21
UNIVERZITET U ISTOČNOM SARAJEVU SAOBRAĆAJNI FAKULTET DOBOJ SEMINARSKI RAD Predmet: Željeznička vozila Tema: Tehničke i eksploatacione karakteristike dizel-električne lokomotive 661

Zeljeznicka Vozila- Karakteristike Lokomotive 661

Embed Size (px)

DESCRIPTION

Zeljeznicka Vozila- Karakteristike Lokomotive 661

Citation preview

Page 1: Zeljeznicka Vozila- Karakteristike Lokomotive 661

UNIVERZITET U ISTOČNOM SARAJEVU SAOBRAĆAJNI FAKULTET DOBOJ

SEMINARSKI RADPredmet: Željeznička vozila

Tema: Tehničke i eksploatacione karakteristike dizel-električne lokomotive 661

Profesor: Student:dr Marko Vasiljević, dipl. inž. saobr. Mujkanović Irnes 373/12Asistent:Vladimir Malčić,dipl. inž. saobr.

Doboj, 2014.

Page 2: Zeljeznicka Vozila- Karakteristike Lokomotive 661

Željeznička vozila

Sadržaj

Uvod.........................................................................................................................................3.1.Tehničke karakteristike..........................................................................................................4.

1.1. Tehnički podaci lokomotive serije 661.........................................................................5.

2.Princip rada dizel-električne lokomotive...............................................................................6.3.Motor dizel-električne lokomotive........................................................................................7. 3.1.Opšti opis......................................................................................................................7. 3.2.Kućica motora..............................................................................................................8. 3.3.Cilindarska košuljica....................................................................................................9. 3.4.Glava cilindra...............................................................................................................9. 3.5.Klip...............................................................................................................................9. 3.6.Osovinica klipa.............................................................................................................9.4.Sistem za podmazivanje......................................................................................................10. 4.1.Dijelovi sistema za podmazivanje..............................................................................10.5.Sistem za hlađenje motora...................................................................................................11. 5.1.Postupak hlađenja motora..........................................................................................11. 5.2Cirkulacioni sistem hlađenja motora..........................................................................11.6.Sistem za dovod vazduha....................................................................................................12.7.Sistem za dovod goriva........................................................................................................12. 7.1.Proces dovoda goriva.................................................................................................12. 7.2.Osnovni dijelovi za dovod goriva...............................................................................13.Zaključak................................................................................................................................14.Literatura................................................................................................................................15.

2

Page 3: Zeljeznicka Vozila- Karakteristike Lokomotive 661

Željeznička vozila

Uvod

U ovom seminarskom radu govorit ću o tehničkim i eksploatacionim karakteristikama dizel-električne lokomotive serije 661.

Dizel-električne lokomotive serije 661 tipa Co-Co, popularno nazvane Kenedi su proizvod američke fabrike GM-EMD (model G16) u periodu od 1960. do 1972.god i najbrojnije su na našim prostorima. Namijenjene su za vuču svih vrsta putničkih i teretnih vozova na svim kategorijama pruga.Lokomotive serije 661 su imale epitet najslavnije dizel lokomotive JŽ.U pogledu izvora mehaničkog rada za pogon ova lokomotiva je dizel-lokomotiva, a u pogledu prenosa snage je električna. Otuda se naziva dizel-električnom lokomotivom. To se vidi i iz njene oznake serije pri čemu cifre označavaju :

- prva šestica – da je u pitanju dizel-lokomotiva sa električnim prenosnikom;- druga šestica – da je to lokomotiva sa šest pogonskih osovina; - jedinica kao treća cifra – da je to lokomotiva prva iz serije navedenog konstruktivnog

tipa sa istim tehničkim karakteristikama.

