Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
Привод насосов, вентилятора охлаждения тягового генератора
На тепловозе 2ТЭ116 для привода вентиляторов охлаждения используют электродвигатели переменного тока, питающиеся непосредственно от тягового генератора. К ним относятся: мотор-вентиляторы охлаждения холодильной камеры 1MB—4MB, электродвигатели вентиляторов охлаждения тяговых электродвигателей передней и задней тележек 1МТ —2МТ и электродвигатель вентилятора охлаждения выпрямительной установки ВВУ. Все электродвигатели трехфазные, асинхронные с короткозамкнутым ротором. Специфические условия работы электродвигателей переменного тока на тепловозе — изменяющиеся в широких пределах напряжение
Рис. 3.37. Схема клапанной системы газораспределения: 1 — кулачок; 2 — ролик; 3 — толкатель; 4 — штанга; 5 — коромысло; б — пружина; 7 — клапан питания и частота, частые пуски и большие вибрационные нагрузки, большие перепады температуры окружающего воздуха — налагают дополнительные требования к их конструкции. Электродвигатели 1МТ—2МТ и ВВУ выполнены на базе общепромышленной серии асинхронных электродвигателей А2-82-6 и АОС2-62-6 на частоту 100 Гц и отличаются от серийных усовершенствованной системой лабиринтов и системой пополнения смазки. Мотор-вентилятор (MB) вертикального исполнения представляет собой асинхронный двигатель с внешним ротором, встроенный в ступицу осевого вентилятора. Конструктивно выполнен следующим образом (рис. 3.38). В ступице основания закреплена шестью болтами втулка 7, на которую напрессован сердечник 9 статора с обмоткой 8. Сердечник статора удерживается на втулке шпонкой. В сжатом положении железо сердечника между нажимными шайбами фиксируется полукольцами. Внутри втулки установлен вал ротора 6 на двух подшипниках: верхний № 313 и нижний № 310. Верхний подшипник имеет лабиринтные крышки и закреплен на валу ротора гайкой, нижний удерживается кольцом на торце вала. Вентиляторное колесо с запрессованным в его корпус сердечником ротора насаживается сверху статора и крепится болтами к верхнему торцу вала. Мотор-вентилятор установлен основанием 10 на опоре выходных коллекторов холодильной камеры и прикреплен к ней болтами. Наружный воздух, засасываемый лопатками вентиляторного колеса через боковые жалюзи, проходит через секции холодильной камеры и выбрасывается через выходной коллектор вентилятора холодильной камеры. Мотор-вентилятор охлаждается наружным воздухом, который подается по трубам, прикрепленным фланцем к опоре выходного коллектора. Затем через отверстия в опоре и основании мотор-вентилятора часть охлаждающего воздуха омывает поверхности ротора и статора с обмоткой, а часть его проходит через 12 отверстий диаметром 30 мм в железе статора и выбрасывается наружу через патрубки вентиляторного колеса. Сердечник статора мотор-вентилятора набирают из штампованных листов электротехнической стали марки Э21 толщиной 0, 5 мм. Листы изолированы друг от друга лаком К47. Обмотка статора трехфазная, двухслойная, симметричная. Фазы соединены в «звезду». Катуш-
ки обмотки из провода ПСДК диаметром 1, 45 мм. Число витков в катушке пять. Катушечная группа состоит из четырех катушек. Выводы катушек между собой в катушечные группы с выводным кабелем соединены пайкой сплавом МФ-3. Выводы выполнены кабелем РКГМ сечением 16 мм2. Сердечник ротора набран из штампованных листов электротехнической стали Э21 и имеет 56 пазов под обмотку, расположенных на внутренней поверхности листов. Пазы ротора залиты алюминиевым сплавом АКМ. Ротор после запрессовки в корпус вентиляторного колеса штифтуют четырьмя штифтами. Колесо вентилятора вместе с ротором подвергается динамической балансировке. Допустимый небаланс не более 100 г/см. Электродвигатели постоянного тока выполнены на базе электрических машин общепромышленного исполнения. По принципу действия эти электродвигатели не отличаются от обычных машин. Для привода топливного, масляного и водяного насосов, вентилятора кузова и отопительно-вентиляционного агрегата на тепловозе применяют широко