Главная / Статьи / Паровозы серии Су

Паровозы серии Су

Перевозы серии Су первого выпуска. В конце первой мировой войны 1914 — 1918 гг. практически полностью прекратился выпуск пассажирских паровозов. Из-за сложности паровой машины паровозов серии Л и неприспособленности этих паровозов к угольному отоплению их было построено только несколько десятков. Остальные локо-мотивостроительные заводы продолжали выпускать грузовые паровозы типа 0-5-0 серии Э. К 1924 г. парк грузовых паровозов был значительно оздоровлен и пополнен новыми паровозами серии Э, в связи с чем дальнейший выпуск их сократился. Одновременно заводы получили заказ на постройку необходимых железным дорогам пассажирских паровозов. Представители заводов настаивали тогда на постройке вместо паровозов серии Э таких пассажирских паровозов, к изготовлению которых заводы были бы наиболее подготовлены. Строить паровозы серии С или Св было нецелесообразно, так как уже выявилась необходимость в пассажирских паровозах большего веса, использующих для отопления низкосортные угли.

Разрабатывавшийся в то время на ленинградском заводе "Красный путиловец" проект пассажирского паровоза типа 2-4-0  еще не был готов и серийную постройку этого локомотива возможно было начать не раньше чем через 2 — 2,5 года, что привело бы, хотя и к временному, но нежелательному сокращению выпуска паровозов. Поэтому было решено остановиться на паровозе типа 1-3-1 как наиболее полно отвечающем производственным возможностям заводов. За образец приняли паровоз типа 1-3-1 серии Св , который имел заднюю поддерживающую тележку, необходимую для размещения топки большего размера, чем у паровоза серии С. При проектировании нового локомотива в его конструкцию были внесены по сравнению с паровозом серии С8 следующие изменения:
топка была увеличена за счет удлинения шинельного листа при сохранении прежней ширины; колосниковая решетка при этом удлинилась с 2362 до 3040 мм, а площадь колосниковой решетки возросла с 3,8 до 4,73 м2; длина дымовой коробки была увеличена на 0,5 м, а число жаровых труб (наружный диаметр 133 мм) возросло с 24 до 32 при одновременном уменьшении числа дымогарных труб (наружный диаметр 51 мм) со 170 до 135; четырехтрубный, двух оборотный перегреватель Шмидта был заменен на сконструированный в то время перегреватель системы Чусова; площадь пароперегревателя увеличилась на 21,1 м2 — с 51,5 до 72,6 м2, испаряющая поверхность нагрева котла при этом несколько снизилась (с 207,2 до 199 м2);ось котла была поднята над уровнем рельсов с 2900 до 3200 м м; давление пара в котле было повышено с 12 до 1 3 кгс/см2 и в связи с этим были усилены детали движущего и парораспределительного механизмов; задняя поддерживающая ось из-за удлинения топки по весовым соображениям была отодвинута на 300 мм назад, а экипажная часть перепроектирована с колеи 1435 мм на нормальную колею 1524 мм; все рессоры движущих колесных пар были поставлены над буксами с сохранением схемы рессорного подвешивания в четырех точках.

Как и у паровозов серии С8, у нового локомотива впереди была одноосная тележка системы Краусса — Гельмгольца, видоизмененная Коломенским заводом, а подтопкой — одноосная тележка системы Бисселя. Диаметр движущих колес (1850 мм), диаметр цилиндров (575 мм) и ход поршня (700 мм) остались такими же, как у паровоза серии Эв.

 Конструктивные изменения вызвали увеличение общей массы паровоза с 76,8 до 83,6 т, повышение сцепной массы до 54 т и дали возможность приспособить локомотив к работе на низкосортном топливе, улучшив одновременно его тяговые характеристики и экономичность.

Новому паровозу типа 1-3-1, разработанному на Коломенском машиностроительном заводе под руководством инженера К. Н. Сушкина, была присвоена серия Су (С усиленный). Учитывая большие конструктивные изменения по сравнению с паровозом серии Св, паровоз серии Су следует считать новым типом пассажирского локомотива.

