содержание   ..  1  2  3  4  5  ..

5.

ТЕПЛОВОЗЫ ТИПА ТЭ10М. ДИЗЕЛЬ 10Д100

1. Назначение и работа

   Дизель-генератор 10Д100 — силовая (энергетическая) установка тепловоза. Дизель соединен с генератором полужесткой муфтой и смонтирован с ним на одной раме. Дизель 10Д100 (рис. 12) — двухтактный, вертикальный, десятицилиндровый, двухвальный с противоположно движущимися поршнями, непосредственным впрыском топлива, с турбонаддувом, прямоточной продувкой и водяным охлаждением. В верхней части втулки цилиндра расположены впускные окна, через которые воздух поступает в цилиндр из продувочного ресивера. В нижней части втулки расположены выпускные окна, через которые газы, отработавшие в цилиндре, поступают в выпускной коллектор. В центральной части втулки цилиндра диаметрально противоположно расположены две форсунки, которые впрыскивают топливо в камеру сгорания, образуемую поршнями при их сближении.

   Верхний и нижний коленчатые валы соединены между собой торсионной вертикальной передачей. От нижнего коленчатого вала вращение передается на вал генератора, а также на валы масляного и водяных насосов, регулятора скорости и механического тахометра. От верхнего коленчатого вала приводятся в действие центробежный нагнетатель и кулачковые валы топливных насосов. Впускные и выпускные окна открываются и закрываются поршнями при их движении в цилиндры. Нижний коленчатый вал при вращении опережает верхний коленчатый вал на 12°, вследствие чего он передает примерно 70% мощности дизеля. Это опережение обеспечивает также запаздывание закрытия впускных окон относительно выпускных, чем достигается «дозарядка» цилиндра свежим воздухом.

   Подачу воздуха в цилиндры дизеля обеспечивает система наддува с охлаждением наддувочного воздуха. Система наддува двухступенчатая: первая ступень — два автономных турбокомпрессора, работающие параллельно; вторая ступень — воздуходувка с механическим приводом. Турбокомпрессоры приводятся во вращение энергией выпускных газов. Атмосферный воздух засасы-

   
    

   

   
    

   Рис 12 Дизель-генератор 10Д100:

   1,17 — валы отбора мощности, 2 — масляный насос; 3 объединенный регулятор; 4 -выпускной патрубок, 5 — тахометр, 6 — компенсатор, 7 — турбокомпрессор; 8 маслоотделитель 9— блок, /О—крышка блока 11—трубопровод воздушный. 12 топливный насос, 13— форсунка; 14, 24 — верхний и нижний шатуны; 15. 23—верхний и нижний коленчатые палы; 16 вертикальная передача: 18—воздуходувка второй ступени, 19—воздухоохладитель, 20 валопово-ротный механизм, 21—генератор; 22 — муфта привода генератора, 25 рама дизель генератора, 26— антивибратор. 27 — привод масляного насоса и рсгуля т)ра; 28, 29 — смотровые люки; 30 — трубопровод масла 31 37—коренные подшипники верхнего и нижнего коленчатого вала; 32 — распределительный вал; 33—поршень верхнего коленчатого вала, 34-втулка цилиндра, 35 — водяной патрубок 36 — поршень нижний

   24

   вается турбокомпрессорами и подается под давлением по двум воздухопроводам к воздуходувке. Давление воздуха в воздуходувке повышается до требуемой величины и через воздухоохладители, расположенные с левой и правой стороны дизеля, воздух поступает в воздушный ресивер и далее в цилиндры дизеля.

   Схема работы двухтактного дизеля с противоположно движущимися поршнями и круговая диаграмма его рабочего цикла приведены на рис. 13 и 14.

   
    

2. Рама дизель-генератора

   Рама (рис. 15) представляет собой жесткую сварную конструкцию. Предназначенную для установки на ней дизеля и генератора. Внутренняя полость рамы служит маслосборником. Дизель крепится на поверхности Б 50 болтами, устанавливаемыми в отверстие Е Для обеспечения герметичности между блоком и рамой установлена паронитовая прокладка. Генератор крепится на поверхности Д восемью болтами. Рама установлена на тепловозе на четырех платиках В. Для крепления дизель-генератора на тепловозе используются отверстия И и Г; кроме того, со стороны генератора консольная часть рамы поверхности К. опирается на пружины. Вдоль рамы расположен масляный коллектор, оканчивающийся фланцем 3, к которому крепится всасывающая труба основного масляною насоса. Для предупреждения попадания в масло посторонних предметов и для пеногашения в раме над заданным уровнем масла установлены съемные сетки 5. Из картера масло сливается через отверстие, расположенное в отстойнике масла

   11. Для крепления чалочного приспособления при подъеме дизель-генератора предназначены шесть отверстий А и шесть отверстий Ж

   
    

3. Блок дизеля

   Блок служит остовом, на котором установлены все детали и сборочные единицы дизеля. Блок представляет собой стальную сварную конструкцию, состоящую в основном из горизонтальных и вертикальных, продольных и поперечных листов.

   Главные элементы силе вой схемы блока — вертикальные листы, которые несут основную силовую нагрузку. Вертикальные листы отделяют в передней части блока отсек управления 2 (рис. 16), а в задней части — отсек вертикальной передачи 5 и привод центробежного нагнетателя. В центральной части блока вертикальные листы создают отсеки, в которых расположены цилиндры. Горизонтальными листами блок делится на пять отсеков: верхнего коленчатого вала 3, воздушного ресивера 7, топливной аппаратуры^, выпускных коллекторов 1 и нижнего коленчатого вала 8. Отсеки нижнего и верхнего коленчатых валов соединены друг с другом через отсеки вертикальной передачи и управления. На торце блока со стороны управления крепятся: в верхней части — крышка отсека управления и кронштейн, предназначенный для установки двух турбокомпрессоров; в нижней части — выпускные патрубки и опорная плита, на которой установлены агрегаты дизеля с приводом. К торцу блока со стороны генератора в верхней части прикреплен центробежный нагнетатель с редуктором и воздухоохладители, в нижней части — корпус уплотнения коленчатого вала и валоповоротный механизм.

   Большая часть агрегата, механизмов и трубопроводов помещается внутри блока. Для осмотра и демонтажа этих узлов в блоке имеются соответствующие люки. Отсеки выпускных коллекторов закрыты плитами жесткости, которые

   
    

   25

   
    

   

   Рис 15 Рама дизель-генератора

   1 — фланец забора масла на центробежный фильтр, 2 — фланер слива масла из фильтра тонкой очистки, 3 — фланец забора масла на смазывание дизеля, 4 — фланец слива масла из вспомогательных агрегатов тепловоза 5 — пеногасительные сетки 6 щуп для замера уровня масла, 7 — отверстие для установки маслозаливной горловины 8, У

   — отверстие н труба для подачк воды к воздухоохладителям, 10—отверстие слива масла в картер, 11—отстойник масла, 12— отверстие для заправки дизеля маслом, 13 фланец забора масла на маслопрокачивающий агрегат

   
    

   26

   
    

   

   Рис 16 Блок дизеля (внешний вид)

   1, 2, 3, 5, 6, 7, 8—отсеки выпускных коллекторов, управления верхнего коленчатого вала вертикальной передачи топливной аппаратуры, воздушного ресивера, нижнего коленчатого вала 4 полость для установки воздухоохладителя

   
    

   прикреплены к блоку призонными болтами и шпильками. К вертикальным листам вверху и внизу приварены опоры коренных подшипников коленчатых валов (по 12 для каждого вала). У опорам прикреплены стальные крышки подшипников Для удобства монтажа и демонтажа подшипников верхние крышки крепятся к опорам блока шпильками, а нижние

   — болтами.

   Коренные вкладыши — бронзовые с баббитовой заливкой (рис. 17). В крышки коренных опор верхнего и нижнего коленчатых валов установлены бесканавочные вкладыши (см. рис. 17, а и б), в постели блока — канавочные вкладыши (см. рис. 17, в и г).

   
    

   

   Рис 17 Коренные вкладыши

   Бесканавочные вкладыши, устанавливаемые в крышке верхнего коленчатого вала (см. рис. 17, б), отличаются от бесканавочных вкладышей, устанавливаемых в крышки нижнего коленчатого вала (см. рис. 17, а), наличием масляной канавки на тыльной стороне и двух отверстий, через которые обеспечивается подвод масла к шейкам верхнего коленчатого вала. Вкладыши 11 коренных опор (считая со стороны управления) верхнего и нижнего коленчатых валов, устанавливаемые в блок, являются упорными. Остальные вкладыши коренных опор обоих коленчатых валов — опорные. В верхней части к вертикальным листам приварены справа и слева от оси блока по 11 опор кулачковых валов топливных насосов. Отсеки верхнего и нижнего коленчатых валов и воздушного ресивера оборудованы предохранительными клапанами. Блок сверху закрыт крышкой, имеющей смотровые люки.

   
    

   

4. Цилиндры

   
    

   Рис. 18. Втулка цилиндра:

   1 — втулка цилиндра; 2 — рубашка; 3— адаптер (переходник); 4 — уплотни-тельлое кольцо; 5 — упорное кольцо; б—выпускная коробка

   
    

   Каждый цилиндр дизеля состоит из втулки 1 цилиндра (рис. 18), рубашки 2 и выпускной коробки 6. Втулка цилиндра изготовлена, из специального легированного чугуна. Во втулке цилиндра выполнены две. ряда окон. Впускные (верхние) окна служат для впуска в цилиндр наддувочного воздуха, выпускные (нижние) предназначены для выпуска из цилиндра продуктов сгорания. Фланцем втулка крепится к блоку. Верхняя часть втулки между фланцем А и впускными окнами охлаждается наддувочным воздухом. На наружной поверхности втулки в средней ее части выполнены продольные ребра. Стальная рубашка 2 напрессована на втулку. Между рубашкой и втулкой образуется полость, в которой циркулирует охлаждающая вода. Одновременно рубашка служит бандажом, обеспечивающим необходимую прочность втулке. Водяная полость между рубашкой и втулкой уплотнена резиновыми кольцами 4.

   В средней части втулки и в рубашке имеются три отверстия, в которых установлены адаптеры (переходники) 3, уплотняемые по стыковым поверхностям со втулкой медными отожженными прокладками, а с рубашкой — резиновыми кольцами. Адаптеры предназначены для установки двух форсунок и индикаторного крана. Для повышения усталостной прочности внутренняя и наружная поверхности рубашки в средней части упрочены накаткой, а места около адаптер-ных отверстий имеют антикоррозионное покрытие.

   Нижняя часть втулки входит Е литую чугунную выпускную коробку 6, через кото-рую удаляются отработавшие газы из ци-линдра в выпускной коллектор. В выпускной коробке выполнена полость, в которой циркулирует вода для охлаждения коробки и ниж-

   ней части втулки. Между втулкой и выпускной коробкой установлены два уплотнительных кольца. Цилиндр центрируется в блоке посадочными поясами Б втулки, В и Г рубашки и поясом Д выпускной коробки.

   
    

5. Коленчатые валы

   Верхний и нижний коленчатые валы дизеля отлиты из специального чугуна. Кривошипы коленчатых валов расположены через 36° в соответствии с порядком чередования вспышек в цилиндрах. Валы имеют по 10 шатунных и по 12 коренных пустотелых шеек.

   Одиннадцатые коренные шейки обоих валов (считая со стороны управления) предназначены для работы в опорно-упорных подшипниках. Эти шейки в отличие от остальных коренных выполнены со специальными упорными буртами и увеличены по длине. Для подвода масла от коренных шеек к шатунным в вале выполнено по два канала к каждой шатунной шейке от смежных с ней коренных шеек.

   К фланцам Н (рис. 19) прикреплены болтами конические шестерни вертикальной передачи. Верхний вал отличается от нижнего зеркальным расположением кривошипов и конструкцией концевых частей. На переднем конце верхнего коленчатого вала 5 установлена на шпонке шестерня 4 привода валов топливных насосов; на противоположном конце к фланцу вала крепится болтами ведущий фланец 6 со шлицами для привода торсионного вала редуктора центробежного нагнетателя. В передней части нижнего коленчатого вала' / на специальном хвостовике смонтирован антивибратор и закреплен на валу с помощью шпильки 2, а на фланце П противоположного конца вала — муфта привода генератора. От двух косых маслоподводящих каналов с 1-й коренной шейки нижнего коленчатого вала через каналы подводится масло для смазывания антивибратора. На хвостовик заднего конца нижнего вала напрессовано стальное цементированное направляющее кольцо 7, по которому центрируется вал генератора.

   
    

   

   
    

   Рис. 19. Коленчатые валы:

   
    

   1, 5— нижний и верхний коленчатый вал; 2—шпилька; 3 — гайка; 4 — шестерня; 6—фланец; 7— направляющее кольцо

6. Антивибратор

   Антивибратор маятникового типа служит для уменьшения крутильных колебаний на рабочих режимах дизеля, а следовательно, для устранения опасности поломки коленчатых валов. Стальная ступица 1 (рис. 20) имеет отверстия, в которые свободно (с зазором) вставлены 16 пальцев 2, 4, 5 и 6, ограниченные в осевом направлении стопорными планками. На пальцы также свободно установлены в два ряда восемь одинаковых грузов 3. На цапфе ступицы установлена на шпонке 7 шестерня привода агрегатов.

   
    

   

   
    

   Рис. 20. Антивибратор:

   1—ступица; 2, 4, 5, 6—пальцы; 3—груз; 7—шпонка (цифры в кружках 3, 4, 6, 7—клейма)

   
    

   

   Комплект пальцев антивибратора состоит из четырех типов пальцев, отличающихся только наружным диаметром. Диаметр пальцев определяет настройку антивибратора на определенный порядок относительно собственной частоты крутильных колебаний коленчатых валов дизеля. Число пальцев каждого типа (одного порядка настройки) — 4. Для обеспечения правильной установки пальцев в отверстия ступицы на наружной цилиндрической поверхности крайних дисков ступицы А и В против каждого отверстия выбиты цифры 3, 4, 6 и 7, соответствующие порядку (типу) того пальца, который должен стоять в этом отверстии; на торцах пальцев также нанесены цифры, соответствующие порядку (типу) пальца.

   
    

   Крутильные колебания коленчатого вала вызывают колебания маятниковых грузов антивибратора в пределах зазоров в сочленениях грузов с пальцами и пальцев со ступицей. Колебания грузов вызывают изменение характера колебаний коленчатых валов, и поэтому критическая частота вращения смещается за рабочую зону частоты вращения вала дизеля.

