50.Приведите схему расположения оборудования на газотурбовозе и укажите назначение основных агрегатов

Газотурбовоз — автономный локомотив, у которого основным двигателем, определяющим мощностные, тяговые и энергетические показатели, служит газотурбинный двигатель (ГТД).

Реализованная на большинстве газотурбовозов схема силовой установки — комбинация одновального ГТД с электрической передачей постоянного тока тепловозного типа (рис. 1).

Одновальный ГТД имеет неудовлетворительные тяговые качества: при неподвижном вале турбокомпрессора крутящий момент отсутствует. Использование передачи постоянного тока позволяет полностью обеспечить необходимые тяговые характеристики локомотива.

Выделение в ГТД на независимом валу свободной тяговой (силовой) турбины, обладающей удовлетворительными транспортными тяговыми качествами (максимальный крутящий момент развивается при трогании с места), как это сделано в установках с двухвальным ГТД (рис. 2), значительно расширяет возможности реализации различных силовых схем, в частности, так называемых жёстких передач, копирующих тяговые свойства первичного двигателя. Такая силовая установка конструктивно достаточно проста и обеспечивает минимальные потери при передаче мощности движущим осям локомотива, но она даёт большие потери мощности по скоростной характеристике, связанные с параболическим законом изменения КПД свободной турбины (линейное изменение крутящего момента). Поэтому подобные схемы целесообразны лишь для пассажирских газотурбовозов.

Для реализации больших тяговых усилий в грузовых газотурбовозах используют турбины со специально спрофилированной проточной частью (например, атакоустойчивый профиль), что приближает закон изменения тяговой характеристики турбины к гиперболическому.

Газотурбовозы имеют обычно механическую либо электрическую силовую передачу, но принципиально возможно включение в кинематическую цепь гидротрансформатор Размещение оборудования на газотурбовозе Г1-01 (общий вид и план): 1 — отсек с кабиной машиниста и высоковольтной камерой, 2 — отсек для газотурбинного двигателя, редуктора и тяговых генераторов постоянного тока, 3 — отсек для вспомогательного оборудования

Рис. 2. Расположение силового оборудования газотурбовоза Г1-01: 1 — компрессор; 2 — турбина; 3 — камеры сгорания; 4 — редуктор; 5 — главные генераторы; 6 — вспомогательный дизель; 7 — высоковольтные камеры; 8 — холодильник газотурбинного двигателя; 9 — топливный бак; 10 — тормозной компрессор.

Силовая установка Г. с электрической передачей состоит из газовой турбины, компрессора, генератора постоянного тока и тяговых электродвигателей. Генератор обеспечивает питание электрической энергией тяговых электродвигателей, устанавливаемых обычно по одному на каждую движущую ось локомотива.

         Вид передачи мощности от вала газовой турбины к движущим колёсам Г. определяется типом ГТД и его назначением. При одновальном ГТД применяется электрическая передача тепловозного типа; т. н. жёсткие передачи, использование которых возможно в Г. при многовальном двигателе, бывают механические (главный редуктор, карданы, осевые редукторы) или электрические переменного тока (синхронные генераторы, асинхронные короткозамкнутые двигатели). На Г. имеется также пусковая установка, обычно дизельная — 150—240 квт (200—300 л. с.). Её основное назначение — довести скорость вращения генератора до величины, при которой компрессор начинает подавать воздух в камеру сгорания. Кроме того, эта установка передвигает локомотив, когда он следует без состава, и питает ряд вспомогательных агрегатов. Газотурбинная установка Г. обычно работает на тяжёлом жидком топливе или газе.

         Г. имеют ряд преимуществ не только перед паровозами, но по некоторым показателям и перед тепловозами. Так, удельная масса Г., т. е. масса па единицу мощности, составляет около 50% массы паровоза и 75% массы тепловоза; компактность газотурбинной установки позволяет уменьшить длину локомотива примерно в 2 раза по сравнению с тепловозом равной мощности; силовая установка Г. не требует водоснабжения; простота конструкции газотурбинного агрегата обеспечивает надёжность и бесперебойность его работы, облегчает обслуживание и текущий ремонт. Управление Г. сводится к регулированию подачи горючего в камеру сгорания. Надлежащий режим электрической передачи обеспечивается автоматически.