Введение
Глава1. Воспоминания о Л. С. Лебедянском
1.1. Биография
1.2. Воспоминания
1.2.1. Детство
1.2.2. Становление
1.2.3. Война
1.2.4. Послевоенные годы
Глава 2. История развития паровозостроения
Глава 3. Классификация паровозов
Глава 4. Основные серии паровозов по роду службы
4.1. Грузовые паровозы
4.2. Пассажирские паровозы
4.3. Узкоколейные паровозы
Глава 5. Устройство и принцип работы
Глава 6. Устройство паровоза Л
6.1. Экипаж
6.2. Буксы
6.3. Паровая машина
6.4. Пневматическое оборудование
6.5. Электрооборудование и системы безопасности
6.6. Система смазки паровоза
6.7. Тендер паровоза
Глава 7. Приемка паровоза, подготовка к поездке и управление поездом
7.1. Приемка паровоза
7.2. Управление поездом
Список литературы
Текст
                    ЛЕГЕНДЫ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ
Паровоз Л
Городец
«Вектор»
2021


УДК 629.423 ББК 39.232 ЛЗЗ ДЭЗ ЛЕГЕНДЫ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ. Паровоз Л Авторы: Н.Ю. Богомолов, С.А. Заболотский, А.С. Кальницкий, Д.В. Крушинский, К.Д. Лебедянский, А.Г. Партасюк, А.С. Пегушин, В.Б. Петров, А.А. Романов, Н.В. Рыжанов, СВ. Федосенко. Под редакцией Д.В. Пегова. ЛЗЗ Легенды железных дорог. Паровоз Л / Д.В. Крушинский, В.Б. Петров и др. под редакцией Д.В. Пегова - Санкт-Петербург: ООО «Вектор, 2021. -140 с.: ил. ISBN 978-5-6046519-8-8 ISBN 978-5-6046519-8-8 УДК 629.423 ББК 39.232 (с) Оформление ООО «Вектор». 2021 год scan: The Stainless Steel Cat
ЛЕГЕНДЫ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ * Паровоз Л Введение Уважаемые читатели, любители железных дорог и техники, мы начинаем новую се- рию книг под названием «Легенды железных дорог». Первой в данной серии стала книга «Паровоз Л». В данном произведении мы расскажем вам историю создания легендарного паровоза, поделимся с вами историей семьи Главного Конструктора паровоза серии Л, а также расска- жем вам в общих чертах о принципе работы и устройстве паровоза, истории паровозов в мире и России и немного об основных отличиях паровоза серии Л от своих предшественни- ков и последователей по отношению к другим паровозам. Паровоз серии Л разработан в конце Второй мировой войны под руководством кон- структора Льва Сергеевича Лебедянского и академика Сергея Петровича Сыромятникова. Он проектировался для обеспечения нужд реэвакуации страны и считался одним из лучших грузовых паровозов Советского Союза. По имеющимся данным, за годы производства было построено 4200 паровозов серии Л. За разработку нового грузового паровоза инженеры Л. С. Лебедянский, Г. А. Жилин, В. К. Чистов, Д. В. Львов, В. Д. Уткин и В. Д. Дьяков были удостоены в 1947 году звания лауреатов Сталинской премии. Постановлением Совета Министров СССР от 14 января 1947 года паровозу было присвое- но обозначение серии Л по фамилии главного конструктора Л. С. Лебедянского, при этом вы- пущенные ранее паровозы серии П (№ 0001—0078 и № 1001) также получили обозначение Л.
ЛЕГЕНДЫ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ • Паровоз Л Глава 1. Воспоминания о Л. С. Лебедянском 1.1. Биография Рис. 1.1. - Лебедянский Л. С. Лев Сергеевич Лебедянский (1898—1968) — советский инженер-локомотивострои- тель. Под его руководством и с его участием были созданы различные типы паровозов, те- пловозов и газотурбовозов. Создатель паровоза серии Л. Родился 11 (24 октября) 1898 года в Воронеже. Окончил реальное училище в городе Великие Луки (Псковская губерния) (1908—1912). В 1921 году окончил Петроградский поли- технический институт по специальности «инженер-механик». В феврале 1922 года пришёл работать на КПЗ имени В. В. Куйбышева, на котором трудился до выхода на пенсию. Начинал работу инженером-конструктором по паровозостроению, участвовал в про- ектировании и постройке паровоза серии СУ, паровоза первой советской серии. С апреля 1927-го по апрель 1929 года работал помощником начальника паровозосборочного цеха. В мае 1929-го был назначен заместителем заведующего паровозным бюро. С 1928-го по 1929 год параллельно с работой он преподавал высшую математику и со- противление материалов в вечернем рабочем техникуме при Коломзаводе (ныне Коломен- ский политехнический колледж). С 1928-го по 1930 год руководил дипломным проектиро- ванием в МИИТе. С 1932-го по 1936 год был преподавателем промышленности при защите дипломных проектов в МВТУ имени Н. Э. Баумана и руководителем дипломного проектиро- вания на Коломенском заводе. С основанием в 1930 г. Центрального локомотиво-проектного бюро (ЦЛПБ) Л. С. Ле- бедянский был назначен начальником паровозного сектора, затем работал заместителем и главным инженером Локомотивопроекта. В 1935 году после реформирования ЦЛПБ Лев Сергеевич был назначен заместителем главного конструктора по локомотивостроению. С мая 1939 года по ноябрь 1941-го — главный конструктор по локомотивостроению Коло- менского завода, а с ноября 1941-го по февраль 1942 года — главный конструктор Завода N 38 Наркомата танковой промышленности СССР (Коломенский завод в эвакуации в городе 4
Глава 1. Воспоминания о Л. С. Лебедянском ЛЕГЕНДЫ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ * Паровоз Л Кирове), с февраля 1942-го по июнь 1963 года — бессменный главный конструктор Коло- менского завода. Под руководством или при непосредственном участии Л. С. Лебедянского были созда- ны паровозы серий ФД, ИС, 5П, 9П, Эр, 2-3-2К, Л, ОР23, П34, П36, П38, тендер-конденсатор ПИ к паровозу серии С019, бустер, теплопаровоз серии ТП1-1 (1939 г.), тепловозы серий ТЭ50, ТЭП60, ТГП50, газотурбовозы Г1 и ГП1. Во время Великой Отечественной войны (1941—1945 годы) был одним из руководителей работы по восстановлению Коломенского завода, выпуску оборонной продукции, разработке оборудования для черной металлургии, проектированию и постройке паровозов серии Эр. 27 декабря 1945 года СНК СССР присвоил Лебедянскому высокое звание в железнодо- рожном транспорте — генерал-директор тяги II ранга. В июне 1947 года Лебедянскому и группе других конструкторов за создание паровоза серии Л была присвоена Государствен- ная премия И степени. В 1947 году коллектив инженеров, руководимый Лебедянским, приступил к созданию нового пассажирского паровоза, который впоследствии получил обозначение П36. Этот па- ровоз стал достойным завершением эпохи паровозов в истории железных дорог России и СССР. П36-0251 стал последним пассажирским паровозом, построенным в СССР. В 1948 году под его руководством был спроектирован и построен грузовой сочленен- ный паровоз серии П34 (1-3-0+0-3-1). В 1954-м — самый мощный в стране сочлененный гру- зовой П38 (1-4+4-2). В 1955 году Лебедянский начал работать над созданием тепловозов, которые долж- ны были сменить паровозы. 29 июня 1956 года Лев Лебедянский открыл торжественный митинг, посвященный одновременно выпуску Коломенским заводом последнего паровоза (П36-0251) и первого тепловоза (ТЭЗ-1001). Оба локомотива были созданы под руководством Льва Сергеевича. Между 1950 и 1960 годами Лебедянский активно работал над проектированием тепло- возов. За это время им было спроектировано три опытных тепловоза, один из них пошёл в серию. В то же время главным направлением деятельности Лебедянского после Великой Отечественной войны стало создание газотурбовозов. Первый газотурбовоз, получивший обозначение Г1-01 прошёл обкатку 24 декабря 1959 года. После длительных испытаний, продемонстрировавших хорошие качества нового ло- комотива, Г1-01 был отправлен в локомотивное депо Кочетовка (станция Кочетовка) ЮВЖД для нормальной эксплуатации. 30 января 1968 года бывший главный конструктор умер. 1.2. Воспоминания Воспоминаниями о своем деде поделился его внук Константин Лебедянский. Краткие сведения о Константине Лебедянском. Образование: • окончил Первый Московский ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени Медицинский институт им. И.М. Сеченова; • окончил Балтийскую педагогическую академию; • имеет учёную степень доктора психологии в Оксфордской образовательной сети. Заслуги: • член научного сообщества «Балтийская педагогическая академия» (общественная ор- ганизация учёных); • член «Гильдии российских психологов и психотерапевтов ИПП»; • награждён Дипломом I степени Межправительственного высшего учёного совета на конференции в Италии; • автор учебника по саморазвитию. • доктор психологии, психотерапевт. 5
ЛЕГЕНДЫ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ • Паровоз Л Глава 1. Воспоминания о Л. С. Лебедянском 1.2.1. Детство «Мой дед Лев Сергеевич Лебедянский родился в 1898 г. в Воронеже, в семье препода- вателя гимназии. Достоверно неизвестно, что произошло с его матерью, известно только, что отец его воспитывал один. Сергей Николаевич Лебедянский, его отец, мой прадед, был сыном дьякона и по праву рождения должен был также стать священником, его будущее было предопределено. И действительно, он окончил Казанскую духовную академию со сте- пенью «кандидат богословия». Но, видимо, у него не было особой склонности к стезе свя- щеннослужителя, и его карьера продвигалась в сторону более светских занятий: через два года после выпуска он стал помощником инспектора Воронежской духовной семинарии, а потом преподавателем гражданской истории. С 1900 года Сергей Николаевич был уже ин- спектором народных училищ в Воронежской, а затем в Пензенской губернии. О нем также известно, что он был действительным членом Воронежской ученой архивной комиссии и писал статьи по школьно-педагогическим вопросам за подписью «Земляк» в газету «Воро- нежский телеграф». Сергей Николаевич не чурался и общественной работы. Так, в 1906 году он принимал активное участие в организации продовольственных столовых для бедноты в Пензенской губернии, где он жил тогда. Это была порода людей, которые изменяли жизнь под себя. Казалось бы, общество раз- делено на сословия, жизнь предопределена с рождения. Если родился в семье священника — значит, быть и тебе священником. Но нет, Сергей Николаевич смог найти для себя место, не устраивая бунта, не взрывая основ. Полагаю, что отхождение отца от духовной карьеры спасло Льва Сергеевича от репрессий, которым подвергались в советское время дети свя- щенников. Видимо, стремление к наукам передалось сыну, и по окончании Воронежской гимна- зии Лев Сергеевич поступил в Великолукское реальное училище. Он рано повзрослел, как многие его сверстники, и это был уже его самостоятельный шаг, он уже тогда решил быть инженером. В 1918 году, в возрасте 20 лет, Лев Сергеевич прибыл в Петроград с намерением учиться в Политехническом институте. Правила приема в высшие учебные заведения до революции были довольно жесткие: нужно было сдавать вступительные экзамены, собирать рекомендации. Но как раз в 1918 году вышел декрет о новых правилах приема в вузы, по которым рабочие могли поступать туда без экзаменов. Стояла задача сформировать новую интеллигенцию, соответствующую новой идеологии. Многие выходцы из рабочих и крестьянских семей отправились, как и Лев Сергее- вич, в города. Но у большинства из них уровень подготовки был недостаточным — в основном церковно-приходская школа, они не могли учиться в институте. Да и время было тяжелое. Только что отгремела революция. Повсюду разруха, террор, голод, эпидемии, печаль- но знаменитая «испанка». Страна раздираема Гражданской войной. Идут боевые действия против белой армии и Антанты. Новая власть один за другим издает декреты, которые от- меняют старые порядки и учреждают новые: «Об отмене частной собственности», «Об унич- тожении сословий и гражданских чинов», «Об отмене права пользоваться сбережениями», «Об уничтожении права наследования» ... Создавалось какое-то подобие самоуправления в виде комитетов бедноты. Люди продавали личные вещи, пытались выменять хоть немного еды, но делали это исподтишка, потому что свободная торговля была запрещена. Объявле- на трудовая повинность: людей выводили на рытьё окопов, уборку улиц... Петроградский Политехнический институт императора Петра Великого, который толь- ко что переименовали в Первый Политехнический институт, переживал самые тяжелые годы. Очень много преподавателей уехали за границу. Среди тех, которые остались, проводи- лись чистки, старый профессорский состав распускали. Те преподаватели, которые остались, с трудом находили средства на жизнь. Высока была смертность среди преподавателей и сту- дентов. В одном из помещений института во время Первой мировой войны был госпиталь. В 1919 году войска Юденича вплотную подступили к Петрограду, и все студенты Политеха были мобилизованы. Сам институт был окружен кольцом окопов. Фактически работа института была приостановлена, занятия велись нерегулярно. Ауди- 6
Глава 1. Воспоминания о Л. С. Лебедянском ЛЕГЕНДЫ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ • Паровоз Л тории не отапливались или отапливались «буржуйками», часто в них было по 1-2 студента, да и всего в институте в 1919 году было не более 500 студентов. Но несмотря на это, институт жил и развивался, в нем организовывались новые факультеты. Кстати, в то время в институте преподавал А.Ф. Иоффе, начинал свою работу будущий нобелевский лауреат П.Л. Капица. В это время Лев Сергеевич снимал комнату, подрабатывал кочегаром на железной дороге и посещал редкие и нерегулярные занятия. Работа кочегара — невероятно тяжелый и одноо- бразный процесс. Я представляю себе мускулистого молодого человека, черного от сажи, кото- рый беспрестанно бросает в топку уголь. Такая адская монотонная работа была нужна, чтобы паровоз не прекращал движение. И вот такой работой занимался мой дед, зарабатывая себе на жизнь. По характеру он был рациональный, прагматичный. Не случайно он выбрал для себя профессию инженера. Вот эти качества деда: целеустремленность, которая была его чертой смолоду, движение к цели, несмотря на тяжелые условия жизни, - всегда восхищали меня. Он и впоследствии жил работой, дневал и ночевал на заводе, весь отдавался своему делу. Неизвестно, хотел ли Лев Сергеевич быть именно инженером железнодорожного транспорта. Видимо, сама жизнь подтолкнула его к этому. В то время железнодорожная сеть не была развита, основной магистралью в регионе была Балтийская железная доро- га, возникшая в результате перестройки первой в России железной дороги, соединявшей Санкт-Петербург и Царское Село. Ощущалась острая необходимость развития железнодо- рожного транспорта, да и личные впечатления не могли не повлиять на молодого человека. Так или иначе, выбор был сделан'в пользу электромеханического факультета. Как молодой железнодорожник относился к революции? Не сохранилось достоверных данных на этот счет. Факт тот, что он воспользовался открывшимися возможностями, ведь если бы не произошла революция, поступить в Политехнический институт было бы суще- ственно тяжелее. В1920 году жизнь стала налаживаться. Вышел декрет Совета народных комиссаров «О рабочих факультетах», на заводах стали организовываться рабфаки, которые восполняли пробелы в образовании будущих студентов. Учеба на рабфаках приравнивалась к работе на производстве, студенты получали стипендию. В Политехническом институте тоже был организован рабфак. Но Лев Сергеевич не был малообразованным: он окончил гимназию и реальное училище и был вполне готов к институтской программе. Вероятнее всего, он про- шел ускоренное обучение и получил диплом в рамках «срочного выпуска», организованно- го для подготовки инженеров-специалистов, так как страна остро нуждалась в инженерах, а старые инженерные кадры считались «неблагонадежными». О важности этого мероприя- тия говорит тот факт, что студенты и преподаватели «срочного выпуска» получали красно- армейский паек. Подробности учебы деда до нас не дошли, известно только, что в 1921 году Лев Сергеевич уже получил специальность «инженер-механик», а в 1922 году стал конструк- тором на Коломенском паровозостроительном заводе (ныне Коломенский тепловозострои- тельный завод им. В.В. Куйбышева), где и проработал до выхода на пенсию в 1963 г. Биография моего деда — это биография новой советской интеллигенции и советской инженерной школы, в которой воплотилось всё лучшее, что было в Советском Союзе. Она родилась ровно в тот момент, когда Лев Сергеевич приехал получать высшее образование — в 1918 году. Поднявшись на волне революции, она не была идеологически заряжена, а занималась своим конкретным делом: станками, дорогами, паровозами. Но об этом в следу- ющей истории. 1.2.2. Становление Отец рассказывал, что дома, на стене, висела белая ковбойская шляпа, которой он очень гордился. Откуда в квартире советского инженера этот предмет? Ее даже некуда было надеть. За этой семейной реликвией стояла история, послужившая толчком к самому пло- дотворному этапу жизни деда. Пока Лев Сергеевич трудился на Коломзаводе (Коломенский паровозостроительный 7
ЛЕГЕНДЫ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ • Паровоз Л Глава 1. Воспоминания о Л. С. Лебедянском завод, КПЗ), страна встала на путь индустриализации. Нужно было создавать промышлен- ность, и в стране всячески поощрялся инженерный труд. На заводах работало много немец- ких и американских инженеров, но и советская инженерная школа уже вовсю заявляла о себе. Возник новый герой: советский инженер, выходец из народной среды, свой для рабо- чих, демократичный, доброжелательный и стремящийся к техническому прорыву. В инженерной среде были популярны американские идеи технического прогресса, конвейера, механизации ручного труда. Кроме того, Северо-Американские Соединенные Штаты опережали другие страны по промышленному росту. Именно там хотелось посмо- треть на развитие технологий, перенять практический опыт. Тогда техническая помощь из Америки поступала в самых разных видах: не только американские инженеры, но и книги, тракторы, договоры технической помощи. В рамках такой помощи Генри Форд, король автомобилей и отец конвейера, пригласил советских ра- бочих и инженеров пройти практику на его заводах. К тому времени Лев Сергеевич прочно вошел в когорту советских инженеров нового образца, выходцев из рабочей среды. В конце 20-х гг. он был помощником начальника па- ровозосборочного цеха, потом его назначили заместителем заведующего паровозным бюро. Кроме работы на заводе, он преподавал высшую математику и сопромат в вечернем рабо- чем техникуме, руководил дипломными проектами в Московском институте инженеров транспорта (ныне Российский университет транспорта), преподавал в МВТУ им. Н.Э. Баума- на и руководил дипломным проектированием на своем заводе. И когда стали формировать- ся советские научно-технические группы для поездки в Америку по приглашению Генри Форда, он попал в одну из них. Поездка в Америку — это само по себе было приключение: нужно было проехать через всю Европу, чтобы сесть на пароход. Но кроме того, это была возможность увидеть жизнь, устроенную совершенно по-другому. Отец говорил, что дед мало рассказывал об Америке: жизнь приучила его к осторожности, особенно в отношении той поездки. Но Лев Сергеевич неизменно сдержанно восхищался Америкой, техническим прогрессом, который увидел там, а также доброжелательностью и открытостью американцев. При этом сами американ- цы не любили машины и считали, что они виноваты в кризисе: из-за них рабочие лишают- ся заработка. В Америке всё было другое: пейзаж, большие города и маленькие селения, отличные хайвеи, которые их соединяли, небоскребы, мотели. В производстве тоже всё было по-друго- му, другой уклад, другое отношение к работе. Льву Сергеевичу, как человеку практическому, очень импонировал американский рационализм. Дед увидел много технических решений, которые можно было воплотить на родине. Он был поражен организацией производства и качеством дорог, говорил, что видел одну плохую дорогу: ту, на которой испытывали фор- довские автомобили. Он посетил автомобильные и паровозные заводы, увидел в действии конвейер. Америка дала деду массу новых идей и мощный толчок, который привел к куль- минации его жизни. По возвращении из Америки он окунулся в работу. В 1930 году в Советском Союзе была задача построить самый мощный паровоз, какой только был возможен. На территории завода было создано Центральное локомотивопроект- ное бюро (ЦЛБП), и Лев Сергеевич стал в нём начальником паровозного сектора. Этому бюро и было поручено создать новый паровоз. Работа началась в мае 1931 года, а в августе проект был закончен, и чертежи нового паровоза были переданы на Луганский завод. Новый паровоз был создан в неслыханно короткие сроки — за 100 рабочих дней, а в конце октября 1931 года первый паровоз серии 1-5-1 был построен. Его назвали ФД20 (в честь Феликса Дзержинского). Этот паровоз был главным делом жизни деда, воплощением решений, к которым его подтолкнула поездка в Америку, и его собственных идей. Это был не только новый для Рос- сии тип паровоза, в нем было применено и огромное количество более мелких новшеств и изобретений. Паровоз серии ФД20 был настолько удачным в техническом смысле, что стал родоначальником целой серии паровозов. Паровозы этой серии были приняты в качестве 8
Глава 1. Воспоминания о Л. С, Лебедянском ЛЕГЕНДЫ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ « Паровоз Л основного типа грузового локомотива, и на Ворошиловградском паровозостроительном за- воде было начато их серийное производство, которое продлилось вплоть до 1941 года. Все последующие советские паровозы строились с учетом этого опыта. В личной жизни Льва Сергеевича это тоже было счастливое время. В 1930 году он же- нился на заводской девушке Ольге Золотовой, чертежнице из конструкторского бюро, и в 1932 году у супругов родился сын. Ольга Алексеевна, моя бабушка, была деду верной сорат- ницей, надежным тылом, они прожили вместе всю жизнь. Символично, что главное детище деда — первый советский паровоз — и его сын, ко- торого тоже назвали Лев, появились почти одновременно. Это был расцвет, счастье, самое плодотворное время. Лев Сергеевич, всю жизнь целиком отдававшийся работе, жил одним ритмом со страной, с заводом. Подъем и удача в работе, пополнение в личной жизни были неразделимы. Неслучайно Лев Львович, дядя Лёва, тоже стал железнодорожником, работал в той же системе. И в 90-е годы, когда было не намного лучше, чем после революции, когда экономика встала и людям негде было работать, именно он спас, вытянул всю семью. Всего у Льва Сергеевича было трое детей. Мой отец, Дмитрий Львович, был врачом. Третьей была Татьяна Львовна, моя тетя. В конце 30-х гг. ситуация в стране стала меняться. В воздухе пахло войной, и в обще- ственной жизни стало более напряженно. Теперь нельзя было открыто говорить о своих симпатиях к американцам, политика изменилась, началось вылавливание врагов народа, шпионов западных спецслужб. В 1937 году был процесс, в результате которого почти все товарищи Льва Сергеевича по поездке в Америку были расстреляны или репрессированы: стало известно, что Генри Форд в конце стажировки каждого лично пригласил остаться и ра- ботать по контракту на его заводах. Деда спасло то, что он из Америки написал письмо, ко- торое адресовал лично Сталину, примерно такого содержания: «Я увидел много полезного, считаю мою практику законченной, прошу вернуть меня домой». В этом не было никакого расчета, в те годы никто не мог предвидеть, какой поворот примет история. Но это легендар- ное письмо спасло ему жизнь. Жалел ли дед, что не принял предложение самого Генри Форда и не остался в Америке? Я думаю, вряд ли. Люди того поколения были вдохновлены целью построить новую жизнь. Америкой можно было восхищаться, но она была готовая, там всё было налажено и исправ- но функционировало. Для Льва Сергеевича, как для инженера, интереснее была задача твор- чески переосмыслить американские технические идеи и воплотить их дома. Его жизнь, и творческая, и личная, сложилась счастливо, он не был недооценен и смог воплотить свои идеи в новых агрегатах. Плоть от плоти советской инженерной школы, он родился вместе с ней, он и был этой школой. Белая ковбойская шляпа, которая висела на стене, напоминала деду о поездке в Амери- ку, и дети, которые никогда не были за границей, смотрели на нее как на артефакт необык- новенной, невиданной жизни. 1.2.3. Война После создания паровоза серии ФД20 у деда начался звездный этап карьеры. Паровоз нужен был везде, начались испытания, выпуск других паровозов той же серии с изменени- ями в конструкции. Паровоз был основным транспортным средством, способным обеспе- чивать индустриализацию такой большой страны. К концу тридцатых годов Лев Сергеевич был в числе самых известных людей в СССР. Выпуском паровозов занималось несколько за- водов, и он [Лев Сергеевич] курсировал между ними, налаживая производство. Параллель- но шла работа над новыми локомотивами. Паровоз ИС («Иосиф Сталин»), к которому дед также приложил руку, получил гран-при на Всемирной выставке в Париже в 1937 году. В то время обстановка в стране накалялась. Нарастали репрессии, свирепствовали «тройки НКВД», доносы и анонимки били чаще всего по известным людям. Представьте со- стояние человека, у которого отец был из церковников, а сам он участвовал в знаменитой 9
ЛЕГЕНДЫ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ • Паровоз Л Глава 1. Воспоминания о Л. С. Лебедянском поездке в Америку. А ему уже было что терять: семья, трое детей, работа в разгаре... А работа была для деда всем: смыслом жизни, гордостью, источником радостей и тревог, спасением от тяжелых дум. Лев Сергеевич чувствовал, что ходит по краю пропасти. Позже выяснилось, что его фамилия неоднократно появлялась в соответствующих кабинетах, но делу не дава- ли хода. Видимо, был у деда ангел-хранитель. Атмосфера надвигающейся войны не была фантазией впечатлительных натур. Руко- водители страны наращивали армию, создавали укрепрайоны вдоль западной границы, развивали производство изделий военного назначения. А это тяжелая промышленность, чугун и сталь, для их транспортировки паровоз был необходим. А паровозу нужен был кон- структор Лебедянский. И вот война началась. Коломенский завод, на котором трудился дед, в 1941 году, кроме паровозов, изготавливал дизели для подлодок, бронекорпуса и детали танков, а также дру- гие военные изделия. С началом войны завод перешел на 11-часовой рабочий день, а многие работали и по 15 часов. Тяжелые известия о прохождении фашистских войск не повергали в панику, а побуждали людей осваивать дополнительные профессии, выдавать повышенные нормы, работать на нескольких станках. Когда линия фронта приблизилась, в заводском Дворце культуры и Доме знаний был оборудован госпиталь. Коломна жила, как все города вдоль линии фронта: затемнение, светомаскировка, за- щитные щели, противотанковые ежи. Завод выпускал изделия для фронта: передвижные платформы для зенитных орудий, детали для реактивных установок «Катюша», а затем и «Катюши» целиком, снаряды для крупнокалиберных пушек, бронепоезда. Конечно, дед при- нимал в этих работах самое активное участие, особенно в строительстве «Бронепоезда №1». Особый бронепоезд «За Сталина» был сооружен в кратчайшие сроки и уже на следующий день вступил в бой. Когда фронт подошел вплотную и возникла опасность захвата города, было принято решение эвакуировать завод в Киров. Дед отправился с заводом в эвакуацию, а его семья поехала следом. Ехали в теплушках, заполненных до отказа. Ехали несколько суток, есть было нечего. Отец рассказывал такую историю. Перед дорогой Ольга Алексеевна раздала детям еду и немного конфет: немудреные «подушечки». И вот через два дня пути, когда все запасы были съедены, отец(ему тогда было лет 6) достал свои конфеты, ел сам и угощал других. Так и представляю себе: уставшие, из- мученные люди, страшная обстановка, неизвестно, что будет завтра — и тут мальчик с «по- душечками», кусочек нормальной жизни. И люди вокруг улыбаются и на минуту забывают о трудностях. Жизнь в эвакуации не была медом. Это был тяжелый труд на пределе возможностей. Подвиги стали обычным делом для сотрудников завода: ремонт мартеновской печи без ох- лаждения, выпуск 25 сверхплановых танков за три дня, восстановление сломанных инстру- ментов для экономии остродефицитной быстрорежущей стали и т. д. Да и никто не думал, что делает что-то из ряда вон выходящее. Люди просто работали, забыв себя, отдавая все силы производству. «Всё для фронта, всё для победы» — это был не просто лозунг, люди жили этим. Дед неделями пропадал на заводе, его подолгу не видели ни жена, ни дети. Сохранилась фотография того времени, где он худой, словно из концлагеря. Это на фронте у командиров были офицерские пайки, а на заводе все были равны. Норма 300 г хлеба былаодинаковой и для рабочих, и для конструктора. Был голод, еды не хватало. Отец говорил: «В детстве я всё время думал о еде». Дети, предоставленные сами себе, рыскали по окрестностям в поисках съестного. Однажды набрели на капустное поле, откуда утащили капусты, кто сколько мог унести. Как главный конструктор, Лев Сергеевич мог бы, наверно, пробить какие-то льготы для себя, для своей семьи, ему бы не отказали. Но он даже не думал об этом, он не считал себя лучше других. Это тогда его начали называть на заводе «Наш Лев». Люди сами себе не принадлежали. Такое было время: если государство тебя выбрало, ты принадлежишь государству. Так работали в шаражках, так работали на всех заводах страны. Условия были невыносимые, но эти люди — это они победили. Для них беспредель- ный героизм и отсутствие стремления к выгоде были не просто нормой жизни. Они об этом 10
Глава 1. Воспоминания о Л. С. Лебедянском ЛЕГЕНДЫ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ « Паровоз Л даже не думали. Их героизм разный: кто-то погиб в бою, кто-то дошел до Берлина, а кто-то из последних сил по несколько суток не отходил от станка. Я спрашиваю себя: а мы, нынеш- нее поколение, смогли бы так? Не знаю... Дед и бабушка ничего не рассказывали об этом времени, не рассказывали, как им было плохо. Та самая скромность советского человека — некоторые могут подумать, что это вы- думка... Нет, не выдумка. Это были люди, которые не задавались вопросом, как поступить. У них не было выбора, они просто были такие: патриоты не напоказ, герои без рассуждений, чуждые всего обывательского. И если задать вопрос: как мы победили? за счет чего? — за счет каждого человека, который проявлял героизм, не думая об этом. Победа далась не просто так. Из эвакуации вернулись в 1943 г. Коломну война пощадила, фронт остановился в 30 км от города. Но завод был разбит, станки повреждены, не хватало топлива, материалов, инструментов. На завод пришли молодые люди, подростки, нужно было учить их работать. Первое время группа высококвалифицированных сотрудников, прибывших из Кирова, за- нималась восстановлением работоспособности завода, и Лев Сергеевич был одним из руко- водителей этих работ. Завод снова приступил к выпуску оборонной продукции, а на передо- вую ее доставляли паровозом серии ФД. Этот паровоз выиграл войну. В 1944 году началась работа над новым локомотивом, экономичным, легким, одним из самых мощных в мире. Первоначально ему дали наименование П («Победа»). Но потом, по представлению Кагановича, которое поддержал Сталин, паровоз переименовали в Л в честь его создателя, а в народе его именовали «Лебедь» и «Лебедянка». Только три паровоза были назва- ны в честь своих конструкторов, «Лебедянка» — один из них. Это знак высшего почета в желез- нодорожной отрасли, и Лев Сергеевич очень этим гордился. Группе конструкторов этого чуда техники была присвоена Сталинская премия, а деду—звание «генерал-директор тяги II ранга». Паровоз «Лебедянка» вошел в серийное производство в 1947 году, и до 1955 года его выпускали на всех заводах страны. 1.2.4. Послевоенные годы После войны жизнь деда по-прежнему была сосредоточена на заводе. Было получено задание выпустить пассажирский паровоз повышенной мощности и надежности, и он был выпущен. Новая жизнь диктовала новые задачи, и под руководством Льва Сергеевича выхо- дили всё новые и новые машины: паровозы, теплопаровозы, тепловозы, газотурбовозы... Не говоря уже о доработках, которые вносились в каждую машину, произведенную на заводе. Как и в войну, Лев Сергеевич много времени проводил на заводе. У деда там была квар- тира, где он мог спать, жить неделями, отдыхать и думать. Для рабочих он был свой, они не стеснялись обратиться к нему по любому вопросу. Его называли «Наш Лев»: «Лев сказал», «У Льва спросите», «Лев знает». Он был не только уважаемым, но еще и любимым главным конструктором. Всё, что относилось к нему, будь то распоряжения, решения или личные вещи, обретало особое значение. Вот, например, как «тулуп Лебедянского» - история, став- шая легендой. В 1932 году была открыта кольцевая испытательная дорога ВНИИЖТ, на которой ис- пытывали новые паровозы. Это уникальное сооружение, на момент запуска не имеющее аналогов в мире, где агрегат можно было проверить во всех возможных режимах. Экспе- риментальное кольцо и сейчас существует, и на нем по-прежнему испытывают все новые агрегаты, вплоть до «Сапсана». Прогон локомотива по этому кольцу — это момент истины, Голгофа для конструктора. Опытная модель на этом кругу могла вообще развалиться, поэ- тому конструктора трясет и бросает в пот. Порой на испытаниях присутствовали высокопо- ставленные руководители. После войны Льву Сергеевичу нужно было ехать на это кольцо. Время было тяжелое, его снаряжали общими усилиями. В числе прочего купили ему тулуп, поскольку была зима. Но дед никогда не был кабинетным начальником, который будет стоять в сторонке и смо- треть, кутаясь в тулупчик, как другие работают. Он сразу же залез под паровоз и стал что-то 11
ЛЕГЕНДЫ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ * Паровоз Л Глава 1. Воспоминания о Л. С. Лебедянском Рис. 1.2. - Слева отец Сергей Николаевич Лебедянский, дети Митя и Лева, справа Лев Сергеевич Лебедянский, 1938 год Шло время, и эпоха паровозов закончилась. В 1956 году, на XX партсъезде, вместе с ра- зоблачением культа личности Сталина, было принято историческое решение — прекратить выпуск паровозов. В том же 1956 году на Коломенском заводе построили последний паровоз. Это был паровоз серии П36-0251 конструкции Л.С. Лебедянского. Одновременно с выпуском последнего паровоза был выпущен и первый тепловоз, разработкой которого также руково- дил дед с 1955 года. На заводе устроили митинг, посвященный выпуску последнего паровоза и первого тепловоза, и дед его открыл. Вот так символично закончилась эра паровозов и наступила эра тепловозов. Завод из паровозостроительного переименовали в тепловозо- строительный. Лев Сергеевич по-прежнему руководил разработкой тепловозов, но это была уже не его эпоха. Начиналось время карьеристов, дипломатов, управленцев, к которым дед уж точно не относился. Было важно не то, как и что ты делаешь, а как и с кем ты говоришь. А дед все силы отдавал своей работе, не был силён в дипломатии, мог резко сказать то, что думает. И когда в 1963 году произошел резкий разговор с Хрущевым, он[Лев Сергеевич Ле- бедянский] ушел на пенсию. Он сросся с этим заводом, он был его частью до самой смерти и остался до сих пор. Это был человек, равного которому не было в этом городе и на этом заводе. Его знали все и уважали безмерно. Даже после ухода на пенсию деда приглашали на завод консультировать, участвовать в торжественных мероприятиях, потому что не только дед не мог без завода, но и завод не мыслил себя без конструктора Лебедянского. К этому времени относится мое единственное воспоминание о деде. Мне было три года, и я первый раз был в его квартире. Меня привели в кабинет, где сидел пожилой человек в кресле-качалке с клетчатым пледом на коленях. Мне сказали, что это мой дед. Он тогда уже был парализован, но я этого не понимал. Эта 12
Глава 1. Воспоминания о Л. С. Лебедянском ЛЕГЕНДЫ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ « Паровоз Л картина запечатлелась в моей памяти моментальным снимком. В следующее мое посеще- ние кресло было уже пустое... Но однажды, мне тогда было лет пять, бабушка позвала меня и моего двоюродного брата, моего ровесника, в этот кабинет, который так и стоял нетро- нутым — своеобразный домашний музей. В кабинете ничего не изменилось, всё было, как при жизни деда: книжные полки, стеллажи с огромным количеством книг. Так же стояло там кресло-качалка, но в нем уже никто не сидел. Бабушка тогда показала нам ордена деда. Она бережно доставала их по одному из коробки, где они лежали на бархатных подушках, и рассказывала быль о дедушке, о его заслугах, о том, как и за что дед получил эти награды. На меня это произвело огромное впечатление, ничего подобного я не видел. Бабушка по-настоящему занималась нашим воспитанием. Мы ходили на каток, вме- сте читали книжки, она еще до школы начинала формировать наше мировоззрение. Наш дед, человек, который много сделал для своей страны, был для нас примером, она заронила в нас эту гордость за него, и это осталось с нами на всю жизнь. После смерти деда бабушка прожила 25 лет, она умерла в 1993 году в возрасте 93 лет. И когда я был в этой квартире на по- хоронах бабушки, там ничего не изменилось, она только стала как бы меньше по размеру... Я считаю, дед прожил счастливую жизнь. Он всегда занимался любимым делом, его обошли репрессии, у него была благополучная семья, его труд получил признание на самом высоком уровне. Деду были оказаны все почести, какие только были в то время. Он полу- чил Сталинскую премию, орден Ленина, два ордена Трудового Красного Знамени, несколько медалей. Ему было присвоено высокое и почетное звание генерал-директора тяги II ранга. Два раза ему вручался знак «Почетный железнодорожник». В честь него назван бульвар в Коломне, на котором в качестве памятника установлен паровоз серии Л-0012, легендарная «Лебедянка». Мемориальные доски в честь его имеются на доме, где Лев Сергеевич жил, и на здании заводоуправления. Но для меня дед всегда был и останется примером человека, ко- торый трудился титанически, шел к своей цели, преодолевал своей волей обстоятельства и трудности, которыми полна была его жизнь. Нам надо учиться быть такими, как люди того времени: скромными, выносливыми и целиком преданными своей работе». 13