   
    

7. Муфта привода генератора

   Ведущий диск 1 муфты (рис. 21) крепится к фланцу нижнего коленчатого вала, а ведомый диск 3 — к. фланцу вала генератора болтами 5. Между дисками 1 и 3 расположен набор пластин 2, которые соединены с дисками болтами 4. Болты расположены равномерно по окружности и поочередно крепят

   Рис. 21. Эластичная муфта соединения с генератором

   пластины то к ведущему, то к ведомому дискам. Таким образом небольшие перекосы осей нижнего коленчатого вала и вала генератора компенсируются изгибом пластин муфты. На наружной поверхности ведущего диска / выполнен зубчатый венец, который служит для поворота коленчатых валов червяком валоповоротного механизма. Ведущий диск муфты градуирован на 360° и имеет 12 меток. Десять меток от 1Т до ЮТ указывают положение соответствующих кулачков валов привода топливных насосов (при этих положениях устанавливают топливные насосы соответствующих цилиндров). Две метки указывают внутреннюю мертвую точку (в. м. т.) поршней первого цилиндра.

   
    

8. Вертикальная передача

   Верхний и нижний коленчатые валы соединены вертикальной передачей, расположенной в отсеке блока со стороны генератора. Большие конические зубчатые колеса 9 (рис. 22), установленные на концах коленчатых валов, крепятся к фланцам 12 болтами, шесть из которых призонные. Зубчатые колеса 9 находятся в зацеплении с малыми коническими шестернями 8, установленными на верхнем и нижнем валах.Верхний и нижний валы смонтированы на роликовых подшипниках качения 11 и 25 и радиально-упорных шариковых подшипниках 5 и 24.

   Торсионный вал 3, втулка 22 и нижний вал 26 закреплены от взаимного перемещения гайками 20 и 27, которые контрятся болтами. Торсионный вал 3 служит не только для связи верхнего и нижнего коленчатых валов, но и предохраняет за счет упругой и пластической деформаций шатунно-поршневую группу, коленчатые валы, цилиндровые втулки и блок дизеля от поломок при недопустимых режимах работы — гидравлических и пневматических ударах, разнос^, а также в случае неустойчивой работы дизеля при неисправной топливной аппаратуре.

   Шлицевое соединение втулки 22 с муфтой 21 и торсионньш валом обеспечивает возможность установки опережения нижнего коленчатого вала и допускает взаимное осевое перемещение при изменении длины торсионного вала, закрутке или тепловом расширении.

   
    

9. Поршни

   
    

   Комплект поршня состоит из поршня 1 (рис. 23), вставки 11 с опорной плитой 13 и плитой 5, поршневого пальца 8, уплотнительных 12 и 77, масло-сгонных 2 и 3 колец и других деталей.

   Поршень 1 отлит из чугуна и имеет донышко с чечевидной формой камеры сгорания. Внутри на донышке имеются опорные ребра, которыми поршень опирается на вставку. Опорные ребра выполнены в виде двух незамкнутых колец для прохода масла, охлаждающего донышко поршня. Снаружи на цилиндрической поверхности поршня выполнены канавки для поршневых колец. Рабочая поверхность юбки поршня имеет кадмиевое или оловянное покрытие для устранения задиров и натиров. Головка поршня над верхней канавкой покрыта слоем хрома для уменьшения воздействия на нее горячих газов.

   Чугунная вставка 11 в сборе с плитами 5 и 13 и прокладками вставляется в поршень 1 и фиксируется стопорным кольцом 4. Верхняя опорная плита крепится к вставке двумя винтами 14 и имеет запрессованный ступенчатый штифт 15, который фиксирует поршень 1, опорную плиту 13 и вставку 11 в определенном положении.

   31

   Под опорной плитой установлены регулировочные прокладки 16 для регулировки камеры сжатия. В верхней части, внутри вставки, установлена ползушка 9, которая пружиной 10 прижимается к сферической поверхности верхней головки шатуна. К нижней части вставки двумя болтами 18 крепится нижняя плита 5, под которой установлены прокладки 6 для регулировки зазора между плитой 5 и стопорным кольцом

   4. Поршневой палец 8 — стальной це-

   
    

   

   Рис 22 Вертикальная передача-

   1,14 — нижний и верхний корпуса, 2, 17, 20. 27 -гайки, 3 — торсионный вал; 4 -бот, 5,24-радиально упорные шарикоподшипники; 6. 7 -регулировочные коль. ца;8-малая коническая шестерня, 9 -большое коническое зубчатое колесо. 10, 12 -регулировочные прокладки, 11. 25 -роликоподшипники.

   13 -распорная втул-ка-14, 26-верхний и нижний валы, 16. 23 -нажимные фланцы; 18 -ступица, 19-

   конический штифт, 21 -шлицевая муфта, 22 -шлицевая втулка

   32

   
    

   

   монтированный, пустотелый, плавающего типа. Палец установлен свободно (с зазором) в отверстия вставки, в которые запрессованы бронзовые втулки 7. Во время эаботы палец проворачивается. Осевое перемещение пальцев ограничивается специальными приливами на внутренней поверхности юбки поршня. В верхней части поршня установлены четыре уплотнительных кольца, два из них 12 —хромированные из высокопрочного чугуна. Хромированные кольца по наружной цилиндрической поверхности имеют маслоудерживающие канавки и специальное приработочное покрытие. Два других уплотнительных кольца 17 выполнены с запрессованными в них бронзовыми вставками.

   В нижней части поршня расположены три маслосгонных кольца 2 и 3, которые, как и уплотнительные кольца 17, выполнены из специального чугуна и покрыты оловом для улучшения приработки к зеркалу цилиндра.

   Для этой же цели служат бронзовые вставки уплотнительные колец 17. Два маслосгонных кольца 2, наиболее удаленные от головки поршня, имеют прорези для прохода масла. В канавках поршней для этих колец выполнены отверстия для стока масла. Первое маслосгонное кольцо 3, расположенное ближе к головке поршня, не имеет прорезей. Отверстия для стока масла выполнены под этим кольцом в перемычке поршня. Для понижения тепловой напряженности поршни охлаждаются маслом. Масло подается по каналам в стержне шатуна и через ползушку, которая уплотняет сочленение «поршень

   — верхняя головка шатунам, попадает в полость между поршнем и опорной плитой вставки. В поршне маСЛО охлаждает донышко и зону уплотнительных колец. Масло из каналов масляною охлаждения вытекает через фрезеровки в плите и во вставке в полость между поршнем и вставкой, обеспечивая смазку подшипников поршневого пальца. Из нижнего поршня масло стекает в картер через два боковых отверстия во вставке. Из верхнего поршня масло выбрасывается инерционными силами через сливной канал во вставке и плите.

   Верхний и нижний псршни одинаковы по конструкции, но отличаются рас-положением камеры сгорания в донышке поршня и местным удлинением юбки нижнего поршня Кроме того, на верхних поршнях устанавливается только по одному хромированному из высокопрочного чугуна уплотнительному кольцу в самой ближней к головке поршня канавке. Остальные уплотнительные кольца верхних поршне? выполнены с бронзовым пояском.

   
    

10. Шатуны

Верхний и нижний шатуны одинаковы по конструкции, но не взаимозаменяемы. Они отличаются различной длиной стержня (нижний шатун имеет большую длину) и установкой шатунных болтов: в верхнем шатуне головка болта опирается на нижнюю головку шатуна, а в нижнем шатуне — на крыш-

ку шатуна. Шатун 1 (рис. 24) стальной, штампованный, стержень его имеет двутавровое сечение. Для под вода масла от шатунной шейки ко ленчатого вала к поршню в шатуне просверлены каналы: два косых в нижней головке и один прямой в стержне, идущий от верхней головки до пересечения с косыми каналами в нижней головке.

В верхнюю головку запрессована втулка 2, состоящая из двух частей: внешней — стальной и внутренней — бронзовой. В нижней головке уста новлены (с натягом) вкладыши 3 и 4, изготовленные из бронзы с баббитовой заливкой. Вкладыши в шатуне и крышке шатуна не взаимозаменяемы, и перестановка их местами не допу скается.

Вкладыш 3, установленный в ша туне, имеет две серповидные канав ки; в конце каждой канавки есть косое отверстие, совпадающее с косым каналом в головке шатуна. Вкладыш

4, расположенный в крышке, имеет непрерывную кольцевую канавку и

одно отверстие в центральной части вкладыша. Вкладыши фиксированы в нижней головке шатуна штифтом 8, один конец которого запрессован в отверстие крышки шатуна, а другой заходит в центральное отверстие вкладыша 4. Крышка шатуна 5 крепится к шатуну двумя шатунными болтами 7 с гайками 6, фиксируемыми шплинтами.

1. Валы топливных насосов

   В блоке установлены два кулачковых вала, служащие для приведения в действие толкателей топливных насосов. Профиль кулачков и их взаимное расположение на валах обеспечивают последовательность впрысков топлива в цилиндры дизеля в нужный момент. Каждый вал состоит из четырех частей, соединенных на фланцах призонными болтами. Правильность сочленения частей вала обеспечивается их установкой по меткам, нанесенным на цилиндрических поверхностях фланцев. На каждом собранном валу имеется 10 кулачков. Вал опирается на 11 стальных подшипников с баббитовой заливкой. Половинки подшипников фиксированы один относительно другого штифтами и соединены пружинными кольцами. Для предотвращения сдвига и проворачивания подшипники фиксированы в гнездах блока установочными болтами. Крайние подшипники (со стороны генератора) являются упорными, предохраняющими валы от осевого перемещения.

   Масло для смазки подшипников подается по трубе от верхнего масляного коллектора к опорам. Через отверстия в опорах и подшипниках масло проходит во внутренние полости валов, откуда по каналам в шейках подается к каждому подшипнику, а также к шестерням привода валов топливных насосов, закрепленных на фланцах. На левом (со стороны отсека управления) валу смонтирован центробежный предельный регулятор.

   34

2. Привод валов топливных насосов

   Валы топливных насосов (рис. 25) приводятся во вращение от верхнего коленчатого вала шестеренной передачей, установленной в отсеке управления. Шестерня 4 установлена на верхнем коленчатом валу с прессовой посадкой на шпонке и через фланец притянута к бурту коленчатого вала шестью шпиль-

   
    

   

   
    

   Рис. 25. Привод валов топливных насосов:

   I, II— кронштейны; 2, 6 — шестерни валов топливных насосов; 3. 5 — паразитные шестерни; 4— шестерня коленчатого вала; 7—шарикоподшипник; 8—шпилька; 9—конический штифт; 10 — регулировочные прокладки

   
    

   ками. Шестерни 2 и 6 соединены с фланцами валов топливных насосов шпильками 8. Паразитные шестерни 3 и 5 смонтированы на шарикоподшипниках 7 и установлены на кронштейнах 1 и 11, каждый из которых крепится к блоку четырьмя шпильками и двумя коническими штифтами.

   
    

3. Регулятор частоты вращения

   Назначение. Регулятор частоты вращения устанавливает количество топлива, подаваемого в цилиндры дизеля, таким образом, чтобы поддерживать заданную частоту вращения вала дизеля.

   Для выполнения различных дополнительных функций регулятор оборудован системами:

   1. дистанционной настройки скорости (электрогидравлическая .'система настройки частоты вращения);

   2. дистанционной остановки дизеля (стоп-устройство);

   3. автоматического регулирования нагрузки дизеля;

   4. выключения автоматического регулирования нагрузки дизеля (выключающее устройство);

   5. автоматического ограничения нагрузки и подачи топлива по давлению наддува

   (корректоры нагрузки и подачи топлива).

   Электрогидравлическая система настройки частоты вращения обеспечивает ступенчатые изменения частоты вращения вала дизеля с плавным переходом со ступени на ступень.

   35

   Стоп-устройство автоматически останавливает дизель-генератор в случае падения давления масла в системе смазки ниже допустимого.

   Регулятор автоматически с помощью системы регулирования нагрузки дизеля по позициям контроллера воздействует совместно с системой регулирования электропередачи на возбуждение генератора для обеспечения заданной цикловой подачи топлива дизеля при изменении условий движения и нагрузки собственных нужд тепловоза.

   Выключающее устройство автоматически устанавливает индуктивный датчик системы регулирования нагрузки в положение минимального возбуждения генератора на позициях контроллера 0—3 и при боксовании тепловоза. После прекращения боксования устройство обеспечивает плавное увеличение возбуждения генератора.

   Регулятор автоматически с помощью корректоров по давлению наддувоч-ного воздуха: ограничивает нагрузку дизеля на установившихся и переходных режимах при давлении наддува ниже заданного значения; ограничивает подачу топлива на переходных режимах и при пуске, не допуская попадания в цилиндры излишнего топлива.

   Принцип работы. Регулятор частоты вращения состоит из чувствительного элемента, или измерителя; исполнительного элемента, или серводвигателя, который под воздействием чувствительного элемента изменяет подачу топлива в цилиндры дизеля; изодромной обратной связи, обеспечивающей устойчивость процесса регулирования. Измеритель скорости центробежного типа состоит из двух грузов 52 (рис. 26), вращающихся с траверсой, и всережимной пружины 51. Центробежная сила вращающихся грузов уравновешивается усилием пружины измерителя, имеющей определенную затяжку. Измеритель скорости управляет золотником 55 золотниковой части регулятора. Грузы регулятора выполнены в виде угловых рычагов. Ось пружины измерителя совпадает с осью вращения, что дает возможность на ходу менять затяжку пружины и тем самым устанавливать требуемую частоту вращения вала дизеля. Золотник 55 управляет подводом масла к поршню 3 силового сервомотора. Шток поршня 8 сервомотора через рычажную передачу связан с рейками топливных насосов. Поршень движется вверх (на увеличение подачи топлива) под действием давления масла, а вниз (на уменьшение подачи топлива) — под действием пружины 5. Сервомотор обеспечивает усилие, необходимое для перемещения реек топливных насосов.

   К изодромной обратной связи относится буферный поршень 2 с пружинами, игла 1 и компенсационный поясок Д золотника 55. Регулирующий поясок Е золотника 55 управляет подводом масла к поршню 2 буфера, находящемуся в среднем положении под действием своих пружин. Полости буфера А и Б соединены каналами с полостями соответственно под и над пояском Д.

   Полость Б соединена с полостью под поршнем 3 серводвигателя. Игла / регулирует проходное сечение отверстия, соединяющего полости Л и Б, справа и слева от поршня 2.

