Дизель 14Д40. Техническое описание и инструкция по эксплуатации - часть 4

1.4.3.3. Редуктор

(рис. 18)

Одноступенчатый зубчатый редуктор установлен на переднем торце дизеля и состоит из ведущей шестерни 3, промежуточной шестерни 25 и приводной шестерни 2, смонтированных в корпусе 1.

Редуктор служит приводом нагнетателя, водяных и масляного насосов, а также некоторых вспомогательных механизмов тепловоза.

Зубья шестерен редуктора прямые цементированные и закаленные.

Редуктор связан с коленчатым валом дизеля шлицевым валом 4 с эвольвентными шлицами. Вал 4 удерживается от осевого перемещения в муфте 5 пружиной 7. В муфту для упора пружины 7 вставлен проставок 10. На коническую часть муфты 5 насаживается полумуфта вало-провода привода вспомогательных механизмов тепловоза, которая крепится гайкой 11. Уплотнение муфты 5 в корпусе обеспечено манжетой 14 и маслосгонной резьбой на втулке 6.

Ведущая шестерня 3 крепится призонными болтами к муфте 5, которая вращается в шарикоподшипниках: опорном 16 и упорно-опорном 8. Внутреннее кольцо шарикоподшипника 16 зафиксировано стопорным кольцом 17, а шарикоподшипника 8 — гайкой 12 со стопорной шайбой 13, нажимающих на втулку 6. Наружное кольцо шарикоподшипника 8 зажато между буртом втулки 9 и фланцем 15, благодаря чему подшипник фиксирует муфту 5 и сопрягаемые с нею детали от осевого перемещения. Наружное кольцо шарикоподшипника 16 не закреплено.

К ведущей шестерне призонными болтами крепится силиконовый демпфер 18, расположенный в выточке шестерни и предназначенный для уменьшения динамических нагрузок в элементах редуктора и нагнетателя, передающих крутящий момент. Демпфер неразъемный и состоит из герметичного корпуса, инерционной массы, находящейся внутри корпуса, и силиконовой жидкости,

заполняющей зазоры между корпусом и массой.

Промежуточная шестерня 25 соединена с валом 23 посредством бесшпоночного конического соединения. В валу 23 предусмотрены каналы для подвода масла при спрессовке шестерни с вала. Промежуточная шестерня 25 вместе с валом 23 вращается в двух шарикоподшипниках, один из которых служит упорным.

Внутренние кольца шарикоподшипников закреплены упорными кольцами 26 и 27 и упругими гайками 24 со стопорными шайбами.

Шестерня 2 изготовлена за одно целое с валом и вращается в двух шарикоподшипниках. Вал-шестерня 2 имеет шлицевое отверстие, в которое входит торсионный вал привода нагнетателя.

I Замочное упругое кольцо препятствует смещению вала в сторону дизеля.

Смазка зубьев шестерен, шарикоподшипников и задних шлицев торсионного вала осуществляется разбрызгиванием. Шлицы вала 4 смазываются маслом, поступающим от коленчатого вала по центральному отверстию в валу 4.

1.4.3.4. Выпускные коллекторы

(рис. 19)

Коллекторы представляют собой трубы с выпускными патрубками 7. На каждый ряд цилиндров устанавливаются два коллектора: верхний 1 — для отвода отработавших газов из цилиндров I, II и III и нижний 2 — для отвода газов из цилиндров IV, V, VI.

К каждому патрубку приварены бобышки 9 для термопары и коробка 8 для отвода воды из крышек цилиндров. Коробки каждой части коллектора приварены к общей трубе 6. Водяные трубы обеих частей коллектора соединены между собой рукавом.

Отвод воды осуществляется с передней стороны коллектора.

Коллекторы неохлаждаемые. Между звеньями коллектора установлены компенсаторы 10 линзового типа из жаростойкой листовой стали.

Коллекторы соединяются с газовыми улитками турбокомпрессоров патрубками 4 и 3, в которые вварены компенсаторы 5.

Для уменьшения теплоотдачи в окружающую среду коллекторы покрыты мастичной изоляцией, состоящей из смеси асбестового волокна, жидкого стекла и формовочной глины. Кроме того, коллекторы с патрубками закрываются специальными закрытиями, в которых имеются теплоотражатели.

Уплотнение соединений производится асбостальными прокладками. Переток воды из крышек цилиндров в коллекторы уплотняется резиновыми прокладками 11.

