Устройство паровоза
Данная статья представляет собой глоссарий основных компонентов, используемых на стандартном паровозе.
Основные компоненты обычного паровоза (увеличить)
На данной схеме представлен паровоз типа 1-3-1, имеющий конструкцию, типичную ближе к концу паровой эры. Многие компоненты из представленных здесь не обязательно будут использоваться на всех паровозах, в том числе на сочленённых, компаундах или редукторных.
Перечень компонентов
Цифры в круглых скобках (например, 11) указывают на номера связанных терминов из данного списка, либо на схеме
_(2903000557).jpg)
- 1. Тендер — самостоятельный экипаж, постоянно соединённый с паровозом. Используется для хранения запасов воды и топлива (дрова, уголь, мазут), а также смазки, инструмента и инвентаря[1][2].
- 2. Будка машиниста — служит для размещения локомотивной бригады и для укрытия арматуры котла и приборов управления локомотивом[3].
- 3. Свисток — прибор, служащий для подачи звуковых сигналов; один из компонентов арматуры котла. Используется для предупреждения о приближении поезда, а также для подачи условных сигналов, которые определяются числом и продолжительностью нот. Преимущественно имеет паровой привод, но может применяться и воздушный. Паровоз на схеме имеет два свистка — большой и малой громкости; второй используется для подачи сигналов в черте городов[4][5].
- 4. Длинная тяга — соединяет переводной рычаг в будке (2) с парораспределительным механизмом (20)[6].
- 5. Предохранительный клапан — служит для защиты котла от взрыва, когда давление пара в нём превысит максимально допустимое[7][8].
- 6. Турбогенератор — электрический генератор, имеющий привод от небольшой паровой турбины. Служит для получения электроэнергии, в свою очередь используемой для питания наружного (включая прожектор и сигнальные огни) и внутреннего освещения локомотива, а также радиостанции и приборов безопасности[9][10].
- 7. Песочница — бункер для хранения запаса песка, применение которого позволяет повысить силу тяги, а также снизить вероятность боксования[11][11][12].
- 8. Тяга регулятора — служит для регулирования подачи пара из котла в паровую машину[13][14].
- 9. Сухопарник / паровой колпак — служит для сбора (аккумулирования) и дополнительного осушения насыщенного пара, который затем подаётся в пароперегреватель, а после в паровую машину[15]. Иногда в верхней части котла, помимо парового колпака, может стоять аналогичный по конструкции питательный колпак, который служит для очистки поступающей к котёл воды от примесей[16].
- 10. Паровоздушный насос — служит для получения сжатого воздуха, который в свою очередь используется для управления пневматическими тормозами (системы Вестингауза, Матросова и другие), а также работы отдельных приводов[17].
- 11. Дымовая коробка / дымовая камера — одна из трёх основных составных частей парового котла, служит для сбора множества потоков газов сгорания из цилиндрической части (29) в один большой, который затем выводится в дымовую трубу (33)[18]. Также в дымовой коробке размещаются устройства для создания в ней разрежения, что позволяет усилить приток свежего воздуха в топку (27)[19].
- Помимо этого, в дымовой коробке находятся паровпускные трубы (12), коллектор пароперегревателя, сифон, искрогасительные устройства и иногда водоподогреватель[20].
- 12. Паровпускные трубы — направляют пар из котла в паровую машину[21].
.jpg)
- 13. Фронтонный лист — предназначен для доступа внутрь дымовой коробки (11) и к расположенному в ней оборудованию при ремонте и очистке. Так как при работе паровоза внутри дымовой коробки должно создаваться разрежение, на мощных локомотивах фронтонный лист крепится к ней несколькими десятками болтов, поэтому для упрощения периодического осмотра коробки на фронтонном листе имеется небольшая по размерам дверца[19][20].
- 14. Поддерживающая тележка — служит для разгрузки задней части паровоза, тем самым снижая осевые нагрузки, а также за счёт возвращающих устройств позволяет локомотиву лучше вписываться в кривые[22][23].