известные электродвигатели постоянного тока серии П(1121, 1141 и 1111) морского исполнения. Для пуска дизель-генератора и питания вспомогательных нагрузок постоянным током служит стартер-генератор СТГ-7 — четырехпо-люсная электрическая машина постоянного тока, которая предназначена работать в двух режимах: стартерном — в качестве электродвигателя последовательного возбуждения, осуществляющего пуск дизеля; генераторном — в качестве вспомогательного генератора независимого возбуждения, осуществляющего питание электрических цепей управления и электродвигателей постоянного тока собственных нужд, освещения и заряда аккумуляторной батареи тепловоза напряжением 110 В. Стартер-генератор выполнен в горизонтальном защищенном исполнении (рис. 3.39) с самовентиляцией, через упругую муфту связан с распределительным редуктором дизеля. На круглой стальной станине укреплены четыре главных и четыре дополнительных полюса с катушками возбуждения, составляющих в совокупности магнитную систему возбуждения стартер-генератора, к торцевым сторонам станины крепятся задний 75 и передний 9 подшипниковые щиты. Якорь установлен в двух подшипниках: со стороны коллектора — шариковый
Рис. 3.39. Стартер-генератор тепловоза 2ТЭ116: 1 — вал; 2 — крышка подшипника; 3 — винт (пробка); 4, 16 — подшипники; 5 — балансировочный груз; 6 — крышка люковая; 7—траверса; 8 — петушок; 9, 15 — передний и задний подшипниковые щиты; 10— бандаж якоря; 11 — магнитная система; 12 — катушка полюсная; 13 — обмотка якоря; 14 — вентиляционное колесо 76313 (старое обозначение 7ВЗ13), со стороны привода — роликовый 7032315 (старое обозначение 7Н32315). Стартер-генератор к станине тягового генератора крепится четырьмя болтами. Схема электрических соединений показана на рис. 3.40. Для пуска и работы компрессора КТ-7 (КТ-6) предназначен электродвигатель ЭКТ-5 с номинальным напряжением 110 В от стартер-генератора СТГ-7. Ввиду того что компрессор потребляет значительную мощность и имеет малую частоту вращения, соединение вала компрессора и якоря электродвигателя производится через одноступенчатый понижающий редуктор. Этим достигается увеличение маховой массы приводного электродвигателя и уменьшение пульсации тока якоря стартер-генератора. Пуск электродвигателя и снятие противодавления компрессора при пуске производится с помощью блока пуска компрессора ВПК. Электродвигатель компрессора представляет собой четырехполюсную электрическую машину постоянного тока со смешанным возбуждением и конструктивно выполнен аналогично стартер-генератору СТГ-7. Якорь ЭКТ-5 установлен в двух подшипниках: со стороны коллектора шариковый № 310, со стороны привода роликовый. Схема электрических соединений электродвигателя показана на рис. 3.41. ЗЛО. Выхлопная система дизеля Устройства для отвода отработавших газов от дизеля включают в себя выпускные коллекторы и глушители шума. Отработавшие газы от цилиндров дизеля отводят по выпускной системе в атмосферу, а при газотурбинном наддуве — в турбокомпрессоры. Так как температура отработавших газов дизеля высока (500— 550 °С), выпускные коллекторы выполняют составными. Для обеспечения линейного расширения при нагреве звенья коллекторов соединяют поршневыми компенсаторами. Снаружи коллекторы покрывают термоизоляционным материалом, заключенным в защитные стальные кожухи. Это имеет двойную цель: сохранение теплоты газа для использования его энергии в турбине и предохранение от чрезмерного нагрева поверхности и отдачи тепла в машинное отделение.
Рис. 3.40. Схема внутренних соединений стартер-генератора СТГ-7 Вид со стороны коллектора Катушка дополнительного полюса Катушка параллельного возбуждения Катушка последовательного возбуждения Рис. 3.41. Схема внутренних соединений электродвигателя компрессора ЭКТ-5
В четырехтактных дизелях типа Д49, а также в двухтактных дизелях типа Д100 выпускные коллекторы имеют двойные стенки, в полостях между которыми циркулирует вода из системы охлаждения.
Выпускные коллекторы и трубы предназначены для отвода отработавших газов дизеля (рис. 3.42).
