Как устроен и работает паровоз. Часть 2
Рама и экипажная часть
Она существенно отличается от рам тепловозов и электровозов и представляет из себя сварную прямоугольную конструкцию. Но на боковых поверхностях сделаны вырезы (челюсти) для буксовых узлов колесных пар паровоза. Дело в том, что снаружи ведущих колес располагаются дышла – ведущие и прицепные, если буксы будут выходить за пределы колес, то они просто не дадут дышлам перемещаться и паровоз с места не стронется.
Поэтому на осях буксы размещены внутри за колесами и насажены на колесную пару с обоих сторон. Корпус буксы имеет с боков гладкие поверхности, (наличники) с устройствами для смазки, которые входят в пазы рамы (челюсти). Таким образом букса перемещается вверх и вниз в жестких направляющих и передает тяговое усилие от колесной пары на раму тележки, оттуда на автосцепки.
Все колесные пары имеют рессорное подвешивание. Продолжу тему экипажной части. У всех локомотивов, в том числе и паровозов существует понятие – осевая или колесная формула, по ней легко определить конструкцию локомотива и экипажной части.
На паровозах для поддержки паровой машины существуют, так называемые, «бегунковые» колеса (бегунки, на профессиональном жаргоне).
Это колесная пара с небольшими колесами, которые «бегут» впереди всего паровоза, это будет первая цифра в осевой формуле. Далее следуют ведущие колесные пары. Ну и завершает всю эту цифровую последовательность колесная пара, поддерживающая топку котла. Количество осей тендера не входит в осевую формулу. Бегунковых, ведущих и поддерживающих колесных пар может быть разное количество, а может и не быть вовсе (кроме ведущих, конечно), все зависит от конструкции паровоза.
Разберем для примера несколько паровозов:
знаменитая «Овечка» (Ов) : 0-4-0, то есть нет ни бегунковых, ни поддерживающих колесных пар, есть только четыре ведущих;
«Эмка» ( Э): 0-5-0, тоже самое, только ведущих осей уже пять;
«Лебедянка» (Л): 1-5-0, есть бегунковая колесная пара и пять ведущих колес, топку котла ничего не поддерживает, а вот его модификация (ЛВ) имеет формулу: 1-5-1, уже есть поддерживающая топку колесная пара.
Ну и наконец, венец отечественной конструкторской мысли, пассажирский П36: 2-4-2, то есть, две бегунковык оси поддерживают его паровую машину, четыре оси ведущие и две оси поддерживают топку котла.
Бегунковые колесные пары выполнены также с внутренними буксовыми узлами. Поддерживающие в основном выполняются по такой же схеме, но есть и исключения – две поддерживающих оси паровоза П36 располагаются в тележке с наружной установкой букс. Колесные пары тендеров устанавливаются в двухосных или трехосных тележках с обычными буксовыми узлами. На поздних конструкциях паровозов вместо подшипников скольжения в буксах применялись роликовые подшипники качения.
Другое оборудование
По обоим сторонам котла расположены площадки, для осмотра оборудования котла, они имеют лестницы, спускающиеся к переднему брусу. Таким образом можно подняться для осмотра и работы с котловым оборудованием по лестницам снизу, но и со стороны помощника машиниста впереди есть небольшая дверь, которая выходит на площадку. Современные паровозы имеют парогенератор (небольшую турбинку, вращаемую паром, вал которой соединен с генератором постоянного тока), вырабатываемый ток идет на освещение будки, ходовых частей, для питания прожекторов, буферных фонарей и радиостанции. Парогенератор располагается в верхней части котла, над топкой, там же располагаются предохранительные клапаны. Гудки у паровозов паровые, все знают, что этот гудок ни с чем другим спутать нельзя. В дальнейшем на передней части котла устанавливались и пневматические тифоны.
Автоматический углеподатчик (стокер) расположен в тендере и работает от небольшого парового привода, он имеет вал, похожий на вал мясорубки, проходя через этот вал уголь размельчается и под давлением пара в измельченном состоянии поступает в топку. Данный механизм очень значительно облегчает труд членов локомотивной бригады, особенно помощника машиниста, так как именно он ответственен за топку паровозу и поддержание давление пара (вовсе не кочегар, как бытует мнение). И если стокер отказывает, то приходится кидать уголь в топку вручную, а она далеко не маленькая, вот и представьте себе всю ценность стокера.
