GT101

GT101 ( Gazo turbovoz ) je experimentální sovětská lokomotiva s plynovou turbínou , na které byl jako elektrárna použit tzv. „volný pístový plynový generátor“ (dále jen SPGG) , skládající se ze čtyř motorů s volnými písty a jednoho plynového turbína . Byla navržena ve dvoučlánkové verzi, ale v roce 1960 byla v Luganském závodě na výrobu dieselových lokomotiv vyrobena pouze experimentální část (GT101-001) . Kvůli řadě technických nedostatků a také kvůli omezování prací na lokomotivách s plynovou turbínou v tuzemsku se GT101 nedostala do běžného provozu.

Historie

V roce 1956 Lugansk Diesel Locomotive Plant na základě práce profesora A.N. Shelesta vyvinul technický návrh dvoučlánkové lokomotivy s plynovou turbínou se šestinápravovými sekcemi, vybavené plynovými generátory s volnými písty, plynovou turbínou a přímým elektrický přenos proudu. Hmotnost navržené lokomotivy s plynovou turbínou se ukázala na 138 t, respektive zatížení od dvojkolí na kolejích 23 t. Pro snížení zatížení kolejí v letech 1958-1959. závod přepracoval projekt a použil hydraulický převod namísto elektrického . Konstrukční hmotnost šestinápravového článku plynové turbínové lokomotivy s hydraulickým převodem byla 126 t. V roce 1960 byl podle upraveného projektu vyroben jeden článek plynové turbínové lokomotivy, který dostal označení řady GT101.

Lokomotiva s plynovou turbínou uskutečnila svůj první experimentální let v červenci 1961 a v říjnu 1961 byla předvedena na výstavě lokomotiv na Rižském nádraží v Moskvě. Brzy začaly jeho zkoušky, při kterých byla odhalena řada nedostatků a v období 1962-1965 na něm probíhaly lavicové a seřizovací práce. Lokomotiva s plynovou turbínou začala koncem roku 1965 provádět pokusné jízdy s vlaky, ale nebyla převedena na ministerstvo železnic do pravidelného provozu, protože si vyžádala pokračování dokončovacích prací.

Konstrukce

Lokomotiva s plynovou turbínou GT101 byla první a jedinou lokomotivou v SSSR s generátory plynu s volnými písty (SPGG) vyvinutými pod vedením A.N.Shelesta, které umožnily získat vyšší svoz elektrárny.

Zpočátku byly čtyři plynové generátory SPGG-95 instalovány na lokomotivě s plynovou turbínou v blízkosti bočních stěn skříně a plynová turbína ve středu skříně. SPGG byly vyrobeny s průměrem válce dieselové dutiny 280 mm, dutinou kompresoru 750 mm a zdvihem pístu při jmenovitém režimu 2 × 375 mm. Při 714 cyklech za minutu byla produktivita jednoho SGSG 8280 kg/h, teplota plynu 515 °C, tlak 4,5 kgf/cm2 a adiabatický výkon 870 l. S. Písty SPSG byly propojeny synchronizačním mechanismem, který sloužil i k nastavení pístů do krajních poloh při vypouštění vzduchu z válců. Hmotnost jednoho SPGG byla 5500 kg. Při zkouškách se ukázalo, že je obtížné seřídit výkon plynové turbíny, provoz SGSG s nízkou zásobou paliva a přechod do režimu s odstávkou jednotlivých plynových generátorů. V souvislosti s tím byly nahrazeny novými SPSG typu OR-95, které měly stejné průměry válců a zdvih pístů jako první SPSG.

Jako elektrárna byla použita 5-ti stupňová plynová turbína s obousměrným odběrem výkonu. Byl navržen pro výkon 3000 litrů. S. při otáčkách rotoru 8500 ot/min a teplotě plynu 500–520°C byly maximální otáčky rotoru turbíny 9500 ot/min. Turbína byla vyrobena v Bryansk Machine-Building Plant.

Točivý moment z turbíny je přes redukční převody přenášen do hydromechanických skříní namontovaných na podvozcích, ze skříní pomocí kardanových hřídelí - na axiální převodovky a z nich přes duté kardanové hřídele umístěné kolem náprav dvojkolí - na dvojkolí. V hydromechanických skříních jsou umístěny měniče točivého momentu GTK-PT používané na dieselových lokomotivách TG102 . Převodový poměr reduktoru mezi turbínou a skříní je 1:3,64, nápravový převod 1:4,31, celkový převodový poměr od turbíny k hnacím kolům je 1:17,25. Axiální převodovky jsou zavěšeny na rámu podvozku. Průměr hnacích kol je 1050 mm. Odnímatelné chladicí komory jsou instalovány nad každým párem SGSG a nad pomocným dieselovým motorem.

Pomocný dieselový motor 1D6 o objemu 150 litrů. S. sloužil k pohonu alternátoru, který napájel elektromotory čerpadel, ventilátorů a brzdového kompresoru VP-3/9, a také přes klínový řemenový převod ventilátorů chladničky, který ochlazoval olej turbíny a hydraulické převodovky. Na lokomotivu s plynovou turbínou byly dále umístěny dvě kyselinové baterie 6STE-128 o celkové kapacitě 256 Ah, brzdový kompresor VP-3/9, spouštěcí kompresor, startovací válce a další pomocná zařízení.

Řízení elektrocentrály lokomotivy s plynovou turbínou bylo prováděno pomocí regulátoru. Regulátor měl 16 pracovních poloh, z nichž první čtyři polohy měnily počet sepnutých ventilů regulujících přívod plynu a zbývající polohy měnily tlak plynu na turbíně od 0 do 4,25 kgf/cm2. To bylo provedeno změnou množství paliva dodávaného do válců plynových generátorů. Obvody řídicího systému pracovaly na stejnosměrný proud o jmenovitém napětí 75 V.

Vypočítaná tažná síla lokomotivy s plynovou turbínou byla 23 000 kgf při rychlosti 22 km/h, maximální rychlost byla 100 km/h a vypočtená účinnost v rozsahu rychlostí 20–40 km/h byla 24–27 %. .

Literatura

Rakov V. A. Experimentální lokomotiva s plynovou turbínou GT101-001 // Lokomotivy tuzemských drah 1956 - 1975. - M . : Doprava, 1999. - S. 204-205. — ISBN 5-277-02012-8 .