ЛЕГЕНДЫ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ * Паровоз Л Глава 2. История развития паровозостроения История изобретения и применения паровых машин начинается еще со времен древ- негреческой цивилизации. Долгое время на эти изобретения никто не обращал нужного внимания. Лишь в XVI веке была предпринята попытка создать паровую турбину. Над ее созданием работал в Египте турецкий физик и инженер Такиюддин аш-Шами. Затем ин- терес к паровой машине появился в Европе в XVII веке. В 1629 году итальянский инженер Джованни Бранка предложил свой вариант паровой машины. Он предложил использо- вать пар для вращения цилиндрического анкерного устройства, которое поочерёдно под- нимало и отпускало пару пестов в ступах. Однако первым изобретателем паровой маши- ны все же считается француз Дени Папен. Его изобретение представляло собой цилиндр с поршнем, поднимающимся за счет пара и опускающимся в результате его сгущения (кон- денсации) (конденсации, лат. condense «накопляю, уплотняю, сгущаю»). Изобретения Дени Папена Дени Папен был по образованию медиком. Родившись во Франции, в 1675 году он переехал в Англию. Он известен многими своими изобретениями. Одним из них является скороварка, которую называли «Папенов котел». Ему удалось выявить зависимость меж- ду двумя явлениями, а именно температурой кипения жидкости (воды) и появляющим- ся давлением. Благодаря этому он создал герметичный котел, внутри которого давление было повышено, из-за чего обычно и повышалась температура обработки помещенных в него продуктов. Таким образом увеличивалась скорость приготовления пищи. В 1674 году медик-изобретатель создал пороховой двигатель. Его работа заключалась в том, что при возгорании пороха в цилиндре перемещался поршень. Это приводило к образованию сла- бого вакуума, и атмосферное давление возвращало поршень на место. Образующиеся при этом газы выходили через клапан, а оставшиеся охлаждались. К1698 году Папену удалось создать по такому же принципу агрегат, работающий не на порохе, а на воде. Нагревание воды приводило к образованию пара, который и поднимал поршень. Таким образом была создана первая паровая машина. Несмотря на существенный прогресс, к которому могла привести идея применения пара в жизни людей, существенной выгоды она своему изобре- тателю не принесла. Связано это было с тем, что ранее другой механик, Сейвери, уже запа- тентовал паровой насос, а другого применения для подобных агрегатов к этому времени еще не придумали. Дени Папен умер в Лондоне в 1714 г. Изобретения Томаса Ньюкомена Более удачливым в плане получения доходов от своего изобретения оказался ан- гличанин Ньюкомен. Когда Папен создал свою машину, ТомасуНьюкомену было 35 лет. Он внимательно изучил работы Сэйвери и Папена и смог понять недостатки обеих кон- струкций. Из их изобретений он взял все лучшие идеи. Уже к 1712 году в сотрудниче- стве с мастером по стеклам и водопроводам Джоном Калли он создал свою первую мо- дель. Так продолжилась история изобретения паровых машин. Кратко можно пояснить созданную модель так:конструкция (рис.2.1) совмещала в себе вертикальный цилиндр и поршень, как у Папена. Создание пара происходило в отдельном котле, который рабо- тал по принципу машины Сэйвери. Герметичность в паровом цилиндре достигалась за счет кожи, которой был обтянут поршень. Агрегат Ньюкомена подымал воду из шахте помощью воздействия атмосферного давления. Машина отличалась солидными разме- рами и требовала для работы большого количества угля. Несмотря на эти недостатки, модель Ньюкомена использовали в шахтах около полувека. Она даже позволила вновь открыть шахты, которые были заброшены из-за подтопления грунтовыми водами. В 1722 году детище Ньюкомена доказало свою эффективность, откачав воду из корабля в Крон- 14
Глава 2. История развития паровозостроения ЛЕГЕНДЫ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ « Паровоз Л штадте всего за две недели. Система с ветряной мельницей смогла бы сделать это за год. Из-за того что машина была создана на основе ранних вариантов, английский механик не смог получить на нее патент. Конструкторы пытались применить изобретение для движения транспортного средства, но неудачно. На этом история изобретения паровых машин не прекратилась. Рис. 2.1. Паровая машина Ньюкомена Изобретение Джеймса Уатта Первым изобрел оборудование компактных размеров, но достаточно мощное Джеймс Уатт (рис. 2.2). Паровая машина была первой в своем роде. Механик из универ- ситета Глазго в 1763 году принялся чинить паровой агрегат Ньюкомена. В результате ремонта он понял, как сократить расход топлива. Для этого необходимо было держать цилиндр в постоянно нагретом состоянии. Однако паровая машина Уатта не могла быть готова, пока не решилась проблема конденсации пара. Решение пришло, когда механик проходил мимо прачечных и заметил, что клубы пара выходят из-под крышек котлов. Он понял, что пар - это газ, и ему нужно перемещаться в цилиндре с пониженным дав- лением. Добившись герметичности внутри парового цилиндра с помощью пеньковой веревки, пропитанной маслом, Уатт смог отказаться от атмосферного давления. Это ста- ло большим шагом вперед. В 1769 году механик получил патент, в котором прописы- валось, что температура двигателя в паровой машине будет всегда равна температуре пара. Однако дела незадачливого изобретателя шли не так хорошо, как ожидалось. Он был вынужден заложить патент за долги. В 1772 году он знакомится с Мэтью Болтоном, который был богатым промышленником. Тот выкупил и вернул Уатту его патенты. Изо- 15
ЛЕГЕНДЫ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ * Паровоз Л Глава 2. История развития паровозостроения бретатель вернулся к работе, поддерживаемый Болтоном. В 1773 году паровая машина Уатта прошла испытание и показала, что за счет более удачной конструкции она потре- бляет угля значительно меньше своих аналогов. Через год в Англии начался выпуск его машин. В 1781 году изобретателю удалось запатентовать свое следующее творение - па- ровую машину для приведения в движение промышленных станков. Спустя время все эти технологии позволят двигать при помощи пара поезда и пароходы. Это полностью перевернет жизнь человека. Одним из людей, изменивших жизнь многих, стал Джеймс Уатт, паровая машина которого ускорила технический прогресс. Рис. 2.2. Паровая машина Уатта Изобретение Ивана Ползунова Проект первой паровой машины, которая могла приводить в действие разнообраз- ные рабочие механизмы, был создан в 1763 году. Разработал его русский механик И.Ползу- нов, работавший на горнорудных заводах Алтая. Начальник заводов был ознакомлен с проектом и получил добро на создание устройства из Петербурга. Паровая машина Ползу- нова была признана, и работа по ее созданию была возложена на автора проекта (рис. 2.3). Последний хотел сперва собрать модель в миниатюре, чтобы выявить и устранить возможные недочеты, которые не видны на бумаге. Однако ему приказали начать строи- тельство большой мощной машины. На создание паровой машины ушел один год и девять месяцев. Когда паровая машина Ползунова была почти готова, он заболел чахоткой. Умер создатель за несколько дней до проведения первых испытаний. Все действия в машине проходили автоматически, иона могла работать беспрерывно. Это было доказано в 1766 году, когда ученики Ползунова провели последние испытания. Спустя месяц оборудова- 16
Глава 2. История развития паровозостроения ЛЕГЕНДЫ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ • Паровоз Л ние было сдано в эксплуатацию. Машина не просто окупила затраченные средства, но и дала прибыль своим владельцам. К осени котел дал течь, и работы остановились. Агрегат можно было починить, но это не заинтересовало заводское начальство. Машина была за- брошена, а спустя десятилетие разобрана по ненадобности. Рис. 2.3. Паровая машина Ползунова Созданию паровозов предшествовало возникновение лежневых и рельсовых дорог, на которых перевозка грузов производилась различными тяговыми средствами. Первая в мире дорога с деревянными продольными брусьями (лежневая), по которым вагонетки перемещались канатной тягой с приводом от водяного колеса, была сооружена на Алтае в 1763-1765 годах, известным русским гидротехником К.Д.Фроловым. В 1788 году в Петрозаводске на артиллерийском заводе русский изобретатель А.СЯрцев проложил дорогу с чугунными рельсами. В 1806-1810 годах П.К.Фролов (сын К.Д.Фролова) по- строил на Алтае дорогу с чугунными рельсами, по которой с помощью конной тяги передви- гались вагонетки, груженные рудой. Длина этой дороги составляла 1867 метров. В то время законы сцепления колес с рельсами были очень мало изучены, и казалось, что колеса будут обязательно проскальзывать на гладких рельсах и не смогут перемещаться. Поэтому пер- вые изобретатели паровозов снабжали их специальными приспособлениями. Так, Муррей и Бленкисон в 1812 году построили в Англии (Великобритании) паровоз, передние и задние колеса которого были гладкие, а средние (ведущие) зубчатые (рис. 2.4). Зубья ведущих колес, отталкиваясь от зубчатой рейки, приводили поезд в движение. 17
ЛЕГЕНДЫ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ * Паровоз Л Глава 2. История развития паровозостроения Рис. 2.4. Зубчатый паровоз Конструкцию паровоза с системой рычагов, напоминающих ноги, при помощи кото- рых локомотив должен быть отталкиваться от поверхности пути, предложил другой ан- глийский изобретатель - Брунтон (рис. 2.5). Рис. 2.5. Шагающий паровоз В скором времени мнение о недостаточном сцеплении гладких колес с гладкими рель- сами рассеялось, и появились паровозы без специальных приспособлений для передвиже- ний. Таким оказался паровоз, построенный в 1829 году англичанином Д. Стефенсоном (рис. 2.6). Его скорость с грузом 16 тонн достигала 21 км/час. 18
Глава 2. История развития паровозостроения ЛЕГЕНДЫ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ « Паровоз Л •Рис. 2.6. Паровоз Стефенсона Создание первого русского паровоза и первой русской железной дороги с паровой тя- гой принадлежит уральским крепостным механикам Ефиму Алексеевичу и Мирону Ефи- мовичу Черепановым. Первый паровоз в России был построен отцом и сыном Е.А. и М.Е. Черепановыми в 1833 г. Он выгодно отличался от зарубежных паровозов оригинальными удачными конструктивными решениями (рис. 2.7). Этот паровоз перевозил до 3,2 т груза со скоростью около 16 км/ч. Второй паровоз, построенный в 1835 г., мог возить груз уже в тыся- чу пудов (16,4 тонн) со скоростью 16,4 км/ч. Рис. 2.7. Паровоз Черепановых 19
ЛЕГЕНДЫ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ * Паровоз Л Глава 2. История развития паровозостроения Первой железной дорогой в России была Царскосельская ж.д. Указ Императора от 21 марта 1836 года о сооружении Царскосельской железной дороги был обнародован 15 апреля 1836 года. Открыта дорога 30 октября 1837 года. Ширина колеи — 1829 мм. Царскосельская железная дорога—первая железная дорога общественного пользования в России между С.Пе- тербургом и Павловском. Рис. 2.8. Царскосельская железная дорога Рис. 2.9. Паровоз «Проворный» 20
Глава 2. История развития паровозостроения ЛЕГЕНДЫ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ « Паровоз Л 3 октября в Кронштадт был доставлен из Англии первый паровоз, а 3 ноября этот паро- воз с составом был обкатан на перегоне Павловск—Большое Кузьмино (Пушкин), что отобра- жено на приводимой акварели (ошибочно назьюаемой «Прибытие первого поезда») (рис. 2.8). Вагоны, скорее, напоминали повозки разных видов и назывались соответственно — «шарабаны», «берлины», «дилижансы», «вагоны». Всего к открытию дороги в Россию поступили 6 паровозов, 44 пассажирских и 19 грузовых вагонов, закупленных у Англии и Бельгии. Паровозы создавались на основе использовавшихся тогда в Европе типов паро- возов, но в конструкцию вносились изменения, связанные с увеличенной шириной колеи. По требованию Герстнера паровозы должны были иметь мощность в 40 лошадиных сил и быть в состоянии везти несколько вагонов с тремястами пассажирами со скоростью 40 вёрст в час (42,7 км в час). Первоначально на Царскосельской железной дороге паровозы имели названия. Пер- вые шесть паровозов назывались «Проворный» (рис. 2.9), «Стрела», «Богатырь» (затем «Россия»), «Слон», «Орёл» и «Лев». Их мощность была в пределах 75—120 лошадиных сил, что позволяло достигать скорости в 60 км/час. После перешивки в 1902 г. колеи 1829 мм на пятифутовую колею (1524 мм) на ней про- должали работать лишь 6 паровозов типа 1-2-1 серии Т, которые были переделаны для ко- леи 1524 мм. 21
ЛЕГЕНДЫ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ • Паровоз Л Глава 3. Классификация паровозов По ширине колеи паровозы различаются на: - ширококолейные -1435 мм, 1520 мм (1524 мм); - узкоколейные -1000 мм, 750 мм, 600 мм. По размещению воды и топлива они подразделяются на: - тендерные, где топливо и вода хранится в прицепленном сзади паровоза вагоне (так называемом тендере) (рис. 3.1). На рисунке изображен Тендерный паровоз серии ЭН (Моди- фикация серии Э, выпускавшаяся Невским судостроительным заводом Петрограда с 1916 по 1920 гг. Всего построено 63 паровоза); - танк-паровозы, где топливо и вода хранится на самом паровозе (рис. 3.2). На рисунке изображен Танк-паровоз серии 9П; - бестопочные паровозы, не имеющие топки и дымовой трубы, где пар, необходимый для его работы, производится на стационарной установке, откуда по необходимости нагне- тается в расположенный на паровозе паровой котёл-аккумулятор (рис. 3.3). На рисунке изо- бражен бестопочный паровоз типа 9305. Также паровозы подразделяются на пассажирские, грузовые и маневровые. Пассажир- ские, грузовые и маневровые паровозы существенно отличаются по конструкции экипажа, что объясняется следующими причинами: в сравнении с грузовым паровозом пассажир- скому паровозу не нужен большой сцепной вес, поэтому может быть уменьшено количе- ство движущих или «сцепных» колёс, осуществляющих сцепление с рельсами за счёт сил трения. Скорость пассажирского паровоза при равной мощности должна быть выше, для этого используют движущие колёса увеличенного диаметра, а для поддержки цилиндров и передней части котла используют бегунковые колёса небольшого диаметра. Бегунковые оси (или бегунки) стояли в отдельной тележке (чаще всего Бисселя или Цара-Краусса), они облегчают вписывание экипажа в кривые. В некоторых случаях единственная бегунковая ось объединялась в тележку с передней движущей осью, что ещё больше способствовало приспособляемости экипажа к прохождению кривых на больших скоростях. Маневровым же паровозам необходима большая сила тяги на малых скоростях и удоб- ство работы передним и задним ходом. Также паровозы подразделяются по роду отопления. Паровозы бывают угольные (с ручной и механической подачей топлива, а также с пылеугольным отоплением), нефтяные и дровяные (а также торфяные). Для меньшего расхода топлива паровоз должен иметь топ- ку, соответствующую данному виду топлива. Так, дровяное и торфяное отопление требу- ет глубокую топку большого объёма с относительно небольшой колосниковой решёткой, а угольное отопление (и особенно сжигание антрацитов) — топку меньшей глубины, но боль- шей площади колосниковой решётки. 22 Рис. 3.1. Тендерный паровоз серии ЭН
Глава 3. Классификация паровозов ЛЕГЕНДЫ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ • Паровоз Л Рис. 3.2. Танк-паровоз серии 9П Рис. 3.3. Бестопочный паровоз серии 9305 Паровозы подразделяются по осевой формуле, которая описывает число бегунковых, движущих и поддерживающих осей (колес) в экипаже. Методы записи осевых формул (ти- пов) весьма разнообразны. В русской форме записи учитывают число каждого типа осей, в английской — каждого типа колёс, а в старогерманской учитывают только общее число осей и движущих. Так, осевая формула китайского паровоза серии QJ в русской записи будет 1-5-1, в английской — 2-10-2, а в старогерманской — 5/7. Помимо этого, за многими типами закрепились названия из американской классификации, например: 2-2-0 - «Америкен», 1-3- 1 — «Прери», 1-4-1 — «Микадо», 1-5-0 — «Декапод». 23
ЛЕГЕНДЫ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ • Паровоз Л Глава 3. Классификация паровозов Рис. 3.4. Паровоз серии ФД По исполнению паровой машины паровозы бывают: - двух-, трех-, четырехцилиндровые; - однократного или двукратного расширения. По расположению цилиндров относительно рам - с наружными или внутренними цилиндрами, горизонтально расположенными или наклонными, с симметричным или не- симметричным расположением. По роду пара их делят на работающие насыщенным паром или перегретым. Паровоз серии Л, о котором идет основная речь в данной книге, - двухцилиндровый с паровой машиной однократного расширения. Партия построенных одинаковых паровозов является серией. Для различия отдельных серий им присваиваются буквенные обозначения, которые обычно даются по названию за- вода, разработавшего данный паровоз, по фамилии конструктора иди просто присваивается свободная буква алфавита. Первые паровозы не имели обозначений, им присваивались имена собственные и оригинальные названия подобно тому, как это было принято для пароходов. Первые локо- мотивы, построенные Стефенсоном, назывались «Блюхер» и «Ракета». На Царскосельской железной дороге паровозы имели названия «Проворный», «Стрела», «Богатырь», «Сокол», «Орёл», «Лев», «Слон». Построенные в нач. 1860-х годов паровозы назывались по принадлеж- ности к городам — «Рига», «Москва», «Париж», «Вена» (эти паровозы возили поезда на Ди- набургско-Витебской и Риго-Динабургской железных дорогах); носили фамилии известных людей — «Суворов», «Дельвиг», по названием рек — «Волга», планет — «Меркурий». Позже паровозам стали присваивать серии, состоявшие из буквенных обозначений или цифровых номеров. На Рязано-Уральской, Харьково-Азовской и других железных дорогах для обозначе- ния паровозов использовали буквы: П — пассажирский, Т—товарный и М — маневровый, к которым добавляли цифры (номера). На большинстве железных дорог России применялись различные буквенные системы обозначений серий, в результате чего одинаковые по кон- 24
Глава 3. Классификация паровозов ЛЕГЕНДЫ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ • Паровоз Л струкции паровозы, находившиеся на разных дорогах, получили разные обозначения. С целью упорядочения обозначений серий паровозов Министерство путей сообщения в 1912 году по предложению Ю. В. Ломоносова разработало единую для всех русских желез- ных дорог «Номенклатуру серий паровозов». Систему обозначений паровозов 1912 года можно представить в виде формулы: СЗИ №, где С — основная буква серии, И — индекс, 3 — завод-изготовитель, № — номер локомотива. Часть Си — это серия локомотива — групповая часть, а нижний индекс з и № относились лишь к конкретному паровозу. Таким образом, обозначение серии и нумерация локомоти- вов уже тогда представляли собой независимые одна от другой системы. За основу обозначения серии была принята уже сложившаяся ранее буквенная си- стема обозначений, в которой использовались тридцать букв русского алфавита, включая такие буквы. Не использовались только буквы М и П. Буква выбиралась исходя из опреде- ленного смысла: буква О означала, что это — основной тип товарного паровоза; буква Б по- казывала, что локомотив спроектирован и построен на Брянском заводе (тип 2-3-0), Г — на Ганноверском заводе; К — паровоз Коломенского завода; С — Сормовского завода; Д — дан- ный локомотив имеет две спаренные оси (типы 1-2-0,2-2-0,0-2-1,2-2-1); Т—товарный с тремя сцепными осями (типы 0-3-0,1-3-0 и 0-3-1); Ч — с четырьмя спаренными осями; Л — проект В. И. Лопушинского; Ф — сочленённый системы Ферли или Фламма (тип 1-5-0); Н — паровоз Николаевской ж. д.; Р — Московско-Виндаво-Рыбинской ж. д.; У — Рязанско-Уральской ж. д.; Я — Московско-Ярославско-Архангельской ж. д., Ь — танк-паровоз для грузовой и маневро- вой работы, Ъ — танк-паровоз для пассажирской службы. Конструктивные изменения паровозов показывались в индексе буквой, расположен- ной вверху справа от основной буквы, место изготовления—снизу справа. Наиболее распро- странёнными в индексах были буквы П (с перегревом пара), Д — с кулисным механизмом Джоя, В — с кулисным механизмом Вальсхерта, К — паровоз Коломенского завода, Л— Лу- ганского завода, Ш — шведских заводов, Г — германских заводов, М — модернизированный, Р — реконструированный или рационализированный, У—усиленный, Ч — с машиной ком- паунд (предложение Чечотта). Система обозначений 1912 года предусматривала также применение для обозначения двух основных букв, что вместе с индексом давало возможность иметь более 30 тыс. ком- бинаций. При переходе на новую систему для большинства серий паровозов была введена нумерация, исключающая применение одинаковых номеров. Однако это было сделано не для всех серий, и, в частности, для одного из распространённых пассажирских паровозов серии С были оставлены номера, применяемые отдельными дорогами. В результате этого в некоторых депо оказывалось два и даже три паровоза с одним и тем же номером. Для отличия паровозов в таких случаях после номера в виде дроби добавлялись цифры 1, 2, 3 или ставились буквы, отражающие наименование дороги, к которой ранее был приписан паровоз. Например, в депо Москва-пассажирская три паровоза серии С6 имели полные обо- значения С6К, С6П, С6Ю, где буквы К, П, Ю соответственно обозначали — Курская, Пермская, Южная ж. д. Обозначение локомотивов по системе 1912 года применялось и для локомотивов, по- строенных после Октябрьской революции 1917 года. Для первых паровозов советской по- стройки начала 1920-х годов использовались буквы Э, Л, Щ (паровозы этих серий строились и до революции). Обозначения паровозов по системе 1912 года имели вид: АВ, АД, Б, В, Г, ЕС, Ж, 3, И, К, КУ, Л, НД, НВ, НК, НЧ, ОД, ОВ, ОК, П, Р, С, У, Ф, X, Ц, Ч, Ш, Щ, ЩЧ, ЩП, Ы, ЫЧ, ЫП, Э, ЭГ, ЭШ, Я, 0, Y. В1925 году инженеры Научно-технического комитета НКПС Р. П. Гриненко и В. Ф. Егор- ченко предложили использовать буквенно-цифровую систему обозначений серий и нуме- рации тягового подвижного состава. Предполагалось со временем вообще отказаться от буквенных обозначений и перейти на чисто цифровые обозначения локомотивов по типу некоторых зарубежных железных дорог. Всем существовавшим тогда сериям паровозов были намечены определенные номера 25
ЛЕГЕНДЫ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ • Паровоз Л Глава 3. Классификация паровозов в пределах 01—99 в каждой серии. На переходный период предполагалось оставить и бук- венное обозначение серии. Так, на железных дорогах появились локомотивы с длинным обозначением. Выпускаемые в то время паровозы серий СУ, ЭУ, а позднее и паровозы серий ЭМ, ЭР и М стали обозначаться: СУ96-01, ЭУ682-01, М160-01. Выяснилось, что число однотипных локомотивов, как правило, было больше 99, поэто- му, чтобы не нарушить двузначное обозначение цифровой части, пришлось ввести новые цифровые обозначения серий. В результате возникли серии СУ97, СУ98, СУ100, СУ101, а затем СУ200, СУ201 и т. д. То же произошло и с паровозами серий ЭУ, ЭМ, ЭР. Буквенное обозначение серий паровозов решили сохранить, тем более, что часть па- ровозов серии СУ97 и часть паровозов серии СУ98 по конструкции не отличались. Примене- ние системы нумерации серий 1925 года ограничили сериями СУ, ЭУ, ЭМ, ЭР и М. В 1931 году была введена ещё одна система обозначения новых локомотивов: первые две буквы серии составлялись из первых букв имени и фамилии известных людей, две циф- ры обозначали нагрузку от движущих колёсных пар на рельсы, после тире проставлялся но- мер локомотива. Так на железных дорогах появились паровозы серии ИС20 (Иосиф Сталин), ФД20 (Феликс Дзержинский), С017 (Серго Орджоникидзе), АА20-1 (Андрей Андреев). Для от- личия изменений конструкции паровозы серий ИС и ФД, начиная с 1941 года, выпускались с полным наименованием серии — ФД21 и ИС21, а паровозы серии СО имели три основные разновидности: С017, С018 (с вентиляторной тягой) и С019 (с тендер-конденсаторами). По- этому после буквенного обозначения серии указаны цифры, например, С017, С018, С019, обозначающие нагрузку от оси на рельсы. На паровозах серии Э всех индексов послереволюционной постройки отечественного производства и на других паровозах, выпускающихся несколькими заводами одновремен- но, была применена пятизначная нумерация в формате - ХХХ-ХХ, в которой первая группа - номер партии, а вторая группа - номер паровоза в этой партии. Партии паровозов по 100 экземпляров распределялись по различным заводам. В 1940-е годы внесли изменения в систему обозначений локомотивов 1912 года. По этой измененной системе грузовым паровозам, спроектированным под руководством Л. С. Лебедянского в середине 1940-х годов, была присвоена серия Л, у которых после дефиса сле- довал порядковый номер (Л-0005). Создававшимся после Великой Отечественной войны локомотивам, заказы на кото- рые поступали от различных организаций МПС и ведомств, не присваивались серии по какой-либо одной системе. Для обозначения паровозов по измененной системе 1912 года применялись обозначения заводов-изготовителей. Так появились на железных дорогах па- ровозы серий ЛВ18, ОР21, ОР23. Буквы ЛВ обозначали, что паровоз выполнен на базе паро- возов серии Л (конструкции Лебедянского) на Ворошиловградском заводе, а ОР— паровоз создан этим же Ворошиловградским заводом, но с акцентом «имени Октябрьской револю- ции». После обозначения серии ставилось тире, а затем номер паровоза. Паровозы серии СУ, построенные после 1945 года Сормовским заводом, имели обозна- чение по системе нумерации 1931 года: СУ250-01 и далее. Опытный грузовой паровоз типа 1-5-2 Улан-Удэнского завода был обозначен как 23-001, а промышленный танк-паровоз серии 9П означал девятый тип промышленного паровоза. Также многие серии паровозов имеют присвоенные к названию серии дополнитель- ные индексы, например: Су -усиленный, СОм - с механическим углеподатчиком и т.д. В ознаменование Великой Победы последним пассажирским паровозам типа 2-4-2, соз- данным в 1945 году, не стали присваивать серию. Они имеют заводское обозначение П36, в котором буква П обозначает «Победа», а 36 - паровоз типа 36 Коломенского завода. Аналогич- но был обозначен опытный грузовой паровоз серии П34. 26
ЛЕГЕНДЫ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ • Паровоз Л Глава 4. Основные серии паровозов по роду службы 4.1. Грузовые паровозы Паровоз серии Эу (рис. 4.1.1) Рис. 4.1.1. Паровоз серии Эу Создан на базе паровоза серии Э типа 0-5-0. Паровоз средней мощности, имел котел с поверхностью нагрева около 200 м2, давлением пара 12 кгс/см2 и площадью колосниковой ре- шетки 4,2 м2 с пароперегревателем. С1926 года паровозы серии Э начали строить с усиленным пароподогревателем, увеличенной колосниковой решеткой и частью других модификаций. Паровозу была присвоена серия Эу. Однако уже в 1931 году модернизации подвергся и сам паровоз серии Эу. Давление пара в котле в нем было повышено до 14 кгс/см2, и в соответствии с этим были усилены детали движущегося механизма. Этот паровоз получил название Эм. В 1934 году произошла очередная реконструкция данного паровоза. Был изменен котел, топка которого была удлинена, что привело к увеличению площади колосниковой решетки до 5,09 м2. Паровозу была присвоена серия Эр. В послевоенные годы была проведена модернизация паровоза серии Эр. На нем был дополнительно усилен пароперегреватель, установлена цен- трализованная система смазки букс и проведены другие усовершенствования. Паровоз серии СО (рис. 4.1.2) СО — паровоз «Серго Орджоникидзе» типа 1-5-0 - средней мощности, построенный на базе экипажной части и паровой машины паровоза серии Эм. Паровозы типа 1-5-0 серии СО, заменяя более слабые паровозы серии Э, повысили провозную способность тех направле- ний железных дорог, где эксплуатировались паровозы серии Э. Наличие на паровозе бегун- ка улучшило прохождение кривых, что привело к увеличению конструкционной скорости. Выпускался с 1934 по 1951 год. Построено 4487 паровозов. В процессе изготовления в их конструкцию вносились многочисленные изменения. С 1939 года часть паровозов изготавливалась с вентиляторной тягой и подогревом воды в тендере отработавшим па- ром. У этих паровозов увеличилась нагрузка от оси на рельсы до 18 т. Им присвоили серию C018. Также для паровоза серии СО был разработан тендер-компенсатор и обору- дование для конденсации отработанного пара с последующим использованием конден- сата в котле. В начале 1936 года были построены первые два локомотива серии С017-84 и С017-85 с тендерами-компенсаторами, которые успешно прошли испытания. Эти парово- 27
ЛЕГЕНДЫ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ • Паровоз Л Глава 4. Основные серии паровозов по роду службы зы расходовали воды значительно меньше, чем обычные паровозы. Затем такими тенде- рами были оборудованы многие паровозы серии СО. В связи с увеличением нагрузки от оси на рельсы до 18,5-19 т им была присвоена серия С019. Рис. 4.1.2. Паровоз серии СО В печати паровозы серии С018 часто обозначались как СОВ (с вентиляторной тягой), а серии С019 - СОК (с конденсацией пара). Паровоз серии Л (рис. 4.1.3) Паровоз серии Л (назван в честь конструктора Л. С. Лебедянского). До 1947 года — П — «Победа»; заводское обозначение — П32 — паровоз 32-го типа) — магистральный грузовой паровоз типа 1-5-0 средней мощности, выпускавшийся с 1945 по 1955 год. Один из лучших и массовых (выпущено свыше 4 тыс. паровозов) советских паровозов, который мог эксплуатироваться на всей сети железных дорог СССР. Среди железнодорожни- ков и любителей железных дорог за паровозами серии Л закрепились прозвища «Лебедянка» и «Лебедь». Послужил основой для паровоза серии ОР18 (который позже был переименован в ЛВ) и стал самым экономичным советским паровозом (КПД = 9,3 %). 28 Рис. 4.1.3. Паровоз серии Л
Глава 4. Основные серии паровозов по роду службы ЛЕГЕНДЫ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ • Паровоз Л Стоит отметить, что именно паровоз серии Л, а не П36, выпуск которых начался лишь в 1950 году, носил официальное название «Победа». В 1952 году у паровоза были усилены цилиндры, детали движущегося и парораспре- делительного механизмов, экипажной части и котла. С 1952 по 1954 год выпущено 17 паро- возов серии Л, оборудованных буксами с роликовыми подшипниками. Рис 4.1.4. Паровоз серии ЛВ ЛВ (Л Ворошиловградский; первоначальное заводское обозначение — ОР18 — завод имени Октябрьской Революции, 18 — нагрузка от осей на рельсы, в тс) — магистральный грузовой паровоз, производившийся с 1952 по 1956 гг. Был создан на Воропшловградском па- ровозостроительном заводе с учётом опыта проектирования, постройки и эксплуатации па- ровоза серии Л. В первые послевоенные годы локомотивный парк советских железных дорог активно пополнялся паровозами серии Л. Этот паровоз относился к типу 1-5-0. Паровоз пока- зывал хорошие динамические свойства и тяговые характеристики. Однако паровоз серии Л имел несколько недостатков, из которых самым существенным была его достаточно тяжелая конструкция (нагрузка от оси на рельсы составляла 18 тс). Это не позволяло устанавливать на него устройства по повышению экономичности. Ещё один недостаток паровоза был свя- зан с отсутствием задней поддерживающей оси, что ограничивало скорость паровоза при движении задним ходом (тендером вперёд) в кривых и на стрелочных переводах. Поэтому уже в 1948 году Главное управление паровозного хозяйства МПС внесло предложение о рекон- струкции паровоза серии Л в тип 1-5-1 с сохранением сцепной массы 91 т. Предполагалось, что применение задней поддерживающей тележки обеспечит возможность установки водо- подогревателя для повышения экономичности котла. Постройка первого опытного паровоза осуществлялась стационарно, параллельно с поточным производством паровозов серии Л. По сравнению с паровозом серии Л новый паровоз отличался по ряду улучшений, среди которых, помимо нового парового котла и водоподогревателя, стоит отметить следующие: па- ровоз оборудован увеличителем сцепного веса, который при трогании паровоза с места и при движении по затяжным подъёмам за счёт разгрузки бегунковой и поддерживающей осей уве- личивал сцепной вес с 90 до 97 тонн; на паровозе применена централизованная система смаз- ки; механизм прокачки колосников, дверцы топки и реверс были оборудованы пневматиче- ским приводом;изменена конструкция конуса, что позволило увеличить тягу воздуха в топке; все колёсные пары паровоза и тендера имели роликовые подшипники. Паровоз серии ЛВ - это один из самых совершенных советских паровозов. Последний паровоз серии (ЛВ-0522) стал для советского паровозостроения последним построенным магистральным паровозом. 29
ЛЕГЕНДЫ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ * Паровоз Л Глава 4. Основные серии паровозов до роду службы 4.2. Пассажирские паровозы Паровоз серии О (Рис. 4.2.1) Рис. 4.2.1. Паровоз серии Су Паровоз серии О типа 1-3-1 средней мощности - один из наиболее распространенных серий паровозов. Его строили с перерывами вплоть до 1951 года. Было произведено четыре выпуска паровозов серии Су, конструктивно отличающихся один от другого. Первый выпуск - паровозы, построенные в 1925-1929 годах, второй выпуск 1932 -1934 года, к третьему выпу- ску относятся паровозы, построенные после 1935 года, и к последнемучетвертому выпуску от- носятся паровозы, построенные уже после Великой Отечественной войны, с 1947 по1951 год. Паровозы последнего четвертого выпуска имеют усиленный пароперегреватель, улучшенное парораспределение и имеют ряд других изменений. Создание паровоза серии О обусловлено тем, что в конце Первой мировой войны в Рос- сии на паровозостроительных заводах был полностью прекращен выпуск пассажирских па- ровозов. Паровозостроительные заводы полностью переключились на выпуск грузовых па- ровозов серии Э. После Великой Октябрьской революции в условиях дефицита топлива, увеличения пассажирского потока при отсутствии денег у населения и невозможности вследствие этого поднимать пассажирские тарифы железнодорожники были вынуждены вместо увеличения числа поездов идти по пути увеличения количества вагонов в составах поездов. Для этого тре- бовались более мощные пассажирские паровозы, чем существующие на тот момент паровозы типа 1-3-1 серии С, которые предназначались для вождения лёгких скоростных поездов. Также одним из основных требований к будущему пассажирскому паровозу являлась возможность его работы на низкосортном угле. В итоге Народный Комиссариат Путей Сообщения сделал окончательный выбор в поль- зу испытанного типа 1-3-1, выбрав в качестве прототипа курьерский паровоз видоизменённой серии С*, (проект КМЗ на базе паровоза серии С), выпускавшийся серийно этим заводом. По эксплуатационным показателям (? значительно превосходил своего предшественника. В крат- чайшие сроки в 1924 г. на Коломенском заводе был разработан проект нового пассажирского паровоза типа 1-3-1. Паровозы первой партии (110 штук), построенные по проекту 1925 г. (за- каз 1925 г.,) начавшие поступать на дороги в 1925 г., имели осевые нагрузки, превышающие проектные. Особенно тяжёлыми оказались 35 паровозов постройки Брянского и Сормовского заводов, имеющие осевую нагрузку до 19т — недопустимую для задней сцепной оси при боль- ших скоростях для наиболее распространённых на сети дорог рельсов типа Ш-а. Когда в ходе 30
Глава 4. Основные серии паровозов по роду службы ЛЕГЕНДЫ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ « Паровоз Л постройки этих паровозов был поднят вопрос об их оборудовании для нефтяного отопления, выяснилось, что в этом случае нагрузка на заднюю поддерживающую ось (и без того перегру- женную) может достичь величины 21 т, что значительно превышало допустимую нагрузку на верхнее строение пути. Поэтому потребовалось внести изменения в первоначальный проект 1925 г. Переработанный проект 1926 г. обеспечил снижение конструктивного веса паровоза и перераспределение веса паровоза по осям для разгрузки задней поддерживающей оси. Практи- ка эксплуатации значительного количества паровозов серии О, построенных по проекту 1926 г., выявила ряд их конструктивных недостатков, снижающих эксплуатационные показатели этих паровозов. В этой связи, а также в связи с началом широкого внедрения в технологию со- ветского паровозостроения сварки в 1931 г. рабочие чертежи паровоза подверглись очередному пересмотру. В 1934 году по сравнению с проектом 1932 г. были еще внесены конструктивные изменения. Последние конструктивные измененияпо сравнению с проектом 1934 г. были вне- сены в 1947 году Сормовским заводом. Паровоз серии П36 (рис. 4.2.2) К началу 1940-х гг. основу пассажирского локомотивного парка советских железныхдорог составляли паровозы серии О (более2 тыс. локомотивов). Эти паровозы были спроектированы в середине 1920-х и пользовались репутацией надежного и экономичного локомотива. Нагруз- ка от их движущих осей на рельсы была в пределах 18 тс, что позволяло их эксплуатировать на всех железных дорогах Советского'Союза. Однако малая мощность (около 1500 л.с.) и сцепной вес (54г—55т) этих паровозов не позволяли существенно увеличить вес пассажирских поездов. Рис. 4.2.2. Паровоз серии П36 После окончания Великой Отечественной войны, в связи с восстановлением народного хозяйства, на железных дорогах сильно возрос объём пассажирских перевозок. Возникла необ- ходимость в пассажирских паровозах с осевой нагрузкой 18 тс (более высокую нагрузку восста- новленные железнодорожные пути не допускали), поэтому уже в 1947 году на заводе «Красное Сормово» был восстановлен выпуск паровозов серии О. Так как к тому времени вес пассажир- ских поездов сильно возрос, то паровозы серии О часто работали двойной тягой. Для их замены требовался паровоз с более высокими тяговыми характеристиками, но с осевой нагрузкой не выше 18 тс. В результате анализов различных вариантов паровозов сотрудники ВНИИЖТа пришли 31