Для укладки проводов термопар на коллекторах предусмотрены скобы 12.

1. 4. 4. Механизм распределения

Для обеспечения работы дизеля необходимо в определенные моменты освобождать его цилиндры от продуктов сгорания, что осуществляется выпускными клапанами.

К механизму привода выпускных клапанов относятся: стойки с рычагами, траверсы с гидротолкателями, толкатели со штангами, распределительный вал и привод распределительного вала.

1.4.4.1. Выпускные клапаны

В каждой крышке цилиндра установлено по четыре выпускных клапана 11 (см. рис. 7) из жаростойкой стали. Рабочие фаски клапанов наплавлены твердостойким сплавом.

Клапан прижимается к седлу двумя пружинами 7 и 8. Пружины упираются внизу в тарелку 9, а вверху — в тарелку 34, соединенную со шпинделем разрезным сухарем 33. На верхний конец клапана насажен колпачок 35, застопоренный пружинным кольцом 36. Открытие клапанов производится траверсой 2, нажимающей одновременно на два клапана через гидротолкатели.

1.4.4. 2. Стойки и рычаги

На крышке цилиндра устанавливается стойка 17 (рис. 7) с крышками 20. Стойка крепится к крышке цилиндра шпильками и фиксируется коническими штифтами. В стойке крепятся крышками 20 две бронзовые втулки 21 подшипников цапф рычага 19. В рычаг запрессована головка 18, которая упирается в штангу толкателя. Со стороны выпускного коллектора в рычаг ввернуты два нажимных болта 38 с контргайками 39, каждый из которых упирается в сухарь 37, запрессованный в траверсу 2.

1.4.4. 3. Траверсы с гидротолкателями

Траверса 2 (см. рис. 7) движется в направляющей втулке 31, опирающейся на гнездо 30.

Траверса удерживается в верхнем положении пружиной 32, упирающейся вверху в шайбу 3 и внизу - во втулку 31. От поворота вокруг своей оси траверса удерживается щечками, охватывающими головку рычага.

В траверсы вставлены гидротолкатели, которые автоматически поддерживают моменты открытия и закрытия клапанов и уменьшают шум в механизме привода клапанов во время работы дизеля.

Гидротолкатель состоит из втулки 40, упора 43, шарика 44, пружины 42 и толкателя 41. Втулка 40 в траверсе 2 фиксируется пружиной 51. Масло поступает в полость а гидротолкателя из масляной системы дизеля через отверстия в крышке цилиндра, стойке, рычаге, нажимном болте 38, сухаре 37 и траверсе в момент, когда выпускной клапан закрыт.

В момент открытия клапана давление масла в полости а мгновенно повышается, и шарик 44 запирает выход маслу. Усилие рычага передается на клапан через масляную подушку.

Часть масла, поступающего из крышки в стойку, используется для смазки подшипников стойки и трущихся поверхностей нажимных болтов 38 и головки 18. Остальные трущиеся поверхности смазываются разбрызгиваемым маслом.

1.4.4.4. Толкатели со штангами

Толкатель 14 (см. рис. 8) движется в чугунной направляющей 7 и имеет в нижней части вилку с осью 17, на которой сидит ролик 15. Ось 17 стопорится штифтом и имеет канал, закрытый винтом. В ролике имеются две „плавающие” втулки: наружная 16 - бронзовая и

внутренняя 18 — стальная.

В нижней части направляющей 7 имеется прорезь, не позволяющая ролику 15 сместиться из плоскости вращения распределительной шайбы.

Штанга состоит из трубы 2 и двух запрессованных головок 1 и 13.

Толкатель имеет шаровую поверхность, соприкасающуюся с шаровой поверхностью нижней головки штанги. Шаровая поверхность верхней головки штанги соприкасается с головкой рычага. Штанга закрывается кожухом 4 и гайкой 5. Для уплотнения ставятся резиновые кольца 3 и 6.

Масло для смазки толкателей поступает по продольным каналам а, расположенным в лотке. По отверстиям в направляющей втулке, толкателе и оси ролика масло поступает на смазку ролика.

Поверхности толкателя и нижней головки штанги смазываются маслом, стекающим внутрь кожуха 4 из крышки цилиндра.

Возвратно- поступательное движение толкателей передается выпускным клапаном с помощью штанг через трехплечие рычаги, смонтированные на крышках цилиндров.

