содержание      ..      1      2      3      ..

Устройство и оборудование тепловоза (профессия «машинист локомотива», 2016 год) - часть 2

Рис.34. Работа водяной системы:

1-секции радиатора водяные холодного контура; 2-резервуар противопожарной установки; 3-бак

санузла; 4-водяные насосы дизеля; 5-дюрит; 6-дизель-генератор; 7-топливоподогреватель; 8-

отопительно-вентиляционный агрегат; 9-теплообменник; 10-водомерное устройство; 11-реле

уровня воды; 12-расширительный бак; 13-паровоздушный клапан; 14-невозвратный клапан; 15-бонка

под комбинированное термореле; 16-промывочная пробка; 17-бонка под температурный датчик; 18-

терморегулятор; 19-секции радиатора водяные горячего контура.

Работа водяной системы: Водяной насос дизеля (правый по ходу тепловоза) нагнетает воду в

охлаждающие полости дизеля. Нагретая вода отводится от дизеля в верхний коллектор холодильника

тепловоза, проходит через секции радиатора 19 и из нижнего правого коллектора поступает во

всасывающую полость насоса, замыкая круг циркуляции «горячего» контура. На трубопроводе отвода

воды из дизеля предусмотрены две бонки под электротермометры, показывающие температуру воды

на выходе из дизеля, пять бонок под установку датчиков-реле температуры. Из них три датчика-реле

служат для управления холодильником тепловоза, а два других предназначены для защиты дизель-

генератора от перегрева воды при высокотемпературном и низкотемпературном охлаждении, т. е. для

снятия нагрузки дизель-генератора при достижении предельных температур воды. На этом же

трубопроводе имеется штуцер под манометр. Такой же штуцер есть на трубопроводе подвода воды к

всасывающей полости водяного насоса и рядом с ним установлен патрубок под ртутный термометр.

На выходе воды из дизеля из наивысшей точки трубопровода и от верхней части коллекторов

охлаждающих секций идут трубопроводы в расширительный водяной бак. Они отводят

паровоздушную смесь во время работы дизель-генератора и воздух при заправке системы, благодаря

чему исключается возможность создания в системе «пробки», которая может привести к нарушению

режима охлаждения. Трубопровод на всасывании соединен с расширительным баком через

невозвратный клапан 14 и служит для подпитки водяной системы, Кроме того, столб воды от

расширительного бака до полости на всасывании насоса создает подпор, улучшающий условия

работы водяного насоса. От системы дизеля предусмотрен отбор горячей воды на подогрев топлива.

При открытом вентиле происходит циркуляция воды, подогревающей воду в бачке санитарного узла.

От задней части дизель-генератора отбирается вода для отопительно-вентиляционного агрегата Для

пополнения системы водой служит ручной водяной насос . Перед работой ручным насосом нужно

соединить заправочную головку с емкостью, заполненной приготовленной водой, и открыть вентили .

После окончания заправки эти вентили необходимо перекрыть, слить воду из корпуса насоса,

16

1-водоспускной кран; 2-переходник; 3-водомерное стекло; 4-

днище;

5-обечайка;

6-реле уровня воды;

7-угольник;

8-

паровоздушный клапан;

9-промывочная пробка;

10-штуцер

подвода паровоздушной смеси; 11-вестовая труба.

Внутри бака установлена труба 11, которая служит для

выпуска воздуха из системы при заправке и в то же время не

допускает переполнения бака водой. Объем воды в баке при

полностью заправленной системе составляет 0,295 м3 (295 л).

С правой стороны по ходу тепловоза на днище бака приварено

два штуцера для крепления водомерного устройства . Через

эти штуцера сообщаются полости бака и водомерного

устройства. По водомерному устройству визуально

контролируется уровень воды в баке. Для улучшения

видимости уровня воды предусмотрен светильник,

укрепленный на бонках . Пароотводные трубки от систем

охлаждения дизеля, масла и наддувочного воздуха

подсоединяются к штуцерам . В днище бака с левой стороны

вварено ограждение , в котором установлено реле уровня воды

6, которое при достижении уровня воды в баке ниже допустимого замыкает электрическую цепь

лампочки, установленной на пульте управления. Паровоздушный клапан и реле уровня воды

уплотнены прокладками.

Водомерное устройство показывает уровень воды в расширительном баке для воды и

представляет собой сосуд, сообщающийся с баком. Это устройство крепится к штуцерам , вваренным

в днище бака, с помощью муфт и контргаек . Монтаж этих резьбовых соединений производится с

подмоткой из пеньки на цинковых белилах. Бак сообщается с водомерным устройством в верхней

части через штуцер , а в нижней части — через корпус крана . Корпус крана и наконечник уплотнены

втулкой . На наконечник и штуцер надеты рукава , в которые вставлена стеклянная трубка 3. Рукава

обеспечивают герметизацию соединений, а также предохраняют стеклянную трубку от повреждений,

выполняя функции амортизаторов. На стеклянной трубке красной эмалью нанесены метки нижнего и

верхнего допустимых уровней. Разобщение водомерного устройства от расширительного бака

производится клапаном крана. На хвостовике клапана закреплен маховичок . Со стороны маховичка в

корпус крана установлены поднабивное кольцо, уплотнение и втулка сальника. Уплотнение

изготовлено жгутом из двух-трех нитей расплетенной асбестопроволочной набивки. Образованный

таким образом сальник поджимается накидной гайкой . В нижнюю часть корпуса ввернут штуцер . К

нему подсоединяется водоспускной кран. Чтобы проверить уровень воды в баке, необходимо при

закрытом водоспускном кране открыть кран водомерного устройства вращением маховичка . При

этом образуются два сообщающихся сосуда: бак и водомерное устройство. Вода из бака пройдет по

нижнему штуцеру, внутренней полости корпуса крана , переходнику и заполнит стеклянную трубку.