- 15. Площадка вокруг котла — расположена на уровне пола будки и служит для возможности обхода котла во время движения, а также для упрощения его обслуживания[24][25].
- 16. Рама — основная часть экипажа[26]; является основанием, на котором размещены котёл, паровые цилиндры и части движущего и парораспределительного механизмов[27].
- 17. Тормозная колодка — основной рабочий компонент железнодорожного тормоза; создаёт тормозную силу за счёт прижатия к поверхности катания колёс[28][29].
- 18. Форсунка для подачи песка — подаёт песок из песочницы (7) на рельс непосредственно перед движущими колёсами, что позволяет повысить коэффициент сцепления последних с рельсами[29][30].
- 19. Сцепное дышло / спарник — соединяет (спаривает) между собой сцепные (движущие) колёсные пары[31][32].
- 20. Парораспределительный механизм — система тяг и рычагов, служащая для синхронизации движений золотников и поршней; позволяет менять направление движения, а также управлять отсечкой — наполнением цилиндров без использования регулятора[33][34].
- 21. Шатун / ведущее (поршневое) дышло — передаёт от поршня на ведущее колесо тяговый момент, который затем через сцепные дышла (19) распределяется на остальные сцепные колёса[35].
- 23. Поршень — один из основных компонентов тяговой паровой машины; преобразует внутреннюю энергию пара в возвратно-поступательное движение[33].
- 24. Цилиндр — один из основных компонентов тяговой паровой машины; на паровозах применён принцип двойного действия, когда пар попеременно поступает в переднюю и заднюю полость цилиндра[36][37].
- 26. Золотниковая коробка — полость, в которой расположен золотник; именно в золотниковую камеру непосредственно поступает пар из котла по паровпускным трубам (12), и лишь затем направляется в цилиндры[39].
- 27. Топка — одна из трёх основных составных частей парового котла; служит для преобразования химической энергии топлива в тепловую, которая в свою очередь используется для образования пара[40][41]. Топка на схеме также имеет камеру догорания, служащую для улучшения процесса работы[42].
- 28. Цилиндрическая часть — одна из трёх основных составных частей парового котла; здесь тепловая энергия газов из топки используется для нагрева воды и преобразования её в пар. Цилиндрическая часть состоит из нескольких десятков, а то и сотен, дымогарных и жаровых труб, которые используются для прохода горячих газов, а также увеличения площади нагрева, что увеличивает парообразование. Жаровые трубы имеют больший диаметр, чем дымогарные, так как в них дополнительно располагаются элементы пароперегревателя (30)[43].
- 29. Паровой котёл — одна из основных частей паровоза, его источник энергии. В классическом исполнении представляет собой горизонтальный сосуд с множеством труб (28), ограниченный с одной стороны топкой (27), а с другой — дымовой коробкой (11)[44][41].
- 30. Пароперегреватель — служит для преобразования насыщенного пара в перегретый и представляет собой множество небольших труб, расположенных внутри жаровых. Перегрев пара позволяет значительно снизить тепловые потери, что в свою очередь даёт существенное увеличение коэффициента полезного действия паровоза в целом[45][46].
- 31. Регуляторная труба — направляет пар из сухопарника в коллектор пароперегревателя[21]; регулятор (дроссельная заслонка) может устанавливаться либо в начале трубы (в сухопарнике, как на схеме), либо в её конце у коллектора[47].
- 32. Коллектор пароперегревателя — направляет поток насыщенного пара в элементы пароперегревателя, а исходящие потоки перегретого пара — в паровпускные трубы и далее в паровую машину; нередко конструкторы объединяют в одно целое коллектор пароперегревателя и регулятор[45][21][48].
- 33. Дымовая труба — служит для отвода продуктов сгорания в атмосферу; из-за ограничения по верхнему габариту часто утапливается внутрь дымовой коробки[19].
- 35. Соединительный рукав — соединяет тормозные магистрали паровоза и состава[50].
- 36. Водяной бак — основная часть тендера (1); служит для хранения запасов воды. Наибольшее распространение получила П-образная (подковообразная) в плане форма бака, так как позволяет расположить в центральной части угольный ящик[51][52].
