Главная >> Инфо >> Локомотивостроение

Локомотивостроение

Локомотивостроение — охватывает совокупность процессов разработки, проектирования и производства локомотивов, совершенствования их типов и конструкций, создания технологии и организации их производства. Термин используется также в более узких или частных понятиях: производство локомотивов и отрасль промышленности, совокупность предприятий, связанных с этим производством, и соответствующая им отрасль знаний (например, локомотивостроение — профиль подготовки специалистов с высшим и средним технического образованием); специфика типов и конструкций локомотивов, присущая стране или периоду времени (например, Л. Франции, локомотивостроение нач. 20 в.). В локомотивостроении по типам локомотивов выделяется паровозостроение, тепловозостроение, электровозостроение, газотурбовозостроение. Каждое из этих понятий, относясь к одному общему — локомотивостроения, имеет специфику и свой исторический период. Газотуроовозостроение в силу ограниченности выпуска локомотивов этого типа в самостоятельную отрасль не сформировалось.
Историческая справка. История железнодорожного транспорта непосредственно связана с появлением локомотивов и развитием их производства — локомотивостроения, начиная с постройки сухопутного паромобиля англ. изобретателем Р. Тревитиком в 1802 — первого паровоза, поставленного на рельсы в 1803. Строившиеся затем мн. изобретателями единичные паровозы были также несовершенны. Решающий шаг в этой области техники принадлежит англ. изобретателю Дж. Стефенсону, построившему начиная с 1814 несколько паровозов, в частности «Локомошен» («Locomotion») в 1825, назв. которого стало нарицательным и послужило впоследствии для наименования всех тяговых машин на железнодорожный транспорте и соответственно дало назв. всей отрасли.
Первый паровоз в России был построен в 1834 в Ниж. Тагиле механиками М. Е. Черепановым и его отцом Е. А. Черепановым, которые назвали свою машину «сухопутный пароход» или «пароходный дилижанец». В 1835 создана вторая, более мощная машина, работа над которой не была завершена. Труды мн. инженеров и изобретателей в разных странах сделали паровоз к последней четверти 19 в. совершенным тяговым средством на уровне науки и техники того времени, что способствовало бурному развитию железнодорожного транспорта, вызвало массовое строительство ж. д. во всём мире. Во 2-й пол. 19 в. конструкция паровоза, принципиально не меняясь, совершенствовалась в направлениях повышения мощности, силы тяги, пределов скорости движения и энергетической и эксплуатационных экономичности. К кон. 19 в. вся ж.-д. сеть мира, составлявшая более 800 тыс. км, обслуживалась паровозами.
В начале 20 в. у паровоза появились конкуренты: в гор. транспорте вместо конки — электрическое тяга, на магистральных железных дорог с возникновением идеи применения на локомотивах двигателей внутреннего сгорания — тепловозная тяга. Эти обстоятельства послужили импульсом к совершенствованию паровоза, но технические возможности этого локомотива были исчерпаны.
В 1-й пол. 20 в. началась разработка и освоение производства новых видов локомотивов: тепловозов, газотурбовозов, электровозов. К этому времени во всём мире была создана мощная производств, база Л. Паровозы строили крупные промышленного предприятия. В СССР в 30-е гг. заводы выпускали мощные паровозы —  серии ФД, СО, ИС; в 40-е гг.— серии Л, ЛВ, П36, которые обеспечивали интенсивную работу ж. д. в годы первых пятилеток, Великой Отечественной войны, в послевоен. период восстановления и развития нар. хозяйства. Однако главный недостаток паровоза — его принципиально низкая энергетическая эффективность (кпд в эксплуатации не более 6—8%) не соответствовала уровню науки и техники сер. 20 в.
В этот период во всех промышленно развитых странах начался переход на новые, прогрессивные виды тяги. В СССР в 1956—70 была осуществлена коренная реконструкция тяги — замена паровозов в поездной работе тепловозами и электровозами, а также реорганизация предприятий Л., перешедших на выпуск тепловозов и электровозов. Изменились структура, технология и организация производства на основные заводах Л.— Луганском, Коломенском, Новочеркасском.
В США производство тепловозов стало массовым к кон. 40-х гг. В странах Европы в Азии, которые пострадали в ходе 1-й мировой войны, внедрение тепловозной и электрической тяги проходило позднее. Паровая тяга, однако, сохраняется частично в ряде стран, имеющих запасы каменного угля,— Китае, Индии, странах Африки и Южной Америки.