Воздух, вытесненный водой, уйдет из водомерного устройства через верхние штуцера в

расширительный бак. Уровень воды в стеклянной трубке будет соответствовать уровню в

расширительном баке. Чтобы проверить правильность показаний водомерного устройства в

эксплуатации, необходимо закрыть кран

, открыть водоспускной кран и выпустить воду из

водомерного стекла. Затем закрыть водоспускной кран и открыть кран водомерного устройства.

После заполнения водомерного устройства водой и прекращения колебания мениска необходимо

заметить занятое положение уровня. Потом повторить все сначала. Уровень воды должен занять то же

положение.

Паровоздушный клапан предназначен для поддержания необходимого давления в

расширительном баке при высокотемпературном режиме охлаждения дизеля и для сообщения бака с

атмосферой при разрежении в водяной системе. Клапан установлен в верхней части бака. Для его

установки в отверстии обечайки вварена гайка с резьбой. На корпусе клапана также нарезана резьба.

При ввертывании клапана между гайкой и фланцевой поверхностью корпуса установлена прокладка.

Между колпаком и корпусом также установлена прокладка . К колпаку приварен штуцер, к которому

присоединяется труба, соединяющаяся с атмосферной трубой после вентиля от расширительного

18

бака. В корпус клапана ввернут корпус 5 парового клапана, который также уплотнен прокладкой . Для

фиксации взаимного положения оба корпуса зашплинтованы проволокой . При повышении давления

в баке более 0,05—0,075 МПа (0,5—0,75 кгс/см2) грибок 4 парового клапана поднимается вверх,

преодолевая сопротивление пружины . После поднятия грибка образуется кольцевой зазор между

прокладкой и посадочной поверхностью грибка. Через этот зазор выходит пар из бака по

пароотводной трубе в атмосферу. При установившемся нормальном давлении в баке пружина ,

разжимаясь, своим нижним концом давит на шток через опорную шайбу . Грибок , жестко

закрепленный на верхней части штока, опускается вниз и прижимается к прокладке , обеспечивая

герметичность, и дальнейшее понижение давления в

баке прекращается.

Рис.36. Паровоздушный клапан:

1-шток;

2-корпус клапана;

3-колпак;

4-грибок;

5-

тарелка; 6-пружина.

При охлаждении воды в расширительном баке

образуется разрежение, а при достижении его 2—8 кПа

(0,02—0,08 кгс/см2) под действием избыточного

атмосферного давления опускается верхняя тарелка

воздушного клапана, сжимая пружину . После открытия

воздушного клапана внутренняя полость бака

сообщается с атмосферой через отверстия . Как только

давление в баке выравняется с атмосферным, пружина

снова прижмет верхнюю тарелку к грибку

Герметичность закрытия обеспечивается

уплотнительным кольцом . На некоторых тепловозах первых выпусков имеются клапаны в

несколько другом исполнении, но принцип и параметры срабатывания те же.

Реле уровня воды предназначено для дистанционного контроля за нижним уровнем воды в

расширительном баке. При снижении уровня воды ниже допустимого поплавок реле опускается и

рычагом воздействует на контакты микровыключателя. В результате замыкания контактов

микровыключателя замыкается электрическая цепь сигнальной лампы на пульте управления. Уровень

воды, при котором срабатывает реле, регулируют болтом, ввернутым в рычаг поплавка с наружной

стороны бака. При транспортировке реле поплавок фиксируется стопорным винтом, для чего

поворотом винта по часовой стрелке нужно совместить индекс на его головке с буквой Т на крышке

реле. При вводе реле в эксплуатацию стопорный винт поворачивают на 180° против часовой стрелки

до совмещения на головке винта с буквой Э на крышке реле.

Рис.37. Реле уровня воды:

1-поплавок;

2-рычаг;

3-сильфон;

4-днище расширительного бака;

5-корпус реле;

6-крышка;

7-

стопорный

винт;

8-

микропереключатель.

Датчики-реле температуры предназначены для обеспечения работы холодильника тепловоза

в автоматическом режиме и для защиты дизеля от перегрева воды и масла. Три датчика служат для

19

регулирования температуры воды, три — для регулирования температуры масла, два — для защиты

дизеля от перегрева воды при высокотемпературном и низкотемпературном режимах охлаждения,

один датчик — для защиты от перегрева масла

Рис.38. Датчик-реле температуры:

1-жидкостная термосистема;

2-шток;

3-пружина;

4-

панель;

5-рычаг;

6-упор;

7-переключатель;

8-

регулировочный винт; 9-розетка разъема; 10-пружина.

Датчик-реле температуры состоит из манометрической

жидкостной термосистемы 1, к дну сильфона которой

прижат пружиной

3 шток

2. Другим концом шток

2

воздействует на

систему рычагов

5

,

шарнирно

укрепленную на оси и поджатую к штоку

2 двумя

пружинами .

Кинематическая

связь

рычагов

осуществляется пружиной

и винтом уставок

8.

Переключатель 7 жестко закреплен на панели прибора.

