Тепловозы ТУ4

постройки Камбарского машиностроительного завода.

 

Год выпуска                1961 - 1972

Количество                              3150

Осевая формула                      2 - 2

Ширина колеи (мм)        750, 1067

 

Параллельно работам ЦНИИМЭ и Воткинского завода, при участии Демиховского машиностроителього завода разработку тепловоза для колеи 750 мм вели Гипролесмаш совместно с Камбарским машиностроительным заводом. Спроектированный ими к 1961 году тепловоз получил обозначение ТУ4 (без индексов). Основное отличие тепловоза ТУ4 от базовой модели ТУГМ-4 заключалось в восьмиточечной системе подвешивания, когда каждая тележка имеет четыре скользящие опоры. Тепловоз представлял собой локомотив капотного типа и предназначался для поездной и маневровой работы на магистральных и временных путях УЖД (лесозаготовки, торфоразработки, карьеры, заводские пути и т.д.) Он мог перемещать состав весом 250т. на подъем 10 ^о/_оо со скоростью 10 км/час.

 

Наименование характеристик                                   ТУ4

     Сцепной вес,кг........................................................17100

     Нагрузка от оси на рельсы, кг.................................4250

     Конструкционная скорость, км/ч..........................50

     Сила тяги при трогании с места, кгс.....................5400

     Длительная сила тяги, кгс.......................................4500

     Скорость длительного режима, км/ч......................7

     Тип двигателя............................................1Д6Н (У1Д6-250ТКС2)

     Номинальная мощность, л.с...................................250

     Диаметр колёс по кругу катания, мм.........................600

     База тепловоза, мм..................................................4400

     База тележки, мм......................................................1300

     Наименьший радиус проходимых кривых, м............40

     Габаритные размеры, мм:

           длина.....................................................................8400

           ширина..................................................................2650

           высота...................................................................3295

На тепловозе был установлен двигатель У1Д6–250ТК (серия 2), четырехтактный с воспламенением топлива от сжатия с мощностью 250 л.с. Данный двигатель является модификацией двигателя Д6 с увеличением мощности за счет применения турбонагнетателя в системе его питания воздухом. Крутящий момент от коленчатого вала двигателя передается через двухфланцевую втулочно-пальцевую муфту и повышающую пару редуктора на входной вал гидротрансформатора УГП-230, связанный с насосным колесом гидротрансформатора. Гидротрансформатор ГТК-2 комплексного типа, конструкции и изготовления Калужского машиностроительного завода, с постоянным заполнением рабочей жидкостью является эластичным связующим звеном между двигателем и двухступенчатой реверсивной коробкой передач, дающим одновременно повышение крутящего момента двигателя, при трогании тепловоза с места.

Насосное колесо гидротрансформатора через рабочую жидкость и направляющий аппарат, состоящий из двух колес установленных на валу турбинного колеса на механизмах свободного хода (автологах) передает крутящий момент на турбинное колесо. Вал турбинного колеса зубчатой муфтой соединен с первичным валом двухступенчатой коробки передач. Первичный вал коробки передач имеет две фрикционных муфты – муфту первой и муфту второй ступени. Крутящий момент от выходного вала коробки передач передается на осевые редукторы тележек карданами валами, взятыми от автомобиля МАЗ-525. Проходные продольные валы осевых редукторов внутри каждой тележки соединены карданными валами, взятыми от автомобиля МАЗ-200. Осевые редукторы двухступенчатые, имеют пару цилиндрических и пару конических шестерен. Большая коническая шестерня с модулем 12 напрессована на ось колесной пары.

Система охлаждения двигателя и рабочей жидкости гидротрансформатора состоит из водяного и маслянного радиаторов от трактора С-100 для охлаждения двигателя и трубчатого теплообменника, ширококолейного тепловоза ТГК с мощностью 150 л.с. : для охлаждения рабочей жидкости гидротрансформатора. Водяной радиатор и теплообменник включены последовательно и циркуляция воды происходит в следующем направлении: двигатель – водяной радиатор – теплообменник – двигатель. Для создания и поддержания оптимальных температур системы охлаждения в холодное время года, на тепловозе предусмотрена установка форсуночного подогревателя.

Экипажная часть тепловоза состоит из сварной главной рамы, опирающейся на две двухосные челюстные тележки с пружинными рессорами и буксами на роликовых подшипниках, схожие по конструкции с тележками тепловоза ТУ2МК. Главная рама опирается на раму тележки четырьмя скользунами и соединяется шкворнями. Шкворень и шкворневая пята в передаче вертикальных нагрузок не участвует, а передают только тяговые и тормозные усилия. Такая опора обеспечивает тепловозу мягкость и бесшумность хода, устойчивость тележки относительно рамы, а так же разгружает раму тележки т.к. вес, приходящийся на тележку распределяется на четыре резиновые опоры, разнесенные от центра. Колесные пары тележек и осевые редукторы взаимозаменяемые. Колесные пары оборудованы буксами на роликовых подшипниках с резиновыми торцевыми упорами осей. Рессорное подвешивание пружинное с гидравлическими амортизаторами от автомобиля "Москвич-407". Обе тележки тепловоза одинаковые по конструкции и являются взаимозаменяемыми.