Б-Б
Рис. 3.42. Выпускные коллекторы и трубы: 1, 4 — секции коллектора; 2 — трубы пароотвода; 3 — рукав; 5, 8, 14 — патрубки перетока воды; б — фланец отвода воды; 7—компенсатор; 9 — труба газовая; 10, 11—трубы; 12, 17—болты; 13, 18 — прокладки; 15 — втулка; 16 — кольцо уплотнительное; 19 — трубка сливная; 20 — пробки; в — отверстие перетока воды Коллектор состоит из двух секций 1 и 4. Между секциями установлена прокладка 13 из асбостального листа. Каждая секция представляет собой сварные из листовой стали двустенные трубы, внутри которых вставлены трубы 9 из жаропрочной стали. Между наружной 11 и промежуточной 10 трубами коллектора образуется полость для перетока воды, охлаждающей коллектор. Вода для охлаждения коллектора поступает из крышек цилиндров по отверстиям в во фланцах коллектора. Соединение крышки с коллектором уплотнено резиновыми кольцами 16. Сверху во фланцах имеются резьбовые отверстия, закрытые пробками 20, для установки термопар. Коллектор к крышкам крепится болтами 17. Стыки между крышками цилиндров и фланцами выпускного коллектора уплотняются прокладками 18 из асбостального листа. Для отвода воздуха и образовавшегося во время работы дизеля пара на патрубки каждого цилиндра установлены трубы 2. Вода от коллектора отводится в верхней части газовыпускных труб через фланец 6. На газовыпускных трубах установлены съемные компенсаторы 7, закрытые изоляцией из асбестовой ткани и стеклоткани. Наличие паровых труб в коллекторах позволяет значительно снизить отвод тепла от выпускных газов в воду. Водоохлаждаемые коллекторы имеют также следующие преимущества: минимальное количество компенсаторов (2 шт. на дизель), отсутствие поверхностей с температурой выше 160 °С, что обеспечивает необходимую пожаробезопасность в случае попадания на коллектор топлива или масла, уменьшение выделения тепла в машинное помещение. Глушитель (рис. 3.43). Шум выпуска газов имеет низкочастотный характер с максимальной составляющей в третьеоктавной полосе со среднегеометрической частотой до 100 Гц, равной 129 дБ. Для эффективного снижения шума выпуска газов дизеля на тепловозе установлен реактивный глушитель, состоящий из трех расширительных камер, образованных перегородками, установленными поперек продольной оси и соединенных между собой с помощью патрубков. Указанный глушитель снижает шум на 10—15 дБ в широком диапазоне частот и при этом увеличивает сопротивление на выпуске газов не более 300 мм вод. ст. Эффект поглощения звука в расширительных камерах заключается в отражении звука на входе вследствие распределения газов по объему
Рис. 3.43. Глушитель с компрессором: 1, 5 — кронштейны; 2 — обечайка; 3 — лист; 4 — корпус глушителя; б — входной патрубок; 7, 8— ограждение; Я 12 — прокладки; 10 — сильфонный компенсатор; 11 — патрубок камеры. На внутренних металлических поверхностях элементов глушителя и газовыхлопной системы двигателя также происходит некоторое поглощение звука. Снижение шума в глушителе зависит от режима работы дизель-генератора, при уменьшении частоты вращения вала и работе его без нагрузки эффект глушения уменьшается. Температура поверхности компенсатора составляет 208 °С при температуре выпускных газов 412 °С, поэтому компенсатор закрывается ограждениями 7 и 8. Термоизоляция на поверхности корпуса глушителя снижает температуру до 56—76 °С (в зависимости от места измерения и температуры окружающего воздуха). Корпус глушителя 4 своими кронштейнами 1 и 5 крепится к полосам, установленным на кронштейнах крыши. Соосность фланцев входного патрубка 6 глушителя и выходного фланца корпуса турбокомпрессора обеспечивается перемещением глушителя в пазах кронштейнов и применением прокладок между полосой и опорной поверхностью кронштейна глушителя, при этом допускается толщина набора прокладок (0—42 мм). Соосность фланцев контролируется после прихватки патрубка 11 к компенсатору 10 в четырех-пяти точках путем замера размера К, равного 9+3 мм. Перед прихваткой компенсатора болты крепления глушителя должны быть затянуты. Приварка листа 3 и обечайки 2 производится по месту с равномерным зазором по всему периметру обечайки. Разъем обечайки с корпусом глушителя уплотняется набивкой из асбестового шнура. После окончательной установки компенсатора болты крепления двух задних кронштейнов 1 глушителя к полосам отпускаются на один оборот и контрятся гайками, чем обеспечивается подвижность задних опор при тепловых расширениях корпуса глушителя. На поверхности корпуса глушителя уложен асбестовый картон в два слоя, затем асбестовая ткань в один слой. Для плотности в стыках