Корпус прибора металлический и с термосистемой

соединяется винтами. При изменении температуры воды,

окружающей термосистему

1, объем жидкости в ней

изменяется, что приводит к перемещению дна сильфона и

штока

2, который передает движение рычагу

5. При

повышении температуры воды рычаг

5, перемещаясь,

через пружину перемещает второй рычаг , который свободным концом воздействует на кнопку

переключателя

9. После переключения электрических контактов переключателя

7 в случае

продолжающегося повышения температуры воды рычаг 5 садится на упор 6, а второй рычаг

продолжает движение. При понижении температуры воды объем жидкости в термосистеме

уменьшается, дно сильфона и шток 2 перемещаются вниз, а вместе с ними идут вниз под действием

пружин рычаги . Рычаг 5 отойдет от кнопки переключателя 7 и переключатель сработает в обратном

направлении. Контакты микропереключателей датчиков-реле, управляющих холодильником

тепловоза, замыкают поочередно электрические цепи катушек электропневматических вентилей

цилиндров привода боковых жалюзи, затем — катушек контакторов включения мотор-вентиляторов и

электропневматических вентилей включения приводов верхних жалюзи над соответствующими

мотор-вентиляторами. В случае повышения температуры воды или масла до максимально

допустимых в действие вступят датчики-реле температуры, снимающие нагрузку дизель-генератора.

Конструкция прибора допускает перенастройку на температуры, необходимые для управления

холодильником тепловоза и для защиты дизель-генератора от перегрева воды и масла. Для

уменьшения уставки нужно винт 8 вращать против часовой стрелки (глядя сверху), для увеличения —

по часовой стрелке. После изменения уставки необходимо понизить температуру воды (или масла) на

7—10 °С меньше уставки и затем равномерно, со скоростью не более 0,5 °С в мин повышать

температуру и проверить уставку срабатывания датчика-реле, т. е. срабатывание проверяется при

повышении температуры, а возврат в исходное положение происходит при понижении температуры

воды на величину зоны нечувствительности. Зона нечувствительности (нерегулируемая зона) равна 3

—6 °С. Проверять и регулировать уставки датчиков-реле температуры можно как в специальном

нагревательном сосуде с помещенным в него ртутным термометром (при этом термосистема датчика-

реле и термометр не должны касаться стенок и дна сосуда), так и в системах тепловоза.

2.3 ОТОПИТЕЛЬНО-ВЕНТИЛЯЦИОННЫЙ АГРЕГАТ

Отопительно-вентиляционный агрегат предназначен для вентиляции и обогрева воздуха в

кабине машиниста.

Он собран на раме 1 и устанавливается в столе помощника машиниста. К полу кабины агрегат

крепится болтами, а к передней стенке кабины — планкой . Электродвигатель 3 постоянного тока

вращает вентилятор

14. Вентилятор по соединительному каналу подает холодный воздух к

нагревательной секции 10. Горячая вода по трубе подводится к коллектору секции. Пройдя по

20

трубкам охлаждения и отдав тепло через стенки трубок потоку воздуха, охлажденная вода отводится в

дизель. Подогретый воздух из нагревательной секции поступает в распределительный канал , оттуда

— в канал подвода воздуха для обогрева лобовых стекол и для обогрева ног машиниста. В обоих

каналах стоят заслонки.

Рис.39. Отопительно-вентиляционный агрегат:

1-водяные трубы; 2-канал подачи воздуха на лобовые

стекла;

3-электродвигатель;

4-распределительный

канал;

5-заслонка распределительного канала;

6-

фиксатор заслонки распределительного канала;

7-

тяга; 8-шаровая ручка; 9-кран выпуска воздуха; 10-

нагревательная

секция;

11-труба

отвода

паровоздушной смеси;

12-воздушный патрубок;

13-

пружина;

14-колесо вентилятора;

15-створки

дросселя; 16-кожух вентилятора; 17-рама.

Увеличивая или уменьшая зазор между заслонкой

и стенками канала, мы тем самым увеличиваем или

уменьшаем поток воздуха. Регулируются заслонки

рукоятками 5 и 8. Воздух можно забирать через люк

снаружи и изнутри тепловоза. Фильтр устанавливается

большими ячейками наружу тепловоза. В дросселе

имеются створки 15 для переключения забора воздуха. Вентиляция может быть и без подогрева

воздуха. Первый способ заключается в отключении подвода горячей воды к нагревательной секции и

включении электродвигателя , второй — в том, что при движении тепловоза оставляют открытыми

створки дросселя. Электродвигатель вентилятора отопительно-вентиляционного агрегата включается

с пульта управления в кабине машиниста.

2.4 КОЛЛЕКТОРЫ ОХЛАЖДАЮЩЕГО УСТРОЙСТВА

Коллекторы охлаждающего устройства установлены по два с каждой стороны прохода

холодильной камеры. Водяная полость нижнего левого коллектора разделена вертикальной

перегородкой. Большая часть коллектора соединена с одиннадцатью охлаждающими секциями, а

меньшая — с восемью. Водяные полости правых верхнего и нижнего коллекторов также имеют

вертикальные перегородки, отделяющие три секции охлаждения воды наддувочного воздуха и масла

дизеля, которые расположены с правой стороны от шестнадцати охлаждающих секций воды дизеля.

Верхний левый коллектор перегородок не имеет. Коллекторы сварные, корпус — из гнутой листовой

стали толщиной 5 мм. С торцов коллекторы закрыты крышками, в крышке с одной стороны

вмонтирована сливная пробка.