ЛЕГЕНДЫ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ « Паровоз Л Глава 4. Основные серии паровозов по роду службы к выводу, что полностью удовлетворять всем эксплуатационным свойствам смогут паровозы типа 2-4-2 с осевой нагрузкой 22,5 тс (мощность 3000 л.с.) и 18 тс (мощность 2500 л.с). Так как наиболее нужным в то время был паровоз с осевой нагрузкой не выше 18 тс, то в 1947 году Коломенскому заводу был передан заказ на постройку пассажирского паровоза типа 2-4-2. На заводе проектирование нового паровоза велось под руководством главного конструктора Л. С. Лебедянского инженерами Г. А. Жилиным, И. И. Сулимцевым и другими. В марте 1950 года было закончено изготовление первого опытного паровоза типа 2-4-2, которому присвоили заводское наименование П36-0001 (паровоз 36-го типа № 0001). На нём были реализованы все достижения в области советского паровозостроения: цельносварной котёл, механический углеподатчик, воздушный привод реверса, брусковая рама, водоподо- греватель; все буксы локомотива и тендера были оснащены роликовыми подшипниками. Его сцепной вес составлял 75 т, а общая масса в рабочем состоянии —135 т. В том же году паровоз был отправлен на Октябрьскую железную дорогу в локомотивное депо Москва-Октябрьская. Там его подвергли тяжёлым испытаниям, в ходе которых маши- нист Н. А. Ошац несколько раз водил этим локомотивом грузовые поезда по участку Ленин- град-Сортировочный-Московский — Ховрино по графику пассажирских поездов. Испытания подтвердили хорошие тягово-теплотехнические качества нового паровоза. При форсировке котла 70—75 кгс/(м2ч) локомотив развивал мощность 2500—2600 л.с, а при скорости 61 км/ч в течение 1 часа удалось реализовать форсировку 91 кгс/(м2*ч). При скорости 86,4 км/ч была достигнута максимальная мощность — 3077 л.с. (паровоз серии ИС — 3200 л.с), а максималь- но реализованный коэффициент полезного действия оказался равен 9,22 % — самый высокий среди всех советских пассажирских паровозов (всего на 0,05 % ниже, чем у грузового паро- воза серии ЛВ. У паровоза серии ИС КПД был равен 7,45 %, а у скоростного 2-3-2К — 8,23 %). При работе с поездами на участке Москва — Бологое паровоз серии П36 на единицу работы потреблял топлива на 2 % меньше, чем паровозы серии Су, а при работе на участке Москва — Скуратово (Московско-Курская железная дорога) расход топлива у паровоза серии П36 был на 19—22 % меньше, чем у паровозов серии ИС. Так как результаты испытаний первого паровоза оказались положительными, Коло- менскому заводу был выдан заказ на изготовление опытной партии подобных паровозов. В 1953 году завод выпустил паровозы № 0002—0005, а в 1954 — № 0006. В отличие от первого па- ровоза, на них были установлены скользящая (вместо гибкой) передняя опора топки, усилен- ные буксы движущих колёсных пар, саморегулирующиеся буксовые клинья. С целью снизить вес локомотива на паровозах № 0002—0006 было установлено конусное устройство (вместо вентилятора, как на № 0001), упрощена декоративная обшивка и снято тормозное оборудо- вание с бегунковой тележки. Однако общая масса изменилась незначительно, так как при этом были усилены ряд элементов экипажной части (особенно рамы тележек) и движущего механизма. Эти паровозы были отправлены для испытаний на различные дороги: № 0003 и 0004 на Московско-Курскую, № 0002 и 0005 на Красноярскую, № 0006 на экспериментальное кольцо ВНИИЖТа. Внеся очередные небольшие изменения в конструкцию, Коломенский завод в 1954 году выпустил установочную партию паровозов (№ 0007—0036). Эти паровозы были отправлены на Московско-Рязанскую и Октябрьскую дороги. Благодаря конструкционным изменениям сцеп- ной вес был снижен до 72,4 т, а общая масса — до 133,2 т, поэтому в конце того же года паровоз серии П36 принят к серийному производству. В 1955 году Коломенский завод построил 125 (№ 0037—0161) таких локомотивов, а в 1956 — 90 (№ 0162—0251). В процессе их производства завод продолжал вносить некоторые изменения в конструкцию. Так, на паровозах с № 0037 были уси- лены подвески рессор и стала применяться пароразборная колонка с цельнолитым корпусом (вместо комбинированного). С № 0104 число секций колосниковой решётки было увеличено с 2 до 4, при этом их индивидуальный привод был заменён на групповой. Паровозы № 0145 и 0146 в качестве опыта были оборудованы увеличителем сцепного веса, который за счёт разгрузки бегунковых и поддерживающих осей увеличивал сцепной вес на 6—6,5 тонн. Первый паровоз (П36-0001) был оснащён 6-осным тендером типа П-35 (такой прицепля- 32
Глава 4. Основные серии паровозов по роду службы ЛЕГЕНДЫ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ « Паровоз Л ли к опытным паровозам серий 23-001 и П34), но с № 0002 стали прицеплять 6-осные типа П58 (такие вскоре стали прицеплять и к паровозам серии ЛВ). Для повышения экономичности паровоз оборудовался водоподогревателем смешения конструкции Брянского завода. Для получения электроэнергии установлены 2 турбогенератора (рабочий и резервный) мощностью по 1 кВт. Также на паровозе серии П36 была самая большая из всех ранее построенных советских паровозов будка машиниста. Последним годом работы П36 считается 1974 год, когда их ещё эксплуатировали в депо Могоча и Белогорск Забайкальской железной дороги. 4.3.Узкоколейные паровозы На детских железных дорогах (далее ДЖД) в Советском Союзе использовался тот же подвижной состав, что и на обычных узкоколейных железных дорогах. С шестидесятых го- дов паровозы стали заменяться тепловозами. Но на некоторых ДЖД они продолжают ра- ботать до сих пор. Это паровозы типа Кп4 (модификация П24) на Малой Октябрьской ЖД (МОЖД) и типа Гр на Малой Ярославской ЖД. Паровоз типа 0-4-0 серии Кп4 (Рис. 4.3.1) Рис. 4.3.1. Узкоколейный паровоз серии КП4 Паровозы серии Кп4 (польское обозначение Кр4) — узкоколейные паровозы типа 0-4- 0. Они производились в Польше с 1950 по 1959 год на Fablok (Pierwsza Fabryka Lokomotyw w Polsce «FABLOK» Spolka Akcyjna, в настоящее время более известная как просто Fablok — польская локомотивостроительная (в настоящее время исключительно тепловозостро- ительная) компания, расположенная в городе Хшанув. Была основана в 1919 году и стала первой локомотивостроительной компанией на территории современной Полыпи)и после войны поставлялись в СССР. Всего было построено 885 паровозов. В СССР из них было по- ставлено по репарациям 790 паровозов. Паровоз серии Кп4 был создан на основе проекта паровоза серии П24, разработанного в 1941 году на Коломенском заводе на базе паровоза серии 159. Имеет осевую нагрузку 4 т с увеличенной в полтора раза площадью нагрева топки и пароперегревателя. По конструкции эти паровозы аналогичны паровозам серии Кч4 производства Че- хословакии, Кв4 производства Венгрии, паровозам серий Пт4 и Кф4 Финляндии и паровозам 33
ЛЕГЕНДЫ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ • Паровоз Л Глава 4. Основные серии паровозов по роду службы серии ВП4 производства Боткинского завода СССР.Все эти машины строились по чертежам паровоза серии П24 Коломенского завода. По мере выпуска заводы-изготовители вносили изменения, поэтому паровозы разных лет и разных заводов имеют внешние и конструктив- ные различия. По мере перехода подвижного состава на тепловозную тягу паровозы списы- вались и шли на металлолом, но до наших дней сохранилось некоторое количество в виде памятников в музеях и на детских железных дорогах. Технические характеристики: осевая формула 0-4-0,ширина колеи 750 мм. (762 мм),диа- метр движущих колес 600 мм,мощностъ - 180 лс, служебная масса — 14 т (порожний) и 16 т (снаряжённый),давление колесной пары на рельс 4 т (отсюда - индекс в названии паровоза), сила тяги по сцеплению 3160 кгс,тендер трехосный, вес тендера: порожний - 4,8 т, в рабочем со- стоянии -12,0 т,ёмкость тендера: угля -2 т, воды - 5,2 мЗ, дров - 3,0 мЗ,давление колесной пары на рельс 4,0 т. Максимальная скорость движения 35 км/ч. Наименьший радиус вписывания в кри- вую 40 м. На южной трассе МОЖД работает паровоз серии Кп-4-447. На немустановлен тендер от Кч4-332. Родной тендер был перепутан и продан с другим паровозом в музей в Эстонию. Паровозы типа 0-4-0 серии Гр (Рис. 4.3.2) Рис. 4.3.2. Узкоколейный паровоз серии Гр После окончания Великой Отечественной войны УЖД Советского Союза стали испыты- вать острый дефицит локомотивов. Германия как потерпевшая поражение в войне страна должна была компенсировать стране-победителю причинённый ущерб. Немецкое машино- строение было одним из самых развитых во всём мире. Поэтому в числе прочих репараций побеждённая сторона обязалась построить для СССР 400 мощных магистральных узкоколей- ных паровозов, по своим характеристикам сходных с паровозом довоенного типа 157. В качестве завода-изготовителя было выбрано предприятие «Оренштейн и Коппель» в Бабельсберге, которое 15 июля 1948 года стало называться локомотивостроительным заво- дом имени Карла Маркса. Проектирование паровоза велось в сжатые сроки, также возник- ло много трудностей в связи с утратой документации в последние дни войны и нехваткой грамотного инженерно-технического персонала. Осенью 1947 года были произведены все- сторонние испытания нового паровоза Гр-001, в результате было обнаружено, что на скоро- 34
Глава 4. Основные серии паровозов по роду службы ЛЕГЕНДЫ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ * Паровоз Л стях более 35 км/ч локомотив начинал сильно раскачиваться, оказывая неблагоприятные воздействия на верхнее строение пути. Были обнаружены и другие конструктивные недо- статки. Однако массовое производство паровозов началось до окончания испытаний, поэто- му недостатки так и не были устранены. Всего с 1947 по 1954 г. было выпущено 425 (по другим источникам - 427) паровозов в двух партиях (по некоторым источникам третья партия была произведена в 1956 году): 1.1947 -1951 гг. (352 паровоза) 2.1953 -1954 гг. (75 паровозов) Паровозы второй партии строились заводом LOWA для промышленных железных дорог. Они не имели бортовых номеров, у них были только заводские номера. Вторая пар- тия паровозов в основном ушла на промышленный транспорт Уральского региона (Кара- баш, Алапаевск, Белорецк), и все паровозы получили местные номера. Технические характеристики: Осевая формула 0-4-0. Диаметр движущих колес 800 мм. Высота котла от головки рельса 2100 мм. Высота паровоза 3400 мм, ширина - 2320 мм. Длина паровоза между буфе- рами 7493 мм, по тендерам -12 014 мм. Колесная база 2800 мм. Вес паровоза: порожний - 23,4 т, сцепной - 25,6 т, в рабочем состоянии - 25,6 т. Давле- ние колесной пары на рельс 6,4 т (отсюда - второе название паровоза, ГР6). Расчетный вес паровоза и тендера 37 т. Сила тяги по сцеплению 4900 кг. Тендер трехосный. Вес тендера: порожний - 5,7 т, в рабочем состоянии -14,2 т. Емкость тендера: угля - 3 т, воды - 5,5 мЗ, дров - 4,3 мЗ. Давление колесной пары на рельс 4,73 т. Максимальная скорость движения 35 км/ч. Наименьший радиус вписывания в кри- вую 40 м. На Ярославской МЖД работает паровоз Гр-332. Серия Тип Поверхность нагрева котла, м2 Площадь колосниковой решётки, м2 Давление пара, кгс/см2 Нагрузка на ось, тс Годы серийной постройки Место постройки 1 или отличительные особенности | 1 Пассажирские паровозы | С Св СМв Ф2в П36 1-3-1 1-3-1 1-3-1 1-3-1 2-4-2 259 259 271 277 242 3,8 3,8 4,7 4,7 6,75 13п 12п 13п 13п 15,8 16,4 18,3 18,2 18,5 1912-1918 1914 1925-1929 1932-1936; Зв - 1937-1940; 4в - 1945-1956 1950-1956 Сормовский и др. 1 заводы | Коломенский завод 1 Коломенский завод | Сормовский завод Опытный образец - в 1 1950 году, несколько паровозов построено в 1953 году | 1 Грузовые паровозы | Э ЭР C017 C018 СОк18 л лв 0-5-0 0-5-0 1-5-0 1-5-0 1-5-0 1-5-0 1-5-1 200 200 227,4 227,4 227,4 222,3 237 4,2 5,09 6 6 6 6 6,45 12 14 17 18 18 18,5 18,5 1912 —начала 1920-х годов 1946—1956 1934^1950 1936—1941 1945—1956 1950—1956 С водоподогревателем! в тендерном баке Имел тендер-конден-1 сатор Первый образец - в 1 1950 году 1 Рис. 4.3.3. Основные характеристики паровозов 35
ЛЕГЕНДЫ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ • Паровоз Л Глава 5. Устройство и принцип работы В паровозостроении создано много видов и серий паровозов, но принципиальная схе- ма устройства и работы паровоза практически не меняется. Как работает и устроен сам па- ровоз, будет рассмотрено в этом разделе. Основные части паровоза - это котёл, паровая машина, экипаж и тендер. Между всеми частями существует неразрывная связь, которая позволяет передвигаться паровозу по ж.д. рельсам. (Рис. 5.1) Рис. 5.1. Разрез паровоза (котёл, топка) Котёл вырабатывает пар (сжатый пар), паровая машина преобразует тепловую энер- гию пара в механическую энергию, приводя во вращение колёса паровоза. Экипажная часть передаёт энергию вращения колёс по ж.д. рельсам в энергию поступательного движе- ния паровоза, что в свою очередь передаёт тяговые усилия на сцепку тендера с прицеплен- ными к нему вагону. В экипажной части размещается котёл и паровая машина. Она [экипажная часть, или просто экипаж] преобразовывает через рельсы механическую энергию, которая образуется в машине, в механическую энергию поступательного движения самого паровоза, т.е. для его дви- жения. Основной частью экипажа является рама. Это остов паровоза. Рама должна выдерживать вес всех основных частей и механизмов паровоза. Рама паровоза имеет массивную брусковую раму (Рис. 5.2). Её основу составляет два про- дольных полотнища в форме бруска, которые соединены между собой рядом поперечных кре- плений, буферным брусом, который скрепляет спереди концы продольных полотнищ. Сзади полотнища соединены стяжным ящиком. Главная проблема опоры котла на раму состоит в том, что при нагревании котёл расши- ряется, и он может удлиняться на 25 - 30 мм. Поэтому крепёж котла к раме осуществляется толь- ко с одной, передней стороны рамы, чтобы только одна из его концевых опор была неподвиж- ной. Передняя опора и цилиндры объединены в цилиндровый блок, в верхней части которого крепится дымовая коробка котла. Задняя часть котла, там, где находится топка, опирается на раму через подвижные опоры, которые позволяют котлу при расширении металла перемещаться вдоль рамы. 36
Глава 5. Устройство и принцип работы ЛЕГЕНДЫ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ « Паровоз Л Подвижные опоры могут быть скользящими или гибкими. Особенность скользящих опор в том, что между их опорными поверхностями при перемещении возникает трение, и это тре- бует их постоянной смазки. Рис. 5.2. Брусковая рама Гибкие опоры лишены этого недостатка. Они изготавливаются из стальных листов, по- ставленных вертикально. Нижним концом листы жёстко крепятся к раме паровоза, а верхни- ми к топочной раме. Изгибаясь, гибкие опоры не препятствуют удлинению и перемещению котла. На буферном брусе крепятся буфера и автосцепное устройство. (Рис. 5.3) Рис. 5.3. Паровоз серии П-36 (Буфера и автосцепное устройство) 37
ЛЕГЕНДЫ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ • Паровоз Л Глава 5. Устройство и принцип работы Через стяжной ящик осуществляется сцепление между паровозом и тендером. В продольных полотнах рамы предусмотрены специальные вырезы для размещения букс и рессорного подвешивания. Также они служат для уменьшения веса самой рамы. Для уменьшения прогиба рамы из-за весовых и динамических нагрузок рама в местах вырезов для букс соединяется подбуксовыми связями (струнками). На паровозах с малой и средней мощностью применяют листовые рамы. (Рис. 5.4) Их основу составляют два продольных листа, толщина которых в 4 - 4,5 раза меньше, чем у бру- сковой рамы. Болтами к полотнам рамы присоединены междурамные крепления. Рис. 5.4 Листовая рама Все части паровоза, находящиеся на раме, опираются на колесные пары через рессоры, которые предназначены для плавного хода паровоза. Также к экипажу относятся передние (бегунковые) и задние (поддерживающие) тележки. Тендер При движении паровоз расходует за один час интенсивной работы порядка 20000 - 25000 литров воды и до 5000 килограммов угля. Для размещения запаса воды, топлива, сма- зочных материалов к паровозу сзади прицеплен специальный вагон, называемый тенде- ром. (Рис.5.5) Тендеры паровозов большой мощности (2500 - 3000 л/с) имеют водяные баки для хранения и перевозки воды ёмкостью до 50 куб. метров. Для наблюдения за уровнем воды водяные баки оборудуются поплавковыми указателями. Сама шкала указателя уста- новлена в контрбудке паровоза. 38 Рис. 5.5 Шестиосный тендер
Глава 5. Устройство и принцип работы ЛЕГЕНДЫ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ « Паровоз Л Рис. 5.6. Устройство тендера с механической подачей угля Рис. 5.7 Устройство тендера. Разрез и вид сверху Баку для воды придана П-образная форма, которая наиболее удобна для совместного размещения воды и топлива (Рис. 5.7). Сам бак разделён перегородками на отсеки с отвер- стиями. Перегородки служат для снижения перемещения воды при движении паровоза. Без них тормозной путь паровоза значительно увеличивается при его торможении. В средней части тендера размещён бункер для топлива. Боковые и задние стенки угольного бункера сделаны наклонными для ссыпания угля на его дно и в корыто углеподатчика при механической подаче угля. (Рис. 5.6) и (Рис. 5.8) Рис. 5.8 Угольный бункер 39
ЛЕГЕНДЫ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ « Паровоз Л Глава 5. Устройство и принцип работы Перед тендером, на раме паровоза, размещается будка машиниста. (Рис. 5.9) Из неё производится управление паровозом паровозной бригадой: машинистом, помощником ма- шиниста и кочегаром. В ней размещаются приборы и приводы механизмов для управления паровозом и тендером. Будка укрепляется на топке котла. Задняя её часть (контрбудка) находится на тендере. В ней есть лоток для угля при отоплении паровоза вручную. Лобовой лист кожуха топки находится непосредственно в будке. Сама будка имеет шесть окон: четыре в боковых стенках и два в передней стенке. В потолке будки сделаны световые фонари для дневного света. Кресло машиниста паровоза установлено справа по ходу, помощника машиниста слева. Рис. 5.9 Будка машиниста В потолке будки установлены вентиляционные люки для вытяжки дыма и пыли. Есть также специальные вытяжные люки, которые находятся против рабочего места машиниста и помощника машиниста. (Рис. 5.10) Для препятствия проникновения угольный пыли из тендера будка отделена от контр- будки раздвижными двустворчатыми дверями. Рис. 5.10 Будка машиниста сверху 40
Глава 5. Устройство и принцип работы ЛЕГЕНДЫ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ * Паровоз Л Внутри будки машиниста имеется комбинированное электрическое освещение как са- мой будки, так и приборов. Последние серии паровозов были оборудованы радиостанциями для связи с дежурными по станциям и диспетчером. Для более полного представления о том, как приводится паровоз в движение, рассмо- трим, как устроены и функционируют его основные части. Котёл Рис. 5.11 Разрез топки паровоза В его состав входят следующие элементы: топка (Рис. 5.11),в ней происходит сжигание топлива (дрова, уголь, мазут) и образуются раскалённые газы (дым); резервуар с водой, в ко- тором нагревается вода и получается пар; камера с трубой, при помощи которой отводятся газы после сгорания в топке. Топка паровозного котла состоит из двух коробок, вставленных одна в другую и соеди- нённых между собой. Внутренняя коробка, в которой происходит сжигание топлива и обра- зуется огонь, называется огневой коробкой. Наружная коробка называется кожухом топки. Огневая коробка состоит из пяти листов: потолочный лист, два боковых листа, перед- ний и задний лист. Задний лист называется трубной решёткой. (Рис. 5.12) В нем вырезаны отверстия, в кото- рые вставляются концы труб. Эти трубы предназначены для прохождения по ним газов (дыма). Рис. 5.12 Разрез топки с дымогарными и жаровыми трубами 41
ЛЕГЕНДЫ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ « Паровоз Л Глава 5. Устройство и принцип работы Сами трубы делятся на две группы. Одна группа предназначена для отвода газов из топки, и называются они дымогарными (с малым диаметром). Другая группа труб назы- вается жаровыми (с большим диаметром) (Рис. 5.13). Внутрь этих жаровых труб вставлены небольшие трубки (петлеобразные), по которым проходит и нагревается пар за счёт дыма, проходящего внутри жаровой трубы. Рис. 5.13 Разрез котла с дымогарными и жаровыми трубами Внизу огневой коробки находится колосниковая решётка, на которую загружают уголь или другое твёрдое топливо. Колосниковая решётка состоит из чугунных плит-колосников с прорезями по всей пло- щади для прохождения по ним атмосферного воздуха, который поступает на неё из зольника. Сам зольник имеет боковые клапаны, которые открываются с помощью рычажного механиз- ма. Зольник находится под колосниковой решёткой. Это двух-трёхбункерный ящик. Бункеры закрываются днищами, которые можно открыть или закрыть для очистки его от накопивше- гося шлака или золы. Колосниковые решётки делают качающимися для очистки топки от шлака. При помощи рычага в кабине машиниста колосники из горизонтального положения переводятся в наклон- ное (45 градусов) положение, чтобы шлак ссыпался в бункер зольника. Площадь колосниковой решётки во многом определяет мощность паровоза. Чем больше размеры колосниковой ре- шётки, тем большее количество топлива сжигается, а значит, вырабатывается больше тепла, необходимого для получения пара в машине. Одним из важных элементов паровоза, помимо колосниковой решётки, является объём и сама поверхность стенок огневой коробки. Небольшой объём и малая поверхность огневой коробки не смогут передать большое количество тепла, выделяемого при сжигании топлива, необходимого для нагрева воды в котле. Как показала практика паровозостроения, наилуч- шее парообразование имеют топки, у которых поверхность нагрева стенок огневой коробки приблизительно в четыре раза превышает площадь колосниковой решётки. Конструкторы старались придать огневой коробке такие формы и размеры, которые позволили бы сжигать топливо как можно быстрее и полнее и получать при этом наибольшее количество выделяе- мого тепла. Геометрии огневой коробки должна соответствовать форма кожуха топки. Сам кожух состоит из пяти основных листов: потолочного листа, двух боковых листов (стенок), лобово- го и ухватного листов. Лобовой лист расположен против задней стенки огневой коробки, т.е. непосредственно в кабине машиниста. Топливо подаётся на колосниковую решётку через то- 42
Глава 5. Устройство и принцип работы ЛЕГЕНДЫ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ * Паровоз Л шшвное отверстие в лобовом листе кожуха топки и в задней стенке огневой коробки ручным или механическим способом. Пространство между кожухом и стенками огневой коробки заполняется водой и паром. Плоские стенки кожуха соединяются с цилиндрической частью котла ухватным листом. В процессе работы котла все его стенки испытывают колоссальное воздействие пара, в несколько тысяч тонн. Для предотвращения и минимизации воздействия пара на плоские стенки топки листы огневой коробки и кожуха топки соединяются стальными стержнями, по- зволяющими получить единую взаимосвязанную систему. Такие стержни называются топоч- ными связями - боковыми и потолочными. Они устанавливаются в простенках между огне- вой коробкой и кожухом топки горизонтальными и вертикальными рядами. Сами топочные связи подразделяются на два вида: жесткую и гибкую. Жесткие связи приварены с обеих концов к стенкам кожуха и огневой коробки с их внешней стороны. Для контроля за состоянием самих стрежней внутри полости между кожу- хом и коробкой (стержни могут лопнуть) с обоих концов стрежней высверлены несквозные каналы (контрольные отверстия). У сломавшейся возле стенки связи пар или вода, попадая через канал наружу, указывает на её излом. Подвижная связь (с одной стороны конец стержня с высверленным каналом) жестко при- варивается к стенке огневой коробки, а другим концом в форме шара свободно опирается на втулку, приваренную к стенке кожуха. Сама втулка закрывается колпачком. Подвижная связь работает на растяжение и изгиб. Необходимость таких связей обусловлена тем, что жесткие связи невозможно поставить в местах наибольшей деформации стенок огневой коробки из-за неравномерного их нагрева , что приводит к деформации самих стенок. В основном, гибкие связи устанавливают в углах огневой коробки. При выходе из строя нескольких рядом распо- ложенных связей происходит деформация листа огневой коробки, что ведёт к образованию трещины. Для предотвращения таких случаев стенки топки скрепляются большим количе- ством связей, и сама их конструкция (контрольные отверстия) позволяет своевременно выяв- лять излом. Там, где установить боковые и потолочные связи не представляется возможным по кон- структивным особенностям (верхняя часть лобового листа кожуха топки), стенки топки уси- ливают специальными креплениями - тяжами. Тяж одним концом прикрепляют к потолку кожуха топки, а другим (в форме вилки) соединяют с угольником на лобовом листе. Огневая коробка более сложной формы дополняется устройством специальной камеры догорания, что увеличивает объём самой огневой коробки. Внутри цилиндрической части котла проложены трубы, жаровые и дымогарные. Перед- няя часть цилиндра котла соединяется с передней трубной решёткой, а задняя с кожухом топ- ки. Передняя решётка — это лист в форме диска с отверстиями. Концы жаровых и дымогар- ных труб вставляют в отверстия задней решётки (у топки) и передней решётки (у дымовой коробки), обвальцовывают, отбуртовывают и приваривают (со стороны топки). При работе котла вода в нём не должна опускаться ниже допустимого уровня. Чтобы не допустить падения воды ниже допустимого уровня паровозная бригада контролирует его по водоуказательным стеклам и водопробным краникам, установленным на лобовом листе ко- жуха топки. В процессе работы котла огневая коробка, жаровые и дымогарные трубы должны быть всегда погружены в воду. Проходя по жаровым и дымогарным трубам, горячие газы, в том числе и через стенки огневой коробки передают часть тепла воде. Для ускорения циркуляции воды в котле паровоза для повышения производительности котла внутрь огневой коробки, где зона с самой высокой температурой, устанавливают не- сколько продольных труб, которые сообщают нижний слой воды с верхним. Это так называе- мые циркуляционные или кипятильные трубы. Нижними концами они крепятся к задней трубной решетке или, если есть камера догорания, к ее ухватному листу, а верхними к задней стенке огневой коробки. Третья составная часть котла паровоза - это дымовая коробка. Она примыкает спереди 43
ЛЕГЕНДЫ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ » Паровоз Л Глава 5. Устройство и принцип работы к цилиндрической части котла. Дымовая коробка предназначена для создания тяги топочных газов в жаровых и дымогарных трубах котла. Внутри дымовой коробки расположены устрой- ства, с помощью которых в огневую коробку через клапаны зольника и колосниковой решёт- ки поступает атмосферный воздух, необходимый для сгорания топлива. В атмосферу газы из дымовой коробки отводятся при помощи дымовой трубы. Для ис- ключения проникновения раскаленных угольков (изгарь) из топки паровоза через дымовую трубу наружу в дымовой коробке устанавливаются специальные отбойные листы и сетки. На случай ремонта котла, выемки жаровых и дымогарных труб спереди дымовой короб- ки расположен фронтонный лист, прижатый к ней болтами. Для осмотра дымовой коробки на самом фронтонном листе находится малая дверка. Осмотр котла, удаление накипи и шлама при его промывке производятся через люки и промывательные пробки, расположенные на кожухе и цилиндрической части котла. Сам паровоз работает при помощи перегретого пара. Чтобы получить перегретый пар, паровоз снабжен специальными устройствами. Пар при нагревании котла поднимается к его верхнему своду и попадает в сухопарник, который установлен поверх самого котла снаружи, в виде цилиндрического купола. Сам сухопарник предназначен для осушения пара, т.е. умень- шения концентрации воды в паре. После него пар попадает в небольшие петлеобразные труб- ки, называемые элементами пароперегревателя, проходящие внутри жаровых труб. Концы элементов после выхода из жаровых труб присоединяются к коллектору, установленному в верхней части дымовой коробки. Газ из топки идет по жаровым трубам, нагревает пар, прохо- дящий в трубках элементов. В трубках пароперегревателя отделенный от воды пар дополни- тельно нагревается, температура его ещё больше повышается, и пар становится перегретым. Далее перегретый пар направляется в паровую машину - устройство, предназначенное для преобразования тепловой энергии пара в механическую энергию вращения колеса (колёс). Общие сведения об образовании тяги газов Чтобы отводить дым и создавать тягу обычных домовых или промышленных печей, ды- мовые трубы должны быть как можно выше. Чем выше дымовая труба, тем лучше в ней тяга. В данном случае она создаётся естественным путём из-за разности давления атмосферного на- ружного воздуха и горячих газов в трубе. Для паровоза принцип «Чем выше труба, тем лучше тяга» применяться не может из-за того, что паровозная труба ограничена по высоте. Максимальная высота трубы может быть высотой не более 2-х метров. Такая небольшая по высоте труба позволяет создать незначитель- ную естественную тягу, которая не может обеспечить интенсивное сгорание топлива на ко- лосниковой решётке. Усиление тяги в паровозе достигается искусственным способом, за счёт применения специальных дымовытяжных установок. Искусственную тягу разделяют на механическую - вентиляторную - и струйную - конус- ную. Основной из них является конусная, т.к. в основном, за редким исключением, все парово- зы были оборудованы конусными дымовытяжными устройствами. Принцип работы конусной дымовытяжной установки Конусное дымовытяжное устройство состоит из двух частей: конуса постоянного сече- ния и дымовой трубы, которые неразрывно связаны между собой. Дымовая труба устанавли- вается над конусом на одной вертикальной оси с ним (Рис. 5.14). Сам конус — это своеобразный «тройник», в верхней части которого расположено сопло (Рис. 5.15). Два нижних отверстия конуса соединены с паровыхлопными трубами паровых ци- линдров. Принцип действия дымовытяжного устройства основано на использовании энергии от- работанного в машине пара. Отработанный пар используется в конусно-вытяжном устройстве в виде кинетической энергии паровой струи. После выхода из конуса в дымовую коробку струя 44
Глава 5. Устройство и принцип работы ЛЕГЕНДЫ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ • Паровоз Л пара с большой скоростью смешивается с дымовыми газами и засасывает их в дымовую трубу, после чего они выбрасываются наружу, в атмосферу. После выхода частиц газа из дымовой коробки давление в ней снижается и возникает разряжение. Чем больше пара выходит через конус, тем выше его скорость, тем больший объ- ём газов подхватывается паровой струёй и тем большее разряжение в дымовой коробке. В свя- зи с тем, что дымовая коробка соединена с топкой жаровыми и дымогарными трубами, разря- жение создаётся на протяжении всего пути (тракта) от дымовой до огневой коробки. Рис. 5.14 Общая схема конусной дымовытяжной установки. Рис. 5.15 Вид конуса В результате этого процесса давление воздуха перед входом в топку будет больше дав- ления газов сгорания внутри газовытяжного тракта паровозного котла от топки до дымовой 45
ЛЕГЕНДЫ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ « Паровоз Л Глава 5. Устройство и принцип работы коробки включительно. Следовательно, через открытые клапаны зольника и щелевидные от- верстия в колосниковой решётке в топку будет засасываться необходимый для сгорания воздух. Скорость перемещения пара зависит от разности давления между двумя точками: откуда и куда он перемещается. Чем меньше сечение отверстия, через которое удаляется пар, тем выше должно быть давление перед ним и, как результат, скорость перемещения (удаления) пара. Насадок паровозного конуса и является именно таким отверстием, которое определяет величину скорости паровой струи. При уменьшении размеров выходного отверстия увеличивается давление пара перед ней,т.к. увеличивается сопротивление пара из-за уменьшения отверстия, через которое проходит пар. Однако повышение давления перед конусом можно обеспечить лишь за счёт дополнительного усилия на поршень машины в процессе выталкивания пара. Следователь- но, даже при незначительном уменьшении выходного сечения конуса, с одной стороны, увеличивается скорость пара и тяга дымовых газов в котле, но, с другой стороны, возникает противодавление на нерабочую сторону поршня, тем самым уменьшая полезную мощность паровой машины. Например, на паровозе серии Эм при уменьшении диаметра конуса с 67 мм до 61 мм потеря силы тяги составляет порядка 390 кг. Если увеличить диаметр выхлопного отверстия, то уменьшится противодавление в машине, но это ведёт к уменьшению тяги дымовых газов. В случае, если пар из обоих цилиндров идёт через общую головку конуса, когда при подходе к выходному отверстию оба потока пара сливаются в один общий поток, т.е. конус с общим выхлопом, то выхлоп пара одной машины отрицательно влияет на экономичность другой машины. Это происходит из-за того, что пар, удаляемый из одной машины в началь- ный момент выхлопа, имеет очень высокое давление и встречается в конусе с паром, вытол- кнутым из другой машины при обратном ходе поршня и имеющим значительно меньшее давление, что приводит к противодавлению на нерабочую сторону второй машины. Если в самом конусе вместо одного общего канала для выпуска пара из обоих цилин- дров предусмотреть для каждого цилиндра отдельные каналы, изолированные друг от дру- га, два для правого цилиндра и два для левого цилиндра, (Рис. 5.16) то негативное влияние выхлопа правого цилиндра (и наоборот) значительно уменьшится. Такой конус называется четырёхдырным конусом с раздельным выхлопом пара. Рис. 5.16 Общая схема конусной дымовытяжной установки Энергия паровой струи перед выходом из конуса значительно теряется при смешива- нии с дымовыми газами из-за трения, возникающего между паром и дымовыми газами. Толь- ко 10% паровой струи преобразуется в полезную работу, т.е. создание самой тяги дымовых газов. Практика эксплуатации паровозов показала, что экономичность конусной установки в значительной степени зависит от размеров и формы дымовой трубы, нежели от формы ко- нуса. Правильно подобранное очертание нижней части трубы, т.е. её раструба, расположение над конусом ведёт к усилению тяги дымовых газов. При этом достигается оптимальное впи- сывание в трубу поднимающейся вверх паро-дымовой смеси. (РИС 14 см выше). 46
Глава 5. Устройство и принцип работы ЛЕГЕНДЫ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ « Паровоз Л Чтобы придать паро-дымовому потоку нужный напор, с помощью которого необходимо преодолеть противодавление наружного воздуха, дымовую трубу слегка расширяют кверху и делают как можно более высокой. При расширении паро-дымового потока в дымовой трубе происходит снижение его скорости и увеличение его давления до атмосферного. Еще одно свойство конусно-вытяжной установки — это возможность автоматического регулирования тяги газов и, следовательно, подвода воздуха в топку в зависимости от условий работы самого паровоза, а точнее, его паровой машины. Конус переменного сечения Главным недостатком конуса постоянного сечения является постоянная смена режимов работы паровоза и его котла, которые зависят как от веса состава, так и от качества угля (топли- ва), загружаемого в топку. Чтобы работа конусной дымовытяжной установки соответствовала изменению режи- мов работы паровоза, конус постоянного сечения можно заменить на конус переменного сечения, который позволяет машинисту регулировать площадь паровыхлопного сечения. В такой конструкции изменение выхлопного сечения достигается путём рассечения струи пара рассекателями, которые размещены в паровыхлопных каналах конуса. Сами рассекатели управляются из будки машиниста при помощи пневматического и механического привода. Устройство и схема работы конуса переменного сечения с рассекателем грушеобразной фор- мы показаны на рис. 5.17. Рис. 5.17 Конус переменного сечения 47
ЛЕГЕНДЫ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ • Паровоз Л Глава 5. Устройство и принцип работы Борьба с дымом и нскрогашение Для принятия мер от уноса в дымовую трубу раскалённых частиц топлива (искр), ко- торые могут быть причиной пожаров, на паровозе с дровяным или угольным топливом не- обходимо установить искроуловительные или искрогасительные устройства. Самое простое устройство для улавливания крупных искр, размером порядка 8 мм, конструируется в виде искроудерживающей сетки, устанавливаемой в дымовой коробке между конусом и дымовой трубой. Газы сгорания, проходя через сетку, не могут попасть в дымовую коробку без соответ- ствующей очистки от крупных искр. Ударяясь о сетку, часть искр дробится о неё и собира- ется на дне дымовой коробки. Большим недостатком такой конструкции является то, что необходимо регулярно очищать дымовую коробку от шлака и сажи (изгари), а сами сетки перегорают и, соответственно, плохо задерживают искры. На большинстве паровозов вместо сеток устанавливают щитковые приборы. Они по- зволяют не только улавливать искры, но и частично дробить и измельчать их до размеров менее 1 мм. При таком размере искры в пожарном отношении практически безопасны. При использовании щитковых приборов искрогашения нет необходимости очистки дымовой коробки, но при этом в трубу вылетает много изгари, а соответственно, идёт боль- шая потеря тепла. На паровозе серии Л установлен щитковый (дефлекторный) искрогаситель. Он состоит из вертикального и горизонтального щитов, соединённых между собой под прямым углом (Рис. 5.18). Рис. 5.18 Схема устройства щиткового искрогасителя паровоза серии Л К горизонтальному сплошному щиту прикрепляется с наклоном искроудерживающая сетка, а на их стыке щиток-отражатель, который отклоняет дымовые газы книзу. Поток ды- мовых газов, выходя из жаровых и дымогарных труб огибает ряд щитов (фронтонный лист, щиток-отражатель) и через искроудерживающую сетку направляется к струе пара, выходя- щей из конуса. Исключить полное улавливание искр данный прибор не может, поэтому в дополнение к нему применяется газовый паросушитель, который не только осушает пар, но и дополнительно гасит искры (Рис. 5.19). 48
Глава 5. Устройство и принцип работы ЛЕГЕНДЫ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ • Паровоз Л Рйс. 5.19 Газовый паросушитель Для борьбы с дымом, который выходит из трубы и мешает обзору пути из будки маши- ниста, на паровозах применяют специальные вертикальные дымоотбойные щиты, которые за счёт силы встречного ветра поднимают дым над паровозом (Рис. 5.20). Рис. 5.20 Дымоотбойные щиты паровоза серии П-36 При такой установке дымоотбойных щитков в процессе движения паровоза поток встречного воздуха стремится вверх, увлекая за собой дым, выходящий из трубы паровоза. Принцип преобразования энергии пара в энергию вращения колес, движения парово- за и его управление будет представлен в следующих главах и разделах книги. 49
