Самоходный подвижной состав и локомотивное хозяйство

К самоходному подвижному составу железнодорожного транспорта относятся локомотивы, а также моторвагонный и специальный самоходный подвижной состав.

Локомотивы относятся к тяговому подвижному составу (ТПС) и представляют собой самоходные единицы, предназначенные для приведения в движение поездов. В настоящее время в качестве локомотивов применяют электровозы, тепловозы и в очень ограниченном количестве паровозы, мотовозы и газотурбовозы.

По роду выполняемой работы локомотивы подразделяют на магистральные (грузовые и пассажирские), маневровые и промышленные, в том числе работающие в составе тяговых агрегатов.

Функции тягового подвижного состава также выполняют моторные вагоны электро- и дизель-поездов, автомотрисы, и некоторые специальные самоходные подвижные единицы - мотовозы и дрезины. Автомотриса представляет собой самоходный пассажирский вагон, используемый для перевозки пассажиров на малоинтенсивных линиях, рабочих и инструмента к месту производства работ, выполнения инспекционных поездок и т.п. Разновидностью автомотрис являются рельсовые автобусы, предназначенные для перевозки пассажиров на малоинтенсивных пригородных железнодорожных неэлектрифицированных линиях. Несколько сцепленных самоходных (моторных) и несамоходных (прицепных) пассажирских вагонов с кабинами управления в голове и хвосте составляют электропоезд или дизель-поезд, предназначенные для перевозки пассажиров в пригородном или межобластном (в том числе скоростном) сообщении.

В зависимости от источника энергии самоходный подвижной состав подразделяют на автономный и неавтономный.

К автономному самоходному подвижному составу относятся тепловозы, мотовозы, газотурбовозы, паровозы, а также дизель-поезда, автомотрисы, рельсовые автобусы и другие самоходные подвижные единицы, оборудованные первичным двигателем, вырабатывающим механическую энергию из жидкого, твердого или газообразного топлива, необходимый запас которого имеется на борту самой подвижной единицы.

Тепловозы, дизель-поезда, автомотрисы и бóльшая часть самоходных специальных подвижных единиц используют в качестве первичного источника энергии жидкое дизельное топливо и оборудованы двигателем внутреннего сгорания - дизелем, который преобразует тепловую энергию сгорающего топлива в механическую, приводящую подвижную единицу в движение. Существуют самоходные подвижные единицы с двигателями внутреннего сгорания небольшой мощности - мотовозы, используемые для маневровых и вспомогательных работ.

Локомотивы с газотурбинными двигателями называются газотурбовозами, которые, работая на низкосортном топливе (мазуте, сырой нефти, сжиженном газе), могут развивать очень большую тяговую мощность. В газотурбинном двигателе энергия сжатого и нагретого газа преобразуется в механическую работу на валу газовой турбины. Недостатком газотурбовозов является их низкая экономичность при работе с неполной нагрузкой и на холостом ходу, в связи с чем применение таких локомотивов в настоящее время не получило широкого распространения.

Паровозы в качестве источника механической энергии используют паровую машину, в которой тепловая энергия сжигаемого топлива используется для нагрева воды, которая, в свою очередь, превращается в пар и, расширяясь, воздействует на поршни, шарнирно связанные с ведущими колесами. В связи с низким к.п.д. (не более 25%) паровой машины и громоздкостью ее элементов паровозы были выведены из регулярной эксплуатации.

Неавтономный самоходный подвижной состав не имеет собственного первичного источника энергии, а получает ее через токоприемники и контактную сеть от стационарных источников - тяговых подстанций. Электрическая энергия преобразуется в механическую тяговыми электродвигателями.

К неавтономному самоходному подвижному составу (электроподвижному составу, ЭПС) относятся электровозы и электропоезда.

Основными характеристиками локомотивов и МВПС являются: род используемого тока (для ЭПС), вид тяговой передачи, осевая формула, длина (по осям сцепления автоцепок), сцепная (полная) масса, максимальная тяговая мощность и конструкционная скорость.

На железных дорогах применяется электроподвижной состав постоянного тока, переменного тока, а также двухсистемный. ЭПС постоянного тока имеет более простую конструкцию в сравнении с ЭПС переменного тока, на котором необходимо наличие тягового понижающего трансформатора и выпрямительной установки. Однако управление электровозами переменного тока позволяет реализовать более эффективные и экономичные режимы ведения поездов. Двухсистемный ЭПС совмещает в себе элементы конструкции тягового подвижного состава обеих систем тока и используется на железнодорожных линиях, где строительство станций стыкования, на которых производится смена локомотивов разных родов тока, является экономически неоправданным. Кроме того, применение двухсистемных пассажирских электровозов и двухсистемных электропоездов позволяет сократить время нахождения поездов в пути следования, исключив большие стоянки на станциях смены локомотивов, а также повысить производительность труда за счет удлинения плеч обслуживания локомотивных бригад и локомотивов.

На электровозах и электропоездах каждая движущая колесная пара приводится во вращение собственным тяговым электродвигателем, образуя колесно-моторный блок. Такой вид привода назывется индивидуальным. При автономной тяге для передачи механической энергии от двигателя к колесным парам используется как индивидуальный, так и групповой привод.

Групповой привод впервые был применен на паровозах, у которых все движущие оси были соединены дышлами и получали вращение от ползунов, связанных с поршнями цилиндров паровой машины. При использовании двигателей внутреннего сгорания движущие колесные пары, размещенные в одной жесткой раме, получают вращательный момент через промежуточную механическую, либо гидравлическую трансмиссию. Групповой вид привода характерен для маневровых и промышленных тепловозов с небольшим числом движущих осей, дизель-поездов, автомотрис и ССПС.

Индивидуальный привод реализуется электрической передачей, при которой каждая движущая колесная пара приводится во вращение собственным тяговым электродвигателем (как на электровозах и электропоездах), получающим электроэнергию от дизель-генераторной установки. Индивидуальный электрический привод является наиболее эффективным и прогрессивным, так как позволяет равномерно распределить мощность первичного двигателя между бóльшим количеством движущих колесных пар с наименьшими потерями энергии. В связи с этим индивидуальный привод широко применяется на магистральных и маневровых тепловозах, имеющих 6 и более движущих осей.

Если число колесных пар не превышает шести, локомотив обычно выполняют в одном кузове - односекционным. При бóльшем числе колесных пар кузов локомотива оказывается чрезмерно длинным, что усложняет его конструкцию и затрудняет прохождение кривых участков пути. Поэтому многоосные локомотивы (число осей более 6) выполняют не с одним, а с несколькими самостоятельными кузовами - секциями, соединенными друг с другом специальными шарнирными сочленениями или стандартными автосцепками. В эксплуатации находятся двух-, трех- и четырехсекционные локомотивы. Промежуточная (средняя) секция локомотива, как правило не имеющая кабин управления, называется бустерной.

Важным параметром локомотива является его осевая формула, которая описывает экипажную часть локомотива - число осей, их вид и расположение. Изначально осевые формулы использовались для описания экипажной части паровозов и всегда состояли из трех цифр, соединенных знаками "-": первая цифра указывала число бегунковых осей, вторая цифра - число движущих осей, третья цифра - число поддерживающих осей. Например, шестиосный паровоз с двумя бегунковыми осями, тремя движущими осями и одной поддерживающей осью имел формулу 2-3-1. При отсутствии бегунковых, либо поддерживающих осей, в формуле в соответствующих местах проставлялись нули, например: 0-5-0. Подобный принцип сохранился для описания экипажной части всех локомотивов с бестележечным расположением колесных пар: 0-3-0.

Формулы, описывающие экипажную часть локомотивов, имеющих тележки, состоят из цифр , соединенных знаками "+" или "-". Одна цифра соответствует одной тележке и обозначает число колесных пар в тележке. Если колесные пары имеют индивидуальный привод, к цифрам добавляется индекс 0. Знак "+" означает наличие механического сочленения тележек (шарнирного соединения для передачи тяговых усилий), а знак "-" указывает на отсутствие сочленения тележек. Общее число колесных пар локомотива находится простым сложением цифр. Число тележек можно найти делением общего числа колесных пар на число колесных пар в одной тележке.

