Динамика инноваций: газотурбовоз ГТ1h-002 презентация

Департамент внутренней и кадровой политики Белгородской области областное государственное автономное профессиональное образовательное учреждение «Губкинский горно-политехнический колледж»

XX века, когда в ряде зарубежных стран уже было построено несколько газотурбовозов. Первый газотурбовоз мощностью 1617 кВт с электрической передачей постоянного тока был создан в 1941 г. швейцарской компанией «Браун Бовери». В 50-х годах, когда секционная мощность тепло­возов находилась на уровне 1100 — 1300 кВт. В США были постро­ены газотурбовозы мощностью 3316 — 6247 кВт. Опытно изго­тавливались также подобные локомотивы в Швейцарии, Швеции, Франции, Германии и Англии.

единицу мощности. Таким образом, при одинаковой массе локомотива его можно сделать значительно более мощным. Кроме того, газотурбовозы потребляют более низкосортное топливо. И хотя его эксплуата­ционный расход, приведенный к октановому числу, значительно выше, чем у тепловозов, с самого начала считалось, что затраты оправданы. Железные дороги и машиностроительные компании накапливали опыт создания и эксплуатации автономных локомо­тивов большой мощности.

1964 г. — два пассажирских газотурбинных локо­мотива ГП1

ниже, чем у дизеля — существовавшие тогда материалы не позволяли повысить температуру сгорания газов. К тому же, этот коэффициент еще бо­лее снижался на режимах малой мощности и переменных нагрузок, а также при высокой температуре охлаждающего воздуха. Но отечественные наука, машиностроение, металлургия про­должали развиваться, поэтому около десяти лет назад специали­сты ОАО «РЖД» вновь вернулись к идее газотурбинного локомоти­ва. Главным мотивом служил отказ от дорогостоящего нефтяного топлива и переход к природному газу, запасов которого в России значительно больше. Чтобы обеспечить локомотив достаточным объемом газового топлива, решили обратиться к криогенной тех­нологии, позволяющей хранить и перевозить природный газ в сжиженном состоянии.

Воронежском тепловозоремонтном заводе был построен газотурбовоз ГТ1-001, работающий на газообразном топливе. Проектную документацию на локомотив подготовили специалисты ОАО «ВНИКТИ» (г. Коломна). Силовую установку для него разрабо­тали специалисты ОАО «СНТК имени Н.Д. Кузнецова» (г. Самара) Это предприятие накопило огромный опыт в создании самых передовых авиационных двигателей, носящих марку НК. Используя имеющиеся наработки, здесь изготовили силовой блок ГТЭ 8,3/НК.

за создание самого мощного в мире магистрально­го газотурбовоза, работающего на сжиженном природном газе. А в сентябре 2011 г. в рамках III Международного салона «ЭКСПО 1520» локомотив ГТ1-001 поставил новый мировой рекорд, проведя грузовой состав весом 16 тыс. т (1170 вагонов) по путям Научно-исследовательского центра ОАО «ВНИИЖТ» (ст. Щербинка).
В ходе отладки и модернизации опытного локомотива его кон­струкцию дополнили мощной аккумуляторной батареей — нако­пителем электрической энергии. Это позволило сделать более равномерной загрузку силовой установки и осуществлять манев­ровые передвижения локомотива за счет накопленной энергии, чтобы не эксплуатировать мощную газовую турбину на режимах малых нагрузок. Так локомотив получил гибридный силовой при­вод и, соответственно, новое обозначение ГТ1h-001.

в 2013 г. на IV Международном салоне «ЭКСПО 1520», проходившем на террито­рии Научно-испытательного центра ОАО «ВНИИЖТ». Газотурбовоз, который представляла компания «Синара-Транспортные маши­ны» (г. Екатеринбург), выглядел настоящим гигантом на рельсах. Постройку газотурбовоза ГТ1h-002 осуществил Людиновский тепловозостроительный завод, входящий в состав ОАО «Синара-Транспортные машины».

ОАО «ВНИКТИ». Этот локомотив, как и его предшественник, явля­ется гибридным — он оборудован блоком аккумуляторных бата­рей, которые могут использоваться для проведения маневровых работ без запуска турбинного двигателя.

Масса бустерной секции с емкостью для хранения сжижен­ного природного газа 184 т. Аналогичную массу имеет тяговая сек­ция, на которой расположена силовая установка. Таким образом, общая масса локомотива составляет 368 т, максимальная нагрузка на ось—23тс. Конструкционная скорость—100 км/ч.
Газотурбовоз оснащен турбиной мощностью 8450 кВт, кото­рая обеспечивает силу тяги 7335 кВт в длительном режиме и 8000 кВт — в часовом. Тяговое усилие при трогании с места составляет 9810 кН. Турбина приводит синхронный тяговый генератор, который питает тяговые двигатели постоянного тока через выпрямитель.
Кабина машиниста аналогична кабине тепловозов ТЭ8. После выставки «ЭКСПО 1520» газотурбовоз был возвращен на Людиновский тепловозостроительный завод для подготовки к пусконаладочным работам и испытаниям на полигоне ОАО «ВНИКТИ» (г Коломна).

же серии, учли все не­достатки и замечания в работе, выявленные при подконтрольной эксплуатации предыдущей модификации ГТ1h-001. Это позволи­ло получить высокие технические характеристики и преимущества локомотива новой модификации. В частности, реализуются его большая мощность при меньших габаритах, а также максимальная сила тяги при трогании с места.
Особенностью нового газотурбовоза стала принципиаль­но новая концепция экипировки и хранения газового топлива.

предприятия России. Как уже отмечалось, специалисты самарского ОАО «СНТК имени И. Д. Кузнецова» спроектировали, а затем изготовили, используя новейшие материалы и технологии, силовой блок. На предприятии «Электротяжмаш-Привод» (г. Лысьва) разработали и построили уникальный генератор на ОАО «Уралкриомаш» подготовили про­ект и сделали емкость для хранения сжиженного газа.
На газотурбовозе ГР1h-002 применяется криогенный на­сос производства фирмы «Fives Cryiomec» (Швейцария), а также криогенное оборудование, разработанное и изготовленное ООО «Криомаш-БЗКМ» (г. Балашиха). Тяговые двигатели поставило ГП «Элекротяжмаш» (г. Харьков). Кабина газотурбовоза, пульты управления, преобразователь собственных нужд спроектирова­ны и собраны на НПО «Автоматика» (г. Екатеринбург). Кроме того, при изготовлении газотурбовоза ГT1h-002 применяется типовое и вновь разработанное оборудование ряда предприятий России, а также Германии, Великобритании и других стран.

в частности, в районах Сибири и Крайнего Севера, для вождения грузовых поездов повышенной длины и массы. Согласно договору, заключенному с ОАО «РЖД», доводка, испытания и сертификация локомотива завершились до 1 июля 2014 г. Газотурбо­воз ГТ1h-002 показал соответствие установленным техническим и экономическим параметрам. ОАО «РЖД» подписал 1 января 2015 г. контракт еще на 39 локомотивов, которые должны быть поставлены до 2020 г.
На участке Серов-Сортировочный — Карпунино — Алапаевск — Егоршино — Березит — Аппаратная Свердловской дороги уже ездит газотурбово­з ГТ1h-002.