ЛЕГЕНДЫ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ • Паровоз Л Глава 6. Устройство паровоза серии Л За годы производства паровоза серии Л его конструкция и технология изготовления претерпевали значительные изменения, поэтому в данной книге описывается устрой- ство паровозов последних выпусков. 6.1. Экипаж Рама В паровозах серии Л применяется рама брускового типа. Общий вид рамы изображен на рис. 5.2. Полотна рамы Полотна рамы катаные, из мартеновской стали, изготовленной по ГОСТ 6612-53 с содержанием углерода 0,25 - 0,33%. Наибольшая высота полотен 750 мм, длина 12 255 мм. Внутреннее расстояние между полотнами рам 1 000 мм. Наибольшая толщина полотен рамы составляет 140 мм. Спереди концы полотен имеют толщину 60 мм, толщина задней части уменьшена до 70 мм, а в месте установки стяжного ящика до 50 мм. Высота упоров для цилиндров равна 90 мм, а их радиус 30 мм. В поперечном направлении упор со сто- роны клина имеет уклон в пределах 0,7/140 - 1,3/140. Запас для натяга клина до забивки устанавливается в пределах 30 - 45 мм. Лобовые поверхности полотен рамы под буксовые клинья, а также поверхности под буксовые связи обработаны с уклоном 1/12. Облегчающие вырезы и вырезы под буксы сделаны с плавными переходами значи- тельных радиусов. Для установки подбуксовых связей сделаны отверстия под шпильки и болты. Полотна рамы скрепляются между собой в нескольких местах. В передней части рамы полотна соединяются буферным брусом, цилиндровым блоком и передним между- рамным креплением, расположенным перед первой движущей колёсной парой. В сред- ней части полотна рамы соединяются междурамными креплениями, расположенными между движущими осями, а в задней части - стяжным ящиком. Для соединения исполь- зуются болты с конусом 1/200. Длина каблучков первого буксового выреза составляет 115 мм, а у всех остальных буксовых вырезов 110 мм. Цельнолитой буферный брус 2 крепится восемью болтами МЗО. Для крепления стяжного ящика 12 у каждого полотна сделано 10 отверстий под бол- ты МЗО. Привалочные плоскости цилиндров прикрепляются к полотнам двенадцатью болтами М36 с каждой стороны. Междурамные крепления, буферный брус, стяжной ящик, путеочиститель отлиты из стали 25Л1. Буферный брус Буферный брус литой, в его центральной части имеются выступы, которыми он опи- рается на полотна рамы (рис. 6.1.1) и крепится к ним болтами. Для увеличения жёстко- сти конструкции и снижения нагрузки на болты выступы приварены к полотнам рамы. У выступов имеются приливы для крепления наклонных связей, соединяющих перед- нюю часть рамы с котлом. В средней части бруса перед отверстием под стакан тележки сделан прилив для установки упора левой наклонной связи, на которой устанавливается паровоздушный насос. 50
Глава 6. Устройство паровоза Л ЛЕГЕНДЫ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ • Паровоз Л Рис. 6.1.1. Буферный брус Междурамные крепления Рис. 6.1.2. Рама Переднее междурамное крепление 3 имеет корытообразную форму. В нём размещён шкворень заднего конца водила тележки и установлен тормозной вал. С полотнами рамы междурамное крепление соединяется с каждой стороны при помощи восьми конических болтов М27. Для уменьшения веса в полках крепления сделаны облегчающие вырезы с утолщением краёв для придания жёсткости. В нижней части крепления с каждой стороны имеется по два прилива, между которыми установлены концы тормозного вала. Между приливами установлены чугунные вкладыши. Вкладыши крепятся к приливам двумя коническими болтами. Нижние междурамные крепления 4 и 5, расположеные у букс между второй и третьей и между третьей и четвёртой движущими колёсными парами. Вертикальное междурамное крепление 6, расположенное между четвёртой и пятой дви- жущими осями, осуществлено в виде фасонной отливки, крепится к раме шестью болтами с каждой стороны. В верхней части с обеих сторон образованы пазы, через которые проходят ба- лансиры рессорного подвешивания четвёртой оси. В центральной части отливки имеются два 51
ЛЕГЕНДЫ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ * Паровоз Л Глава 6. Устройство паровоза Л облегчающих выреза, окантованных по краям. К вертикальной полке при помощи 11 болтов прикрепляется гибкая передняя опора топки, которая внизу опирается на специальный упор- ный зуб, служащий для разгрузки болтов от срезывающих усилий. Вертикальное междурамное крепление, помимо своего прямого назначения, служит ещё опорой котла, действующие в нём усилия не поддаются точному учёту. Особенно напряжённым является место крепления гиб- кой опоры, так как, помимо усилий, передаваемых по раме, оно воспринимает вертикальную нагрузку от веса котла и противостоит усилиям от изгиба котла при его температурных удли- нениях. Междурамное крепление 7, расположенное у букс пятой оси, сделано в виде вертикально- го полотна с двумя овальными вырезами. Привалочные вертикальные полки прикрепляются к рамным полотнам коническими болтами. Описанные междурамные крепления служат для соединения нижней части полотен рамы. У паровоза имеется несколько креплений, установленных в верхней части полотен рамы, которые кроме основного назначения служат ещё и для других целей. К числу таких кре- плений относится параллельная рама 8. Между второй и третьей движущими осями расположено верхнее междурамное кре- пление 9. Оно служит также для укрепления опоры котла и тормозных подвесок. Крепление выполнено в виде длинной узкой стальной отливки коробчатого сечения. Вертикальные при- валочные полки прикрепляются к полотнам рамы с каждой стороны тремя болтами МЗО. В верхней части отливки имеется гребень, усиленный тремя рёбрами. К этому гребню десятью болтами М24 прикрепляется гибкий лист опоры котла. По аналогии с передней опорой топки гребень имеет разгрузочный зуб для листа опоры. Помимо горизонтальных болтов, междурамное крепление 9 соединено с каждой стороны с полотнами рамы двумя вертикальными шпильками. Для постановки тормозных подвесок концы рассматриваемого крепления выполнены в виде коробчатых кронштейнов с отверстия- ми для валиков диаметром 50 мм. Верхнее междурамное 10 крепление по своим размерам и конструкции подобно другому междурамному креплению 9. Отличие заключается в том, что у него отсутствует гребень, слу- жащий для гибкой опоры котла. Для крепления балансирных рессор у задней части рамы в рамные вырезы вставляются литые стальные стойки, которые прикрепляются к полотнам рамы коническими болтами М27. В верхней части стоек имеется прилив для опоры хомута балансирной рессоры. Стяжной ящик Стяжной ящик 12 является высоконагруженным узлом. Он служит для соединения за- дних хвостовиков рамы, передачи тяговых и тормозных усилий к тендеру и далее к составу и является опорой задней части топки. Помимо стягивающих и сжимающих усилий, ящик испытывает также скручивающие усилия от действия внецентральных сил. Стяжной ящик имеет два яруса. Верхний ярус, имеющий форму ящика с открытым вер- хом, воспринимает преимущественно сжимающие усилия. Нижний ярус, где располагаются стяжки, испытывает главным образом растягивающие усилия. Боковые стенки стяжного ящика прикрепляются к полотнам рамы с каждой стороны ко- ническими болтами МЗО. Для удобства монтажа у верхней полки ящика предусмотрено по два зуба с каждой сторо- ны, опирающиеся на спинку хвостовиков рамных полотен. Вырез в верхнем ярусе стяжного ящика закрывается тонким защитным листом и крепит- ся четырьмя запорами. Путеочиститель К передней части буферного бруса посредством шпилек и болтов М24 прикрепляет- ся путеочиститель (Рис. 6.1.3), представляющий собой стальную отливку в форме плуга со 52
Глава 6. Устройство паровоза Л ЛЕГЕНДЫ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ « Паровоз Л стенками толщиной 12 мм. В отливке предусмотрены облегчающие вырезы и усиливающие рёбра. Нижняя кромка путеочистителя располагается на высоте 200 мм от головки рельса. Рис. 6.1.3. Путеочиститель Буксовые связи (струнки) Нижние части буксовых вырезов скрепляются буксовыми (подбуксовыми) связями (Рис. 6.1.4), представляющими собой балочки шириной 140 мм и высотой в средней части 90 мм. В верхней части поверхности связей, соприкасающиеся с каблучками рамы, обработа- ны с уклоном в 1/12. Рис. 6.1.4. Буксовые связи В связях просверлены сквозные отверстия для вертикальных болтов и шпилек, прикрепляющих их к полотнам рамы. Со стороны, обращенной к задней части паровоза, имеется отверстие с резьбой МЗО для болта буксового клина. Крепление связей буксовых вырезов первой оси усилено с каждой стороны допол- нительным болтом. Два передних болта у связи буксового выреза первой оси сделаны с упорным бур- том и корончатой гайкой. Такая конструкция применена в связи с тем, что вынуть их вверх нельзя из-за ограниченной высоты выреза в раме. Связи 1 буксовых вырезов второй, четвёртой и пятой движущих осей одинаковые, а у ведущей оси имеют увеличенные размеры 2, что определяется большей величиной буксово- го выреза. Все эти связи прикрепляются к раме двумя шпильками и двумя болтами. 53
ЛЕГЕНДЫ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ • Паровоз Л Глава 6. Устройство паровоза Л Буксовые накладки и клинья У брусковой рамы нет буксовых направляющих, их роль выполняют поверхности буксо- вых вырезов. Для того чтобы эти поверхности не изнашивались при перемещении букс, при- менены буксовые накладки. Накладки пригоняются к боковым поверхностям полотен рамы с зазором около ОД мм, достаточным только для свободной установки их на место. Задние буксовые накладки на определенной длине имеют форму клина с уклоном, соот- ветствующим уклону рамного выреза, т.е. 1/12. Площадь плотного прилегания внутренних плоскостей буксовых накладок и клиньев к поверхностям вырезов рамы должна быть не менее 60%. Местные зазоры допускаются не более 0,05 мм. 6.2. Буксы Буксы в процессе эксплуатации паровоза испытывают значительные усилия. Сверху че- рез рессорные упорки (или балансиры, как это имеет место у четвёртой и пятой осей) на буксы передаётся вес обрессоренных частей паровоза. Со стороны колёсных пар через буксовые на- личники на полотна рамы передаются тяговые и тормозные усилия. С торца буксы восприни- мают от колёсных пар усилия, возникающие вследствие боковых давлений при вписывании паровоза в кривые. На паровозы серии Л устанавливались буксы с подшипниками скольже- ния. Но ввиду перспективности использования подшипников качения Коломенским паровозо- строительным заводом выпущена партия паровозов серии Л, оборудованных роликовыми под- шипниками. Буксы Подшипник 1 (Рис. 6.2.1), изготовленный из бронзы марки ОЦС 5-5-5, запрессованный в корпус буксы 2, с наружной стороны имеет упорный бурт высотой 19 мм, предохраняющий под- шипник от смещения. Наружная поверхность подшипника обработана по диаметру 290 мм. Внутренняя поверх- ность подшипника имеет колодцы глубиной 6-7 мм, залитые баббитом БК ГОСТ 1209-41. Между колодцами образованы две продольные смазочные канавки глубиной 5 мм. Подшипник запрессовывается в корпус буксы усилием 8-15 т с натягом 0,085-0,285 мм. На корпусе буксы с обеих сторон имеются приливы-челюсти, которые служат для направ- ления буксы относительно буксовой накладки и клина. Для предотвращения защемления бук- сы длина вертикальных направляющих поверхностей А составляет 50 мм, а остальная поверх- ность в обе стороны от этого участка имеет уклон 1/50. В верхней части корпуса образованы углубления Б для постановки вкладышей 4 под рессорные стойки. Кроме того, сверху имеются карманы-маслёнки, смазка из которых по- ступает к буксовым наличникам 5. Карманы сверху закрыты приваренными к корпусу планками из листовой стали. К корпусу буксы с внешней стороны восемью винтами М20 привёрнута торцевая шайба 6 толщиной 19 мм из бронзы марки ОЦС 5-5-5. Головки винтов утоплены в шайбу на глубину 5 мм. Для предотвращения ослабления винты раскерниваются и углубления заливаются спла- вом ПОСС4-6. Окончательная обработка наружной поверхности шайбы производится в сборе с корпусом буксы под размер, определяемый длиной подшипника. В карманы подбуксовой сварной коробки 3 вставляются войлочные манжеты 9. С внутренней стороны у коробки имеется масленка с боковым штуцером 7, служащим для заливки масла. Штуцер закрыт глухой гайкой 8. Смазка к манжетам 9 и набивке 10, поме- щающейся в полости коробки, поступает через отверстия, сделанные у внутренних пере- городок коробки. В нижней части коробки имеются приливы с отверстиями для болтов 11, прикрепляющих коробку к корпусу. Для съемки коробки при смене подбивки необходимо отвернуть гайку 12, демонтировать болт и сдвинуть коробку. 54
Глава 6. Устройство паровоза Л ЛЕГЕНДЫ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ • Паровоз Л Рис. 6.2.1. Букса паровоза серии Л Смазка подведена к следующим трущимся местам буксы: подшипнику 1, торцевой шай- бе 6 и буксовым наличникам 5. Смазка к подшипнику подаётся по двум каналам, из них по одному каналу под давле- нием от пресс-масленки, а по второму - от фитильной масленки 13, приваренной к корпусу. Смазка остальных мест буксы производится от той же фитильной масленки. Каждый канал снаружи имеет резьбу для ввёртывания штуцеров 14 диаметром 23 мм. Сквозные отверстия штуцеров диаметром 10 мм с торца заглушены пробками, уплотняемы- ми медной или паронитовой прокладкой. Сверху каждого штуцера просверлено радиальное отверстие, в которое ввёрнута трубка диаметром % - с фитилем. Смазка, поступая через фити- ли, проходит по отверстиям в штуцерах и далее по горизонтальным каналам к трущимся по- верхностям. Через центрально расположенный штуцер Г смазка подаётся на торцевую брон- зовую шайбу. Два соседних штуцера Д и Е служат для смазки подшипника, а два крайних И и К - для подачи смазки в карманы-масленки. В каждой камере вставлена трубка 15, по которой смазка поступает к трущейся поверхности наличника. Штуцер Е служит для подачи смазки к подшипнику от пресс-масленки. Буксовые наличники, изготовленные из бронзы марки ОЦС 5-5-5, представляют собой пластины толщиной 10 мм, присоединяемые к корпусу буксы восемью винтами М12 с потай- ной головкой, предохраняемые от ослабления кернами и залитым сверху ПОСС4-6. Для разгрузки винтов наличники имеют бурты толщиной 8 мм. Для распределения смазки по трущейся поверхности у наличников в обе стороны от смазочного отверстия сдела- ны горизонтальные канавки глубиной 4 мм. Буксы с роликовыми подшипниками Роликовые подшипники по сравнению с подшипниками скольжения имеют ряд пре- имуществ: 1) более низкий коэффициент трения; 2) сокращение расхода цветных металлов; 55
ЛЕГЕНДЫ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ * Паровоз Л Глава 6. Устройство паровоза Л 3) значительно меньший расход смазки; 4) отсутствие потребности в подбивочных материалах; 5) больший срок службы. Введение новых букс с роликовыми подшипниками вызвало необходимость в изме- нениях конструкции рамы паровоза. Длина, высота и толщина рамных полотен остались прежними. Но в связи с увеличением габаритов букс изменено переднее междурамное крепление и крепление между четвертой и пятой колесными парами, а также измени- лись размеры буксовых и облегчающих вырезов. Так, если у серийных паровозов расстояние между наличниками буксы ведущей оси равно 370 мм, а у сцепных 350 мм, то у паровозов с роликовыми подшипниками у букс всех осей расстояние между наличниками увеличено до 450 мм. Соответственно изменились и размеры буксовых связей. 6.3. Паровая машина Кожух топки состоит из пяти основных частей: радиального потолка, двух боковых стенок, ухватного и лобового листов, изготовленных из листовой стали (Рис. 6.3.2). Лобовая часть кожуха имеет толщину 13 мм. Лобовой лист имеет штампованную горловину для шуровочного отверстия, а также отверстия для установки смотровых про- бок-люков (Рис 6.3.1). Рис. 6.3.1. Лобовой лист и шуровочное отверстие топки Боковые стенки кожуха топки имеют толщину 13 мм. Боковые стенки имеют отвер- стия для сажесдувателей, пробок - люков и кранов для продувки котла. Потолочный лист кожуха топки из-за повышенной нагрузки значительно толще и из- готовлен из стали толщиной 18 мм. Это сделано для усиления кожуха в целях снижения его деформации и излома топочных связей. В потолочном листе сделаны отверстия для уста- новки пробок-люков, пароразборной колонки и установки предохранительных клапанов. Потолок кожуха топки имеет наклон, равный наклону потолка огневой коробки для уста- новки одинаковых по длине анкерных болтов в одном ряду. Ухватный лист имеет толщину 20 мм. В нем сделаны четыре отверстия для пробок-люков циркуляционных труб и четыре отверстия для угловых пробок-люков. Кожух соединяется внизу с огневой коробкой литой топочной рамой при помощи заклепок. Дополнительно огневая коробка и кожух топки приварены к топочной раме сварным швом. 56
Глава 6. Устройство паровоза Л ЛЕГЕНДЫ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ • Паровоз Л Рис. 6,3.2. Топка На лобовом листе кожуха топки как с торца, так и в углах смонтировано десять смо- тровых пробок-люков. Одинарная пробка-люк состоит из втулки, привариваемой к кожуху или цилиндрической части котла, крышки и кольца-прокладки, изготовленного из бронзы. Две пробки диаметром 50 мм располагаются в средней части листа над потолком огневой коробки. Четыре пробки диаметром 76 мм расположены напротив циркуляционных труб. Две пробки диаметром 76 мм расположены по загибу лобового листа в средней его части. Рис. 6.3.3. Пробка-люк Последние две пробки расположены по загибу у топочной рамы. Эти пробки имеют различную конструкцию. В левом углу установлена двойная пробка, а в правом - одинарная пробка диаметром 76 мм. На ухватном листе располагается восемь пробок-люков, из них четыре пробки диаме- тром 76 мм расположены напротив циркуляционных труб. Две пробки диаметром 76 мм расположены на загибах листа в средней его части (Рис. 6.3.3) и две пробки диаметром 76 мм для осмотра решетки (по одной на каждой стороне). 57
ЛЕГЕНДЫ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ • Паровоз Л Глава 6. Устройство паровоза Л Верхняя часть лобового листа кожуха топки укреплена при помощи 18 стальных стя- жек (тяжей) к потолку кожуха топки. Стяжки собраны в несколько групп. Передние концы стяжек присоединены к кожуху топки с помощью заклепок. Задние концы стяжек сделаны в виде вилки с отверстием для валиков (Рис. 6.3.4). Рис. 6.3.4. Крепление лобового листа кожуха топки стяжками (тяжами) Огневая коробка паровоза сварная, собирается из листовой стали. Лобовой лист имеет толщину 10 мм. Лобовой лист прикреплен к боковому и потолоч- ному листу сваркой. В верхней части лобового листа сделаны четыре отверстия диаметром 90 мм для установки циркуляционных труб. Задняя решетка изготовлена из стали толщи- ной 14 мм и сварена встык с потолочным листом и боковыми листами. Задняя решетка имеет отверстия для установки жаровых и дымогарных труб. Рис. 6.3.5. Циркуляционные трубы и кирпичный свод топки Потолок огневой коробки сделан с наклоном в сторону лобового листа. Передняя часть потолка выше задней на 75 мм. Это предохраняет заднюю часть от обнажения при откатыва- нии воды при смене профиля пути, перехода паровоза с подъема на уклон или при торможе- нии паровоза. В топке паровоза серии Л установлены четыре циркуляционные трубы, изго- товленные из жаростойкой молибденовой стали с наружным диаметром 89 мм и толщиной стенки 5 мм. Трубы служат для усиления циркуляции воды и являются опорой кирпичного свода. Циркуляционные трубы находятся над слоем горящего топлива и при сильном нагреве в них происходит интенсивное парообразование. Выходящая из труб паровоздушная смесь за счет разрежения захватывает слой воды снизу. Таким образом происходит непрерывная цир- куляция воды. При этом происходит равномерное распределение температуры воды в котле, уменьшается риск отложений накипи и грязи на стенках и топочных связях. Напротив ка- ждой трубы для осмотра и очистки ее от накипи расположены смотровые пробки-люки. Свод топки состоит из трех рядов, в каждом из которых уложено семь кирпичей, укла- дываемых сверху на циркуляционные трубы (Рис. 6.3.5). 58
Глава 6. Устройство паровоза Л ЛЕГЕНДЫ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ • Паровоз Л Кирпичный свод необходим для процесса полного сгорания топлива. При сгорании топлива за счет свода значительно удлиняется путь горячих газов, а также происходит их перемешивание с воздухом, за счет чего происходит полное сгорание летучей угольной пыли и недогоревших продуктов топлива, находящихся в газах. За счет полного сгорания угольной пыли предупреждается образование сажи и создаются нормальные условия для теплопередачи. Дополнительно, излучая тепло от кирпичного свода, создаются условия для быстрого воспламенения свежего заброшенного угля. Во время работы парового котла на стенки дымовой камеры и кожуха топки действует сила давления пара, превышающая в десятки раз вес самого паровоза. Для предотвращения разрушения стенок кожуха топки и огневой коробки давлением пара в простенках между огневой коробкой и кожухом топки устанавливают большое количество стальных стержней, называемых топочными связями. Связи между боковыми стенками кожуха топки и огневой коробки называются боковыми. Связи между потолком кожуха топки и огневой коробки называются потолочными. Топочные связи существуют двух видов: жесткие и подвижные. Жесткими связями называются связи (стержни), жестко укрепленные сваркой в стенках ко- жуха и огневой коробки (Рис. 6.3.6). Рис. 6.3.6. Жесткая топочная связь В местах наибольших деформаций стенок устанавливаются подвижные связи. В подвижной связи один конец стержня жестко приварен к стенке огневой коробки, а дру- гой конец, имеющий форму шара, находится во втулке, приваренной к стенке кожуха. Втулка закрывается специальным колпачком. Таким образом второй конец подвижной связи образует шарнирное соединение, позволяющее перемещение стержня (Рис. 6.3.7). Рис. 6.3.7. Подвижная топочная связь 59
ЛЕГЕНДЫ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ « Паровоз Л Глава 6. Устройство паровоза Л Для обнаружения повреждения стержня жесткой связи внутри него с обеих сторон высверлены несквозные каналы - контрольные отверстия. При изломе стержня пар или вода попадает через высверленный канал стержня наружу, сигнализируя об изломе. Подвижные связи имеют каналы только со стороны жесткого крепления к стенке огневой коробки. В потолке огневой коробки делаются два-три отверстия, в которые резьбовым соедине- нием монтируются специальные контрольные пробки, имеющие внутри сквозной канал. Верхняя половина канала заливается свинцово-оловянным сплавом. Температура плавле- ния сплава 270-280 0 С. В случае уменьшения уровня воды или отсутствия воды над потол- ком огневой коробки происходит расплавление свинцово-оловянного сплава. В результате вода с паром через сквозной канал поступают в огневую коробку. Раздается шум внутри, и бригада паровоза обращает внимание на недопустимое падение уровня воды. Также пото- ком воды и пара происходит гашение горящего топлива в огневой коробке. В настоящее время на паровозах применяются контрольные пробки со специальными вставками. Диаметр вставки подбирается меньше диаметра сквозного канала. Вставка уста- навливается в верхнюю часть сквозного канала и закрепляется легкосплавным сплавом (Рис. 6.3.8. а). Так как диаметр пробки меньше внутреннего диаметра сквозного канала, при расплавлении сплава пробка под давлением выпадает в полость огневого канала, открывая сквозной канал, через который в огневую коробку попадает вода и пар (Рис. 6.3.8. б). Рис. 6.3.8. а,б. Контрольная пробка со вставкой Для недопущения превышения уровня давления пара в верхней части кожуха топки и цилиндрической части котла установлены регулируемые предохранительные клапаны, рассчитанные на разное давление пара (Рис. 6.3.9). При превышении давления пара сверх установленного открывается предохранительный клапан и излишнее давление пара выхо- дит в атмосферу.Когда давление в котле стабилизируется, предохранительный клапан за- крывается. Каждый предохранительный клапан отрегулирован на определенное давление. Если давление пара увеличивается на 0,2 кгс/см2, срабатывает один из предохранительных клапанов, обеспечивая снижение давления в котле. При дальнейшем повышении давления пара в котле, если один предохранительный клапан не справляется со снижением давле- ния, происходит открытие второго предохранительного клапана, рассчитанного на давле- ние на 0,4 кгс/см2. В настоящее время все предохранительные клапаны на паровозах серии Л отрегулированы на предельное давление 14,2 кгс/см 2, что на 0,2 кгс/см 2 больше макси- мального давления. На паровозе установлены три предохранительных клапана. 60
Глава 6. Устройство паровоза Л ЛЕГЕНДЫ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ • Паровоз Л Рис. 6.3.9. Предохранительные клапаны Снизу огневая коробка имеет колосниковую решетку, на которую подается твердое топливо (уголь). Также через колосниковую решетку производится подвод воздуха снизу для сгорания топлива, а также отвод золы. Колосниковая решетка собирается из чугунных плит-колосников, которые имеют прорези. Через прорези колосников снизу подается воздух и происходит удаление золы и мелких частиц топлива. Снизу колосниковой решетки находят- ся бункеры для золы - зольники. В зольнике находятся боковые клапаны для забора воздуха. Управление клапанами производится рычажным механизмом, управляемым машинистом или помощником машиниста. Площадь колосниковой решетки паровоза - 6 м 2. Простран- ство между кожухом топки и стенками огневой коробки заполняется водой. В нижней части этого пространства расположена топочная рама, к которой заклепками и сваркой присоеди- нены листы огневой коробки и кожуха топки, образуя дно для воды и фундамент для топки, опирающийся на раму паровоза. Топочная рама служит опорой для колосниковой решетки и зольника, которые прикрепляются к ней специальными кронштейнами. Плоские стенки кожуха соединяются с цилиндрической частью котла ухватным листом. Зольник предназначен для сбора и хранения золы и имеет два бункера, расположен- ных по обе стороны от пятой оси колесной пары (Рис. 6.3.10). Зольник изготовлен из ли- стовой стали толщиной 4-5 мм. В передней и задней частях зольника приварены уголки, которыми он при помощи шпилек прикрепляется к топочной раме. По бокам крепление зо- льника производится кронштейнами, которые служат одновременно опорами боковых ба- лок колосниковой решетки. У нижней части бункеров предусмотрены откидные клапаны. Нижние клапаны имеют общий для обоих бункеров привод. Бункеры могут быть открыты и очищены поворотом рукоятки, расположенной сбоку у зольника. Рис. 6.3.10. Зольник 61
ЛЕГЕНДЫ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ « Паровоз Л Глава 6. Устройство паровоза Л Для обеспечения подачи воздуха, необходимого для горения топлива, с обеих сторон золь- ника предусмотрены специальные клапаны, открывающиеся при помощи привода, управляе- мого рукояткой, находящейся в будке машиниста (Рис. 6.3.11). Рукоятка имеет зубцы для уста- новки ее в требуемое положение. При полном подъёме рукоятки (установки ее на нижний зуб) боковые клапаны открываются на угол 90°, что обеспечивает максимальную подачу воздуха. Рис. 6.3.11. Открытый боковой клапан зольника Для заливки водой горячего шлака в зольнике находится труба диаметром 32 мм. В нижней части трубы просверлены отверстия диаметром 8 мм. На трубе находится штуцер для соединения с водяной колонкой. Цилиндрическая часть котла собирается из трех барабанов, изготовленных из листо- вой стали и сваренных встык. Между собой барабаны соединяются сваркой с таким расче- том, чтобы их продольные швы располагались в верхней части котла и были смещены друг относительно друга для исключения повреждений. Цилиндрическая часть котла соединяется с кожухом топки трехрядным швом с за- клепками диаметром 22 мм. Цилиндрическая часть котла состоит из трех барабанов, изго- товленных из стали толщиной 18 мм. Продольные сварные швы барабана расположены в верхней части со смещением друг относительно друга. Вверху в середине цилиндрический части котла сделан вырез диаметром 500 мм под сухопарный колпак. В первый барабан вварена передняя решетка толщиной 16 мм. Диаметр отверстий в решетке для жаровых и дымогарных труб на 3 мм больше внешнего диаметра самих труб. Внизу цилиндрической части котла сделаны отверстия диаметром по 180 мм для уста- новки люков. Люки служат для технологических операций по промывке котла и удаления грязи и отложений. Котел паровоза имеет 50 жаровых и 111 дымогарных труб. В задней решетке трубы поставлены на кольца из красной меди. Развальцовка жаровых и дымогарных труб произ- водится специальным приспособлением - вальцовкой с пятью роликами (Рис. 6.3.12). Рис. 6.3.12. Специальное приспособление-вальцовка для жаровых и дымогарных труб 62
Глава 6. Устройство паровоза Л ЛЕГЕНДЫ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ • Паровоз Л Котел соединен с рамой экипажа в шести местах, из которых четыре промежуточ- ных соединения гибкие. Гибкие соединения сделаны для предотвращения температурной деформации в зоне расположения опоры. Основное жесткое соединение расположено над цилиндрами паровой машины. Оно представляет собой стальную опору, прикрепляемую к цилиндрам паровой машины болтами (Рис. 6.3.13). Рис. 6.3.13. Жесткое соединение над паровой машиной (рисунок и фото) Цилиндрическая часть котла опирается на раму тележки в двух местах с помощью гибких стальных опор. Гибкие соединения сделаны для предотвращения температурной деформации в зоне расположения опоры. Передняя гибкая опора котла состоит из двух оди- наковых листов стали и прикрепляется к параллельной раме. Передняя гибкая опора нахо- дится под небольшим наклоном к оси паровоза. Вторая гибкая опора выполнена из листовой стали и имеет овальный вырез для об- легчения конструкции. Она прикрепляется к междурамному соединению, расположенному между второй и третьей движущей осью (Рис. 6.3.14). Третья гибкая опора находится под топкой. Она состоит из двух листов стали, верхний конец которых прикреплен к топочной раме, нижний конец крепится к междурамному кре- плению, расположенному между четвертой и пятой осью. Рис. 6.3.14. Гибкая опора котла между второй и третьей движущей осью Впереди жесткого соединения у дымовой камеры над тележкой существует дополни- тельная опора в виде двух наклонных связей. Помимо основного назначения, как опоры 63
ЛЕГЕНДЫ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ • Паровоз Л Глава 6. Устройство паровоза Л цилиндрической части котла, эта опора используется как лестница для подхода к фронтон- ному листу. Наклонные связи отлиты из стали с приливами в виде ступеней (Рис. 6.3.15). Рис. 6.3.15. Наклонные связи и фронтонный лист с люком-дверью Дымовая камера имеет внутренний диаметр 1942 мм и выполнена из целого листа ста- ли, толщина которого 10 мм. Дымовая камера присоединяется к переднему барабану цилин- дрической части сварным швом через промежуточное кольцо толщиной 18 мм и шириной 140 мм. В нижней части камеры приварен усиливающий лист толщиной 10 мм, предохра- няющий основной лист камеры от действий горячих газов и абразивного износа продукта- ми горения. В дымовой камере сделаны отверстия для конуса, паровых труб, регулятора и патрубков пароперегревательной коробки (Рис. 6.3.16). В верхней части камеры приварен угольник для укрепления на нем фронтонного ли- ста. Ремонт оборудования, находящегося в дымовой камере, производится через открытый фронтонный лист. Рис. 6.3.16. Дымовая камера 64
Глава 6. Устройство паровоза Л ЛЕГЕНДЫ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ « Паровоз Л Фронтонный лист оборудован специальными регулируемыми петлями. На фронтон- ном листе установлен дополнительный люк-дверь на нерегулируемых петлях. Для удобного открывания фронтонный лист снабжен поручнем. Паровоз оборудован двухоборотным четырехходовым пароперегревателем, элементы которого расположены в 50 жаровых трубах. Жаровые трубы расположены в 6 рядов. Элемен- ты пароперегревателя представляют собой четыре ряда трубок большой длины, расположен- ные параллельно друг другу и последовательно соединенные между собой. Наружный диа- метр трубок 35 мм, а внутренний диаметр - 28 мм. Передние концы этих трубок подсоединены к коробке пароперегревателя, а задние соединены с помощью специальных колпачков, обе- спечивающих проход пара из одной трубки в другую. Проходящий по этим трубкам перегре- тый пар совершает два оборота, или две петли в одной жаровой трубе, поэтому его называют двухоборотным. Так как в одной жаровой трубе находятся четыре трубки пароперегревателя, такой пароперегреватель называется четырехходовым, так как пар совершает четыре хода по одной трубе (Рис. 6.3.17). Рис. 6.3.17. Трубки пароперегревателя Пароперегревательные трубки скрепляют по всей длине в нескольких местах под- держками элементов, состоящих из державок и фасонных хомутиков, которыми стягива- ют все четыре трубы элемента. К хомутикам приварены полозки из стали, опирающиеся на жаровую трубу внутри. Хомутики с полозками обеспечивают центральное положение элементам пароперегревателя в жаровой трубе и препятствуют короблению трубок паропе- регревателя, сохраняя между ними необходимое расстояние. Хомутики во избежание шла- ковых наростов и сужения прохода для газов делаются с обжатыми к центру жаровой трубы стенками (Рис. 6.3.18). 65
ЛЕГЕНДЫ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ • Паровоз Л Глава 6. Устройство паровоза Л Рис. 6.3.18. Крепление элементов пароперегревателя в жаровой трубе В каждом двухоборотном элементе одно из колен находится ближе к топке, а другое дальше. Это необходимо для предупреждения резкого сужения прохода топочных газов при их входе в жаровую трубу из пароперегревательных элементов. Для закрепления элемен- тов к пароперегревательной коробке на обоих концах трубок изготовлены шаровые голов- ки. Шаровые головки изготавливаются штамповкой трубки с последующей обработкой на станке. Равномерное нажатие на обе шаровые головки обеспечивается втулками, приле- гающими к нижней части головок. Внутри втулка имеет шаровую полость, повторяющую форму нижней части шаровой головки. Рис. 6.3.18. Крепление элементов пароперегревате- ля в жаровой трубе. Технические характеристики котла Давление пара в котле Расстояние между трубными решетками 1 Внутренний диаметр котла 1 Объем парового пространства при уровне воды 100 м над потолком топки 1 Объем дымовой камеры 1 Толщина листов частей котла: 1 цилиндрической части 1 огневой коробки 1 задней решетки 1 боковых листов кожуха топки 1 лобового листа кожуха топки 1 потолка кожуха топки 1 Число дымогарных труб 1 Наружный диаметр дымогарной трубы/толщина стенки 1 Число жаровых труб 1 Наружный диаметр жаровой трубы/толщина стенки 1 Тип пароперегревателя 1 Наружный диаметр трубок пароперегревателя/толщина стенки 1 Количество циркуляционных труб | Наружный диаметр циркуляционной трубы/толщина стенки 14 кг/см 2 1 5150 мм 1 1870 мм 5,36 м 3 6,8 м 3 18 мм 10 мм 14 мм 13 мм 13 мм 18 мм 111 51/2,5 мм 50 133/4 мм двухоборотный 35/3,5 мм 4 89/5 мм Рис. 6.3.19. Технические характеристики котла 66
Глава 6. Устройство паровоза Л ЛЕГЕНДЫ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ * Паровоз Л Внутри дымовой камеры находятся следующие элементы: 1. Пароперегревательная коробка. 2. Искрогасителъное устройство. 3. Дымовытяжное устройство. 4. Заливная труба для заливки изгари и парорабочие трубы. Пароперегревательная коробка имеет сварную конструкцию. Камеры насыщенного и перегретого пара сварены каждая из двух штампованных частей толщиной 10 мм. В стен- ки камеры насыщенного пара вварено 16 связей, предназначенных для укрепления стенок камеры от большого давления. К стенкам камеры перегретого пара вварено 14 связей для укрепления стенок от давления пара. Нижние части камер соединяются между собой пли- той с отверстиями толщиной около 30 мм. В плите находятся отверстия для крепления пли- ты и конические отверстия для подвода труб элементов пароперегревателя. Пароперегре- вательная коробка крепится к стенкам дымовой камеры при помощи двух кронштейнов, прикрепленных к дымовой камере при помощи шести болтов. Сверху камеры насыщенного пара расположен патрубок, с помощью которого производится крепление к сухопарному колпаку (Рис. 6.3.20). Сверху пароперегревательной коробки находится два патрубка для проведения гидравлических испытаний пароперегревательных элементов. По углам обеих камер находятся пробки для слива воды из пароперегревателя на холодном паровозе. Па- трубки закрываются заглушками, закрепленными четырьмя шпильками. При открытии регулятора пар из котла при открытом регуляторе поступает в камеру насыщенного пара пароперегрев&тельной коробки и направляется в пароперегреватель- ные трубки, расположенные в жаровых трубах. Получив в трубах дополнительное тепло, пар в перегретом состоянии поступает в камеру перегретого пара и далее направляется по пароподводящим трубам в золотниковые камеры паровой машины. Рис. 6.3.20. Пароперегревательная коробка Дымовая камера оборудована самоочищающимся искрогасительным устройством. Искрогаситель состоит из вертикального отражательного щита, изготовленного из листо- 67
ЛЕГЕНДЫ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ • Паровоз Л Глава 6. Устройство паровоза Л вой стали. Щит установлен поперек дымовой камеры. Перпендикулярно вертикальному щиту установлен горизонтальный лист, сквозь который проходит корпус четырехдырно- го конуса. От горизонтального листа наклонно вверх идет металлическая искрогаситель- ная сетка. Искрогасительная сетка изготовлена из стальной проволоки толщиной 3 мм, с размером ячеек сетки 10 мм. Внизу под углом к горизонтальной поверхности установлен отбойный козырек, регулирующий поток газов. Искрогасительное устройство работает по следующему принципу: выходящие из верхних и средних жаровых и дымогарных труб раскаленные газы, ударяясь об вертикальный отражательный щит поворачивают вниз, где встречаются с потоком газов из нижних дымогарных труб и образуют завихрение; далее поток газов проходит вокруг конуса под нижним горизонтальным листом и направляется отбойным козырьком в переднюю часть дымовой камеры;из передней части дымовой каме- ры газы поступают в дымовую трубу через искрогасительную сетку. Таким образом за счет поворотов и большой скорости раскаленных газов частицы несгоревшего топлива ударяют- ся о стенки барабана дымовой камеры, вертикальный щит, отбойный козырек и сетку. В ре- зультате частицы несгоревшего топлива размельчаются, догорают и гаснут либо в дымовой камере, либо на небольшом расстоянии на выходе из дымовой трубы. В свою очередь круп- ные частицы несгоревшего угля, размеры которых больше размера ячеек искрогасительной сетки, отбиваются от сетки обратно и вновь попадают в общий поток газов, где подвергают- ся дальнейшему размельчению. Кроме того, поток раскаленных газов, проходя через стенки дымовой камеры, удаляет образовавшиеся мелкие частицы топлива, не оставляя изгари и золы. Поэтому данный тип искрогасителя называется самоочищающимся. Степень очистки дымовой камеры регулируется изменением длины отбойного ко- зырька. Регулировка производится в трех положениях, увеличивающих или уменьшающих его длину. При увеличении длины отбойного козырька, увеличивается его площадь. Следо- вательно, увеличивается площадь прохода под ним раскаленных газов. Конус паровоза предназначен для создания искусственной тяги в дымовой коробке. При работе паровоза струя пара выходит из паровой машины под давлением. При выходе через конус струя пара за счет разрежения на выходе захватывает газы в дымовой коробке и увле- кает за собой в дымовую трубу. Создающееся конусом разрежение в дымовой камере созда- ёт дополнительную тягу в топке. Конус паровозов серии Л состоит из двух частей. Нижняя часть четырехдырного конуса - это корпус. Корпус изготовлен из чугуна, устанавливается на цилиндровый блок при помощи шпилек с гайками. В нижнейчасти распложены каналы, со- единенные с выпускными каналами цилиндрового блока. Сверху корпуса на шпильках закре- плена четырехдырная насадка из чугуна высотой 300 мм. Нижняя часть насадки переходит в верхнюю с уже четырьмя круглыми отверстиями диаметром 100 мм (Рис. 6.3.2.). Рис. 6.3.21. Четырехдырная насадка конуса 68