Так, осевую формулу 2-2 имеет четырехосный локомотив с двумя двухосными несочлененными тележками с групповым приводом колесных пар. Осевую формулу 3₀+3₀ имеет шестиосный локомотив с двумя трехосными сочлененными тележками с индивидуальным приводом колесных пар.

Если локомотив имеет несколько кузовов (секций), то формула для каждой секции заключается в скобки, а перед скобками ставится коэффициент, указывающий на число секций. Для нахождения общего числа колесных пар такого локомотива нужно найти сумму числа колесных пар каждой секции и умножить ее на коэффициент: 2(2₀-2₀) - двухсекционный 8-осный локомотив, в котором каждая секция имеет 2 несочлененные 2-осные тележки с индивидуальным приводом.

ПРИМЕР. Запишем осевую формулу локомотива в 4-секционном исполнении. Каждая секция имеет по 3 несочлененные 2-осные тележки с индивидуальным приводом колесных пар. Определим общее число колесных пар локомотива и число тележек:

1. В скобках записываем осевую формулу для каждой из секций: три цифры 2 (три тележки по 2 колесные пары): (2 2 2).
2. Так как тележки не имеют сочленения, между цифрами ставим знаки "-": (2-2-2).
3. С помощью индексов обозначаем индивидуальный вид привода: (2₀-2₀-2₀).
4. Перед скобкой ставим коэффициент 4 (количество секций) : 4(2₀-2₀-2₀) - так выглядит осевая формула локомотива.
5. Находим общее число колесных пар локомотива: 4 * (2 + 2 + 2) = 24.
6. Находим общее число тележек: 24 / 2 = 12.

Современные электровозы и тепловозы приспособлены к работе в составе двух, трех, четырех секций (локомотивов) с возможностью управления из кабины любой головной секции (локомотива) одной локомотивной бригадой (система многих тяговых единиц - СМЕТ). Это позволяет гибко использовать мощность локомотивов в зависимости от массы поезда и водить поезда массой до 10 тыс. тонн и более.

Схожие по конструкции локомотивы и моторвагонные поезда принято объединять в серии и присваивать им обозначения в виде комбинаций букв и цифр (серии присваивает завод-изготовитель по согласованию с заказчиком). Обозначение серии, как правило, позволяет определить:

• тип самоходной подвижной единицы: электровоз, тепловоз, электропоезд, дизель-поезд, автомотриса, рельсовый автобус;
• назначение (для локомотивов): грузовой, пассажирский, маневровый;
• особенности конструкции: модернизированный, усиленный, многосекционный, с электрическим тормозом и др.;
• завод-изготовитель;
• порядковый номер.

В обозначении серий грузовых электровозов постройки СССР использовались буквы ВЛ (Владимир Ленин), за которыми следовали цифры, обозначающие заводской номер конструкции. К серии могли добавляться буквы, обозначающие технические особенности: т - с реостатным тормозом, у - усиленный, с - для работы по СМЕТ (системе многих тяговых единиц) и др. После обозначения серии через дефис записывался заводской порядковый номер локомотива, например: ВЛ10у-875, ВЛ80с-1425.

Серийно (массово) выпускавшиеся электровозы постоянного тока имели серии ВЛ19, ВЛ22, ВЛ23, ВЛ8, ВЛ10, ВЛ11, ВЛ15. Электровозы переменного тока получали обозначение серий ВЛ60, ВЛ80, ВЛ65, ВЛ85. Двухсистемный электровоз имел обозначение ВЛ82.

Электровозы ВЛ11, ВЛ15 и часть электровозов серий ВЛ8 (№№ 201-1200 и с № 1432) и ВЛ10 (№№ 001-500 и с № 1501) выпускались Тбилисским электровозостроительным заводом (ТЭВЗ) (г. Тбилиси, Грузия). Все другие серии электровозов (за исключением ВЛ19 производства Московского завода "Динамо" совместно с Коломенским заводом) и остальную часть электровозов серий ВЛ8 и ВЛ10, строил Новочеркасский электровозостроительный завод (НЭВЗ).

Пассажирские электровозы производства Чехословакии (заводы "Шкода" г. Пльзень) в обозначении серии имели буквы ЧС. Массово на железные дороги СССР поставлялись пассажирские электровозы постоянного тока: ЧС2, ЧС2т, ЧС6, ЧС200, ЧС7; переменного тока: ЧС4, ЧС4т, ЧС8.

Современные отечественные электровозы в обозначении серии имеют букву Э (электровоз), за которой следует число, определяющее номер модели, например Э5к. Если электровоз пассажирский, то к букве Э добавляется буква П, например: ЭП1М-655. Если электровоз имеет несколько секций - то добавляется буква С, причем цифра перед обозначением серии указывает количество секций: 3ЭС5к-119. Сериям электровозов постоянного тока присваиваются четные номера: 2ЭС4к, 2ЭС6, 2ЭС10, ЭП2к. Сериям электровозов переменного тока присваиваются нечетные номера: 2ЭС5к, 2ЭС5, 2ЭС7, ЭП1М. Имеющиеся на данный момент двухсистемные электровозы имеют обозначение ЭП10, ЭП20. Электровозы 2ЭС6 "Синара", 2ЭС7 и 2ЭС10 "Гранит" строит завод "Уральские локомотивы" (совместное предприятие группы "СинараТранспортныеМашины" и Siemens AG, расположенное в г. Верхняя Пышма Свердловской области). Электровоз ЭП2к выпускает ОАО "Коломенский завод" (г. Коломна Московской области). Электровозы всех остальных серий выпускаются Новочеркасским электровозостроительным заводом (г. Новочеркасск Ростовской области).

Серии тепловозов обозначаются следующим образом: первая буква Т - тепловоз; вторая буква - тип тяговой передачи: Э - электрическая, Г - гидравлическая; третья буква - назначение тепловоза: П - пассажирский, М - маневровый, без буквы - грузовой; число - номер серии (в СССР разным заводам-разработчикам тепловозов выделялся определенный диапазон номеров серий: 01 - 49 - Харьковский завод (часть номеров данного диапазона была отдана Брянскому, Людиновскому и Муромскому заводам), 50 - 99 - Коломенский завод, 100 и выше - Луганский (Ворошиловградский) завод). Цифра, стоящая перед серией, указывает количество секций (если секция одна - цифра отсутствует). После обозначения серии через дефис указывается порядковый номер локомотива, например:

• 2ТЭ10у - двухсекционный грузовой тепловоз с электрической передачей проекта Харьковского завода транспортного машиностроения;
• ТЭП60, ТЭП70 - пассажирские тепловозы с электрической передачей проекта Коломенского тепловозостроительного завода;
• 2ТЭ116 - двухсекционный грузовой тепловоз с электрической передачей проекта Ворошиловградского тепловозостроительного завода;
• ТГ102 - грузовой тепловоз с гидравлической передачей проекта Луганского тепловозостроительного завода;
• ТЭМ2 - маневровый тепловоз с электрической передачей проекта Брянского машиностроительного завода;
• ТГМ4 - маневровый тепловоз с гидравлической передачей проекта Людиновского тепловозостроительного завода

Маневровые тепловозы с электрической передачей производства Чехословакии (заводы "ЧКД-Прага") получили обозначение серий ЧМЭ2, ЧМЭ3.

Особое обозначение получил тепловоз М62 габарита 02-ВМ, широко распространенный на железных дорогах России, но разрабатывался который Луганским тепловозостроительным заводом для железных дорог Венгерской Народной республики. Он получил обозначение серии в соответствии с требованиями заказчика - Венгерских железных дорог. В России широко распространены его двухcекционные модификации 2М62 и 2М62у.