Рабочее давление пара в котле поддерживалось в зависимости от конструкции паровоза: 12, 14 или 16 атмосфер. Ну а дело кочегара – тендер, за него он и отвечает, еще кочегар подгребает уголь к лотку стокера, чтобы он всегда был наполнен углем. Тендер прицеплен к паровозу автосцепкой, от него к паровозу подведены все необходимые трубопроводы. Машинист ведет поезд и руководит всеми действиями подчиненных ему помощника и кочегара.
На многих дорогах паровозы отапливались нефтью или мазутом, тогда на тендер устанавливался бак с жидким топливом, из которого оно прямым потоком поступает к форсункам в топке, это полегче угольного отопления, но имеет свои нюансы. На паровозах с нефтяным отоплением кочегар, как правило, отсутствует. Вода из емкостей тендера в котел подается через инжекторы, расположенные со стороны машиниста и помощника на арматуре котла. Там же расположены все необходимые для управления паровозом и котлом краны, вентили, рычаги и контрольные приборы (манометры, уровень воды в котле и т.д.).
Колосниковые решетки выполняются подвижными (передвигаемые рычагами из будки), это сделано для удобства чистки колосников, которую надо делать постоянно, через определенный промежуток времени. Шлак или кокс с колосников попадают в зольники. Тормозное оборудование паровозов аналогично оборудованию тепловозов и электровозов.
Во второй половине прошлого века на паровозы стали устанавливать локомотивные скоростемеры, ( до скоростемеров для измерения скорости устанавливались неуклюжие приборы — «гаусгельтеры»), автоматическую локомотивную сигнализацию (АЛСН) с локомотивными светофорами, радостанции.
Труд локомотивной бригады
На протяжении всего строительства паровозов их будки управления совершенствовались: устанавливались удобные и мягкие сидения для машиниста и помощника (и для кочегара), по стенкам под обшивками будок проводились паропроводы, для отопления в зимнее время, под ногой помощника находилась педаль, от нажатия на которую автоматически открывались дверцы топки, не надо было даже вставать со своего места, чтобы осмотреть процесс горения топлива. Но все равно работа на паровозе – это очень тяжелый физический труд. В будке стоит постоянный грохот, на ходу сильно качает, дым, пар, пыль от угля, надо следить за многими параметрами, закачивать в котел воду ну и конечно же главное – топка, а если откажет стокер, то тогда несколько тонн угля надо закинуть в топку вручную, да еще не как попало, а враструску, чтобы уголь лежал равномерно на колосниках.
Еще необходимо было постоянно высовываться из своих боковых окон, чтобы смотреть вперед (через небольшие лобовые стекла мало что можно увидеть), а ведь из трубы валит дым, прямо в лицо, хорошо если лето, а зимой, когда стоят сильные морозы. Надо сказать, что конечно, вся езда на паровозах зависела от помощников машиниста. Их готовили долго, они проходили большую школу отопления паровозов и становились истинными мастерами своего дела, ведь если пара не будет, то не будет и движения. Поэтому такие грамотные и умелые помощники являлись золотым фондом во всех депо, ну а машинисты могли спокойно вести поезд, не бегая в смятении от топки к регулятору.
Необходимо было часто отцепляться от поезда, чистить топку на специальной канаве, заправлять паровоз водой из колонок, постоянно смазывать все его трущиеся механизмы, мыть и обтирать его в оборотных депо и при сдаче в депо, а уж сколько гари летело, и говорить не надо. Все это делала локомотивная бригада и никто другой. Локомотивная бригада участвовала во всех видах ремонта своего паровоза, так как, паровозы закреплялись за несколькими бригадами. Но несмотря на все эти трудности паровозники гордились своей работой, любили ее, «прирастали» к паровозу на всю жизнь. Да и профессия эта пользовалась почетом и уважением в стране.
Паровоз в военное время
В военное время паровоз является незаменимым локомотивом. Он не боится электромагнитных импульсов, радиации, в общем всех прелестей ядерного взрыва. Паровоз будет работать практически на любом топливе – уголь, дрова, торф, ненужный никому мазут, ведь в военное время все дизельное топливо будет идти на нужды обороны. Паровоз можно пробить пулями и снарядами практически в любом месте, но он все равно будет вести поезд, что было доказано в Великую Отечественную войну. Все эти пробоины устранялись прямо на перегонах локомотивными бригадами, а воду, если нужно, брали прямо из рек, болот и даже больших луж.