Глава 6. Устройство паровоза Л ЛЕГЕНДЫ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ « Паровоз Л Дымовая труба состоит из трех литых чугунных частей: раструба (верхней части), тру- бы (средняя часть) и седла. Между раструбом и трубой вставлен сифон. Сифон предназначен для создания дополнительного разрежения, то есть дополнитель- ной тяги газов в дымовой коробке и топке при езде с выключенным регулятором или при стоянках. Сифон - это трубчатое кольцо, укрепленное вверху на конусе. По средней окруж- ности кольца расположено несколько сопел с расширяющимися в сторону дымовой трубы каналами. К соплам подведена пароподводящая труба. Если пропустить пар через сопла си- фона, то пар с большой скоростью пойдет из всех сопел. Струи пара, соединяясь в общий по- ток, заполняют дымовую трубу и с большой скоростью уходят в атмосферу. Таким образом пар, выходящий из сифона, создает дополнительное разрежение в дымовой коробке и топке (Рис. 6.3.22). Включением или выключением сифона (подачей пара через сопла) управляет машинист с помощью специального вентиля. Рис. 6.3.22. Сифон и сопло сифона Паровоз может двигаться по подъемам и спускам. При этом машинист паровоза должен правильно контролировать уровень воды в котле паровоза. Водоуспокоительная колонкапредназначена для указания уровня воды в котле вне зависимости от уровня на- клона паровоза. В котле необходимо постоянно обеспечивать минимальный запас воды. Передняя часть потолка огневой коробки является самой высокой точкой котла паровоза, и над ней должно находиться достаточное количество воды. При наличии достаточного количества воды над потолком огневой коробки вода охлаждает потолок огневой короб- ки. При снижении уровня воды ниже предельно допустимого или оголения потолка огне- вой коробки происходит перегрев, деформация и разрушение потолка огневой коробки, и под давлением пара происходит взрыв котла. Если над потолком огневой коробки будет отсутствовать вода, произойдет перегрев потолка огневой коробки,что приведет к выплавлению контрольных пробок и возможно- му взрыву парового котла. Огневая коробка снабжена несколькими циркуляционными трубами, которые при работе паровоза производят бурный выброс воды вверх возле лобового листа. Там же нахо- дится водоуказательное стекло. Из-за этого видимый уровень воды искусственно повыша- ется, что искажает истинный уровень воды в котле паровоза. Чтобы знать действительный уровень воды, водоуказательное стекло применяется в комбинации с водоуспокоитель- ной колонкой, устанавливаемой с правой стороны лобового листа. Волоуспокоительная 69
ЛЕГЕНДЫ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ * Паровоз Л Глава 6. Устройство паровоза Л колонка приводит в равновесие колебания уровня воды в котле. Колонка имеет форму цилиндра и изготовлена из толстостенной трубы диаметром 108 мм (Рис. 6.3.23). Сверху водоуспокоительной колонки прикручен штуцер с медной трубкой, ведущей к верхней (паровой) части котла. Снизу водоуспокоительная колонка подключена к нижней (во- дяной) части котла ниже уровня циркуляционных труб. В корпусе водоуспокоительной колонки есть два смещенных относительно друг друга отверстия для постановки кранов водомерного стекла. В средней части корпуса водоуспокоительной колонки находятся три отверстия для установки водопробных кранов. Водоуспокоительнаяколонкаустанавливаетсяналобовомлистеприпомощи специаль- ного крепежа, гарантирующего вертикальное положение корпуса колонки. Правильность ее расположения относительно огневой коробки определяется специальным прибором, со- стоящим из резинового шланга со стеклянной трубкой на конце,а также расположение ос- новано на принципе сообщающихся сосудов. При правильной установке водоуспокоитель- ной колонки ось канала нижнего водопробного краника должна быть горизонтальной и находиться на уровне 110 мм выше верхней точки огневой коробки (минимальный уровень воды -100 мм от верхней точки огневой коробки). Рис. 6.3.23. Водоуспокоительная колонка с водопробными кранами Каналы штуцеров, идущих к водоуказательным стеклам, могут забиваться. Чтобы проверить уровень воды в котле другим способом при засоренных штуцерах, дополнитель- но применяютсятриводопробных краника, установленных на водоуспокоительной колонке вертикально с расстоянием друг относительно друга на высоте 70 - 75 мм. Нижний краник устанавливается напротив метки «Низший уровень в котле». Уровень воды можно прове- рить при помощи водомерного стекла и сравнить с уровнем, открывая тот или иной водо- пробный краник. Таким образом, паровоз имеет два прибра для контроля уровня воды в котле, которые работают независимо друг от друга. Кроме водоуспокоительной колонки с водомерным стеклом, уровень воды можно кон- тролировать по левому водомерному стеклу, расположенному со стороны помощника ма- шиниста. Левое водомерное стекло установлено непосредственно на кожухе лобового листа (Рис. 6.3.24). Само водомерное стекло идентично правому водомерному стеклу. Верхний за- порный кран левого водомерного стекла находится на потолке кожуха топки. Кран закры- вается и открывается при помощи привода с длинной рукояткой, находящейся со стороны помощника машиниста. 70
Глава 6. Устройство паровоза Л ЛЕГЕНДЫ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ • Паровоз Л Рис. 6.3.24. Левое водомерное стекло со стороны помощника машиниста Пароразборная колонка служит для снабжения насыщенным паром вспомогательно- го оборудования паровоза. Пароразборная колонка крепится к потолку кожуха топки при помощи четырех шпилек. Пар к колонке подводится по трубе диаметром 85 мм, идущей внутри котла из верхней части суХопарного колпака. Корпус пароразборной колонки отлит из стали и представляет собой коробку с двумя фланцами. Один из фланцев служит для соединения с котлом паровоза, второй - для постановки общего запорного клапана. Общий запорный клапан служит для выключения колонки в случае ремонта одного из вентилей на горячем паровозе. По бокам в обе стороны от общего запорного клапана у коробки просвер- лены и нарезаны отверстия для постановки вентилей, обслуживающих паропроводы вспо- могательного оборудования. Все вентили и штущеры установлены на конической трубной резьбе (Рис. 6.3.25). Рис. 6.3.25. Пароразборная колонка На лобовом листе установлены два стандартных вертикальных всасывающих инжек- тора Л-250 для питания котла свежей водой. Производительность каждого из них 250 литров в минуту. Вода к инжекторам подается по трубе из тендера. 71
ЛЕГЕНДЫ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ • Паровоз Л Глава 6. Устройство паровоза Л Рис. 6.3.26. Конструкция инжектора Инжектор состоит из бронзового корпуса 10 (Рис. 6.3.26), в котором расположены цен- тральное паровое сопло 13, конденсационно-водяное (смесительное) сопло 9, нагнетатель- ное сопло - диффузор 7. Вода к инжектору подается по трубе из тендера паровоза. С помо- щью рукоятки инжектора 1, осуществляя небольшой подъем паровпускного закачивающего клапана 2, пар из пароразборной колонки поступает в пространство А, и далее в кольцевое паровое сопло 11. В это время хвостовик паровпускного закачивающего клапана 2 прижат к центральному паровому соплу 13 (Рис. 6.3.27). Рис 6.3.27 Рис 6.3.28 72
Глава 6. Устройство паровоза Л ЛЕГЕНДЫ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ « Паровоз Л Пар при проходе в проточную часть инжектора из кольцевого сопла 11 создает разре- жение в водяной камере Б, происходит всасывание воды по трубе из тендерного бака. По- сле всасывания инжектором воды и ее интенсивного закачивания в вестовую трубу (второй момент закачки), необходимо увеличить подъем паровпускного закачивающего клапана 2, приподнимая рукоятку 1 инжектора полностью до отказа (рис 6.3.28). За счет поступления большого количества пара создается разрежение в смесительной камере инжектора. При этом происходит закрытие вестового клапана за счет давления ат- мосферного воздуха, на что указывает характерный щелчок клапана. При этом создаются условия устойчивой работы инжектора в режиме закачки воды (Рис. 6.3.29). Рис. 6.3.29. Инжектор в работе Для предупреждения засорения сопел инжектора во время поступления воды из тен- дерного бака по трубе в водяную камеру Б в инжекторе установлена сетка 17 и водяная проб- ка 18. Пробка 18 открывает доступ воде в инжектор. При одном положении пробки 18 вода поступает только в водяную камеру Б, а при повороте пробки вода поступает как обычно в водяную камеру и через клапан дополнительного питания 12. Корпус инжектора и детали его проточной части изготовлены из бронзы для предотвращения их коррозии. Конструкция всасывающего инжектора В-250 не предусматривает регулировку его производительности. Поэтому при питании котла водой приходится периодически закачи- вать воду большими порциями. В то же время одновременная подача в котел паровоза боль- шого количества холодной воды приводит к расстройству элементов котла. Использование для питания паровозного котла предварительно нагретой воды ин- жектором не представляется возможным, так как резко снижается скорость конденсации пара и не реализуется необходимое давление воды на питательном клапане. К преимуще- ствам всасывающего инжектора относится простота конструкции, надежность в работе, 73
ЛЕГЕНДЫ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ • Паровоз Л Глава 6. Устройство паровоза Л компактность, небольшая масса, удобство в управлении и доступность при ремонте. От ин- жектора внутри котла идет питательная труба диаметром 57 мм. Она имеет выходное от- верстие в передней части котла. Поэтому питательная вода с температурой 60-65 ОС резко не охлаждает соединения котла в области топки, где стенки имеют наибольшую температуру. Питательные трубы к стенкам котла крепят скобами. На паровозе установлено 5 кранов для продувки котла снизу (Рис. 6.3.30). Два крана для продувки котла находятся сверху. Краны открываются из будки. Рис. 6.3.30. Кран для продувки котла Манометр давления пара в котле установлен в центральной части лобового. Мано- метр обращен в сторону машиниста. Машинист контролирует давление пара в котле. У ма- нометра предусмотрен кран для продувки (Рис. 6.3.31). 74 Рис. 6.3.31. Манометр давления пара в котле
Глава 6. Устройство паровоза Л ЛЕГЕНДЫ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ « Паровоз Л С левой стороны кожуха топки установлена манометровая доска углеподатчика. На этой доске установлены три манометра, обслуживающие углеподатчик. Данные манометры контро- лируют давление пара в цепи паровой машины углеподатчика (стокера). Для выпуска пара и слива воды при переводе паровоза в холодное состояние в передней части котла установлен кран теплой промывки котла. Пароосушитель (сухопарник) предназначен для уменьшения влажности пара, то есть от- деления от пара частиц воды. Осушка пара производится по принципу отбоя влаги, поступаю- щей из котла вместе с паром. Регулятор регулирует поступление пара в золотниковые камеры цилиндра паровой ма- шины. На паровозах серии Л применяют разгруженный тип регулятора. Корпус регулятора крепится к фланцу патрубка насыщенного пара пароперегревательной коробки. Соединение осуществляется болтами через прокладку-кольцо. В верхней части регулятор закрывается крышкой, которая надевается на шпильки и закрепляется гайками. Сбоку корпуса расположен патрубок для подсоединения регуляторной трубы, подводящей пар от пароосушителя (сухопар- ника). В центральную часть корпуса регулятора вставлена чугунная втулка, имеющая сверху притирочный пояс. Большой чугунный клапан опирается на притирочный пояс чугунной втулки, которая установлена в стальном корпусе регулятора. Разгрузочный поршень закреплен на хвостовике большого клапана корончатой гайкой. Разгрузочный поршень имеет поршне- вые кольца для создания надежного уплотнения разгрузочной камеры. Внутри большого кла- пана на притирочное седло садится разгрузочный клапан, изготовленный из нержавеющей стали. Разгрузочный клапан представляет собой стержень, пропущенный через центральный канал в хвостовике большого клапана. Разгрузочный клапан закреплен снизу корончатой гай- кой. Сверху клапан соединяется с тягой и поворотным кулачком, управляемыми из будки па- ровоза с помощью механического привода. Величина хода разгрузочного клапана всего 4 мм. Рис. 6.3.32. Регулятор разгруженного типа 75
ЛЕГЕНДЫ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ * Паровоз Л Глава 6. Устройство паровоза Л Работа регулятора (Рис. 6.3.32) основана на использовании давления пара для откры- тия регулятора, так как при открытии регулятора на большой клапан действует огромное давление пара. Когда машинист нажимает на рукоятку регулятора от себя, малый клапан, имеющий небольшой диаметр приподнимается и пар под давлением идет вниз под разгру- зочный поршень. Усилие на разгрузочный поршень снизу становится больше, чем усилие на большой клапан сверху вниз, так как диаметр разгрузочного поршня больше диаметра клапана при одинаковом давлении пара. При такой разности давлений и большем давлении, направленном снизу-вверх, машинисту не требуется большого усилия, чтобы открыть регуля- тор. При дальнейшем повороте рукоятки машинистом начинается подъем большого клапа- на, когда использовав свой ход, малый клапан упрется гайкой в хвостовик большого клапана. При закрытии регулятора разгрузочный клапан опускается и перекрывает проход пара под разгрузочный поршень, а оставшееся давление пара из разгрузочной камеры ухо- дит через отверстие в поршне и днище камеры. Давление при этом под поршнем падает и большой клапан опускается, после чего оба клапана плотно прижимаются давлением пара из котла. Привод регулятора состоит из системы рычагов, связанных с валом регулятора.Регу- лятор управляется рукояткой, находящейся в будке паровоза, и имеет защелку, которая в установленном положении входит в зацепление с зубчатым сектором. Движением рычага от себя машинист открывает регулятор, увеличивая тяговое усилие, а движением на себя уменьшает тягу или закрывает регулятор. В промежуточных открытых положениях рукоят- ка регулятора удерживается зубчатым сектором и защелкой с пружиной. Паровая машина На паровозе установлена двухцилиндровая паровая машина с кулисным парорас- пределительным механизмом. Цилиндры паровой машины изготовлены из стали и сде- ланы в виде одного блока, состоящего из двух полублоков. Такой тип исполнения ци- линдров называют полублочным. Оси цилиндров располагаются горизонтально, выше цилиндров осей движущихся колесных пар на 20 мм. Диаметр цилиндров 650 мм, ход поршня 800 мм. Цилиндры не имеют предохранительных клапанов. В таблице приведе- ны технические характеристики паровой машины. Технические характеристики паровой машины паровоза серии Л | Тип цилиндров 1 Число цилиндров 1 Диаметр цилиндра 1 Ход поршня 1 Система золотников 1 Диаметр золотника 1 Объем вредного пространства от объема цилиндра 1 Линейное вредное пространство 1 Смещение оси цилиндра относительно оси колес 1 Максимальное усилие по штоку поршня (скалки) 1 Перекрыша впуска 1 Перекрыша выпуска 1 Линейное предварение впуска | Максимальная степень наполнения полублочные | 2 650 мм 1 800 мм 1 Трофимова 1 300 мм 9% 13 мм 20 мм 1 46, 5 т 50 мм 1 0мм 1 8 0,7 Цилиндры паровой машины отлиты из стали. Оба блока цилиндров соединены меж- ду собой болтами. В верхней части цилиндрового блока к горизонтальной поверхности крепится болтами жесткая опора котла (см.рис. жесткой опоры котла). Вес цилиндрового блока с соединительными болтами, фланцами и втулками составляет более 6700 кг. 76
Глава 6. Устройство паровоза Л ЛЕГЕНДЫ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ • Паровоз Л В блоки цилиндров запрессованы чугунные втулки. В чугунной втулке цилиндров имеются паровпускные и паровыпускные окна. Крышки цилиндров отлиты из стали. Поверхности крышек, обращенных внутрь цилиндров, имеют форму очертания диска поршня. Зазор между крышкой и диском поршня в крайнем положении равен 13 мм. Передняя цилиндровая крышка также имеет форму диска поршня. Для крепления к цилиндру крышка имеет фланец. На наружной поверхности крышки имеется шесть ребер, обеспечивающих жесткость крышки. В верхней части крышки предусмотрено углубление, сообщающее полость цилиндра с паровыми каналами, расположенными у его концов. В нижней части крышки есть ниша, предназначенная для соединения полости цилиндра с клапаном продувки цилиндра при крайнем положении поршня (Рис. 6.3.34). Задняя крышка цилиндра также имеет форму диска поршня (выступает внутрь ци- линдра). В крышке имеются отверстия для штока поршня (скалки), а также для установ- ки уплотнительного сальника. В верхней и нижней частях крышки со стороны полости цилиндра имеются углубления для соединения полости цилиндра с паровыми каналами и клапаном для продувки цилиндра. Обе крышки снабжены контрольными штифтами для правильности их установки. Полости крышек между ребрами и защитными листами заполняют изоляционной массой. В верхней части крышки установлен прилив для установки горизонтальной на- правляющей (параллели). Задний конец горизонтальной направляющей (параллели) крепится двумя болтами к кулисному кронштейну.Продувка цилиндров паровой маши- ны от конденсата производится клапанами, действующими при помощи сжатого воз- духа. Для удаления конденсата цилиндры оборудованы автоматическими шариковыми спускными клапанами. Каждый цилиндр снабжен двумя клапанами для продувки ци- линдра (Рис. 6.3.33). В будке машиниста паровоза установлен трехходовой кран для при- ведения в действие клапанов для продувки цилиндров. При перемещении рукоятки в положение «Закрыто» воздух в клапаны продувки цилиндров не поступает. При поворо- те рукоятки на себя в положение «Открыто» воздух начинает поступать к клапанам про- дувки цилиндров и клапаны открываются. Происходит продувка цилиндра паром для удаления скопления воды и предотвращения гидравлического удара. Рис. 6.3.33. Клапаны для продувки цилиндров 77
ЛЕГЕНДЫ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ • Паровоз Л Глава 6. Устройство паровоза Л Поршни изготавливают из стали методом штамповки. Поршень сделан в форме конуса для повышения жесткости и уменьшения толщины. Обод поршня имеет три кольцевых углу- бления для установки уплотнительных колец. Уплотнительные кольца отлиты из чугуна. Шток поршня (скалка) также изготавливается из стали. Установка штока в поршень производится запрессовкой под высоким давлением. После запрессовки на шток накручи- вается гайка. Гайка от самопроизвольного откручивания крепится заклепкой. С противопо- ложной стороны шток поршня (скалка) запрессовывается под большим давлением в корпус крейцкопфа (ползуна). Со стороны крейцкопфа (ползуна) в штоке есть отверстие под клин. Рис. 6.3.34. Цилиндр с поршнем и штоком Крейцкопф (ползун)совершает возвратно-поступательное движение поршня и штока поршня по неподвижной горизонтальной направляющей (параллели) (Рис. 6.3.35). Крейц- копф (ползун) изготавливается из стали методом литья. В нижней части крейцкопфа имеет- ся отверстие диаметром 45 мм для установки валика поводка маятника. 78 Рис. 6.3.35. Крейцкопф паровоза
Глава 6. Устройство паровоза Л ЛЕГЕНДЫ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ • Паровоз Л В передней части корпус крейцкопфа (ползуна) имеет цилиндрическую часть, в кото- рую запрессовывают головку штока поршня. Для укрепления соединения поршневого штока с крейцкопфом (ползуном) в цилиндрической части и штоке поршня сделано наклонное от- верстие для установки клина. В средней части корпуса крейцкопфа (ползуна) сделано отвер- стие, куда вставляется валик, соединяющий крейцкопф с передней головкой ведущей порш- невой тяги (поршневого дышла). Валик поршневой тяги закрепляется в корпусе крейцкопфа корончатой гайкой. В головку поршневой тяги (поршневого дышл дышла). Валик поршне- вой тяги закрепляется в корпусе крейцкопфа корончатой гайкой. В головку поршневой тяги (поршневого дышла) вставлена втулка игольчатого подшипника. Горизонтальная направляющая крейцкопфа (параллель) изготовлена из стали и имеет вид закрытого типа. Благодаря наличию двух опорных плоскостей удельное давление, прихо- дящееся на них во время хода паровоза вперед, меньше, чем у обычных брусковых паралле- лей. Внутренние поверхности параллели выполнены в виде Т-образной формы и повторяют форму крейцкопфа (ползуна). Закрытое положение внутренних поверхностей горизонталь- ной направляющей обеспечивает ее защиту от пыли и грязи. Смазка трущихся поверхностей горизонтальной направляющей (параллели) производится при помощи фитильной маслен- ки, а также пресс-масленки. Фитильная масленка установлена на заднем конце направляю- щей (параллели), подвод к ней масла производится по трубке через штуцер. Подвод смазки от пресс-масленки производится также по трубке через штуцер, расположенной в средней ча- сти параллели. Передний конец горизонтальной направляющей (параллели) крепится тремя болтами к приливу задней цилиндровой крышки. Задний конец горизонтальной направляю- щей (параллели) крепится к кронштейну кулисы двумя болтами с гайками. Ведущая поршневая тяги (поршневое дышло) приводит во вращение третью ведущую колесную пару паровоза (Рис. 6.3.36). Поршневые тяги с левой и правой стороны паровоза установлены со сдвигом 90 градусов друг относительно друга. Это позволяет произвести тро- гание паровоза с места, когда одна из поршневых тяг находится в положении мертвой точки. Поршневая тяга (поршневое дышло) изготовлена из стали и имеет двутавровое сечение. В обе головки поршневой тяги (поршневого дышла) запрессованы втулки игольчатых подшипни- ков. В обоих головках поршневой тяги находятся внутренние отверстия для смазки трущихся элементов. Рис. 6.3.36. Передача тягового усилия 79
ЛЕГЕНДЫ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ * Паровоз Л Глава 6. Устройство паровоза Л На паровозе движущими колесными парами являются все пять ведущих колесных пар. Передача вращающего момента от паровой машины производится через поршневую тягу на третью колесную пару. Передача вращающего момента с третьей колесной пары на все остальные колесные пары производится через сцепные тяги (сцепные дышла). С каждой стороны четыре сцепных тяги (сцепных дышла) соединены между собой шарнирными ва- ликами. Передача вращающего момента от третьей колесной пары на вторую и четвертую производится через центральную сцепную тягу (центровое дышло). Центральная сцепная тяга (центровое дышло) по сравнению с другими сцепными тягами воспринимает наиболь- шие нагрузки, так как передает тяговое усилие от пальца ведущей третьей колесной пары к пальцам остальных колесных пар. Центральная сцепная тяга (центровое дышло) передает непосредственно тяговое усилие на вторую колесную пару, а также через сцепную тягу на четвертую колесную пару (Рис. 6.3.36). Передача вращающего момента от второй колесной пары на первую, от третьей колес- ной пары на четвертую и от четвертой колесной пары на пятую производится с помощью сцепных тяг. Штанги всех сцепных тяг (дышел) изготовлены из стали и имеют прямоуголь- ное сечение. В головках сцепных тяг запрессованы плавающие стальные втулки. Для смаз- ки втулок на головках сцепных тяг находятся клапаны твердой смазки. На палец ведущей третьей оси устанавливается контркривошип для связи с эксцен- триковой тягой парораспределительного механизма (Рис. 6.3.37). Контркривошип изготов- лен из стали методом штамповки. Головка контркривошипа свободно надевается на палец третьей ведущей оси и затягивается специальным коническим болтом. Для плотности за- тяжки у контркривошипа предусмотрен разрез толщиной 10 мм. Эксцентриковая тяга соединяет палец контркривошипа с хвостовиком кулисы. Со сто- роны кулисы эксцентриковая тяга крепится с помощью валика, затягиваемого гайкой. Со стороны контркривошипа штанга эксцентриковой тяги сделана в виде вилки. Рис. 6.3.37. Контркривошип с эксцентриковой тягой Междурамное крепление предназначено для связи междурамных полотен, а также яв- ляется креплением передней гибкой опоры котла. Междурамное крепление изготовлено из 80
Глава 6. Устройство паровоза Л ЛЕГЕНДЫ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ « Паровоз Л стали. Оно представляет собой отливку коробчатой формы, в стенках которой образованы облегчающие вырезы. У междурамного крепления сделаны две консоли для установки ку- лисных кронштейнов. Кулисный кронштейн соединяется к междурамному креплению болтами и усилива- ется сварочным швом. У кулисного кронштейна имеется отверстие диаметром 90 мм для установки игольчатого подшипника кулисы, а в верхней части постель для разъемных под- шипников переводного вала. Кулиса паровоза открытого типа изготовлена из стали методом штамповки (Рис. 6.3.38). Для кулисного камня сделана выемка радиусной формы шириной 85 мм. Выем- ка гладко обработана, чтобы камень мог беспрепятственно скользить по выемке кулисы. Радиус дуги кулисы равен длине золотниковой тяги. Кулиса закрепляется в игольчатых подшипниках кулисного кронштейна и может вращаться на цапфах относительно своего центра. Внутри камня кулисы установлен игольчатый подшипник для установки валика золотниковой тяги. Рис. 6.3.38. Кулиса При опускании камня ниже центра кулисы золотник откроет отверстие для впуска пара в заднюю полость цилиндра, и паровоз будет двигаться вперед. Если камень кули- сы поднимается выше центра кулисы, то золотник передвинется, открыв окно для впуска пара в переднюю полость цилиндра, и паровоз будет двигаться назад в обратном направ- лении. Чем дальше от центра находится камень кулисы, тем больший размах он будет совершать при раскачивании кулисы в обе стороны. При этом верхняя точка маятника по- лучает движение от кулисы через золотниковую тягу. Следовательно, ход золотника будет увеличиваться. Если камень кулисы находится ближе к центру, золотники будут совер- шать меньший ход. Таким образом, кроме изменения направления движения существует возможность изменять велисчину хода золотника, то есть регулировать силу тяги парово- за за счет изменения отсечки. Установка направления движения и величина отсечки регу- 81
ЛЕГЕНДЫ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ * Паровоз Л Глава 6. Устройство паровоза Л лируется машинистом за счет изменения положения камня кулисы с помощью рукоятки, установленной в будке паровоза и воздействующей на приводной механизм (сервомотор). Если камень кулисы находится в центре кулисы, в этом случае верхняя точка маятника становится неподвижной. Нижняя точка маятника совершает колебания от крейцкопфа через поводок маятника. Рис. 6.3.39. Беспарный ход при закрытом регуляторе При установке отсечки в «нулевое» положение и закрытии регулятора пар не поступает в цилиндр золотника. При перемещении поршня паровой машины создается давление воз- духа, которое приводит к сдвижению золотников. При этом при перемещении поршня влево (Рис. 6.3.39) воздух из цилиндра свободно выходит из цилиндра паровой машины в золотни- ковую камеру, а также с обратной стороны поршня свободно перемещается из золотниковой камеры. При этом не создается противодавления при движении поршня. При перемещении поршня вправо (Рис. 6.3.39) воздух так же беспрепятственно выходит из цилиндра в атмосфе- ру и свободно засасывается с противоположной стороны поршня паровой машины. 82 Рис. 6.3.40. Кулиса с кулисным кронштейном
Глава 6. Устройство паровоза Л ЛЕГЕНДЫ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ • Паровоз Л Паровозы оборудованы раздвижными золотниками системы Трофимова диаметром 300 мм с посадкой упорных шайб на конические поверхности (Рис. 6.3.41). В блок цилиндров паровой машины устанавливают три чугунные золотниковые втулки, состоящие из трех частей. Крайние втулки имеют паровпускные окна. Центральная втулка имеет овальное отверстие для впуска пара в золотниковую камеру. Все три втулки запрессовываются в блок цилиндров и укрепляются стопорными пробками. После запрессовки золотниковых втулок производят их окончательную расточку. Задняя золотниковая крышка отливается из стали. Крышка имеет камеру для установки золотникового сальника, кронштейн для крепления золотникового кулачка и пресс-масленки. Снизу к кронштейну задней крышки на болтах прикреплены направляющие кулачка. Крышка закреплена на золотниковой камере при помощи шпилек и гаек. Сверху на крышке отлиты опоры для пресс-масленки. Передняя крышка представляет собой чугунный диск. Снаружи крышки предусмо- трен выступ в форме колпака, внутри которого находится шток золотников. Для увеличения жесткости на крышке изготовлены три радиальных ребра. У вертикального ребра просвер- лено отверстие для установки смазочного штуцера. Крышка крепится к корпусу золотника десятью шпильками с гайками. В передней крышке закреплена втулка, служащая для пе- ремещения штока золотников. Для устранения противодавления при движении штока зо- лотников и выпуска конденсата в нижней части колпака сделан канал, соединяющий вну- треннюю полость с золотниковой камерой. Золотниковая крышка закрывается кожухом из листовой стали. Рис. 6.3.41. Золотниковая система Золотниковый диск изготовлен из стали методом ковки. На торцевой поверхности золотникового диска есть кольцевой бурт, служащий опорой для упорной шайбы. На обо- де золотникового диска есть кольцевые проточки для установки для установки чугунных уплотнительных колец. На штоке золотников установлены направляющие втулки, упорные шайбы и раз- движные диски. В каждом золотниковом диске установлены четыре ручья, в которых установлены уплотнительные кольца. Упорные шайбы имеют коническую посадку на штоке и закре- 83
ЛЕГЕНДЫ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ • Паровоз Л Глава 6. Устройство паровоза Л плены корончатыми гайками со шплинтами. Золотниковый диск и упорная шайба имеют притирочную поверхность, препятствующую пропуску пара из внутренней полости золот- никовой камеры в наружнюю полость. При поступлении пара в золотниковую камеру про- исходит раздвижение золотниковых дисков ввиду малых зазоров между упорной шайбой и диском, а также между диском и направляющей втулкой. В полости между золотниковым диском и упорной шайбой создается давление, что обеспечивает мягкую посадку дисков на свои места. При следовании паровоза без пара (на выбеге при беспарном ходе) золотни- ковые диски сдвигаются и паровпускные окна открыты. Это дает возможность перетекать воздуху из одной полости цилиндра через золотниковую камеру и паровыпускные трубы в другую полость цилиндра. При этом такая система сильно уменьшает сопротивление дви- жению на выбеге (при беспарном ходе). Золотниковый кулачок перемещается в направляющих кронштейна задней золот- никовой крышки. Кулачок изготовлен из стали методом штамповки и представляет собой вилку с прямоугольными щеками. В горловину вилки вставляется хвостовик штока золот- ника. Хвостовик имеет небольшую конусность и закрепляется в горловине вилки клином. В щеках вилки сделано отверстие диаметром 66 мм для установки игольчатых подшипников. Центральная часть валика входит в вилку маятника, где закрепляется двумя штифтами. Маятник изготовлен из стали методом штамповки. Сверху маятник имеет вилку для соединения с кулисной тягой, а в нижней части головку для соединения с поводком. Соеди- нение верхнего конца маятника с кулисной тягой производится с помощью валика, закре- пленного штифтом. Поводок маятника представляет из себя штангу прямоугольного сечения. Конец по- водка, обращенный к маятнику, сделан в виде вилки со стенками толщиной 25 мм. Проти- воположный конец поводка изготовлен в виде головки, которая устанавливается на валик корпуса крейцкопфа (ползуна). Кулисная тяга изготовлена из стали и имеет прямоугольное сечение. Передняя часть изготовлена в виде головки, куда запрессована стальная втулка. Валик передней головки закрепляется в маятнике коническими штифтами. Задний конец кулисной тяги изготовлен в виде длинной вилки, в щеках которой просверлены отверстия для установки валиков ку- лисного камня и кулисной подвески. Валик кулисной подвески имеет хвостовик с резьбой для гайки и паз под шпонку, установленную у внутренней щеки. Валик кулисного камня закреплен в вилке при помощи разводных конических штифтов. Подвеска кулисной тяги представляет собой штангу прямоугольного сечения. По кон- цам подвеска имеет головки с отверстиями для запрессовки стальных закаленных втулок. Для изменения отсечки и изменения направления движения применен механический привод - сервомотор, действующий сжатым воздухом или паром. Изменение отсечки, а так- же направления движения производится сервомотором, который приводится в движение сжатым воздухом при воздействии на рукоятку реверса. Сервомотор, как правило, работает от сжатого воздуха, который должен всегда находиться в нем. В случае отсутствия сжато- го воздуха кулиса может самостоятельно переместиться в любое направление. Поэтому в случае неисправности паровоздушного насоса в исключительных случаях предусмотрена возможность переключения сервомотора на работу от пара. 6.4.Пневматическое оборудование Паровозы и тендеры железных дорог оборудованы паровоздушными насосами тандем (паровоз серии Э) или компаунд и тормозами системы Вестингауза (паровозы Су, П36), Матро- сова №320,135 (паровозы серий Л, ЛВ, Э) и системы Кнорр (паровоз серии ТЭ). В 1923 г. на Мо- сковском тормозном заводе были изготовлены первые воздухораспределители, созданные по предложению советского изобретателя Ф.П. Казанцева. В1932 г. на смену воздухораспределите- лю Казанцева пришел воздухораспределитель №320 (М-320), разработанный И.К. Матросовым и изготовлявшийся до 1953 г. В 1953 г. был начат выпуск воздухораспределителей №135 (МТЗ- 84
Глава 6. Устройство паровоза Л ЛЕГЕНДЫ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ « Паровоз Л 135), в 1959 г. - №270-002, в 1967 г. - №270-005, а с 1978 г. - №483-000. В 20 - 60-х годах XX столетия в СССР на всех грузовых локомотивах применялись краны машиниста клапанно-диафрагменной конструкции системы Ф. П. Казанцева. Недостатками кранов Казанцева являются отсутствие прямого сообщения тормозной магистрали с главным резервуаром, что затрудняет отпуск тор- моза в длинносоставных поездах; невозможность осуществлять экстренное торможение путем быстрой и глубокой разрядки тормозной магистрали. Эти краны машиниста выпускались с 1926 по 1961 гг. Позднее им были присвоены заводские номера 183,184, 284. На пассажирских локомотивах применялись краны машиниста золотниково-поршневой конструкции системы Вестингауза, которые выпускались с 1904 по 1957 гг. Позднее они получили название № 334. Кроме поездных кранов машиниста, для торможения только одиночного паровоза применяются краны вспомогательного тормоза. Для этой цели использовались пробковые краны и кран 4ВК с неавтоматическими перекрышами. В настоящее время применяется кран №254 с автоматическими перекрышами, выполняющий также задачу повторителя действий поездного крана машиниста при наполнении сжатым воздухом тормозных ци- линдров паровоза. Этот кран выпускается с 1957 г. В данной главе рассмотрено устройство тормозной системы паровоза серии Л. Устройство тормозной системы паровоза На рисунке 6.4.1 представлена схема расположения тормозного оборудования на па- ровозе и тендере, в таблице 6.4.2'приведен список тормозного оборудования. Рис. 6.4.1. Схема тормозного оборудования Обозначения в схеме тормозного оборудования № позиции 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Наименование 1 Воздухораспределитель №135 Запасный резервуар объемом 78 л Поездной кран машиниста №222 Кран вспомогательного тормоза №4ВК | Парозапорный вентиль Регулятор хода компаунд - насоса №91 Компаунд - насос №131 Пресс-масленка №М5 Всасывающий фильтр УФ2 Главный резервуар объемом 400 л 85
ЛЕГЕНДЫ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ » Паровоз Л Глава 6. Устройство паровоза Л 11 12 13 14 15 16 17 Маслоотделитель Воздухоохладитель Тормозной цилиндр №351 Обратный клапан с фильтром №ЗОФ Разобщительный кран Клапан максимального давления №ЗМД Тормозной цилиндр №435 Рис. 6.4.2 Компаунд-насос 7, нагнетающий в главные резервуары сжатый воздух, необходимый для работы автотормозов и других пневматических приборов, приводится в действие паром, по- ступающим из котла паровоза. Насос укрепляется на левой части наклонной связи, соединяю- щей дымовую камеру с передней частью рамы (Рис. 6.4.3). Для предохранения от охлаждения встречным потоком воздуха паровой части насоса установлен штампованный кожух, у которо- го сторона, обращенная наружу, для удобства осмотра и ремонта оставлена открытой. Рис. 6.4.3. Паровоздушный компаунд-насос №131 86
Глава 6. Устройство паровоза Л ЛЕГЕНДЫ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ « Паровоз Л На сухопарном колпаке помещен парозапорный вентиль 5 с приводом (рис. 6.4.4), вы- веденным в будку машиниста. У парового цилиндра высокого давления смонтирован регу- лятор хода насоса 6, служащий для автоматического впуска и прекращения подачи пара. Рис. 6.4.4. Парозапорный вентиль Сжатый воздух поступает в главные резервуары, прикрепленные к кронштейнам бо- ковых площадок по одному с каждой стороны. Объем каждого резервуара 400 л. Управле- ние автоматическими тормозами осуществляется краном машиниста 3 (уравнительный резервуар на схеме не указан). На рисунке 6.4.5 изображены приборы управления, кран ма- шиниста № 394 и кран вспомогательного тормоза №254, установленные уже после модерни- зации паровоза. 87