   При изменении нагрузки на дизель поршень 3 начинает перемещаться и вызывает изменение подачи топлива. Это изменение продолжалось бы до восстановления частоты вращения при изменившейся нагрузке, однако частота вращения дизеля не может изменяться так же быстро, как регулятор изменяет подачу топлива, и поэтому необходимо ограничить перемещение поршня 8, тек самым избежать излишней или недостаточной подачи топлива в цилиндры дизеля. Это ограничение движения поршня 3 в соответствии с изменением нагрузки осуществляется нзодромной обратной связью путем воздействия на поясок Д золотника 55. При перемещении золотника 55 вниз или вверх поршень 2 буфера перемещается влево или вправо, сжимая одну из его пружин и освобождая другую, при этом появляется перепад давлений масла на обеих

   
    

   36

   
    

   

   
    

   Рис 26 Принципиальная схема объединенного регулятора с корректором по давлению наддува

   
    

   1,13—иглы 2 — буферный поршень, 3 поршень сервомотора, 4 — золотник остановки; 5, 11 20, 40, 53—пружины, 6 — верхний шток, 7 серводвигатель ре1улятора, 8 — индуктивный датчик- 9—серво-мотор индуктивного датчика, 10, 49, 55 - золотники; ;11,50, 56 - золотниковые втулки- 14 - поршень выключателя, 15 — выключающее устройство. 16, 17,

   29, 30, 38, 48 — рычаг 18,26 27,33—винты регулировочные; 19-сильфон; 21- клапан; 22 - фильтр с клапаном; 23- пружина датчика-24- дроссель, 25 - поршень датчика 28 - кулачок. 31 - корпус датчика давления наддува; 32 - поводок: 34 - траверса, 35 41 - тяги; 36 - струна, 37 - ролик. 39 - гайка; 42- клапан; 43 — фильтр: 44- упор минимальной частоты вращения; «-поршень; 46 - сервомотор управления- 47-треугольная пластина; 51 - пружина измерителя, 52 - грузы измерителя. 54-шестерня с демпфером 57-аккумулятор масла; 58 — масляный насос; 59 — масляная ванна

   
    

   37

   сторонах поршня с более высоким давлением на стороне, противоположной сжатой пружине. Такой перепад давлений пропорционален перемещению порщ-ня буфера. Перепад передается в полости над и под пояском Д золотника, создавая направленную вверх или вниз силу, действующую на золотник измерителя частоты вращения. В результате действия обратной связи золотник возвращается в среднее положение, при этом поршень серводвигателя остановится в положении, соответствующем измененной нагрузке на дизель, и частота вращения вала дизеля восстанавливается.

   Поршень 2 возвращается в среднее положение под действием своих пружин, при этом масло перетекает из одной полости поршня буфера в другую через иглу 1. Открытие иглы определяет скорость выравнивания давлений в полостях над и под пояском Д золотника и должно быть отрегулировано так, чтобы скорость выравнивания давлений соответствовала скорости изменения частоты вращения вала дизеля.

   Автономная масляная система состоит из маслонасоса, аккумуляторов и масляной ванны. Масляный насос нагнетает масло в аккумуляторы, служащие для создания запаса масла постоянного давления. Избыточное масло сливается в ванну 59. Из аккумулятора масло поступает к золотниковой части регулятора частоты вращения и другим системам регулятора.

   На схеме показано положение частей регулятора при работе дизеля на установившемся режиме. Усилие пружины 51 через тарелку и подшипник воспринимается концами угловых рычагов грузов 52; золотниковая втулка 56 вместе с шестернями масляного насоса 58, траверсой и грузами 52 приводится во вращение от привода регулятора.

   Работа регулятора частоты вращения при различных режимах. Установившийся режим. Усилие пружины измерителя уравновешивается центробежной силой вращающихся грузов. Золотник 55 своим пояском Е перекрывает ' окно в золотниковой втулке 56, закрывая доступ масла из аккумулятора к поршню 2. Поршень 2 находится в среднем положении под действием своих пружин, давление масла под поршнем 3 сервомотора и в полостях А и Б одинаково. Шток сервомотора находится в таком положении, при котором подача топлива соответствует определенной нагрузке дизеля при заданной частоте вращения.

   Увеличение нагрузки. При увеличении нагрузки на дизель частота вращения коленчатого вала уменьшается, грузы регулятора сходятся к оси вращения, золотник 55 спускается, открывая доступ масла из аккумулятора 57 в полость А. Поршень 2 под действием масла смещается в сторону сервомотора, сжимая левую пружину и расслабляя правую. При этом поршень 2 вытесняет соответствующий объем масла под поршень 3 сервомотора, перемещая его вверх и увеличивая подачу топлива в цилиндры дизеля. При движении поршня 2 в направлении потока масла к сервомотору создается промежуточное давление масла в полости А, которое больше давления масла в полости Б на величину, пропорциональную смещению поршня 2. При движении поршней 2 и 3 перепад давления масла на обеих сторонах поршня 2 передается в полости над пояском Д золотника и под ним с более высоким давлением под пояском Д.

   Давление на поясок Д снизу возрастает до тех пор, пока оно вместе с силой от грузов не преодолеет усилие пружины измерителя и не поднимет золотник 55 до перекрытия регулирующего окна в золотниковой втулке 56. Как только регулирующее окно закроется, поршень 3 серводвигателя остановится в положении увеличенной подачи топлива, необходимой для работы дизеля при увеличенной нагрузке. Поршень 2 возвращается в среднее положение под действием своих пружин, так как давление масла в полостях А и Б выравнивается через иглу 1. Выравнивание давлений должно быть приведено в соответствие со скоростью восстановления частоты вращения вала.

   
    

   38

   Уменьшение нагрузки При уменьшении нагрузки на дизель частота вращения его вала увеличивается, грузы расходятся, поднимая регулирующий золотник и открывая окно пояском Е. Окно соединяет полость А со сливом, давая возможность поршню сервомотора под действием пружины 8 опуститься и уменьшить подачу топлива в цилиндры дизеля. При опускании поршня 3 поршень 2 под давлением масла смещается вправо, сжимая правую пружину и расслабляя левую При движении поршня 2 в направлении потока масла от поршня 8 к золотнику создается промежуточное давление масла в полости Б, которое больше давления масла в полости А на величину, пропорциональную смещению поршня 2 При движении поршней 3 и 2 перепад давлений масла на обеих сторонах поршня 2 передается в полости над пояском Д золотника И под ним с более высоким по величине давлением над пояском Д. Давление- на компенсационный поясок сверху возрастает до тех пор, пока вместе с действующей вниз силой пружины 51 не уравновесит силу грузов и не опустит золотник 55 до перекрытия пояском Е окна во втулке золотника. Как только окно закроется, поршень 3 серводвигателя остановится В положении, соответствующем уменьшенной подаче топлива, необходимой для работы дизеля при уменьшенной нагрузке Поршень 2 возвращается в среднее положение под действием своих пружин При больших изменениях нагрузки дизеля поршень 2 перемещается в крайнее положение, при этом полости А и Б, помимо иглы, сообщаются между собой непосредственно, что улучшает переходные процессы.

   Работа регулятора при пуске дизеля. Пружина измерителя имеет предварительную затяжку, соответствующую минимальной частоте вращения холостого хода вала дизеля Поэтому при неработающем дизеле грузы регулятора сведены и золотник 55 находится в крайнем нижнем положении. Поршень 3 сервомотора находится в крайнем положении, соответствующем выключенной подаче топлива. При пусковой частоте вращения масло под давлением масляного насоса 58 поступает в полость А, смещает поршень 2, который вытесняет некоторый объем масла под поршень серводвигателя. Поршень 3 преодолевает усилие пружины 5 и поднимается, перемещая рейки топливных насосов в положение подачи топлива; дизель запускается, и устанавливается минимальная частота вращения, соответствующая предварительной затяжке пружины 51.

   Система автоматического регулирования нагрузки. Нагрузка тяговых электродвигателей, а следовательно, потребляемый ими ток изменяются В за-, висимости от профиля пути и скорости движения тепловоза. При постоянном напряжении тягового генератора это привело бы к изменению его мощности и мощности дизеля Для обеспечения постоянства мощности генератора необходимо изменять его напряжение так, чтобы произведение тока на напряжение оставалось постоянным Такое изменение напряжения достигается действием индуктивного датчика на возбуждение генератора, при этом работа генератора поддерживается по характеристике, близкой к характеристике постоянной мощности

   Система регулирования нагрузки состоит из золотникового устройства, обратной связи и серводвигателя с индуктивным датчиком. Шток 6 силового серводвигателя с помощью рычага 16 соединен с серводвигателем управления 46, при этом контакт рычага с роликом 37 осуществляется пружинами выключающего устройства 15. С рычагом 16 тягой соединен золотник 10, установленный в золотниковой втулке //, которая фиксируется пружинами 12 в среднем положении Золотниковое устройство управляет подачей масла в серводвигатель 9, соединенный с индуктивным датчиком 8. Верхняя и нижняя полости золотникового устройства соединены каналами с масляной ванной.

   Для обеспечения устойчивости регулирования скорость перемещения поршня серводвигателя на увеличение и уменьшение возбуждения генератора регулируется иглами (игольчатыми клапанами) 13.

   
    

   39

   Работа системы при различных режимах. Установившийся режим. На установившемся режиме золотник 10 своими дисками перекрывает отверстия в золотниковой втулке 11, при этом поршень серводвигателя 9 находится в положении, соответствующем определенной нагрузке при данной частоте вращения вала дизеля.

   Уменьшение нагрузки. При уменьшении нагрузки на дизель регулятор уменьшает подачу топлива, при этом шток 6 опускается вниз, тем самым опуская левый конец рычага 16 и золотник 10, при этом масло перепускается в полость Г серводвигателя 9 и сливается из полости В. Поршень серводвигателя переместит якорь индуктивного датчика в сторону увеличения возбуждения генератора. Масло из полости В вытекает через верхний игольчатый клапан в масляную ванну. Давление масла в верхней полости над золотниковой втулкой 11 заставляет ее двигаться вниз, сжимая нижнюю пружину 12 и закрывая пзрепускное отверстие в золотниковой втулке, через которое масло поступало в полость Г серводвигателя.

   Открытие игольчатого клапана определяет скорость движения поршня сервомотора. После того как нагрузка дизеля увеличится (так как увеличится нагрузка на генератор), регулятор увеличивает подачу топлива, золотник и золотниковая втулка возвращаются в среднее положение, прекращая движение серводвигателя. В результате поршень серводвигателя индуктивного датчика займет новое положение, при котором увеличится нагрузка на генератор, что приведет к восстановлению нагрузки на дизель.

   Увеличение нагрузки. При увеличении нагрузки действие элементов системы регулирования нагрузки будет противоположно описанному.

   Увеличение затяжки пружины измерителя (увеличение частоты вращения) вызывает такое же действие системы регулирования нагрузки, как и уменьшение нагрузки. Это происходит потому, что при увеличении затяжки пружины измерителя правый конец рычага 16 опускается и вызывает движение золотника 10 вниз.

   Дальнейшие процессы, происходящие в регуляторе, аналогичны описанным. Так как на установившемся режиме золотник 10 находится в положении перекрытия отверстий золотниковой втулки, то каждому положению правого конца рычага 16 (заданию частоты вращения) будет соответствовать определенное положение левого конца рычага 16 (подача топлива). Таким образом, каждому скоростному режиму дизеля будет соответствовать определенная мощность, зависящая от выбора точки подвеса золотника 10. При смещении точки подвеса Н золотника в сторону силового серводвигателя 7 мощность увеличивается, а при смещении в сторону серводвигателя управления — уменьшается. От выбора точки подвеса золотника зависит работа дизеля на экономичных режимах, а следовательно, среднеэксплуатационный расход топлива.

   Для установки системы регулирования нагрузки и положение минимального возбуждения при пуске дизеля, а также при трогании тепловоза и при его боксовании в регуляторе имеется выключающее устройство 15. Установка индуктивного датчика в положение минимального возбуждения достигается включением электромагнита МР5. При этом улучшается пуск дизеля, обеспечивается плавное трогание тепловоза и выведение его из режима боксования. После прекращения боксования устройство обеспечивает плавное увеличение возбуждения тягового генератора.

   Электрогидравлическая система управления частотой вращения вала дизель-генератора. Регулятор частоты вращения имеет электрогидравлическую систему управления частотой вращения с 15 фиксированными положениями,

   
    

   40

   обеспечивающую равномерное приращение по частоте вращения по позициям.

   Электрогидравличесюе управление состоит из следующих элементов:

   электромагнитов МР1, МР2, МРЗ, МР4, которые включаются: коитроллером в определенной последовательности и изменяют положение золотникового устройства;

   золотникового устройства 49, 50, управляющего подачей масла; под давлением в серводвигатель управления 46;

   гидравлического серводвигателя управления 46, который изменяет, затяжку всережимной пружины регулятора; .

   жесткой обратной связи (тяга 41 и рычаги 38, 48), обеспечивающей устойчивость процесса задания частоты вращения.

   Как видно из принципиальной схемы регулятора, электромагнита МР1 МР2, МРЗ действуют ш треугольную пластину 47, прижимаемую вверх пружиной. Перемещение треугольной пластины 47 через рычаг 48 передается золотнику 49, управляющему подачей масла в серводвигатель 46. Включением электромагнитов в определенной последовательности достигается семь различных ступеней скорости Электромагнит МР4 действует на золотниковую втулку 50, его действие противоположно действию электромагнитов МР1, МР2, МРЗ При включении электромагнита МР4 золотниковая втулка движется вниз, открывая регулирующее отверстие в ней на слив, что ведет к уменьшению частоты вращения вала дизеля, при этом обратная связь перемещает золотник вниз, перекрывая отверстие в золотниковой втулке диском золотника При выключении электромагнита МР4 золотниковая втулка движется вверх под действием пружины, расположенной под ней» открывая подвод масла к поршню 45, что ведет к увеличению частоты вращения вала. Использование электромагнита МР4 в комбинации с электромагнитами МР1, МР2 и МРЗ удваивает число ступеней скорости.

   Работа системы при различных режимах работы дизеля. Равновесное; положение На установившемся режиме золотник 49 своим диском Л перекрывает отверстие в золотниковой втулке 50, благодаря чему масло запирается в пространстве над поршнем 45 и обеспечивает его фиксирование при заданной частоте вращения

   Увеличение частоты вращения вала. При переводе контроллера с низших позиций на высшие включается один или комбинация электромагнитов МР1, МР2, МРЗ, МР4 Электромагнит (или электромагниты) перемещает вниз треугольную пластину 47, которая через .рычаг 48 перемещает золотник 49 вниз. При этом диск Л золотника 49 открывает доступ масла под давлением из аккумуляторов через регулирующее отверстие (определяющее скорость затяжки пружины измерителя) во вращающейся золотниковой втулке 50 к серводвигателю управления 46 Поршень 45 опускается, сжимая пружину измерителя 51 и вызывая схождение грузов; при этом регулятор перемещает рейки топ- ливных насосов на увеличение подачи топлива. Одновременно жесткая обратная связь (рычаги 38, 48 тяга 41} возвращает золотник 49 в среднее положение, диск Л золотника закрывает отверстие золотниковой втулки 50, и поршень 45 устанавливается в положении, соответствующем включенным электромагнитам

   Уменьшение частота вращения вала дизеля. При переводе контроллера с высших позиций на низшие один или комбинация электромагнитов МР1, МР2, МРЗ, МР4 обесточиваются, и золотник 49 перемещается вверх пружиной 53, расположенной под ним Полость над поршнем сообщается со сливом, что вызывает перемещение поршня 45 под действием пружины вверх и уменьшение затяжки пружины измерителя, при этом регулятор перемещает рейки топливных насосов на уменьшение подачи топлива. При движении поршня 45 вверх

   
    

   41

   золотник 49 с помощью рычагов обратной связи возвращается в среднее положение, а поршень 45 займет новое положение, соответствующее включенным электромагнитам. Этот процесс снижения частоты вращения вала происходит в случае перевода рукоятки контроллера на две или более позиции. При этом масло свободно проходит над нижним сливным диском М золотника в выпускное окно К, чем достигается быстрое снижение частоты вращения.

