Тепловоз ЧМЭ3

Тепловоз ЧМЭ3 относится к классу манёвровых локомотивов чехословацкого производства, имеет электрическую передачу с наличием осевой формулы: 3О — 3О. На все эти перечисленные позиции указывает аббревиатура: в первую очередь — это национальная принадлежность производителя из Чехословакии, во-вторых, указан манёвровый класс с наличием электропередачи. Данная база тепловоза послужила для создания другой модификации CKD T669, для нужд европейских железных дорог. Главное различие с головной модификацией заключалось в наличии меньшей ширины колеи, относящейся к европейскому стандарту.

История создания

В последний месяц уходящего 1963 года для нужд железных дорог Советского Союза были отправлены первые три опытные единицы тепловозов ЧМЭ3.

При создании локомотива ЧМЭ3 дизель прошёл весьма существенную доработку. Мощность дизельного агрегата увеличилась почти в два раза с семисот пятидесяти лошадиных сил до одной тысячи трёхсот пятидесяти лошадиных сил.

Поступившие первые локомотивы ЧМЭ3 были отправлены на станционный пункт Люблино для осуществления в тех местах манёвровой работы. Через два года, в 1965 году чехословацкий завод изготовитель, находящийся в Праге приступает к серийному производству подобных локомотивов. Почти вся выпускаемая партия предназначалась для Советского Союза.

В последующем тепловозная конструкция дорабатывалась, были сделаны несколько отдельных изменений. Одно из них касалось функций управления, локомотивом стал управлять один машинист. Произвели увеличение высоты кабиной крыши, подняв её на капотный уровень.

Чехословацкое железнодорожное предприятие «ЧКД-Прага» в 1971 году широко праздновало столетие своей производственной деятельности. Столь неординарное событие было ознаменовано выпуском тысячного тепловоза ЧМЭ3. Спустя четыре года, чехословацкие производители выпустили двухтысячную единицу локомотива ЧМЭ3. Именно этот двухтысячный локомотив был отправлен на Московскую железную дорогу в депо города Люблино, где уже трудился его первый собрат на протяжении целых десяти лет. Минуло ещё четыре года и на железных дорогах СССР появляется уже трёхтысячная тепловозная единица, серии ЧМЭ3, которая была принята локомотивным депо станционного пункта «Москва-Сортировочная». В сентябрьский день 1982 года в люблинское депо направляется четырёхтысячная единица локомотивная единица упомянутой серии. Прошло ещё три года и в московском депо имени Ильича появляется в тожественной обстановке с аббревиатурной цифрой пять тысяч появляется очередной локомотив этой серии.

Эта серия тепловозов выпускалась ещё в течение двух лет до 1988 года. После чего, чехословацкий завод начинает выпускать новые модификации этой серии, речь идёт о локомотивах ЧМЭ3Э, ЧМЭ3Т и ЧМЭ3М.

Всего Министерство путей сообщения Советского Союза закупило у Чехословакии тепловозов данной серии семь тысяч четыреста пятьдесят четыре тепловозные единицы. В эту конечную цифру входят и различные локомотивные модификации, относящиеся к серии ЧМЭ3. Локомотивная модификация ЧМЭ3Т имела электродинамические тормоза, а модификация ЧМЭ3Э имела электронные блоки в управленческих цепях. Строительство и осуществлялось в период, начиная с 1984 года и закончилось в 1991 году.

Сегодня тепловоз ЧМЭ3 с порядковым номером «0001» находится на почётном постаменте Варшавского вокзала в городе Санкт-Петербурге, принадлежит железнодорожному музею.

После свершившегося распада государства СССР, с пражским заводом не завершились расчёты за локомотивы из последней партии. Нового заказа уже от имени российского правительства тоже не оформлялось.

Майскими днями 1994 года пражане построили тепловоз в модификации ЧМЭ3Ту, что свидетельствовало о наличии дизеля марки «К6S310DR/MА, мощность которого равнялась одной тысяче двумстам лошадиным силам, а ЭДТ обладал мощностью, равной одной тысяче трёмстам пятидесяти лошадиным силам. Такие локомотивы выпускались с улучшенным оборудованием локомотивных кабин. Всего их было выпущено пять единиц. Дарницким депо было закуплено два локомотива. Ярославским НПЗ был закуплен один тепловоз. Через пять лет эту машину перепродают Николаевскому морскому порту. Оставшиеся два тепловоза закупаются Эстонией.