1.4.4.5. Распределительный вал

(рис. 20)

1.4.4.6. Привод распределительного вала

(рис. 21)

Привод распределительного вала, смонтированный на торце блока цилиндров со стороны генератора, состоит из шестерни 1 и двух промежуточных шестерен 2 и 6. Промежуточная шестерня 6 сцеплена с шестерней распределительного вала. Все шестерни косозубые с углом наклона зубьев 10°. Шестерня 1 состоит из двух половин, центрируется буртом в расточке фланца коленчатого вала, фиксируется шестью цилиндрическими штифтами и крепится к фланцу болтами. Шестерни 2 и 6, установленные в чугунном разъемном кронштейне 9, отличаются лишь направлением наклона зубьев.

Промежуточные шестерни имеют по одной шарикоподшипниковой и одной роликоподшипниковой опоре в кронштейне. Внутренние обоймы подшипников крепятся

гайками 3 и 7, застопоренными замочными пластинами. Наружные обоймы шарикоподшипников фиксируются от осевого перемещения фланцами 8, а роликоподшипников — стопорными кольцами 4.

Положение кронштейна 9 на блоке после установки боковых зазоров в зубьях шестерен и проверки зацепления фиксируется коническими штифтами 5, предохраняемыми от выпадания пластинками.

Для предохранения от самоотвинчивания и выпадания все болты и штифты шестерни 1 фиксируются проволокой.

Трущиеся поверхности привода распределительного вала смазываются разбрызгиваемым маслом.

1.4.4.7. Закрытие привода распределительного вала с приводом электроагрегатов

(рис. 22)

Закрытие привода распределительного вала с приводом электроагрегатов состоит из корпуса 2, кожуха 15, кожуха 14 и двух полуфланцев 16.

Полуфланцы 16 обеспечивают уплотнение фланца коленчатого вала. На кожух 14 устанавливается валопово-ротный механизм. На корпусе 2 устанавливается привод регулятора, предельный выключатель и кронштейн рычажной передачи управления топливным насосом.

К корпусу 2 крепится крышка 13. В расточках корпуса и крышки установлены стальные втулки 1, 8 и глухая крышка 3, являющиеся опорами для подшипников 7 и 9 шестерен 10 и 4. Уплотнение вала шестерни 4 обеспечивает резиновая манжета 6, установленная в крышке 5.

Проставочные кольца 12 предназначены для установки осевого разбега валов шестерен 4 и 10.

1.4.5. Система топлива

Система топлива дизеля обеспечивает: подачу топлива в камеру сгорания цилиндров дизеля в строго определенных порциях соответственно нагрузке и числу оборотов дизеля;

подачу одинаковых порций топлива в каждый цилиндр дизеля с целью равномерного распределения нагрузки по цилиндрам;

подачу топлива в цилиндры в определенные моменты рабочего цикла;

правильное распределение топлива по всему объему камеры сгорания в целях полного использования всего имеющегося в ней воздуха.

1.4.5.1. Топливный насос

(рис. 23)

Двенадцатиплунжерный топливный насос золотникового типа установлен в развале дизеля и крепится к лотку шпильками. Положение насоса на лотке фиксируется коническими штифтами. Для удобства центровки под лапы насоса устанавливают металлические прокладки.

Топливный насос состоит из двух частей: нижней — привода плунжеров насоса, детали которого смонтированы в корпусе 14, и верхней — насоса, детали которого

смонтированы в корпусе 24. Корпусы 14 и 24 соединены анкерными связями 61, ввернутыми в корпус 14.

В нижней части корпуса 14 расположены подшипники 10 кулачкового вала 11, а в верхней части запрессованы направляющие втулки 13.

Кулачковый вал изготовлен из легированной стали. Кулачки расположены на валу в соответствии с порядком работы цилиндров. Порядковый счет кулачков ведется с передней стороны дизеля. Шейки вала, лежащие в подшипниках 10, имеют радиальные отверстия для подвода масла к подшипникам и толкателям.

С передней стороны кулачковый вал имеет фланец, ограничивающий его осевое перемещение, а с задней стороны — маслоотбойник и конусную часть, на которую устанавливается зубчатая полумуфта, соединяющая насос муфтой 16 с полумуфтой привода. В валу имеется отверстие, закрытое пробкой 8 с отверстием для подвода масла к трущимся поверхностям фланца вала и крышки 9. Полумуфта 20 крепится гайкой 18 и стопорится шайбой 19. Корпус закрывается крышками 9 и 22. В крышке 22 устанавливается резиновая манжета. Муфта закрывается крышками 21, которые стягиваются болтами 17. Через отверстие, закрываемое пробкой 23, муфта заполняется графитной смазкой УСсА ГОСТ 3333—55.