Паровозостроение. В 1-й четверти 19 в. строительство паровозов было единичным и осуществлялось в механическая мастерских. В 1824 Дж. Стефенсон с сыном Р. Стефенсоном организовали в г. Ньюкасл первый специализированным паровозостроительный завод, на котором в 1829 был построен наиболее известный паровоз Стефенсона «Ракета» («Rocket»), устойчиво работавший длит, время. Вслед за этим в Великобритании были созданы ещё несколько небольших паровозостроительный заводов, производивших локомотивы по проектам своих владельцев и по индивидуальным заказам. Период с 1824 по 1830 можно считать началом промышленного паровозостроения. Позднее на заводе в Ньюкасле были заказаны и построены 2 паровоза для первой в России Царскосельской железной дороги. За 130 лет развития (1825—1955) мощность паровозов, реализуемая на тягу (т. е. измеренная по силе тяги на движущих колёсах), возросла с 10 кВт («Ракета», паровоз Черепановых) примерно до 2000 кВт (паровозы с осевой формулой 1-4-2 и 1-5-1 в СССР и США) и даже до 2800—3000 кВт (сочленённые паровозы), т. е. в 200—250раз. Одновременно, но в значительно меньшей степени повышалась энергетич. эффективность: кпд паровозов увеличился за тот же период с 1—1,5% до 3—8%, т. е. всего в 5—8 раз. Мощность (теплопроизводительность) парового котла повысилась благодаря увеличению площади испарит, поверхности нагрева (с 1—2 до 200—240 м2), повышению рабочего давления пара в котле (с 25—35 до 150- 160 кПа). Более экономичными были паровозы с использованием последовательного (двухступенчатого) расширения пара (принцип «компаунд»), применённого на различных 2-, 3- и 4-цилиндровых паровозах в последней четверти 19 в. (например, серия Ов в России). Важнейшим принципиальным усовершенствованием паровоза в 1900—10 стало применение перегретого пара. Перегрев пара до 380— 400 °С (первоначально на паровозах Стефенсона на 40—50 °С) позволил резко (на 7з) снизить потери на охлаждение пара в цилиндре и сократить расход топлива, благодаря чему отпала необходимость использовать машины с последовательным расширением пара, неудобных из-за различия размеров цилиндров, а также значительных тепловых потерь при переходе пара из цилиндра в цилиндр. Усовершенствование конструкции паровоза коснулось и вспомогательные оборудования, например, была применена механическая подача угля в топку, использовано более дешёвое топливо — мазут, осуществлён предварит. подогрев воды, поступающей в котёл. Повышение мощности было связано с увеличением размеров паровоза и его массы. Нагрузки от движущих колёсных пар на рельсы возросли к 30-м гг. 20 в. до 220—225 кН (СССР), 280—300 кН (США). Дальнейший рост нагрузки ограничивался прочностью железнодорожного пути, что привело к увеличению числа осей колёсных пар. Первые паровозы имели одну движущую ось. Наиболее мощные грузовые паровозы в 30—50-х гг.— пять движущих осей (серии ФД, Л, ЛВ) и даже восемь осей (сочленённые паровозы).
Особенностью паровозостроительного производства является то, что конструктивные элементы паровоза выполняются почти полностью из чёрных металлов, поэтому первые паровозостроительный заводы возникли на базе металлургических («железоделательных» заводов) или строились рядом с ними. В паровозостроительном производстве основными технологического процессами являются следующие: литьё стальных и чугунных изделий (для цилиндров паровой машины, золотников и механизмов парораспределения, междурамных креплений, корпусов букс и т. д.); литьё цветных металлов (преимущественно бронзы для деталей арматуры парового котла, подшипников скольжения колёсных пар); холодная и горячая обработка листовой стали — раскрой, резка, правка, гибка, штамповка, клёпка (при изготовлении парового котла, рамы, тендера); сварка (с сер. 20-х гг.) в производстве котлов; трубные работы (резка, развальцовка, гибка), горячая обработка (ковка) заготовок (осей колёсных пар, колёсных центров, деталей движущего механизма — дышел, спарников); механическая обработка, в т. ч. токарные работы (детали колёсных пар, расточные цилиндры), строгальные и притирочные (плоские поверхности и сопряжения в узлах). В составе крупных паровозостроительный заводов имелись цеха и производств, мощности, обеспечивавшие выполнение полного цикла технологических процессов.