Рис.40. Секция радиатора:

1-боковой щиток;

2-решетка;З-корпус;

4-плоская

трубка;5-охлаждающая пластина; 6-усилительная

пластина;

7-отверстие для протока воды;

8-

отверстие для крепежной шпильки.

Для присоединения трубопровода, подводящего

горячую воду к трем секциям охлаждения,

расположенным в правой половине холодильника

тепловоза, к верхнему и нижнему правым

коллекторам и к верхнему левому коллектору

привариваются трубы. Трубы большого диаметра

имеют фланцевые соединения, поэтому к

коллекторам в местах соединения таких труб

приваривается фланец с ввернутыми шпильками. В

планке для подсоединения каждой секции сверлится и нарезается по два отверстия. Два круглых и

21

1

-болт с левой резьбой;

2-замочная

пластина; 3-торцовое уплотнение водяной

полости;

4-шлицевая втулка;5-шлицевой

вал; 6,8-шарикоподшипники; 7-станина; 9-

динамическое

уплотнение

масляной

полости; 10-корпус; 11-рабочее колесо; 12-

всасывающая головка.

Рабочее колесо 11 насоса размещено в

корпусе 10 , который крепится к станине 7

при помощи шпилек. Фиксация колеса от

проворота по валу осуществляется

конусным сопряжением с помощью болта

1 и замочной пластины 2. Приводной вал

установлен

в

шарикоподшипниках,

размещенных

в

станине.

Смазка

шарикоподшипников

принудительная от

привода насосов.

2.6 ВОЗДУШНАЯ СИСТЕМА

Воздушная система тепловоза служит для подачи в цилиндры дизеля очищенного,

предварительно сжатого и охлажденного воздуха с целью повышения мощности и экономичности

дизеля. Она включает в себя воздухоочиститель, турбокомпрессор и воздухоохладитель.

2.6.1 ВОЗДУХООЧИСТИТЕЛЬ

Для очистки воздуха, поступающего в дизель, в машинном отделении тепловоза на стенках

кузова установлены два воздухоочистителя, двухступенчатые, непрерывного действия,

характеризующиеся следующими параметрами: эффективность очистки воздуха не менее 98,5 %,

аэродинамическое сопротивление 800 Па (80 мм вод. ст.), разрежение перед турбокомпрессором 1400

Па (140 мм вод. ст.), размеры частиц, пропускаемых воздухоочистителями, не превышают 1 мкм

(наиболее вредными, ускоряющими износ поршневых колец и внутренних поверхностей втулок

цилиндров дизеля, являются частицы размером

5—20 мкм). Воздух очищается в секциях

воздухоочистителей, состоящих из набора сеток. Эффект пылеулавливания увеличивается после

промасливания кассет в результате возрастания сцепления частиц пыли с проволочками сеток. Набор

сеток в кассетах сетчатого типа образуют извилистые каналы, по которым движется очищаемый

воздух. Вследствие большой инерционности частиц пыли они летят прямолинейно и, сталкиваясь с

промасленными проволочками, смачиваются маслом и поглощаются масляной пленкой, т.е.

происходит процесс улавливания пыли. Основной недостаток сетчатых кассет — малая пылеемкость.

Увеличение пылеемкости достигается применением гофрированных сеток и укладкой их так, чтобы

размеры отверстий сужались в направлении потока очищаемого воздуха, а также периодическим

смачиванием кассет первой ступени в масляной ванне корпуса. Воздухоочиститель состоит из

корпуса 8, сваренного из уголков и обшитого листовым металлом, нижняя часть которого образует

масляную ванну. На стороне, обращенной к стенке кузова, имеется проем забора воздуха снаружи. В

верхней части предусмотрен съемный лист для демонтажа и монтажа колеса воздухоочистителя. К

этому листу приварены кронштейн с ушком для установки упора и платик для крепления к нему

тремя болтами привода 6 колеса. На торцовых стенках установлены жалюзи, открываемые при

переходе на забор воздуха из машинного отделения при неблагоприятных метеорологических

условиях. Для исключения работы дизеля с закрытыми жалюзи привод их сконструирован так, что

при закрытии жалюзи забора воздуха снаружи тепловоза, находящихся в проеме боковой стенки

кузова, открываются сблокированные с ними жалюзи забора воздуха из машинного помещения. Для

заправки воздухоочистителя маслом на торцовой стенке корпуса предусмотрена заправочная

горловина 8, закрываемая колпачком с прокладкой. Уровень масла контролируют по горизонтальным

23

рискам верхнего и нижнего уровней. В нижней части корпуса установлен кран для слива отстоя и

съемный фланец

лючка для очистки

загрязнений корпуса воздухоочистителя.

Рис.42. Воздухоочиститель:

1-окно маслоуказателя; 2-заправочная

горловина; 3-упор; 4-неподвижные ка-

сеты; 5-жалюзи забора воздуха из ди-

зельного помещения; 6-привод колеса

воздухоочистителя; 7-вращающиеся

касеты; 8-корпус.

В корпусе воздухоочистителя размещены

две ступени фильтрующих элементов. Первая

ступень — это четыре секторообразные кассеты,

набранные из проволочных сеток, заключенные

в металлические рамки, помещенные в круглом

сварном каркасе колеса и закрепленные

четырьмя болтами с планками . На ободе колеса

приварена зубчатая лента, через которую

передается усилие на поворот колеса, вращающегося на втулке . Для свободного поворота колеса и

регулировки положения его внутри корпуса предусмотрены прокладки и болты , зашплинтованные

проволокой.

