Техника

Библиотека

наука

Русские паровозы за 50 лет

Паровозы 2-3-2

Вопрос о более мощном и быстроходном пассажирском паровозе с тремя спаренными колесными парами поднимался еще в 1934 г. Намечались два пути. Либо коренным образом переработать Су , произведя его полную модернизацию, либо перейти к совершенно новым типам. На Коломенском з-де в 1934 г. были разработаны эскизные проекты паровозов 2-3-1 с колосниковой решеткой 5 м2, 1-3-2 и 2-3-2 с решеткой 6,5 м2. Последний из них, т. е. 2-3-2, как заслуживающий наибольшего внимания, подвергался длительному обсуждению, и к 1935 г. был разработан его технический проект. Диаметр колес тогда был принят равным 1850 мм, пригодный для скоростей 120-130 км/час. НКПС настаивал сперва на четырех спаренных колесных парах, но затем согласился на три колесные пары, поставив условие поднятия скорости до 140 км/час.

Проект был переделан на диаметр колес 2000 мм. После его рассмотрения в НКПС решено было увеличить скорость еще до 150 км/час. Для столь высокой скорости заводом были спроектированы роликовые буксы тележек и роликовые головки шатунов и спарников на ведущем пальце с соответствующей переделкой проекта. При этом пришлось исходить из 400-440 об/мин. движущих колес и 900 об/мин. - поддерживающих.

В случае недостаточности сцепного веса была предусмотрена установка вспомогательной машины (бустера).

фиг.72 Паровоз 2-3-2 Коломенского завода
фиг.72 Паровоз 2-3-2 Коломенского завода

В связи с тем, что в 1936 г. завод был занят постройкой тендеров конденсаторов, постройка быстроходных паровозов 2-3-2 затянулась до 1937 г. Первый паровоз 2-3-2 был построен к XX годовщине Великой Октябрьской социалистической революции, а второй - к маю 1938 г. (фиг. 72, 73).

фиг.73 Паровоз 2-3-2 Коломенского завода
фиг.73 Паровоз 2-3-2 Коломенского завода

Оба паровоза 2-3-2 были переданы на Октябрьскую ж. д. В апреле 1938 г. первый паровоз 2-3-2 во время опытной поездки развил скорость 170 км/час. Летом того же года, после прихода на дорогу второго паровоза, начались тяговые и путевые испытания на участке Спирово - Калинин. Тяговые испытания производились с первым паровозом, а путевые - со вторым.

Для тяговых испытаний был оборудован специальный состав пассажирского поезда на роликовых подшипниках. В июне - июле начались поездки со средними скоростями свыше 100 км/час. Опытами руководил проф. А. М. Бабичков. От Коломенского з-да участвовали авторы проекта во главе с Л. С. Лебедянским.

Доведению средней скорости до 150 км/час препятствовала кривая с расположением на ней стрелок у остановочного пункта Шлюз, проход через который службою пути был ограничен в 100 км/час. После ряда споров ограничение было снято. После этого была достигнута средняя скорость 150 км/час и максимальная -170 км/час. При прохождении остановочного пункта Шлюз со скоростью 150 км/час было замечено некоторое наклонение вагонов.

При столь высокой скорости, впервые достигнутой в СССР, паровоз 2-3-2 показал исключительно высокие качества. При полном открытии регулятора и наполнении 0,4, удельный расход пара на касательную л. с./час колебался в пределах 6-7 кг. Столь экономичная работа была достигнута впервые. Таким образом были одновременно установлены два рекорда.

31 августа 1938 г, паровоз с тремя вагонами, из которых один динамометрический, прошел перегон Спирово - Калинин с почти непрерывной, скоростью 160 км/час. Открытие регулятора и наполнение были наибольшими. Скорость в 150 км/час, установленная как предельная конструктивная, достигалась вполне удовлетворительно как по динамике паровоза, так: и со стороны путевых наблюдений.

Перегрев достигал 460°, что создавало некоторые затруднения по смазке. Наблюдалось посинение скалок и был случай горения смазки под обшивкой цилиндров. Были случаи и расстройства элементов пароперегревателя.

Поездки со скоростями ниже 100 км/час проводились на Бутовском кольце.

При проектировании быстроходного паровоза заводу приходилось подходить к решению многих вопросов совершенно иным путем, чем при проектировании паровозов для обычных скоростей. Например, движущий механизм пришлось рассчитывать не по силе пара, а по силам инерции. Применение кованых деталей, штамповки и высококачественных сталей понизило вес механизма на 100-120 кг. При постройке паровозов приходилось вести балансировку литых бегунковых колес для устранения погрешностей, допущенных при отливке, путем высверливания отдельных мест отливки. Здесь был использован опыт по балансировке турбин, применяемых в тендерах конденсаторах.

В эксплоатации на Октябрьской ж. д. паровозы 2-3-2 зарекомендовали себя с наилучшей стороны. За время с 1938 по 1940 г. они совершили пробег 170000 км.