3

Page 4: Zeljeznicka Vozila- Karakteristike Lokomotive 661

Željeznička vozila

1. Tehničke karakteristike

Lokomotiva se sastoji iz kabine za mašinovođu, sklopa obrtnog postolja,mjesta za motor. Karakteristika joj je da ima dva obrtna postolja sa po tri pogonske osovine. Svaku osovinu pogoni poseban elektromotor preko para zupčanika. [1]Svrha dizel-motora je da pokreće glavni električni generator i vazdušni kompresor, kao i pomoćne uređaje, da bi se proizvela električna energija i komprimirani vazduh. Električna energija proizvedena pomoću glavnog električnog generatora prenosi se preko kablova i odgovarajućih razvodnih sklopki do vučnih motora. [2]

Slika 1 : Dizel-električna lokomotiva serije 661Izvor: „Priručnik za rukovanje dizel-električnom lokomotivom serije 661“, Tomislav Kožulj, Beograd 1982.

Dizel električna lokomotiva vrlo je složen pogonski sistem, koji mora pored osnovnog sistema za pogon sadržavati i pomoćne sisteme, koji su neophodni za rad same lokomotive, ali i za vožnju voza. [3]Svi ti sistemi ( gorivo, ulje, voda, stlačeni zrak, el. struja ) moraju biti sinkronizirani u radu, zbog čega upravljačke, regulacijske i kontrolne funkcije imaju važnu ulogu u funkcionalnosti cijele lokomotive. [3]Tri vučna motora postavljena su u svako obrtno postolje. Vučni motori su povezani preko zupčanika za osovine po sistemu jedan motor za jednu osovinu, čime se postiže okretanje osovina i točkova lokomotive. Električna energija se proizvodi i koristi samo po potrebi. Kada snaga nije potrebna za pogon točkova, dizel-motor radi na praznom hodu, a broj obrtaja i snaga dizel-motora su uvijek pod komandom mašinovođe. Maksimalna pogonska snaga lokomotive 661 iznosi 1435 kW,a nominalna 1325 kW.Svaka lokomotiva sadrži: sistem za podmazivanje, sistem za hlađenje motora, sistem za dovod vazduha, sistem za dovod goriva. [2]

4

Page 5: Zeljeznicka Vozila- Karakteristike Lokomotive 661

Željeznička vozila

1.1. Tehnički podaci lokomotive serije 661

Tehnički podaci : [2]Proizvođač – General Motors COMaksimalna snaga za vuču – 1342 kW (1800 KS)Maksimalna snaga dizel motora – 1454 kW (1950 KS)Maksimalna snaga dizel-motora na probnom stolu – 1640 kW (2200 KS)Minimalna trajna brzina – 17,4 km/hMaksimalna brzina – 124 km/hBroj cilindara – 16Tip motora - "V" , 45º između osa cilindraPrečnik cilindra - 216 mmHod klipa – 254 mmStepen kompresije – 16:1Maksimalni broj obrtaja – 835 o/minBroj obrtaja pri praznom hodu – 275 o/minBroj obrtaja dizel-motora neophodan za pokretanje – 75-100 o/min

Kapacitet Pri 275 o/min – 2.18 m3/minPri 835 o/min – 6,65 m3/minGlavni generator za jednosmjernu struju, model – D 22 i D 32 L(D 22 L kod 661-000 i 100, D 32 kod 661-200,300,400)Snaga generatora D 22 L – 1275 kWNominalni napon – 600 VTrajna maksimalna struja – 2400 V

Približne težineLokomotiva u službi (potpuno namirena)661-000 – 108,71 t661-100 – 112,71 t661-200 – 113,71 t661-300 – 111,71 t661-400 – 107,91 tOsovinski pritisak lokomotiva661-000 – 18,7 t/os661-100 – 18,6 t/os661-200 – 18,8 t/os661-300 – 18,5 t/os661-400 – 17,9 t/os