   При переводе контроллера на одну позицию частота вращения вала дизеля снижается плавно, так как масло из серводвигателя перетекает в ванну регулятора через зазор между сливным диском золотника и золотниковой втулкой.

   Корректоры нагрузки и подачи топлива. Корректор нагрузки согласовывает нагрузку дизеля с воздушным зарядом цилиндров дизеля. Давление наддувочного воздуха приблизительно пропорционально воздушному заряду цилиндра и используется в качестве сигнала для датчика корректора. При снижении давления наддува на установившихся и переходных режимах ниже установленного корректор нагрузки, воздействуя на возбуждение генератора, снижает нагрузку дизеля, не допуская повышения тепловой напряженности дизеля.

   Корректор подачи топлива ограничивает на переходных режимах подачу топлива в соответствии с изменением воздушного заряда цилиндров дизеля. На переходных режимах при переводе контроллера с низших позиций на высшие и увеличении нагрузки давление наддува увеличивается не так быстро, как увеличивается подача топлива, и корректор, воздействуя на регулятор скорости, замедляет подачу топлива, не допуская попадания в цилиндры излишнего количества его. При пуске корректор ограничивает подачу топлива, устанавливая минимально необходимую для пуска дизеля подачу топлива.

   Корректоры состоят из датчика давления наддувочного воздуха и систем рычагов, через которые датчик воздействует на золотник регулятора частоты вращения и золотник системы регулирования нагрузки, вызывая изменение нагрузки и подачи топлива при изменениях давления наддувочного воздуха.

   Датчик давления наддувочного воздуха состоит из чувствительного элемента или измерителя давления наддувочного воздуха, серводвигателя, поршень которого под воздействием чувствительного элемента изменяет свое положение и положение дросселя, обеспечивающего определенный перепад давления масла между полостями над и под поршнем серводвигателя. Измеритель давления наддувочного воздуха — это сильфон 19 с конической пружиной 23. Давление наддувочного воздуха уравновешивается усилием от деформаций сильфона и конической пружины. При изменении давления наддувочного воздуха нарушается равновесие усилий, клапан 21 открывается или закрывается, давление под поршнем 25 увеличивается или падает, заставляя поршень перемещаться.

   Серводвигатель состоит из дифференциального поршня 25, движущегося в цилиндре. Шток поршня через кулачок 28 и систему рычагов связан с золотниками регулятора и системы регулирования нагрузки. В полость над поршнем 25 серводвигателя подводится под постоянным давлением масло из аккумулятора регулятора через специальный фильтр 43 и фильтр с клапаном 22.

   Под поршень масло поступает через дроссель 24 (набор шайб с калиброванными отверстиями) под меньшим давлением. Если давление наддувочного воздуха не изменяется, усилие от сильфона уравновешивается усилием пружины 23, поэтому нормально клапан 21 находится в равновесном («подвешенном») состоянии и непрерывно пропускает через себя масло на слив. Давление масла в полости под поршнем меньше давления масла над поршнем на величину падения давления в дросселе 24.

   При увеличении давления наддувочного воздуха усилие от сильфона превышает усилие пружины 23, клапан открывается на большую величину, и дав-

   
    

   42

   ление масла под поршнем падает. Поршень 25 опускается, увеличивая затяжку пружины до появления равновесия между усилиями от сильфона и пружины. Клапан 21 возвращается в равновесное состояние. Поршень 2 устанавливается в новом положении, соответствующем изменившемуся давлению наддувочного воздуха. При уменьшении давления наддувочного воздуха усилие со стороны сильфона уменьшается и пружина 23 прижимает клапан 2/ к седлу. Давление масла под поршнем увеличивается и поршень-25 поднимается вверх, распуская пружину 23 до появления равновесия между усилиями от сильфона 19 и пружины

   23. Клапан 21 возвращается в равновесное состояние, а поршень останавливается в новом положении, соответствующем изменившемуся давлению наддувочного воздуха. Корректоры работают независимо друг от друга, используя сигнал от датчика давления наддува, положение поршня которого изменяется пропорционально изменению давления наддувочного воздуха в ресивере дизеля.

   Корректор нагрузки состоит из датчика давления наддувочного воздуха, рычага 30, тяги

   35 и рычага 16, связанного с золотником системы регулирования нагрузки.

   Работа корректора при установившемся режиме. На установившемся режиме давление наддува не меняется, поршень 25 датчика неподвижен; его положение соответствует данному давлению. Под действием пружин выключающего устройства рычаг 16 находится в контакте с роликом 37. Золотник 10 своими дисками перекрывает отверстия в. золотниковой втулке //.

   Работа корректора при уменьшении давления наддува. При уменьшении давления наддува поршень датчика поднимается соответственно уменьшению давления. Рычаг 30 поворачивается и поднимает тягу 35, отрывая ее от ролика 37. Одновременно тяга 35 через рычаг 16 поднимает золотник 10 вверх от положения перекрытия на уменьшение возбуждения. Нагрузка на дизель уменьшается, и его частота вращения увеличивается; регулятор уменьшает подачу топлива. Шток 6 силового серводвигателя займет новое положение несколько ниже прежнего, рычаг 16 опустится и возвратит золотник 10 в положение перекрытия. Установится более низкий уровень возбуждения генератора при уменьшенной подаче топлива соответственно давлению наддувочного воздуха.

   Работа корректора при увеличении давления наддува. При увеличении давления наддува поршень 25 датчика опустится соответственно увеличению давления наддувочного воздуха и выйдет из зацепления с рычагом 80. Положение золотника 10 в этом случае не изменяется, так как определяется положением штока силового серводвигателя 6 и рычага 38, положение которых не изменяется.

   Корректор подачи топлива состоит из датчика давления наддувочного воздуха, кулачка 28 и рычагов 17 и 29. На штоке поршня 25 датчика закреплен на оси кулачок 28, профиль кулачка изменяется регулировочным винтом 27. С кулачком 28 в постоянном контакте находится рычаг 29, поводком 32 и рычагом 17 соединенный со штоком 6 силового серводвигателя регулятора. На струне 36, связанной с золотником 55 регулятора, закреплена траверса 84 с регулировочным винтом 33.

   Работа корректора при установившемся режиме. На установившемся режиме давление наддува не меняется, поршень 25 датчика неподвижен, его положение соответствует данному давлению. Система рычагов неподвижна, между винтом 33 и рычагом 17 установлен зазор И.

   Изменение скоростного режима (перевод рукоятки контроллера). При увеличении скоростного режима поршень 45 серводвигателя управления спускается вниз, увеличивая затяжку всережимной пружины. Грузы измерителя сходятся, золотник 55 опускается и открывает окно на подвод масла к силово-

   
    

   43

   му серводвигателю. Золотник 55 и связанная с ним струна 86 могут опуститься вниз и открыть окно поясом Е на величину зазора И.

   Поршень силового серводвигателя перемещается вверх на увеличение подали топлива и поднимает одновременно рычаг 17 Увеличение подачи топлива происходит до тех пор, пока рычаг 17, упираясь в винт 33, закрепленный на траверсе 34, не поднимет струну 36 и связанный с ней золотник 55 в положение перекрытия окна поясом Е. Увеличение подачи топлива приводит к увеличению давления наддува. Поршень 25 датчика опускается, рычаг 29 поворачивается по часовой стрелке (так отрегулирован кулачок 28), поводок 31 и рычаг 17 опускаются до появления зазора И. Процесс продолжается до установления заданного скоростного режима. После установления режима между рычагом 17 и винтом 33 вновь устанавливается зазор И. При уменьшении скоростного режима корректор не включается в работу.

   Работа корректора при изменении давления наддува. При увеличении давления наддува поршень 25 датчика опускается., рычаг 29 поворачивается по часовой стрелке, поводок 32 и рычаг 17 опускаются, зазор И увеличивается. При уменьшении давления наддува зазор И уменьшается.

   Работа корректора при пуске дизеля. При пуске дизеля серводвигатель управления установлен в положение минимальной затяжки всережимной пружины, соответствующей минимальной частоте вращения холостого хода, поршень силового серводвигателя находится в крайнем нижнем положении. Между рычагом 17 и винтом 33 установлен определенный зазор И.

   В момент пуска поршень 3 силового серводвигателя поднимается на увеличения подачи топлива до тех пор, пока рычаг 17 через винт 33 не вернет золотник 55 в положение перекрытия. Поршень 3 останавливается в положении минимально необходимой подачи топлива для пуска. Дизель запускается, и поршень силового серводвигателя устанавливается в положение подачи топлива для холостого хода. Между рычагом 17 и винтом 33 устанавливается зазор И.

   
    

4. Конструкция регулятора частоты вращения

   Нижний корпус с приводом образует основание регулятора и своим фланцем устанавливается на корпус привода регулятора. В расточке корпуса 49 (рис. 27), помещены приводной вал 50, подшипник и манжета. В верхнем фланце имеется косой канал, через который подводился масло для смазки подшипника вала привода, и пробка 7 для слива масла из регулятора.

   Корпус регулятора 6 крепится к фланцу нижнего корпуса 49. В корпусе 6 помещена золотниковая часть регулятора, приводимая во вращение валом 50 природа. В нижней части корпуса имеется расточка, в которой на оси помещена ведомая шестерня, составляющая вместе с ведущей шестерней маслонасос регулятора. В корпусе регулятора размещены два соединенных вместе аккумулятора масла. Аккумуляторы состоят из двух цилиндров, в каждом из которых находится поршень 73, нагруженный пружинами. Поршни расположены в нижней части корпуса. На боковой стороне корпуса имеется расточка, в которой помещены буферный поршень 62 с пружинами 61, направляющая 60 и пробка 63 с уплотнительньм

   кольцом 64.

   В корпус регулятора ввернуты: маслоуказатель 3, пробка 4 для выпуска воздуха из масляных полостей обратной связи, пробка 5 для замера давления

   
    

   44

   масла в аккумуляторе, обратный клапан и штуцер для подсоединения пускового серводвигателя.

   Золотниковая часть с демпфером (рис. 28) состоит из буксы /, шестерни 2,13, золотника 18, траверсы 3 с грузами 4, пружинной муфты 12, тарелки 10, пружины измерителя 5. Золотниковая часть вращается в центральном отверстии корпуса регулятора. Букса / на всей длине имеет ряд проточек с отверстиями в них, служащих для сообщения каналов корпуса регулятора с полостями золотника 18. В нижнюю часть буксы запрессована золотниковая втулка 27. В средней части золотниковой втулки имеются регулировочные отверстия, которые перекрываются пояском Д золотника при работе на установившемся режиме. В нижней части золотниковой втулки выполнены шлицы, соединяющиеся со шлицами ведущей шестерни маслонасоса. В верхней части буксы установлена направляющая втулка 16, закрепленная стопорным кольцом.

   На верхнюю часть буксы напрессована шестерня 2, внутри которой выполнены четыре полости, заполняемые маслом. В эти полости входят четыре кулачка кулачковой шайбы 14. На верхней части кулачковой шайбы закреплена траверса 3 с грузами и 4'ланец с пружиной муфты 12, второй конец которой с помощью шлицевой шайбы входит в зацепление с шестерней. Кулачковая шайба может отклоняться на некоторый угол от среднего положения в обе стороны относительно шестерни, опираясь на подшипник 15. Полости Е и Ж в шестерне 2, кулачковая шайба 14 и пружинная муфта 12 составляют вместе пружинно- гидравлический демпфер, который гасит колебания привода регулятора. Траверса, закрепленная на кулачковой шайбе, несет на себе грузы и ограничители их перемещения. Грузы качаются на осях в игольчатых подшипниках. На осях установлены прокладки, обеспечивающие осевой люфт грузов.

   Внутри буксы установлен золотник 18, имеющий компенсационный поясок Б и регулировочный поясок Д, высота которого равна диаметру регулировочных отверстий в золотниковой втулке 17.

   На верхней части золотника выполнены шлицы, на которых установлена тарелка 10 с подшипником 11, закрепленная гайкой 8. Под гайкой установлена пружина 9, постоянно поднимающая струну 6 вверх. Под тарелкой 10 установлена шайба, на которую опирается пружина, обеспечивающая контактирование тарелки с гайкой 8. На тарелке закреплена пружина измерителя 5, опирающаяся вверху на опору 7.

   Положение золотника 1.8 относительно золотниковой втулки 17 регулируется гайкой 8 так, чтобы при верхнем крайнем положении золотника (грузы разведены) и нижнем крайнем положении золотника (грузы сведены) поясок Д золотника открывал отверстие в золотниковой втулке на одинаковую величину в обоих положениях.

   Серводвигатель регулятора (см. рис. 27) крепится к боковой поверхности корпуса 46. Шток поршня 11 уплотнен в крышке манжетами и имеет серьгу для соединения с рычажной системой привода реек топливных насосов. На верхнем штоке 17 имеется винт 25 для регулировки нагрузки, поддерживаемой регулятором. В корпусе серводвигателя установлена игла 65, служащая для регулирования устойчивости системы регулирования. Игла уплотнена в корпусе резиновым кольцом 66.