Локомотивную серию ЧМЭ3 помимо европейских стран и Советского Союза, закупали Ближневосточные государства.

Эти машины являлись самыми распространёнными манёвровыми лошадками на постсоветском пространстве. После распада СССР, большая их часть отошла в собственность промышленных предприятий.

Данные тепловозы были адаптированы под европейскую колею, равную 1435 миллиметрам, потому их можно было заметить в приграничных регионах на станционных пунктах Свислочи, Бреста, Вадул-Сирета, Чопа и на многих других участках.

Так как локомотив выполнен в европейском габарите, то часть тепловозов ЧМЭ3 трудилась на европейских дорогах.

Сегодня и в 2016 году эти тепловозы серии ЧМЭ3 продолжают работать на вывозных и манёвровых операциях. На российских и украинских железных дорогах эти машины используются на пригородных маршрутах.

Технические характеристики

Что касается полных технических данных, то водяной бункер рассчитан на одну тысячу сто литров, запасы песка равны полутора тысячам килограммов, ёмкость масляного бункера равна пяти тысячам литров, скоростной длительный режим равен 11.4 км/ч. Показатель касательной мощности равняется девятистам семидесяти лошадиным силам. Тележечная база колёс – это четыре тысячи миллиметров. Промежуток между шкворнями — 8660 миллиметрам, полная база колёс равна 12660 миллиметрам. Параметры по осевым автосцепкам представлены длиной – 17220 миллиметров, высотой — 4637 миллиметров, шириной – 3120 миллиметров. Габарит 02-Т. Допустимый наименьший радиус кривых равен восьмидесяти метрам. Параметры передаточного отношения равны – 5.06, колёсный диаметр имеет значение – 1050 миллиметров. Нагрузка на рельсовую колею – 20.5 тонн. Конструктивный вес тепловоза ЧМЭ3 с двумя третями топливного и водяного бункера, и запасов песка равен ста двадцати трём тоннам. Показатель максимальной скорости равен девяноста пяти километрам в час. Мощность ТЭД – 6 × 134 киловатт час. Мощность дизельного двигателя равна одной тысяче трёмстам пятидесяти лошадиным силам. Осевую формулу представляет -3О-3О.

Технические характеристики тепловоза ЧМЭ3 (Общие сведения)
Передача мощности	электрическая постоянного тока
Род службы	вывозной и маневровый
Тяговая мощность	736 (1000)	кВт (л.с.)
Конструкционная скорость	95	км/ч
Сила тяги при трогании с места	при 0,3: 369 (36 900)	кН (кгс)
при 0,25: 308 (30 800)	кН (кгс)
Длительная скорость	11,4	км/ч
Сила тяги при длительной скорости	230 (23 000)	кН (кгс)
Скорость, с которой допускается работа в течении 30 минут	9,3	км/ч
Сила тяги при скорости 9,3 км/ч	280 (28 000)	кН (кгс)
Наименьший радиус проходимых кривых	80	м
Ширина колеи	1520	мм
Осевая харакетристика	30-30
Габарит	02-ВМ

Габаритные размеры тепловоза
Длина по осям автосцепок	17 220	мм
Ширина	3150	мм
Высота без антенны	4630	мм
С антенной	5240	мм
База тележки	4000	мм
Расстояние между шкворнями тепловозами	8660	мм
База тепловоза	12600	мм
Диаметр колес	1050	мм
Расстояние от головки рельса до кожуха тягового редуктора	125	мм