5

Page 6: Zeljeznicka Vozila- Karakteristike Lokomotive 661

Željeznička vozila

2. Princip rada dizel-električne lokomotive

Pumpu za gorivo pogoni jedan elektromotor koji koristi električnu struju iz akumulatorske baterije. Ova pumpa prenosi gorivo iz rezervoara smještenog ispod lokomotive, kroz filter do brizgaljki na glavama cilindera dizel-motora.Dizel-motor se pokreće (startuje) pomoću direktno spojenog glavnog generatora, koji se privremeno koristi kao motor pokretač. Akumulatorška baterija daje električnu struju za pokretanje glavnog generatora, te će on pokrenuti i dizel-motor koji će proraditi. Kada dizel-motor radi on daje mahaničku snagu, preko vratila i spojki, za direktan pogon dva električna generatora (glavni i pomoćni), kompresora za vazduh, glavnog ventilatora i dva ventilatora za hlađenje vučnih motora.Glavni generator snabdijeva vučne elektromotore lokomotive strujom visokog napona, čime se postiže vučna sila lokomotive. Pomoćni generator puni akumulatorske baterije i daje struju niskog napona za komandne uređaje i električno osvetljenje. Pomoću komandi u upravljačnici uspostavljaju se strujna kola niskog napona za aktiviranje raznih kontaktora, prekidača i releja u odjeljku električne komande, kao i regulatora dizel-motora.Šest vučnih elektromotora nalaze se ispod lokomotive i svaki je direktno povezan zupčaničkim prijenosom sa pogonskim osovinama.Ovi električni motori su smješteni u. dva obrtna postolja, koja prenose i raspodjeljuju težinu lokomotive na pogonske točkove.Ručica za režim rada dizel-motora omogućuje električno aktiviranje regulatora montiranog na motoru, koji kontroliše broj obrtaja i snagu motora. Preko glavnog generatora mehanička snaga motora pretvara se u električnu koja se tada predaje vučnim elektro-motorima preko strujnih kola uspostavljenih pomoću raznih uključnih mehanizama (releja i kontaktora) u odjeljku električne komande.Regulator opterećenja upotrijebljen je da zaštiti dizel-motor od preopterećenja ili nedovoljnog opterećenja i time omogući ujednačenu snagu u svakom položaju ručice za režim rada motora.Kompresor sabija vazduh pod pritiskom u rezervoare, koji se tada koristi prvenstveno za vazdušne kočnice, kojima rukuje mašinovođa preko pogonskog mehanizma u upravljačnici.Izuzev ručnog okretanja komandi u upravljačnici, rukovanje lokomotivom potpuno je automatsko. Razne naprave za uzbunu i sigurnost upozoriće mašinovođu ako dođe do ma kakve poteškoće. [2]

6

Page 7: Zeljeznicka Vozila- Karakteristike Lokomotive 661

Željeznička vozila

3. Motor dizel-lokomotive 661

Motor je vezan uz obrtno postolje po sistemu tramvajskog vješanja. To znači da je za obrtno postolje vezan elastično "na nos" – preko ispusta na istom kućištu i ramu obrtnog postolja – a za osovinu preko dva klizna ležišta. [1]

Slika 2: Prikaz motoraIzvor: "Dizel-vučna vozila", Danilo Paunović, Beograd 1982.

Motor se sastoji iz: kućice motora, cilindarske košuljice, glave cilindra, klipa, osovinice klipa, klipnjače.

3.1. Opšti opis

Na lokomotivi je ugrađen 16-cilindrični "V" dizel-motor sa uglom između ose cilindra od 45º. Motori na ovim lokomotivama imaju oznaku 567 C i 567 D, što znači da je motor sa cilindrima čija je zapremina 567 kubnih cola a predstavlja treću (C) odnosno četvrtu (D) modifikaciju. Po taktnosti je dvotaktni sa jednosmijernim ispiranjem.

7

Page 8: Zeljeznicka Vozila- Karakteristike Lokomotive 661

Željeznička vozila

Slika 3:Prikaz motora na lokomotiviIzvor: www.sis-nis.com

Kod motora 567 C odnosno 567 D struje svježeg vazduha i produkata sagorijevanja imaju isti smijer kretanja. Ovo je ostvareno primjenom kombinovanog ventilsko-kanalskog razvoda, pri čemu su ventili (četiri) kod GMT i služe za ispuštanje produkata sagorijevanja, a kanali kod DMT služe da kroz njih ulazi svjež vazduh. Za ispravan rad motora važno je održavanjem motora obezbijediti tačan trenutak otvaranja izduvnih ventila, čistoću ulaznih kanala i ne smanjen pritisak svježeg vazduha,da bi mogao pred sobom potiskivati produkte sagorijevanja.[1]