В настоящее время в России тепловозы производят:

• АО "Брянский машиностроительный завод": магистральные грузовые тепловозы 2ТЭ25Км, 2ТЭ25А "Витязь"; маневровые тепловозы ТЭМ18ДМ, ТЭМ28, ТЭМ19 (на природном газе); ТЭМ ТМХ (совместное производство с чешской компанией CZ LOKO;
• ОАО "Коломенский завод" (г. Коломна Московской области): пассажирские тепловозы ТЭП70БС, ТЭП70У; магистральный грузовой тепловоз 2ТЭ70;
• АО "Людиновский тепловозостроительный завод" (г. Людиново Калужской области): маневровые тепловозы с электрической передачей ТЭМ7, ТЭМ9 и ТЭМ14; маневровые тепловозы с гидравлической передачей ТГМ4Б, ТГМ6Д; магистральный тепловоз с электрической передачей ТЭ8; магистральный тепловоз с гидравлической передачей ТГ16М;
• АО "Муромтепловоз" (г. Муром Владимирской области): маневрово-промышленный тепловоз с гидравлической передачей ТГМ23Д.

Электропоезда также имеют буквенно-цифровое обозначение серий, причем электропоезда постоянного тока в обозначении серии имеют четную цифру, переменного тока - нечетную, например ЭР9т-726 - электропоезд Рижского завода, тип 9 (переменного тока) с реостатным торможением; ЭД4м-0380 - электропоезд Демиховского машиностроительного завода, тип 4 (постоянного тока), модернизированный. Электропоезда, производимые ОАО "ДМЗ" в настоящее время, имеют обозначение серий ЭП2Д (постоянного тока) и ЭП3Д (переменного тока).

В СССР выпуск электропоездов осуществлялся Рижским вагоностроительным заводом (серии ЭР). В настоящее время электропоезда выпускаются Демиховским машиностроительным заводом (ОАО ДМЗ) - серии ЭД, Торжокским вагоностроительным заводом - серии ЭТ. Тверской вагоностроительный завод выпускает электропоезд городского типа постоянного тока ЭГ2Тв "Иволга".

Высокоскоростные электропоезда "Сапсан"" производства концерна Siemens AG имеют серии ЭВС1 (постоянного тока) и ЭВС2 (двухсистемный). Электропоезда "Ласточка" также существуют в двух исполнениях: ЭС1 (двухсистемный, производства Siemens AG) и ЭС2Г (постоянного тока производства ООО "Уральские локомотивы").

Буквенно-цифровое обозначение серий также применяется для дизель-поездов, автомотрис и рельсовых автобусов: ДР1А-256 - дизель-поезд постройки Рижского завода, тип 1A, заводской № 256; АЧ2-118 - автомотриса производства Чехословакии, тип 2, заводской № 118; РА1-0088 - рельсовый автобус, тип 1, заводской № 88.

На железных дорогах Советского Союза эксплуатировались 4-вагонные дизель-поезда производства Венгрии (завод Ганц-Маваг) серии Д1 и Рижского вагоностроительного завода ДР1, ДР1А. Для Сахалинской железной дороги, имевшей колею 1067 мм, у Японии закупались дизель-поезда серии Д2.

После распада СССР массовый выпуск дизель-поездов в России долгое время не осуществлялся. В начале 2000-х годов Демиховский машиностроительный завод сформировал некоторое количество дизель-поездов серии ДДБ1 из секции тепловоза 2М62у и вагонов электропоезда ЭД2м. В 2013 году Мытищинский завод "Метровагонмаш" приступил к выпуску дизель-поезда ДПМ770. На железных дорогах Белоруссии и Литвы эксплуатируются современные дизель-поезда производства завода PESA Bydgoszcz SA (Польша) ДП3.

Наибольшее распространение на железных дорогах России получили автомотрисы чехословацкого производства серии АЧ2 с дизельным двигателем и гидравлической передачей.

Рельсовые автобусы производства Мытищинского завода "Метровагонмаш" имеют серии РА1, РА2, РА3.

Для служебных поездок по электрифицированным участкам железных дорог было построено несколько электромотрис путем переоборудования электровозов и вагонов электропоездов: А-ЧС2, АЯ4Д и др. Демиховский машиностроительный завод разработал двухвагонную служебную электромотрису ЭДС1Р.

Специальный самоходный подвижной состав представлен широким спектром служебных автомотрис, автодрезин, мотовозов, путевых и погрузочно-разгрузочных машин на собственном ходу и пр. Как правило, обозначение самоходной подвижной единицы отражает ее тип, назначение и ососбенности конструкции: ДГКу-5 - автодрезина грузовая крановая универсальная; АДМ-1 - автомотриса дизельная монтажная; АДЭ-2С - автомотриса дефектоскопная электрическая; АГС-1Ш - автомотриса грузовая служебная (для служб СЦБ и связи); МПТ-4 - мотовоз погрузочно-транспортный; ВПР-02 - выпровочно-подбивочно-рихтовочная машина; РШП-48К - рельсошлифовальный поезд, КДЭ-163 - кран железнодорожный дизель-электрический.

Производством специального самоходного подвижного состава занимаются ОАО "Калужский завод путевых машин и гидроприводов", АО "Муромтепловоз" и другие предприятия. Некоторые модели путевых машин приобретаются у зарубежных компаний, например у австрийской фирмы Plasser & Theurer.

При неавтономной (электрической) тяге мощность локомотива не ограничена мощностью первичного двигателя, поэтому локомотивы на электрической тяге могут развивать значительно бóльшую мощность по сравнению с автономными локомотивами. (электровоз 2ЭС10 "Гранит" развивает мощность 4200 кВт (5710 л.с.) на одну секцию). Эксплуатационные затраты на техническое обслуживание и текущий ремонт ЭПС ниже, чем автономного. По провозной способности электрифицированные линии превосходят неэлектрифицированные, а применение рекуперативного торможения позволяет значительно экономить энергоносители. Введение электрической тяги требует существенных капиталовложений в устройство линий электропередачи, тяговых подстанций и контактной сети, однако такие затраты на железных дорогах с высокой интенсивностью движения быстро окупаются. Поэтому электрическая тяга нашла широкое применение на грузонапряженных линиях, на линиях со скоростным движением и в пригородном пассажирском движении.

Неавтономный тяговый подвижной состав представлен электровозами, которые бывают постоянного тока, переменного тока и двойного питания (двухсистемными).

В конструкциях электровозов различают механическую часть, электрическое и пневматическое оборудование.

К механической части электровозов относятся кузов, элементы ходовой части (тележки с колесными парами, буксовыми узлами, рессорным подвешиванием и тормозной рычажной передачей), ударно-тяговые приборы.

Электрическое оборудование включает в себя тяговые электродвигатели, тяговые трансформаторы и выпрямители (только на ЭПС переменного тока и двойного питания), аппараты управления и защиты (высоковольтные и низковольтные), крышевое электрическое оборудование, вспомогательные электрические машины (мотор-вентиляторы, мотор-компрессоры, генераторы тока управления и пр.).

Пневматическое оборудование включает в себя приборы питания сжатым воздухом, приборы управления тормозами и приборы торможения.

Кузов электровоза служит для размещения в нем кабин управления, электрического и пневматического оборудования. У современных электровозов кузов непосредственно участвует в передаче тяговых усилий на автосцепные устройства (у электровозов прежних конструкций тяговые усилия передавались через рамы сочленных тележек).

Основным несущим элементом кузова является его рама, через которую передаются тяговые и тормозные усилия. Конструкция рамы должна обеспечивать необходимую прочность при действии на кузов всех нагрузок - как вертикальных, так и горизонтальных. Силовыми элементами рамы являются буферные брусы, на которых расположены розетки под автосцепные устройства, шкворневые балки, продольные и поперечные швеллеры. Рамы электровозов переменного тока в средней части имеют поперечные балки для установки тягового трансформатора. Боковины рамы прикрыты обносными листами, образующими "юбку" кузова. К нижней части буферных брусов крепятся путеочистители, предназначенные для исключения попадания крупных предметов под колесные пары. Путеочиститель рассчитан на продольное усилие 117—137 кН (12—14 тс), приложенное к его нижней части. Положение путеочистителя по отношению к рельсам по мере износа бандажей колес регулируют с помощью подвижного козырька, в котором для этой цели имеется несколько рядов отверстий.

