ПАРОВОЗЫ УЗКОЙ КОЛЕИ

Паровозом называется локомотив, источником механической энергии которого является паровая машина, пар для которой вырабатывается в паровом котле при сжигании твердого или жидкого топлива.

Узкоколейные паровозы в России впервые начали строить в 1882 году на Мальцевском заводе. Начиная с 1895 года и вплоть до Великой Отечественной войны ведущим заводом по проектированию и строительству узкоколейных паровозов являлся Коломенский машиностроительный завод, который за этот период создал несколько десятков типов узкоколейных паровозов. Много узкоколейных паровозов изготовлено в послевоенный период Воткинским ордена Ленина машиностроительным заводом, а также по заказам СССР заводами стран народной демократии, Финляндии и др.

Паровоз типа 159 с давлением на ось 4,0 т строили с 1930 по 1941 год Коломенский, Невский, Подольский и Новочеркасский заводы. Всего было построено 570 паровозов.

До 1946 года они являлись основным типом узкоколейного паровоза, применяемого в лесной, торфодобывающей и других отраслях промышленности СССР. Некоторое число их работает и в настоящее время.

Паровой котел паровоза имел как клепаную, так и сварную конструкцию. Основные части котла однотипны с котлами паровозов широкой колеи. Отдельные листы огневой коробки и кожуха топки у паровозов первых выпусков соединялись при помощи плотнопрочных заклепочных швов; у паровозов последних выпусков применялась исключительно сварка (ручная или автоматическая под слоем флюса). Сварные котельные швы сделаны исключительно стыковыми. Разделка кромок в огневой коробке сделана со стороны огня, а в кожухе топки - с наружной стороны. Стенки огневой коробки и кожуха укреплены жесткими распорными связями, а потолок огневой коробки - жесткими анкерными болтами. Боковые стенки кожуха выше потолка огневой коробки укреплены четырьмя поперечными тяжами, расположенными в один ряд. У паровозов первых выпусков они поставлены на резьбе, а на последующих - вварены. Для укрепления нижней части огневой решетки между нижним рядом дымогарных труб и верхним рядом связей установлено семь лапчатых связей.

Паровоз 159

Цилиндрическая часть котла состоит из одного или нескольких барабанов, склепанных или сваренных между собой. Задним котлом цилиндрическая часть соединяется к кожухом топки, а спереди укрепляется передняя решетка, представляющая собой плоскую стенку с отверстиями для дымогарных и жаровых труб.

Через водяное пространство цилиндрической части котла проходят жаровые и дымогарные трубы, которые составляют основную часть испаряющей поверхности нагрева котла. Передние концы труб развальцованы, задние тоже развальцованы с постановкой медных колец, отбортованы и, кроме того, приварены к задней решетке. В жаровых трубах помещаются трубки пароперегревателя.

На цилиндрической части котла сверху расположен паровой колпак, или сухопарник, служащий для собирания и сушки пара. Сухопарник закрывается крышкой, которая ставится на прокладочном кольце из медной проволоки. внутри сухопарника расположен клапанный регулятор.

Паровоз оборудован чугунной конусной дымовой трубой. Дымовытяжной аппарат имеет постоянный конус, диаметр выходного сечения которого 70 мм. Дымовые газы, образующиеся в огневой коробке при сжигании топлива, проходят по жаровым и дымогарным трубам в дымовую коробку и оттуда удаляются в атмосферу через дымовую трубу.

В огневой коробке и в дымогарных трубах происходит передача тепла от газов через стальные стенки к воде. В жаровых трубах тепло передается не только к воде, но и к пару, проходящему по элементам пароперегревателя. Образовавшийся в верхней части котла насыщенный пар поступает через регуляторный клапан по регуляторной трубе в камеру насыщенного пара коллектора. из коллектора пар разветвляется по многочисленным трубкам элементов пароперегревателя. Там пар воспринимает тепло от газов сгорания, то есть перегревается при постоянном давлении и собирается вновь в коллектор, но уже в камере перегретого пара.