между листами асбестового картона и ткани их взаимно перекрывают на 20—30 мм. Резьбовые поверхности болтов, крепящих нижнее ограждение к бонкам на корпусе глушителя, перед установкой смазывают графи-томедистой смазкой. Ремонт коллекторов и глушителей. Основными неисправностями дизелей Д100 являются: отложение нагара на внутренних поверхностях, разгерметизация (пропуск газа, воды, воздуха), прогары стенок и перегородок, износ выпускных коробок в местах сопряжения с втулками цилиндров и четвертым горизонтальным листом блока. При техническом обслуживании ТО-3 и текущем ремонте ТР-1 производят осмотр и очистку от нагара выпускных коллекторов, устраняют неплотности в люках, крепят соединительные элементы. При текущем ремонте ТР-2 глушитель выпуска снимают и очищают от нагара, снимают также компенсаторы турбокомпрессоров и охладители наддувочного воздуха. Воздухоохладители промывают в ванне с моющим раствором и спрессовывают водой давлением 2, 5-105 Па в течение 5 мин. У снятых коллекторов коррозионные и кавитационные повреждения устраняют зачисткой с последующей наплавкой и обработкой. Также у выпускных коллекторов дизелей типа Д100 проверяют непрямолинейность привалочной (к выпускным коробкам) плоскости контрольной линейкой длиной 4 мм. Коллектор укладывают на две подкладки так, чтобы его контролируемая плоскость располагалась вертикально. Контрольную линейку, располагаемую рядом с коллектором на двух подкладках, прижимают контрольной гранью к плоскости коллектора. Кривизну определяют с помощью щупа. При общем прогибе более 0, 35 мм и местном более 0, 2 мм деформацию устраняют холодной правкой или обработкой привалочной плоскости, если толщина плиты более 6 мм. Выпускные коллекторы дизелей типа Д100 устанавливают по инструкции ВНИИЖТа. При этом толщину паронитовых прокладок подбирают с учетом ступенчатости привалочных поверхностей выпускных коробок. Разнотолщинность каждой прокладки по периметру допускается не более 0, 05 мм. Прокладки должны быть покрыты пленкой эластомера ГЭН-150(В), которую наносят методом погружения в ванну, с последующей термообработкой в печи при температуре 140 °С. Прогары и трещины в листах глушителя устраняют вырубкой с последующей заваркой или заменой отдельных частей. Деформацию кожуха глушителя исправляют правкой с заменой при необходимости отдельных частей. После сборки блока дизеля производят его гидравлическую оп-рессовку. К штуцеру водяного или выпускного коллектора подсоединяют шланг от системы горячей воды и заполняют водой систему охлаждения дизеля до появления воды в открытом кране, установленном в самой верхней точке системы охлаждения дизеля. После закрытия контрольного крана повышается давление до 3-105 Па. При отсутствии течи воды во всех уплотнениях в течение 15 мин блок считается выдержавшим гидравлическое испытание, и его передают на следующие операции сборки. 3.11. Наддув дизелей, турбокомпрессоры Наддув дизелей На современных мощных четырехтактных и двухтактных дизелях, как правило, применяется наддув для повышения удельной мощности, т.е. мощности, снимаемой с единицы объема цилиндра, и тепловой экономичности. Наддувом можно повысить мощность дизеля в 2—3 раза. Сущность наддува состоит в том, что воздух в цилиндры дизеля не засасывается из атмосферы, а нагнетается турбокомпрессором или нагнетателем, приводимым от вала двигателя. Благодаря наддуву в цилиндры подается на каждый рабочий цикл больше воздуха, чем при всасывании, что одновременно позволяет также подавать и сжигать в единицу времени большее количество топлива, а следовательно, получить при тех же размерах цилиндров и той же частоте вращения вала дизеля большую мощность. Установлено, что мощность дизеля возрастает примерно пропорционально давлению наддувочного воздуха почти без увеличения массы самого дизеля. Изменение основных показателей работы дизеля в зависимости от давления наддува показано на рис. 3.44. При сжатии в нагнетателе воздух нагревается, его удельный объем возрастает, что в значительной степени уменьшает воздушный заряд в цилиндре. Поэтому в дизелях со средним и высоким наддувом обязательно применяется охлаждение наддувочного воздуха перед поступлением его в цилиндры. Влияние охлаждения наддувочного воздуха на прирост мощности двигателя характеризуется кривыми. Охлаждение воздуха на каждые 10 °С дает увеличение эффективной мощности дизеля на 3—4 % и снижение удельного расхода топлива примерно на 1, 5—2 г/(л.с. -ч). Экономичность дизелей с наддувом повышается из-за увеличения механического коэффициента полезного действия и дополнительного использования тепла отработавших газов. Давление сжатия и давление сгорания в цилиндре также возрастают. Температура же горения и тепловая напряженность дизеля остаются почти неизменными. Существуют три способа наддува дизелей: нагнетателем, имеющим механический привод от вала дизеля, газотурбинный и комбинированный. Обычно комбинированный наддув применяется в двухтактных дизелях. По условиям пуска двухтактные дизели дол-