Каркас кузова и его наружную обшивку выполняют из металла. Отдельные элементы кузова, например, облицовка кабин управления, могут выполняться из неметаллических материалов. У односекционных электровозов кабины управления находятся в обоих концах кузова, у двухсекционных электровозов - на одном конце каждой секции. В кабинах электровозов устанавливаются аппараты управления тяговым режимом - контрóллеры, приборы управления электрическим оборудованием, контрольно-измерительные приборы и приборы управления тормозами. В машинном отделении кузова располагаются высоковольтная камера (ВВК) с электрической аппаратурой силовых цепей, вспомогательные машины, а на электровозах переменного тока и двойного питания - тяговые трансформаторы, переходные реакторы и выпрямители.

Крыша кузова электровоза имеет съемные элементы для обеспечения монтажа и демонтажа крупногабаритных узлов и агрегатов. На крыше кузова электровоза размещается крышевое оборудование: токоприемники, дроссели радиопомех, высоковольтные разрядники, главные выключатели (на ЭПС переменного тока), токоведущие шины, а также главные резервуары. В крыше имеются люки для заправки песочниц и для доступа к узлам электровоза, расположенным неосредственно под крышей. Для перемещения обслуживающего персонала по бокам крыши предусмотрены деревянные трапы.

Тележки большинства электровозов имеют раму сварной конструкции. Рама тележки локомотива передает значительные тяговые усилия, поэтому должна обладать высокой прочностью и надежностью. Для соединения с кузовом рама тележки имеет шкворневой брус, а по ее бокам расположены кронштейны люлечного подвешивания и гасителей колебаний. К раме тележки через двухступенчатое рессорно-пружинное подвешивание и буксовые узлы крепятся колесные пары. На раме тележки установлены тяговые электродвигатели с патрубками подвода и отвода воздуха и зубчатой передачей, а также тормозное оборудование.

Колесные пары локомотивов формируются из отдельных элементов: оси, двух колесных центров со съемными бандажами, фиксируемых стопорными кольцами. На удлиненные части ступиц колесных центров напрессованы зубчатые колеса зубчатой передачи. Оси колесных пар заканчиваются усиленными шейками, на которые опираются буксы с роликовыми подшипниками. Зубчатые колеса входят в зацепление с малыми шестернями, расположенными на валах тяговых электродвигателей. Зубчатая передача закрывается защитным кожухом. На современных электровозах применяют индивидуальный привод, при котором каждая колесная пара приводится во вращение отдельным тяговым электродвигателем, связанным с ней через зубчатую передачу.

В качестве тяговых электродвигателей (ТЭД) на большей части электровозов применяются электродвигатели постоянного тока с последовательным возбуждением. Такие электродвигатели обладают хорошими тяговыми характеристиками и рассчитаны на номинальное напряжение 1500 В. Скорость движения электровоза и его тяговая мощность регулируются изменением напряжения, подаваемого на тяговые электродвигатели.

На электровозах постоянного тока напряжение на тяговых электродвигателях изменяется включением в их цепь различного числа пусковых резисторов, а так же изменением способа подключения групп тяговых электродвигателей к контактной сети напряжением 3 кВ:

• последовательное (С) - все электродвигатели подключаются последовательно (друг за другом) и напряжение на каждом из двигателей (Uдв) равно напряжению в контактном прповоде (Uкс), поделенному на число двигателей, т.е. для шестиосного электровоза Uдв = Uкс/6, т.е. 3000/6=500 В;
• последовательно-параллельное (СП) - электродвигатели подключаются двумя группами из одинакового числа двигателей, т.е. для шестиосного электровоза - двумя группами по три двигателя, таким образом напряжение на каждом двигателе Uдв = Uкс/3, т.е. 3000/3=1000 В;
• параллельное (П) - электродвигатели подключаются несколькими группами по два двигателя в каждой, т.е. для шестиосного электровоза - тремя группами по два двигателя, таким образом напряжение на каждом двигателе Uдв = Uкс/2, т.е. 3000/2=1500 В.

На электровозах переменного тока изменение напряжения на тяговых электродвигателях производится путем их переподключения к секциям тягового трансформатора, первичная обмотка которого подключается к контактной сети напряжением 25 кВ, а со вторичной обмотки снимаются различные величины более низкого напряжения (от 100 до 1500 В) . Такое управление является более гибким и эффективным, а электрические цепи электровозов - более надежными.

Основным недостатком электродвигателей постоянного тока является сложность их конструкции и низкая надежность щеточно-коллекторного узла, являющегося их неотъемлемой частью. В связи с этим на тяговом подвижном составе начали применять асинхронные тяговые электродвигатели переменного тока, имеющие более простую конструкцию, более высокую надежность, меньшие габаритные размеры и вес. Основным фактором, сдерживающими широкое использование таких электродвигателей, является необходимость разработки сложных систем частотно-импульсного регулирования - тяговых преобразователей.

Все переключения в силовых цепях тяговых электродвигателей производятся с помощью специальных электрических аппаратов - индивидуальных контакторов и групповых переключателей. Изменение направления движения электровоза осуществляется за счет реверсора. Перевод электровоза из режима тяги в режим электрического тороможения производится тормозным переключателем.

Для соединения электрического оборудования электровоза с контактной сетью используются токоприемники. Электровозы имеют по два и более токоприемника. Токоприемники на электровозах постоянного тока имеют более массивную конструкцию, так как обеспечивают пропускание тяговых токов бóльших значений. В обычных условиях на электровозе поднят один токоприемник. При трогании с места, при разгоне тяжелого поезда и в условиях обледенения контактного провода на электровозе поднимаются все токоприемники.

Для защиты силовых цепей электровоза от перегрузок и короткого замыкания применяются аппараты защиты: быстродействующие выключатели (БВ), дифференциальные реле, реле перегрузки, реле напряжения и др.

К электрическим вспомогательным машинам относятся моторы-компрессоры, моторы-вентиляторы, объединенные с генераторами тока управления, моторы-преобразователи (возбудители) и другие. Эти машины получают питание от высоковольтной сети через собственные аппараты управления и защиты. Генераторы тока управления обеспечивают функционирование низковольтного электрооборудования и приводятся во вращение двигателями мотор-вентиляторов, либо собственными электродвигателями. При неработающих генераторах низковольтное электрооборудование электровоза получает питание от аккумуляторных батарей. Зарядка аккумуляторных батарей производится от работающих генераторов тока управления.

К автономному тяговому подвижному составу относятся тепловозы, мотовозы, газотурбовозы и паровозы. Наиболее широко в качестве автономных локомотивов используются тепловозы.

Тепловозы имеют следующие узлы: первичный двигатель, тяговую передачу, кузов, экипажную часть, аппаратуру управления и защиты, вспомогательное оборудование.

Первичным двигателем на тепловозе является двигатель внутреннего сгорания с самовоспламенением горючей смеси - дизель. На тепловозах применяют двух- и четырехтактные дизели с числом цилиндров от 10 до 16. Энергия, выделяющаяся при сгорании топлива, преобразуется в механическую энергию в виде вращательного момента на коленчатом валу двигателя. Мощность, развиваемая двигателем, пропорциональна количеству сжигаемого в цилиндрах топлива. При увеличении расхода топлива увеличивается и количество воздуха, которое необходимо подавать в цилиндры. В связи с этим в дизелях современных тепловозов применяются турбокомпрессоры, нагнетающие воздух в цилиндры под давлением 135…240 кПа, что существенно увеличивает мощность двигателей. Такой способ подачи воздуха в цилиндры называется наддувом. Создание дизельных двигателей большой мощности требует увеличения их размеров и массы. Так, дизель 10Д100 мощностью 3000 л.с. (2206 кВт) весит 16800 кг. В настоящее время на тепловозах массово применяются дизели мощностью до 4000 л.с. (2942 кВт). Были построены опытные тепловозы ТЭ136, ТЭП75 и ТЭП80 (на нем был установлен рекорд скорости для тепловозов - 271 км/ч) с 20-цилиндровыми дизелями мощностью 6000 л.с. (4413 кВт), но они не выпускались серийно.