ЛЕГЕНДЫ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ • Паровоз Л Глава 6. Устройство паровоза Л Рис. 6.4.5. Приборы управления тормозами кран машиниста №394 (в центре) и кран вспомогательного тормоза №254 (справа) 88
Глава 6. Устройство паровоза Л ЛЕГЕНДЫ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ • Паровоз Л Под будкой машиниста с правой стороны закреплен воздухораспределитель Крис. 6.4.6), с которым соединен запасный резервуар 2. Для отделения влаги из сжатого воздуха служит воздухоохладитель 12, расположенный в передней части паровоза на буферном бру- се. На передней опоре котла расположен маслоотделитель 11. Рис. 6.4.6. Грузовой воздухорспределитель №483 На напорном трубопроводе установлен разобщительный кран для отключения главных резервуаров при смене крана машиниста. На магистральной трубе к крану машиниста уста- новлен комбинированный кран, применяемый при двойной тяге и экстренном торможении. На межрамномкреплении вертикально установлены тормозные цилиндры 13. Тор- мозной цилиндр тендера расположен горизонтально, с тормозными цилиндрами паровоза он сообщается трубопроводом через соединительный рукав. Для контроля за работой тормозной системы имеются три манометра, которые пока- зывают величины давления в главных резервуарах и тормозной магистрали, в тормозных цилиндрах паровоза и цилиндре тендера, третий манометр служит контрольным прибо- ром для автотормозного сигнализатора. На соединительном трубопроводе между тормозной магистралью и напорным тру- бопроводом в схеме предусмотрен разобщительный кран 15 и обратный клапан с фильтром 14. Обратный клапан служит для зарядки главных резервуаров из тормозной магистрали при следовании паровоза в холодном состоянии. Обратный клапан показан на рисунке 6.4.7. Поступающий из тормозной магистрали воздух проходит через фильтр, поднимает обратный клапан от седла, преодолевая усилие пружины, и поступает в главные резервуары. Обратный клапан для лучшего уплотнения снабжен кожаной прокладкой. Фильтром служит конский волос, уложенный между двумя сетками с отверстиями диаметром 2 мм. 89
ЛЕГЕНДЫ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ * Паровоз Л Глава 6. Устройство паровоза Л Рис. 6.4.7. Обратный клапан №ЗОФ 1 - фильтр; 2 - пружина; 3 - тарелка клапана; 4 - кожаная прокладка; 5,6 - сетка На паровозах, построенных до 1953 г., на трубопроводе от главных резервуаров к крану машиниста для конденсата предусматривался водосборник. На паровозах последних выпу- сков водосборник не устанавливался. Маслоотделитель и воздухоохладитель системы инженеров Г.Н. Завьялова и В.Т. Крав- ченко. На рисунке 6.4.8 показан маслоотделитель. Воздух из левого главного резервуара через нижнее колено поступает в маслоотделитель, откуда через нижнюю сетку, металли- ческие кольца и верхнюю сетку по верхнему колену напраляется к воздухоохладителю. В нижней части маслоотделителя для спуска воды и масла предусмотрен спускной кран. Для возможности промывки колец в корпусе маслоотделителя предусмотрен люк. Рис. 6.4.8. Маслоотделитель 1- нижнее клено; 2 - нижняя сетка; 3 - металлические кольца; 4 - верхняя сетка; 5 - верхнее колено; 6 - спускной кран; 7 - люк 90
Глава 6. Устройство паровоза Л ЛЕГЕНДЫ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ • Паровоз Л Воздухоохладитель (рис. 6.4.9) выполнен из рядагоризонтально расположенных бараба- нов, соединенных между собой патрубками. Барабаны имеют наклон для спуска конденсата, не успевшего выделиться из воздуха в маслоотделителе. Воздух из маслоотделителя через шту- цер проходит последовательно все барабаны. Нижний барабан имеет водосборник, на котором установлен кран. Внутри барабанов помещены трубы со скосами по концам. Воздухоохлади- тель крепится к буферному брусу на специальном кронштейне скобами. Благодаря естествен- ному напору, при движении паровоза охлаждающий наружный воздух проходит по трубам. Таким образом, общая охлаждающая поверхность воздухоохладителя вместе с по- верхностью главных резервуаров и соединительных труб создает эффектное охлаждение нагнетаемого компаунд-насосом горячего воздуха, а следовательно, и отделение влаги. Сухой воздух в питательной магистрали гарантирует безотказное действие тормоз- ного оборудования и автостопов, особенно в зимнее время, когда возможно замерзание кон- денсата. Рис. 6.4.9. Воздухоохладитель 1 - барабан; 2 - соединительный патрубок; 3 - штуцер; 4 - водосборник; 5 - спускной кран Паровоздушный компаунд-насос №131 На паровозах, строившихся после 1946 г., устанавливался компаунд-насос с номиналь- ной подачей 3,2 мЗ/мин. Конструктивно насос (рис. 6.4.10) представляет собой две отливки, в каждой имеется две расточки диаметром 290 и 190 мм. Нижняя отливка 1 - это воздушный нагнетатель с двукратным сжатием воздуха, снабженный ребрами для увеличения площа- ди теплоотвода. Верхняя отливка 4 - это паровая машина, приводящая в движение поршни 91
ЛЕГЕНДЫ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ • Паровоз Л Глава 6. Устройство паровоза Л нижней части. Верхняя отливка утеплена обмазкой из молотого асбеста с глиной, причем тонкостенный металлический кожух предохраняет обмазку от разрушения. Между отлив- ками установлена промежуточная часть (на рисунке не показана), в которой смонтированы сальники. Поршни 2,5,8,10 объединены попарно штоками 3 и 9, которые пропущены через сальники из баббитовых полуколец, поджатых пружинами и смазываемых плунжерными маслонагнетателями с пневматическим приводом. Отливки закрыты крышками. Воздухо- нагнетатель 1 имеет четыре всасывающих, два перепускных и два нагнетательных клапа- на, причем одна пара всасывающих клапанов имеет разгрузочные устройства. В крышке цилиндра высокого давления пара (ЦВДП) установлен ходопеременный золотник 7, а сбоку к верхней отливке прифланцован главный золотник 6. На крышке цилиндра низкого дав- ления мягкого пара (ЦНДП) находится пресс-масленка, имеющая две камеры: для компрес- сорного масла марки К-12 и для цилиндрового масла марки 24. Для пуска насоса вручную прокручивают рукоятку пресс-масленки до появления в контрольных штуцерах масла, вы- пускают конденсат из паровых и воздушных цилиндров через краники, затем постепенно откручивают вентиль подвода острого пара из котла. Верхнее положение Нижнее положение главного золотника ходопеременного золотника Рис. 6.4.10. Компаунд-насос №131 1 - воздушный нагнетатель (нижняя отливка); 2, 5, 8,10 - поршень; 3,9 - шток поршня; 4 - паровая машина (верхняя отливка); 6 - главный золотник; 7 - ходопеременный золотник 92
Глава 6. Устройство паровоза Л ЛЕГЕНДЫ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ « Паровоз Л Если ходопеременный золотник 7 занимает нижнее положение, то полость между его верхним и средним дисками сообщает камеру над главным золотником с атмосферой, и под давлением острого пара снизу главный золотник перебрасывается вверх. При этом острый пар через окно А поступает из котла внутрь главного золотника 6, а через окно Б выходит в нижнюю камеру ЦВДП, поэтому поршни 2 и 5 движутся вверх. Мятый отработавший пар из верхней камеры ЦВДП через канал Г вокруг главного золотника 6 поступает в верхнюю ка- меру ЦНДП, вызывая движение поршней 8 и 10 вниз. Нижняя камера ЦНДП через кольцевой канал В сообщается с атмосферой. Ходопеременный золотник 7 прижат сверху острым паром. В конце своего пути поршень 5 ударяет по хвостовику ходопеременного золотника 7 и принудительно перебрасывает его вверх. В результате, пройдя через полость между средним и нижним дисками золотника 7, острый пар начинает давить сверху на главный золотник 6, который немедленно перемещается вниз. При этом главный золотник 6 перераспределяет пар, направляя его через окно Д в верхнюю камеру ЦВДП; нижняя камера ЦВДП через коль- цевой канал вокруг главного золотника 6 сообщается с нижней камерой ЦНДП. Поршни 2 и 5 начинают движение вниз, а поршни 8 и 10 - вверх. Причем верхняя полость ЦНДП каналом Г сообщается с атмосферой. После перераспределения пара верхний и нижний диски ходопеременного золотни- ка 7 попадают под давление соответственно сверху и снизу мятого пара, а между средним и нижним дисками находится острый пар. Так как площади давления острого и мятого пара примерно одинаковы, то решающим фактором оказывается более высокое давление острого пара, который удерживает ходопеременный золотник 7 вверху. В конце хода вниз поршень 5 открывает отверстие У, через которое острый пар из верхней камеры ЦВДП попадает в полость над верхним диском ходопеременного золотника 7, чем вызывается немедленный переброс последнего вниз. При этом полость между верхним и средним дисками золотника 7 сообщает камеру над главным золотником 6 с атмосферой, что вызывает немедленное перемещение главного золотника вверх. Процесс, описанный выше, повторяется. При движении поршня 2 воздухонагнетателя вверх в камере под ним происходит вса- сывание атмосферного воздуха, а в камере над ним - первая ступень сжатия воздуха и пода- ча его через верхний перепускной клапан в верхнюю камеру цилиндра высокого давления воздуха (ЦВДВ). При этом из нижней камеры ЦВДВ воздух поступает в главный резервуар. После перемены хода поршней в цилиндре низкого давления воздуха (ЦНДВ) над поршнем 2, движущимся вниз, происходит всасывание атмосферного воздуха, а под поршнем 2 воздух сжимается и через нижний перепускной клапан подается в нижнюю камеру ЦВДВ. В это вре- мя верхняя камера ЦВДВ через нагнетательный клапан сообщается с главным резервуаром. На рис. 6.4.11 приведены технические характеристики компаунд-насоса №131. | Характеристика 1 Количество цилиндров: паровых 1 воздушных 1 Подача 1 Удельный расход пара | Объемный к.п.д. Объем, описываемый поршнем Время наполнения ГР объемом 1000 л с 2 до 8 кгс см2: давление пара 10 кгс/см2 давление пара 15 кгс/см2 Показатель | 2 2 (с двукратным сжатием) | 3200 л/мин 1 3,96 кг/смЗ 0,93-0,97 23,5 л 130 с 105 с | Рис. 6.4.11 Регулятор давления воздуха №91 Регулятор хода (рис. 6.4.12) представляет собой вентиль 7, установленный на насосе с клапаном 6. С клапаном 6 взаимодействует поршень 5, полость над поршнем через дрос- 93
ЛЕГЕНДЫ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ * Паровоз Л Глава 6. Устройство паровоза Л сельное отверстие диаметром 0,6 мм во ввертыше 4 сообщается с атмосферой. Стальная ди- афрагма 2 прижата пружиной 1 к седлу 3, в котором имеется отверстие диаметром 2 мм. В полость под диафрагмой подводится сжатый воздух из главного резервуара. Регулятор давления работает следующим образом: при открытии парового вентиля острый пар из котла отбрасывает клапан 6 и поступает в насос, который нагнетает сжатый воздух в главный резервуар. При этом давление в главном резервуаре повышается, и, сле- довательно, увеличивается усилие, приложенное снизу к стальной диафрагме 2. Когда это усилие становится больше силы затяжки регулировочной пружины 1, диафрагма 2 проги- бается вверх и открывается отверстие в седле 3, через которое сжатый воздух поступает в полость над поршнем 5. Так как выход воздуха из надпоршневой полости в атмосферу осу- ществляется через дроссельное отверстие, диаметр которого значительно меньше диаметра отверстия в седле 3, то над поршнем 5 быстро увеличивается давление. Площадь поршня 5 больше площади клапана 6, поэтому, несмотря на то что давление пара превышает давле- ние сжатого воздуха, усилие со стороны воздуха на поршень 5 оказывается больше усилия со стороны пара на клапан 6. В результате поршень 5 перемещает паровой клапан 6 вниз и закрывает его. После этого насос перестает нагнетать воздух в главный резервуар. Для возможности прогрева насоса, что особенно важно зимой, в паровом клапане 6 предусмотрено отверстие диаметром 2 мм, через которое в насос поступает пар, прогреваю- щий цилиндры. Когда давление в главном резервуаре уменьшается на 0,2 кгс/см2, пружина 1 прижимает диафрагму 2 к седлу 3 и разобщает полость над поршнем с главным резервуаром. Через ка- либрованное отверстие диаметром 0,6 мм сжатый воздух из надпоршневой системы камеры полностью выходит в атмосферу, поршень 5 перестает воздействовать на паровой клапан 6. Давлением пара снизу клапан 6 отбрасывается вверх, пар из котла поступает снова в насос, и насос возобновляет работу. Таким образом, в главном резервуаре поддерживается давление, пропорциональное усилию регулировочной пружины 1, с отклонением ± 0,2 кгс/см2. Рис. 6.4.12. Регулятор давления №91 1 - регулировочная пружина; 2 - стальная диафрагма; 3 - седло диафрагмы; 4 - ввертыш; 5 - поршень; 6 - паровой клапан; 7 - вентиль; 8 - клапан влагосбрасывающего устройства 94
Глава 6. Устройство паровоза Л ЛЕГЕНДЫ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ « Паровоз Л Краны машиниста Краны машиниста предназначены для дистанционного управления тормозами поез- да и локомотива путем поддержания постоянного давления в тормозной магистрали при поездном положении, понижении давления в ней для торможения и повышения для отпу- ска и подзарядки. На подвижном составе применяются краны машиниста: 1) непрямодействующие с неавтоматическими перекрышами без питания тормозной магистрали в положении перекрыши (№334, 334Э); 2) прямодействующие с автоматическими перекрышами и питанием тормозной маги- страли (№ 183,184, 284 и 326); 3) универсальные с двумя неавтоматическими перекрышами - с питанием и без пита- ния тормозной магистрали (№222, 222М, 394 и 395). По конструкции краны машиниста делятся на золотниково-поршневые (№334, 222, 394, 395), клапанно-поршневые (№ 326) и клапанно-диафрагменные (№ 183,284). От крана машиниста в значительной степени зависит надежность действия тормозов. Питающая способность крана машиниста должна быть такова, чтобы обеспечивалось под- держание заданной величины давления в положении перекрыши и его повышение доста- точным темпом при отпуске тормозов поездным положением. С точки зрения обеспечения автоматичности действия тормозов целесообразно уменьшить питающую способность кра- на машиниста, чтобы обрыв поезда или открытие стоп-крана вызвали заметное снижение давления в тормозной магистрали на локомотиве. Однако это противоречит требованиям ускоренной зарядки и восполнения утечек в длинносоставных поездах. Краны машиниста № 222, 394 и 395 соответствуют по своим свойствам современным требованиям, а именно: 1. Универсальность, обеспечивающая возможность применения крана для всех видов подвижного состава (грузовые, пассажирские и моторвагонные поезда). 2. Интенсивная подача воздуха в тормозную магистраль при зарядке и отпуске. 3. Ступенчатое регулирование тормозной силы при торможении и отпуске. 4. Создание сверхзарядного давления в тормозной магистрали с последующим автома- тическим переходом на нормальное давление темпом медленной разрядки. Однако конструктивно все они выполнены золотниковыми, что увеличивает трудоем- кость их ремонта и обслуживания. Важной особенностью ряда кранов машиниста является наличие фиксированных пе- рекрыш. При постановке ручки крана в одно из тормозных положений происходит разряд- ка тормозной магистрали на строго определенную величину. Таким образом, машинисту нет необходимости контролировать разрядку уравнительного резервуара УР при ступенях торможения. В 20-60-х годах XX столетия в СССР на всех грузовых локомотивах применялись краны машиниста клапанно-диафрагменной конструкции системы Ф. П. Казанцева (рис. 6.4.13). Они обеспечивали автоматические (фиксированные) перекрыши в шести тормозных поло- жениях с разрядкой тормозной магистрали до 4,7 кгс/см2 в положении III ручки (1-е тормоз- ное) и до 3,7 кгс/см2 в положении VIII (6-е тормозное) при зарядном давлении 5,3 кгс/см2. Недостатками кранов Ф. П. Казанцева являются следующие: отсутствие прямого со- общения тормозной магистрали с главным резервуаром, что затрудняет отпуск тормоза в длинносоставных поездах; невозможность осуществлять экстренное торможение путем бы- строй и глубокой разрядки тормозной магистрали. Эти краны машиниста выпускались с 1926 по 1961 гг. Позднее им были присвоены за- водские номера 183,184, 284. Кран № 284 отличался тем, что у него было 10 фиксированных тормозных позиций. 95
ЛЕГЕНДЫ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ « Паровоз Л Глава 6. Устройство паровоза Л Рис. 6.4.13. Общий вид крана машиниста Ф.П. Казанцева Кран машиниста №222М Кран машиниста №222 (Рис. 6.4.14) -универсальный кран с двумя неавтоматическими перекрышами. Применяется на грузовых локомотивах с 1957 года. Модификации - краны №222М и №328- оснащены стабилизатором, увеличенным уравнительным резервуаром и контроллером управления ЭПТ. На основе крана №222 созданы применяемые на железнодо- рожных локомотивах в настоящее время краны №394 и №395. Кран состоит из пяти частей: верхней (золотниковой), промежуточной (зеркала зо- лотника), нижней (уравнительной), редуктора и стабилизатора. 96
Глава 6. Устройство паровоза Л ЛЕГЕНДЫ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ * Паровоз Л Рис. 6.4.14. Кран машиниста №222М Верхняя часть имеет золотник 26, крышку 25 и стержень 28, на который установлена ручка крана 3, закрепленная винтом 5и прижатая гайкой-колпачком 4. В ручке 3 помещены пружины 30 и кулачок 2, который удерживается от выпадения винтом 1. Золотник 26 диаметром 82 мм, отштампованный из латуни, прижат к зеркалу пружи- ной 27. Для смазывания золотника в крышке 25 имеется отверстие, закрываемое пробкой 6. Масло попадает в канавку Б между крышкой, золотником и зеркалом, в выемку на золотни- ке и далее через отверстия диаметром 1 мм на зеркало. Стержень 28 и манжета 29 смазыва- ются через отверстия А в стержне. Промежуточная часть 8 является и зеркалом золотника 26. В каналы, выходящие на фланцы нижней и промежуточной частей, вставлены стальные ниппели-втулочки, кото- рые предохраняют от затягивания отверстия в резиновых прокладках. Точная фиксация крышки 25 относительно промежуточной части 8 достигается контрольным штифтом диа- метром 8 мм, запрессованным в промежуточную часть и входящим в отверстие крышки. В промежуточную часть 8 запрессована втулка 22, служащая седлом для обратного клапана 23, уплотненного прокладкой 24. Нижняя часть крана включает в себя корпус 20 с запрессованными втулками 14 и 12, уравнительный поршень 13, уплотненный резиновой манжетой 11 и латунным кольцом 10, и клапан 15, который пружиной 16 прижат к втулке 14, являющейся для него седлом. Хвостовик уравнительного поршня служит выпускным клапаном и притерт к клапану 15. Вторым концом пружина 16 через шайбу 17 упирается в цоколь (гайку) 19. Хвостовик клапа- 97
ЛЕГЕНДЫ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ • Паровоз Л Глава 6. Устройство паровоза Л на 15уплотнен манжетой 18. Для предохранения от загрязнения возбудительного клапана редуктора в канале кор- пуса 20 помещен фильтр 21. Верхняя, промежуточная и нижняя части крана соединены через резиновые прокладки 7 и 9 четырьмя шпильками. Левый штуцер предназначен для присоединения трубы от уравнительного резервуара, а с правой стороны ввертывается ста- билизатор №397. Стабилизатор (рис. 6.4.15) состоит из корпуса 4, в котором крышкой 5 укреплена мем- брана 11 диаметром 55 мм. Последняя через направляющую 7 и стержень 8 нагружена пру- жиной 6, регулируемой винтом 10, закрепленным контргайкой 9. К мембране 11 пружиной 3 прижат возбудительный клапан 2. Штуцером 1 стабилизатор ввернут в корпус крана. Рис. 6.4.15. Стабилизатор №397 крана машиниста №222М Редуктор (рис. 6.4.16) состоит из корпуса 7 верхней части сзапрессованной втулкой 5 и корпуса 11 нижней части. В верхней части редуктора находится клапан 4, прижимаемый к седлу пружиной 2, которая вторым концом упирается в пробку 1, в нижней части - поршень 8. Снизу на поршень 8 через упорную шайбу 9 действует пружина 10, регулируемая стака- ном 12. Между корпусами верхней и нижней частей зажата мембрана 6 диаметром 78 мм. К фланцу корпуса крана машиниста редуктор прикреплен через резиновую прокладку 3. Рис. 6.4.16. Редуктор крана машиниста №222М (одностороннего действия) 98
Глава 6. Устройство паровоза Л ЛЕГЕНДЫ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ • Паровоз Л Кран №222 отличается от крана машиниста №394 конструкцией редуктора, наличием двух подключаемых через штуцера резервуаров - уравнительного (УР) объемом 8,2 л и вре- мени (РВ) объемом 20 л, латунной втулки уравнительного поршня, второго обратного кла- пана, а также расположением каналов, отверстий и выемок в золотнике и зеркале. Краны машиниста №222М сохраняют все положительные и отрицательные качества крана маши- ниста №394. Краны вспомогательного тормоза Для приведения в действие тормозов только локомотива применяются прямодейству- ющие краны машиниста. На подвижном составе железных дорог получили распростране- ние кран 254 с автоматическими перекрышами, оборудованный реле давления, которое на- полняет тормозные цилиндры сжатым воздухом при работе поездного крана машиниста, и кран 4ВК с неавтоматической перекрышей, при которой происходит разобщение тормозно- го цилиндра с атмосферой и питательной магистралью (устанавливался на локомотивах до 1957 г. постройки). Кран машиниста 4ВК Кран вспомогательного тормоза 4ВК (рис. 6.4.17 и 6.4.18) золотниковой конструкции состоит из следующих основных частей: корпуса 1, крышки 3 и золотника 2. Рис. 6.4.17. Кран вспомогательного тормоза 4BK (общий вид) 99
ЛЕГЕНДЫ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ • Паровоз Л Глава 6. Устройство паровоза Л ОтГР Рис. 6.4.18. Кран вспомогательного тормоза 4ВК Кран не имеет фиксированных положений перекрыши. Величина давления в тормоз- ном цилиндре при торможении и отпуске устанавливается в зависимости от времени вы- держки ручки в тормозном или отпускном положениях. Поэтому ручка крана имеет три положения (рис.6.25). В положении перекрыша кран не пополняет утечки сжатого воздуха из тормозных цилиндров. Золотник 2 при вращении по зеркалу золотника 8, расположенному в верхней части корпуса 1, перекрывает или открывает сообщение между питательной магистралью ГР и тормозными цилиндрами или между цилиндрами и атмосферой. Давление сжатого воздуха, поступающего из питательной магистрали, ограничено клапаном максимального давления. В верхней части золотника 2 имеется паз, в который входит направляющая 4 (стержень с поперечным зубом). Механизм крана сверху закрыт крышкой 3, через отверстие в верхней части которой проходит направляющая. Ручка крана 6 закреплена направляющей гайкой 5. Пружина 7 прижимает золотник 2 к зеркалу 8. Кроме усилия пружины 7 на золотник 2 действует давление сжатого воздуха, проходящего из ма- гистрали ГР в полость над золотником. 100
Глава 6. Устройство паровоза Л ЛЕГЕНДЫ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ • Паровоз Л При постановке ручки 6 в положение «Торможение» тормозной цилиндр сообщен с главными резервуарами. В положении «Перекрыша» фиксируется полученное давление в тормозных цилиндрах. Время наполнения ТЦ до давления 3,0 кгс/см2 составляет 6 - 10 с, а время полного отпуска с максимального давления до 0,4 кгс/см2 -10 -16 с. Воздухораспределители Воздухораспределители относятся к приборам торможения, являются основной ча- стью автоматического пневматического тормоза и обеспечивают зарядку запасного ре- зервуара и специальных камер из тормозной магистрали; сообщают тормозные цилиндры с атмосферой при отпуске и наполняют их из запасного резервуара в процессе торможения до давления, величина которого зависит от разрядки тормозной магистрали и режима (по- рожний, средний, груженый). Устанавливаются на каждую единицу подвижного состава. По назначению воздухораспределители делятся на грузовые и пассажирские, отлича- ются в основном характеристиками процессов изменения давления сжатого воздуха в тор- мозных цилиндрах, а также воздухораспределители специального назначения - промыш- ленного узкоколейного транспорта, для крутых спусков. Воздухораспределитель должен приходить в действие при снижении давления в тор- мозной магистрали темпом 0,06 - 0,4 кгс/см2 в 1 с, в отпущенном положении воздухорас- пределители обладают нечувствительностью к торможению (мягкостью) при медленном снижении давления в магистрали темпом до 0,3 - 0,4 кгс/см2 в 1 мин. Высокая скорость распространения тормозной волны (более 250 м/с) при современ- ных воздухораспределителях обеспечивается чувствительностью их к срабатыванию от не- большого снижения магистрального давления (0,06 - 0,08 кгс/см2), производимого высоким темпом. В связи с тем, что в длинных трубопроводах темп изменения давления затухает по мере удаления от источника возмущения, воздухораспределители обеспечивают допол- нительную разрядку тормозной магистрали на ограниченную величину и, таким образом, поддерживают высокий начальный темп разрядки по всей длине магистрали. Применяют служебную дополнительную разрядку в тормозной цилиндр, сообщенный с атмосферой в начальный период торможения (отечественные грузовые воздухораспреде- лители), в замкнутую камеру (воздухораспределитель №292) или в камеру, сообщаемую че- рез дроссельное отверстие диаметром 1-2 мм с атмосферой (воздухораспределитель запад- ноевропейского типа КЕ). Прекращение дополнительной разрядки в атмосферу происходит после достижения определенной величины давления в тормозном цилиндре. Глубина дополнительной разрядки у воздухораспределителей грузового типа состав- ляет 0,5 - 0,6 кгс/см2 и пассажирского типа 0,25 - 0,3 кгс/см2. Соответственно минимальная ступень торможения в грузовом поезде 0,6 кгс/см2, в пассажирских и западноевропейских поездах - 0,3 кгс/см2. При полном служебном и экстренном торможениях с зарядного давления в магистра- ли 5,2 кгс/см2 и выше давление в тормозных цилиндрах должно быть в пределах: 3,8 - 4,3 кгс/см2 для пассажирского и груженого режима грузового воздухораспределителя; 2,8 - 3,2 кгс/см2 для среднего режима; 1,4 - 1,8 кгс/см2 для порожнего режима. Время наполнения тормозного цилиндра воздухом при экстренном торможении до 90% номинального давле- ния должно быть в пределах: 3 - 6 с для пассажирского тормоза при пневматическом (на короткосоставном режиме) и 15 - 20 с для грузового тормоза и пассажирского тормоза на длинносоставном режиме. Воздухораспределители должны иметь устойчивую ступень торможения при пере- крыше. Это достигается различными конструктивными приемами (отсекательный клапан или золотник, фрикционное или буферное устройство и др.). Характерной особенностью отечественных грузовых воздухораспределителей явля- ется сочетание ступенчатого и бесступенчатого режимов отпуска; пассажирские воздухо- распределители имеют бесступенчатый отпуск. На режиме ступенчатого отпуска каждой 101
ЛЕГЕНДЫ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ * Паровоз Л Глава 6. Устройство паровоза Л ступени повышения магистрального давления соответствует ступень снижения давления в тормозных цилиндрах. Полный отпуск происходит при почти полном восстановлении предтормозного зарядного давления, облегчение отпуска составляет 0,15 - 0,25 кгс/см2. Этим обеспечивается высокая неистощимость тормозов, так как зарядка золотниковых камер и запасных резервуаров происходит при наличии тормозных сил, удерживающих поезд на спуске, а в рабочей камере в процессе отпуска давление не снижается. Тип автоматического тормоза определяется типом применяемых воздухораспредели- телей, которые по принципу действия разделяются на непрямодействующие (с бесступен- чатым отпуском) и прямодействующие. Воздухораспределители прямодействующего типа различаются режимами отпуска и могут иметь ступенчатый или бесступенчатый или оба режима отпуска. На подвижном составе железных дорог применяются следующие типы воздухораспре- делителей: на пассажирских вагонах и локомотивах - непрямодействующие; на пассажир- ских вагонах габарита РИЦ - прямодействующие со ступенчатым отпуском; на грузовых ва- гонах и локомотивах - прямодействующие с бесступенчатым (равнинным) и ступенчатым (горным) режимом отпуска. На скоростных электропоездах ЭР200 устанавливались прямо- действующие с бесступенчатым отпуском. Воздухораспределитель №135 На рисунке 6.4.19 представлен воздухораспределитель №135, который является пря- модействующим с пассажирским, равнинным и горным режимами. Снят с производства в 1960г., заменён на воздухораспределитель №483. Далее рассмотрена конструкция и прин- цип действия этих воздухораспределителей. Рис.6.4.19. Общий вид воздухораспределителя №135 102
Глава 6. Устройство паровоза Л ЛЕГЕНДЫ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ * Паровоз Л Рис. 6.4.20. Воздухораспределитель №135 и двухкамерный резервуар №145 103
ЛЕГЕНДЫ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ « Паровоз Л Глава 6. Устройство паровоза Л Конструкция воздухораспределителя Воздухораспределитель 1 (рис.6.4.20) смонтирован на двухкамерном резервуаре 3 №145 вместе с двойным выпускным клапаном 5 №146. Вместо изъятого ускорителя экс- тренного торможения поставлен глухой фланец 2. К штуцерам М, ЗР и ТЦ подведены тру- бы диаметром 3/4" соответственно от магистрали, запасного резервуара и тормозного ци- линдра. Переключение грузовых режимов производят ручкой 6, которая имеет три положе- ния: вертикальное против буквы П на планке 7 - порожний режим; горизонтальное про- тив буквы Г - груженый режим и наклонное между ними - средний режим торможения. Ручка 4 переключательной пробки имеет также три положения: вертикальное против буквы Р - равнинный режим; наклонное под углом 45° против буквы П - пассажирский режим и горизонтальное против буквы Г - горный режим. Резервуар 3 разделен на две камеры - рабочую объемом Эли ускорительную объе- мом 4 л, которая не используется. Расположенный в камере фильтрованный патрон выни- мают через колпачок-отстойник 8. Воздухораспределитель №135 (рис.6.4.21) состоит из магистральной и главной ча- стей, режимного колпака и переключательного крана. Магистральная часть представляет собой корпус 5, в который запрессована втулка 6 магистрального золотника и втулка 8 магистрального поршня 9. Последний уплотнен кольцом 7 из специальной латуни. В верхнюю часть корпуса ввернуто седло 1 обратно- го клапана 2, закрываемого заглушкой 3. Магистральный золотник 12 прижат к зеркалу втулки 6 пружиной 4, а отсекательный золотник 11 - к верхнему зеркалу магистрального золотника пружиной 10. Между корпусом 5 и крышкой 13 находится резиновая прокладка 14, которая служит седлом для магистрального поршня. Главная часть состоит из корпуса 34, втулки 33, главного золотника 32, уравнитель- ного золотника 31, рамки 30 и крышки 38 с прокладкой 39. Рамка 44, связывающая штампо- ванную из латуни кулису 41 с главным золотником 32 с помощью двух кулисных камней 45, одним концом перемещается во втулке 33, а другим - в заглушке 46. Сверху в корпусе запрессована втулка 47, которая является направляющей для кулисы 41. Прокладка 48 служит уплотнением между магистральной и главной частями, а про- кладка 15 - между главной частью и режимным колпаком. Главный поршень 35 уплотнен двумя резиновыми манжетами 37 со смазочным фетровым кольцом 40, прижимаемым к поверхности цилиндра распорной пластинчатой пружиной 36. Пружина 42 одним концом упирается в поршень 35, а другим - в шайбу 43. Последняя выступами входит в пазы кули- сы и держит пружину в предварительно сжатом состоянии («200 Н). Режимный колпак состоит из чугунного корпуса 16, стального корпуса 28, в который запрессована латунная втулка 27, штока 17, уравнительного поршня 20, резиновой ман- жеты 18 и смазочного фетрового кольца 19с распорной пружиной. В поршень 20 ввернут поводок 26, шарнирно сцепленный с головкой штока 17. Пружина 21 одним концом упи- рается в уравнительный поршень, а другим - во вкладыш 23 с вырезами для регулировки пружины. В винтовые вырезы на поверхности режимной упорки 24 входят направляющие бол- ты 25, вследствие чего пружину 22 можно включить полностью (груженый режим), ча- стично (средний режим) или выключить (порожний режим). Для предохранения от выпа- дения из режимного колпака корпуса 28 сальника в нем имеются два штыря 29, заходящих в кольцевую выточку корпуса 16 через пазы. Переключательный кран включает в себя корпус 56, бронзовую коническую втулку 55 с латунной пробкой 54, пружину 57 и заглушку 58. Переключательная ручка 52 имеет фиксатор, состоящий из кулачка 50, пружины 49 и штифта 51, и закреплена на хвостовике пробки 54 шпилькой 53. 104
Глава 6. Устройство паровоза Л ЛЕГЕНДЫ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ • Паровоз Л Рис.6.4.21. Воздухораспределитель №135 Зарядка При зарядке (рис.6.4.22) сжатый воздух из тормозной магистрали М через фильтр посту- пает под магистральный золотник, затем по каналу 9 в золотнике, каналу 2, через пробку ре- жимного переключателя, канал 3 в корпусе и отверстие 5 в золотнике направляются в золот- никовую камеру ЗК. Рабочая камера РК заряжается из золотниковой камеры через отверстие 17 в цилиндре главного поршня, а на равнинном и пассажирском режимах - и вторым путем через магистральный золотник и открытый пробкой переключателя режимов канал 18. За- рядка запасного резервуара при отпущенном тормозе происходит по каналу 11 через главный золотник, имеющий дроссельное отверстие диаметром 1,4 мм. Зарядка запасного резервуара при всех режимах происходит примерно за 4 мин. При пассажирском и равнинном режимах рабочая и золотниковая камеры заряжаются одновременно примерно за 2,5 мин., на горном режиме рабочая камера заряжается из золотниковой через калиброванное отверстие диаме- тром 0,8 мм - 4,5 мин. Тормозной цилиндр сообщен с атмосферой через главный и уравни- тельный золотник каналами 12,13, выемкой 10, каналом 15 и атмосферным каналом втулки. 105
ЛЕГЕНДЫ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ • Паровоз Л Глава 6. Устройство паровоза Л Рис.6.4.22. Схема воздухораспределителя №135 Разрядка (мягкость) При понижении давления в магистрали темпом до 0,3 кгс/см2 в 1 мин сжатый воздух из всех камер, рабочей, золотниковой, запасного резервуара, уходит в магистраль по тем же каналам, что и при зарядке, не вызывая смещения магистрального и главного поршней, т.е. действия воздухораспределителя. Служебное торможение Время наполнения тормозных цилиндров определяется дроссельными отверстиями в пробке. При понижении давления в магистрали темпом служебного торможения маги- стральный поршень перемещается с отсекательным золотником вправо на величину зазо- ра 6 мм между золотником и хвостовиком поршня и сообщает выемкой каналы 8 и 9 в ма- гистральном золотнике. Происходит разрядка магистральной камеры примерно на 0,5 кгс/ см2, а затем дополнительная разрядка магистрали через обратный клапан 7 в тормозной цилиндр и через главный и уравнительный золотник в атмосферу. В процессе дальнейшего перемещения поршень рамкой захватывает магистральный золотник и смещает его в положение, при котором перекрываются каналы сообщения маги- страли с золотниковой и рабочей камерами, и начинается разрядка золотниковой камеры в тормозной цилиндр каналом 4, имеющим большое сечение, а также через дроссельное отвер- стие в пробке режимного переключателя, канал 14 и главный золотник в тормозной цилиндр и атмосферу. 106
Глава 6. Устройство паровоза Л ЛЕГЕНДЫ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ * Паровоз Л Быстрое снижение давления в тормозной магистрали и золотниковой камере вызы- вает перемещение вверх главного поршня, который кулисой сдвигает рамку с главным зо- лотником и перекрывает каналы дополнительной разрядки после снижения в магистрали и золотниковой камере давления на 0,4 - 0,5 кгс/см2. Дальнейшая разрядка золотниковой камеры происходит в тормозной цилиндр через дроссельное отверстие в пробке режимного переключателя диаметром 0,75 мм или 1,1 мм соответственно на равнинном (горном) или пассажирском режиме. Тормозной цилиндр сообщается с запасным резервуаром через глав- ный и уравнительный золотники, происходит скачок давления в цилиндре, преодолеваю- щий усилие режимных пружин, и уравнительный поршень с золотником перемещается за главным золотником, обеспечивая повышение давления в цилиндре соответственно раз- рядке золотниковой камеры, величине хода главного поршня и усилию режимных пружин. Прекращение разрядки золотниковой камеры и повышения давления в тормозном цилиндре происходит, когда отсекательный золотник смещается магистральным поршнем при давлении в золотниковой камере примерно на 0,1 кгс/см2 ниже, чем в тормозной ма- гистрали, и перекрывает канал 4. Отверстие 6 расположено на отсекательном золотнике с таким расчетом, что его выемка после смещения отверстия с канала 4 сходит с магистраль- ного канала, благодаря чему предотвращается дутье из магистрали в атмосферу при неис- правностях воздухораспределителя. При полном торможении канал 14 разрядки золотни- ковой камеры перекрывается главным золотником. В положениях торможения и перекрыши запасный резервуар сообщается с маги- стралью через каналы дополнительной разрядки 9,8, обратный клапан 7 и канал 16 в глав- ном золотнике. Максимальное давление в тормозном цилиндре при полном служебном торможении составляет на порожнем режиме 1,4 -1,8 кгс/см2, на среднем - 2,0 - 3,0 кгс/см2, на груженом - 3,8 - 4,3 кгс/см2. Время наполнения тормозного цилиндра индивидуального прибора до 3,5 кгс/см2 -18 - 24 с на равнинном и горном режимах, 8 -10 с - на пассажирском режиме независимо от выхода штока цилиндра и утечек в нем. Пополнение утечек сжатого воздуха из тормозного цилиндра в положении перекрыши обеспечивается тем, что уравни- тельный поршень с золотником смещается под действием пружин, и открываются каналы сообщения запасного резервуара с цилиндром. Отпуск Отпуск тормоза производится повышением давления в тормозной магистрали. Маги- стральный поршень смещает отсекательный и магистральный золотник влево и сообщает между собой тормозную магистраль, рабочую и золотниковую камеры. Сжатый воздух из ма- гистрали через полость 1 режимной пробки перетекает по каналу 18 в рабочую камеру, а по каналу 3 и через магистральный золотник - в золотниковую. Если магистральное давление повышенное, то выравнивание давлений в рабочей и золотниковой камерах и отпуск тормоза замедляются; при меньшем давлении в тормозной магистрали давления в обеих камерах вы- равниваются быстрее, благодаря чему ускоряется отпуск тормозов в хвостовой части поезда. Главный поршень под действием пружины перемещается вниз и через рамку кули- сы передвигает главный золотник в положение отпуска; тормозной цилиндр сообщается с атмосферой через каналы 12,13, выемку 10 уравнительного золотника и канал 15 главного золотника. Различное время отпуска на равнинном и пассажирском режимах обеспечива- ется наличием соответствующих дроссельных отверстий в режимной пробке, через кото- рые сообщаются рабочая и золотниковая камеры (равнинный -1 мм, пассажирский - 2 мм). На горном режиме отпуска магистраль сообщается с золотниковой камерой через дроссельное отверстие диаметром 0,6 мм, главный поршень под действием пружины пе- ремещается вниз по мере повышения давления в золотниковой камере, сдвигая главный золотник влево и сообщая тормозной цилиндр с атмосферой. Ступень повышения давления в магистрали соответствует ступени отпуска, при этом главный поршень остановится и зай- мет промежуточное положение, а золотники установятся так, что атмосферный канал будет 107