Еще паровоз можно использовать как банно-прачечный комбинат в полевых условиях, для дезактивации техники. Паровоз может отапливать небольшой поселок, все для этого предусмотрено в его конструкции. Такой вот мастер на все руки, этот локомотив.
История паровоза
Паровозы в России проектировались и строились с середины 19 века. Выпускали их множество заводов: Коломенский, Луганский (Ворошиловградский), Путиловский, Сормовский, Харьковский и другие. Промышленные трехосные паровозы серии 9П выпускал Муромский завод. На дорогах нашей страны долгое время эксплуатировались паровозы серии Е («Елена») разных модификаций (Еа, Ел, Ем, Еф) с осевой формулой 1-5-0, данные паровозы полностью были спроектированы в России, но выпускались на заводах США и Канады, сначала в период с 1914 по 1917 годы, затем с 1943 по 1945 год и поставлялись в СССР по лендлизу.
Эти машины очень хорошо зарекомендовали себя на многих дорогах страны, в основном на Дальневосточной и Забайкальской. Выпуск паровозов прекратился в 1957 году, после соответствующего постановления Правительства СССР (был взят курс на строительство тепловозов и электровозов), но для военных нужд (постановка в запас), они строились вплоть до семидесятых годов. Было создано немало поистине легендарных паровозов.
Конструкторами этих локомотивов были Российские и советские инженеры:
- Вацлав Лопушинский (Ов, Э, Щ, ЛП);
- Бронислав Малаховский (С);
- Константин Сушкин (СУ – Сормовский усиленный, на базе С);
- Александр Раевский (Щ, СО)
- и конечно, выдающийся конструктор Лев Лебедянский ( ФД, ИС, СО, Л, ЛВ, П36).
И список этот можно еще долго продолжать. Все эти люди внесли огромный, неоценимый вклад развитие паровозостроения и соответственно, экономики России. Этим конструкторам на нашем сайте посвящена отдельная статья.
Например, знаменитый паровоз серии «Э», конструкции Вацлава Лопушинского, данная машина занесена в Книгу рекордов Гиннеса, а почему? Потому что этот паровоз выпускался серийно с 1912 по 1957 год, ровно 45 лет! Это был единственный пример такого долгожительства в истории мирового паровозостроения!
Вот наш знаменитый пассажирский паровоз серии «С» Бронислава Малаховского, выйдя из ворот завода в 1910 году уже имел конструкционную скорость 115 км/час. Хотя в Книгу рекордов Гиннеса этот паровоз не попал, но в октябре 1913 года он провел полноценный пассажирский поезд из Санкт-Петербурга в Москву за 7 часов 59 минут! И это в дореволюционные годы! При этом не делалось остановок для чистки топки и заправки водой и углем. Чем не современная «Красная стрела» или «Невский Экспресс»?
А знаменитые «Л» и «П36» Льва Лебедянского. Пассажирский П36 (прозвище «Генерал») водил экспрессы практически по всем дорогам страны, да еще со скоростью под 130 км/час, вплоть до середины 70-х годов. Мощность грузовых паровозов доходила до 4 000 л.с.
В СССР было принято называть паровозы именем государственных деятелей: ФД-Феликс Дзержинский, ИС-Иосиф Сталин, СО-Серго Орджоникидзе. Но были и исключения. За большие заслуги в области паровозостроения пассажирскому паровозу Вацлава Лопушинского в 1947 году было присвоено наименование ЛП (Лопушинский, пассажирский). Такая же история произошла с паровозом серии Л. Вначал он имел индекс П32 «Победа», так первая машина вышла в 1945 году. Но в 1948 году, решением правительства СССР паровозу был присвоен индекс «Л» — Лебедянский, в честь главного конструктора Льва Лебедянского. За паровозом закрепилось ласковое прозвище – «Лебедянка». Кому интересно, то статью про эти легендарные машины вы также найдете на нашем сайте.
В наше время на железных дорогах РФ паровозы уже не эксплуатируются, даже в маневровой работе, но они водят ретро-поезда, вызывая гордость и восхищение людей! Но во многих странах паровозы эксплуатируются и по сей день, при чем на магистральной работе.
Завершая эту статью хочется еще раз вспомнить особое «живое» дыхание этих локомотивов, их ничем не заменимый паровой гудок, звуки выхлопов пара (отсечки), дым из трубы и целую эпоху, длиной больше века, в жизни нашей страны и других стран мира, неразрывно связанную с этим легендарным локомотивом – паровозом.