Для обеспечения бесперебойной и продолжительной работы дизеля тепловоз оборудуется топливной системой (топливный бак, топливные насосы, топливопроводы, фильтры и др.), системой смазки (масляный насос, масляный бак, маслопроводы, теплообменник, фильтры и др.) и системой охлаждения с водяным насосом, радиаторами, расширительным баком и др. Для управления режимами работы дизеля служат аппараты управления, главным из которых является контроллер, расположенный на пульте машиниста. Запуск дизеля производится от аккумуляторной батареи специальным электрическим стартером, либо тяговым генератором, который переводится в режим электродвигателя.

Тяговая передача служит для распределения крутящего момента, образующегося на валу дизеля, между несколькими колесными парами, а также для обеспечения плавного трогания тепловоза с места и реализации полной мощности во всем диапазоне скоростей движения. Передача может быть электрической, механической или гидравлической (гидродинамической и гидромеханической).

Наиболее широко на магистральных и части маневровых тепловозов применяется электрическая передача постоянного (а), либо переменно-постоянного (б) тока. Коленчатый вал дизеля вращает вал тягового генератора, вырабатывающего электрический ток, который подводится к тяговым электродвигателям. Тяговые электродвигатели преобразуют электрическую энергию снова в механическую и через зубчатую передачу сообщают ее колесным парам. Каждая колесная пара приводится во вращение собственным тяговым электродвигателем, т.е. реализуется индивидуальный вид привода (как на ЭПС). Достоинствами электрической передачи являются равномерное распределение крутящего момента первичного двигателя между большим числом колесных пар с минимальными потерями (отсутствует трение в механических узлах), простота изменения направления движения локомотива (реверсирования) путем несложных переключений в электрической схеме и возможность использования электродинамического торможения. Кроме того, тяговый генератор может использоваться как электродвигатель для запуска дизеля. Основным недостатком электрической передачи является ее дороговизна из-за сложности конструкции и недостаточно высокая надежность из-за использования коллекторных тяговых электродвигателей постоянного тока. В настоящее время надежность электрических передач тепловозов существенно повышается благодаря применению синхронных тяговых генераторов и бесколлекторных асинхронных тяговых электродвигателей переменного тока (тяговая передача переменного тока).

Механическая передача подобна автомобильной. Она состоит из шестеренчатой коробки скоростей, реверсивного устройства и муфты сцепления. Эта передача имеет простое устройство, однако при переключении передач сила тяги резко снижается, а затем снова повышается, что вызывает сильные рывки состава. Кроме того, вращающий момент дизеля тяжело распределить между большим числом колесных пар. В связи с эти механическая передача применяется только на маломощных мотовозах, узкоколейных тепловозах, легких автомотрисах и дизель-поездах.

Гидравлическая передача проще и дешевле электрической и, в отличие от механической, позволяет плавно изменять крутящий момент, передаваемый от двигателя к колесным парам. На тепловозах применяют две разновидности гидравлической передачи - гидродинамическую и гидромеханическую.

Основным элементом гидродинамической передачи является гидротрансформатор, имеющий центробежный масляный насос, соединенный с валом двигателя, гидравлическую турбину, связанную с ведущими колесными парами, и направляющий аппарат, изменяющий поток рабочей жидкости между насосом и турбиной. Энергия потока жидкости, создаваемая центробежным насосом, проходя через направляющий аппарат, приводит во вращение колесо гидротурбины. Крутящий момент на валу турбины пропорционален частоте вращения вала двигателя. Направляющий аппарат позволяет изменять соотношение крутящего момента насоса и турбины. В гидромеханической передаче часть крутящего момента передается через гидротрансформатор, а часть - через механическую планетарную передачу.

Для изменения направления движения устанавливается реверсивный редуктор. Связь между гидропередачей и колесными парами осуществляется через механический привод (приводные валы и колесные редукторы). Основными недостатками гидропередачи являются более низкий к.п.д. (около 30%), чем у электрической и механической передач, а также сложность распределения крутящего момента между большим числом колесных пар. Гидравлическая передача применяется на части маневровых и промышленных тепловозов, а также на дизель-поездах, автомотрисах и рельсовых автобусах.

Механическая и гидравлическая передачи реализуют групповой вид привода.

Кузова тепловозов бывают вагонной и капотной компоновки. Кузова капотного типа имеют маневровые тепловозы с целью обеспечения обзора в оба направления из одной кабины управления при выполнении маневровой работы. Магистральные тепловозы имеют кузова вагонного типа. Грузовые тепловозы, как правило, выпускаются многосекционными. Каждая секция является автономной тяговой единицей, т.е. имеет собственный двигатель, передачу и вспомогательное оборудование. Пассажирские, маневровые и промышленные тепловозы выполняются односекционными. Основное пространство кузова занимает дизель с тяговым генератором, либо гидропередачей. Для выполнения монтажа и демонтажа оборудования крыша кузова имеет съемные панели. Топливные баки размещаются под кузовом тепловоза в средней части (между тележками).

Экипажная часть тепловозов с электрической передачей аналогична экипажной части электровозов. Тележки магистральных тепловозов с электрической передачей обычно трехосные. Тележки тепловозов с гидропередачей имеют устройства распределения вращающего момента между колесными парами (редукторы), а число осей в тележках обычно не превышает двух.

К вспомогательному оборудованию тепловозов относятся компрессоры, вентиляторы охлаждения радиаторов дизеля, тягового генератора и тяговых электродвигателей, генераторы тока управления и возбуждения тяговых генераторов (двухмашинные агрегаты), аккумуляторные батареи и др.

Мотовагонный подвижной состав (МВПС) используется для перевозки пассажиров в пригородном, межобластном и скоростном сообщении, а также в качестве служебного транспорта. К МВПС относятся электропоезда, дизель-поезда и автомотрисы, которые представляют собой самоходные (не требующие локомотивной тяги) вагоны или группы вагонов.

На электрифицированных участках железных дорог используются электропоезда.

Электропоезд представляет собой группу вагонов, часть из которых оборудованы тяговыми электродвигателями (моторные вагоны), а часть - являются обычными прицепными вагонами. Как правило, каждый моторный вагон электропоезда эксплуатируется в паре с прицепным (немоторным) вагоном, образуя электросекцию. Несколько электросекций секций объединяются в электропоезд. В зависимости от пассажиропотока электропоезда формируют из 2, 3, 4, 5 и 6 секций (4, 6, 8, 10, 11 или 12 вагонов). Головной и хвостовой вагоны имеют кабины управления и, как правило, являются прицепными (немоторными).

Механическая часть вагонов электропоездов состоит из кузова, тележек, сцепных приборов. Кузова вагонов электропоездов цельнометаллические сварные цельнонесущие, строятся по габариту Т. Основное пространство кузова занимает пассажирский салон с двумя рядами трехместных полужестких сидений, обращенных друг к другу. Над сидениями вдоль стен имеются багажные полки. Существуют электропоезда с вагонами повышенной комфортности, имеющими иное расположение и количество сидений, а также дополнительное оборудование (откидные столики, дисплеи видеосистемы и др.). Большинство вагонов имеют два тамбура. Вход и выход пассажиров производится через раздвижные, либо сдвижные двери с управлением из кабин машиниста. Современные электропоезда могут осуществлять высадку пассажиров как на высокие (1100 мм), так и низкие (200 мм) платформы, для чего в тамбурах у выходных дверей устанавливаются съемные фартуки. Санузлы располагаются в головных вагонах, доступ к ним осуществляется из ближнего к кабине тамбура.

