История тягового привода тепловоза(сложно-технический пост).
В 50-60-е гг. 20 века в связи с дороговизной меди в странах Европы и в Японии, не имеющих крупных собственных месторождений, и дефицитом меди в СССР в обстановке "холодной войны" было создано много экспериментальных и серийных локомотивов с гидропередачей.
Наиболее простой схема привода получается при двухосных локомотивах в жесткой раме - гидропередача и два осевых редуктора.
На рисунке изображен привод тепловозов ТГК2 и ТГМ61 с одноступенчатыми осевыми редукторами.
Подобная схема применялась на поставляемых в СССР ромышленных тепловозах завода Иенбахер Верке, двухосных автомотрисах АС1, путевой технике и целом ряде других аналогичных экипажей.
Осевые редукторы могли быть и двухступенчатые.
Сходная схема привода широко использовалась и при тележечном экипаже для двухтележечных четырехосных магистральных тепловозов и дизель-поездов, но уже по другим соображениям.
Значительная осевая мощность, требуемая в магистральном движении, зачастую могла быть реализована лишь при двух дизелях, по одному на тележку.
Соответственно, дизель соединялся со своей гидропередачей (которых тоже было по одному на тележку), а гидропередачу компоновали так, чтобы выходные валы оказались в центре тедежки между колесными парами.
Это позволяло обойтись без раздаточных редукторов, сократить до минимума число карданных валов, полностью их унифицировать, и, кроме того, мощность, передаваемая каждым карданом, не превышала осевой. осевые редукторы, как правило, двухступенчатые.
На рисунке показана передача тепловоза отечественного тепловоза ТГ100 Луганского тепловозостроительного завода.
Аналогичная передача была применена также на тепловозах ТГ102, французских тепловозах BB69000 и т.п.
В варианте, когда силовые установки размещены друг к другу гидропередачами, требуется то же самое количество валов для передачи момента с гидропередачи на тележки, однако валы при этом нагружены неравномерно.
Вал, передающий момент с гидропередаче на ближний осевой редуктор, должен передавать вдвое больший момент, чем вал между осевыми редукторам.
Достоинством же этой схемы является возможность сочленения всех осей уравнительным карданным валом между двумя гидропередачами.
Подобная схема в отечественной практике была использована на тепловозе ТГ16.
Для маневрово-промышленных четырехосных тепловозов, где, как правило, требуется один дизель, одной из наиболее распространенных является схема с последовательной передачей мощности с гидропередачи на осевой редуктор ближайшей оси тележки, а от него - на осевой редуктор следующей оси.
В зарубежной практике в данный период для однодизельных четырехосных тепдловозов использовались аналогичные варианты данного привода. Примером может служить на построенный в 1964 году фирмой MAK (ФРГ) тепловоз серии 290 мощностью по дизелю 1100 л.с. (см. рис.), тепловоз серии 216 и другие.
Последовательная передача мощности без использования раздаточных редукторов для трехосных тележек встречается редко из-за снижения к.п.д. при передаче мощности к удаленной колесной паре.
Исключений относительно немного.
Из мощных локомотивов, например, следует отметить экспериментальный магистральный тепловоз СС80000 мощностью 3100 л.с., произведенный фирмой Ательер де Монтирел в 1967 году во Франции.
Гораздо более распространенной явилась схема, при которой крутящий момент от гидропередачи передается на один раздаточный редуктор а от него, соответственно, на один и на два последовательно соединенных валами осевых редуктора.
Схема, при которой раздаточный редуктор находится между второй и третьей колесными парами первой по ходу тележки (и симметрично - на задней), была использована на экспериментальном маневровом тепловозе ТГМ10, выпущенном БМЗ в 1961 г.
В случаях, когда дизель можно было разместить в середине тепловоза, а гидропередачу - над тележкой, ее стремились размещать на месте раздаточного редуктора, чтобы она могла его заменить.
Такая компоновка была использована на опытном тепловозе ТГ105 Луганского тепловозостроительного завода в 1961 г. (см. рис.) и газотурбовозе ГТ101 того же завода, на котором гидропередача располагалась между колесными парами передней по ходу тележки.
В пассажирском тепловозе ТГП50 для снижения необрессоренной массы осевые редукторы были выполнены одноступенчатыми, и применено два раздаточных редуктора.
Поскольку карданы между осевыми и раздаточными редукторами получились небольшой длины, реактивные тяги осевых редукторов выполнены вертикальными.
Ввиду сложности данная схема не нашла распространения.
На данный момент,ИМХО,гидропередача уступает позиции эл.трансмиссии и у нас и в Европе.
Большое тяговое усилие удобней передавать посредством проводов.
В середине 1960-х годов, когда решался вопрос определения типа магистрального тепловоза для линий Сахалина, решили использовать локомотивы с гидромеханической передачей.
Такой выбор шел вразрез с общей технической политикой МПС, предпочитавшего использовать на большей части железнодорожной сети СССР магистральные тепловозы с электрической передачей.
Считается, что причиной этого стали особые климатические условия острова, где распространены очень снежные зимы, сопровождающиеся заносами.
Существовало опасение, что мокрый снег будет попадать в тяговые электродвигатели тепловозов с электрической передачей, что могло стать причиной их выхода из строя.
При таких условиях использование гидромеханических передач оказалось предпочтительным.
К этому нужно добавить довольно легкое верхнее строение пути и наличие в то время старых, построенных еще японцами мостов, не рассчитанных на высокие нагрузки.
Соответственно требовался локомотив с небольшой массой.
Применение гидромеханической передачи как раз позволяло создать локомотив, более легкий по сравнению с машиной той же мощности, имеющей электрический тяговый привод.
Собственно поэтому и появились ТГ16(потом ТГ16М).
А сейчас на Сахалин отправились РА-3 с гидропередачей Фойт,объединённой в один блок с двигателем подвагонной компоновки.
Источник.