Паровозостроение в России прошло в своём развитии четыре этапа. Первый — с 1834 до 1860, когда потребности небольшого числа железнодорожных линий (общая протяжённость около 1700 км в 1860) обеспечивалась постройкой паровозов главным образом на двух небольших заводах. Созданный в 1824 Александровский чугунолитейный завод в С.-Петербурге в 1844 был передан Ведомству путей сообщения для организации производства паровозов и вагонов, предназначаются для Петербург-Московской железной дороги. В 1846 завод начал сборку 3-осных грузовых и 2-осных пасс, паровозов по зарубежным образцам. В 1858 завод по собств. проекту построил 16 более мощных 4-осных паровозов. До 1864 было выпущено 187 паровозов; ещё 17 паровозов до 1857 было построено на небольшом механическая предприятии в С.-Петербурге.
Второй этап — с 1860 по 1870 — связан с подъёмом железнодорожного строительства. Однако в 1864 Александровский завод практически прекратил выпуск паровозов, а с 1868 был переориентирован на производство и ремонт вагонов. Паровозостроение в России на несколько лет совсем прекратилось, потребности строившихся ж.д. обеспечивались закупкой паровозов за границей. Частные дороги заказывали локомотивы по своему усмотрению, что привело к большой разнотипности паровозного парка. В кои. 60-х гг. МПС России приняло ряд мер по созданию заново паровозостроительной промышленности. К производству паровозов были привлечены Людиновский механический завод С. И. Мальцова (иыне Людиновский тепловозостроительный завод), Невский судостроительный и механический завод (известный как Семянниковский литейно-механическая завод) в С.-Петербурге, Камско-Воткинский казённый завод, Коломенский завод (Завод инж. братьев Струве, ныне Коломенский тепловозостроительный завод). С этими предприятиями связано становление промышленного производства паровозов в России. К 1870 на них было построено около 40 паровозов.
Третий этап — с 1870 по 1900 — характеризуется значит, развитием рос. паровозостроения, формированием его в самостоят. отрасль производства. Выпуск паровозов был крайне неравномерным, что зависело от нерегулярных заказов, поступавших от ж. д. и правительства. В 80-х гг. 19 в. кризис перепроизводства выразился в уменьшении годового выпуска паровозов с 240 (1880) до 63 (1886). В 90-х гг. начался второй подъём строительства железных дорог, вызвавший увеличение потребности в подвижном составе, что привело к расширению зарубежных поставок.  Одновременно в стране в 1892 начато производство паровозов на Брянском железоделат. заводе возле ст. Бежица (ныне Брянский маш.строительный завод), в 1894 — на Путиловском заводе в С.-Петербурге. В 1897 выпущены первые два паровоза на Харьковском паровозостроительном заводе — первом в стране специализированном паровозостроительном предприятии. С 1898 паровозы строились на Сормовском заводе близ Ниж. Новгорода. В кон. 90-х гг. был создан второй специализированным завод на юге России — Луганский завод Рус.об-ва машиностроительных заводов Гартмана (ныне Луганский тепловозостроительный завод), который в 1900 выпустил первые 48 паровозов. С 1869 по 1900 в стране было построено 7678 паровозов, из них 2582 Коломенским заводом. В этот период строились в основные грузовые паровозы типа 0-4-0 (модификации серии О мощностью около 340 кВт), работавшие по принципу двухкратного расширения насыщенного пара («компаунд»). Этот этап характеризуется развитием науч. исследований. В 1880 А. П. Бородин организовал в Киеве первую паровозную лабораторию.
Четвёртый этап — с 1901 по 1917 — связан со значит, прогрессом в повышении мощности паровозов и с разработкой науч. основ их проектирования и эксплуатации. Продолжался выпуск паровозов О, которые считались «нормальным» (т. е. стандартным) типом локомотива в России. До 1908 было построено около 8000 единиц. Появились паровозы типа 4-0 (серий Ц, Ш, Щ) несколько большей мощности (до 500—600 кВт), а также первые локомотивы с перегревом пара (в 1902—05). К 1910 паровозный парк страны составлял 19,2 тыс. единиц, большая часть из них (67% ) работала по принципу «компаунд». Однако к 1911 — 12 осные паровозы (Щ, Ш, Ов) не отвечали требованиям возросших грузовых перевозок. Первые 5-осные грузовые паровозы (0-5-0 серии Э) были построены на Луганском заводе в 1912. По конструкции этот локомотив оказался одним из лучших рус. паровозов. Паровозы серии Э имели ряд модификаций и находились в производстве более 30 лет (в сов. период серии Эу, Э“, Эр).