3.2. Kućica motora

Kućica motora služi da se uz nju pričvrste svi ostali dijelovi motora u jednu konstruktivnu cjelinu. Izrađena je od čeličnih ploča, koje su međusobno zavarene tako da čine jedan krut, skelet motora. [1]

Sastoji se od dvije čeone ploče koje povezuju po dvije paralelne uzdužne ploče na svakoj strani vertikalne ose motora , donju, međuploču i gornju vodoravnu ploču sa kojima formira kutijasti skelet motorske kućice. Između gornje ploče i međuploče je prostor za skupljanje vode za hlađenje motora (vodeni prostor) dok je između podužnih i lučno savijenih bočnih ploča tzv. vazdušna komora.Gornji dio motorske kućice pričvršćuje se, sa po 20 zavrtnjeva sa svake strane, za sabirni sud za ulje tzv. donju motorsku kućicu – karter. Donje motorsko kućište je izrađeno od čeličnih ploča, međusobno zavarenih. Sastoji se od dvije bočne ploče i dvije koje su međusobno povezane sa dvije čeone ploče i sedam poprečnih ukrućenja. Pored toga što zatvara motor odozdo služi i kao rezervoar ulja. Ulje koje se sliva nakon rada sa mehanizma cilindarske glave vraća se u donju motorsku kućicu preko slivnika ulja. [1]

3.3. Cilindarska košuljica8

Page 9: Zeljeznicka Vozila- Karakteristike Lokomotive 661

Željeznička vozila

Izrađena je u vidu cilindra od livenog gvožđa, u kombinaciji sa limom tako da ima duple zidove. Prečnik joj je visini GMT veći nego u visini DMT, pošto u GMT vlada veća temperatura pri kojoj se klip više širi, te mu treba obezbijediti prostor za kretanje. Na spoljašnjem zidu, sa strane koja se pri ugradnji okreće boku motora, nalazi se otvor za dovod vode za hlađenje. Ta voda cirkuliše između spoljašnjeg i unutrašnjeg zida cilindarske košuljice, krećući se prinudno ka glavi cilindra.[1]

3.4. Glava cilindra

Izrađena je od livenog gvožđa a slična je obliku jednog valjka sa nepravilnim šupljinama. Služi da bi zatvorila cilindarsku košuljicu sa gornje strane,uz koju se pričvršćuje sa osam zavrtnjeva, čije se navrtke pritežu obrtnim momentom od 280 Nm. Pošto se cijeli sklop ugradi na svoje mjesto, pričvršćuje se uz motorsku kućicu pomoću zavrtnjeva sa metalnim blokovima.[1]

3.5. Klip

Izrađen je od legiranog livenog gvožđa fosfatiran je radi lakšeg podmazivanja. Konstrukcija mu omogućava obrtanje oko uzdužne ose. Sastoji se od više dijelova. Nosač klipa vezan je preko osovinice pomoću dva zavrtnja za klipnjaču.[1]

3.6. Osovinica klipa

Osovinica je izgrađena od legiranog čelika i površinski je kalema. Šuplja je kako bi se smanjila veličina inercijalnih sila. Dva zavrtnja, kojima se osovinica vezuje za klipnjaču, pritežu se obrtnim momentom od 623 Nm i osiguravaju žicom.[1]