Подшипники вала состоят из верхнего вкладыша 45 и нижнего 46, соединенных винтами. В верхних половинах подшипников имеются отверстия для подвода масла к толкателям.

В нижних половинах, кроме крайней, со стороны зубчатой муфты имеются на наружной поверхности по две продольные канавки для прохода масла к штуцерам 15. Средний подшипник кулачкового вала имеет внутри кольцевую канавку и радиальное отверстие для подвода масла в осевой канал вала. Остальные подшипники в верхних половинах на внутренней поверхности имеют дуговую канавку. Подшипники стопорятся болтами 12, средний подшипник стопорится трубчатым штифтом 62.

Направляющие втулки 13, застопоренные винтами 44, имеют на внутренней поверхности продольный паз для фиксации толкателей. На наружной поверхности втулок имеются кольцевые канавки, в которые поступает масло из подшипников кулачкового вала. Из этих кольцевых канавок по радиальным отверстиям масло поступает в две продольные канавки на внутренней поверхности втулок и далее для смазки роликов.

Толкатели состоят из корпуса 3, оси 5, „плавающей" втулки 4, ролика 7, регулировочного болта 1 и контргайки 2. На внутренней поверхности втулки 4 имеются кольцевая канавка и два отверстия для подвода масла к втулке и ролику. В оси ролика имеется канал, закрытый пробкой 6.

Масло из канавок направляющей втулки толкателя по отверстиям в корпусе 3 и в оси 5 ролика поступает к втулке 4 и ролику 7. Для обеспечения совпадения масляных каналов ось ролика имеет хвостовик, входящий одновременно в паз корпуса толкателя и в паз направляющей втулки. Для повышения износоустойчивости и для предотвращения задиров трущихся поверхностей корпус толкателя, ось ролика и „плавающая” втулка изготовлены из легированных сталей и имеют закаленные поверхности. Закаливается также опорный торец регулировочного болта. Контргайка регулировочного болта изготовлена из легированной стали и термически обработана.

Боковые окна корпуса 14 закрываются крышками 41, крепящимися попарно шпильками 43 с гайками 42. Стыковые поверхности корпуса и крышек уплотняются резиновыми прокладками, приклеенными к крышкам эпоксидной смолой К-153. Внизу корпус имеет два отверстия, через которые по штуцерам 15 удаляется масло. Масло, просочившееся вверх по толкателям, сливается в нижнюю полость по двум отверстиям, расположенным по концам корпуса.

В корпусе 24 расположены двенадцать втулок 38 и имеются три продольных канала а, b и с. Канал а — для подвода топлива к секциям насоса, а канал b — для отвода топлива после отсечки. Канал b двенадцатью вертикальными каналами е соединяется с продольным каналом с, из которого через канал d отводится избыточное топливо и пена, получающаяся при отсечке топлива плунжерами. Для удаления воздуха в угольнике, ввернутом в отверстие канала d, имеется вентиль.

Для удаления воздуха и пены из подводящей полости каналы а и с соединены наклонными поперечными каналами. Каналы закрыты с торцов пробками. В канал а ввертывается штуцер 25 для присоединения топливоподводящего трубопровода.

Втулка 38 плунжера в верхней части имеет одно наклонное отверстие для отвода просачивающегося топлива и два радиальных отверстия: верхнее (впускное) для впуска и нижнее (выпускное) для выпуска топлива во время отсечки. Втулка стопорится винтом 39, причем между торцом винта и втулкой устанавливается зазор во избежание деформации втулки и зависания плунжера. На верхний торец втулки устанавливается корпус 53 с нагнетательным клапаном 36, пружина 35 и упор 34 нагнетательного клапана.

Под штуцер 33 установлено уплотнительное кольцо 37, изготовленное из капрона. К штуцеру крепится форсуночная трубка. На нижнюю часть втулки 38 свободно надевается втулка 50 с зубчатым венцом, сцепляющимся с рейкой 52. Венец втулки 50 удерживается снизу пружиной 49, опирающейся сверху на тарелку 51 и снизу на тарелки 47 и 48. Пружина через тарелку 47 прижимает плунжер к толкателю.