   Верхний корпус крепится к корпусу регулятора четырьмя болтами. В верхнем корпусе 2 расположены узлы регулирования нагрузки электрогидравлической системы управления частотой вращения, корректоры нагрузки и подачи топлива по давлению наддувочного воздуха. На задней стенке верхнего корпуса установлена плита 69. Система каналов, выполненная в плите 69 и в верх-

   
    

   45

   
    

   

   Рис. 27. Регулятор частоты вращения с корректором по давлению наддува (общий вид)

   1 — колпак: 2, 49 — верхний и нижний корпус; 3 — маслоуказатель; 4, 5, 7 — пробки; 6, 46 — корпус регулятора; 8—болт; 9

   - серводвигатель регулятора; 10 стоп-устройство; 11—поршень серводвигателя; 12. 53—корпус серводвигателя; 13 корпус стоп-устройства; 14, 18, 21, 43, 61, 74, 75, 76— пружины; 15. 41—втулки золотниковые; 16. 42 золотники; 17 верхний

   шток; 19—стакан; 20— поршень выключателя; 22- тарелка: 23 корпус выключателя; 24 •— эксцентрик; 25—винт; 26—

   рычажная система; 27 .датчик давления наддува; 28- корпус серводвигателя управления; 29, 51, 73—поршни; 30 - траверса;

   31 - шпилька; 32 гайка: 33 болт откидной; 34 — тяга; 35 — электромагнит; 36 — пружина измерителя: 37 штепсельный разъем; 38 -- плита электромагнитов; 39 — рычаг; 40 опора: 44 - шестерня: 45 - ось; 47 золотниковая часть регулятора; 48—ведущая шестерня маслонасоса; 50 - приводной вал: 52 шток-якорь; 54 — манжетодержатель; 55 — манжета: 56 -- крышка; , 57 индуктивный датчик; 58 — треугольная пластина; 59— пластинчатая пружина; 60 - направляющая; 62 - поршень буферный; 53, 81 - пробки; 64, 66, 68—кольца уплотнительные: 65, 67 -игольчатые клапаны (иглы): 69- плита; 70— угольник подвода воздуха; 71 кольцо стопорное; 72 тарелка: 77 клапан; 78 - корпус фильтра; 79—фильтр; 80— каркас фильтра

   46

   
    

   

   
    

   47

   нем корпусе, соответствует приведенной на принципиальной схеме. В отверстии верхнего корпуса со стороны серводвигателя регулятора размещено золотниковое устройство системы регулирования нагрузки, состоящее из золотника 16, золотниковой втулки 15 и пружин 14, фиксирующих золотниковую втулку в среднем положении. В приливе корпуса ввернуты две иглы 67. Иглами регулируется быстродействие системы регулирования нагрузки. Иглы уплотнены в корпусе резиновыми кольцами 68. В заднюю стенку ввернут угольник 70 для

   

   подвода наддувочного воздуха к датчику корректоров от ресивера дизеля.

   
    

   К верхнему корпусу крепится серводвигатель с индуктивным датчиком. В корпусе 53 серводвигателя помещен поршень 51 со штоком

   52. Шток уплотнен манжетой 55, расположенной в крышке 56. К крышке соосно с корпусом крепится торцовый индуктивный датчик 57, так что шток 52 одновременно является якорем индуктивного датчика.

   Плита 38 с электромагнитами прикреплена к верхней плоскости верхнего корпуса. Электромагниты ввинчены в плиту. Ход якоря электромагнита регулируется пробкой, установленной в верхней части электромагнита. Якори электромагнитов М.Р1, МР2 и МРЗ действуют на треугольную пластину 58, а якорь электромагнита МР4 — на золотниковую втулку 41 через опору 40. На плите установлен угольник, на котором крепится штепсельный разъем 37 для подключения проводов к электромагнитам. Треугольная пластина 58 фиксируется двумя пластинчатыми пружинами 59, концы которых зажаты винтами крепления серводвигателя управления 28. Треугольная пластина прижимается пружиной вверх и удерживает якори электромагнитов М.Р1, МР2 и МРЗ (при обесточенном состоянии) в верхнем положении.

   Выключающее устройство 23 конструктивно выполнено в одном корпусе с датчиком 27 корректоров и крепится к верхнему корпусу. Выключающее устройство состоит из поршня 20, клапана 77 и электромагнита МР5. При включении электромагнита МР5 шток перемещает клапан 77 вниз, открывая доступ масла из аккумулятора под поршень 20, который поднимает золотник 16, при этом якорь индуктивного датчика устанавливается в положение минимального возбуждения (якорь вдвинут в катушку). На золотнике 16 установлен эксцентрик 24, которым регулируется положение золотника по высоте. Точка подвески золотника к рычажной системе 26 может изменяться с помощью регулировочного винта.

   48

   
    

   

   Рис. 29. Датчик давления наддувочного воздуха

   
    

   1 — корпус; 2 — опора; 3, 15, 28 — винты регулировочные; 4 — кронштейн; 5 — штуцер; 6. 20 — втулка; 7—дроссель; в—

   стакан; 9, 25, 29 — пружины; 10—клапан с фильтром; 11— клапан; 12 — ось кулачка: 13 — шток поршня; 14 — кулачок; 16,

   17 — рычаги; 18 — стопорное кольцо; 19 — тарелка; 11 — поршень; 22 — пружина датчика; 23 — клапан; 24 — сильфон; 26

   — корпус; 27 — кольцо уплотнительное

   
    

   Золотниковая часть управления (см. рис.27) размещена в приливе верхнего корпуса и состоит из золотника 42 и золотниковой втулки 41 с шестерней 44, приводимой во вращение от шестерни 2 (см. рис. 28). С помощью пружины 43 (см. рис. 27) золотниковая втулка 41 прижимается вверх и удерживает якорь электромагнита МР4 (при его обесточенном состоянии) в верхнем положении. Пружина золотника 42 обеспечивает контакт рычага 89 с треугольной пластиной 55.

   Серводвигатель управления 28 прикреплен к верхней плоскости верхнего корпуса. В корпус серводвигателя ввернут винт, служащий для установки минимальной частоты вращения. Рычажная система 34, 39 связывает золотник 42 с поршнем 29 и представляет собой жесткую обратную связь. Для ручного управления частотой вращения дизеля в случае неисправности электрогидравлической системы управления предусмотрен специальный винт, установленный в колпаке 1 регулятора. Для перехода на ручное управление необходимо снять фишку штепсельного разъема, вывернуть винт из колпака 1 и пробку, расположенную над шпилькой 81, навернуть винт на шпильку 31.

   
    

   49

   При заворачивании винта на шпильку частота вращения дизеля увеличивается, при отворачивании — уменьшается.

   Стоп-устройство 10 крепится к серводвигателю регулятора 12. При замыкании цепи тягового электромагнита его якорь втягивается и через толкатель перемещает вниз золотник, который своей цилиндрической частью запирает выход масла из-под поршня серводвигателя, при этом шток серводвигателя регулятора может перемещаться на подачу топлива при пуске дизеля. При размыкании цепи электромагнита золотник поднимается, открывая выход масла из-под силового поршня серводвигателя в масляную ванну. Шток серводвигателя опускается и через рычажную передачу выключает подачу топлива;.-дизель останавливается.

   Датчик давления наддувочного воздуха (рис. 29) крепится к верхнему корпусу и выполнен конструктивно в одном корпусе / с выключающим устройством. В расточку корпуса снизу запрессована втулка 6. Во втулку вставляется сильфон 24, припаянный к корпусу 26, сверху к сильфону припаяно донышко. В корпус датчика ввернут штуцер 5 для подвода наддувочного воздуха. Внутри сильфона установлена пружина 25, регулируемая винтом 28, уплотненным резиновым кольцом 27.

   Сверху на донышко сильфона 24 опирается клапан 23, поджатый конической пружиной

   22. Верхний конец клапана направляется тарелкой 19. Поршень 21 серводвигателя опирается на пружину 22 и перемещается во втулке 20, удерживаемой стопорным кольцом 18. На штоке 13 поршня на оси закреплен кулачок 14 с пружиной 29 и регулировочным винтом 15. Опора 2 удерживает кулачок от выкашивания и поворота. В колодце корпуса помещен дроссель 7 — набор шайб с калиброванными отверстиями, поджатый пружиной 9, удерживаемой стопорным кольцом. Сверху на дроссель опирается клапан с фильтром 10, закрепленный опорой 2 и уплотненный двумя резиновыми кольцами. На кронштейне 4 на осях закреплены рычаги 16 и 17, связанные тягами и рычагами с золотниками регулятора и системы регулирования нагрузки.

   
    

5. Управление дизелем

   Комплекс устройств, относящихся к управлению дизелем, осуществляет связь регулятора с топливными насосами; аварийную остановку дизеля; защиту дизеля от превышения допустимой частоты вращения; сокращение времени пуска дизеля; выключение десяти и пяти топливных насосов. Управление дизелем смонтировано на переднем листе блока в первом внутреннем отсеке (отсеке управления), а также вдоль его наружных боковых листов. '

   Рычажная передача (рис. 30) связывает шток серводвигателя регулятора с рейками топливных насосов. Движение штока серводвигателя 1 через серьгу передается рычагу 2. Поворачиваясь, рычаг 2 через вертикальную тягу 4 передвигает рычаг 6, затем через промежуточный вал 7 рычаг 10, который действует на стопорную тягу 12. Через пружину 13 (при увеличении подачи) или непосредственно (при уменьшении подачи) стопорная тяга 12 поворачивает коромысло 15, концы которого с помощью серег 36 с правой стороны и механизма выключения ряда топливных насосов 44 с левой соединены с тягами управления 40, 45. Тяги управления с помощью поводков 39 и 46 соединены с рейками топливных насосов.

   Устройство аварийной остановки состоит из автомата выключения, вала взвода автомата и механизма аварийной остановки. Автомат выключения предназначен для остановки дизеля под действием груза предельного регулятора

   
    

   50

   или пуговки механизма аварийной остановки. Автомат расположен внутри отсека управления с правой стороны дизеля (см. рие. 80). Корпус 50 закреплен четырьмя шпильками к боковому листу блока. В расточке корпуса 50 установлен поршень 53 со штоком, нагруженный пружиной 51. На переднем торце поршня выполнена кольцевая выточка, в зацеплении с которой находится Зуб защелки 52, удерживающий поршень во взведенном положении. Нижний конец рычага 30 поджат пружиной 85, отжимающей противоположный конец ры-

   
    

   

   Рис. 30. Управление дизелем:

   1—шток серводвигателя регулятора, 2 — рычаг регулятора, 3, 9, 34—кронштейны; 4—вертикальная тяга, 5 — муфта в— рычаг промежуточного вала; 7—вал промежуточный; 8—кронштейн коромысла; 10—рычаг стопорной тяги; 11, 20 — гайки; 12— стопорная тяга; 13— пружива стопорной тяги, 14—бот, 15—коромысло, 16—регулировочный болт; 17, 30— рычаги; 18, 28, 35, 49, 51— пружины, 19—кольцо уплотнительное: 21—ролик, 22—кулачок; 23-тяга; 24—плунжер; 25— пуговка выключателя, 26 — рукоятка взвода; 27—корпус; 29—внлка; 31— груз предельного регу лятора, 32—шток; 33— ось; 36 -серьга; 37—упор; 38—поводок; 39, 46—поводки рейки насоса, 40. 45— правая и левая тяги управления; 41—вал выключения; 42—вал взвода автомата; 43-трубка 44— механизм выключения левого ряда насосов; 47—крышка; 48— электропневматический вентиль, 50 — корпус автомата; 52— защелка; 53—поршень; 54—рычаг выключения топлива; 55— шплинт

   
    

   51

   чага и тягу 23 вверх для ввода зуба защелки 52 в зацепление с Поршнем М при взводе автомата выключения. На конце защелки на оси установлен ролик 21, на который воздействует кулачок 22 механизма аварийной остановки. К торцу штока поршня 53 пружиной 51 поджимается сферический упор верхнего плеча рычага 54. Нижнее плечо рычага 54 с запрессованным в него упором перемещает коромысло 15 при срабатывании автомата.

   При превышении дизель-генератором максимально допустимой частоты вращения груз 31 предельного регулятора под действием центробежных сил преодолевает усилие своей пружины и отходит от корпуса. Ударяя по рычагу 30, он отжимает его вниз. Тяга 23 поворачивает вокруг оси защелку 82 автомата выключения, выводя поршень из зацепления. Под действием пружины 51 поршень выходит из корпуса и поворачивает рычаг выключения 54, который нижним плечом поворачивает коромысло в положение нулевой подачи топлива. Дизель останавливается. Для возвращения поршня автомата во взведенное положение служит рукоятка взвода 26. При повороте рукоятки по часовой стрелке поворачивается в ту же сторону посаженный на одном валу с ней рычаг взвода 17. Рычаг, нажимая своей вилкой на регулировочные гайки 20, через шток сжимает пружину 51, перемещает поршень 53 внутрь цилиндра, давая возможность зубу защелки 52 войти в кольцевую проточку, поршня и зафиксировать его во взведенном положении.

   При этом рычаг 54 пружиной 49 возвращается в исходное положение, давая возможность коромыслу 15 перемещаться в сторону увеличения подачи топлива.

   Для экстренного выключения подачи топлива насосами и остановки дизеля вручную служит механизм аварийной остановки, смонтированный на крышке стороны управления. Механизм состоит из вала 41 с кулачком 22, поводка 38, штока 32, пружины 28, корпуса 27, плунжера 24 с пуговкой 25. Вал 41 перемещается вдоль своей оси в отверстиях кронштейна, приваренного к внутренней стенке крышки стороны управления. На конце вала установлен с помощью штифта кулачок 22, имеющий скошенную рабочую плоскость. Поводок 38 соединяет вал со штоком 32, который пружиной 28 поджимается к торцу .плунжера 24. На резьбовый конец плунжера 24, размещенного в корпусе 27, навернута пуговка 25. При нажатии на пуговку 25 вал 41 отжимает вниз кулачком 22 ролик 21 защелки автомата выключения. Зуб защелки освобождает поршень. Рычаг выключения 54 поворачивает коромысло в положение нулевой подачи топлива.

   При освобождении пуговки 25 кулачок 22 действием пружины 28 возвращается в исходное положение. Автомат устанавливается в рабочее положение поворотом по часовой стрелке рукоятки 26.

   Механизмы выключения рядов топливных насосов. Для устранения разжижения масла топливом в системе управления дизелем установлены механизмы выключения рядов топливных насосов: на левой тяге—механизм выключения всех 10 насосов левой стороны дизеля; на верхней правой тяге — механизм выключения пяти насосов (2, 3, 6, 8 и 9-го цилиндров) правой стороны дизеля. Механизм левой стороны выключает топливные насосы на всех позициях холостого хода, механизм правой стороны — на нулевой позиции холостого хода. Таким образом, при работе дизеля: на нулевой позиции холостого хода работают пять насосов правого ряда (1, 4, 5, 7 и 10-й цилиндры), 01 первой до пятнадцатой позиции холостого хода — 10 насосов правого ряда.

   При отключении части топливных насосов каждый работающий насос подает увеличенную порцию топлива, что способствует улучшению качества рас-пыла и процесса сгорания топлива. При работе дизеля от первой до пятнадцатой позиции контроллера под нагрузкой работают все 20 топливных насосов. Управление работой механизма выключения обеспечивается схемой электро-

   
    

   52

   
    

   

   Рис. 31. Механизм выключения левого ряда топливных насосов

   
    

   1— корпус; 2 - пружина; 3—вилка; 4—поршень;

   5 — прокладка: 6 — болт; 7, 10 — гайки; 8 —

   шплинт; 9 — угольник; 11 — трубка; 12 —

   крышка; 13—тарелка; 14— коромысло; 15—

   втулка; 16 — тяга

   
    

   оборудования тепловоза с помощью электропневматических вентилей ВВ-32, установленных с левой стороны блока у отсека управления и с правой стороны — у окна 10-го цилиндра.