С 1901 по 1917 заводы России выпустили 475 паровозов. Наивысший годовой выпуск был достигнут Луганским заводом — 245 единиц в 1905. Во время 1-й мировой войны производство паровозов уменьшилось. Производств, мощности большинства паровозостроительный заводов (к 1913 в России их было 11) использовались для выполнения военных заказов, главным образом для нужд флота. В 1915—17 большая партия (300 единиц) паровозов типа 1-5-0 (серия Е) была заказана правительством на заводах Северной Америки.
В этот период возникли первые в России науч. организации локомотивостроения. В 1901—17 работала комиссия подвижного состава и тяги под руководством Н. Л. Щукина, сыгравшая важную роль в разработке паровозов. В 1898—1900 испытания паровозов организованы в эксплуатационных условиях Ю. В. Ломоносовым. В 1908—12 паспортные испытания («Опыты над типами паровозов») распространились на всю ж.-д. сеть страны; в 1914 была учреждена Контора опытов над типами паровозов (возглавил Ломоносов). На основе опытных данных совершенствовались тяговые расчёты. Контора опытов функционировала самостоятельно до 1918. Затем была включена в состав Экспериментального института путей сообщения (ВНИИЖТ).
Во время воен. действий в ходе Гражд. войны не проводился необходимый ремонт паровозов, и многие из них вышли из строя: неисправные паровозы составляли 50—60% парка. Паровозостроение в стране было почти прекращено: в 1919 выпущено 74, а в 1920— 61 паровоз (в 1915 — 917, в 1917 — 420). На железнодорожной сети в 1920 работало 7370 исправных паровозов (в 1913 парк составляли более 16 тысяч паровозов).
В 1920 в Германии и Швеции было заказано 1200 паровозов типа 0-5-0, которые строились по отечественных  проекту серии Э. В ходе выполнения этого заказа, организацией которого занималась Российская ж.-д. миссия в Берлине под руководством Ломоносова, была проведена уникальная работа: обеспечена взаимозаменяемость частей паровоза, изготовлявшихся более чем на 20 заводах в Германии. Это был первый в мире опыт кооперативного Л. в массовом производстве. В 1923 поставка этих локомотивов была завершена.
В 1923—25 возобновилось производство паровозов на Коломенском, Луганском, Сормовском, Харьковском, Путиловском и Брянском заводах, где был организован серийный выпуск основные серий: с 1925 пасс, паровозов типа 1-3-1 серии Су и с 1926 грузовых локомотивов типа 0-5-0 серии Эу. В 1931 был разработан проект модернизации последнего типа и начато производство серии Э" с осевой нагрузкой 170 кН. Однако к этому времени параметры паровозов типа 0-5-0 не соответствовали потребностям ж. д.
Более мощный локомотив — паровоз серии ФД (осевая формула 1-5-1, осевая нагрузка 200 кН) разработан в 1931 Центральным локомотивопроектным бюро (ЦЛПБ). После реконструкции в 1931— 1933 Луганский завод перешёл на серийное производство этих паровозов. В это же время был освоен выпуск паровозов типа 1-4-2 (серия ИС) на Коломенском заводе и типа 1-5-0 (серия СО) — на Харьковском заводе.
Создание новых паровозов требовало науч. обоснования. Была разработана теория теплового процесса паровоза под руководством С. П. Сыромятникова и Н. И. Белоконя, позволившая совершенствовать конструкцию новых локомотивов. А. М. Бабичков и Д. А. Штанге в 1928 опубликовали фундаментальный труд «Выбор основных параметров паровозов», способствовавший дальнейшему развитию теории паровозной тяги поездов, основы которой были заложены Ломоносовым.
В 1932—33 начала внедряться сварка конструкций котлов, что упростило технологию, позволило снизить себестоимость и уменьшить расход металла. Паровозы серий ФД, ИС, СО стали типами локомотивов на железных дорогах страны вплоть до начала 40-х гг.
В годы Великой Отечественной войны Л. в стране практически прекратилось, производств, мощности основные заводов эвакуированы на восток и использовались для оборонной промышленности. Брянский, Харьковский и Луганский заводы ещё в самом начале войны были почти полностью разрушены, в 1943 приступили к их восстановлению. В 1944—45 по ленд-лизу США (система технического помощи предоставления технических средств взаймы или в аренду) в СССР поступили партии паровозов типов 1-4-0 (серия ША — 200 единиц) и 1-5-0 (серия Е в различных вариантах ЕА, Ем — более 2000 единиц).