4. Sistem za podmazivanje

9

Page 10: Zeljeznicka Vozila- Karakteristike Lokomotive 661

Željeznička vozila

Kao sredstvo za podmazivanje upotrebljava se domaće ulje DL, koje se u okviru sistema za podmazivanje nalazi u sabirnom sudu – karteru . On sadrži 736 litara kada je normalno napunjen. Nivo ulja se kontroliše kontrolnikom ulja, postavljenim na sredini lijeve strane motora,na kojem je dvjema crticama označen najmanji i najveći nivo ulja.Iz kartera ulje dospijeva preko jedne cijevi u aluminijumsko kućište mrežastih prečistača usisivano pod dejstvom jedne zupčaste pumpe koja potiskuje ulje za hlađenje.U komori , bližoj sredini motora , smješten je prečistač od žičane mreže. Preko njega se vrši prvo prečišćavanje ulja na putu od kartera do prve pumpe.Pumpa se sastoji od dva para kosih zupčanika smještenih u jednom kućištu. Hladnjaci su smješteni u donjem dijelu rezervoara za vodu pa u njima dolazi do predaje toplote sa zagrijanog ulja na rashladnu vodu. Iz hladnjaka ulje ulazi u cilindrično kućište tekstilnih prečistača.Ulje za hlađenje klipova iz zupčaste pumpe ulazi u dvije kolektorske cijevi za ulje, koje su pričvršćene uz donju vodoravnu ploču motorske kućice pored oba niza cilindara.Prolazeći između nosača i tijela klipa, ulje vrši hlađenje, a potom se kroz otvore na nosaču sliva u karter. Na ovaj način dolazi do prskanja i slivanja ulja po košuljici cilindra.[1]

4.1. Dijelovi sistema za podmazivanje

Slika 4: Sistem za podmazivanjeIzvor: "Dizel-vučna vozila", Danilo Paunović, Beograd 1982.

1. Karter za ulje; 9a i 9b. Dvojna uljna pumpa;2. Grubi prečistač; 10. Sigurnosni ventil;3. Pumpa za ulje; 11. Slivnik ulja u motor;4. Hladnjak ulja; 12. Vod za podmazivanje motora;5. Mičijana prečistač; 13. Vod za hlađenje klipova;6. Fini sitasti prečistač; 14. Regulator broja obrtaja;7. Sigurnosni ventil; 15. Uređaj za depresiju;8. Kontrolno staklo; 16. Regulator opterećenja;17. manometar; 18. Pumpa za vodu.

5. Sistem za hlađenje motora

10

Page 11: Zeljeznicka Vozila- Karakteristike Lokomotive 661

Željeznička vozila

Da bi se održala približno najpovoljnija radna temperatura pri kojoj ne bi došlo do pregrijavanja i brzog oštećenja dijelova motora,a da se ipak pri tome ne izazovu veliki gubici toplote,na ovoj lokomotivi je primijenjen cirkulacioni sistem hlađenja motora. Voda,koja se u tu svrhu upotrijebljava, ne smije imati više od jednog stepena. [1]

5.1. Postupak hlađenja motora

Voda se naliva u jedan rezervoar koji sadrži 795 litara. U dnu rezervoara smješteni su hladnjaci za ulje preko kojih se voda sliva ka pumpama. Nalivanje se vrši gravitaciono odozgo ili preko dva standardna priključka za prinudno punjenje odozdo. Kontrola nivoa se vrši se preko jednog kontrolnika nivoa i dvije skale iscrtane na rezervoaru. Gornja skala važi kada motor ne radi, a donja kada motor radi, pošto se za vrijeme rada motora znatan dio vode prinudno potiskuje u cjevovode i hladnjake, čiji je položaj iznad rezervoara. Najpogodnija radna temperatura vode za hlađenje motora je između 71ºC i 82ºC . [1]

5.2. Cirkulacioni sistem hlađenja motora

Slika 5Izvor: "Dizel-vučna vozila", Danilo Paunović, Beograd 1982.

1. Rezervoar za gorivo 15. temperaturni kontrolni prekidač2. Hladnjaci 16. Ventil za ispuštanje vode3. Pumpa za vodu 17. ventilator4. Dovodna cijev do košuljice 18. Prenosni mehanizam5. Glavni ventil 19. Hladnjaci za ulje6. Grijač goriva 20. termometar7. Isključna slavina 21. Dovodna cijev za košuljicu8. Kompresor 22. Cilindarska glava9. Grijač kabine 10.Rezervoar za gorivo