   Корпус механизма выключения левого ряда топливных насосов (рис. 31) посажен с зазором на хвостовик левой тяги управления 45 (см. рис.30). Поршень под действием пружины 2 (см. рис. 31) прижимается до упора в крышку, закрывающую с помощью паронитовой прокладки воздушную полость механизма. Крышка прикреплена к торцу корпуса четырьмя болтами. В крышку завернут угольник подвода воздуха, соединенный со штуцером электропневматического вентиля. Вилка, закрепленная двумя болтами на крышке, предохраняет механизм от поворота вокруг своей оси. При замыкании электрической цепи катушки вентиль открывает доступ сжатого воздуха в полость механизма выключения. Воздух давлением 0,5—0,6 МПа(5—-6 кгс/см2), преодолевая действие пружины, передвигает поршень, а вместе с ним и всю левую тягу в положение выключенной подачи топлива. При размыкании цепи катушки вентиль прерывает доступ воздуха в механизм выключения и сообщает полость механизма выключения с атмосферой. Усилием пружины тяга перемещается в сторону увеличения подачи топлива до упора поршня в Крышку корпуса механизма выключения. Конструкция и принцип действия механизма выключения пяти топливных насосов правого ряда аналогичны описанным выше для механизма левого ряда.

   Пусковой серводвигатель. Серводвигатель установлен с левой стороны дизеля на кронштейне, закрепленном на блоке, и соединен с регулятором частоты вращения сливной 15 (рис. 32) и нагнетательной 16 трубками. В расточке корпуса 2 расположен воздушный поршень 4, связанный осью 9 с масляным поршнем 13, установленным в стакане 11. Стакан прикреплен болтами к корпусу. В теле стакана выполнен канал подвода масла и ввернут штуцер нагнетательного трубопровода. Возвратная пружина 3 одним концом упирается в торец выточки корпуса, а другим — в тарелку 8, закрепленную на хвостовике оси. Воздушная полость закрыта крышкой 7 и уплотнена паронитовой прокладкой. На крышке укреплен электропневматический вентиль ВВ-1. Вентиль 6 закрыт щитком 5. Сбоку крышки ввернут штуцер подвода воздуха. Масляный поршень имеет перепускной шариковый клапан

   12. В месте выхода оси из масляной полости установлен самоподвижной сальник'(манжета)

   10, исключающий просачивание масла и подсос воздуха из воздушной полости.

   Воздух подводится из системы тепловоза. При пуске дизеля воздух через штуцер и открытый электропневматический вентиль поступает к воздушному поршню пускового серводвигателя, перемещение которого обеспечивает нагнетание масла под давлением в аккумуляторы регулятора. При этом шток серводвигателя регулятора быстро поднимается вверх, перемещая тяги управления на увеличение подачи топлива. Одновременно масло из ванны регулятора скорости по трубке 15 поступает во всасывающую полость серводвигателя. По окончании пуска дизеля вентиль перекрывает доступ воздуха к воздушному поршню серводвигателя, и возвратная пружина перемещает поршневую пару

   53

   в исходное положение. Масло из всасывающей полости через шариковый клапан поступает в нагнетательную полость стакана.

   Привод агрегатов. Вращение от нижнего коленчатого вала к агрегатам дизеля и тепловоза передается с помощью эластичного привода, привода масляного насоса, привода регулятора частоты вращения и тахометра, а также карданной передачи (рис. 33). Ступица эластичного привода на шпонке и прессовой посадке установлена на цапфе маятникового антивибратора, смонтированного на нижнем коленчатом валу дизеля. Ступица своими выступами передает вращающий момент от нижнего коленчатого вала через пружины 5 и сухари опорному диску 3 и шестерне 2. С шестерней эластичного привода входят в зацепление шестерни приводов масляного насоса 6 и шестерни водяных насосов 1 и 20. Корпус 10 привода масляного насоса крепится к горизонтальному листу блока в отсеке управления. В корпусе на роликовом и шариковом подшипниках установлен ведущий вал 28, на одном конце которого на шлицах установлена шестерня 6, входящая в зацепление с шестерней эластичного привода. На другом конце вала установлена шлицевая муфта 27, служащая для соединения ва-. ла с ведущим валом масляного насоса.

   На ведущий вал между двумя подшипниками посажена на шпонке цилиндрическая шестерня 7 с винтовыми зубьями, которая входит в зацепление с винтовой шестерней 8, установленной на ведомом валике 9. На конце валика 9 имеются шлицы, соединяющиеся со шлицами промежуточного валика 12 привода регулятора и тахометра. Привод регулятора крепится к боковому фланцу плиты насосов 13. Он состоит из пары конических прямозубых шестерён 16 и 17, передающих вращение к регулятору и винтовой шестерне 15, с которой входят

   
    

   

   Рис. 32. Пусковой серводвигатель:

   1—угольник; 2—корпус; 3—возвратная пружина; 4—воздушный поршень; 8—щиток; 6— электропневматический вентиль; 7 — крышка: 8 — тарелка; 9 — ось; 10 — сальник; 11 — стакан; 12, 17 — шариковые клапаны; 13 — масляный поршень; 14—пробка; 15, 16—трубки

   
    

   54

   
    

   

   
    

   
    

   Рис. 33. Привод агрегатов

   
    

   1, 20 - шестерни водяных насосов; 2- шестерня; 3 - опорный диск; 4,21 - вилки карданные; 5 - пружина; 6 - шестерня привода масляного насоса; 7, 8, 15, 18 - винтовые шестерни; 9 -

   ведомый валик; 10 - корпус; 11, 14, 19 - регулировочные прокладки; 12 - промежуточный валик; 13 - плита насосов; 16 - вал-шестерня коническая; 17 - коническая шестерня; 27 -

   крестовина; 23, 24 - втулки; 25 - ступица; 26 - сухарь; 27 - шлицевая муфта; 28 - ведущий вал; 29 - стопорное кольцо.

   
    

   55

   в зацепление винтовые шестерни. Эти шестерни передают вращение тахометру, установленному на дизеле, и валику для замера частоты вращения переносным тахометром. Шестерни приводов водяных насосов 1 и 20, находящиеся в зацеплении с шестерней коленчатого вала 2, установлены на приводных валах этих насосов. Плита насосов 13 расположена в нижней части торца блока со стороны управления. Плита на блоке фиксирована четырьмя коническими штифтами. Карданная передача состоит из вилок 21 и 4 и крестовины 22. Крестовина двумя цапфами входит в вилку 21, а двумя другими цапфами

   — во втулки вилки 4, передающей вращение агрегатам тепловоза.

   Валоповоротный механизм. Коленчатые валы дизеля можно провернуть валоповоротным механизмом. На заднем торце блока (со стороны генератора) укреплен кронштейн с валом, на котором установлен другой поворотный кронштейн. В гнездах поворотного кронштейна на бронзовых втулках смонтирован вал червяка. На поворотном кронштейне и неподвижном кронштейне выполнены две пары совпадающих отверстий. При установке валоповоротного механизма в рабочее положение поворотом кронштейна за вал червяк вводится в зацепление с зубчатым венцом ведущего диска муфты привода генератора и в этом положении удерживается штоком. Шток вводится в совпадающие отверстия кронштейнов и прижимается фиксатором.

   Для предотвращения пуска дизеля при включенном валоповоротном механизме предусмотрена его блокировка с электрической системой пуска. Чтобы ввести в зацепление червяк валоповоротного механизма с зубчатым венцом муфты привода генератора, необходимо вывести шток из отверстия, освободив удерживающий его фиксатор. При этом прекращается нажим штока на кнопку конечного выключателя, в результате чего разрывается электрическая цепь системы пуска, и дизель-генератор не может быть запущен.

   
    

   

6. Система наддува и выпуска

Назначение. Для подачи свежего воздушного заряда в цилиндры дизеля я очистки (продувки) цилиндров от продуктов сгорания применена двухступенчатая система наддува (рис. 34). Первая ступень состоит из двух автономных турбокомпрессоров ТК34Н-04С, вторая — из приводной воздуходувки с редуктором. В систему также входят два воздухоохладителя и воздушные трубопроводы. Атмосферный воздух через воздухоочистители засасывается турбокомпрессорами и подается под давлением по трубопроводам, расположенным по обеим сторонам дизеля, в воздуходувку, где воздух дополнительно сжимается, и через воздухоохладители поступает в воздушный ресивер и далее в цилиндры дизеля.

Турбокомпрессор. Принцип работы турбокомпрессора (рис. 35). Отработавшие газы из цилиндров двигателя по выпускным коллекторам поступают в каналы газоприемного корпуса 13 и далее в сопловой аппарат 12. Проходя сопловой аппарат, газы расширяются, приобретают необходимое направление и высокую скорость, направляются на лопатки рабочего колеса турбины 9 и приводят во вращение ротор, от-

56

Рис 35 Турбокомпрессор ТК34Н-04С (продольный разрез)

1—корпус компрессора 2—рабочее колесо компрессора, 3—вставка, 4—диффузор; 5 — резиновое кольцо 6 — кожух ротора 7 — ротор в — кожух соплового аппарата, 9 — рабочее колесо турбины, 10— корпус выпускной 11—проушина 12— сопловой венец 13—корпус газоприемный, 14—подшипник опорный, 15 — крышка подшипника, 16—штуцер. 17— патрубок, 18— экран, 19—фланец кожуха 20—кронштейн 21 — штифт 22 — компенсатор 33 — подшипник опорно- упорный, 24— дроссель А—Д, Ж, И, К., М — зазоры

давая ему свою энергию Пройдя лопаточный венец турбины, газы через выпускной корпус удаляются в атмосферу. При вращении ротора воздух по входным каналам корпуса компрессора засасывается из атмосферы в колесо компрессора 2, где ему сообщается кинетическая энергия и за счет центробежных сил происходит повышение давления воздуха После колеса компрессора воздух проходит диффузор 4 и попадает в спиральный канал (улитку) корпуса 1 компрессора В диффузоре и спиральном канале кинетическая энергия воздуха превращается в потенциальную, т.е. за счет уменьшения скорости происходит дальнейшее повышение давления. Из компрессора воздух подается по впускному коллектору в приводную воздуходувку и далее после воздухоохладителя в цилиндры дизеля.

Три корпуса, составляющие остов турбокомпрессора (газоприемный, выпускной и компрессора), соединены между собой круглыми фланцами и центрированы посадочными буртами. Такая конструкция остова позволяет собирать корпуса в различных взаимных положениях с поворотом через каждые 30° что дает возможность из одних и тех же деталей собирать турбокомпрессоры правой и левой модели Все части остова представляют собой фасонные от-

57

ливки из алюминиевого сплава. Газоприемный и выпускной корпуса, омываемые во время работы горячими газами, имеют водяную рубашку, в которой циркулирует вода из системы охлаждения дизеля. В центральной части корпуса газоприемного и корпуса компрессора расположены полости подшипников, закрытые крышками 15. К фланцам выпускного корпуса прикреплен кронштейн 20 в виде лап, которыми турбокомпрессор установлен в дизеле.

Кожух теплоизоляционный 6 защищает вал ротора от теплового излучения горячих газов и изолирует полости компрессора от горячих полостей турбины, кроме того, теплоизоляционный кожух вместе с кожухом соплового аппарата 8 образует канал, двигаясь по которому , газы направляются в сторону выпускного отверстия.

Ротор. Сварной вал ротора 7 состоит из колеса турбины и приваренных к нему полувалов. Рабочие лопатки колеса 9 турбины прикреплены к диску с помощью елочных замков, которые позволяют заменять отдельные лопатки в случае их повреждения. Диск и лопатки колеса турбины изготовлены из специальных жаропрочных сталей. Колесо компрессора 2 из алюминиевого сплава соединено с валом с помощью шлиц и для обеспечения центровки посажено на гладкую шейку вала с натягом.

На диске колеса компрессора с тыльной стороны выполнены гребешки, которые с небольшим зазором сопрягаются с подобными гребешками на разъемном неподвижном диске-лабиринте и таким образом создают лабиринтное уплотнение, препятствующее утечкам сжатого воздуха в газовую полость выпускного корпуса. Во время работы двигателя на номинальной мощности ротор турбокомпрессора вращается с частотой 283—316 с-1 (17000—19 000 об/мин), что требует точной динамической балансировки его при изготовлении. По концам ротор имеет закаленные токами высокой частоты цапфы, работающие в подшипниках. Со стороны компрессора ротор заканчивается пятой в виде массивной плоской шайбы с каленой рабочей поверхностью, через которую осевые усилия,

действующие на ротор в направлении от турбины к компрессору, передаются на торец опорно-упорного подшипника. Шайба, закрепленная гайкой, ограничивает осевой люфт ротора. Как пята, так и шайба не могут проворачиваться относительно вала, так как этому препятствуют штифты.

Сопловой аппарат. Неподвижный лопаточный венец 12, расположенный перед рабочими лопатками турбины, образует сопловой аппарат. Лопаточный венец соплового аппарата набран из отдельных секторов, соединенных с внутренним кольцом сваркой. За внутреннее кольцо сопловой аппарат крепится болтами к газоприемному корпусу. Снаружи сопловой аппарат и колесо турбины охватывает чугунный кожух 8, который предотвращает утечку газа из турбинного колеса в радиальном направлении, а также обеспечивает безопасность в случае обрыва лопаток турбины. Кожух соплового аппарата 8, как и сопловой аппарат, крепится к газоприемному корпусу специальными болтами .

Диффузор. На турбокомпрессоре установлен лопаточный диффузор 4 в виде диска с лопатками, образующими решетку. Благодаря решетке траектория движения частиц воздуха от колеса компрессора к спиральному каналу корпуса компрессора значительно сокращается, что приводит к уменьшению потерь на трение, поэтому компрессор с лопаточным диффузором обладает высоким к. п. д. Диффузор зажат между вставкой 3 и упругим резиновым кольцом 5 и зафиксирован от проворачивания штифтом 21.