В 1944—45 на Коломенском заводе под руководством Л. С. Лебедянского был разработан и построен паровоз серии Л тип 1-5-0 с нагрузкой от оси колёсной пары на рельсы 190 кН, мощностью 1600 кВт. К 1955 на заводе было выпущено 2000 таких локомотивов. На Луганском заводе за это же время построено более 500 паровозов серии ЛВ типа 1-5-1, которые имели наивысший (в стране) кпд  — 9,3%. В начале 50-х гг. на паровозной кафедре Моск. электромеханическая института инженеров железнодорожного транспорта (МЭМИИТ) под руководством С. П. Сыромятникова для Луганского завода был разработан проект усовершенствованного паровоза типа 1-5-1 с расчётным кпд 10,5—11% при давлении в котле 1,5 МПа. Выпуск магистральных паровозов в СССР был прекращён в 1956 в связи с коренной реконструкцией тяги: заменой паровозов тепловозами и электровозами.
Паровозостроение за рубежом развивалось в соответствии с особенностями железнодорожного транспорта промышленно развитых стран. Так, условия прочности пути в странах Северной Америки (США и Канада) допускают высокие нагрузки от оси колёсной пары на рельсы (до 300 кН и более), что дало возможность ещё в кон. 19 в. создавать и эксплуатировать паровозы большой мощности, включая сочленённые локомотивы.
В 1831 в США М. Болдуин основал первый паровозостроительный завод, который впоследствии стал одним из крупнейших в стране локомотивостроительных предприятий. В 1903 на заводе был выпущен паровоз типа 1-5-1 с нагрузкой от оси колёсной пары на рельсы 220 кН. Позднее была организована Амер. локомотивная компания (АЛКО). Для паровозостроения европейских стран характерно стремление к созданию скоростных локомотивов. В Германии, в частности, производство паровозов осуществлялось крупнейшими машиностроительном фирмами («Борзиг», «Ханомаг», «Хеншель», «Крупп», «Маффей» и др.). Во Франции впервые были разработаны паровые машины двойного расширения (1876) и строились паровозы с двумя сочленёнными тележками и 4-цилиндровой паровой машиной (1894).
Тепловозостроение. Создание первых отечественных  магистральных тепловозов началось в СССР в 1925, осуществлялось индивидуально, но при обязательной кооперации различных заводов (в отличие от паровозостроения, где весь производств, цикл проходил на одном заводе). Так, тепловоз по проекту Я. М. Гаккеля строился в Ленинграде с участием четырёх заводов: Балтийского судостроительного, «Красный путиловец» (быв. Путиловский, ныне Кировский), «Электрик» и «Электросила».
Тепловоз как объект производства по сравнению с паровозом представляет собой значительно более сложную и технически разнородную машину. Его составными частями являются не только крупногабаритные литые и сварные металлоконструкции (рамы, кузов, ходовые части), технология производства которых сходна с изготовлением аналогичных паровозных конструкций, но и мощные дизельные двигатели, компрессоры, вентиляторы, теплообменники, электрическое машины, аппараты и приборы. Большой объём в производстве составляют технологические процессы (сборки, наладки и др.) и испытания. Для создания тепловоза необходима кооперация предприятий по крайней мере трёх отраслей промышленности: транспортного машиностроения, дизелестроения и электротехнического промышленности.
Начало промышленного тепловозостроения было положено на Коломенском заводе, где в 1930—37 было выпущено более 30 различных тепловозов, в т. ч. единичные образцы (0"л6, Овл7, Ээл8, Ээл9) и серийные тепловозы с осевой формулой 2—50 —1 (Ээл, начиная с № 12 в 1933) мощностью 880 кВт. В производстве тепловозов участвовали моек, завод «Динамо» (гл. конструктор П. Ф. Горкин) и Харьковский электромеханическая завод (поставляли тяговые двигатели и генераторы). На тепловозе использовались дизели типа 42БМК6 производства Коломенского завода. В 1936—'37 был построен первый 2-секционный тепловоз ВМ мощностью (по дизелям) 2 X 880 кВт. Несмотря на то, что НКПС в 1937 прекратил заказывать тепловозы на Коломенском заводе, их выпуск в виде передвижных электростанций продолжался вплоть до 40-х гг., одновременно разрабатывались проекты более мощных локомотивов. В годй Великой Отечественной войны строительство тепловозов было прекращено в связи с частичной эвакуацией Коломенского завода в г. Киров и переключением его производств, мощностей на выпуск воен. продукции.