Головные вагоны электропоездов как правило оборудуются автосцепками СА-3. Между вагонами устанавливаются сцепные приборы - автосцепки СА-3 с упругими переходными площадками, а также беззазорные сцепные устройства БСУ, либо сцепки Шарфенберга. Вагоны, оборудованнные жесткими (беззазорными) сцепными устройствами имеют герметичные переходные площадки с гофросуфле и не требуют наличия торцевых дверей в тамбурах.

Тележки вагонов электропоездов сварной конструкции с двухступенчатым пружинным подвешиванием во многом схожи с тележками пассажирских вагонов. В буксовом подвешивании установлены фрикционные гасители (8), в центральном люлечном - гидрогасители (11). На каждой тележке установлены два тормозных цилиндра (15) - по одному на каждую сторону. Нажатие колодок - двухстороннее. Тележки моторных вагонов имеют конструктивные отличия, обусловленные установкой тяговых электродвигателей (4) и редукторов (1). Валы электродвигателей соединяются с редукторами при помощи упругих муфт (3). Колесные пары моторных вагонов бандажные, с облегченными спицевыми колесными центрами.

На каждом моторном вагоне устанавливают по 4 тяговых электродвигателя с самоохлаждением. Электрические аппараты располагаются в ящиках под кузовом, в щитах тамбуров, на крыше. Под кузовом прицепного вагона устанавливаются вспомогательные машины - динамотор (делитель высокого напряжения + генератор низкого напряжения) и мотор-компрессор, а также аккумуляторная батарея.

Управление электропоездом осуществляется из кабины управления с помощью контроллера и крана машиниста. В электропоездах предусматривают устройство автоматического пуска, в котором специальное реле ускорения обеспечивает необходимые переключения в электрической схеме при трогании и разгоне электропоезда. Электропоезда имеют электропневматический и пневматический (автоматический) тормоза.

Свойство электропоездов быстро разгоняться и снижать скорость делает их наиболее пригодными для скоростного движения. В 1975 году Рижским вагоностроительным заводом был построен скоростной электропоезд ЭР200 с максимальной скоростью 200 км/ч, который эксплуатировался на линии Москва - Санкт-Петербург до февраля 2009 года. В настоящее время в скоростном движении используются электропоезда иностранного производства Siemens Velaro RUS "Сапсан" (постоянного тока ЭВС1 и двухсистемный ЭВС2), а также Siemens Desiro RUS "Ласточка": ЭС1 (двухсистемный) и ЭС2Г (постоянного тока). На линии Санкт-Петербург - Хельсинки эксплуатируется высокоскоростной электропоезд Sm6 "Allegro".

На неэлектрифицированных участках железных дорог используются дизель-поезда и автомотрисы.

Дизель-поездом называется постоянно сформированный состав с двумя моторными (а) и одним или несколькими прицепными (б) вагонами. Вагоны дизель-поездов выполнены по габариту 02-ВМ. Пассажирский салон имеет один ряд 3-местных и один ряд 2-местных сидений и ограничен с обеих сторон тамбурами с выходами на низкие платформы. Головные (моторные) вагоны имеют кабину управления и машинное отделение, где размещается дизель с гидравлической передачей на колесные пары первой тележки и вспомогательное оборудование. Промежуточные вагоны являются прицепными.

Автомотриса представляет собой самоходный вагон с двигателем внутреннего сгорания (дизельным или карбюраторным), предназначенный для пассажирских (в т.ч. служебных) и хозяйственных перевозок. Для служебных нужд в СССР выпускалась автомотриса серии АС1 с карбюраторным автомобильным двигателем ГАЗ-53 и механической передачей. На сети дорог РФ широко эксплуатируются приобреренные в Чехословакии автомотрисы АЧ2 мощностью 736 кВт, скоростью 120 км/ч и числом мест 70. К данной модели автомотрисы выпускались промежуточные прицепные вагоны, что позволяет формировать дизель-поезд.

Рельсовый автобус является разновидностью автомотрисы или дизель-поезда и предназначен для обслуживания пригородных и межобластных участков с небольшим пассажиропотоком. Рельсовые автобусы представляют собой самоходные пассажирские вагоны с двумя кабинами управления. Силовая установка (дизель с гидравлической передачей и тяговым приводом) расположены под полом между тележками. Оборудование пассажирского салона обеспечивают удобную посадку, высадку и комфортное размещение пассажиров. Рельсовые автобусы выпускаются в одно- и двух- и трехвагонном исполнении.

Некоторые типы автомотрис, такие как АДМ-1, АДЭ-2С, АГС-1Ш относятся к специальному самоходному подвижному составу, так как имеют оборудование, позволяющее оуществлять ремонтные, погрузочно-разгрузочные работы, транспортировку материалов и инструмента, контроль состояния пути и пр.

Мотовозы используются для выполнения маневровой работы на подъездных путях промышленных предприятий, а также для подвоза материалов при ремонте пути и иных устройств на перегонах и для выполнения других работ в линейных хозяйствах железнодорожного и промышленного транспорта. Мотовозы оборудуются двигателем внутреннего сгорания (дизельным, либо бензиновым) небольшой мощности (до 220 кВт), механической или гидромеханической передачей с приводом на одну колесную пару с помощью карданного вала, либо цепной передачи. Наиболее широкое распространение получили мотовозы МПТ, МГМ, ТГК , а также мотовозы-электростанции МЭС для снабжения электроэнергией электроприводов путевых машин.

Автодрезины нашли большое применение в путевом хозяйстве железных дорог. Они выполнены на двухосных платформах с бортами, на которые можно укладывать элементы верхнего строения пути и другие материалы и инструменты, необходимые для доставки к месту производства работ. Грузовые автодрезины оборудованы грузоподъемными устройствами (кранами). Наибольшее распространение получили автодрезины АГМ, ДГКу-5, а также монтажно-восстановительные автодрезины ДМС.

Железнодорожно-строительные машины предназначены для для производства работ по содержанию, обслуживанию и ремонту сооружений и устройств железных дорог. Путевое хозяйство располагает различными видами путевых машин для выполнения самого широкого круга как отдельных, так и комплексных работ. Каждая такая машина имеет специальные рабочие органы, позволяющие механизировать и автоматизировать те или иные виды операций, выполнение которых с использованием универсальных средств представляется неэффективным, либо невозможным. Помимо этого, такие машины имеют автономную силовую установку и тяговый привод, что позволяет им самостоятельно перемещаться. К таким машинам относятся: машины для выправки, подбивки, рихтовки пути - ВПР; машины для динамической стабилизации пути ДСП-С; машины для сварки рельсов ПРСМ, рельсошлифовальные поезда РШП, самоходные снегоуборочные машины ПСС и другие.

Локомотивное хозяйство служит для обеспечения железных дорог тяговыми подвижными единицами и их содержания в соответствии с техническими требованиями. В состав локомотивного хозяйства входят основные и оборотные локомотивные депо, специализированные мастерские по ремонту узлов локомотивов, пункты технического обслуживания локомотивов (ПТОЛ), пункты экипировки локомотивов, пункты смены локомотивных бригад, базы запаса локомотивов и др.

Локомотивные депо сооружаются на участковых, сортировочных и пассажирских станциях, где производится смена локомотивов. Основные депо имеют свой приписной парк локомотивов, а также технические средства для выполнения их текущего ремонта, технического обслуживания и экипировки. Различают тепловозные, электровозные, моторвагонные и смешанные депо. По характеру выполняемой работы локомотивные депо подразделяются на эксплуатационные и ремонтные (сервисные). Многие локомотивные депо имеют разворотные круги для разворота секций локомотивов. В локомотивных депо веерного типа наличие разворотного круга обязательно.

В пунктах оборота локомотивов размещают оборотные депо, не имеющие собственного приписного парка магистральных локомотивов и оснащенные только устройствами для текущего обслуживания и экипировки.