Передаточное число тягового редуктора	5,06 (76:15)
Количество тележек	2
Буксы	роликовые с двухрядным сферическим подшипником
Подвеска тягового электродвигателя	опорно-освевая
Автосцепные устройства	автосцепка СА-3 с поглощающим аппаратом Ш-1-Т (Ш-1-ТМ)
Служебная масса тепловоза	123±3%	т
Масса тепловоза без экипировки	114,4±3%	т
Удельна масса тепловоза	115,1 (84,7)	кг/кВт (кг/л.с.)
Нагрузка от колесной пары на рельсы	205±3% (20,5±3%)	кН (тс)
Запас:
песка	1500	кг
топлива	6000 (5300 для ЧМЭ3Т)	л
масла в системе дизеля	650	л
воды в системе охлаждения	1100	л
Вместимость запасного бака	100	л

Устройство электровоза

Локомотив ЧМЭ3 обладает двумя трёхосными тележками. Главную раму подвесили посредством четырёх люлечных болтов с наличием амортизирующих резиновых шайб к каждой тележке за четыре люлечных болта. Таким образом возвращение при относе и удержание над тележками с помощью люлечной подвески происходит за счёт тепловозного веса. Подвешивание в эксплуатационный период становится невозможным, поскольку весовые габариты машины воспринимаются болтовой резьбой. Потому-то в случае необходимости выкатывания тележек предстоит осуществить элементарную резку болтов. Во внутренней части балансира установлена букса. Один балансирный конец опирается на гидравлический гаситель с помощью пружины, другой балансирный конец соединяется с тележечным рамным кронштейном с помощь сайлентблока. Опорно-осевая подвеска установлена на тяговые двигатели. Благодаря наличию гидрогасителей и сайлетблоков, тепловоз ЧМЭ3 обретает мягкость хода. Несвоевременное техническое обслуживание амортизаторов ведёт к масляной потере, в этом случае, в период движения машина получает сильную раскачку. Отсутствие смазки отрицательно сказывается на работе тяговых двигателей, поскольку их подшипники начинают перегреваться и, в итоге, заклиниваются. Так как зубчатые передачи имеют защиту, изготовленную, из тонких листов стали, то происходят разрывы кожухов.

Шестицилиндровый рядный дизельный двигатель имеет рабочий объем сто шестьдесят три литра, обеспечивается промежуточным охлаждением наддувочного воздуха и турбо-наддувом. Поршневые параметры представлены следующими цифрами – вес равен сорока двум килограммам, размер хода составляет триста шестьдесят миллиметров, диаметр равен трёмстам десяти миллиметрам. Все поршни имеют камеру сгорания. Одной форсункой и четырьмя клапанами с верхним расположением обладает каждый цилиндр, клапанный привод обеспечивается роликовыми толкателями. В комплект дизельного силового агрегата входят два водяных и один шестерёнчатый масляный насос. Один обеспечивает охлаждение водомасляного теплообменника во вспомогательном контуре, второй водяной насос обеспечивает подачу воды на обмыв цилиндровых блоков, в основном контуре дизеля.

К наиболее мощным вспомогательным тепловозным агрегатам можно отнести воздушный компрессор, имеющий привод, идущий от силовой установки, отключение производится с помощью гидромуфты.

Когда происходит полное заполнение маслом из дизельной системы, происходит включение гидромуфт. Когда работа дизеля осуществляется на холостых оборотах, то из-за малого числа оборотов и низкого масляного давления, время разгона компрессора увеличивается, поэтому машинисту, порой, необходимо увеличить обороты дизельного агрегата. Возбудитель и вспомогательный генератор, служащий для выработки напряжения ста десяти вольт для освещения и управленческих цепей объединяются в двухмашинном агрегате. Электродвигатель, запитанный с помощью вспомогательного генератора, служит для обеспечения работы холодильного дополнительного вентилятора. Клиноременные передачи служат для обеспечения работы двух вентиляторов, охлаждающих тяговые двигатели.

В своё время была предпринята попытка переделать локомотив серии ЧМЭ3 в аккумуляторный электровоз серии «ЛАМ-01». Всего в подобную переделку попали две единицы тепловозов серии ЧМЭ3, заказ сделала Московская железная дорога.