Оттуда по парорабочим трубам пар поступает в машину и, осуществляя там работу, выходит через конус и дымовую трубу в атмосферу. Струя пара, вылетающая из конуса, создает в дымовой коробке разряжение, обеспечивающее интенсивную тягу дымовых газов.

Котел паровоза оборудован комплектом контрольно-измерительной и служебной арматуры.

Для питания котла водой установлены два всасывающих инжектора Nо 6 производительностью 85 л в минуту каждый, при давлении 13 атм. Для спуска воды из котла и для продувки котел имеет пробковый кран.

Паровая машина паровоза однократного расширения пара, работает перегретым паром. Цилиндры отлиты из серого чугуна марки СЧ 18-36 в одно целое с золотниковыми коробками. Принадлежностями цилиндров являются цилиндровые и золотниковые крышки, золотниковые втулки, отлитые из того же самого чугуна и поршневые сальники с металлической набивкой типа КИНГ.

Арматуру паровых цилиндров составляют продувочные клапаны и трубки для спуска конденсата из ка-мер отработанного пара золотниковых коробок.

Движущий механизм машины состоит из поршня, напрессованного на шток и приваренного по торцу, крейцкопфа, отлитого из стали, и шатунного механизма. Подшипники поршневого и сцепных дышел выполнены разрезными из двух половинок.

Парораспределительный механизм системы Вальсхерта. Золотники цилиндрические, нераздвижные, с внутренним впуском пара. Смазка цилиндров и золотников производится принудительно от прессмасленки. Рама паровоза внутренняя, является типом листовых рам и представляет собой конструкцию из двух боковых листов-полотнищ толщиною 11 мм, связанных между собой системой клепанных междурамных креплений.

В передней части боковые листы связаны буферным брусом, на котором смонтирован упряжной прибор. Упряжной прибор состоит из одного центрального буфера и цепей. Сцепление между паровозом и тендером буферное, такое же как и между вагонами. колесный скат паровоза состоит из комплекта четырех колесных пар, из которых третья ось является ведущей; для лучшего вписывания в кривую сделана без гребня. Оси колесных пар выполнены с буртами, с таким расчетом, чтобы передавать боковые усилия на оба полотнища рамы одновременно. Песочные трубы подведены под переднее колесо спереди и под заднее колесо сзади.

Паровоз оборудован ручным и паровым тормозами, передающими усилие на все четыре колеса спереди. Паровоз соединен с двухосным тендером. Тендер имеет ручной тормоз. На площадках паровоза установлены: с левой стороны - ящик для топлива, с правой - бак для воды, что дает возможность паровозу работать на маневрах без тендера в течение часа.

Паровоз П-24. Учитывая недостатки паровоза типа 159, выявленные в процессе эксплуатации и ряда испытаний, конструкторским бюро Коломенского завода в 1941 году был создан паровоз типа П-24, с стандартной нагрузкой на ось 4,0 т и с трехосным тендером.

Помимо конструктивных изменений паровоз типа П-24 отличается от паровоза типа 159 главным образом тем, что имеет более мощный паровой котел и улучшенное соотношение отдельных элементов котла. За счет увеличения внутреннего диаметра цилиндрической части увеличено паровое пространство в котле, испаряющая поверхность нагрева увеличена с 32,1 до 37,85 м², в полтора раза увеличена поверхность на-грева пароперегревателя, и, что особенно важно при работе паровоза на дровах, увеличена площадь колосниковой решетки с 0,73 м² до 1,01 м², или на 40%, а объем топочного пространства с 0,6 м² до 1,0 м², или на 66%. Это позволило резко увеличить производительность котла и поднять коэффициент полезного действия (к.п.д.) котла, главным образом за счет уменьшения потерь от химической неполноты горения.

Если при испытании паровоза типа 159 на дровяном топливе наиболее высокий к.п.д. котла (брутто) был 0,65, при напряжении колосниковой решетки в 200 кг топлива с м² в час, то испытания паровоза П-24 на дровяном топливе показали, что к.п.д. котла (брутто) равен 0,72, при напряжении колосниковой решетки в 300 кг с м² в час.