В 1945—46 из США по ленд-лизу в Сов. Союз были доставлены две партии тепловозов фирмы АЛКО (серия ДА — 120 ед.) и фирмы «Болдуин» (серия ДБ — 80 ед.), которые поступили на Ашхабадскую и Северо-Кавказскую ж. д.
В 1944 группа специалистов Коломенского завода была направлена на восстановление разрушенного Харьковского паровозостроительный завода (позже Харьковский тепловозостроительный завод—ХЗТМ), который стал базой для организации тепловозостроения в стране. На заводе освоено производство узлов и сборка 2- и 4-тактных тепловозных дизелей, литьё чугунных коленчатых валов и ряд др. сложных технологических процессов. В 1947 в Харькове был создан новый завод тепловозного электрооборудования — ХЭТЗ (позже «Электротяжмаш»), поставлявший электрическое машины и аппараты
В 1946 построен тепловоз ТЭ1 мощностью 735 кВт, прототипом которого послужил тепловоз ДА. Спустя год начато производство 2-секционных тепловозов ТЭ2. В 1953— 1955 на ХЗТМ освоен серийный выпуск более мощных 2-секционных тепловозов ТЭЗ (2 X 1470 кВт). Для обеспечения программы коренной реконструкции тяги на железнодорожный транспорте и увеличения выпуска тепловозов на их производство были переориентированы крупнейшие паровозостроительный заводы — Луганский и Коломенский; на Брянском, Людиновском, Муромском, Калужском заводах также налажен выпуск тепловозов.
С 1957 три больших завода — ХЗТМ, Луганский (ЛТЗ) и Коломенский (КТЗ) одновременно в кооперации серийно строили тепловозы ТЭЗ по проекту и технического документации Харьковского завода. Выпуск дизелей типа 2Д100 на всю программу производства налажен на ХЗТМ и КТЗ, экипажной части — на ЛТЗ. Сборка тепловозов осуществлялась на всех трёх заводах. Электрооборудование поставлял Харьковский завод «Электротяжмаш», который стал основные поставщиком для тепловозостроения. Это был новый опыт крупносерийного кооперированного произ-на локомотивов.
В 1959—62 были разработаны проекты тепловозов мощностью 2200 кВт в секции с дизелем 10Д100 — серии ТЭ10, ТЭШО, 2ТЭ10Л. Тепловозы ТЭ10 различных модификаций (2ТЭ10Л, 2ТЭ10В, ЗТЭ10М) с электрической передачей составляют основу грузового тепловозного парка страны. На Коломенском заводе с 1961 налажен выпуск пасс, тепловозов ТЭП60, также с электрической передачей.
В кон. 50-х — нач. 60-х гг. на тепловозостроительный заводах разработан ряд конструкций тепловозов с гидравлической передачей, уже получившей распространение, например, на тепловозах, выпускавшихся на нем. заводах. По проекту ЛТЗ на Ленинградском заводе в 1960—64 построено более 200 магистральных тепловозов ТГ102 с гидропередачей для поездной работы. Выпуск маневровых и промышленных тепловозов с гидропередачей был налажен на Людиновском, Муромском и Камбарском заводах. В тепловозостроении сложилась специализация предприятий: на Луганском заводе выпускаются грузовые тепловозы, на Коломенском — пассажирские, на Брянском — маневровые. За период 1956—70 промышленность поставила ж. д. страны 13 500 секций магистральных тепловозов
В 80-е гг. отечественное тепловозостроение ориентировалось на использование 4- тактных дизелей Д49, которые выпускались на КТЗ, впервые установленных на тепловозах 2ТЭ109 мощностью 2200 кВт, построенных на ЛТЗ. С использованием этих дизелей разработаны и освоены в производстве тепловозы следующего поколения мощностью 3000 кВт в секции: 2ТЭ121 Луганского и ТЭП70 Коломенского заводов. В их конструкциях были воплощены мн. новые технического решения, требующие совершенствования технологии и организации производства. В частности, тепловоз ТЭП70 (в серийном производстве с 1986) построен с кузовом из низколегир. стали и алюминиевых сплавов. С кон. 80-х гг. началось создание 8-осных локомотивов: в 1974 на Людиновском заводе разработан тепловоз ТЭМ7 мощностью 1470 кВт с осевой формулой 20 — 2„ + 2„ — 20, предназначаются для тяжёлой маневрово-вывозной и горочной работы. На Луганском заводе в 1984—85 построены первые опытные образцы грузового тепловоза ТЭ136 мощностью 4400 кВт с 8-осным экипажем. На Коломенском заводе разработан 8-осный пасс, тепловоз ТЭП80 такой же мощности с 20-пилиндровым дизелем Д49. Специалистами Коломенского завода отрабатывается конструкция 4-тактного тепловозного двигателя большей размерности (диаметром цилиндра и ход поршня — 320 мм), что позволяет получать мощность порядка 4000—4500 кВт в 12—16 цилиндрах. На основе нового дизеля на ЛТЗ создаётся тепловоз 2ТЭ126.