Модернизация прошла в щадящей форме, поскольку все агрегаты основного оборудования были сохранены. Демонтажу подверглось электрооборудование и силовой дизельный агрегат со всеми своими системами. Электрооборудование, относящееся к электровозным схемам было оставлено. Аккумуляторные щелочные, никель-кадмиевые батареи в количестве пяти штук были установлены на свободном теперь месте. Одна обеспечивала собственные нужды, остальные обеспечивали тяговые потребности. В этой модификации изоляция аккумуляторного отсека от основной кузовной части была соблюдена. Имелись также теплоизоляция и система принудительной вентиляционной вытяжки. Конструкторы не забыли и за дистанционный пульт управления.

Устройство двигателя тепловоза чмэ3

Тепловозы ЧМЭЗ, ЧМЭЗТ и ЧМЭЗЭ предназначены для маневровой и вывозной работы. Конструкция тепловозов предусматривает возможность работы по системе двух единиц. Кроме того, эти тепловозы (начиная с № 874) оборудованы переносными пультами для обслуживания одним лицом.

1. КОМПОНОВКА УЗЛОВ ТЕПЛОВОЗОВ ЧМЭ3, ЧМЭ3Т, ЧМЭ3Э

Основное силовое и вспомогательное оборудование тепловоза ЧМЭЗ установлено на главной раме 17 (рис. 1), которая при помощи восьми болтов 24 подвешена к трехосным бесчелюстным тележкам 18 и 25. Обе тележки одинаковы по конструкции, но развернуты относительно друг друга на 180°. Четвертая колесная пара с правой стороны оснащена приводом скоростемера. Все колесные пары 21 движущие, т. е. они создают силу тяги, имея индивидуальный привод от тяговых электродвигателей 20 постоянного тока с опорно-осевой подвеской. Тяговое усилие от тележек передается через шкворни на главную раму. Рессорное подвешивание одноступенчатое и состоит из цилиндрических пружин и гидравлических гасителей колебаний. Между тележками расположен топливный бак 22, подвешенный к главной раме тепловоза. С обеих сторон бака имеются заправочные горловины. Уровень топлива в нем определяют по двум топливомерным стеклам.

В средней части главной рамы расположена дизель-генераторная установка, состоящая из четырехтактного шестицилиндрового дизеля 11 мощностью 993 кВт (1350 л. с.) и тягового генератора 9 постоянного тока мощностью 885 кВт. От переднего конца коленчатого вала дизеля через поводковый и промежуточный валы и гидромеханический редуктор 34 получают привод главный вентилятор 15 и компрессор 33, а через клиноременную передачу — вентилятор 19 охлаждения тяговых электродвигателей передней тележки.

В передней части рамы смонтирована шахта холодильника, разделенная перегородкой на две части. В одной из них установлены шестнадцать секций (по восемь с каждой стороны) основного контура 16, а в другой — восемь секций вспомогательного контура 12. Вода основного контура охлаждает дизель, а вспомогательного — масло и наддувочный воздух. Охлаждение воды основного контура осуществляется главным вентилятором 15, а воды вспомогательного контура — вентилятором 13 с электроприводом. Шахта имеет боковые 32 и верхние 14 жалюзи. Управление вентиляторами и жалюзи автоматическое с помощью термореле.

Задний фланец коленчатого вала дизеля жестко соединен с якорем тягового генератора. На конце вала якоря укреплен шкив, от которого через клиноременную передачу получают привод двухмашинный агрегат 30 и вентилятор 23 охлаждения тяговых электродвигателей задней тележки. Двухмашинный агрегат состоит из двух электрических машин постоянного тока: вспомогательного генера-тора, питающего все низковольтные цепи, и возбудителя, обеспечивающего возбуждение тягового генератора.

Дизельное помещение тепловоза отделено от расположенной за ним кабины машиниста тепло- и звукоизоляционной стенкой 7. Между дизель-генератором и кабиной машиниста укреплен на кронштейнах резервуар управления 8 вместимостью 100 л. В кабине установлен пульт 36 управления тепловозом со стороны машиниста и вспомогательный пульт 26 со стороны помощника. Под вспомогательным пультом смонтирован ручной тормоз 27. В передней части кабины расположен инструментальный ящик 6 и шкаф для одежды 29. Под инструментальным ящиком установлен калорифер 28 с осевым вентилятором, а под ногами машиниста — отапливаемая ступенька. По секциям калорифера и трубе, находящейся под отапливаемой ступенькой, проходит горячая вода из основного контура охлаждения.