В результате паропроизводительность котла паровоза П-24 оказалась вдвое больше паропроизводительности паровоза типа 159.

Паровозов серии П-24 было изготовлено всего 5 штук. После длительных испытаний и устранения недостатков паровоз этого типа был запущен в производство. Он изготовлялся в 1946 году под серией ПТ-4 по заказу СССР в Финляндии; в 1947 году - на Воткинском машиностроительном заводе под серией ВП-1, в 1949 году - на заводах Шкода в Чехословакии под серией К^ч-4; в 1950 году - Первым локомотивостроительным заводом в Польше под серией К^п-4 и в 1952 году - паровозостроительным и машиностроительным заводом "Маваг" в Венгрии.

Паровоз ПТ-4. Паровой котел выполнен с комбинированным соединением швов. Все швы топки, цилиндрической части и дымовой коробки сварные. Топка с цилиндрической частью соединена двухрядным заклепочным швом, листы топки с топочной рамой - однорядным заклепочным швом. Топка котла радиального типа: потолок кожуха цилиндрический, а потолок огневой коробки очерчен радиусом 1750 мм. На середине потолка огневой коробки установлена одна легкоплавкая пробка. Соединение огневой коробки с кожухом топки осуществляется с помощью 297 жестких и 24 подвижных связей, 82 жестких и 20 подвижных анкерных болтов, поперечные тяжи и лапчатые тяжи отсутствуют.

Цилиндрическая часть выполнена из одного барабана. огневая коробка изготовлена из топочной стали марки Ст.3Т, а кожух топки, цилиндрическая часть, сухопарник и передняя решетка - из котельной стали Ст.3К.

Дымовытяжной аппарат имеет конус со сменными насадками постоянного сечения диаметром 60, 65, 70 и 75 мм. Паровозы оборудованы дымовыми трубами двух типов: на первых 35 паровозах установлены трубы с турбинным искроуловителем, на всех последующих - простые конические стальные трубы с сетчатым искроуловителем.

Вместо пробковых кранов, применяемых на паровозах типа 159, для продувки котла поставлены спускные краны с заслонками, имеющими выходное отверстие диаметром 45 мм.

Паровоз ПТ-4

Паровая машина имеет основные размеры, аналогичные размерам паровой машины паровоза типа 159. поршень состоит из диска и штока, изготовленных штамповкой из одного куска стали марки Ст.5. Все дышловые подшипники выполнены в виде плавающих втулок. Дышловые подшипники предусмотрено смазывать консистентной мазью типа солидол или твердой мазью.

Паровоз для электроосвещения оборудован турбогенератором мощность 0,5 квт, напряжением 24 в.

Рама внутренняя, листовая, сварная, состоит из двух продольных листов толщиною 14 мм. Листы рамы соединены впереди буферным брусом, а сзади - стяжным ящиком, на котором смонтировано жесткое радиально-буферное сцепление, состоящее из буферной подушки с внешней поверхностью, описанной по цилиндру, и из центральной упряжной тяги.

Аналогичный буфер имеется на раме тендера, но между буферной подушкой и стяжным ящиком помещен клин, которым можно регулировать положение буферной подушки. Ударно-упряжной прибор паровоза и тендера однобуферной конструкции, аналогичной приборам паровоза 159.

Буксовые челюсти сварные, в рабочих частях имеют накладки из стали марки Ст.2, прикрепленные пятью коническими болтами. Поверхности накладки, обращенные к буксе, цементированы, закалены и отшлифованы. буксовые клинья изготовлены из стали марки Ст.2 с поверхностной цементацией, закалкой и последующей шлифовкой, а буксовые наличники - из бронзы марки Бр.ОС-5-25. Наличники крепятся к корпусу буксы шестью винтами с потайными головками.

Буксовые подшипники изготовляются из бронзы Бр.ОС-5-25 с заливкой баббитом и запрессовываются в корпус буксы давлением 7-12 т. С наружного торца подшипник имеет буртик с развитой торцевой поверхностью, которая воспринимает боковые удары колесной пары.