Тарелка 47 имеет прорезь для удобства монтажа.

Легкость поворота плунжера рейкой обеспечивается зазорами между торцом венца и корпусом и между опорным буртом головки плунжера и торцом тарелки 47.

Плунжер 40 на боковой поверхности имеет углубление с двумя спиральными отсечными кромками: нижней -для регулировки количества подаваемого топлива и верхней — для уменьшения опережения подачи топлива при работе на малых оборотах.

На цилиндрической поверхности плунжера имеются три кольцевые канавки, одна широкая и две узкие. Широкая канавка при любом рабочем положении плунжера по высоте соединена с наклонным отверстием втулки и отводит просочившееся топливо в канал b.

Втулка и плунжер представляют комплекс деталей, точно пригнанных друг к другу.

Отсечный механизм служит для перестановки реек соответственно нагрузке дизеля. К корпусу насоса прикреплены три кронштейна, в подшипниках которых установлен отсечный механизм, связанный с рычагами и рейками насоса.

На валике 27 установлены вильчатые рычаги 28, закрепленные каждый шпонкой и двумя штифтами. В пазы

рычагов с зазором установлены откидные планки 29, которые соединены с рычагами 28, валиками 30 и штифтами 31. Валики и штифты стопорятся замком 32. В откидную планку ввинчивается регулировочный винт 57, упирающийся сферическим каленым концом в опорную поверхность рычага 54. Винт 57 стопорится гайками 56 и 55. Рычаги 54 насажены на отсечном валике с зазором между проушинами рычагов 28. Поверхности отверстия в рычаге 54 и шейки валика 27 закаливаются. В нижние концы рычагов 54 запрессованы пальцы для роликов, входящих в пазы реек.

Пружинь! 58, закрепленные на валиках 59 и 60, прижимают рычаги 54 к регулировочным винтам. На отсечный валик насажен на шпонке трехплечий рычаг 63, в который ввернут болт, ограничивающий положение реек при "нулевой" подаче топлива секциями, и запрессован упор, ограничивающий максимальную подачу. Конец отсечного валика через муфту 26 соединен с рычажной передачей регулятора.

Отсечный механизм обеспечивает работу дизеля без остановки при выключении нескольких секций насоса и остановку дизеля при заклинивании реек.

Смазка топливного насоса производится маслом, поступающим из канала лотка к среднему подшипнику кулачкового вала. Далее масло поступает в осевой канал вала, откуда подводится на смазку остальных подшипников и толкателей.

С трущихся поверхностей масло стекает в корпус насоса и затем через сливные штуцеры в картер дизеля.

1.4.5.1.1. Работа топливного насоса

Топливо подается плунжерами, движущимися вверх под воздействием кулачков и вниз под действием пружин. Когда плунжер находится в нижнем положении, надплунжерное пространство через впускное отверстие во втулке 38 заполняется топливом.

При движении плунжера вверх до момента перекрытия верхней спиральной кромкой плунжера впускного отверстия втулки топливо частично вытесняется плунжером через это отверстие обратно в топливоподводящий канал.

После перекрытия впускного отверстия нагнетательный клапан поднимается под давлением топлива, находящегося над плунжером, топливо поступает к форсунке.

Топливо подается в форсунку до тех пор, пока нижняя спиральная кромка плунжера не откроет выпускное отверстие втулки, после чего топливо из надплунжерной полости через отверстия в плунжере и выпускное окно удаляется в канал b. Давление топлива над плунжером резко падает, и нагнетательный клапан под воздействием пружины и топлива, находящегося в форсуночной трубке, садится на седло, отсоединяя таким образом форсунку и форсуночную трубку от насоса. Затем при движении плунжера вниз надплунжерная полость вновь заполняется топливом первоначально из канала Ь, а затем в нижнем положении плунжера, — через впускное отверстие из топливоподводящего канала.

Вследствие того, что отсечные спиральные кромки плунжера направлены в разные стороны (правый и левый винты), при повороте плунжера во втулке изменяется продолжительность подачи и, следовательно, количество

подаваемого топлива. При положении плунжера, когда перекрытие впускного отверстия верхней кромкой и открытие выпускного отверстия нижней кромкой происходят одновременно, подача топлива прекращается.

содержание .. 2 3 4 5 ..