Вторая ступень состоит из двух неподвижных сетчатых кассет. Была выпущена большая

партия тепловозов, оборудованных неподвижными кассетами с пенополиуретановыми элементами из

материала с объемной массой 38—40 кг/м3, обработанного в растворе щелочи. Преимущество кассет

с пенополиуретановыми элементами по сравнению с сетчатыми заключается в том, что при

запылении пенополиуретана эффективность очистки не уменьшается, а необходимость их промывки

вызывается увеличением аэродинамического сопротивления 50—70 Па (5—7 мм вод.ст.) на 100 г

попавшей пыли]. Основной недостаток — малый срок службы пенополиуретана. Неподвижные

кассеты крепят скобами и прижимают гайками-барашками . Для удобства извлечения внутренней

неподвижной кассеты на торцовых стенках кассет приварены зацепы.

Для поворота колеса воздухоочистителя используется пневматический привод , состоящий

из корпуса 8, закрытого с двух сторон крышками 6 и 10, и поршня. Крышка 6 имеет направляющую

для штока поршня. Поршень собран из

диска

, нажимной втулки

7, резиновой

манжеты

9, закрепленных на штоке

2

гайкой . На конце штока укреплен упор 3,

прижимаемый пружиной 4 к зубчатой ленте

колеса. Положение штока от поворота

вокруг своей оси фиксируется винтом .

Рис.43. Пневмопривод

1-пружина; 2-шток; 3-упор; 4-спиральная

пружина; 5-направляющий винт; 6-задняя

крышка; 7-втулка; 8-корпус; 9-манжета;

10-передняя крышка.

Воздух к приводу подводится со стороны

крышки 10 от воздухопровода управления и

обслуживания при включении тормозного компрессора и одновременным включением

электропневматического вентиля управления воздухоочистителем. При этом цилиндр привода

разобщается с атмосферой электропневматическим вентилем, сжатый воздух поступает в цилиндр и

перемещает поршень, упор которого, упираясь в зубья колеса воздухоочистителя, поворачивает

колесо на 70—80 мм по окружности. При отключении тормозного компрессора отключается и

24

электропневматический вентиль управления воздухоочистителем, воздух из цилиндра привода через

электропневматический вентиль уходит в атмосферу, пружина 1 возвращает поршень в исходное

положение. При холостом ходе поршня колесо удерживается от проворачивания в обратном

направлении упором, прижатым пружиной к зубчатому венцу колеса. При проворачивании колеса

загрязненные кассеты сеток погружаются в масляную ванну, промываются в ней (покрываются

свежей масляной пленкой) и поднимаются вверх. Воздух к турбокомпрессору дизеля проходит через

жалюзи воздухоочистителей в проеме стенки кузова, попадает на подвижные сетчатые кассеты,

очищается от пыли и далее — через неподвижные кассеты, где воздух дополнительно очищается от

пыли и частиц масла, захваченных воздухом с подвижных кассет. При заборе воздуха из машинного

отделения воздух очищается только в неподвижных кассетах. Переход на забор воздуха из машинного

помещения и обратно на забор воздуха снаружи тепловоза осуществляется изнутри тепловоза ручным

приводом жалюзи, сблокированными вилками. В эксплуатации необходимо следить за уровнем масла

в корпусе воздухоочистителя. Повышение уровня происходит в результате попадания атмосферных

осадков в воздухоочиститель и вызывает повышенный унос масла. К повышенному уносу масла

приводит также увеличение частоты вращения колеса с кассетами более 2 об/ч. Загрязнение кассет

воздухоочистителя дизеля приводит к увеличению аэродинамического сопротивления, что вызывает

уменьшение наддува дизеля, ухудшение процесса сгорания топлива в цилиндрах и как следствие,

снижение мощности дизель-генератора.

2.6.2 ТУРБОКОМПРЕССОР

Турбокомпрессор

(рис.57) предназначен для подачи воздуха в дизель под избыточным

давлением с целью увеличения мощности и экономичности дизеля.

Рис. 44 - Турбокомпрессор

4

- входной патрубок;

5

- корпус

компрессора; 9 - корпус турбины; 10 -

патрубок выпускной; 15, 16 - трубы.

На дизеле

1А-5Д49

установлен

турбокомпрессор

типа

6ТК.

Он

расположен на кронштейне с переднего

торца

дизеля

и

состоит

из

одноступенчатой

осевой

турбины,

работающей за счет тепловой энергии

выпускных

газов

дизеля,

и

одноступенчатого

центробежного

нагнетателя. Характерная особенность

этого турбокомпрессора

- консольное

расположение колеса

1 нагнетателя и

колеса 11 турбины. Опорно-упорный 2 и

опорный

14

подшипники ротора

расположены между рабочими колесами 1

и 11. Остов турбокомпрессора состоит из

корпуса компрессора 5, среднего корпуса 7 и корпуса турбины 9. Правильно соосное расположение

корпусов при сборке обеспечивается центрирующими буртами; корпуса соединены между собой

болтами. Средний корпус служит для размещения на нем подшипников и деталей системы

уплотнений, он образован верхней и нижней половинами, которые стыкуются по горизонтальной

диаметральной плоскости и скрепляются друг с другом болтами.

Рис. 45 - Турбокомпрессор в разрезе

25

1 - колесо компрессора; 2 -

опорно-упорный

подшипник; 3 - проставок;

4 - входной патрубок; 5 -

корпус компрессора;

6

-

лопаточный диффузор; 7 -

корпус средний; 8 - улитка

газовая;

9

- корпус

турбины;

10

- патрубок

выпускной;

11

- колесо

турбины;

12

- сопловый

аппарат; 13 - обод; 14 -

опорный подшипник; 15, 16

- трубы; Б, В - полости.