ЛЕГЕНДЫ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ « Паровоз Л Глава 6. Устройство паровоза Л перекрыт. Облегчение отпуска на 0,2 кгс/см2 обеспечивается пружиной на главном поршне. При отпуске на всех режимах торможения магистраль сообщается с запасным резервуаром. Время отпуска после полного торможения от начала выпуска воздуха из тормозного цилиндра до давления в нем 0,4 кгс/см2 составляет на равнинном режиме 23 - 32 с, на гор- ном - 50 - 60 с (при отпуске поездным положением ручки крана машиниста). В воздухораспределителе №135 впервые было получено сочетание бесступенчатого и ступенчатого отпуска. Этот прибор обладал и другими положительными свойствами - урав- ниванием времени отпуска на равнинном режиме в головной и хвостовой частях поезда, независимостью действия от объема тормозного цилиндра, наличием трех режимов тормо- жения для разной загрузки вагона. Недостатки его заключались в сложности конструкции, трудоемкости изготовления и ремонта, большой массе (с двухкамерным резервуаром 96 кг) и наличии значительного количества деталей из цветного металла (6,5 кг). Кроме того, по условиям ограничения продольных сил в поезде при торможении воздухораспределители №135 могли применяться лишь в поездах массой до 6000 т, поэтому их производство прекра- щено, и при капитальном ремонте локомотивов и грузовых вагонов их заменяют на возду- хораспределители №483-000. В настоящее время используется главным образом воздухораспределители серии 483 различных модификаций - 483М, 483М-1, 483А. Они являются дальнейшим развитием воз- духораспределителей ряда №270, начатого в 1959 г. с прибора №270-002 золотниково-порш- невой конструкции и продолженного в 1968 г. №270-005-1 клапанно-диафрагменной маги- стральной частью. Ряд воздухораспределителей №270 характеризуется наличием различных главных и ма- гистральных частей соответственно с одинаковыми привалочными фланцами, устанавливае- мых на двухкамерном рабочем резервуаре №295-001 (№295М-001), не претерпевшем каких-либо изменений. Это обеспечивает требуемые для различных видов грузового подвижного состава параметры воздухораспределителя применительно к особенностям его эксплуатации. Рычажно-тормозная передача паровоза Усилия от тормозных цилиндров паровоза через рычаг тормозного вала, закрепленного в нижней части переднего междурамного крепления, и через коленчатые рычаги передают- ся системе тормозных тяг, схема которых изображена на рисунке 6.4.23, в таблице на рисунке 6.4.24 приведена тормозная характеристика передачи. Суммарное усилие по обеим скалкам тормозных цилиндров равно 5940 кгс. Передаточное число рычажной передачи - 6,02. Рис.6.4.23. Схема тормозной рычажной передачи паровоза 108
Глава 6. Устройство паровоза Л ЛЕГЕНДЫ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ • Паровоз Л Тормозная характеристика рычажной тормозной передачи паровоза Расчетная мас- са Q, т 103,0 Диаметр тор- мозного цилин- дра, дюймы 13 Количество тормозных цилиндров 2 Усилие на пор- шень тормоз- ного цилиндра, кгс 2970 Сила нажатия колодок на колеса, кгс Паровоза без тендера 32190 Паровоза и тендера 60470 Коэффициент силы нажатия колодок паро- воза и тендера ,% 35,5 Рис. 6.4.24 На рисунке 6.4.25 изображена конструкция узлов тормозной системы первой и второй сцепных осей паровоза. Поперечные балки 1 первой и второй оси в средней части сделаны шириной 210 мм и толщиной 25 мм, уменьшаясь по ширине и увеличиваясь по высоте к кон- цам. В центральной части балок имеется отверстие для втулки валика центральных скоб 2. Рис. 6.4.25. Тормозная система первой и второй сцепных осей: 1 - поперечная тормозная балка; 2 - скоба; 3 - тяга от тормозного рычага; 4 - регулирующий болт; 5 - по- ползушка; 6 - тяга; 7 - балансир; 8 - валик подвески; 9 - башмак тормозной колодки; 10 - тормозная колодка; 11 - предохранительная скоба 109
ЛЕГЕНДЫ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ • Паровоз Л Глава 6. Устройство паровоза Л Поперечные балки остальных осей отличаются от описанных выше меньшей шири- ной и наличием двух симметрично расположенных отверстий для валиков боковых скоб. Тяги 5, идущие от тормозного рычага, сделаны из стержня диаметром 45 мм, перехо- дящего в задней части в вилку, толщина щеки которой равна 20 мм. У переднего конца тяги нарезано сквозное отверстие для регулирующего болта 4, упирающегося в поползушку 5, связанную валиком с малым плечом рычага тормозного вала. Тяги 8, идущие ко второй оси, имеют диаметр стержня 40 мм при толщине щёк вилок обоих концов 20 мм. Длина тяг 8 между центрами отверстий составляет 1628 мм. Остальные тяги, идущие к третьей, четвертой и пятой осям, сохраняя ту же форму, отличаются разме- рами стержней и вилок в соответствии с передаваемыми усилиями. Все балансиры имеют толщину 25 мм, кроме первой 7 и второй осей, у которых в ме- стах постановки валиков, расположенных ближе к оси паровоза, сделано утолщение, рав- ное 70 мм. Башмак 9 тормозной колодки прикреплен к подвеске валиком диаметром 14 мм и длиной 230 мм, для предупреждения провисания башмака с колодкой предусмотрена под- держивающая пружина с упорным болтом. На башмак надевается тормозная колодка 10, закрепляемая с башмаком соединительной пружиной, выполненной в форме клина. Баш- маки всех осей как на правой, так и на левой сторонах взаимозаменяемы. При установке тормозных колодок зазоры между колодками и бандажами должны быть в пределах 2-5 мм. Регулирование зазоров производится рейдирующими болтами 4. Вся система рычажной передачи снабжена предохранительными скобами 11 6.5. Электрооборудование и системы безопасности Электроосвещение Паровозы и тендеры оборудованы электроосвещением по двухпроводной схеме (Рис. 6.5.1). Рис. 6.5.1. Схема электроосвещения: 1-лампа угольного ящика; 2-коробка ответвления; 3-потолочная лампа освещения отделения механического углеподатчика; 4-распределительный щит прожектора; 5-штепселъная розетка; 6-распределителъный щит; 7-лампы освещения водомерных стёкол, потолочного плафона, манометров котла; 8-турбогенератор; 9-прожектор; 10-буфферный фонарь; 11-лампа движущего механизма 110
Глава 6. Устройство паровоза Л ЛЕГЕНДЫ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ « Паровоз Л На паровозах серии Л ток, вырабатываемый турбогенератором, через переключатель и предохранитель на 20 А поступает на предохранительный щит (6) с кнопками, откуда че- рез предохранители на 6 А распределяется по световым точкам. Одна из кнопок со своим предохранителем подаёт питание на лампы двух передних буферных фонарей (10) парово- за. Вторая кнопка подаёт питание на лампы (11) освещения движущего механизма, которые установлены под площадками для освещения привода паровой машины. Третья кнопка по- даёт питание на штепсельную розетку (5) в будке паровоза для переносной лампы. Четвёр- тая кнопка подаёт питание в электрическую сеть тендера, где установлены лампы освеще- ния отделения механического углеподатчика (3) и угольной ямы (1), а также на лампы двух буферных фонарей тендера (10). Пятая кнопка подаёт питание на лампы (7), установленные в будке машиниста для освещения приборов, расположенных на лобовом листе котла и у поста управления. Всего в этой цепи предусмотрено пять ламп для освещения водомерных стёкол, потолочного плафона, манометров котла. Шестая кнопка подаёт питание на лампу головного прожектора (Э)мощностью 500 Вт. В цепи прожектора предусмотрен регулирую- щий резистор для регулировки яркости прожектора. У каждой световой точки смонтиро- вана штепсельная розетка. Световые точки у приборов управления имеют лампы по 10 Вт; все остальные точки освещения в схеме имеют лампы 25 Вт, кроме прожектора. Электро- проводка уложена в трубах, которые укреплены скобами и болтами. Провода между паро- возом и тендером соединены штепсельными разъёмами, которые расположены в концевых коробках. Для обслуживания паровоза локомотивная бригада использует переносную лам- пу. Освещение в будке паровоза двухрежимное. При рабочем режиме освещение приборов осуществляется через щелевидные отверстия плафонов ламп, также можно включить пото- лочные плафоны с матовым стеклом. Турбогенератор На паровозе для питания цепей освещения, автоматической локомотивной сигнали- зации с автостопом, радиостанции и контрольных приборов устанавливают турбогенерато- ры типаТГ-М. Потребляемая мощность всех ламп освещения и прожектора составляет 1000 Вт. Для этого достаточно одного турбогенератора. На паровозах, оборудованных автостопом, радиостанцией устанавливаются два турбогенератора. При отказе первого вто- рой можно использовать и для освещения. Рис. 6.5.2. Турбогенератор: 1-рычажная передача; 2-центробежный регулятор; 3-регулирующий золотник; 4-турбина; 5,8-шариковые подшипники; 6-внутренний корпус Турбогенератор состоит из двух основных частей: паровой и электрической. Паровая часть представляет собой активную паровую турбину, которая установлена на одном валу с генератором постоянного тока и приводит его в движение. 111
ЛЕГЕНДЫ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ • Паровоз Л Глава 6. Устройство паровоза Л Турбогенератор ТГ-М имеет следующую характеристику: Мощность, кВт 1 Напряжение, В 50 Ток, А 20 Частота вращения вала, об/мин 3250 Давление пара перед турбиной, Мпа1,2 Расход пара, т/ч 0,5 Конструктивно генератор выполнен как машина закрытого типа. Пар, подводимый в тур- бину из сопла Ловаля, попадает на лопатки, а затем, пройдя на другую сторону котла, вторично направляется кожухом на те же рабочие лопатки. Для предотвращения от разноса рабочего ко- леса турбина генератора имеет центробежный регулятор. Ротор генератора установлен в кор- пусе 6 на двух шариковых подшипниках 5, один из которых смонтирован в турбинной части, а второй - со стороны генератора в специальном внутреннем корпусе 7, в котором установлена траверса щёткодержателя. Турбинная часть присоединена к генераторной болтами. Напряжение генератора регулируется изменением частоты вращения турбины 4 с помощью центробежного регулятора 2 и рычажной передачи 1. Принцип работы регулятора заключается в следующем. При вращении ротора у грузов регулятора развивается центробежная сила, вследствие чего наружные концы их стремятся удалиться от оси вращения, что вызывает поворот их внутренних концов и воз- действия на толкатель. При этом толкатель перемещает влево вдоль оси вставленную в него стальную тарелку. С уменьшением частоты вращения у пружины уменьшается на- тяжение, и толкатель с тарелкой отходят вправо. Ввёртывая или вывёртывая обойму из корпуса подпятника, можно увеличить или уменьшить зазор между тарелкой толкателя и подпятником, тем самум включить в работу регулирующий золотник 3 при большей или меньшей частоте вращения. Регулирующий золотник действует следующим образом. Пар, поступающий в тур- бину из паровыпускной трубы, проходит сетку-фильтр и входит в каналы корпуса. При перемещении поршня уменьшается проходное сечение для впуска пара, чем снижается мощность турбины и как следствие частота вращения. При перемещении поршня усилием пружины книзу площадь прохода для пара уве- личивается и одновременно повышается частота вращения. Сверху регулирующий золот- ник прижимается конической пружиной, один конец которой упирается в крышку зо- лотника, а второй - в заглушку-пробку, в которую ввёрнут удерживающий пружину винт. Необходимую частоту вращения, при которой обеспечивается напряжение 50 В, можно устанавливать тремя узлами: у центробежного регулятора с помощью регулирующих бол- тов, у регулирующего рычага посредством обоймы и у регулирующего золотника измене- нием положения поршня относительно корпуса. Генератор имеет четыре главных полюса и волновую обмотку якоря. Добавочные по- люсы в ней отсутствуют. При пуске генератора вентиль на пароразборной колонке надо открывать медленно, чтобы дать возможность конденсату пройти из корпуса турбины в спускную трубу. Для спуска воды из паропроводящей трубы необходимо открыть установленный у спускной трубы вентиль. Удостоверившись в достаточном прогреве турбины и паропровода, постепенно от- крывают паровой вентиль и по достижении турбиной нормального числа оборотов вклю- чают нагрузку. Автостоп Автостопы представляют собой систему приборов и устройств, которые в необходи- мых случаях без участия машиниста производят остановку поезда. Автостоп автоматиче- 112
Глава 6. Устройство паровоза Л ЛЕГЕНДЫ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ « Паровоз Л ски останавливает поезд перед запрещающим сигналом, когда машинист при появлении свистка автостопа не нажмёт на специальную рукоятку, т. е. не подтвердит свою бдитель- ность по наблюдению за сигналами. Работа автостопа основана на индуктивном действии путевых и локомотивных устройств (индукторов). Индуктор представляет собой железный сердечник с обмоткой, образующий катушку. Катушка соединена с конденсатором, образуя электрический кон- тур, настроенный в резонанс переменного тока 1000 Гц. По катушке локомотивного (паровозного) индуктора непрерывно проходит перемен- ный ток, создаваемый ламповым генератором. Ток создаёт в сердечнике индуктора пе- ременный магнитный поток. Когда локомотивный индуктор находится над путевым, он наводит в путевом индукторе магнитный поток реакции, противоположенный потоку ло- комотивного индуктора. В результате происходит понижение тока, протекающего в цепи локомотивного индуктора и связанного с ним приёмного реле, вследствие чего якорь реле отпадает и происходит срабатывание электропневматического клапана автостопа. В случае, когда электрический контур путевого индуктора будет замкнут накорот- ко контактом, который связан с разрешающим показанием сигнала, условия резонанса в контуре индуктора изменятся. Сопротивление контура переменному току увеличится, и индуктированный ток в путевом индукторе будет незначительным, в результате чего ток в локомотивном индукторе не уменьшится и якорь приёмного реле не отпадёт, а автостоп не сработает. На каждом паровозе, оборудованном автостопом, устанавливается по два турбоге- нератора, один из которых является основным, а второй резервным на случай выхода из строя основного. Оборудование индуктивно-резонансного автостопа включает в себя следующие при- боры: 1. Локомотивный индуктор, предназначенный для создания магнитного потока. На паровозах устанавливается два одинаковых индуктора, один с правой стороны по ходу, а второй на раме тендера между тележками. Рабочая поверхность локомотивного индук- тора (приёмной катушки) должна находится на уровне 130-150 мм относительно головки рельса. 2. Ламповый генератор предназначен для получения переменного тока 1000 Гц, не- обходимого для питания локомотивного индуктора. 3. Электропневматический клапан обеспечивает связь между электрической частью автостопа и тормозной магистралью. При запрещающем показании сигнала светофора ав- тостопом подаётся свисток в течение 7-8 сек, если в течение этого времени машинист не нажмёт на рукоятку бдительности, то произойдёт экстренное торможение поезда. Радиооборудование Радиооборудование обеспечивает связь локомотивной бригады с поездным диспет- чером, дежурным по станции, дежурными по депо, машинистами других поездов, следую- щими по участку. На паровозах могут устанавливаться радиостанции типов ЖР-1, ЖР-3 или ЖР-5. В комплект радиостанции входят приёмник, передатчик, антенна, пульт управления, гром- коговоритель, микрофонная трубка с кнопкой. Питание радиостанция получает от турбо- генератора. Конструктивно радиостанция выполнена в виде отдельных блоков. Приёмо- передающее устройство радиостанции с блоком питания смонтировано в герметически закрытом ящике, который на специальных амортизаторах установлен на площадке паро- воза с правой стороны у будки машиниста. Громкоговоритель установлен в будке маши- ниста. Приёмопередатчик состоит из трёх блоков: приёмника, передатчика и блока низ- кой частоты. Антенна выполнена из медного провода, укреплённого через изоляторы к штангам. Антенна служит для приёма и передачи электромагнитных волн к приёмопере- 113
ЛЕГЕНДЫ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ » Паровоз Л Глава 6. Устройство паровоза Л дающему устройству. Пульт управления радиостанцией расположен в будке машиниста. Он состоит из устройства, которое состоит из индикатора напряжения сети, сигнальной лампы, выключателя сетевого напряжения - тумблера и пяти кнопок. Тумблер служит для включения громкоговорителя и кнопки-тангенты на микрофонной трубке. Кнопки имеют обозначения: ДНЦ1, ДНЦ2, ДСП, Локомотив. Они предназначены для вызова соответству- ющего абонента: диспетчера, дежурного по станции, машинистов поездов, следующих по участку. Сигнальная лампа указывает, что радиостанция включена. 6.6. Система смазки паровоза Для преодоления силы трения, возникающей в деталях машин, агрегатов и меха- низмов при их работе, необходимо затратить определенную энергию. При этом трущиеся детали подвергаются износу и нагреву. Для предотвращения трущихся деталей от ненор- мального износа и повреждения, снижения потерь на трение и облегчения работы узлов и механизмов производят смазывание подвижных трущихся частей паровоза жидкими минеральными (нефтяными) и консистентными пластичными смазками. Жидкие масла: 1. Осевые масла используются для смазки пошипников и сочленений парораспреде- лительного механизма, подшипников дышлового механизма, приспособленных под жид- кую смазку, букс с подшипниками скольжения. Подача осевого масла на смазываемые по- верхности производится обычно через польстеры, подбивку, фитили или под давлением от пресс-масленки. 2. Цилиндровые масла применяются для смазывания цилиндров и золотников, порш- невых и золотниковых сальников, машины углеподатчика и паровой части насоса водопо- догревателя. Количество механических примесей и воды в этих маслах строго ограничено, они не должны содержать водорастворимые кислоты и щелочи. Цилиндровые масла не должны образовывать нагара на стенках цилиндров, поршней, втулок и золотников, кото- рый повышает износ поршневых и золотниковых колец. 3. Турбинное масло используется для смазки турбонасоса водоподогревателя. 4. Авиационное масло применяется для смазывания букс с роликовыми подшипни- ками движущих и бегунковых колесных пар, приспособленных под жидкую смазку. 5. Индустриальное масло используется для смазывания движущего механизма ма- шины углеподатчика. Оно не должно содержать воды, механических примесей, кислот и щелочей. Редуктор углеподатчика смазывают зимой индустриальным маслом, а летом солидо- лом, который является универсальной среднеплавкой смазкой. Кроме того, солидол пред- назначен для смазывания узлов и механизмов, работающих при температуре от минус 25 до плюс 65. Также используются консистентные смазки. Такие смазки представляют собой пла- стичные смазочные материалы, изготовленные из минерального масла, смешанного с такими загущающими веществами, как натриевые и кальциевые мыла, парафин, поли- мерные загустители, и другими присадками. На паровозах применяют следующие виды консистентных смазок: ЖД (дышловая) - для смазывания пальцев кривошипов в подшипниках с плаваю- щими втулками и разрезными дышловыми подшипниками паровозов, имеющих приспо- собления для использования консистентных смазок. ЖБ (буксовая) - для смазывания шеек осей колесных пар паровозов, буксы которых приспособлены для использования твердой консистентной смазки. Смазку марки ЖД выдают в виде расфасованных свечей, а смазку ЖБ - в виде брусков по форме подбуксовой коробки. Кулисную марки ЖК - для смазывания узлов трения кулисного и парораспредели- тельного механизмов, соединений рессорного подвешивания, торцов и направляющих 114
Глава 6. Устройство паровоза Л ЛЕГЕНДЫ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ • Паровоз Л букс, опор топки и других частей паровоза, приспособленных под мазеобразную конси- стентную смазку и по условиям работы допускающих ее применение. Эту смазку подают на трущиеся поверхности через масленки при помощи ручного пресса. Для подшипников качения марки ЖРО. Эта смазка имеет вид однородной гладкой мази. В смазке не должно быть никаких механических примесей, допускаются только следы воды. Смазку ЖРО применяют для смазывания подшипников качения (роликовых) букс бегунковых, поддерживающих, а также тендерных колесных пар паровозов. Для подачи смазки к цилиндрам и золотникам паровой машины, машине углеподат- чика, насосам и другим вспомогательным устройствам паровоза установлены смазочные приборы. На всех паровозах с перегревом пара для подачи смазки к трущимся частям па- ровой машины, а при централизованной смазке и к буксам устанавливают пресс-маслен- ки, представляющие собой многоцилиндровый масляный насос, который нагнетет смазку под давлением к трущимся частям. Пресс-масленка паровоза бывает восьмиотводная и четырнадцатиотводная. Ввиду наличия большого количества точек смазывания на паровозе установлено две пресс-мас- ленки: одна, заправляемая цилиндровым маслом (для смазывания золотников, цилин- дров и сальников), и друга,я заправленная осевым маслом (для смазывания букс). Рис.6.6.1. Четырнадцатиотводная пресс-масленка На рисунке 6.6.1 показана четырнадцатиотводная пресс-масленка. В дне корпуса (4) пресс-масленки установлены в два ряда четырнадцать однопоршневых насосиков, каждый из которых состоит из цилиндрика (2), прикрепленного шпильками к корпусу, и поршенька (5). В верхней части поршенек имеет утолщение с углублением, куда входит шаровой палец кулачка (3), укрепленного на распределительном валу (6). Стержень поршенька проходит через отверстие к верхней стенке корпуса пресс-масленки, где установлен регулировочный винт (22). На поршенек с обеих сторон утолщенной части надеты пружины. Распределитель- ный вал (6), установленный во фланцах, прикрепленных к торцевым стенкам корпуса, полу- чает качательное движение и перемещение вдоль оси от храпового механизма через рычаг (7), насаженный на вал. При помощи кулачков (3) это движение передается поршенькам. В цилидрике 5 насосика (Рис. 6.6.2) просверлены всасывающий канал 2, сообщенный с резервуаром пресс-масленки и нагнетательные каналы 1 и 8, соединяющиеся в нижней части цилиндрика в один канал 9, который подходит к выходному отверстию. Поршенек 4 имеет внутренний канал 7, верхнюю канавку 3 и нижнюю канавку 6, которые соединены между собой поперечным отверстием 10. 115
ЛЕГЕНДЫ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ • Паровоз Л Глава 6. Устройство паровоза Л Рис. 6.6.2. Цилиндрик и поршенек пресс-масленки Поршенек производит всасывание и нагнетание масла. От распределительного вала он получает поступательное движение вверх и вниз и вращательное движение - поворот на не- который угол. При движении поршенька вверх происходит всасывание масла во внутренний канал его и пространство под поршеньком, а при движении вниз - нагнетание в маслопровод. Храповый механизм, приводящий в движение распределительный вал, имеет экс- центриковый вал 14 (см. рис. 6.6.1), на котором насажено двухвенечное храповое (зубча- тое) колесо 11. К корпусу пресс-масленки прикреплен фланец 17, через который проходит эксцентриковый вал и на котором установлены три удерживающие собачки 18. На валу установлен также корпус 15 толкающих собачек 12.Корпус может свободно вращаться на валу. С наружной стороны на корпусе толкающих собачек укреплен рычаг 19 привода. При угловом повороте рычага и корпуса 15 толкающие собачки упираются в зубья храпового колеса и поворачивают его вместе с эксцентриковым валом. При обратном повороте рычага храповое колесо удерживается от вращения удерживающими собачками 18. Таким образом осуществляется вращение эксцентрикового вала. Для поворота вала вручную на конце его навинчена рукоятка 16. В торце эксцентрикового вала с внутренней стороны сделано углу- бление диаметром 15 мм, смещенное на 6 мм эксцентрично оси вала. В это отверстие входит шаровой палец рычага 7. Масло в пресс-масленку заливают через отверстие в крышке, которое закрывают проб- кой 10. Уровень масла определяют по масломерному стеклу 23 в стенке масленки. Заливае- мое в масленку масло проходит через сетки 8 и 21. Прогрев пресс-масленки осуществляется при помощи паровой прогревательной трубки 20, проложенной по дну корпуса. Для усиле- 116
Глава 6. Устройство паровоза Л ЛЕГЕНДЫ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ « Паровоз Л ния прогрева трубка 20 удлинена: по выходе из корпуса она делает петлю, вновь входит в корпус, проходит вдоль задней стенки и затем выходит наружу. Регулировку подачи смазки по отдельным насосикам производят винтами 22. Общую подачу смазки пресс-масленкой регулируют изменением частоты вращения вала переста- новкой поводка привода в различные отверстия рычага храпового механизма. Установленная на паровозе серии Л восьмиотводная пресс-масленка (Рис. 6.6.3) име- ет такую же конструкцию и отличается от описанной четырнадцатиотводной количеством насосиков и размерами корпуса. На паровозе установлено две восьмиотводных масленки. Рис. 6.6.3. Восьмиотводная масленка Маслопровод, обратные клапаны, приборы для нагнетания смазки На рис. 6.6.4 показана схема маслопровода паровоза от правой пресс-масленки, обеспе- чивающей питание смазкой частей паровой машины. В каждый паровой цилиндр смазка подводится в трех точках (одна в середине сверху и две в передней части с боков) и к каждому золотнику - в двух точках сверху. По одной точке смазывания имеют параллели. Один маслопровод от пресс-масленки при помощи маслораспределителя разделяется на два, которые подводятся к поршневым скалкам. Для смазывания золотниковых скалок и контрскалок один маслопровод при помощи маслорас- пределителя разделяется на четыре. Для того чтобы пар из цилиндров и золотниковых камер не проходил в пресс-маслен- ку, а также для того чтобы маслоотводы были всегда заполнены смазкой, устанавливают обратные клапаны, которые располагают на выходе из пресс-масленки (Рис. 6.6.1) и в конце маслопроводов у смазываемых точек (Рис. 6.6.3). В пресс-масленке устанавливают шарико- вые клапаны, а у смазываемых точек - диафрагменные или шариковые с контрольным вин- том, при помощи которого проверяют наличие смазки в маслопроводе, или шариковые без контрольного винта. Шариковый обратный клапан с контрольным винтом имеет корпус, в который ввер- нут штуцер, имеющий внутри шарик. Шарик прижимается пружиной и к притирочной по- верхности штуцера и закрывает отверстие. Пружина удерживается винтом. Штуцер закрыт колпачком. На выходе из корпуса установлен второй шарик, который также прижимается пружиной, удерживаемой пробкой с отверстиями. Масло, нагнетаемое насосиками пресс-масленки, преодолевает усилие пружин, отжи- 117
ЛЕГЕНДЫ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ • Паровоз Л Глава 6. Устройство паровоза Л мает шарики от своих посадочных мест и проходит к смазываемому месту. Прижимаясь к своим местам, шарики не дают маслу и пару пройти в обратном направлении. Сверху в кор- пус ввернут контрольный винт, отвернув который и вручную провернув пресс-масленку, можно убедиться в нормальной подаче смазки по выходе ее из отверстия. Недостатком шариковых обратных клапанов является то, что шарики подвергаются коррозии, покрываются окалиной, а пружины теряют упругость, из-за чего происходит про- пуск пара и обводнение смазки. Рис. 6.6.4. Унифицированный диафрагменный обратный клапан На рис. 6.6.4 изображен более совершенный унифицированный обратный клапан. В корпусе 9 клапана при помощи кольца 8 и колпачка 2 зажата бронзовая диафрагма 14. В пробку 6, укрепленную в диафрагме, запрессован игольчатый клапан 7, который закрыва- ет отверстие седла 10, установленного в корпусе. В колпачке 2 между опорами 3 и 5 уста- новлена пружина 4, которая через диафрагму прижимает клапан 7 к посадочному месту в седле. Нажатие пружины регулируют установочным винтом 1. В нижней части корпуса поставлен еще один дополнительный клапан 13, прижимаемый снизу пружиной 11 и на- правляемый ниппелем 12. Масло, нагнетаемое пресс-масленкой, поступает в полость под диафрагмой и, прео- долевая усилие пружины, прогибает диафрагму вверх. Вместе с диафрагмой поднимается клапан 7 и открывает отверстие в седле. Масло попадает в него, отжимает клапан 13 и проходит к месту смазывания. Подачу масла проверяют при помощи контрольного винта 15. Для недопущения изменения регулировки и самопроизвольного отвертывания устано- вочного винта и крышки их укрепляют проволокой и пломбируют. Паровозы последних выпусков имеют большое количество точек, смазываемых вручную консистентными (твердыми и мазеобразными) смазками. На паровозе серии Л таких точек 100, в том числе смазываемых твердой смазкой 14. Такие смазки нагнетаются к месту смазывания при помощи ручного пресса. Для этого в местах подвода смазки уста- новлены специальные масленки. 118
Глава 6. Устройство паровоза Л ЛЕГЕНДЫ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ « Паровоз Л Рис. 6.6.5. Ручной пресс для нагнетания смазки Ручной пресс (Рис. 6.6.5) имеет корпус 2 в виде трубы с крышками 1 и 3. Во втулку крышки 1 ввернут винт 10, соединенный с поршнями 8 и 9, помещенными в корпусе. Сверху винт имеет рукоятку 11. В нижнюю крышку ввернут штуцер 7, на который навинчена го- ловка 4 с клапаном 6. Клапан имеет центральное отверстие и прижимается к притирочной поверхности головки пружиной 5. Процесс нагнетания смазки прессом происходит следующим образом: отвертывают нижнюю крышку 3 со штуцером и головкой, закладывают в корпус твердую или мазеобраз- ную смазку; после этого крышку ставят на место,головку 4 надевают на масленку, установ- ленную на смазываемой детали таким образом, чтобы верхняя заточка этой масленки, от- жимая клапан 6, входила в выемку, сделанную в головке 4. Этим обеспечивается плотное соединение головки с масленкой и предотвращается утечка смазки. При вращении винта 10 при помощи рукоятки 11 поршни двигаются вниз и выжимают смазку из корпуса. Смазка проходит через центральное отверстие в клапан 6, отжимает клапан масленки и попадает в камеру смазываемой детали. Чтобы предотвратить запрессовку смазки не по назначению, клапаны (масленки) для твердой и мазеобразной смазки отличаются друг от друга присоединительными размера- ми. Головка клапана твердой смазки имеет диаметр 35,5 мм, а головка клапана мазеобраз- ной смазки - 30 мм. Для запрессовки жидкого масла в валики шарнирных соединений ды- шел применяют нагнетательный шприц. На конце шприца имеется свинчиваемая головка с пружиной и шариком, который препятствует вытеканию смазки. 6.7. Тендер паровоза Устройство Тендер паровоза представляет собой самостоятельный экипаж, постоянно соединен- ный с паровозом и являющийся его неотъемлемой частью. Он предназначен для хранения 119
ЛЕГЕНДЫ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ • Паровоз Л Глава 6. Устройство паровоза Л запаса воды, топлива, смазки, инструмента и инвентаря, а также размещения углеподатчи- ка или оборудования нефтяного отопления. Размеры тендера зависят от мощности паровоза и условий его эксплуатации. Рис. 6.7.1. Тендер Рис. 6.7.2. Тендер с нефтяным отоплением Паровоз серии Л имеет четырехосный тендер, который вмещает 28 т воды и 18 т угля. Тен- дер (Рис. 6.7.1) состоит из следующих основных частей: рамы с приборами сцепления, водяного бака с угольным ящиком и контрбудкой, тележек с тормозным оборудованием. На паровозах с нефтяным отоплением на тендере еще установлен бак для мазута емкостью 19-22 м3. Паровоз имеет тендер со сварной рамой, изготовленной из швеллеров, полос, консо- лей и листов. Хребтовая балка рамы четырехосного тендера паровоза серии Л состоит из двух вертикальных листов высотой 300 мм, толщиной 15 мм, расположенных на расстоя- нии 480 мм один от другого и приваренных к горизонтальным листам толщиной 12 мм. В местах расположения шкворней тележек сверху рамы приварены листы с отверсти- ями для прохода шкворней, а снизу стальные плиты. К этим плитам прикреплены стальные литые опорные пятники, которыми рама через подпятники опирается на тележки. Сзади к 120
Глава 6. Устройство паровоза Л ЛЕГЕНДЫ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ * Паровоз Л раме прикреплен стальной литой буферный брус, который одновременно является задним стяжным ящиком. В средней части бруса сделан проем, куда устанавливается поглощаю- щий аппарат автосцепки. Впереди расположен стальной литой стяжной ящик, имеющий в нижней части полки с отверстиями для установки шкворней стяжки место для крепления радиального буфера сцепления. Для ограничения поперечных колебаний тендера и опоры его на выступы балок теле- жек в кривых участках пути на раме имеются опорные скользуны. При движении тендера по прямому участку пути между скользунами и опорами на раме тележки всегда должны быть зазоры. Сцепление тендера с паровозом жесткое с радиальным буфером. Прямоугольный бак тендера представляет собой сварную конструкцию и имеет в пла- не форму буквы П (Рис. 6.7.3). Рис. 6.7.3. Бак четырехосного тендера (Фото из открытых источников) Боковые стенки бака, потолок (палуба) и днище изготовлены из листовой стали. Для придания баку необходимой жесткости внутри его поставлены поперечные и продольные крепления - перегородки. В поперечных перегородках бака эти вырезы служат гасителями гидравлических уда- ров воды о стенки бака при движении паровоза. Боковые стенки водяного бака изготовлены из листовой стали толщиной 6 мм, пото- лок бака (палуба) и днище—из стали толщиной 8 мм. На палубе бака предусмотрены три горловины овальной формы для набора воды. Две горловины расположены по бокам и вдоль тендера и одна поперек. Горловины закрывают крышками. В каждой горловине установлена металлическая сетка, которая предохраняет бак от попадания посторонних предметов. Для удаления из бака грязи и спуска воды при промывке в его днище поставлены пробки-люки диаметром 105 мм. Водяной бак установлен на раме тендера на деревянных брусках и укреплен с помо- щью кронштейнов болтами. Так как бак имеет в плане П-образную форму, то в его передней части образовано специальное пространство, которое служит для запаса угля и называется угольным ящиком. Угольный ящик тендера имеет наклонные заднюю и боковые стенки, 121
ЛЕГЕНДЫ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ * Паровоз Л Глава 6. Устройство паровоза Л что позволяет перемещаться углю самотеком в лоток. Лоток предназначен для ручной пода- чи угля в топку паровоза. Над угольным лотком имеется дверка для выхода из контрбудки на тендер паровоза. Контрбудка является продолжением будки машиниста. В контрбудке размещены ящи- ки для инструмента и пожарный рукав. Пространство между будкой и контрбудкой тендера закрыто брезентовыми мехами, а пол между ними перекрыт металлическим фартуком. На паровозах с механической подачей топлива с левой стороны водяного бака имеется ниша (помещение) для установки машины— углеподатчика, а с правой — масляный бак, который заполняют смазкой через воронку, расположенную в контрбудке тендера. Вода из водяного бака тендера для питания котла паровоза подводится по водопри- емным трубам диаметром 60 мм. В трубах имеются водозапорные задвижки и резиновые водоприемные рукава. Внутри водяного бака на концах водоприемных труб предусмотрены очистительные сетки, которые не пропускают в питательную воду посторонние предметы. Водозапорная задвижка служит для открытия или закрытия доступа воды в водо- приемную трубу. Водозапорная задвижка расположена на раме тендера и соединена с водо- приемной трубой. Тележки тендера У тендеров паровозов серии Л тележки с литыми боковыми рамами. Их изготовляют по типу тележек четырехосных вагонов (Рис. 6.7.4). Особенностью тележки является нали- чие стальной литой шкворневой балки 5, выполненной в вертикальной плоскости по фор- ме бруса равного сопротивления. По концам балка расширяется (в плане), здесь образованы цилиндрические поверхности, которыми она входит в соответствующие окна боковых рам 7. Рис. 6.7.4. Тележка Такая конструкция позволяет перемещаться шкворневой балке относительно боко- вых рам как в вертикальной, так и в горизонтальной плоскостях. Поворот балки в горизон- тальной плоскости ограничен приливами А на цилиндрических поверхностях. Концы шкворневой балки опираются на комплект рессор 3, установленных в цен- 122
Глава 6. Устройство паровоза Л ЛЕГЕНДЫ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ • Паровоз Л тральный вырез боковых рам. Каждый комплект состоит из эллиптической рессоры, че- тырех наружных и четырех внутренних спиральных пружин. Вверху центральной части шкворневой балки просверлено сквозное отверстие диаметром 54 мм, куда вставляется шкворень тележки. Кроме того, в балке предусмотрено углубление Б диаметром 302 мм, куда входит пятник рамы тендера. Шкворень служит для фиксации тележки относительно рамы тендера и одновременно позволяет тележке поворачиваться вокруг него. В то же вре- мя пятник воспринимает всю нагрузку от массы тендера, за исключением массы тележки. В верхней части по концам шкворневой балки образованы приливы с прямоугольны- ми выемками глубиной 75 мм для установки чугунных скользунов. С целью уменьшения массы шкворневой балки в ее стенках сделаны облегчающие вырезы с утолщением по кра- ям. Для увеличения жесткости внутри балки предусмотрены вертикальные ребра. Каждая боковая рама 7 тележки имеет облегчающие вырезы. По концам рамы образо- ваны прямоугольные с закругленными вверху углами буксовые челюсти шириной 334 мм. С внутренней стороны рамы сделаны два прилива с просверленными отверстиями диаме- тром 32 мм для установки валиков тормозных подвесок. В буксовые челюсти входят буксы 2. Шкворневая балка, боковые рамы и корпуса букс изготовлены из стали 25Л11. Тележка оборудована рычажной тормозной передачей 7, которая обеспечивает равномерное нажа- тие колодок на все бандажи колесных пар. Тяги рычажной передачи имеют ограждения в виде предохранительных скоб на случай разрыва или их разъединения. Тележка тендера на подшипниках качения двухосная бессвязевая. В тележке (рис. 6.7.5) жесткая связь между элементами рамы отсутствует, поэтому такая тележка получила название бессвязевой. Рис.6.7.5. Бессвязевая тележка тендера 123