Колесные пары по своему устройству несколько отличаются от колесных пар паровоза типа 159. Ось колесной пары не имеет буртиков, осевой разбег ограничивается торцевой поверхностью ступицы колесного центра, которая при боковом смещении упирается в буртик буксового подшипника. Колесный центр дисковый, имеет уширенный обод для более надежной посадки бандажа, который надевается на колесный центр в горячем виде и удерживается только за счет силы трения.

Песочница расположена рядом с сухопарником и закрыта одним общим кожухом. Песочные трубы подведены под колеса второй колесной пары спереди и третьей колесной пары сзади.

Паровоз оборудован прямодействующим паровым тормозом с приводом на все оси, а тендер - ручным тормозом, также действующим на все оси. Тендер оборудован буксами с роликовыми подшипниками.

Для наполнения тендера водой из временных водоемов паровоз снабжается эжектором типа "Кертинг" Nо 5 с комплектом рукавов.

Паровоз серии ВП-1 имеет некоторые особенности по сравнению с паровозом ПТ-4.

Котел паровоза полностью сварной, клепаных швов нет. Цилиндрическая часть его сварена из двух барабанов, а не из одного, как у паровоза ПТ-4. Внесены некоторые изменения в конструкцию и расположение арматуры и других приборов котла. Все паровозы снабжены паровой трубой с турбинным искроуловителем, серийно выпускаемыми промышленностью для паровозов широкой колеи прессмасленкой и турбогенератором мощностью 1 квт, напряжением 50 в.

Изменена форма и расположение песочницы, которая отнесена ближе к будке машиниста и закрыта отдельным кожухом. Песок подается под колеса только третьей колесной парой с обеих сторон.

В конструкции паровой машины и экипажной части существенных изменений нет. Применена разъемная конструкция поршня со штоком, вследствие чего несколько изменена и конструкция передней цилиндровой крышки. Несколько изменено крепление накладок буксовых челюстей.

Паровоз серии ВП-2 с 1948 по 1951 год выпускался Воткинским заводом. Топка парового котла паровоза этого типа конструктивно отличается от топки парового котла паровоза серии ВП-1.

Потолок огневой коробки волнистый, изготовлен штамповкой из листа толщиной 20 мм, следовательно, без анкерных болтов. Стенки топки укреплены только жесткими связями, подвижных связей нет, причем число жестких связей уменьшено до 207. Толщина листов задней и боковых стенок топки увеличена до 11 мм, а огневой решетки - до 14 мм. Топка с волнистым потолком, снабжена двумя легкоплавкими пробками.

В остальном паровоз серии ВП-2 аналогичен по конструкции паровозу серии ВП-1 и ПТ-4.

Паровоз серии ВП-3 по специальному заказу был изготовлен Воткинским заводом в количестве 11 штук. В отличие от паровозов серии ВП-2 они имели ширину колеи 610 мм, вместо 750 мм, и коническую трубу.

Паровоз серии ВП-4. Начиная с 1955 года Воткинский завод возобновил выпуск паровозов под серией ВП-4. Отличительные особенности паровозов этой серии по сравнению с серией ВП-2 следующие.

Увеличено число жестких связей крепления стенок топки до 232, кроме того, в двух передних рядах ставится 24 подвижных связи, аналогично конструкции паровоза серии ВП-1.

Вместо турбинного искроуловителя введен объединенный искрогаситель-паросушитель конструкции ЦНИИ МПС (на рис. паровоз показан с зимней трубой).

Паровоз ВП-4

Дышловые подшипники ставятся разъемными, аналогично паровозам серии К^ч-4.

Паровозы оборудованы тормозами "Компаунд".

Насосы, выпускаемые Воткинским заводом для этих паровозов, имеют следующие характеристики:

Паровоз серии К^ч-4 по сравнению с паровозом серии ПТ-4 имеет некоторые конструктивные изменения в ряде узлов и деталей.