К корпусу компрессора

присоединен двухзаходный

патрубок 4, по которому воздух всасывается компрессор; патрубок соединен с воздухоочистителями,

установленными на боковых стенках кузова тепловоза. В патрубок 4 вмонтирована труба 16, по

которой газы отсасываются из картера дизеля. Корпус компрессора 5 и проставок 3 образуют так

называемую воздушную улитку, по которой сжатый воздух поступает через трубу 15 в охладитель

наддувочного воздуха и далее во впускной ресивер дизеля. Масло для смазывания трущихся

поверхностей подшипников 2 и 14 поступает из масляной системы двигателя по каналам в корпусе 7.

Каждый подшипник состоит из двух половин, изготовленных из бронзы ОСЦ-4-4-17. На опорную и

упорную поверхности подшипников наносят слой приработочного покрытия. Благодаря

эксцентричности расточки подшипников при вращении ротора создаются два масляных клина,

способствующих сохранению центрального положения шипа в подшипнике. К корпусу турбины 9

прикреплены болтами обод 13 и выпускной патрубок 10. Сопловой аппарат и турбинное колесо

расположены внутри обода, образуя проточную часть газовой турбины. Сопловой аппарат отлит из

жаропрочной стали и состоит из двух половин.

Газовая двухпоточная улитка 8 присоединена болтами к среднему корпусу; к ней поступают

отработавшие газы из выпускных коллекторов дизеля через жаровые трубы, вмонтированные в

отверстия корпуса. Газовая улитка и жаровые трубы предохраняют алюминиевый корпус от

соприкосновения с горячими газами.

В полостях Б среднего корпуса и В корпуса турбины циркулирует вода, которая подводится из

системы охлаждения дизеля; это позволяет уменьшить тепловые деформации корпуса. Выпускной

патрубок 10 отлит из стали и покрыт теплоизоляционным асбестовым слоем и стеклотканью. Вал

ротора откован из легированной стали; он имеет две опорные шейки. Колесо

1 компрессора

изготовлено из дюралюминия, состоит из двух частей. Одна часть колеса имеет спиральные лопатки,

другая

- прямые, переход от спиральных лопастей к прямым выполнен плавным. Это колесо

насажено на шлицы вала и закреплено гайкой. Колесо 11 турбины выполнено из жаропрочной

аустенитной стали, посажено на вал с натягом и зафиксировано штифтами. Рабочие лопатки газового

колеса изготовлены из жаропрочного сплава и укреплены на диске турбинного колеса при помощи

«елочных» замков. Для предотвращения утечек воздуха и проникновения газов в масляную полость

подшипников при повышенных нагрузках или проникновения масла в воздушную и газовую полости

при малых нагрузках служат лабиринтные и упругие кольца. Лабиринтные уплотнения расположены

на торцевой части колеса компрессора и внутренней стороне диска турбинного колеса.

Принцип работы турбокомпрессора заключается в следующем: отработавшие газы из

цилиндров дизеля по коллекторам и газовой улитке поступают к сопловому аппарату, в сопловом

аппарате расширяются, приобретая необходимое направление и высокую скорость, и направляются на

лопатки рабочего колеса турбины, приводя во вращение ротор.

26

Газы из турбины выходят по выпускному патрубку в глушитель, а затем

- в атмосферу. При

вращении ротора воздух засасывается через входной патрубок в колесо компрессора, где воздуху

сообщается дополнительная кинетическая энергия и происходит основное повышение давления. В

диффузоре и воздушной улитке вследствие уменьшения скорости воздуха давление дополнительно

повышается. Из компрессора воздух подается в охладитель наддувочного воздуха и далее - в

цилиндры дизеля.

На некоторые дизели 1А-5Д49 устанавливают турбокомпрессоры ТК41В25.

2.6.3 ОХЛАДИТЕЛЬ НАДДУВОЧНОГО ВОЗДУХА

Охладитель наддувочного воздуха

(рис.46) предназначен для охлаждения воздуха,

поступающего из турбокомпрессора в цилиндры дизеля. Он установлен на кронштейне и крепится к

нему шпильками. Кронштейн к блоку цилиндров крепится болтами.

Рис. 46 - Охладитель наддувочного воздуха

1 - патрубок; 2 - верхняя крышка; 3 - трубная доска; 4 - охлаждающая трубка; 5 - охлаждающая

секция; 6 - нижняя крышка с патрубком; 7 - пароотводная трубка; А, Б - патрубки нижней

крышки; В - канал выхода охлажденного воздуха.

Охладитель наддувочного воздуха состоит из сварного корпуса, патрубка 1, верхней 2 и

нижней 6 крышек охлаждающей секции 5. Охлаждающая секция состоит из верхней и нижней

трубных досок 3, в отверстиях которых закреплены оребренные трубки 4. Внутри трубок образуется

водяная полость, а между трубок - воздушная. Вода поступает в охладитель по патрубку А нижней

крышки, обходит перегородку, делящую водяную полость секции охладителя на две части, проходит

по трубкам одной, а затем другой части секции и выходит через патрубок Б. Пар из водяной полости

отводится через трубку 7, установленную в верхней крышке. Наддувочный воздух поступает к

охладителю по патрубку 1, охлаждается в межтрубном пространстве и по каналу В поступает в

ресивер блока цилиндров.

