Конструкции газотурбинных установок - Шварц В.А.
Скачать (прямая ссылка):
77
Конструктивное оформление ГТУ для локомотивов не обладает особой спецификой. В основном для этого используют установки общепромышленного назначения, которые приспосабливают для возможности размещения их в кузове локомотива. Специально проектируют лишь некоторые элементы ГТУ — регенератор, систему привода и вспомогательные системы — смазки, пуска, регулирования, охлаждения.
Разработка специальных локомотивных ГТУ в ряде стран: объясняется в первую очередь отсутствием прототипа стационарной установки с необходимыми параметрами.
На рис. 44 показана компоновка ГТУ мощностью 3500 л. с. Коломенского тепловозостроительного завода в кузове локомотива [28], спроектированная заводом совместно с кафедрой турбин МВТУ им. Баумана. Одновальная газотурбинная установка 5 через одноступенчатый редуктор 6 приводит в движение три генератора постоянного тока — сдвоенный генератор 7 и генератор 8, совмещенный со вспомогательным генератором 9 и возбудителем 10. Воздух через жалюзи в крыше и фильтры / поступает в отсек 2 и далее в компрессор с осевым входом. В задней части кузова установлен дизельный двигатель 4, приводящий в действие маневровый генератор мощностью HO квт и вспомогательный генератор мощностью 25 квт. Электроэнергия от маневрового генератора используется для пуска ГТУ (один, из главных генераторов играет роль пускового двигателя) и для движения локомотива без состава — в этом случае ток подается на один из тяговых двигателей 3.
Электродвигатели вспомогательных агрегатов ГТУ и тормозного компрессора получают питание при работе ГТУ от вспомогательного генератора 10, а в период стоянки и подготовки к пуску — от вспомогательного генератора дизельного двигателя
4. Кроме дизель-генератора и тормозного компрессора в задней части кузова расположены также паровой котел, вырабатывающий пар для подогрева тяжелого топлива и масла, а также для отопительных целей, баки для легкого топлива, масла и воды, маслоохладитель и аккумуляторные батареи.
Бак тяжелого топлива подвешен к раме между тележками. Газотурбинная установка с редуктором и генераторами смонтирована на отдельной жесткой раме, установленной на раме локомотива. Топливом служит мазут марки Ф-12, пуск производится на дизельном топливе.
На железной дороге Юнион Пасифик (США) с 1952 г. эксплуатируются локомотивы с газотурбинными установками фирмы Дженерал—Электрик. Несколько десятков локомотивов снабжены ГТУ мощностью 4800 л. с. (рис. 45). Успешный опыт эксплуатации этих локомотивов явился основой для создания установки мощностью 8500 л. с. (рис. 46). Эта мощность в соответствии с заданием обеспечивается на высоте 1830 м над уров-78
79
Рис. 44. Газотурбинный локомотив мощностью 3500 л. с. Коломенского тепловозостроительного завода
.80
нем моря; на уровне моря мощность возрастает до 10 700 л. с.
Газотурбинная установка и все вспомогательное оборудование расположены в двух секциях общей массой 370 г. Запасы топлива и воды хранятся в тендере. Длина секции 40,4 м. Каждая секция установлена на двух трехосных тележках. Все 12 осей снабжены тяговыми электродвигателями.
В главной секции смонтирована газотурбинная установка, редуктор с передаточным отношением 4860/1050 и четыре главных генератора. Генераторы соединены попарно и занимают всю ширину кузова (проход между генераторами и стенками отсутствует). Каждый генератор питает три тяговых двигателя. Кроме силовой установки в главной секции размещены механизмы управления электросистемой и вентиляторные установки для охлаждения тяговых двигателей. Длина силовой установки 12,5 м, масса 68 т (включая массу главных генераторов, равную 21,4 г).
Во вспомогательной секции находится кабина машиниста и вспомогательное оборудование. Дизельный двигатель мощностью 1000 л. с. приветит во вращение генератор постоянного тока, генератор для зарядки аккумуляторов, вентилятор тяговых электродвигателей и воздушный компрессор тормозной системы; с противоположной стороны к валу дизельного двигателя через редуктор и электромагнитную муфту присоединены вентилятор радиатора и второй воздушный компрессор. Радиатор состоит из двух отдельных секций — в одной из ,них циркулирует вода, охлаждающая дизельный двигатель, в другой — вода, предназначенная для прокачи-
І О-
O- f-
ISw Ф S
Ф
с;
О
I
с;
(и
Q.
Ф
X
ф
X
Ct
%
Q.
_ S
|*|| =C р
w * о 2 5 н
D О Я у
5 я 5-І - ^ 1 Si
'I1
* К*
§ О 51?
03 M *
О О и
t- О) РЗ Lm
«о- ?
і
1 о
- S
-Q о О- i?
O-
? I .-м 5 « 4>
I-gS
ЦгІ
\ >! X *
^ &§ і • * і н
2 І ^CO
Se.?
I я S
^ 5- —г
<и I с
О 1 2 а СЧ
* S
Л _Э О • * О.-е1-* S о- з к се о- о H НУО О^Я ,
S
\о
Q.
>ч
я « O-
3 -Q ж S
S ? О 3
OH^a H « ?->>
U L Ь
Cj о 2 п
SScO о ®
I Sc I
to О I
О- о ~
CL^O
>» о ь
Sg>>? 4 й >> § со н
С I
I a к
81
вания через маслоохладители газотурбинной установки, расположенные в главной секции. При низкой температуре воды в радиаторе электромагнитная муфта вентилятора автоматически разобщается. Под рамой между тележками подвешен бак с дизельным топливом.