Более 1 млн. км магистральных железных дорог в мире обслуживается автономными локомотивами, преимущественно тепловозами. Гл. полигоны тепловозной тяги за рубежом — ж. д. таких промышленно развитых стран, как США и Канада, где работает более 32 тыс. тепловозов. Основным производителями тепловозов в Северной Америке является Отделение электрической тяги корпорации «,Дженерал моторе корпорейшен», которое имеет основные предприятия в г. Ла-Грейндж (шт. Иллинойс, США), производит дизели, электрооборудование, экипажную часть и сборку тепловозов. Выпуск маневровых тепловозов был начат в 1935, пассажирских — в 1938 и грузовых — в 1940. Производств, мощности в начале 90-х гг. позволяли выпускать до 5 секций в день. На филиале фирмы в Канаде выпускается аналогичная продукция для канадского рынка. Отделение транспортных систем корпорации < Дженерал электрик» имеет оси. предприятия в г. Скенектади (шт. Нью-Йорк, США), где с 1925 совместно с компанией «Ингерсолл-Ренд» (IngersoII- Rand) выпускались промышленные и маневровые тепловозы; с 1940 в кооперации с фирмой АЛКО начато производство магистральных тепловозов, электрическое оборудование для которых поставляла GEC. С 1954 конструкции тепловозов GEC разрабатывает самостоятельно на заводе в г. Эри (шт. Пенсильвания, США), применяя дизели фирмы «Купер-Бессемер» (Соиper-Bessemer). До 70-х гг. компания АЛКО строила тепловозы, производство которых сохранилось в Канаде на предприятиях фирмы «Монреаль локомотив уоркс» (Montreal Locomotive Works — MLW), входящих в корпорацию «Бомбардье». Имеются и более мелкие производители локомотивов, осуществляющие их сборку или модернизацию на базе оборудования, выпускаемого крупными корпорациями. Наибольшие выпуски тепловозов в США относятся к 1950—52 (до 4000 в год). В 1965—1980 производство находилось на уровне 1000—1500 единиц в год, после 1981 отмечался значительный спад заказов на новые локомотивы в связи с повышением пен на топливо. В 1985—87 поставки локомотивов, производимых компаниями ЕМД-GMC и GEC, увеличились.
Особенностью тепловозов, выпускаемых в США, являются высокие допустимые нагрузки от колёсной пары на рельсы (до 300 кН и более), что позволяет достаточно широко использовать стальное литьё в конструкции экипажной части. Разработаны тепловозы, которые имеют мощность в секпии до 3000 кВт, ряд усовершенствований, позволяющих снизить расход топлива, автоматизировать управление (например, серия 60 фирмы «Дженерал моторс» и модификация 8 — «Дженерал электрик»).
В промышленно развитых странах Зап. Европы, в отличие от США, значительно электрифицирован ж.-д. полигон, поэтому для тепловозостроения характерно производство маневровых и промышленных тепловозов с небольшой нагрузкой от колёсных пар на рельсы. На локомотивах используются быстроходные дизели и гидропередачи. Магистральные тепловозы с электропередачей строятся на заводах фирм «ДжЭК Альстом», «Тиссен-Хеншель » в основные на экспорт. Промышленность Германии освоила производство тепловозов средней мощности с электрическое передачей на переменном токе.