Пункты технического обслуживания локомотивов (ПТОЛ) имеются как в основных, так и в оборотных депо. В них выполняются технический осмотр и техническое обслуживание наиболее ответственных узлов локомотивов и МВПС. Стойла ПТОЛ оборудуются смотровыми канавами, разноуровневыми преходным площадками, устройствами для ввода и вывода локомотивов под низким напряжением, устройствами для автоматического открытия и закрытия ворот с сигнальными устройствами снаружи помещения над путями для сигнализации о свободности и занятости смотровых стойл, необходимым набором инструмента, приспособлений, материалов и запасных частей для быстрого и высококачественного производства работ по техническому обслуживанию.

Перед проведением технического обслуживания локомотивы и МВПС обычно пропускают через моечную установку для удаления загрязнений с кузова и элементов ходовых частей.

Пункты смены локомотивных бригад предусматривают на участковых станциях и размещают исходя из условия обеспечения установленной продолжительности непрерывной работы бригад. В этих пунктах локомотивные бригады заступают на работу, сдают рабочую смену, в том числе проходят предрейсовые и послерейсовые медицинские осмотры, инструктажи по безопасности движения и охране труда, получают необходимую поездную документацию, документы на локомотив, принимают пищу и отдыхают между поездками.

Пункты экипировки локомотивов располагают на территории депо или в приемоотправочных парках. Под экипировкой понимают снабжение локомотивов топливом, песком, смазочными и обтирочными материалами.

Дизельное топливо хранится на складах в металлических резервуарах емкостью до 5000 м³. Из хранилищ топливо подается насосом к топливораздаточным колонкам, а из них по шлангам - в топливные баки тепловозов.

Для снабжения локомотивов песком сооружаются склады сырого песка, пескосушилки, склады сухого песка, раздаточные бункеры, компрессоры и вентиляторы для подачи песка от пескосушилок на склады сухого песка и в раздаточные бункеры, из которых песок самотеком поступает в песочницы локомотивов.

Смазочные масла хранят в наземных или подземных резервуарах, заполняющихся самотеком через приемные колодцы. Насосами смазочные материалы из резервуаров подаются на локомотивы через маслозаправочные колонки.

Для поддержания локомотивов в исправном состоянии на железных дорогах организована система проведения технического обслуживания и текущего ремонта после определенного пробега или времени работы. Для повышения качества, ускорения и удешевления ремонта используется агрегатный метод ремонта, при котором основные узлы и агрегаты локомотивов заменяют заранее подготовленными (отремонтированными) в заготовительном цехе депо.

Все виды технического обслуживания и ремонта фиксируются в Журналах технического состяния локомотивов и МВПС и в другой технической документации, которая ведется на каждый локомотив в депо приписки.

Для локомотивов и МВПС установлено несколько видов технического обслуживания (ТО) и текущего ремонта (ТР), а также средние (СР) и капитальные (КР) ремонты.

Целью технического обслуживания является обеспечение работоспособности локомотивов в процессе эксплуатации.

ТО-1 выполняет локомотивная бригада при приемке, сдаче локомотива и в процессе поездки. Оно состоит в проверке наличия на локомотиве необходимого инвентаря, осмотре состояния ходовых частей, механического, электрического и пневматического обрудования, контроле его действия в пути следования, а в конце поездки - в приведении кабины в культурное состояние, прочистке системы пескоподачи, очистке локомотива от снега и внешних загрязнений и др.

ТО-2 выполняется бригадой слесарей ПТОЛ и заключается в проверке ходовой части, крышевого и тормозного оборудования, электрических аппаратов, сцепных устройств, смазке и регулировке узлов, замене тормозных колодок, устранении мелких неисправностей. ТО-2 обычно совмещается с экипировкой локомотивов. Периодичность проведения ТО-2 устанавливает начальник железной дороги (пассажирские - через 48, грузовые - через 96 часов). Нормы времени выполнения ТО-2 устанавливаются отдельно для каждого типа локомотивов.

ТО-3, ТО-4, ТО-5 выполняются в основных депо. При ТО-3 тщательно проверяется состояние основных узлов локомотива, доступ к которым затруднен при выполении ТО-2: тяговых электродвигателей, колесных редукторов, вспомогательных машин и др. ТО-4 заключается в обточке поверхностей катания колесных пар без выкатки из-под локомотива. Периодичность проведения ТО-3 и ТО-4 определяется пробегами локомотивов. ТО-5 проводится при подготовке локомотивов к постановке в запас или после изъятия из запаса.

Текущий ремонт всех видов производится в основных локомотивных депо. ТР-1 (малый периодический) выполняется в депо приписки, ТР-2 (большой периодический) и ТР-3 (подъемочный) - в локомотивных депо, имеющих соответствующее оборудование и специализирующихся на отдельных видах ремонта. Основной задачей текущего ремонта является поддержание работоспособности локомотивов, восстановление их основных эксплуатационных характеристик. В ходе ТР проводят ревизию, замену или восстановление отдельных узлов и деталей, регулировку и испытания, гарантирующие работоспособность локомотива в межремонтный период. В отличие от ТО, при котором узлы обычно не разбирают, при ТР осмотр узлов сопровождается их разборкой. Продолжительность ТР-1 - 18 часов, ТР-2 - до 72 часов, ТР-3 - до 6 суток.

Средний ремонт - это ремонт, который осуществляется в заводских условиях, либо в специализированных мастерских и депо, в которых созданы соответствующие условия. Во время среднего ремонта проводится разборка топливной аппаратуры, поршневой группы, переукладка коленчатого вала, замена цельнокатаных колёс или бандажей (при необходимости), пропитка и сушка обмоток электрического оборудования. Средний ремонт во многом напоминает капитальный, однако размеры деталей не доводятся до номинальных, предусмотренных чертежом: их оставляют в пределах допусков. Средний ремонт проводится через 800 000 км для грузовых локомотивов и через 720 000 км - для пассажирских. Продолжительность СР - до 6 суток.

Капитальный ремонт КР-1 выполняется с целью восстановления эксплуатационных характеристик локомотивов и МВПС, частичного восстановления ресурса заменой и ремонтом изношенных, неисправных агрегатов тягового подвижного состава.

Капитальный ремонт КР-2 выполняется для полного восстановления исправности ТПС, его эксплуатационных характеристик, ремонта агрегатов, узлов и деталей, полной замены проводов, кабелей и оборудования с выработанным ресурсом на новые. В необходимых случаях выполняют модернизацию локомотива или МВПС.

Капитальный ремонт с продлением срока службы (КРП) выполняется для восстановления исправности ТПС, его эксплуатационных характеристик и продления срока службы за счет замены агрегатов, узлов и деталей на более современные.

Все виды капитального ремонта производятся на локомотиворемонтных или локомотивостроительных заводах. КР проводятся для грузовых локомотивов при пробеге 2 400 000 км, для пассажирских - 2 160 000 км. Продолжительность КР не регламентируется.

Локомотивный парк состоит из электровозов, тепловозов и паровозов. Отдельно учитывают моторвагонный подвижной состав, а также автомотрисы. Все локомотивы, приписанные к определенной дороге (независимо от места их фактического нахождения), имеющие ее индексы и состоящие на ее балансе, составляют инвентарный парк дороги, который делят на две группы: парк локомотивов, находящихся в распоряжении дороги - это локомотивы своего инвентаря, за исключением локомотивов запаса ОАО "РЖД" и сданных в аренду; и парк вне распоряжения дороги, т.е. локомотивы запаса ОАО "РЖД", а также находящиеся в аренде у предприятий ОАО "РЖД" или других организаций. Локомотивы из инвентарного парка одной дороги в инвентарный парк другой передают по указанию ОАО "РЖД".

Локомотивы и моторвагонный подвижной состав, находящиеся в распоряжении дороги, делятся на эксплуатируемый и неэксплуатируемый парки. Эксплуатируемый парк локомотивов распределяется по видам работ, а неэксплуатируемый - по техническому состоянию, нахождению в резерве и в перемещении.

Эксплуатируемый парк составляют локомотивы и секции МВПС, находящиеся во всех видах работы, под техническими операциями, на технических осмотрах (в пределах установленных норм времени), в ожидании работы как на станционных путях, так и в основном и оборотном депо.