Рис. 47 - Воздухоохладитель

27

1 - оребренные трубки; 2 - охлаждающая секция; 3

-

трубная

доска;

4

-

патрубок.

2.7 МАСЛЯННАЯ СИСТЕМА

Масляная система служит для подачи масла к

трущимся поверхностям дизеля с целью смазывания

и охлаждения (особенно охлаждения поршней).

Тепловоз оборудован циркуляционной системой

смазывания. Все основные узлы и трубопроводы

масляной системы, кроме фильтра тонкой очистки,

трубопроводов к нему, заправочного и сливного

трубопроводов, системы регулирования температуры

масла, установлены на дизель-генераторе. В систему входят фильтр грубой очистки, два

центробежных фильтра, охладитель масла, установленные на дизель-генераторе, и полнопоточный

фильтр, расположенный в машинном отделении у правой стенки кузова. Внутренняя масляная

система дизеля описана в разделе по дизелю. Для заправки масла в поддизельную раму, кроме

горловины с правой стороны рамы дизель-генератора, имеется трубопровод, выведенный по обе

стороны тепловоза. Масло из поддизельной рамы сливается также на любую сторону тепловоза.

Трубопроводы для заправки и слива масла вместе с вентилями имеют теплоизоляцию из войлока,

обмотанного тафтяной лентой и проволокой с шагом обмотки 20—30 мм. Концы труб закрываются

колпачками с прокладками внутри. На колпачках красной эмалью обозначена сливная труба буквой С,

заправочная — 3. Для предотвращения утери колпачка он крепится к трубе цепочкой. Вентили

установлены на железном сурике с подмоткой из пеньки. Трубопроводы подвода и отвода смазки от

полнопоточного фильтра выполнены из труб размером 89x3 мм. От трубопровода перед

полнопоточным фильтром отводится масло к бачку, расположенному у правой стенки кузова. На

корпусе бачка имеется карман для ртутного термометра, грибки для установки приемников

электрических дистанционных термометров и бонки для установки датчиков-реле температуры.

Один датчик-реле служит для защиты дизель-генератора от перегрева масла и при достижении

предельной температуры масла снимает нагрузку дизель-генератора. Три других датчика-реле служат

для управления холодильником тепловоза. На трубопроводе перед полнопоточным фильтром и после

него приварены штуцера для подсоединения манометров, измеряющих перепад давления масла на

полнопоточном фильтре.

Рис.48.Элементы масляной системы:

28

1-центробежные фильтры

масла; 2-охладитель масла;

3-масляная ванна(поддон);

4-фильтры грубой очистки

масла(сетчатые);

5-

маслопрокачивающий

агрегат;

6-сливная труба;

7-заправочная труба;

8-

масляный

насос;

9-

манометр(давление масла

после

фильтра тонкой

очистки); 10-полнопоточные

фильтры масла(фильтры

тонкой

очистки);

11-

терморегулятор;

12-

манометр(давление масла

до сетчатого фильтра) 13-

манометр(давление масла

после сетчатого фильтра).

Рис.49. Полнопоточный фильтр масла:

1-шпильки крепления; 2-корпус; 3-фланцы подвода

масла; 4-корпус фильтра; 5-фильтрующая

штора; 6-стальная перфорированная трубка; 7-

картонная перфорированная обечайка; 8-

перепускной клапан.

Давление масла на входе в дизель и

перепад по фильтру грубой очистки масла

измеряется манометрами 12 и 13. Для контроля за

давлением масла на пультах управления обеих

секций установлены электрические

дистанционные манометры, приемники которых

подсоединены к грибкам.

Полнопоточный

фильтр

масла

предназначен для высокоэффективной очистки

циркулирующего масла дизеля в процессе его работы. Испытания показали, что полнопоточный

фильтр масла снижает износ втулок цилиндров, поршневых колец, вкладышей подшипников

коленчатого вала на несколько десятков процентов по сравнению с серийными средствами очистки и,

следовательно, обеспечивает повышение моторесурса дизеля. При этом из-за снижения содержания в

масле нерастворимых примесей уменьшаются нагароотложения на поршнях и возрастает срок

службы масла. Полнопоточный фильтр задерживает загрязнений в несколько раз больше, чем

остальные средства очистки масла. На тепловозе установлены два фильтра параллельно. В каждом

фильтре по восемь фильтрующих элементов 7. Фильтр крепится на восьми опорах на жесткой раме

посредством шпилек

20 с гайками и шайбами. Опорная поверхность рамы должна иметь

неплоскостность не более 0,4 мм. Скобы 12служат для удобства подъема фильтра. Корпус фильтра

служит для размещения фильтрующих элементов, организации потока масла при подводе его к

элементам и предохранения от чрезмерного перепада давления в период пуска холодного дизель-

генератора и при засорении фильтрующих элементов. Основной деталью фильтрующего элемента 7

является штора, изготовляемая из специальных листовых фильтрующих материалов. Заготовка

фильтрующей шторы, например сменного фильтроэлемента

«Нарва-6», имеет складки в двух

перпендикулярных направлениях поперек и вдоль образующей, что обеспечивает размещение в

элементе диаметром

150 мм и высотой

365 мм фильтрующей поверхности

(2,4—4,1) м2 в

29

зависимости от толщины применяемого фильтрующего материала. Фильтрующие элементы

выдерживают перепад давления 0,25 МПа (2,5 кгс/см2).