Подшипники и уплотнения. В турбокомпрессоре применены подшипники скольжения. Со стороны турбины в центральной части газоприемного корпуса расположен опорный подшипник 14, представляющий собой стальной корпус с запрессованной в него втулкой из высокооловянистой бронзы. В центральной части корпуса компрессора расположен опорно- упорный подшипник, изобра-

58

Рис. 36. Подшипник опорно-упорный и уплотнение со стороны компрессора

1 — винт стопорный; 2 — втулка подшипника; 3 — шайба; 4 — гайка; 5 — пластина замочная; б—корпус подшипника; 7— пластина; 8 — подпятник; 9 — кольцо стопорное, 10 — пята; 11 — импеллер; 12 — лабиринт; 13 — кольцо; 14 — штифт

женный на рис. 36. Упорная часть подшипника представляет собой отдельный плоский подпятник 8 из высокооловянистой бронзы со смазочными канавками на рабочем торце, зафиксированный от поворачивания штифтом 14. Подпятник имеет упругий элемент, состоящий из набора металлических пластин и слоя масла между ними, который служит для компенсации перекосов упорного торца, возникающих при монтаже и работе узла. При монтаже подшипники устанавливаются так, чтобы сливные каналы располагались внизу. Масло к подшипникам подводится из системы смазки двигателя по

штуцерам 16 (см. рис. 35). Полости, в которых расположены подшипники, отделены от внутренних полостей агрегата уплотнениями. Уплотнение со стороны компрессора препятствует уносу масла из полости подшипника в компрессор. Оно состоит из двух упругих колец типа поршневых и лабиринтов 12 (см. рис. 36), образуемых завальцованными в вал гребешками. Между кольцами и лабиринтами через дроссель подводится воздух из ресивера дизеля. Кольца во время вращения ротора за счет своей упругости прижимаются к втулке и остаются неподвижными.

Установленный на пяте ротора импеллер 11 создает дополнительное гидродинамическое уплотнение, предотвращающее унос масла из полости подшипника. Уплотнение со стороны турбины не допускает прорыва имеющих избыточное давление горячих газов из промежутка между сопловым аппаратом и колесом турбины в полость подшипника, а также предотвращает попадание масла из полости подшипника на нагретую часть вала, где оно может закоксо-вываться и заполнять зазоры, препятствуя свободному вращению ротора. Уплотнение образовано двумя упругими кольцами (см. рис. 35) и двумя группами лабиринтов, между которыми подводится сжатый воздух из ресивера дизеля по внешнему трубопроводу и по каналам в газоприемном корпусе и во втулке.

Для того чтобы уравнять давление с обеих сторон колец, а также не допустить поступления газов и воздуха в полость подшипника и далее по сливному масляному трубопроводу в картер двигателя, турбокомпрессоры имеют дренаж, по которому воздух из промежутка между лабиринтами и упругими кольцами удаляется в атмосферу.

Установка турбокомпрессоров на дизеле. При установке на дизеле и тепловозе турбокомпрессоры должны быть ограждены от воздействия неизвестных и неконтролируемых усилий со стороны трубопроводов, связывающих их с дизелем и системами тепловоза, причем должна быть обеспечена свобода тепловых расширений. Для выполнения этого основного требования на дизеле 10Д100 предусмотрено следующее:

масляный и водяной трубопроводы, а также трубопровод вентиляции картера имеют эластичные компенсаторы в виде дюритовых муфт;

59

воздухоприемный патрубок соединяется с воздухоочистителем на тепловозе с применением эластичного звена (компенсатора);

выходная горловина корпуса компрессора и турбокомпрессора имеет подвижной фланец, компенсирующий неточности сборки и тепловые расширения деталей;

газопроводящий трубопровод (выпускные коллекторы двигателя) соединяется с газоприемным корпусом турбокомпрессора через эластичные компенсаторы в виде сильфонов (гофрированных труб);

выпускной трубопровод не соединяется жестко с кузовом тепловоза;

турбокомпрессоры по высоте регулируются набором прокладок под лапами. Воздуходувка II ступени (центробежный нагнетатель). Воздуходувка II ступени с редуктором (рис. 37) приводится во вращение от верхнего коленчатого вала через торсионный вал 8. Колесо воздуходувки 34, изготовленное из

Рис 37 Воздуходувка II ступени (центробежный нагнетатель)

1—трубопровод 2 — регулировочные прокладки, 3 — упорно-опорный подшипник; 4, 31 — гайки; 5 — пята, 6 — промежуточный вал с шестерней, 7 — сопло торсиона, 8 — торсионный вал, 9 — верхняя крышка редуктора; 10— упругая шестерня 11 — муфта верхнего вала, 12 — торцовая крышка, 13 — кольцо стопорное 14 15, 27—втулки 16—

стопорная планка 17, 23, 30—болты; 18—шестерня 19 отбойник 20 скоба подъемная 21—фланец 22—кольцо, 24 — кольцо проставочвое; 25—кольцо уплотнительное 26—кольцо упорное, 28 — крышка корпуса; 29—опорный подшипник, 32—воздухопотвочящий патрубок, 33 корпус нагнетателя, 34 —колесо нагнетателя, 35—лопаточ-ный диффузор 36- кольцо уплотнительное, 37—корпус редуктора, 38—нижний вал

60

алюминиевого сплава, смонтировано консольно на шлицах нижнего вала 38 редуктора и закреплено гайкой 31. Вал выполнен эа одно целое с цилиндрической шестерней. Через подводящий патрубок 32 воздух поступает в колесо воздуходувки и после сжатия проходит лопаточный диффузор 35 и улитку корпуса 33. Для исключения утечек сжатого воздуха из полости колеса в редуктор предусмотрено специальное беззазорное уплотнение, состоящее из 14 тонких колец 25, размещенных попарно в пазах, образуемых проставочными кольцами

24. Тонкие кольца охватывают втулку 27 с малым зазором (0,06—0,13). Между опорным подшипником 29 и уплотнением установлен вращающийся отбойник 19.

Стыковые поверхности лопаточного диффузора и крышки 28 точно пригнаны друг к другу и при проверке по краске должны иметь прилегание на площади не менее 80%. Подшипники скольжения 3 и 29 изготовлены из алюминиевого сплава А09-2. В верхней части подшипников имеется канавка для распределения масла по всей длине опорной поверхности. Осевое положение вала 38 фиксируется упорно-опорным подшипником 3. При этом стальная каленая пята 5 упирается в торец упорно-опорного подшипника. Пята закреплена гайкой 4, а осевой зазор между рабочим колесом компрессора и крышкой 28 регулируется набором прокладок 2. Вал 38 в сборе со всеми вращающимися деталями динамически балансируется. После балансировки на колесе и валу клеймится общий номер. Редуктор нагнетателя имеет две пары цилиндрических шестерен с общим передаточным числом i= 10.

Для смягчения ударных нагрузок на зубья шестерен при резком изменении частоты вращения в конструкции редуктора предусмотрена эластичная пружинная муфта, которая вмонтирована в ведущую шестерню 10. Подшипники и шестерни смазываются маслом, поступающим под давлением из верхнего масляного коллектора дизеля к трубопроводу 1, а из трубопровода — по отдельным трубкам непосредственно к точкам смазки. Для осмотра шестерен имеются два люка в нижней части корпуса редуктора 37 и один люк в верхней крышке редуктора. Корпус редуктора выполнен неразъемным из алюминиевого сплава.

Воздухоохладители. Подаваемый системой наддува в цилиндры дизеля воздух охлаждается в двух воздухоохладителях, установленных на торце блока по обе стороны от редуктора воздуходувки II ступени. Каждый воздухоохладитель состоит из сварного корпуса

8 (рис.38), охлаждающих трубок 3, концы которых развальцованы в трубных досках 4, крышек 2 и 9 и подвижного уплотнения 7. В крышках выполнены перегородки 5 и 11 с резиновыми прокладками 6 и 10.

Вода поступает через патрубок 12 в нижней крышке, совершает, огибая перегородки, три хода в трубках воздухоохладителя и выходит через патрубок 1 в верхней крышке. Наддувочный воздух поступает из воздуходувки II ступени з воздухоохладитель со стороны подвижного уплотнения 7 и, обтекая оребренную поверхность охлаждающих трубок, охлаждается и поступает через окна в Торцах блока в воздушный ресивер дизеля.

Система выпуска. Выпускные газы из цилиндров подводятся к газоприемной части турбокомпрессоров, а затем удаляются в атмосферу через систему выпуска. Выпускные газы поступают в выпускные коробки (рис. 39) на обе стороны, цилиндров, откуда по выпускным коллекторам 6, выпускным патрубкам 9, через защитные решетки 11 и компенсаторы 7 двумя параллельными потоками попадают в газоприемные корпуса турбокомпрессоров. Отработавшие в турбокомпрессорах газы через выпускной трубопровод удаляются в атмосферу. Выпускные коллекторы и патрубки выполнены с двойными стенками, между которыми циркулирует охлаждающая вода. С целью повышения надежности

61

выпускных коллекторов за счет снижения напряженности, уменьшения коробления плиты и теплового перемещения выпускных коллекторов последние имеют охлаждение перемычек газовых окон плиты посредством переливных коробок, по которым циркулирует охлаждающая вода между нижней и верхней плоскостями коллектора.

Для обеспечения необходимой жесткости и прочности наружные и внутренние стенки коллекторов связаны между собой бонками. Выпускные коллекторы имеют люки для осмотра и очистки выпускных окон втулок цилиндров. В крышках 4 этих люков с правой стороны дизеля выполнены гнезда для установки термопар, которыми замеряется температура выпускных газов по цилиндрам. Вода из выпускных коллекторов и патрубков сливается через краны 10 и отверстия с пробками 3. Для удаления несгоревшего топлива и масла из выпускной системы дизеля служат дренажные отверстия 1 и отверстие с пробкой 5. Компенсаторы сильфонного типа компенсируют тепловое расширение выпускного патрубка, а также монтажные неточности. Для ограждения сильфона от непосредственного воздействия потока выпускных газов внутри сильфонов расположен цилиндрический патрубок. При случайных поломках поршневых колец возможны вынос потоком выпускных газов обломков колец и попадание их

Рис, 38. Воздухоохладитель

62

Рис. 39. Система выпуска:

1 — дренажное отверстие; 2 — ловушка; 3, 5 — пробки; 4 — крышка смотрового люка; 6 — выпускные коллекторы; 7 —

компенсатор; в — кожух; 9 — выпускные патрубки; 10—кран; 11—защитная решетка

в сопловой аппарат и на лопатки рабочего колеса турбины. Во избежание этого в выпускных патрубках образованы емкости (ловушки) 2, а в компенсаторах установлены защитные решетки 11, выполненные в виде набора колец, сваренных в форме конуса.

1. Топливная система

   Назначение. Система чистого топлива и система слива загрязненного топлива образуют топливную систему дизеля. К системе чистого топлива относятся: фильтр тонкой очистки, топливный коллектор, 20 топливных насосов с толкателями, 20 форсунок, трубки высокого давления, перепускной клапан, а также подводящие и отводящие трубопроводы. Топливо через фильтр тонкой очистки поступает по трубам в топливный коллектор, расположенный по обеим сторонам дизеля, и от него — в топливные насосы.

   Каждый цилиндр (рис. 40) обслуживается двумя топливными насосами 3. Топливный насос нагнетает топливо по трубке 1 высокого давления в форсунку 2. Избыточное чистое топливо отводится через перепускной клапан в топливный бак. Перепускной клапан перекрывает отвод топлива из коллектора при падении давления в нем ниже 0,13 МПа (1,3 кгс/см3). Для выпуска воздуха из топливной системы перед пуском дизеля на отводной трубе имеется пробка.

   В систему слива загрязненного топлива входят: коллекторы слива топлива из форсунок и из насосов, 20 щитков и сливные трубопроводы. Топливо, просочившееся через зазоры в насосном элементе, стекает по трубкам в капельницы сливного коллектора и через систему труб отводится в сливной трубопровод. Топливо, просочившееся через зазоры в распылителе форсунки, стекает по трубкам в сливной коллектор и через системы труб отводится в топливный бак. Для сообщения внутренней полости топливных насосов с атмосферой и для улучшения слива просочившегося топлива каждый из 20 капельниц коллектора имеет специальное окно.

   63

   
    

   

   
    

   Топливный насос (рис. 41) плунжерного типа служит для подачи топлива в форсунку. В расточке корпуса 15 насоса установлен насосный элемент, состоящий из плунжера 13 и втулки 12, фиксируемый в определенном положении стопорным винтом 21. Насосный элемент представляет собой прецизионную пару. Заменять насосный элемент можно только комплектно. На шлицы плунжера надета шестерня 14, которая находится в зацепления с регулирующей рейкой 2.

   В верхней части корпуса расположено кольцо 16, ограничивающее шестерню от осевого перемещения, нагнетательный клапан установлен в нижней части насоса и служит для разобщения нагнетательного топливного трубопровода от подплунжерной полости. Клапан прижимается к седлу пружиной 7. Плунжер 13 получает поступательное движение от толкателя, к корпусу которого прикреплен топливный насос. При ходе вниз плунжер перекрывает нижней кромкой окно во втулке, сообщающее полость низкого давления А с под-плунжерной полостью. С этого момента происходит повышение давления топлива под плунжером, и когда сила давления топлива превышает силу затяжки пружины нагнетательного клапана и давления под ним, клапан открывается и топливо проходит по нагнетательному трубопроводу в форсунку. Нагнетание топлива продолжается до тех пор, пока винтовая кромка плунжера откроет окно втулке'

   При дальнейшем движении плунжера вниз топливо из подплунжерной полости по вертикальному пазу плунжера и отверстию во втулке будет перетекать в полость низкого давления. При этом давление под плунжером резко упадет,

   
    

   64

   а нагнетательный клапан под действием пружины и разности давлений топлива в трубопроводе и под плунжером опустится на седло. При ходе плунжера вверх топливо поступает из полости низкого давления в подплунжерную полость. Количество топлива, подаваемого плунжером, зависит от положения винтовой кромки плунжера относительно окна во втулке и изменяется поворотом плунжера вокруг его оси с помощью шестерни 14 и регулирующей рейки 2.

   Толкатель (рис. 42) представляет собой стальной стержень с утолщенной верхней частью. В отверстиях проушины толкателя помещается ось ролика 2, на которой вращаются плавающая бронзовая втулка 3 и стальной ролик 4. Для предохранения от проворачивания толкателя вокруг оси в ось ролика вставлен направляющий палец 1, хвостовик которого входит в продольный паз корпуса толкателя 5. Наконечник 9, запрессованный в пустотелый хвостовик толкателя, упирается в торец плунжера топливного насоса. Пружина 6 толкателя прижимает ролик к кулачку вала топливных насосов. При вращении вала топливных насосов ролик обегает кулачок, и толкатель 7 совершает возвратно-поступательное движение.

   Форсунка закрытого типа служит для распыливания топлива в камере сгорания. Каждый цилиндр обслуживают две форсунки. В расточке стального корпуса форсунки 9 (рис. 43) установлены: распылитель, ограничитель 10 подъема иглы, щелевой фильтр 8 и сопловой наконечник 13, затянутые стаканом 3 пружины 4.

