Техническая эксплуатация локомотива

Н. М. Мигирин
В. А. Халиманчик
ТЕХНИЧЕСКАЯ
ЭКСПЛУАТАЦИЯ ЛОКОМОТИВА
Допущено Министерством образования Республики Беларусь 
в качестве учебного пособия для учащихся учреждений образования, 
реализующих образовательные программы среднего 
специального образования по специальности
«Техническая эксплуатация подвижного состава 
железнодорожного транспорта»
Минск
РИПО
2023

УДК 656.2(075.32)
ББК 39.23я723
М57
А в т о р ы:
преподаватели Гомельского колледжа – филиала УО «Белорусский 
государственный университет транспорта» Н. М. Мигирин, В. А. Халиманчик.
 
Р е ц е н з е н т ы:
цикловая комиссия УО «Минский государственный колледж 
железнодорожного транспорта имени Е. П. Юшкевича» (С. Е. Ткаченко);
заведующий кафедрой «Локомотивы» УО «Белорусский государственный 
университет транспорта» кандидат технических наук, доцент С. Я. Френкель.
Все права на данное издание защищены. Воспроизведение всей книги или любой ее 
части не может быть осуществлено без разрешения издательства.
Выпуск издания осуществлен при финансовой поддержке Министерства образования Республики Беларусь.
Мигирин, Н. М.
М57
Техническая эксплуатация локомотива : учеб. пособие / Н. М. Мигирин, В. А. Халиманчик. – Минск : РИПО, 2023. – 143 с. : ил.
ISBN 978-985-895-135-1.
Приведены сведения по контролю технического состояния локомотивов на примере тепловозов серий М62, 2ТЭ10 и электровоза ВЛ80с. 
Рассмотрены вопросы порядка действий локомотивной бригады при неисправностях экипажной части локомотивов, дизелей, силового, вспомогательного и электрического оборудования, а также приемы управления 
локомотивом и снижения расхода энергоресурсов при ведении поезда, 
пользования системой КЛУБ-У и поездной радиосвязью. Даны рекомендации по действиям локомотивной бригады при возникновении неисправностей в электрических цепях вышеуказанных локомотивов, при 
срабатывании аппаратов защиты. 
Предназначено для учащихся учреждений образования, реализующих образовательные программы среднего специального образования по 
специальности «Техническая эксплуатация подвижного состава железнодорожного транспорта».
УДК 656.2(075.32)
ББК 39.23я723
ISBN 978-985-895-135-1  
 
 
	              
 
© Мигирин Н. М., Халиманчик В. А., 2023
	
	
	
	
© Оформление. Республиканский институт
	
	
	
                  
профессионального образования, 2023

СПИСОК ПРИНЯТЫХ СОКРАЩЕНИЙ
АЛСН – автоматическая локомотивная сигнализация 
непрерывного действия
ВВ – контактор возбуждения возбудителя
ВВК – высоковольтная камера
ГВ – главный выключатель
КВ – контактор возбуждения тягового генератора
КЛУБ – комплексное локомотивное устройство безопасности
КМ – контроллер машиниста
МВПС – моторвагонный подвижной состав
МОП – моторно-осевой подшипник
ОРЧВ – объединенный регулятор частоты вращения
РЗ – реле заземления
РОП – реле обрыва полюсов
ТН – топливоподкачивающий насос
ТНВД – топливный насос высокого давления
ТО – техническое обслуживание
ТР – текущий ремонт
ТЭД – тяговый электродвигатель
ФГО – фильтр грубой очистки
ФТО – фильтр тонкой очистки
ЭКГ – электровозный групповой контроллер
ЭПК – электропневматический клапан автостопа
3

ПРЕДИСЛОВИЕ
Учебное пособие предназначено для учащихся учреждений 
среднего специального образования, получающих профессии помощника машиниста тепловоза, электровоза, дизель-поезда или 
электропоезда. 
Материал учебного пособия поможет приобрести умения 
определять техническое состояние тягового подвижного состава 
железнодорожного транспорта, электрических машин, аппаратов и электрических цепей, выявлять и устранять неисправности 
агрегатов, механизмов и систем энергетических установок, выявлять и анализировать причины возникновения отказов, нарушения режимов работы и овладеть навыками их устранения.
В учебном пособии не рассматриваются процессы торможения и правила управления автоматическими тормозами железнодорожного подвижного состава.
При написании учебного пособия авторами использован и 
обобщен актуальный технический материал с учетом требований 
нормативных правовых актов Белорусской железной дороги (по состоянию на конец 2022 г.).
Каждая глава завершается контрольными вопросами и заданиями, которые помогут учащимся акцентировать внимание на 
ключевой информации при самоподготовке. 
4