Первые четыре паровоза серии Су (заводской тип 152) были построены в 1924 г., но началом их выпуска обычно считают 1925 г., когда они стали передаваться железным дорогам. Строили паровозы сери Су первого выпуска (рис. 6.2 и 6.3) Коломенский (до 1929 г.), Сормовский (до 1927 г.), Луганский (до 1929 г.), Брянский (до 1927 г.) и Харьковский (до 1928 г.) заводы.

Подобно паровозам серии Эу эти паровозы получили обозначение серии по буквенно-цифровой системе. По заказу 1925 г. было выпущено 110 паровозов серии Су (заводской тип 152). Из них Коломенский завод построил 20 паровозов (№s 96-37 — 96-56), Сормовский — 18 (№ 96-19 — 96-36), Луганский — 36 (№ 96-57 — 96-92), Брянский — 18 (№s 96-01 — 96-18), Харьковский — 18 (№ 96-93 — 96-99,97-01 — 97-11).

При взвешивании первых паровозов серии Су было установлено, что нагрузка на рельсы от задней поддерживающей колесной пары значительно выше проектной. Особенно большой она оказалась у 36 паровозов, изготовленных Сормовским и Брянским заводами. Масса деталей (преимущественно отливок) у этих паровозов имела значительное отклонение от теоретической и нагрузка на рельсы от задней колесной .пары при угольном отоплении доходила до 1 9 тс, а при нефтяном — до 20 тс. В то время такие нагрузки не допускались для верхнего строения пути, имевшего рельсы типа III-A.

Паровозам с повышенной нагрузкой от задней поддерживающей колесной пары была присвоена серия СУТ (Су тяжелый). Такие паровозы поступили на Донецкую, Северную, Московско-Белорусско-Балтийскую (депо Вязьма) дороги. Остальные паровозы с меньшими нагрузками были направлены на Московско-Киево-Воронежскую (депо Брянск и Москва), Московско-Курскую (депо Курск) дороги и ряд других.

С целью снижения массы паровоза и уменьшения нагрузки от задней поддерживающей колесной пары проект паровоза серии Су был пересмотрен: котел был поднят на 100 мм и сдвинут на 150 мм вперед. Это заставило перенести вниз рессоры у двух движущих осей, так как рессора задней движущей оси мешала ухватному листу котла. Одновременно стальные литые междурамные крепления были заменены более легкими клепаными листовыми.
 

Паровозы серии Су, построенные по переработанным чертежам, известны под названием "типа 1926 г." или "типа 153" (заводского). Они составили основную часть паровозов серии Су первого выпуска, которые строились в 1924 — 1930 гг. При обозначении этих паровозов для серий Су96, Су97, Су99 и Су100 использовались номера 01 — 99, для серии Су98 — 00 — 99, а для серии Су101 — 00 — 30, т. е. общее количество паровозов серии Су первого выпуска получилось равным 527. Если судить по табличкам на сухопарниках паровозов, в 1924 г. было построено 4 таких паровоза, в 1925 г. — 97, 1926 г. — 114, 1927 г. — 145,1928г. — 146,1929г. — 19,1930г.— 1; год выпуска одного паровоза неизвестен.

Начавшаяся Великая Отечественная война остановила теплотехническую модернизацию паровозов серии Су, а установленное на них оборудование при заводских ремонтах снималось. Паровозы серии Су, имевшие высокие теплотехнические и тягово-эксплуатационные качества, были одними из лучших не только среди отечественных, но и среди зарубежных паровозов.

На паровозах серий Сэт и Су были установлены раздвижные золотники системы Трофимова;первые паровозы оборудовались водоподогре-вателями поверхностного типа системы Коломенского машиностроительного завода, расположенными в передней опоре котла под дымовой камерой. Конструкция и работа этих подогревателей оказались неудовлетворительными, и они были впоследствии сняты с паровозов. Тележки тендеров паровозов были типа Даймонда, ранее примененные на пассажирских паровозах серии К.

