — 980 мм |
| Минимальный радиус проходимой кривой | 50 м |
| Длина по осям автосцепок | 16 074 мм |
| Ширина по кронштейнам поручней | 3080 мм |
| Высота максимальная | не более 4460 мм |
| Запас топлива | 4600 кг |
| Запас песка | 1100 кг |
| Назначенный срок службы до списания | тепловоза (рамы и кузова) — 40 лет; дизеля — 20 лет; тягового агрегата и тяговых двигателей — 40 лет |
Дизель и передача
Силовая установка тепловоза — дизель-генератор ДГ-882Л УХЛ2, состоящий из дизеля 8ДМ-21ЭЛ2 (условное обозначение по ГОСТ 10150 — 8ЧН21/21) и тягового агрегата А724У2/АТТ-882 УХЛ2, смонтированных на общей поддизельной раме и соединённых муфтой. Дизель — четырёхтактный, восьмицилиндровый, V-образный, с газотурбинным наддувом и промежуточным охлаждением наддувочного воздуха.
Тяговый агрегат А724У2/АТТ-882 УХЛ2 объединяет тяговый синхронный генератор и стартер-генератор постоянного тока в одном корпусе. Мощность на клеммах генератора — 880—882 кВт, частота вращения 1500 об/мин, наибольший выпрямленный ток в продолжительном режиме — 3600 А, КПД (без учёта потерь на вентиляцию) — 94,5—96,0 %.
На тепловозе установлены тяговые электродвигатели постоянного тока ЭД-133А УХЛ1 (либо взаимозаменяемые ЭДУ-133ПЧ УХЛ1, ЭДУ-133П УХЛ1, СТК-405 УХЛ1) — по одному на каждую из четырёх осей, четырёхполюсные, последовательного возбуждения, с независимой вентиляцией. Номинальная мощность на валу двигателя — 172 кВт, номинальный момент — 6592 Н·м, частота вращения — 250/2320 об/мин (в зависимости от ступени ослабления поля), КПД — 84,7 %. Для регулирования тяговых двигателей предусмотрены две ступени ослабления поля — 59 % и 35 %.
Источник сжатого воздуха — компрессорный агрегат винтового типа АКВ 5,25/1 П У2 производства ООО «Челябинский компрессорный завод» либо взаимозаменяемый АКВ-5,25/1 У2 производства ООО «Винтовые машины». Ресурс компрессора и его редуктора до замены подшипников — 40 000 моточасов.
| Параметр дизеля 8ДМ-21ЭЛ2 | Значение |
|---|---|
| Полная мощность дизеля (при нормальных внешних условиях) | 930 кВт (1265 л. с.) |
| Мощность дизель-генератора на клеммах выпрямительной установки | 882 кВт (1200 л. с.) |
| Частота вращения коленвала при полной мощности | 1500 об/мин |
| Минимальная частота вращения на холостом ходу | от 520 до 540 об/мин |
| Удельный расход топлива на режиме полной мощности | не более 219 г/(кВт·ч) [161 г/(л. с.·ч)] |
| Расход топлива на холостом ходу | не более 6,0 кг/ч |
| Ресурс дизеля до первой переборки | не менее 22 000 ч |
| Ресурс дизеля до капитального ремонта | 70 000 ч |
Конструкция и устройство
Тепловоз ТЭМ9 — односекционный четырёхосный локомотив с одной кабиной машиниста, расположенной по центру рамы. В кузове машинного отделения размещены дизель-генератор с тяговым агрегатом, винтовой компрессорный агрегат с электродвигателем, центробежный вентилятор охлаждения тяговых электродвигателей и другое вспомогательное оборудование. Во вспомогательном кузове находится высоковольтная камера с электроаппаратурой управления и биотуалет; на нём же установлены радиостанция и кондиционер.
Кабина машиниста имеет сварную металлоконструкцию из прокатных и гнутых профилей, обшитую снаружи стальными листами, и выполнена в соответствии с действующими требованиями по безопасности, эргономике и условиям труда. На передней и задней стенках кабины расположены двери для входа и выхода; изнутри на передней стенке установлены штурвал ручного тормоза, шкаф для одежды, холодильник для еды и шкаф с электроавтоматами, на средней двери предусмотрено сиденье для машиниста-инструктора. В кабине установлены основной и вспомогательный пульты управления — по умолчанию активен основной пульт, что позволяет вести управление тепловозом при движении в разных направлениях без разворота локомотива.
Для создания комфортных условий работы локомотивной бригады кабина оборудована кондиционером, который размещается на вспомогательном кузове высоковольтной камеры; раздача воздуха выполнена через потолочные панели кабины с регулируемыми рукоятками. Тормозная система — пневматический автоматический тормоз (кран машиниста поездной усл. № 395М-3-01, воздухораспределитель усл. № 483А-03) и пневматический прямодействующий локомотивный тормоз (кран вспомогательный усл. № 254-2), а также механический ручной тормоз на две оси.
Ремонт ТЭМ9: особенности обслуживания
Техническое обслуживание и текущие ремонты тепловоза проводятся по следующей периодичности: техническое обслуживание ТО-1 — при смене локомотивных бригад; техническое обслуживание ТО — каждые 240 ч; текущий ремонт ТР-1 — каждые 182,5 эксплуатационных суток (6 месяцев); текущий ремонт ТР-2, совмещаемый с первой переборкой дизеля, — каждые 1095 эксплуатационных суток (3 года); заводской ремонт — каждые 3650 календарных суток (10 лет). Допускается отклонение от установленных межремонтных периодов в пределах ±10 %.
Техническое обслуживание ТО-1 и ТО включает минимальный объём работ для поддержания работоспособности и чистоты тепловоза, смазки трущихся частей и контроля ходовых частей, сигнализации и систем управления. Текущие ремонты ТР-1 и ТР-2 предусматривают ревизии, замену и восстановление отдельных узлов, испытания и регулировки, гарантирующие работоспособность тепловоза между соответствующими видами ремонта. Заводской ремонт предполагает полную разборку и освидетельствование всех частей оборудования с заменой негодных и восстановлением изношенных деталей и выполняется специализированными ремонтными предприятиями по отдельной технической документации.
Модульная компоновка основных узлов — дизель-генератора, тягового агрегата, компрессорного агрегата — упрощает их снятие и замену при ремонте по сравнению с более старыми маневровыми сериями. Все работы, проводимые при ТО-0, ТО-1, ТО-2, ТО-3 по дизель-генератору, принимаются инспекторами локомотивов депо.
Эксплуатация
Тепловозы ТЭМ9 эксплуатируются с 2009 года и поставляются как ОАО «РЖД», так и промышленным предприятиям чёрной и цветной металлургии, химической отрасли, энергетики и других отраслей — то есть значительная часть парка работает вне сети РЖД, на подъездных путях предприятий. Локомотив рассчитан на работу в условиях умеренного климата (исполнение У, категория 1 по ГОСТ 15150) при температуре окружающего воздуха от −50 до +45 °C.
Помимо базовой серии ТЭМ9 выпускались опытные модификации: гибридный тепловоз ТЭМ9Н с накопителем энергии и тепловоз ТЭМ9КИ с изменённым составом оборудования — каждая построена в единственном экземпляре.
