Тепловоз 2ТЭ25КМ — двухсекционный магистральный грузовой тепловоз с электрической передачей переменно-постоянного тока, выпускаемый Брянским машиностроительным заводом (БМЗ). Тепловоз создан как модернизация серии 2ТЭ25А «Витязь» с переходом на более простые и ремонтопригодные тяговые электродвигатели постоянного тока последовательного возбуждения вместо асинхронных.
История создания
Серийный выпуск 2ТЭ25КМ на Брянском машиностроительном заводе начат в 2015 году. Тепловоз спроектирован на основе наработок по локомотивам 2ТЭ25А «Витязь» (первый собственный тепловоз БМЗ, с асинхронным тяговым приводом) и 2ТЭ25К «Пересвет», сильно унифицирован с 2ТЭ116У. Главное отличие новой машины от 2ТЭ25А — отказ от асинхронного тягового привода в пользу коллекторных тяговых электродвигателей постоянного тока с последовательным возбуждением, что упростило конструкцию и ремонт тепловоза в условиях депо, привычных к обслуживанию тяговых машин постоянного тока.
При проектировании и производстве тепловоза учитывалась задача импортозамещения — максимально использованы комплектующие российского производства, достигнут показатель локализации около 90%. Тепловоз запущен в серийное производство и поставляется ОАО «РЖД» для эксплуатации в грузовом движении.
Назначение
Тепловоз 2ТЭ25КМ предназначен для магистрального грузового движения на неэлектрифицированных участках сети РЖД. Тяговое и вспомогательное электрооборудование применено в электрическом приводе переменно-постоянного тока тепловоза мощностью 2650 кВт по дизелю.
Технические характеристики
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Завод-изготовитель | Брянский машиностроительный завод (БМЗ) |
| Род службы | Магистральный грузовой |
| Число секций | 2 |
| Осевая формула | 2(3о–3о), 6 сцепных осей на секцию |
| Передача | Электрическая переменно-постоянного тока с поосным регулированием силы тяги |
| Мощность тепловоза по дизелю (полная) | 2 × 2650 кВт (2 × 3604 л.с.) |
| Служебная масса (при 2/3 запаса топлива и песка) | 2 × 144 т ± 3% |
| Статическая нагрузка от колёсной пары на рельсы | 235,4 кН (24,0 тс) ± 3% |
| Касательная сила тяги при трогании с места, максимальная | 2 × 419,4 кН (2 × 42,77 тс) |
| Касательная сила тяги длительного режима | 2 × 323,6 кН (2 × 33 тс) |
| Конструкционная скорость | 100 км/ч |
| Скорость длительного режима | 23,6 км/ч |
| Тяговый электродвигатель | Постоянного тока, последовательное возбуждение |
| Номинальная мощность тяговой выпрямительной установки | 3600 кВт |
| Ширина колеи | 1520 мм |
| Минимальный радиус проходимой кривой (одиночный тепловоз, до 10 км/ч) | 125 м |
| Длина тормозного пути при экстренном торможении с конструкционной скорости, не более | 830 м |
| Габарит по ГОСТ 9238 | 1-Т |
| Высота оси автосцепки от головки рельса | 1060 ± 20 мм |
| Длина секции по осям автосцепок, не более | 20 000 мм |
| Наибольшая ширина | 3120 мм |
| Высота от головки рельса по кузову | 5005 мм |
| Расстояние между осями шкворней тележек | 10 500 мм |
| База тележки | 3700 мм |
| Диаметр колёс по кругу катания | 1050 мм |
| Тип тележки | 3-осная, бесчелюстная, рессорное подвешивание индивидуальное двухступенчатое с гидродемпферами |
| Подвешивание тяговых двигателей | Опорно-осевое |
| Тяговый редуктор | Односторонний, одноступенчатый, цилиндрический, передаточное отношение 4,41 |
| Запас топлива | 2 × 7000 кг |
| Запас песка | 2 × 1520 кг |
| Напряжение бортовой сети, цепей управления и освещения | 110 В |
Устройство и общая компоновка
2ТЭ25КМ выполнен по традиционной для магистральных тепловозов схеме: две секции с кузовом вагонного типа, дизель-генераторная установка, электрическая передача переменно-постоянного тока и унифицированный комплекс тормозного пневматического и электропневматического оборудования.
Управление тепловозом осуществляет многофункциональная микропроцессорная система управления с поосным регулированием касательной силы тяги (МПСУ-ТП). Система регулирует режимы работы основного и вспомогательного оборудования, управляет тепловозом в зависимости от условий движения поезда, обеспечивает работу по системе многих единиц и ведёт бортовую диагностику узлов и агрегатов. В состав МПСУ-ТП входят устройство обработки информации (УОИ), дисплейный модуль, контроллер машиниста 1 KRD 40, датчики давления, температуры, напряжения и тока.