Один из паровозов серии Су первого выпуска — Су97-12 (рис. 6.5), построенный Коломенским заводом, подвергли в 1926 — 1927 гг. тщательным тягово-теплотехническим испытаниям, при которых выявилась его высокая экономичность. Коэффициент полезного действия паровоза при отоплении мазутом на скорости 80 км/ч достигал во время опытов 9,9 %. Если минимальный расход пара на единицу работы у паровозов серии С получался при скорости 120 км/ч, то у паровозов серии Су машина наиболее экономно работала при скоростях 50 — 80 км/ч. Следовательно, паровоз серии Су был более приспособлен к тяжелой пассажирской службе, чем паровоз серии С, представлявший собой тип курьерского локомотива.

Паровозы серии С* второго и третьего выпусков. В 1931 г. в связи с возросшим пассажирским движением НКПС заказал Коломенскому машиностроительному заводу 70 паровозов серии С* с необходимыми конструктивными изменениями. Завод не был подготовлен к такому заказу и начал поставку паровозов серии Су второго выпуска (заводской тип 162) (рис. 6.6) только с января 1932г.

Так как в 1931 г. паровозостроительные заводы Советского Союза перешли к выпуску паровозов со стальными топками взамен медных, то и у паровозов серии Су второго выпуска топки стали делать стальными; одновременно для уменьшения напряжений в топке от деформаций были введены подвижные связи.

Внедрение сварки в технологический процесс изготовления узлов паровоза, осуществление ряда рационализаторских предложений, необходимость сокращения расхода цветных металлов и применения стандартных деталей вызвали серьезные изменения в конструкции паровоза и полный пересмотр всех чертежей. Чтобы не делать перегиба в верхней части смычного листа, в котором возникали трещины, диаметр цилиндрической части котла был увеличен на 60 мм. При этом верхняя образующая цилиндрической части оказалась на одном уровне с верхней плоскостью кожуха топки. Более сложная и дорогая дымовая труба английской формы, установленная на паровозах серии Су первого выпуска, не дававшая преимуществ в эксплуатации, была заменена на паровозах серии Су второго выпуска трубой обычной формы. Была переделана также передняя опора котла, так как на паровозах серии Су второго выпуска установка во-доподогревателя не предусматривалась.

На паровозах серии Су второго выпуска устанавливались пароперегреватели системы Чусо-ва, но вместо литой коллекторной коробки применялась сварная конструкция,

В связи с широким использованием сварки в котлостроен ии завод перешел от клеп ки топок к их сварке. Клепка в сварных топках осталась лишь в местах соединения топочных листов с обвязочной рамой и в месте скрепления шуровочного кольца. Первый паровоз серии Су со сварной топкой был выпущен в июле 1933 г.; в дальнейшем все паровозы серии Су делали с такими топками. В 1933 г., когда на завод начали поступать котельные листы большей ширины, некоторые котлы стали изготовлять с цилиндрической частью, состоявшей из двух барабанов вместо трех предусмотренных проектом. Одновременно продольные швы были помещены сверху цилиндрической части котла. Дымогарные и жаровые трубы у паровозов серии Су второго выпуска стали обваривать со стороны огневой коробки.

Первоначальнона паровозах серии Су второго выпуска взамен выпуклой дверки дымовой камеры, устанавливавшейся на паровозах серии Су первого выпуска, применялась плоская дверка, как у паровозов серии Эу. Однако из-за большого диаметра дверки получалось плохое уплотнение. Поэтому на паровозах Су201-92 — Су202-32 был использован центральный затвор. Начиная с паровоза серии 0202-33, завод перешел на дверки с фронтонным листом. Основную дверку изготовляли из листовой стали, вешали на литых петлях и плотно прикручивали болтами к дымовой камере, поскольку открывать ее приходилось только при ремонте дымовой камеры и смене элементов пароперегревателя. Для текущей работы, т. е. для очистки и осмотра дымовой камеры, служила маленькая дверка, висевшая на шарнирах, приваренных к листу основной дверки. Малая дверка была уплотнена нажимными запорами. Дверки с фронтонным листом хорошо зарекомендовали себя в эксплуатации.