Электровозостроение. Для осуществления электрической тяги в начале электрификации железных дорог в СССР в 1926—29 были использованы индивидуально созданные в стране опытные образцы электрическое подвижного состава, а также применены локомотивы зарубежной постройки. Пром. производство магистральных электровозов началось в 1932 на Коломенском заводе (одновременно с выпуском паровозов и тепловозов) с постройкой первого магистрального 6-осного электровоза постоянного тока ВЛ19-01. Электрич. часть локомотива (двигатели и аппаратура) была разработана и изготовлена на заводе «Динамо» в Москве. На заводах освоено серийное производство электровозов ВЛ19, выпуск которых продолжался до 1941. После 1938 был спроектирован более мощный, чем ВЛ19, электровоз ВЛ22 мощностью 2000 кВт, с осевой нагрузкой 220 кН (осевая формула 30 4- 30). Одновременно были разработаны и построены образцы электровозов серий С', ПБ21-01 и др. Во время Великой Отечественной войны электровозостроение было полностью приостановлено. В 1947 начато производство грузовых электровозов В Л 22“ мощностью 2400 кВт на Новочеркасском электровозостроительном заводе (НЭВЗ), к-рьй стал основные базой отрасли. Электровозы ВЛ22“ выпускались до 1958. На НЭВЗ создано комплексное производство, включающее изготовление практически всех основные узлов механическая и электрическое оборудования электровозов и их сборку.
Производство электровозов связано с технологического процессами двух основные профилей: машиностроительного и металлообрабатывающего (изготовление, обработка и сборка крупных узлов кузова, рамы, тележек, ходовых частей и др.. металлоконструкций из стального литья и проката); электротехнического (изготовление электрическое машин и аппаратов, включая обработку чёрных и цветных металлов, электромонтажные и др. работы).
В 1956—64 завод выпускал 8-осные секционные грузовые электровозы постоянного тока ВЛ8 с часовой мощностью 4200 кВт (осевая формула 20 + 20 + 20 + 2„). В 1957 Тбилисский локомотиворемонтный завод был преобразован в электровозостроительный ТЭВЗ (позже «Электровозостроитель»), где также был начат выпуск электровозов ВЛ8 в кооперации с Луганским тепловозостроительный заводом, поставлявшим кузова и тележки, и НЭВЗ (часть электрооборудования). В дальнейшем все электрическое машины и аппараты ВЛ8 производились на ТЭВЗ. С 1960 строительство промышленных электровозов и тяговых агрегатов осуществляется на Днепропетровском электровозостроительном заводе (ДЭВЗ).
В 1954—58 разработка и выпуск электровозов однофазного переменного тока (ВЛ60 и ВЛ80 различных модификаций) сосредоточены на Новочеркасском заводе, выпуск электровозов постоянного тока ВЛ8 — на Тбилисском. В кооперации заводы выпускали 8-осные грузовые электровозы В Л10. В 1983—85 разработаны конструкции мощных двухсекционных 12-осных электровозов переменного тока ВЛ75 и постоянного тока ВЛ15 с осевой формулой 2(20-20-20), которые предназначены для вождения тяжеловесных поездов на особо грузонапряжённых участках. Для промышленного транспорта налажен выпуск специализированных электровозов для работы в открытых карьерах, на рудниках и т. п. Рижские заводы — вагоностроительный (РВЗ) и электромашиностроительный (РЭЗ), в 50-е гг. строили электросекции Ср постоянного тока на напряжение 3 кВ, затем выпускали электропоезда постоянного тока ЭР1, ЭР2, с рекуперативно-реостатным торможением ЭР6, ЭР10, ЭР22М и др., для линий переменного тока — ЭР9, ЭР9П, ЭР9М, ЭР9Е, ЭР29, ЭР30, которые получили широкое распространение на отечественных железных дорог Перспективно производство электровозов мощностью при часовом режиме работы 10 тыс. кВт. Этому требованию отвечают грузовые электровозы BЛ85, ВЛ86ф. Перспективен выпуск грузовых электровозов переменного тока ВЛ80С, BЛ80P, двойного питания ВЛ82“, пасс, электровозов ЧС21, ЧС4Т, ЧС7 и ЧС8, а также 4-, 6-осных секций грузовых электровозов, работающих по системе многих единиц, осных 2-секционных электровозов постоянного тока ВЛ15, маневрово-вывозных электровозов ВЛ16. Достижением отечественного электровозостроения явилось создание скоростного электропоезда ЭР200. За рубежом выпуск электровозов, электропоездов, электрическое гор. транспорта, высокоскоростных поездов с электрическое тягой освоен рядом предприятий, среди которых заводы старейших в Европе фирмы «Сименс», концерна «ДжЭК Альстом», а также фирмы «Апсальдо», «АСЭА Браун Бовери», «Бомбардье», «Кобрасма», «Краусс-Маффей», «Мицубиси», «Кавасаки хави индастриз» и др.

 
« Локомотивная бригада   Малоотходная технология »
железные дороги