ГЛАВА 1. ОСНОВЫ ТЯГИ 
И ТОРМОЖЕНИЯ ПОЕЗДА
1.1. ОБРАЗОВАНИЕ СИЛЫ ТЯГИ ЛОКОМОТИВА, 
ТОРМОЗНОЙ СИЛЫ
В процессе движения на поезд действуют различные внутренние и внешние силы. Внутренние силы уравновешиваются 
внутри системы и не влияют на ее движение. На характер движения системы влияют только внешние силы и их составляющие, направленные по ходу движения или в противоположную 
сторону.
Внешними силами, действующими на поезд, в частности, являются:
•
• сила тяги Fк, кН;
•
• тормозная сила B, кН;
•
• сила сопротивления движению поезда W, кН.
Сила тяги и тормозная сила являются управляемыми, поскольку их величину задает машинист локомотива. На силы сопротивления движению машинист воздействовать не может, поэтому их называют неуправляемыми.
Сила тяги направлена по движению поезда. Тормозная сила 
и силы сопротивления движению (за исключением отдельных 
случаев движения по спуску) действуют в противоположном направлении. 
При прохождении тока по обмоткам тяговых электродвигателей тягового подвижного состава возникает вращающий момент 
за счет взаимодействия тока в проводниках обмотки якоря с 
магнитным потоком, создаваемым катушками главных полюсов. 
Передача этого момента на колесную пару происходит при помощи зубчатой передачи (редуктора). Одного вращающего момента 
недостаточно для создания силы тяги, поскольку возникающие 
5

Глава 1. Основы тяги и торможения поезда 
при этом силы являются внутренними относительно поезда и не 
могут вызвать его движения.
Для начала поступательного движения необходимо посредством действия внутренних сил вызвать внешние силы за счет 
сцепления колес с рельсами. 
Тормозной силой называют управляемую внешнюю силу, 
действующую против движения поезда для снижения скорости 
движения или поддержания ее на спуске. От значения тормозной 
силы, ее эффективности и надежности напрямую зависит безопасность движения поездов.
При механическом торможении сила нажатия тормозных 
колодок на колесные пары образуется за счет давления сжатого воздуха в тормозных цилиндрах. Под действием развиваемой 
сжатым воздухом силы смещается поршень тормозного цилиндра со штоком. Через рычажную передачу усилие передается на 
каждую колодку. Если каждая тормозная колодка прижимается 
к вращающемуся колесу с силой K1 (рис. 1), то в месте контакта 
возникает сила трения К1φк, противодействующая вращению колеса (φк – коэффициент трения колодки о колесо), которая передается в точку С контакта колеса и рельса (А – центр прижатия 
тормозной колодки). 
Направление движения
K1ϕк
0
K1
A
q0
С
K1ϕк
B = K1ϕк
Рис. 1. Образование тормозной силы
Данные силы являются внутренними относительно поезда и 
не могут повлиять на характер его движения. Если колесо будет 
прижато к рельсу с силой qо, то в результате сцепления колеса с 
рельсом сила К1ϕк, приложенная от колеса к рельсу и стремяща6

1.2. Силы сопротивления движению поезда
яся сдвинуть его по направлению движения, вызовет реакцию 
рельса B, равную силе К1ϕк и противоположно направленную. 
При этом по условию безъюзового движения сила К1ϕк не должна 
превышать силу qoψсц (ψсц – коэффициент сцепления колеса с 
рельсом).
?
Контрольные вопросы и задания
1.	Поясните процесс образования силы тяги.
2.	Что называют тормозной силой?
3.	Опишите процесс образования тормозной силы.
1.2. СИЛЫ СОПРОТИВЛЕНИЯ ДВИЖЕНИЮ ПОЕЗДА
При движении между поездом и окружающей средой возникают различные взаимодействия, в результате чего изменяется 
скорость движения.
Под силами сопротивления подразумевают внешние неуправляемые силы, приложенные к поезду и направленные, как правило, в сторону, противоположную направлению его движения. 
Как и силы тяги и торможения, они приводятся к точкам касания колес с рельсами.
Силы сопротивления принято разделять на основные, которые действуют при движении всегда, и дополнительные, которые 
возникают только при движении по отдельным участкам пути 
или в отдельные периоды времени.
При движении поезда по прямому и горизонтальному пути 
имеет место только основное сопротивление, которое включает сопротивления:
•
• от трения в буксовых подшипниках колесных пар вагонов 
и локомотива;
•
• качения колес по рельсам – перекатывание колесных пар 
по рельсам сопровождается появлением сил трения качения, на 
преодоление которых затрачивается энергия движущегося подвижного состава;
•
• трения скольжения колес по рельсам – движение по рельсовой колее всегда сопровождается проскальзыванием колес 
7