На паровозах серии Су второго выпуска применялась сварка междурамных горизонтальных креплений; рама тележки передней бегунковой колесной пары была сделана литой, были поставлены съемные кривошипы, изменились противовесы движущих колес. Тендер паровозов первого выпуска был заменен тендером с большими запасами воды (28 м3) и угля (16 т), имевшим клепаные рамы тележек.

Конструктивные изменения паровоза привели к увеличению примерно на 1 тсцепной и общей массы, которые достигли соответственно 55 и 85 т.

В 1935 г. на паровозах Су205-58 и Су205-59 Коломенский машиностроительный завод в порядке эксперимента вместо золотникового применил клапанное парораспределение с использованием кулисного механизма Вальсхарта. Клапанный механизм парораспределения для этих паровозов спроектировала и изготовила вместе с цилиндрами по заказу НКПС австрийская фирма Лентц. От такой замены ожидали повышения экономичности паровоза, так как клапанное парораспределение теоретически дает возможность:

благодаря меньшему мятию пара при впуске и независимости фаз парораспределения получить более полную индикаторную диаграмму, а следовательно, и более высокий индикаторный коэффициент машины;

значительно увеличить время впуска и повысить давление пара в цилиндрах, т. е. работать с меньшими наполнениями снизить утечку пара через неплотности; уменьшить работу сил трения в парораспределительном механизме;

сократить расход смазки.

Однако при испытаниях паровозов Су205-58 и Су205-59 было установлено, что они расходовали больше топлива и развивали мощность на 10 — 1 5 % меньше по сравнению с обычными паровозами серии Су. После испытаний паровозы с клапанным парораспределением работали в депо Рязань. По отзывам машинистов, они "возили" хуже других паровозов серии Су, имели более "тугой" ход. Кроме того, у них часто повреждался клапанный механизм. Поэтому в дальнейшем на этих локомотивах было восстановлено золотниковое парораспределение.

Паровозы серии С второго выпуска строились в 1932— 1936 гг. Коломенским машиностроительным заводом, а также в 1934 — 1935 гг. заводом "Красное Сормово" после его реконструкции и расширения.

С мая 1935 г. топки паровозов серии Су начали оборудовать тремя циркуляционными трубами и опирающимся на них мягким сводом из фасонных кирпичей. В этом же году по настоянию НКПС на паровозах серии Су стали устанавливать двухоборотные пароперегреватели системы Шмидта взамен однооборотных системы Чусо-ва, так как у последнихчасто прогорали колпачки и покрывались накипью элементы. Переконструировали также передний буферный брус для постановки на нем автосцепки без фрикционного аппарата, усилили параллели и шейки осей, изменили конструкцию будки машиниста (был добавлен верхний фонарь), увеличили число подвижных связей, применили сажесдуватель. В 1938 г. обычный конус заменили четырех дырным с раздельным выхлопом. Арматура паровозов серии Су была унифицирована с арматурой паровозов серии Э, при этом число и диаметр дымогарных и жаровых труб остались прежними. Многие конструктивные изменения были сделаны с учетом положительного опыта работы отдельных узлов паровозов серий ФД и ИС (цилиндровые сальники и др.).

Изменение системы пароперегревателя немного снизило испаряющую поверхность нагрева котла(до 195,5 м2)и поверхность нагрева пароперегревателя (до 71,5 м2). Однако все эти конструктивные совершенствования не вызвали изменений тяговых свойств паровоза, так как основные размеры машины и мощность котла остались прежними.

Так как при ремонте паровозов серии Су с измененной конструкцией отдельных узлов наиболее важно было учитывать размеры деталей колесных пар, на железных дорогах паровозы с отличавшимися от паровозов первого и второго выпусков колесными парами стали называть паровозами третьего выпуска (заводской тип 163 — рис. 6.7).


Паровозы серии Су получили широкое распространение на железных дорогах Советского Союза, заменив паровозы устаревших типов серий А, Г, Н, Б, К, Ку, С и др. Из 43 существовавших на 1 января 1940 г. железных дорог только три не имели паровозов серии Су : Московско-Окружная, Рязано-Уральская и Ашхабадская. На Московско-Окружной вообще не работали пассажирские паровозы, на Рязано-Уральской пассажирское движение обеспечивалось в то время паровозами серий М, Б и У, на Ашхабадской — паровозами серий Б и Н.