На передней и задней стенках кабины установлены вентиляторы с электроприводом, используемые летом для вентиляции кабины, а зимой в качестве антиобледенителей стекол. В задней части кабины смонтирована аппаратная камера 5.

За кабиной машиниста расположен отсек, в котором размещена аккумуляторная батарея 2, состоящая из 75 последовательно соединенных щелочных аккумуляторов, собранных в пятнадцати ящиках, установленных в два яруса. Вместо щелочной может быть также использована кислотная аккумуляторная батарея.

Кузов тепловоза состоит из переднего кузова над компрессором и шахтой холодильника, съемного кузова над дизель-генераторной установкой, кабины машиниста и заднего кузова над отсеком аккумуляторной батареи. Кузов имеет люки и двери для осмотра и ремонта узлов тепловоза. На дверях, имеющих жалюзи, поставлены воздушные фильтры. В переднем и заднем кузовах находятся четыре песочных бункера общей вместимостью 1500 — 2000 кг. Песок в бункеры заправляют через две горловины, закрытые крышками 3. В переднем кузове между песочными бункерами расположен промежуточный холодильник компрессора. Тепловоз оснащен отечественными автосцепными устройствами, автоматическим и ручным тормозами, радиостанцией 37 и устройствами АЛСН.

По сравнению с тепловозами ЧМЭЗ тепловозы ЧМЭЗТ и ЧМЭЗЭ имеют некоторые отличия в расположении оборудования. На первой партии тепловозов ЧМЭЗТ (№ 5070 — 5089) в заднем отсеке, кроме аккумуляторной батареи, размещалась дополнительная электрическая аппаратура, а на крыше кабины машиниста были установлены блок тормозных резисторов и электродвигатель привода вентилятора охлаждения резисторов. Впоследствии блок тормозных резисторов и вентилятор с электроприводом были перенесены в задний отсек, а аккумуляторная батарея стала размещаться в специальных нишах над топливным баком, вместимость которого несколько уменьшилась. Для более эффективного охлаждения тормозных резисторов в заднем отсеке имеются верхние жалюзи с пневмоприводом.

На тепловозах ЧМЭЗТ и ЧМЭЗЭ применен электрический прогрев дизеля. В связи с модернизацией водяной системы установлены дополнительные водяные насосы с электроприводом, а в переднем кузове (под шахтой холодильника) с правой стороны тепловоза смонтирован шкаф с дополнительной электрической аппаратурой управления подогревом.

Рис. I. Расположение оборудования тепловоза ЧМЭ3:
1 — автосцепка; 2 — аккумуляторная батарея; 3 крышка песочного бункера; 4 — антенна; 5 — аппаратная камера; 6 — инструментальный ящик; 7 — тепло- и звукоизоляционная стенка; 8 — резервуар управления (100 л); 9 — тяговый генератор; 10 — турбонагнетатель; 11 дизель; 12 — водяные секции радиатора вспомогательного контура; 13 — вентилятор вспомогательного контура; 14 — верхние жалюзи шахты холодильника; 15 — главный вентилятор; 16 — водяные секции радиатора основного контура; 17 -главная рама; 18 — передняя тележка; 19

вентилятор охлаждения тяговых электродвигателей передней тележки; 20 — тяговый электродвигатель; 21 — колесная пара; 22 — топливный бак; 23. — вентилятор охлаждения тяговых электродвигателей задней тележки; 24 — подвесной болт; 25 задняя тележка; 26 вспомогательный пульт; 27 — ручной тормоз; 28 — калорифер; 29 шкаф для одежды; 30 — двухмашинный агрегат; 31 — главный резервуар (4X 250 л); 32 — боковые жалюзи шахты холодильника; 33 — компрессор; 34 — гидромеханический редуктор; 35 — запасный резервуар (78 л); 36 — пульт управления тепловозом; 37 — радиостанция