В неэксплуатируемый парк входят локомотивы и секции МВПС: неисправные, находящиеся во всех видах ремонта, включая техническое обслуживание TO-3, подготавливаемые к постановке в запас (резерв), оборудуемые или модернизируемые между плановыми видами ремонта, временно отставленные по неравномерности движения, находящиеся в перемещении, а также в процессе сдачи и приемки, используемые как стационарные установки и ожидающие исключения из инвентаря. Для массового сосредоточения локомотивов, находящихся запасе, создаются базы запаса.

К неисправным относятся локомотивы и секции МВПС, находящиеся во всех видах ремонта и ожидании его независимо от места ремонта и ожидания (депо приписки или другое депо, завод), находящиеся на ТО-3, и, кроме того, локомотивы, которые подготавливают для постановки в запас (резерв) или пересылают в неисправном состоянии на завод или в другое депо.

Магистральные локомотивы обслуживаются локомотивными бригадами в составе машиниста и помощника машиниста. Моторвагонные поезда, маневровые локомотивы и локомотивы пассажирских поездов могут обслуживаться машинистом, работающим в одно лицо, при наличии устройств, обеспечивающих автоматическую остановку при потере машинистом способности вести поезд.

В настоящее время обслуживание поездных локомотивов осуществляется по сменной схеме, при которой локомотивные бригады не закрепляются за определенными локомотивами, а меняются в пути их следования с поездами. Это позволяет значительно сократить простои локомотивов, т.к. продолжительность непрерывной работы локомотивов значительно превышает время непрерывной работы локомотивных бригад. При маневровой работе и в пригородном движении за локомотивом (моторвагонным поездом) могут закрепляться три-четыре бригады.

Работа локомотивных бригад организуется по именным графикам сменности или по безвызывной системе. В отдельных случаях, в том числе в случаях нарушения работы по графикам сменности, локомотивные бригады назначаются на работу по вызову.

Начало и окончание работы локомотивной бригады оформляется в маршрутном листе машиниста.

Продолжительность непрерывной работы локомотивных бригад грузового и пассажирского движения составляет 7 часов (в исключительных случаях с согласия работников разрешается увеличение продолжительности смены до 12 часов, например, в случае необходимости довести поезд до железнодорожной станции для смены локомотивной бригады). Продолжительность непрерывной работы локомотивных бригад пригородных поездов не может превышать 12 часов, а после ночного отдыха в пункте оборота - не более 10 часов. Продолжительность рабочего времени машинистов грузового, пассажирского, пригородного, скоростного и высокоскоростного движения при работе без помощников должна составлять не более 7 часов.

В рабочее время работников локомотивных бригад грузового, пассажирского и пригородного движения включается:

• время на подготовку к работе, включая время прохождения инструктажа и предрейсовых или предсменных медицинских осмотров;
• время, непосредственно затрачиваемое на выполнение основной трудовой функции;
• время на приемку и сдачу локомотива, МВПС;
• время следования пассажиром и ожидание следования пассажиром;
• время ожидания работы.

Если время непрерывной работы бригады в оба конца следования превышает 12 часов, бригаде предоставляется отдых в пункте оборота продолжительностью не менее половины отработанного времени, но не менее 3 часов. Между поездками локомотивной бригаде полагается отдых в пункте проживания, продолжительность которого должна быть не менее 16 часов.

Обслуживание поездов локомотивами осуществляется по определенной системе в зависимости от размещения основного депо на линии, характера грузо- и пассажиропотока и пр.

Участки, в пределах которых обращаются локомотивы, называются тяговыми плечами. Они ограничиваются основными и оборотными депо, либо пунктами оборота локомотивов. Длину тягового плеча устанавливают для каждого типа локомотива в зависимости от возможностей следования с поездом без отцепки по техническим нуждам. Тяговое плечо может соответствовать участку обслуживания (работы) локомотивных бригад, если время непрерывной работы бригад на этом плече не превышает допустимой нормы.

Участком обращения локомотива называют железнодорожную линию в границах между оборотными пунктами, на протяжении которой имеется не менее одного промежуточного пункта смены локомотивных бригад. Оборотным пунктом называют станцию, на которой прибывшие локомотивы отправляются с поездами только в обратном (встречном) направлении. Ездой на участке обращения называют такой порядок обслуживания поездов локомотивами, при котором локомотивы следуют без отцепки от составов на протяжении всего участка обращения, а локомотивные бригады сменяются в пунктах смены. Различают езду на коротких, удлиненных и разветвленных участках обращения.

Различают три способа обслуживания тяговых плеч локомотивами: плечевой, кольцевой и петлевой.

Когда основное депо расположено на граничной станции А участка обращения Б - В, локомотивы, приписанные к основному депо, следуют до участковых станций Б и В, где проходят ТО-2 и экипировку в оборотных депо. В основное депо локомотив заходит после каждого возвращения из оборотного депо. Такой вид обслуживания называется плечевым. Его основным недостатком являются частые отцепки локомотивов от составов и неполная реализация пробегов локомотивов между техническими обслуживаниями.

При кольцевом способе обслуживания локомотив не отцепляется от состава при проследовании станции А с основным депо: производится только смена локомотивной бригады. Все ТО-2 проводятся в пунктах оборота. В основное депо локомотив заходит только для прохождения ТО-3, ТО-4 и текущего ремонта.

При петлевом способе обслужиания локомотив, проведя поезда по двум тяговым плечам, заходит в основное депо для техобслуживания и экипировки.

Благодаря внедрению электровозной тяги в сочетании со сменной работой локомотивных бригад стало возможным применение эффективного способа обслуживания поездов на удлиненных участках обращения локомотивов. В этом случае локомотив следует без отцепки от поезда по большому кольцу обращения Б - В, включающему несколько плеч работы локомотивных бригад. Основное депо располагается в одном из граничных пунктов участка обращения локомотива, являющегося одновременно одним из пунктов смены локомотивных бригад. В этом пункте производится отцепка локомотива от поезда, его заезд в основное депо, а под поезд выдается локомотив, прошедший обслуживание или ремонт в основном депо и начинается цикл следования этого локомотива по большому кольцу обращения.

В районах с разветвленной железнодорожной сетью с целью улучшения использования ресурсов локомотивов несколько смежных участков их обращения объединяют в зону обслуживания, на которой по единому плану работают локомотивы, приписанные к разным основным депо.

В настоящее время преобладает эксплуатация локомотивов на удлиненных участках, совмещенных в зоны обслуживания, при сменной работе локомотивных бригад. Продолжительность этих участков устанавливают исходя из нормативной продолжительности работы локомотивов между ТО и ТР, места расположения станций формирования поездов, основных депо и других факторов. Работа локомотивов осуществляется по графику оборота, который составляют на основе нормативного графика движения поездов с учетом условий труда и отдыха локомотивных бригад, установленного порядка прохождения ТО, ТР и экипировки локомотивов.

Виртуальные туры разработаны Научно-техническим центром «3DFAB»

• Пассажиский тепловоз ТЭП70БС
• Магистральный грузовой тепловоз 2ТЭ25Км
• Маневровый тепловоз ТЭМ18ДМ
• Магистральный грузовой электровоз постоянного тока 2ЭС6 "Синара"
• Магистральный грузовой электровоз постоянного тока 2ЭС10 "Гранит" с бустерной секцией
• Электропоезд пригородный постоянного тока ЭД4М
• Электропоезд пригородный переменного тока ЭП3Д
• Электропоезд Siemens постоянного тока 2ЭС2Г "Ласточка"
• Электропоезд городской постоянного тока ЭГ2Тв "Иволга" модели 62-4496 © ОАО "Тверской вагоностроительный завод"
• Магистральный грузовой паровоз типа 1-5-1 ФД (1П)
• Маневровый танк-паровоз типа 0-3-0 9П
• Мотовоз погрузочно-транспортный МПТ-4
• Автомотриса дизельная монтажная модернизированная 1АДМ-1.3