Глава 1. Основы тяги и торможения поезда 
колесных пар и появлением сил трения скольжения, возникновение которых связано с конусностью бандажей, неравенством 
диаметров колес одной колесной пары, неточностью установки 
колесной пары в раме тележки;
•
• ударов колес на стыках рельсов – удары происходят в местах окончания рельса, по которому перекатывается колесная 
пара (несмотря на связь с соседним рельсом при помощи накладки, рельс прогибается под действием нагрузки колесной пары, 
вследствие этого теряется часть кинетической энергии поезда);
•
• воздействия воздушной среды (рис. 2) – при движении поезд вынужден преодолевать воздушное сопротивление окружающей среды, которое обусловлено наличием вязкости воздуха, 
т. е. свойством оказывать сопротивление относительному движению своих частиц.
Рис. 2. Схема взаимодействия движущегося поезда и воздушной среды
Дополнительное сопротивление, в свою очередь, включает сопротивления:
•
• от уклона пути – действует на подъеме против движения 
поезда, на спусках – по направлению движения;
•
• кривизны пути – при движении по кривой колесо гребнем 
прижимается к наружному рельсу, что вынуждает поезд двигаться криволинейно; между гребнями колес и боковой поверхностью головки рельса возникает трение, увеличивается проскальзывание колес из-за неравного расстояния, проходимого ими по 
наружному и внутреннему рельсам, возникает трение в опорах 
из-за поворота тележек относительно кузова;
•
• метеорологических условий – при низких температурах 
возрастает вязкость смазки, повышается трение в буксовых и моторно-осевых подшипниках;
8

1.3. Тяговые характеристики локомотивов, ограничение силы тяги
•
• подвагонного генератора – якорь генератора приводится 
во вращение от колесной пары вагона через ременной или редукторно-карданный привод, что создает дополнительное сопротивление движению вагона;
•
• сил инерции – особенно проявляются при перевозке жидких грузов;
•
• при трогании с места – силы трения в подшипниках при 
трогании выше, чем при движении.
?
Контрольные вопросы и задания
1.	Какие силы относят к силам сопротивления движению?
2.	Опишите элементы основного сопротивления.
3.	Какие элементы включает дополнительное сопротивление?
1.3. ТЯГОВЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЛОКОМОТИВОВ, 
ОГРАНИЧЕНИЕ СИЛЫ ТЯГИ
Для определения силы тяги локомотива при различных скоростях движения используют тяговые характеристики Fк(v) (рис. 3).
С
Fк, кН
А
В
D
0
50
100
v, км/ч
Рис. 3. Тяговая характеристика локомотива
Тяговая характеристика – это зависимость силы тяги локомотива от скорости движения и режимов работы его энергетической установки.
Локомотив должен развивать наибольшую силу тяги при 
трогании и разгоне поезда, а также при движении по тяжелому 
9

Глава 1. Основы тяги и торможения поезда 
профилю пути. На высоких скоростях необходимо лишь поддержание ее в определенных пределах.
Если бы величина силы тяги Fк оставалась неизменной при 
всех скоростях движения, то зависимость Fк = f(v) соответствовала бы не линии CD, а линии АВ, параллельной оси скорости. 
Соответственно, мощность локомотива Nк = f(v) соответствовала 
бы линии 0D″ (рис. 4).
Nк, кВт
D′′
С′
D′
0
50
100
v, км/ч
Рис. 4. Характеристика мощности локомотива
Однако в этом случае полная мощность используется только 
при максимальной скорости, т. е. не в полной степени. Кроме 
того, постоянство силы тяги при всех скоростях движения локомотива не будет соответствовать сопротивлению от изменяющегося профиля железнодорожного пути: на подъеме требуется 
большая сила тяги, на спуске – меньшая.
Таким образом, малым скоростям движения должна соответствовать бо ́льшая сила тяги, а большим скоростям – меньшая. 
Этому условию полностью удовлетворяет зависимость, изменяющаяся по закону равноплечей гиперболы (линия CD на рис. 3). 
При таком характере изменения Fк = f(v) обеспечивается полное 
использование мощности локомотива в широком диапазоне скоростей движения, поскольку мощность Nк остается постоянной 
(линия С′D′ на рис. 4).
Тяговая характеристика в виде гиперболы соответствует заданному режиму мощности локомотива: при увеличении сопротивления движению снижается скорость, но при этом возрастает 
сила тяги, которая пойдет на преодоление данного сопротивления, а скорость вновь увеличивается до прежней величины.
10