11.Parni vod6. Sistem za dovod vazduha

11

Page 12: Zeljeznicka Vozila- Karakteristike Lokomotive 661

Željeznička vozila

Glavni dio ovog sistema predstavljaju roto-duvači. To su valjkasta tijela od legure aluminijuma, izrađena tako da na sebi imaju tri blago zavojna široka žlijeba. Po dva tijela nalaze se u posebnim kućištima od legure aluminijuma. Djeluju na istom principu kao zupčaste pumpe, tj.vazduh se prenosi od usisne ka potisnoj strani koji se pri okretanju duvača stvara između njihovog tijela i kućišta. Vazduh se povlači iz motornog prostora preko prečistača. Ti prečistači su mokrog tipa, pošto su smješteni u kadi sa uljem. Za rad ovih prečistača služi i prerađeno ulje iz motora. Njega uvijek mora biti u kadi do nivoa koji je označen crticom na kontrolnom staklu.[1]

7. Sistem za dovod goriva

Kao pogonsko gorivo na ovoj lokomotivi koristi se dizel-gorivo označeno kao D-2 po JUS-u, pod uslovom da u njemu nema više od 0.5 % sumpora, da mu je cetanski broj veći od 45 i da se tačka stinjavanja nalazi ispod -12ºC. Ovo gorivo je smješteno ispod lokomotive u rezervoaru, koji sadrži 3400 litara. Na tom rezervoaru sa svake strane ugrađena su po dva stakla za kontrolu nivoa. [1]

7.1. Proces dovoda goriva

Preko odvodne cijevi gorivo povlači jedna zupčasta pumpa. Na putu do pumpe gorivo prolazi kroz zagrijač u kome se zimi zagrijava vodom za hlađenje motora. Da bi se iz goriva spriječilo izdvajanje parafina, vrši se rekonstrukcija na rezervoaru ugradnjom predgrijača povezanog sa generatorom pare. Prije dolaska u pumpu, gorivo prolazi kroz jedan uložak – to je prvo prečišćavanje. Pumpa je izrađena u vidu dva zupčanika, od kojih veći ima unutrašnje nazubljenje, a manji spoljašnje. Veći zupčanik pokreće posebni elektromotor koji se napaja iz akulumatorskih baterija. Manji zupčanik se slobodno okreće oko osovine smještene u poklopcu pumpe. Na taj način gorivo iz rezervoara prolazi preko zagrijača i jednog tekstilnog prečistaća i dolazi u pumpu, gdje pumpa dalje raspšćuje gorivo. [1]

7.2. Osnovni dijelovi za dovod goriva

12

Page 13: Zeljeznicka Vozila- Karakteristike Lokomotive 661

Željeznička vozila

Slika 6Izvor: "Dizel-vučna vozila", Danilo Paunović, Beograd 1982.

Osnovni dijelovi za dovod goriva : [1]1. Rezervoar2. Grubi prečistač3. Pumpa za gorivo4. Fini prečistač5. Kućište bronzanog prečistača6. Ventil sigurnosti 3,5 bara7. Staklo za pokazivanje da je bronzani prečistač zapušen8. Staklo za pokazivanje povratnog goriva9. Odvodna cijev10. Predgrijač11. Odušna cijev12. Grlo za nalivanje13. Pokazno staklo za gorivo14. Čep za pranje rezervoara15. Kontrolna cijev za gorivo16. Ventil za zaustavljanje motora u slučaju požara17. Mičijana – prečistač 18. Sigurnosni ventil19. Povratni vod.

Zaključak

13

Page 14: Zeljeznicka Vozila- Karakteristike Lokomotive 661

Željeznička vozila

Iako im epitet kao najslavnije lokomotive na našim prostorima uzimaju električne lokomotive zbog njihove veće snage, dizel-električne lokomotive su još uvijek u upotrebi na našim prugama. Koriste se tamo gdje nema električne mreže za upotrebu električnih lokomotiva. Još uvijek su u punoj upotrebi,u odnosu na njihovu starosnu dob i vijek trajanja. Namijenjene su za vuču svih teretnih i putničkih vozova, na svim kategorijama pruga.

Literatura

14

Page 15: Zeljeznicka Vozila- Karakteristike Lokomotive 661

Željeznička vozila

[1] "Dizel-vučna vozila", Danilo Paunović, Beograd 1982.[2] "Priručnik za rukovanje dizel-električnom lokomotivom serije 661", Tomislav Kožulj, Beograd, 1982.[3] "Dizel električna lokomotiva", Borislav Topalović, Zagreb, 2004.

15