Модернизация паровозов серии Су. В процессе эксплуатации некоторые паровозы серии Су подвергались переделкам с целью повышения их экономичности.На паровозе первого выпуска СУ101-22в депо Москва-Пассажирская Московско-Курской железной дороги был установлен в 1933 г. газовый воздухоподогреватель. Этот паровоз стал первым в Советском Союзе, в котором использовалось тепло отходящих газов для подогрева воздуха, поступающего в топку. В соответствии с проектом, разработанным Научно-исследовательским институтом железнодорожного транспорта (НИИЖТ), на локомотиве по бокам дымовой коробки были расположены две пластинчатые батареи размером 2,1 5X0,73X1,25 м. Продукты сгорания из задней части дымовой коробки, отделенной от передней части перегородкой, поступали через газовые проходы батарей в переднюю часть дымовой коробки и выходили через трубу в атмосферу. Свежий воздух, проходя через воздушные проходы батарей, нагревался и по специальным металлическим рукавам направлялся к зольнику. Несмотря на то, что паровоз СУ101 -22 в то время отапливался нефтью, газовые проходы быстро засорялись сажей, а листы батарей коробились и прогорали. Поэтому воздухоподогреватель был снят с паровоза.

Для повышения тепловой экономичности паровозов НИИЖТ разработал новый проект паровозного воздухоподогревателя. По этому проекту в начале 1939 г. в депо Москва-Пассажирская Московско-Курской железной дороги был оборудован паровоз Су204-20. Воздух, поступавший в топку, проходил пластинчатую батарею, установленную на площадке перед котлом и нагревавшуюся отходящими газами. Воздухоподогреватель быстро забивался угольной мелочью и затруднял работу паровоза. Поэтому после нескольких поездок его сняли спаро-воза. На основании опыта работы паровоза Су204-20 НИИЖТ спроектировал более совершенный пластинчатый воздухоподогреватель, который в августе 1939 г. в депо имени Ильича (Москва) Западной железной дороги был установлен на паровозе Су207-76. Но и этот воздухоподогреватель страдал тем же основным недостатком — быстро забивался. Тогда НИИЖТ спроектировал новый воздухоподогреватель. Вместо пластинчатой батареи были применены старые дымогарные трубы, расположенные в специальном барабане перед дымовой коробкой. Отходящие газы из топки проходили по трубам, а свежий воздух омывал наружные поверхности труби, нагретый до 150 — 180 °С, поступал в топку.

Таким воздухоподогревателем под руководством инженера В. С. Молярчука в январе 1940 г. был оборудован в депо Москва-Пассажирская Московско-Курской железной дороги паровоз 0204-17. В первые месяцы работы на этом локомотиве получили до 6 % экономии топлива по сравнению с другими паровозами серии Су. На основе опыта работы паровоза 0204-17 были разработаны чертежи для широкого внедрения воздухоподогревателей. По этим чертежам в 1940 г. и в начале 1941 г. проводилась модернизация паровозов серий Су и Эм .

Однако в дальнейшем вследствие забивае-мости изгарью барабана воздухоподогревателя и других недостатков, обнаруженных в эксплуатации, все газовые воздухоподогреватели были с паровозов сняты.

В конце 1936 г. по предложению инженера Октябрьской железной дороги Н. И. Патлых в парораспределительном механизме паровоза 0204-17 было сделано изменение в кинематической системе маятника, обеспечивавшее увеличение сечений для прохода пара при рабочих наполнениях цилиндров на 20 — 30 % и максимальную степень наполнения до 80 %. При испытаниях паровоза с пассажирским составом на участке Ленинград — Москва 17 — 19 ноября 1936 г. поезд прошел обратный путь до Ленинграда за 6 ч 20 мин при средней скорости более 100 км/ч и максимальной скорости 125 км/ч. Парораспределительный механизм,переделанный по предложению Н. И. Патлых, позволил улучшить процесс трогания паровозов серии Су и обеспечивал некоторую экономию топлива.








 

Классификация моделей паровозов по странам