- 37. Угольный ящик / угольный бункер — служит для хранения запаса топлива (уголь, реже торф или дрова) и имеет наклонные стенки, которые позволяют топливу собираться в одном месте; на мощных локомотивах используются механические углеподатчики, которые позволяют заменить ручной труд кочегара. На американских железных дорогах также некоторое распространение получил «толкатель угля» (англ. coal pusher), выполненный в виде скребка, подталкивающий уголь от задней стенки ближе к передней части[53][52][54].
- 38. Колосниковая решётка — элемент гарнитуры топки, служащий для поддержания слоя твёрдого топлива; благодаря решётчатой конструкции, обеспечивает приток свежего воздуха в топку и удаление из неё золы[55][56].
- 39. Зольник / поддувало — бункер, расположенный под колосниковой решёткой и служащий для сбора золы, шлака и мелких частиц несгоревшего топлива, а также для подвода воздуха (через специальные клапаны) к сжигаемому топливу[56].
- 40. Букса — служит для передачи тяговых и тормозных сил от колёсной пары (43) к раме (16) и для передачи на колёсную пару веса обрессоренных частей паровоза; для снижения сопротивления движению, в буксах расположены подшипники (качения или скольжения)[57].
- 41. Балансир — элемент рессорного подвешивания, служащий для распределения и выравнивания нагрузок между отдельными осями локомотива[58][59].
- 42. Рессора — основной элемент рессорного подвешивания, служащий для упругой связи между рамой (16) и буксами (40), а также для передачи веса паровоза на его ходовые части[60].
- 43. Движущие (сцепные) колёсные пары — через кривошипно-шатунный механизм преобразуют возвратно-поступательное движение от поршня во вращательное, которые в свою очередь в результате взаимодействия колёс с рельсами преобразуется в поступательное, создавая тем самым силу тяги. Ускорения от движущего механизма, передаваемые на колёса, уравновешиваются противоположными балансирами[32][61].
- 44. Стойка рессоры / упорка — служит для передачи вертикальных нагрузок от рессоры (42) на корпус буксы (40)[62].
- 45. Конусное устройство — соединено паровыпускной трубой с паровой машиной и служит для выброса мятого (отработанного) пара в дымовую трубу, тем самым усиливая в ней тягу газов сгорания, что в свою очередь усиливает приток воздуха в топку[63][64].
- 46. Бегунковая тележка — служит для разгрузки передней части паровоза, тем самым снижая осевые нагрузки, а также за счёт возвращающих устройств позволяет локомотиву лучше вписываться в кривые[22][23].
- 47. Метельник / путеочиститель — щит, выполненный из прутьев, листовой или литой стали, предназначенный для откидывания с пути препятствий, которые при попадании под колёса могут привести к сходу с рельс[65].
- 48. Автосцепка — служит для соединения локомотива с вагонами или другим локомотивом[66].
Примечания
Литература
- Дробинский В. А. Как устроен и работает паровоз. — М.: Трансжелдориздат, 1955. — 252 с. — 30 000 экз.
- Хмелевский А. В., Смушков П. И. Паровоз (устройство, работа и ремонт). — М.: Транспорт, 1973. — 416 с. — 25 000 экз.
- С. П. Сыромятников. Курс паровозов. Устройство и работа паровозов и техника их ремонта / Центральное управление учебными заведениями. — М.: Государственное транспортное железнодорожное издательство, 1937. — Т. 1. — 337 с.
- С. П. Сыромятников. Курс паровозов. Устройство и работа паровозов и техника их ремонта / Центральное управление учебными заведениями. — М.: Государственное транспортное железнодорожное издательство, 1937. — Т. 2. — 524 с.
- George Little Fowler. Locomotive dictionary : an illustrated vocabulary of terms which designate American railroad locomotives, their parts, attachments and details of construction with definitions and illustrations of typical British locomotive practice (англ.). — New York: Railroad Gazette, 1906. — 523 p. — ISBN 9780912318202.