Кузов тепловоза капотного типа со смещенной назад кабиной машиниста. Передний капот имеющий большую, чем задний длину, состоит из трех частей, соединенных болтами в один общий узел. Под ним , размещены: двигатель, гидропередача, топливный и масляный баки, компрессоры, система охлаждения. Доступ к ним производится через боковые дверки капота или через быстросъемные крышки. С 1965 г. топливный бак, размещенный в задней части выполнялся легкосъемным. Задний капот по форме такой же как и передний, но короче. В нем размещены аккумуляторные батареи и ящик для хранения инструмента и снаряжения к тепловозу.

Кабина машиниста цельнометаллическая, по форме напоминавшая кабину тепловозов ТУ2М и ТУ2МК, внутри обшита фанерой. Под обшивкой заложен теплоизоляционный материал. Кабина имеет две боковые двери и окна для обзора вперед, боковые и задние. В холодное время года обогревается специальными обогревателями, связанными с системой водяного охлаждения двигателя. У передней стенки кабины расположен стол управления с пультом и приборная панель. Стол управления имеет органы управления с обеих сторон стола, так что машинист может управлять тепловозом как с правой, так и с левой стороны кабины. Ближе к щитку приборов размещена рукоятка управления включением ступеней коробки передач. При вращении рукоятки вперед включалась первая ступень, а при вращении на себя – вторая. Управление тепловоза сводится в основном к вращению штурвала главного вала с которым связано переключение реверса, наполнение дизеля, а так же блокирующее устройство включения главного вала и реверса.

Тепловоз оборудован пневматическим и ручным тормозами с двухсторонним нажатием колодок. Для создания тормозного усилия применены тормозные камеры от автомобиля МАЗ-200. Для снабжения воздухом системы тормозов, песочниц, стеклоочистителей и звукового сигнала (тифона Усл..№ 110) на локомотиве установлен компрессор типа ВВ-07/8 Первомайского завода с производительностью 750 л/мин. Ручной привод тормоза действует только на колодки задней колесной пары, а далее на три остальные колесные пары, тормозное усилие передается через карданные валы и выходной вал коробки передач. Для увеличения сцепления колес с рельсами предусмотрены пневмопесочницы, подающие песок под все колеса с наружной стороны.

Для работы в ночное время тепловоз ТУ4 оборудовался 24-вольтовой электроосветительной аппаратурой. Источником являлись шесть 12-вольтовых аккумуляторных батарей, соединенных параллельно попарно, а пары последовательно. Батареи заряжаются от генератора, установленного на двигателе.

В 1961г. на полигоне Крестецкого ЛПХ были проведены сравнительные испытания двух однотипных тепловозов с гидропередачей: ТУГМ-4, построенного Воткинским заводом, и ТУ4. По результатам этих испытаний было принято решение о подготовке к серийному производству на Камбарском машиностроительном заводе тепловозов на базе тепловоза ТУ4. В 1962 г. этим заводом построено пять тепловозов ТУ4, а в 1963 г. еще 270 тепловозов опытно-промышленной партии. Тепловоз ТУ4–002 в 1962 г. прошел Государственные эксплуатационные испытания на путях Игринского ЛПХ, а за тем в 1964 г.- тягово-теплотехнические испытания совместно с ТУ4–275 улучшенной конструкции на экспериментальном кольце Шатурской УЖД.

После наладочных испытаний опытной партии, тепловоз ТУ4 строился Камбарским машиностроительным заводом с 1964 по 1972 г. и получил широкое распространение не только на лесовозных и торфовозных УЖД, но и в промышленности. Это был первый крупносерийный узкоколейный локомотив с гидропередачей. С началом массовых поставок локомотивов этой серии, число работающих на УЖД паровозов, а так же старотипных мотовозов стало быстро сокращаться.

В процессе постройки тепловозов этой серии в их конструкцию вносились изменения, менялся и их внешний вид. Наибольшие изменения внесены в 1965 г. после проведения в 1964 г. сравнительных испытаний на экспериментальном кольце в Шатуре тепловоза № 002 из первого выпуска и тепловоза № 275 новой улучшенной партии.

Что касается внешнего вида тепловозов разных годов постройки, то изменения коснулись в основном размещения сигнальных фонарей и кабины машиниста. Так, если сигнальные фонари у локомотивов первой партии располагались в верхней части капота и полностью отсутствовали прожектора, то позднее их перенесли на раму, а на крыше кабины стали устанавливать два прожектора в обе стороны по ходу движения. Начиная с 960-х номеров прожектор стали размещать в верхней части торца капота. С 1300-х номеров изменилась и конструкция боковых окон кабины машиниста. Вместо одного опускающегося вниз стекла их стали делать сдвоенными с открыванием одной створки в сторону.

Стоит также отметить, что при отсутствии централизованной ремонтной базы, на каждом предприятии УЖД при проведении капитального ремонта в конструкцию тепловозов ТУ4 могли вноситься просто неподдающиеся учету изменения и модернизации. Так, к примеру, на Шатурской УЖД для прохождения локомотива под путепроводом, имеющим маленькую высоту, у части тепловозов была уменьшена габаритная высота за счет кабины машиниста и выхлопной трубы.

Помимо этого, на базе агрегатов и узлов тепловоза ТУ4 Камбарским заводом были построены опытные роторные снегоочистители ЛД-27 и ДЛ3. Конструкция этих снегоочистителей послужила основой для разработки и серийного производства роторного снегоочистителя ТУ7Р.

Всего построено около 3150 шт тепловозов ТУ4.

Инструкция по эксплуатации ТУ-4