Был отмечен случай опоздания экспресса "Красная стрела" от Ленинграда до Бологое с рядовым паровозом Су на два часа. При смене паровоза в Бологое, прицепленный к поезду паровоз 2-3-2 нагнал это время от Бологое до Москвы, доставив экспресс вовремя и пройдя расстояние 330 км за 3 часа., ведя экспресс со скоростью до 140 км в час.

Следует напомнить, что это был уже второй подобный случай. Еще в 1933 г. такой же нагон был достигнут с паровозом ИС, прошедшим ряд перегонов со скоростью 140 км/час.

Столь блестяще начатое в СССР строительство быстроходных паровозов было прервано войной. Запланированный заказ для Октябрьской ж. д. еще десяти таких паровозов не состоялся. Этот замысел отсрочен до тех пор, пока железнодорожный путь в полной мере не оправится от ущерба, причиненного ему войной.

В 1946 г. оба паровоза вернулись из эвакуации из восточных районов страны. Заводом они были приведены в порядок. Для устранения неполадок со смазкой и снижения степени перегрева завод пошел на замену четырехтрубных элементов двухтрубными. Перегрев был понижен до 420°. На втором паровозе с самого начала был применен мелкожаротрубный пароперегреватель. Были сменены тормозные насосы, угле-податчики, сняты обтекаемые капоты, тормоза с передней и задней тележек и с первого паровоза - бустер (на втором он поставлен не был).

Все эти принадлежности временно оказались ненужными, так как по состоянию пути паровозы вынуждены работать со скоростями 70 км/час.

При взвешивании паровоза в таком облегченном виде нагрузки на колесные пары оказались в передней тележке по 12 т, на движущие - 19 т, и задние - поддерживающие-17 т.

При проверочном расчете тормоза тормозные коэффициенты, установленные из расчета на скорость 160 км/час и равные для тележек - 80%, движущих колесных пар - 70% при среднем коэффициенте паровоза и тендера 65,5%, в связи с временной невозможностью реализовать такую скорость оказались излишне высокими. Тормозные цилиндры при этом были снабжены предохранительными клапанами. Это и послужило поводом к снятию тормозов с тележек. Вопрос о тормозах быстроходных паровозов следует считать пока неразрешенным, но в будущем, когда вновь назреет вопрос о высоких скоростях, он будет решен окончательно.

Что касается службы совершенно новых деталей паровоза, т. е. роликовых подшипников, то она оказалась вполне удовлетворительной. Те же результаты дали и игольчатые подшипники в шарнирах парораспределительных механизмов.

Этот удачный опыт был впоследствии использован и при построении новых паровозов 1-5-0 Л.

Паровоз 2-3-2 как тип заслуживает самого большого внимания и для скоростей до 120-130 км/час, при диаметре колес 1850 мм. При нагрузке 20 т от колесной пары он нашел бы широкое применение на наших железных дорогах, заменив паровоз Су.

Второй тип быстроходного паровоза 2-3-2 был построен в 1938 г. Ворошиловградским з-дом в количестве одного опытного экземпляра (фиг. 74). Паровоз рассчитан на еще более высокие скорости, чем коломенские паровозы, а именно - на 180 км/час. В этом паровозе Ворошиловградский з-д использовал котел и машину паровоза ИС. Диаметр колес принят 2200 мм. Этот паровоз несколько мощнее коломенского 2-3-2. Он находится в эксплоатации в депо Москва Октябрьской ж. д., где работает вместе с коломенскими 2-3-2. Расход топлива у этого паровоза выше, чем у коломенских паровозов, но это не является характерным, поскольку оба типа паровозов 2-3-2 сейчас далеко не полностью используют свои возможности. Какому из этих типов принадлежит будущее - сказать сейчас невозможно, так как ворошиловградский еще далеко не изучен, а коломенский уже показал исключительно высокие качества, благодаря которым его можно считать пока лучшим советским пассажирским паровозом.

фиг.74 Паровоз 2-3-2 Ворошиловградского завода
фиг.74 Паровоз 2-3-2 Ворошиловградского завода

Характеристики паровозов 2-3-2 приведены в табл. 32.

Таблица 32 Характеристики паровозов 2-3-2
Серия Диаметр
цилиндров
мм
Ход
поршня
мм
Диаметр
движущих
колес
мм
Давление
пара
ати
Поверхность
нагрева
м2
Площадь
колосниковой
решетки
м2
Вес
т
испаряющая пароперегревателя сцепной в рабочем
состоянии
К № 1 580 700 2000 15 240 125 6,5 61,5 125
К № 2 580 700 2000 15 278 148 6,5 61,5 125
В 670 770 2200 15 248 119 7,04 64,5 138




Авиация и космонавтика, вооружения, hi-tech, открытия, концепции и изобретения...

Наука, техника, изобретения © 2009-