   
    

   

   
    

   65

   
    

   

   Рис. 44. Фильтр тонкой очистки топлива: 1—штуцер; 2—корпус; 3, 12, 14—прокладки; 4 — колпак фильтра; 5 — фильтрующий элемент; б— стержень; 7 — сальник; 8—кольцо сальника; 9— пружина; 10— тарелка; 11, 13—гайки; 15—пробка

   
    

   Распылитель, представляющий собой прецизионную пару» состоит из корпуса 12 и иглы 11, притертых между собой по запор ному конусу, посредством которого полость форсунки разобщается от камеры сгорания. Распылитель можно заменить только комплектно В стакан пружины ввернуты пробка 1, регулирующая затяжку пружины 4, которая через тарелку 5 и толкатель 6 прижимает иглу по запорному конусу к корпусу распылителя. Нажимная пробка за контрена контргайкой ,2.

   Щелевой фильтр представляет собой стальной цилиндрический стержень, установленный в корпусе 9 с малым зазором и имеющий 24 продольных паза, в двенадцать

   из которых топливо подводится, а из других двенадцати отводится. Топливо фильтруется при перетекании через зазоры между щелевым фильтром и корпусом. Топливо, нагнетаемое насосом, подводится к кольцевой проточке щелевого

   фильтра и, пройдя фильтр, по каналам в корпусе распылителя поступает в полость А над запорным конусом распылителя. Когда сила давления топлива, действующая на поверхность Б иглы, превысит усилие затяжки пружины, игла поднимается, и топливо через отверстия соплового наконечника впрыскивается в камеру сгорания. Затяжка пружины обеспечивает начало впрыска при давлении топлива 21,0 МПа (210 кгс/см2).

   Прекращение подачи топлива насосом вызывает резкое падение давления топлива, и игла под действием пружины садится своим конусом в гнездо корпуса распылителя.

   Фильтр тонкой очистки топлива (рис. 44) — четырехсекционный с бумажными фильтрующими элементами. В корпусе 2 фильтра установлены четыре сменных бумажных фильтрующих элемента 5,каждый из которых укреплен на стержне 6 и закрыт колпаком 4. Зазор между стержнем и бумажным элементом уплотнен сальниками 7 из маслобензостойкой резины, поджатыми гайками 11 через пружину 9. Колпаки притянуты к корпусу гайками 13. Торцы корпуса и колпаков уплотнены паронитовыми прокладками 3. Пробки 15 служат для слива отстоя и топлива при смене бумажных фильтрующих элементов. Гайки и пробки уплотнены медными прокладками.

   
    

2. Масляная система

Назначение. Масляная система обеспечивает непрерывную подачу масла к трущимся деталям дизеля для уменьшения трения, отвода от них тепла и охлаждения поршней. В масляную систему входят: масляный насос, центробежный

фильтр, нижний и верхний масляные коллекторы, маслосборник и масляные трубопроводы дизеля. Из масляной системы тепловоза масло, охлажденное и очищенное от механических примесей, через трубу подвода масла 16 (рис. 45) поступает к нижнему масляному коллектору: 11 и по трубе подвода масла 19— к верхнему масляному коллектору

3. Из нижнего и верхнего коллекторов мае ло по трубкам 4 и 10 подводится к подшипникам коренных опор коленчатых валов и далее по каналам в валах подается на смазывание шатунных подшипников, по каналу в шатуне подается на смазывание поршневого пальца и охлаждение днища поршня. Охладив поршни и смазав трущиеся поверхности кривошипно- шатунного механизма, масло стекает 6 маслосборник рамы дизеля. От верхнего масляного коллектора осуществляется подача масла к верхней паре конических шестерен вертикальной передачи (трубка 5), к воздуходувке с редуктором (трубка 7), к подшипникам валов привода топливных насосов (трубка 1), к реле давления масла (трубка 6).

Подшипники верхней части вертикальной передачи смазываются маслом, разбрызгиваемым верхней парой шестерен передачи. От нижнего масляного коллектора осуществляется подача масла к нижней паре конических шестерен вертикальной передачи (трубка 8), к подшипникам нижней части вертикальной передачи (трубка 9). По центральному и радиальным сверлениям в валах привода топливных насосов масло подводится к подшипникам и шестерням этих валов. Масло, разбрызгиваемое шестернями привода валов топливных насосов, смазывает механизмы управления дизелем. Шестерни привода насосов и регулятора скорости смазываются маслом, разбрызгиваемым эластичной шестерней привода насосов, к которым масло поступает по трубке от нижнего масляного коллектора.

Для смазывания деталей антивибратора масло поступает по специальным сверлениям в крайней коренной опоре коленчатого вала через сверление в ступице антивибратора. Масло, сливающееся из отсека верхнего коленчатого вала, смазывает толкатели топливных насосов высокого давления и по отводящему трубопроводу 2 и отверстиям в блоке стекает в маслосборник рамы дизеля, куда также сливается масло из отсека воздуходувки с редуктором через отсек вертикальной передачи.

К подшипникам турбокомпрессоров масло поступает из нагнетательной полости масляного насоса по трубе 14. Из подшипников турбокомпрессоров масло сливается по трубам 15 через маслосборник 13 служащий одновременно для контроля слива масла, в отсек управления.

Масляный насос обеспечивает циркуляцию масла в масляной системе дизеля, установлен на плите насосов и приводится во вращение от нижнего коленчатого вала шестеренной передачей через зубчатый поводок 4 (рис. 46), посаженный на шлицах ведущей шестерни 13. Масло заполняет впадины между зубьями шестерен и переносится при работе насоса из полости всасывания в полость нагнетания Н, откуда поступает в масляную систему. Разгрузочное устройство уравновешивает осевое усилие ведущей шестерни, направленное от привода насоса, предотвращая повышенные износы торца шестерни и прилегающей к ней поверхности наружной планки. Разгрузка достигается за счет давления масла, поступающего из полости нагнетания по каналам в планке 6 и крышке 8, на поршень разгрузочного устройства. Масло, попадающее в полость П крышки 8, сливается по отверстиям в планке 6 и корпусе в картер дизеля. Для предотвращения чрезмерного повышения давления масла в системе на внутренней планке 5 установлен редукционный клапан. В корпусе 2 клапана помещен поршень 3, прижимаемый к седлу пружинами 11, Затяжка пружин регулируется гайкой 10.

Система вентиляции картера. Давление в картере дизеля и удаление взрывоопасной смеси паров масла и газов обеспечиваются системой вентиляции,

Рис 45 Циркуляция масла в дизеле:

1-трубка подвода масла к подшипникам валов привода топливных насосов, 2 - трубопровод слива масла из корпусов толкателей топливных насосов, 3, 11 - верхний и нижний масляные коллекторы, трубки подвода масла к подшипникам верхней 4 и нижней 10 коренной опоры, 5- подвода смазки к верхней паре конических шестерен 6—отвода масла на реле давления и манометр замера давления масла в верхнем коллекторе, 7 — подачи масла на смазку воздУХОДУВКИ С Редуктором 8-подвода масла к нижней паре конических шестерен вертикальной передачи, 9- подвода масла к подшипникам нижней части вертикальной передачи, 12 - всасывающая труба; 13 - маслосборник слива масла из подшипников турбокомпрессоров; трубы- 14 - подвода масла к подшипникам турбокомпрессоров, 15 слива масла из подшипников турбокомпрессоров, 16 - подвода масла к дизелю 17 - подвода масла к центробежному фильтру 18 — слива масла из центробежного фильтра 19 — подвода масла к верхнему масляному коллектору

68

Рис. 46. Масляный насос:

1—корпус; 2 — корпус клапана; 3—поршень; 4—поводок; 5—внутренняя плавка; 6—наружная планка; 7 — разгрузочное устройство: 8— крышка; 9— роликоподшипники; 10—гайка; 11—пружина: 12 — ведомая шестерня; 13 — ведущая шестерня

состоящей из двух маслоотделителей 2 (рис. 47), установленных на крышке дизеля, двух труб вентиляции картера 8, соединяющих маслоотделители со всасывающими полостями турбокомпрессоров, и двух гидравлических затворов 4. Картер ные газы, отсасываемые турбокомпрессорами, проходят через маслоотделители, в которых улавливаются частицы масла. Очищенные от масляных паров газы проходят по трубам вентиляции картера во всасывающие полости турбокомпрессоров.

Диафрагмы, установленные между фланцами левого и правого маслоотделителей и фланцами труб вентиляции картера, представляют собой шайбы с диаметрами отверстий от 14 до 28 мм. Диафрагмы служат для регулировки давления в картере. Через затворы 4 отделенное от газов масло сливается из маслоотделителя в картер. Сопротивление масляного столба в колене затвора препятствует обратному ходу масла через маслоотделители на всасывание турбокомпрессоров.

В корпусе / маслоотделителя (рис. 48) установлены две проволочные кассеты 2 и 3,

обечайки 10 и диафрагмы 6. Конусы 12, выполненные в корпусе, изме-

Рис. 47. Система вентиляции картера:

1—люк; 2 — маслоотделитель; 3 — труба вентиляции картера; 4 — затвор

69

Рис. 48. Маслоотделитель:

1—корпус; 2, 3—кассеты; 4—крышка; 5—прокладки; 6 — диафрагма (шайба); 7, 9—фланцы; 8—бонка; 10— обечайка; 11 — трубки; 12 — конуса; 13 — полость отделенного масла; 14 — затвор

няют направление движения отсасываемых газов. Трубки 11 служат для отвода отделенного масла. Нижним фланцем 9 маслоотделитель прикреплен к фланцу на крышке дизеля, верхним фланцем 7 маслоотделитель присоединен к трубе вентиляции картера. Давление после маслоотделителя замеряют через отверстие в бонке 8.

Набивка кассет 2 и 3 выполнен а из проволоки диаметром 0,25мм, предварительно пропущенной через зубья шестерен с модулем 2,5—3 мм.

Отсасываемые из картера газы, проходя через конуса, изменяют направление движения, теряют скорость и выделяют при этом на стенках маслоотделителя крупные частицы масла. Масло по трубкам 11 собирается в полости 13 отделенного

масла, а затем сливается через затвор 14 в картер дизеля. При прохождении картерных газов через проволочную набивку кассет отделяются более мелкие частицы масла, которые по трубкам также сливаются в полость 13, а оттуда в картер. Очищенные от масляных паров газы через диафрагму и трубу вентиляции картера поступают во всасывающую полость турбокомпрессора.

1. Система охлаждения

   Назначение. Система охлаждения разделяется на систему охлаждения дизеля и систему охлаждения наддувочного воздуха и масла. Соответственно на дизеле установлены два водяных насоса. В систему охлаждения дизеля входят: труба подвода воды к дизелю, труба подвода воды к турбокомпрессорам, патрубки подвода воды к цилиндровым втулкам, трубы слива воды из втулок в выпускной коллектор / (рис. 49) и водяной коллектор. Из насоса системы охлаждения дизеля вода по трубам поступает в водяные полости выпускных патрубков, затем в водяные полости Б правого и левого коллекторов и далее в водяные полости В выпускных коробок. От выпускных коробок вода поступает в верхнюю часть выпускных коллекторов и по патрубкам подается в водяные полости Г и Д втулок цилиндров. Охладив цилиндровые втулки, адаптеры форсунок и индикаторных кранов, вода через сливные трубы отводится в коллектор, расположенный вдоль блока дизеля с левой стороны, а из него в тепловозную водяную систему. Из распределительной трубы часть воды отводится на охлаждение турбокомпрессоров.

   Водяные насосы установлены на плите насосов и приводятся во вращение от нижнего коленчатого вала дизеля через шестеренную передачу. Корпус, станина и всасывающая головка насоса — чугунные (рис, 50). Бронзовое рабочее колесо установлено на валу на шпонке и затянуто глухой гайкой 19, которая контрится шайбой 18. Вал насоса имеет две опоры, одна из которых состоит из двух радиальных подшипников 4, а другая — из одного радиально-сфериче-ского подшипника 6. Между подшипниками установлена распорная втулка 5.

   70

   
    

   

   Рис. 49. Система охлаждения:

   1—выпускной коллектор; 2 — втулка цилиндра; 3 — патрубок подвода воды во втулке; 4— выпускная коробка

   
    

   Гайка 1 закрепляет на валу шестерню, подшипники, распорную втулку 5 и отражательную втулку 7.

   Стопорная планка 3 удерживает наружные кольца подшипников 4 и тем самым удерживает вал насоса с закрепленными на нем деталями от перемещения в сторону привода.

   Уплотнение, препятствующее просачиванию воды вдоль вала насоса, состоит из сальниковых колец 12, изготовленных из асбестового графитизированного просаленного шнура, и нажимной втулки 10. Для уменьшения износа в месте установки сальниковых колец на вал напрессована закаленная хромированная втулка 11. Уплотнение, препятствующее течи масла, состоит из отражательной втулки 7 и уплотнительного кольца 8. Разрезное чугунное кольцо 8 свободно сидит в проточке отражательной втулки и плотно прижимается

   к станине, обеспечивая надежное уплотнение. Просочившееся масло по кольцевой канавке и каналам в станине сливается в картер дизеля. Гребешок отражательной втулки 7 препятствует попаданию

   воды в масло при неисправном водяном уплотнении. Через штуцер 20 просочившиеся по уплотнениям вода и масло сливаются в дренажную трубку.

   
    

   

   Рис. 50. Водяной насос системы охлаждения дизеля:

   
    

   1—гайка; 2 — шестерня; 3—стопорная планка; 4, 6—подшипники; 5—распорках втулка; 7—отражательная втулка; 8 — уплотнительное кольцо: 9 — вал; 10—нажимная втулка; 11—втулка; 12 — сальниковое кольцо; 13

   — станина; 14 — шпонка: 15 — корпус; 16 — рабочее колесо; 17 — всасывающая головка; 18—шайба; 19—

   глухая гайка; 20—штуцер

   
    

   71

   
    

   

   
    

   Водяной насос системы охлаждения наддувочного воздуха и масла отличается от насоса системы охлаждения дизеля только меньшей производительностью и наличием задней головки, установленной между корпусом и станиной насоса.

   
    

2. Аварийная защита

   Предельный регулятор (рис. 51) для аварийной защиты дизеля установлен на левом валу привода топливных насосов (если смотреть со стороны управления). Подковообразный груз 2 притягивается пружиной 4 к цилиндрической поверхности корпуса 1. При вращении корпуса груз стремится перемещаться по направляющим лыскам в радиальном направлении. Затяжка пружины 4 регулируется болтом 5 таким образом, что при нормальной частоте вращения центробежная сила груза не может преодолеть силы ее затяжки. При увеличении частоты вращения вала дизеля выше допустимой центробежная сила груза преодолевает усилие пружины. При этом груз отходит от оси вращения и воздействует на тягу, связанную с защелкой автомата выключения.

содержание   ..  1  2  3  4  5  ..