Центральная стальная перфорированная труба служит опорой для фильтрующей шторы и

обеспечивает отвод очищенного масла из фильтрующего элемента, а также воспринимает усилия,

возникающие вследствие перепада давления на фильтрующей шторе. Труба изготовлена из листовой

стали толщиной 0,7 мм. Торцовые стальные крышки скрепляют между собой детали фильтрующего

элемента. Крышки приклеены к шторе и центральной трубе эпоксидным клеем. Наружная картонная

обечайка имеет перфорацию по всей поверхности, через которую нефильтрованное масло подходит к

фильтрующей поверхности шторы. Основное значение обечайки — предохранение фильтрующей

шторы от механических повреждений. Поток масла направлен от периферии к центру. Конструкция

элемента неразборная. Отработавшие элементы подлежат замене на новые.

Основание 2 корпуса, отлитое из алюминиевого сплава, служит для подвода смазки и отвода

от фильтрующих элементов очищенной смазки через трубопроводы с фланцами. К основанию

шпильками с гайками и шайбами крепятся четыре корпуса 4. Фланцы корпусов и основание

уплотняются резиновыми кольцами. Нижние фильтрующие элементы устанавливают на стакан.

Между нижним и верхним фильтрующими элементами расположена трехлепестковая опора.

Фильтрующие элементы поджимаются через шайбу пружиной. Пружина упирается в шайбу, которая

стопорится на корпусе клапана кольцом. Фильтрующий элемент обеспечивает непрерывную очистку

масла до перепада давления 0,16—0,18 МПа (1,6—1,8 кгс/см2). Для предохранения фильтрующих

элементов от чрезмерных давлений служит перепускной клапан

8. При увеличении перепада

давления более 0,16—0,18 МПа (1,6—1,8 кгс/см2) клапан, отжимается от седла корпуса, и масло

через два канала в корпусе попадает из полости над клапаном в полость очищенного масла.

2.7.1 ФИЛЬТР ГРУБОЙ ОЧИСТКИ МАСЛА

На дизелях типа Д49 применяются сетчатые дисковые фильтры. Секция фильтра представляет

набор сетчатых дисковых элементов ,установленных на трехгранном стержне 2. Масло, поступив

снаружи элементов, поднимается очищенным вдоль стержня 2.

Сетчатый элемент состоит из гофрированной диафрагмы 7 с отверстиями для прохода масла,

двух двойных сеток: внешней 9 (фильтрующей) и внутренней 8 (более редкой несущей),

завальцованных в ободки. Такие фильтры обладают большой поверхностью очистки на единицу

объема.

Рис.50.Фильтр грубой очистки:

1-дисковый сетчатый элемент;

2-трехгранный стержень;

3-колпак;

4-уплотнения;

5-корпус;

6-вентиль выпуска воздуха;

7-гофрированная диафрагма;

8-внутренняя(несущая)сетка;

9-внешняя(фильтрующая)сетка.

2.7.2 ЦЕНТРОБЕЖНЫЕ ФИЛЬТРЫ МАСЛА

Центробежные фильтры масла служат для беспрерывной

очистки масла от мельчайших частиц. Рассмотренные

средства очистки масла от загрязнений задерживают

частицы, превышающие размеры пор ячеек фильтровальных

элементов. Уменьшение ячеек фильтров с тем, чтобы

уловить самые мельчайшие частицы, продукты износа

подшипников, колец и т.д. невозможно, так как в этом случае

гидравлическое сопротивление фильтра оказалось бы

огромным. Поэтому для отделения таких частиц от масла используется центробежный способ его

30

очистки, при котором масло, попадая в цилиндр, вращающийся с очень большой частотой,

отбрасывается на его стенки под действием центробежной силы. Так как плотность металлических

частиц в несколько раз больше плотности масла, а центробежные силы в тысячи раз превышают силы

тяжести частиц, то взвешенные в масле эти частицы при вращении цилиндра остаются на

поверхности, образуя плотный слой.

Рис.51.Центробежный фильтр масла:

1-колпак; 2-ротор; 3-полая ось; 4-втулка; 5-

прокладка бумажная; 6-сопло;

7-

кронштейн;

8-запорно-регулирующий

клапан.

Работа: масло от специального

шестеренного насоса подается под

давлением к полой оси

3 ротора

2,

закрепленной в кронштейне 7 центрифуги.

Выходя из отверстия в оси, масло

перемещается в роторе, установленном на

подшипниках оси и подходит к сопловым

наконечникам 6 ротора. Вытекая из сопел,

масло развивает

реактивную силу,

заставляющую ротор вращаться. Масло,

перемещающееся по ротору под действием

центробежной

силы,

будет

,,сепарироваться”,

т.е.

очищаться от

посторонних частиц. Чистое масло стекает

по каналам в корпусе обратно в картер.

2.8 МАСЛОПРОКАЧИВАЮЩИЙ АГРЕГАТ

Маслопрокачивающий агрегат служит для подачи масла ко всем узлам трения перед пуском

дизеля и после его остановки.

Рис.51.Маслопрокачивающий агрегат:

1.

-ведомая шестерня;

2.

-опорные втулки;

3.

-крышка;

4.

-корпус;

5.

-кронштейн;

6.

-полумуфта;

7.

-полумуфта;

8.

-обойма;

9.

-предохранительный

клапан;

10.

-ведущая шестерня.

Маслопрокачивающий насос

шестеренного типа установлен

фланце электромотора. Корпус

4

имеет две расточки, в которых

размещены ведущая и ведомая

шестерни. К расточкам примыкают

всасывающая и нагнетательная

содержание      ..      1      2      3      ..