Пароразборная колонка, коллектор пароперегревателя, и параллельная рама паровоза литые, из стали, а не сварные, как у паровозов ПТ-4 и ВП-1. В потолке огневой коробки поставлены две предохранительные пробки, а не одна, как у паровозов ПТ-4 и ВП-1. Начиная с паровоза No 57 три верхние дымогарные трубы не ставятся, поэтому площадь нагрева уменьшена на 1,06 м².

Конструкция поршня такая же, как у паровоза ВП-1.

Плавающие втулки заменены на разъемные дышловые подшипники из двух половинок, начиная с паровоза No 201 - у поршневых и начиная с паровоза No 301 - у центровых и сцепных дышел.

На тендерах вместо букс с роликовыми подшипниками ставятся буксы со скользящими подшипниками и польстером для смазки шейки.

Все паровозы выпускаются с конической дымовой трубой.

Паровозы серии К^п-4 аналогичны по конструкции К^ч-4, с учетом изменений, проведенных заводами Шкода. Паровозы снабжены дымовой трубой с турбинным искроуловителем.

Паровозы серии К^в-4 имеют небольшие конструктивные изменения в отличие от паровозов серии К^ч-4, вызванные исключительно технологическими соображениями. Дышловые подшипники на первых 36 паровозах имели плавающие втулки, а начиная с паровоза No 37 заменены на клиновые с заливкой бронзовых половинок баббитом. Конструкция самих подшипников и рамок в дышлах отлична от таковых у паровозов К^ч-4.

Первые 36 паровозов выпущены со стальной конической трубой, паровозы с 37 по 84 номера - с дымовой трубой, имеющей турбинный искроуловитель, а начиная с номера 85 - с чугунной конической дымовой трубой.

Число дымогарных труб и поверхность нагрева сохранены, как у паровозов ПТ-4 и ВП-4.

Паровоз серии ОП-2 является самым легким, из применяемых на узкоколейных железных дорогах СССР. Он предназначен для работы на усах для подачи порожних и груженых лесом платформ от главной магистрали УЖД до верхнего склада и обратно, а также для работы на маневрах.

Котел паровоза цельносварной, по своей конструкции мало отличается от котлов, описанных выше.

Паровоз ОП-2

Потолок огневой коробки плоский, имеет уклон в сторону лобового листа 2њ20', в передней части потолка, на расстоянии 150 мм от огневой решетки, установлена одна легкоплавкая пробка. Боковые стенки и потолок топки укреплены только жесткими сварными связями и анкерными болтами, подвижных связей и анкерных болтов нет. Цилиндрическая часть котла выполнена из одного барабана длиною 1593,5 мм. Крышка сухопарника из плиты толщиной 25 мм приварена к корпусу сухопарника электросваркой, тем самым исключена возможность проникновения в котел с целью ремонта и осмотра.

Для устранения указанного недостатка при капитальном ремонте паровозов на Онежском заводе конструкция крышки изменена, как показано на стр.160.

Сухопарник ОП: слева - до изменения; справа - после изменения

Клапанный регулятор в отличие от других типов паровозов установлен не в сухопарнике, а возле (спереди) сухопарника.

Паровоз имеет конусную дымовую трубу, нижняя часть которой (седалище) отлита из чугуна, а верхняя - изготовлена из листовой стали.

Дымовытяжной аппарат имеет конус с постоянной насадкой диаметром 50 мм. Котел для питания водой снабжен двумя инжекторами системы Штрубе, производительностью по 25-30 л/мин. Для продувки котел оборудован спускным краном с заслонкой, выходное отверстие крана диаметром 30 мм.

Паровая машина паровоза ОП-2 отличается от описанных выше размерами и наличием раздвижных золотников системы Трофимова. Диаметр золотников на первых 40 паровозах выполнялся равным 120 мм, а на всех последующих - 100 мм. Дышловые подшипники изготовлены из бронзы и залиты баббитом, причем подшипники ведущего дышла разъемные из двух половинок, а подшипники сцепных дышел неподвижные, втулочные.

Рама паровоза внутренняя, листовая, сварная, толщина продольных полотнищ 10 мм.