Дизель и система охлаждения
На тепловозе устанавливается один из трёх вариантов дизель-генератора: базовый 18-9ДГ, 18-9ДГ-02 (с электронной системой управления подачей топлива серии «Pegasos MVC 01-20/24» фирмы HEINZMANN и электроуправляемыми насосными блоками фирмы BOSCH) или 18-9ДГ-04 (та же электронная система управления подачей топлива и насосные блоки BOSCH, дополненные турбокомпрессором фирмы ABB типа TPS61-R35) — производства Коломенского завода, мощностью 2650 кВт (3600 л.с.) на секцию, в составе дизельного двигателя 16ЧН26/26 и тягового синхронного генератора ГС-501АУ2, ГСТ-2800-1000У2 или ГТСН-2800 с независимым возбуждением. Генератор имеет две статорные обмотки, соединённые звездой и сдвинутые друг относительно друга на 30 электрических градусов, с нулевым выводом звезды; ротор соединяется с валом дизеля через пластинчатую муфту. На режиме полной мощности максимальное давление сгорания — не более 14,0 МПа, температура выпускных газов на входе в турбокомпрессор — не более 630 °C, на выходе из цилиндра — не более 620 °C. В каждой секции тепловоза размещён топливный бак ёмкостью 7000 литров.
Охлаждение теплоносителей дизеля обеспечивают асинхронные электродвигатели типа РДМ180LB6, получающие питание от главного генератора с частотой вращения, пропорциональной оборотам коленчатого вала дизеля (то есть зависящей от позиции контроллера). Отдельный одноступенчатый осевой вентилятор, установленный на приводе распределительного вала дизеля, охлаждает тяговый генератор — максимальная частота вращения его ротора составляет 5620 об/мин.
Генератор и компрессор
Электрическая энергия от тягового синхронного генератора преобразуется в постоянный ток тяговой выпрямительной установкой — тиристорным управляемым выпрямительным модулем М-ТПП-3600М-1-У2 номинальной мощностью 3600 кВт. Модуль состоит из шести автономных управляемых трёхфазных выпрямителей с развязывающими диодами: каждая из двух звёзд генератора подключена к трём выпрямителям, каждый из которых питает свой тяговый электродвигатель.
Запуск дизеля и питание бортовой сети обеспечивает стартер-генератор 5СГ У2 (или 5ПСГМ У2) — в генераторном режиме с независимым возбуждением, в стартерном режиме с последовательным. Привод компрессора выполнен на электродвигателе ДПТ-37 (или 2П2КМ) УХЛ2. Обдув пуско-тормозных резисторов обеспечивает электродвигатель постоянного тока последовательного возбуждения 4ПНЖ2008 УХЛ2, а охлаждение тяговых электродвигателей — два асинхронных электродвигателя РДМ225Г6 (или 4АЖм225М6).
Тележка тепловоза 2ТЭ25КМ
Тяговый электродвигатель — коллекторная машина постоянного тока с последовательным возбуждением, четырёхполюсная, с принудительной вентиляцией от центробежного вентилятора (один вентилятор на три тяговых двигателя); охлаждающий воздух подаётся со стороны коллектора и продувается вдоль машины. В конструкции якоря предусмотрена переходная втулка, позволяющая заменять вал без замены обмотки — решение, упрощающее ремонт в условиях депо.
Отличия от базового 2ТЭ25А «Витязь»
Главное конструктивное отличие 2ТЭ25КМ от предшественника 2ТЭ25А «Витязь» — тяговый привод. На 2ТЭ25А применялись асинхронные тяговые электродвигатели, тогда как 2ТЭ25КМ вернулся к коллекторным тяговым электродвигателям постоянного тока с последовательным возбуждением. Такое решение упростило ремонт и техническое обслуживание тепловоза в депо, исторически ориентированных на тяговые машины постоянного тока, ценой отказа от части преимуществ асинхронного привода (в частности, более простой реализации автоматической защиты от боксования).
Эксплуатация
Тепловоз 2ТЭ25КМ поставляется ОАО «РЖД» и эксплуатируется в грузовом движении на неэлектрифицированных направлениях сети, пополняя парк современных магистральных тепловозов наряду с сериями 2ТЭ116У и 2ТЭ25А. В опытных поездках подтверждена способность 2ТЭ25КМ водить составы полной массой до 6400 тонн — примерно на 20% больше, чем у основного магистрального тепловоза 2ТЭ10. Тепловозы этой серии эксплуатируются, в частности, на Северо-Кавказской, Южно-Уральской и Приволжской железных дорогах.