ЛЕГЕНДЫ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ * Паровоз Л Глава 6. Устройство паровоза Л Две литые боковины 6 коробчатого сечения и шкворневая балка 5 составляют раму те- лежки. Концы шкворневой балки, имеющие цилиндрическую форму, заведены в соответству- ющие вырезы боковин, за счет чего происходит смещение боковин относительно друг друга до 50 мм. Выполненная в виде балки равного сопротивления шкворневая балка тележки допу- скает большие статические нагрузки до 300 Н. Шкворневая балка опирается через рессорный комплект 4 на боковины 6, которые в свою очередь через эллиптическую рессору 7 опираются на буксы. Рессорный комплект 4 состоит из набора цилиндрических пружин — четырех на- ружных и четырех внутренних — и эллиптической листовой рессоры. Так как шкворневая балка опирается на боковины через рессорный комплект, а боковины одновременно опира- ются через рессоры на буксы, то тележка имеет двойное рессорное подвешивание. Буксовые наличники 1 приварены к челюстям букс и изготовлены из стали Ст-5. Сколь- зуны 9 расположены в гнездах шкворневой балки и отлиты из чугуна СЧ12-28. Колесные пары тендеров, подобно вагонным, имеют наружные шейки. Диаметр шей- ки оси равен 145 мм. Оси колесных пар в зависимости от грузоподъемности тендера и на- грузки на его ось отковывают из осевой стали различных размеров. Центры колесных пар бывают спицевые и дисковые. В свою очередь дисковые центры могут быть литыми и цель- нокатанными. Отлитые или катаные центры на оси напрессовываютгидравлическим спо- собом. Бандажи тендерных колесных пар в обработанном виде имеют ширину 130 мм и диаметр 1050 мм. Буксы тендера Буксы тендеров бывают со скользящими (Рис. 6.7.6) и роликовыми подшипниками (Рис. 6.7.7). Букса со скользящими подшипниками имеет чугунный или стальной корпус, который надевают на шейку оси и устанавливают в направляющие буксового выреза рамы тележки. На шейку оси устанавливают подшипник, а на него — вкладыш, на который опи- рается корпус буксы. Внутренним торцом вкладыш упирается в заплечик подшипника. Что- бы предотвратить попадание в буксы пыли или песка, в ее корпусе с внутренней стороны отлита кольцевая камера, в которую вставляют пылевую шайбу. С наружной стороны буксу закрывают крышкой с пружиной, обеспечивающей плотное закрытие буксы. В нижнюю часть корпуса буксы закладывают польстер, или пропитанную маслом под- бивку из хлопчатобумажных концов, и заливают смазку. Корпус подшипников букс, изго- товленных из стали, внутри армирован бронзой и залит кольцевым баббитом БК. Рис. 6.7.6. Букса со скользящими подшипниками (скольжения) 124
Глава 6. Устройство паровоза Л ЛЕГЕНДЫ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ * Паровоз Л Часть тендеров паровозов серии Л оборудована тележками с буксами на подшипни- ках качения, которые укомплектованы цилиндрическими роликовыми подшипниками. В корпусе букс 11 (рис. 6.7.7) расположено два цилиндрических роликовых подшип- ника. Корпус снаружи закрыт большой крышкой 7 и малой крышкой 4. Изнутри букса за- крыта крышкой 12 и уплотняется лабиринтным кольцом 14, Роликоподшипник состоит из наружного кольца 8, установленного в корпусе буксы, роликов 9, а также внутреннего кольца 10, напрессованного на шейку оси. Ролики на необходимом расстоянии друг от друга удерживаются сепаратором и распорными кольцами 1 и 2. На шейке оси от осевых нагрузок ролики удерживаются упорной шайбой 3, за- крепленной гайкой 6, навернутой на хвостовик оси и зафиксированной планкой 5. Для уплотнения крышки 12 поставлено кольцо 13 из войлока. Рис. 6.7.7. Букса со подшипниками качения (роликовыми) Соединение паровоза и тендера Соединение паровоза и тендера выполнено жёстким, в виде двух стяжек с радиаль- ным буфером (Рис. 6.7.8. и 6.7.9). 125
ЛЕГЕНДЫ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ * Паровоз Л Глава 6. Устройство паровоза Л Рис. 6.7.8. Соединение паровоза и тендера (Фото авторов) Рис. 6.7.9. Соединение паровоза и тендера (схема): 1 - стяжной ящик; 2 - прилив для шкворня; 3 и 4 - стяжки основная и запасная; 5 - шкворень; 6 - шаровой буфер; 7 - подушка; 8 - цилиндрический буфер; 9 - клин Ось цилиндрической рабочей поверхности буфера совпадает с осью тендерного шкворня. Между буферами паровоза и тендера помещается скользящая подушка 7, рабочие поверхности которой совпадают с формой буферов: передняя — сферическая, задняя — ци- линдрическая. Подобное жёсткое сцепление с радиальным буфером обеспечивает прочное соединение паровоза с тендером и вместе с тем даёт возможность паровозу свободно поворачиваться от- носительно тендера в кривых участках пути и при отклонении по стрелочным переводам. 126
Глава 6, Устройство паровоза Л ЛЕГЕНДЫ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ « Паровоз Л Автосцепка Рис. 6.7.11. Паровозная автосцепка Для соединения паровоза с вагонами или другим локомотивом на паровозе предусмо- трена автоматическая сцепка СА-3. Паровозной называют автосцепку, устанавливаемую на передний буферный брус паровоза (Рис. 6.7.11 и 6.7.12). Рис.6.7.12. Паровозная автосцепка Она, в отличие от вагонной, имеет короткий хвостовик 1 с круглым отверстием для валика, при помощи которого она соединяется с паровозной розеткойтаким образом, что голова может отклоняться в каждую сторону на 25 градусов. Это необходимо для прохода паровоза по кривым участкам пути. На корпусе этой автосцепки отсутствует упор головы, так как она устанавливается без поглощающего аппарата и поэтому не может иметь значи- тельного продольного перемещения. На боковых поверхностях хвостовика автосцепки име- 127
ЛЕГЕНДЫ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ * Паровоз Л Глава 6. Устройство паровоза Л ются специальные приливы 2, рёбра которых упираются в стаканы центрирующих пружин паровозной розетки. Для опоры головы автосцепки на нижний козырёк паровозной розетки хвостовик имеет снизу специальный прилив 3. Все детали механизма паровозной автосцепки одина- ковы с деталями вагонной, за исключением замка. Замок паровозной автосцепки не имеет сигнального отростка, так как последний упирался бы в нижнюю часть розетки при сцепле- нии автосцепок. Для предупреждения падения паровозной автосцепки на путь при обрыве её хвосто- вика, утере соединительного валика, а также при обрыве крепящих болтов розетки пред- усматривается установка специального предохранительного крюка (Рис. 6.7.13) в полость малого зуба. Рис. 6.7.13. Предохранительный крюк Предохранительный крюк ставится в малый зуб автосцепки сверху и крепится снизу при помощи вкладыша и двух гаек, навинчиваемых на резьбу конца стержня крюка. В эксплуатации можно встретить приварку нижнего конца предохранительного крю- ка к малому зубу автосцепки. Верхняя часть предохранительного крюка повёрнута в сторо- ну уха таким образом, чтобы в случае обрыва паровозной автосцепки последняя повисла бы на большом зубе смежной сцепленной автосцепки. Рис.6.7.14. Автосцепка тендера На тендере автосцепка устанавливается обычным порядком (Рис.6.7.14), как у вагонов. 128
ЛЕГЕНДЫ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ • Паровоз Л Глава 7. Приемка паровоза,подготовка к поездке и управление поездом 7.1. Приемка паровоза При приемке паровоза локомотивной бригадой регулятор должен находиться в за- крытом положении, реверс в положении «О» (центральном положении), ручной тормоз быть заторможен, а цилиндровые продувательные краны открыты. Далее проводится ос- мотр всех узлов паровоза. Особое внимание локомотивная бригада обращает на: • Давление пара в котле - не превышает допустимого уровня. • Уровень воды в водомерном стекле - не снизилось ниже допускаемого уровня. • Исправность огневой коробки и целостность предохранительных пробок. • Исправность всех кранов, вентилей, пробок, фланцев, заглушек, трубок и прочих частей, которые находятся под давлением. • Исправность ручного и автоматического тормоза и свистка. • Наличие необходимого запаса воды и топлива на тендере и песка в бункере песоч- ницы. 7.2.Управление поездом Трогание поезда с места При стоянке паровоза регулятор (Рис. 7.2.1) должен быть закрыт, реверс находится в противоположном направлении предстоящего движения в положении «спущен до упора», цилиндровые продувательные краны открыты. Если паровоз стоит трубой вперёд, на ре- верс устанавливается положение на задний ход, если трубой назад— соответственно перед- ний ход. До момента получения сигнала на отправление паровоза регулятор находится в за- крытом положении, реверс в положении на задний ход для устранения самопроизвольного ухода паровоза и также в случае необходимости быстро дать задний ход стоящему паровозу. После прицепки паровоза к составу при открытии регулятора для обеспечения прогрева цилиндров реверс остаётся в положении на задний ход. При стоянке паровоза без прицепки к составу реверс находится в центральном положении. Если паровоз оборудован машиной компаунд и системой Линдера (приборы отправления) в зимний период реверс должен быть спущен до упора, в положение, противоположное направлению предстоящего движения. Для трогания паровоза с места необходимо перевести реверс в положение, соответ- ствующее направлению предстоящего движения с плавным и постепенным открытием регулятора. При трогании паровоза с места реверс должен быть спущен до упора по на- правлению предстоящего движения. Открытие регулятора должно производиться плавно и постепенно. Регулятор имеет два клапана: малый (разгрузочный) и большой. Благодаря увеличен- ному диаметру разгрузочной камеры по сравнению с большим клапаном открытие регу- лятора происходит легко. Эту особенность необходимо учитывать, так как, если чрезмерно нажать на рычаг регулятора, может произойти чрезмерное открытие большого клапана и соответственно резкое поступление пара в золотниковую коробку. Обильное поступление пара в машину с большим давлением в течение короткого вре- мени заставляет диски золотников раздвигаться в обе стороны с ударом. Следовательно, чем резче происходит открытие регулятора, тем резче садятся диски на упорные шайбы и тем большая нагрузка передаётся на них, в результате чего может произойти ослабление укрепляющей гайки. А если происходит ослабление гайки, то золотники начинают рабо- тать неправильно. 129
ЛЕГЕНДЫ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ * Паровоз Л Глава 7. Приемка паровоза, подготовка к доездке и управление поездом /—рычаг регулятора: г—рукоятка реверса; Л—по- ездной коан мвшиииста; 4—воздушный клапан свистка; 5 —кран вспомогательного тормоза; 6"—воздушный кран песочницы; ? — воздушный края (цнлиидропродуватслъяых клапанов; 0—при» вод кэана для продувки котла Рис.7.2.1. Приборы управления паровозом Также с резким открытием регулятора быстро увеличивается сила тяги паровоза, при- водящая к рывкам, которые могут вызвать разрыв поезда.Также, помимо этого, приводит к так называемому «броску» воды, который может повлечь за собой гидравлический удар. При трогании паровоза с места необходимо перевести рукоятку сервомотора на задний ход и кратковременно открыть регулятор, чтобы сжать состав, открыть цилиндропродува- тельные клапаны и дать два-три толчка ручкой крана машиниста в положение отпуска. Далее рукоятка сервомотора переводится в положение переднего хода и устанавливается на наибольшую отсечку. Регулятор снова можно открыть в момент, когда вагоны головной части поезда тронутся, дальше необходимо уменьшить впуск пара и, выждав время, доста- точное для начала движения, увеличить впуск пара, при необходимости подать песок под колёсные пары. Изначальная скорость движения поезда не должна превышать 2-3 км/ч - данное значение обуславливается тем, что на такой скорости исключаются случаи обрыва и боксования колёсных пар. После приведения всего поезда в движение рукоятку сервомотора следует подтянуть ближе к рабочему положению, регулятор в свою очередь установить на большую величину. Далее для поддержания разгона поезда необходимо оперировать сервомотором и регулято- ром в соответствии со скоростью и профилем пути. В пути следования необходимо поддер- живать скорость, используя большой клапан с использованием выгодных отсечек. После закрытия регулятора машинисту необходимо соблюдать определенный поря- док ведения поезда, а именно: 1. Плавно переводить рукоятку сервомотора из рабочего положения в крайнее по направлению движения. 2. Дать паровозу сделать несколько оборотов колёс и затем устанавливать руко- ятку на центр или между первым делением рейки и центром по ходу паровоза. Установка рукоятки в крайнее положение после закрытия регулятора необходима, чтобы сдвинуть золотниковые диски ближе к середине втулок и тем самым счистить нагар 130
Глава 7. Приемка паровоза, подготовка к поездке ЛЕГЕНДЫ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ • Паровоз Л и управление поездом и дать возможность дискам отделиться от упорных шайб и одновременно с этим открыть паровпускные окна, обеспечив свободное перемещение передних и задних полостей ци- линдров между собой. После перевода рукоятки сервомотора из центрального положения в крайнее обеспе- чивается уменьшение величины хода упорных шайб в режиме холостого хода и тем самым устраняется задевание движущихся упорных шайб и направляющих втулок, укрепленных на золотниковой скалке, за отделившиеся от них золотниковые диски. Также данная опера- ция не допускает сдвигание дисков и ударов их горловин одна о другую. Устанавливать рукоятку сервомотора сразу в центральное положение запрещено, так как при этом не всегда обеспечивается свободное отделение золотниковых дисков от упор- ных шайб и не происходит полного открытия паровпускных окон. Пренебрегая этой особен- ностью затрудняется перекачивание парогазовой смеси из одной полости в другую и ведет к подтормаживанию хода паровоза. Плавный ход паровоза является своеобразным индика- тором, что диски отделились от упорных шайб. В свою очередь признаком заедания дисков на упорных шайбах является засасывание воздуха при открытом положении цилиндропродувательных клапанов. В случае выявления этого фактора необходимо, не открывая регулятор, несколько раз перевести рукоятку сер- вомотора в крайнее по ходу движения паровоза положение и обратно, тем самым добиться отделения дисков от шайб. Если это действие не приводит к отделению дисков от шайб, то дальнейшее следование паровоза необходимо производить при слегка открытом регуляторе и рукоятке сервомотора, установленной по ходу движения паровоза на полную отсечку. После открытия регулятора следует перевести рукоятку в рабочее положение, тем са- мым переход с холостого хода в рабочий будет обеспечивать плавную посадку золотнико- вых дисков на притирочную поверхность упорных шайб. В случае, если после открытия регулятора, раздвигания золотников дисков не произошло, следует несколько раз открыть и закрыть регулятор при центральном положении рукоятки сервомотора. Если даже при этом диски остались в среднем положении, необходимо рукоятку сервомотора несколько раз перевести из центрального положения в крайнее по ходу движения и обратно при слег- ка открытом регуляторе. Если в пути происходит выход пара сплошной струёй, появляются два или три выхло- па вместо четырех за один оборот колеса и резко ослабевают звуки какого-либо из выхлопов - это значит, что посадки дисков на упорные шайбы не произошло. Общий принцип ведения поезда обусловлен тем, что машинисту следует держать ско- рость паровоза на высоком уровне, используя энергию движущегося поезда, особенно на подходах к подъёмам. Если паровоз оборудован системой беспарного хода (система Селлерса), для обеспече- ния плавности трогания паровоза с места необходимо впускать пар в цилиндры через кла- пан данной системы. Технология трогания паровоза с беспарной системой хода выглядит следующим образом: 1. Реверс переводится в крайнее положения по направлению движения. 2. Включается клапан беспарного хода. 3. В момент начала движения открывается регулятор. 4. Реверс устанавливается в рабочее положения и для увеличения скорости продолжа- ется открытие регулятора. 5. Выключается клапан беспарного хода, цилиндровые продувательные краны долж- ны оставаться в открытом положении. В случае возникновения боксования колёсных пар паровоза, необходимо, не изменяя положения реверса, уменьшить открытие регулятора и привести в действие песочницу. По- сле прекращения боксования вновь открыть регулятор до необходимой величины. При взя- тии поезда с места и отсутствии боксования для предупреждения его возникновения приво- дить в действие песочницу следует после того, как паровоз проследует участок длиной 30-50 метров. 131
ЛЕГЕНДЫ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ * Паровоз Л Глава 7. Приемка паровоза, подготовка к поездке и управление поездом Обязательным условием при взятии поезда с места и увеличении скорости следова- ния, а также при возникновении боксования колёсных пар, цилиндровые краны должны обязательно оставаться в открытом положении до тех пор, пока не прогреются цилиндры и из них не перестанет выходить вода и влажный пар. Начинать движение паровоза при закрытых цилиндровых кранах, а также закрывать их при недостаточно прогретых цилин- драх категорически запрещается. После прогрева и прекращения выхода воды и влажного пара цилиндровые краны можно закрыть. Для обеспечения плавности хода поезда машинисту паровоза следует вести паровоз таким образом, чтобы поезд представлял собой единую жёсткую систему. Для этого необхо- димо при следовании в пути, в частности по участкам с ломаным профилем или наличием кривых, регулировать работу паровоза таким образом, чтобы состав был или полностью растянутым, или наоборот полностью сжатым для недопущения набегания или оттяжек вагонов. Условия полностью растянутого или сжатого состояния состава должно быть и в случае изменения скорости поезда или величины силы тяги. Регулировка состояния состава производится плавно и постепенно, по возможности на участках с однородным профилем, без кривых или на уклоне, но никак не на участках с переломным профилем. В пути следования для смены режима работы паровоза или изменения скорости дви- жения поезда машинисту необходимо изменять положение реверса и регулятора плавно и постепенно, без толчков и обратных перекрытий. При использовании тормозов приводить их в действие и отпускать заблаговременно и плавно, не допуская набегания и оттяжек ва- гонов в составе. В процессе ведения поезда машинисту необходимо внимательно следить за целостно- стью состава (наличие хвостовых сигналов) и проявлять особую осторожность при следова- нии по профилю, где может возникнуть опасность повреждения сцепных устройств (участ- ки с ломаным профилем). Предупреждение боксования колёсных пар При возникновении боксования машинисту паровоза необходимо убавить допуск пара в цилиндры (уменьшить открытие регулятора или перевести реверс к центру), после прекращения боксования разрешается увеличить открытие регулятора. В случае повторно- го боксования после его прекращения необходимо повторить действия, связанные с количе- ством пара, поступающего в цилиндры, для обеспечения устойчивой работы паровоза и по возможности проследовать по данному участку с уменьшенной силой тяги. Для прекращения боксования колесных пар допускается подтягивать реверс в цен- тральное положение, однако данный способ необходимо применять, если не возникает опасность накопления большого количества воды в цилиндрах, образующейся из конден- сирующегося пара. Преимуществом данного метода прекращения боксования является бы- строта и плавность восстановления нормального сцепления колёсных пар с рельсами, без набеганий, оттяжек и толчков. Однако наравне с данным преимуществом возникает опас- ность появления гидравлического удара, который может произойти из-за уменьшения впу- ска пара в цилиндры и из-за затруднения выпуска пара из цилиндра. В связи с этим данный метод прекращения боксования применяется только при хоро- шо прогретых цилиндрах и уровне воды в котле не выше Уг водомерного стекла. Прекращение боксования методом перекрытия регулятора предохраняет от возник- новения гидравлических ударов, но при моментальном прекращении выпуска пара в ци- линдры и затем при дальнейшем его открытии создаётся опасность возникновения резких толчков, набеганий и оттяжек состава. Применяя данный способ неосторожно и неуме- ло,значительно увеличивается опасность обрыва поезда, и, следовательно, рекомендуется его применять только в том случае, если иными способамипрекратить боксование невоз- можно.. 132
Глава 7. Приемка паровоза, подготовка к доездке ЛЕГЕНДЫ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ * Паровоз Л и управление поездом Для грамотного применения данного метода необходимо при возникновении боксова- ния уменьшить открытие регулятора - быстро, а после прекращения боксования открыть мед- ленно и осторожно. При этом рекомендуется после прекращения боксования устанавливать регулятор в несколько меньшее положение, чем оно было до начала боксования. Далее при восстановлении нормальной работы паровоза разрешается увеличить открытие регулятора. Категорически запрещается пытаться прекратить начавшееся боксование только пу- тем подачи песка. Данный метод хоть и уменьшает боксование, но одновременно с этим резко увеличивается сцепление колеса с рельсами и тем самым снижается число оборотов колеса, способствуя образованию ползунов на колесах, и появляются набегания, оттяжки и толчки в составе,а также нарушается нормальная работа дышлового механизма. Для предупреждения боксования колёсных пар в местах частого его возникновения (переезды, начало и конец кривых, при переходе с одного элемента профиля пути на другой, проход стрелочного перевода), а также в случае появления признаков боксования маши- нисту необходимо заблаговременно привести в действие песочницу, уменьшить открытие регулятора, наполнить цилиндры. После прекращения боксования разрешается вновь уве- личить открытие регулятора. Машинист должен регулировать расход песка для того, чтобы его количество было до- статочным для прекращения боксования, но не избыточным. При чрезмерном количестве песка на рельсах увеличивается сопротивление движению всего поезда и при этом усилива- ется износ колёсных пар. Особо важным при использовании песка является его применение на затяжных подъёмах. При следовании по таким подъёмам и чрезмерном использовании песка значительно увеличивается сопротивление движения, и поезд может остановиться. При применении песочницы машинисту необходимо производить разрыхление песка в резервуаре и около форсунок пескоподачи, для чего операционный кран устанавливается в соответствующее положение. Взятие поезда с места Одним из главных моментов в управлении паровозом является трогание с места, что требует от машиниста определенного уровня квалификации и умений. В пути следования необходимо вести поезд с точным соблюдением графика движения поездов и обеспечивать безопасность движения. Для плавности трогания поезда с места после прицепки паровоза к составу необходимо распустить поезд, если состав заторможен, то изначально необходимо повысить давление в тормозной магистрали до 5 ATM для обеспечения отпуска тормозов и произвести осаживание. Для трогания поезда необходимо перевести реверс на передний ход и постепенно от- крывать регулятор, в момент, когда весь поезд натянется, постепенно, увеличивая открытие регулятора, подтягивать реверс ближе к центру и в зависимости от веса поезда и профиля пути открыть большой клапан. При выполнении процедуры осаживания необходимо дождаться полной остановки хвостовых вагонов и только после их остановки разрешается начать движение вперед. Дан- ную операцию необходимо производить для недопущения разрыва поезда, которое может случиться ввиду того, что при открытии регулятора произойдет сильный рывок в головной части поезда, так как буферные пружины находятся в сжатом положении, а в хвостовой части вагоны будут еще стоять на месте,вследствие чего может произойти обрыв упряжных приборов. Трогание поезда, полностью оборудованного автосцепными устройствами, необходимо производить плавно, не допуская резкого открытия регулятора. При выполнении правильно- го трогания с места не происходит значительного рывка, и, следовательно, это не приводит к обрыву автосцепки или срезу клина её хвостовика. Особое внимание при трогании с места необходимо обратить на вариативность сцеп- ных устройств. Так, есть комбинированные составы, в которых головная часть поезда состоит 133
ЛЕГЕНДЫ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ • Паровоз Л Глава 7. Приемка паровоза, подготовка к поездке и управление поездом из вагонов, оборудованных автосцепкой, а хвостовая часть из вагонов с винтовой упряжкой. Главная особенность трогания с места такого поезда - это своевременное определение момен- та, когда тронулась с места головная часть на автосцепке. При трогании с места такого соста- ва его необходимо слегка осадить при открытых продувательных кранах и, выждав время, медленно перевести реверс по ходу движения поезда. Затем закрыть цилиндровые краны,от- крыть регулятор с расчётом, чтобы взять с места поезд на автосцепке. После этого убавить от- крытие регулятора и затем прибавить открытие по мере натягивания хвостовой части с вин- товой упряжкой. Аналогичным образом осуществляется трогание с места длинносоставных поездов (до 250 осей). Открытие регулятора начинается в момент, как произойдет растяжка поезда, и в момент достаточного натяжения упряжных приборов можно увеличить открытие регулятора и, соответственно, увеличить скорость. Ведение поезда по сложному профилю При ведении поезда по участку с профилем, на котором встречаются затяжные спуски, переходящие в короткие площадки и дальнейшем переходе в подъем (Рис. 7.2.2), необходи- мо следовать таким образом, чтобы перед вступлением на такой участок поезд находился в растянутом состоянии. При следовании по спуску необходимо снизить скорость до 30-40 км/ч,а в момент входа паровоза и первых вагонов автоматические тормоза должны быть в отпущенном состоянии. Особенно важно помнить это при ведении поезда в зимнее время, когда действие автотор- мозов замедляется. Также следует понимать, что машинист решает самостоятельно, есть ли необходимость применять тормоза в зимний период. Рис.7.2.2. Ведение поезда по сложному профилю (спуск-площадка-подьем) В зависимости от длины площадки между спуском и подъемом применяются два раз- личных приёма ведения поезда. Если длина площадки не превышает одного километра, то после снижения скорости до 35-40 км/ч, когда паровоз находится на горизонтальном участке, а хвостовая часть поезда еще на уклоне, необходимо слегка затормозить локомотив прямо- действующим тормозом. В момент, когда состав находится в слегка натянутом состоянии, не- обходимо постепенно отпустить прямодействующий тормоз и, выждав время на отпуск тор- моза, открыть регулятор на малый клапан при спущенном реверсе. К началу подъёма реверс подтягивается до 2,5-3 делений и регулятор открывается на большой клапан. Когда паровоз уже будет находиться на подъёме, регулятор открывается полностью и далее медленно пере- водится реверс, тем самым увеличивая отсечку. С момента открытия регулятора на большой клапан следует внимательно следить за тем, чтобы не допустить боксования колёсных пар, и с этой целью применять песочницу. Применение прямодействующего тормоза и увеличение отсечки необходимо из сооб- ражений, что, когда хвостовая часть поезда переходит со спуска на площадку, она начинает 134
Глава 7. Приемка паровоза, подготовка к доездке ЛЕГЕНДЫ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ « Паровоз Л и управление поездом замедляться из-за снижения усилия от спуска, и из-за того, что буферные пружины переходят из сжатого состояния в разжатое и тем самым отталкивают хвостовые вагоны в противопо- ложное направление относительно локомотива. Если не применить прямодействующий тор- моз и не замедлить ход локомотива, то в составе образуются разные скорости в частях поезда и тем самым появляются сильные рывки, и может произойти обрыв в местах соединения вагонов. Увеличение отсечки в свою очередь производится для предупреждения набегания хво- стовых вагонов на передние и обеспечения растянутого состояния поезда при переходе с уклона на площадку и далее на подъём. В случае, если площадка между спуском и подъёмом более длинная (т.е. не менее одного километра), необходимо вести поезд по участку без применения прямодействующего тормо- за. Аналогичным образом снижается скорость до 35-40 км/ч, и далее открывается регулятор на малый клапан. В момент натяжения поезда машинисту следует подтянуть реверс, немно- го открыть большой клапан. Реверс при этом должен находиться не ниже третьего деления. Перед подъёмом, как и в первом случае, регулятор следует полностью открыть и постепенно увеличивать отсечку путём медленного перевода реверса вперед по ходу поезда. Применяя данный метод ведения поезда по сложному участку, необходимо внимательно следить, чтобы не было бросания воды из котла в машину. При следовании поезда с подъёма на площадку или на спуск регулятор закрывается лишь после того, как большая часть поезда проследовала через вершину перевала. Если пренебречь этим и рано закрыть регулятор, в поезде возникает замедление дви- жения, и силы поезда не хватит для преодоления перевала - в составе возникнут оттяжки и произойдёт разрыв. Ведение поезда по сплошному спуску При следовании поезда по спуску с закрытым регулятором необходимо следить за тем, чтобы в цилиндрах паровоза обеспечивалось свободное перекачивание воздуха с одной сто- роны поршня на другую и не происходило подтормаживающего действия машины на ход поезда, не допускать засасывания горячих газов и изгари из дымовой коробки в цилиндры, которые могут вызвать повреждение машины. При увеличении скорости машинисту необходимо своевременно применять автотор- моза и плавно снижать скорость до требуемой для данного участка. При возникновении си- туации, требующей применения экстренного торможения, рукоятка крана машиниста или комбинированного крана должна оставаться в положении экстренного торможения до пол- ной остановки поезда. Следует помнить важную особенность быстрой остановки поезда в грузовых поездах, а именно: в таких поездах полное служебное торможение является более быстрым и оперативным, нежели экстренное, так как поворот ручки крана Казанцева в край- нее правое положение осуществляется быстрее, чем оперирование с комбинированным кра- ном. В обоих случаях тормозной путь получается одинаковым, но при применении именно полного служебного торможения тормозные цилиндры питаются из магистрали, что являет- ся важным при следовании по спуску. Машинисту запрещается производить отпуск тормозов при следовании по сплошному спуску до места обязательной остановки поезда, если до того места не будет достаточно вре- мени для полной зарядки автоматических тормозов сжатым воздухом после произведенного торможения. Следование поезда на подъём Если требуется остановка поезда перед светофором с запрещающим показанием или закрытом положении семафора машинисту необходимо остановить поезд не на самом подъ- ёме, а раньше, на спуске или площадке, чтобы затем иметь возможность взять поезд с места 135
ЛЕГЕНДЫ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ * Паровоз Л Глава 7. Приемка паровоза, подготовка к поездке и управление поездом и иметь достаточное место для разгона. Перед затяжными подъёмами необходимо брать достаточный разгон поезда, чтобы за счет набранной скорости и использования силы поезда легко преодолевать подъём и тем са- мым экономить топливо. Взяв разгон перед подъёмом, машинист обязан вести поезд по подъёму, не допуская бок- сования паровоза, поддерживать нормальное рабочее давление пара в котле и не снижать уровень воды в котле ниже допускаемого. Для обеспечения данных условий необходимо иметь исправную песочницу, запас песка, вести правильно процесс отопления паровоза и питания котла водой. Особенности вождение пассажирских поездов При ведении пассажирских поездов ключевым моментом является подготовка парово- за к поездке и правильность управления автоматическими тормозами. Непрофессиональное ведение пассажирского поезда на автосцепке приводит к появлению толчков и рывков в со- ставе, что в свою очередь отражается на комфорте поездки для пассажиров. Толчки и рывки в пассажирских поездах возникают при: 1. Трогании поезда с места - в случае резкого открытия регулятора. 2. Ведении поезда - вследствие резких изменений силы тяги паровоза или силы тормо- жения поезда. 3. Остановке поезда - из-за неправильного торможения и неумелого отпуска тормозов. При подъезде паровоза к составу необходимо за 20-30 метров до головного вагона при- вести в действие песочницу для предупреждения возможного боксования при дальнейшем взятии поезда с места. Подводить локомотив к составу следует осторожно, чтобы в момент сцепления не вызывать толчков в стоящих вагонах. После сцепления необходимо произвести плавное сжатие головной части поезда для облегчения последующего взятия поезда с места и далее произвести выпуск пара из цилиндров через продувательные краны, чтобы при пере- воде реверса в положение переднего хода не произошла растяжка поезда и рывка. При трогании с места регулятор необходимо открывать плавно и постепенно. После 2-3 оборотов колёс паровоза, когда произойдет натяжение поезда, реверс следует подтянуть бли- же к центру, увеличить открытие регулятора и затем постепенно увеличивать отсечку пара. При следовании с поездом необходимо избегать резких открытий и закрытий регулято- ра и изменений отсечки для недопущения толчков и рывков в поезде. После закрытия регуля- тора реверс медленно переводится на последний зуб по ходу паровоза. На первом перегоне машинист обязан проверить действия тормозов на эффективность, в дальнейшем, в пути следования поезда, необходимо проверять их работоспособность и дер- жать всегда готовыми к действию, особенно при подходе к станциям. Торможение контрпаром С момента введения на наших железных дорогах сплошного автоматического торможе- ния товарных поездов отпала необходимость применения на паровозе контрпара в той сте- пени, как это было раньше. По этой причине паровозы последних серий, например серии ФД и ИС, даже не имеют крана Лешателье. На паровозах в особых случаях, например при отказа автотормозов, в качестве тормозной силы применяют контрпар, действие которого заключа- ется в том, что пар впускают в цилиндры навстречу движению поршней и создают противо- действие движению паровоза и поезда. Применение контрпара производится следующим образом: а) выключают паровой автоматический тормоз; б) краном машиниста производят экстренное торможение тендера; в) закрывают регулятор; г) переводят реверс на первое деление обратного хода паровоза; 136
ЛЕГЕНДЫ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ * Паровоз Л д) подают инжекторную воду в котел (чтобы не оголить потолок топки); г) открывают кран Лешателье; е) открывают цилиндропродувательные краны; ж) открывают регулятор первоначально на малый, а затем на большой клапан; з) медленно переводят реверс далее на обратный ход до получения нужного тормозного эффекта; и) для усиления торможения приводят в действие песочницу. Всё это надо делать быстро и в указанной последовательности. При наличии нефтяного отопления перед применением контрпара надо закрыть форсунку. По исчезновении надобности в контрпаре переводят реверс к центру, закрывают регу- лятор, переводят реверс на одно деление по ходу движения. Затем устанавливают реверс на максимальную отсечку и отпускают автотормоза поезда. 137
ЛЕГЕНДЫ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ • Паровоз Л Список литературы 1. Дробинский В. А.Как устроен и работает паровоз /В. А. Дробинский - 2-е изд., пере- раб. и доп. -Москва: Трансжелдориздат, 1955. - 252 с. 2.Сологубов В. Н. Паровозы узкой колеи (750 мм)/В. Н. Сологубов-Москва: Трансжелдо- риздат, 1951. - 278 с. 3. ХмелевскийА.В., СмушковП.И. Паровоз. (Устройство, работа и ремонт)/А.В. Хмелев- ский, П.И. Смушков- 2-е изд., перераб. и доп. - Москва: Транспорт, 1979.- 416 с. 4.ПрозоровН.К., ВигдорчикМ.Б., Гребенкин Э.К. Паровозы. (Устройство, работа и ре- монт)/Н.К. Прозоров, М.Б. Вигдорчик, Э.К. Гребенкин - Москва: Транспорт, 1986.- 368 с. 5.Н.Г.Лугинин. Паровоз Л(Устройство, обслуживание и особенности ремонта)/Н. Г. Лу- гинин - 2-е изд., перераб. и доп. - Москва: Государственное транспортное железнодорожное издательство, 1954.- 462 с. Все фотографии, использованные в данном издании созданы авторами книги или по- лучены из открытых источников. 138
ЛЕГЕНДЫ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ • Паровоз Л Содержание Введение 3 Глава 1. Воспоминания о Л. С. Лебедянском 4 1.1. Биография 4 1.2.1. Детство 5 1.2.2. Становление 7 1.2.3. Война 9 1.2.4. Послевоенные годы 11 Глава 2. История развития паровозостроения 14 Глава 3. Классификация паровозов 22 Глава 4. Основные серии паровозов по роду службы 27 4.1. Грузовые паровозы 27 4.2. Пассажирские паровозы 30 4.3.Узкоколейные паровозы 33 Глава 5. Устройство и принцип работы 36 Глава 6. Устройство паровоза Л 50 6.1. Экипаж 50 6.2. Буксы 54 6.3. Паровая машина 56 6.5. Электрооборудование и системы безопасности 110 6.6. Система смазки паровоза '. 114 6.7. Тендер паровоза 119 Глава 7. Приемка паровоза, подготовка к поездке и управление поездом 129 7.1. Приемка паровоза 129 7.2. Управление поездом 129 Список литературы 138
ЛЕГЕНДЫ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ • Паровоз Л ЛЕГЕНДЫ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ Паровоз Л ISBN 978-5-6046519-8-8 Отпечатано ООО «Вектор». Подписано в печать 15.07.2021 Формат: 60x84/8. Печать офсетная, тираж 200 экз. Номер заказа 31