Стяжной ящик имеет шкворень для стяжки и буферную подушку, другая буферная подушка заложена в коробку, прикрепленную к раме тендера, и снабжена устройством для регулирования давления пружины подушки. Таким образом, обеспечена хорошая относительная подвижность паровоза и тендера в кривых. Ударно-упряжной прибор аналогичен приборам паровозов, описанных выше. Оси колесных пар выполнены с буртами, как у паровоза типа 159.

Паровоз оборудован паровым и ручным тормозами, действующими на 1-ю, 2-ю и 4-ю оси, тендер снабжен ручным тормозом, действующим на все оси.

Песочница расположена между сухопарником и будкой машиниста и закрыта отдельным кожухом. Песок подается под колеса второй колесной пары спереди и четвертой сзади. Тендер оборудован буксами с подшипниками скольжения, вкладыши букс выполнены из бронзы и залиты баббитом марки Б-10.

Паровоз серии ГР. Котел паровоза с комбинированным соединением швов. Цилиндрическая часть котла соединена с кожухом топки и корпусом сухопарника двухрядным заклепочным швом, а кожух топки с огневой коробкой (по топочной раме) и передняя решетка с цилиндрической частью котла соединены однорядным заклепочным швом. Все остальные соединения сделаны электросваркой.

Паровоз ГР

Потолок огневой коробки горизонтальный, плоский. На нем установлены две легкоплавкие пробки. Боковые стенки и потолок топки укреплены только жесткими сварными связями и анкерными болтами, подвижных связей и анкерных болтов нет.

Для укрепления нижней части огневой решетки установлено 9 лапчатых связей. Цилиндрическая часть котла представляет собой один барабан длиной 2617 мм. Дымовытяжной аппарат имеет конус с постоянным сечением диаметром 94 мм. Паровоз имеет чугунную конусную дымовую трубу.

Для питания котла водою он снабжен двумя инжекторами системы Штрубе производительностью по 40-60 литров в минуту. Для продувки котел оборудован продувочным краном "Гестра", с выходным отверстием диаметром 30 мм.

Отличительные особенности паровой машины, кроме ее размеров, следующие: наличие полураздвижных золотников системы Мюллера; пустотелый поршень с контрштоком, изготовленный из чугуна; ведущее дышло передает движение на четвертую колесную пару, а не на третью, как у других паровозов; дышловые подшипники конструктивно сходны с подшипниками у паровоза ОП-2.

Рама паровоза внутренняя, листовая, клепаная, толщина продольных листов 30 мм. Ударно-упряжной прибор и соединение паровоза с тендером конструктивно аналогичны таковым у паровоза ОП-2. Оси колесных пар с буртами, как у паровоза типа 159.

Паровоз оборудован паровым и ручным тормозами, действующими на первую и четвертую оси, тендер снабжен ручным тормозом, действующим на все оси.

Паровоз имеет две песочницы, расположенные по обе стороны от сухопарника и закрытые каждая отдельным кожухом. Песок подается под колеса первой и четвертой осей с обеих сторон. Тендер оборудован буксами с подшипниками скольжения, вкладыши букс сделаны из бронзы и залиты баббитом марки Б-10.

Паровоз серии ВТ-1 представляет собой модернизированный паровоз типа 157, выпускавшегося Коломенским и Сормовским заводами в период 1928-1937 годов. Паровоз ВТ-1 имеет следующую техническую характеристику:

Паровоз оборудован автоматическим, а тендер - ручным и автоматическим тормозами. Буксы паровоза снабжены самоустанавливающимися клиньями.

Паровая машина имеет поршень с секционными кольцами, сальники уплотнены чугунными уплотнительными кольцами. Парораспределение осуществлено раздвижными золотниками системы Трофимова.

Узкоколейные локомотивы

Технические характеристики паровозов
159, ПТ-4, ВП-4, ОП-2, ГР

Узкоколейные тепловозы (мотовозы)
МУЗГ-4 и МУЗ-4, МУЗ-4-Д, ДМ-54, ТУ^э-4 (МД^э-4), ТУ-2

Узкоколейные электровозы
П-КО-1, ЭЛ-1, ЭЛ-2

на главную