Рис. 3.44. Изменение основных показателей работы дизеля в зависимости от давления наддува: Ne — эффективная мощность; т\е — эффективный КПД; pz — наибольшее давление в цилиндре; tr — температура выпускных газов; рн — давление наддувочного воздуха жны иметь нагнетатели с механическим приводом или комбинированный наддув. Механический привод нагнетателя. Нагнетатель 5 (рис. 3.45) приводится во врашение через редуктор 6 от коленчатого вала. Нагнетатель засасывает воздух из атмосферы и через впускной клапан 4 нагнетает его в цилиндр. Недостаток такого способа наддува состоит в том, что количество нагнетаемого в цилиндр воздуха зависит от частоты вращения вала дизеля, а не от нагрузки, т.е. подача воздуха в цилиндр при данной частоте вращения вала будет одинакова на холостом ходу и при полной нагрузке. Так осуществляется воздухоснаб-жение в дизеле 10Д100. Для правильной же организации рабочего процесса дизеля необходимо, чтобы под нагрузкой подавалось воздуха больше, чем на холостом ходу. Это особенно важно для тепловозных дизелей. Кроме того, на привод нагнетателя при этом спосо-
Рис. 3.45. Схема наддува дизеля центробежным нагнетателем с механическим приводом: 1 — рама и цилиндр дизеля; 2 — поршень; 3 — клапан выпускной; 4 — клапан впускной; 5 — нагнетатель центробежный; 6 — редуктор бе наддува расходуется часть полезной мощности дизеля, поэтому экономичность двигателя мало повышается. Газотурбинный наддув. В четырехтактном дизеле с газотурбинным наддувом (рис. 3.46) отработавшие газы, пройдя выпускной клапан 4, поступают на газовое колесо турбины 1 и, совершив работу, выбрасываются в атмосферу. На одном валу с турбиной находится крыльчатка центробежного нагнетателя 2, которая забирает воздух из атмосферы, сжимает до давления р и через впускной клапан 3 нагнетает в цилиндр. При газотурбинном наддуве количество воздуха, подаваемого в цилиндры, будет тем больше, чем больше внешняя нагрузка на дизель, так как в этом случае через турбину пройдет большее количество отработавших газов; ее частота вращения увеличится, а следовательно, увеличится и производительность нагнетателя. Это свойство дизеля с газотурбинным наддувом для тепловозов особенно ценно, так как оно обеспечивает саморегулирование дизеля; кроме того, при газотурбин-
Рис. 3.46. Схема дизеля с газотурбинным наддувом: 1 — турбина газовая; 2 — нагнетатель центробежный; 3 — клапан впускной; 4 — клапан выпускной; 5 — цилиндр; 6 — поршень ном наддуве благодаря дополнительному использованию тепла отработавших газов повышается коэффициент полезного действия двигателя. Газотурбинный наддув используется в дизелях Д49. Комбинированный наддув. Схема двигателя с комбинированным (двухступенчатым) наддувом (рис. 3.47) применяется в двухтактных дизелях в том случае, когда воздух необходимо сжать до сравнительно высокого давления 2, 0—3, 0 кгс/см2. Для этого ставят два последовательно включенных нагнетателя, причем второй приводится через редуктор от коленчатого вала. При сжатии в первой ступени (турбонагнетателе) воздух нагревается до высокой температуры (100—150 °С), а это уменьшает воздушный заряд цилиндра и, следовательно, мощность и экономичность дизеля. Чтобы избежать этого, после нагнетателя 5 воздух направляется в специальный охладитель б, где он охлаждается до 50—60 °С. Охладители воздуха бывают разной конструкции — водяные и воздушные. Работа дизеля с двухступенчатым наддувом протекает следующим образом. При работе под нагрузкой газовая турбина 4 вращает колесо нагнетателя 5 с большой
Рис. 3.47. Схема комбинированного (двухступенчатого) наддува дизеля: 1 — поршень; 2, 3 — клапаны выпускные; 4 — газовая турбина; 5 — нагнетатель первой ступени; б — воздухоохладитель; 7—нагнетатель второй ступени; 8 — привод нагнетателя второй ступени; 9 — кривошип; 10 — наддувочный коллектор частотой (15 000—20 000 об/мин), вследствие чего нагнетатель засасывает воздух из атмосферы и под давлением 1, 5—2, 0 кгс/см3 подает его в охладитель 6 и далее в приводной нагнетатель 7. В этом нагнетателе воздух дополнительно сжимается еще на 0, 3—0, 5 кгс/см3 и через впускные окна подается в цилиндр дизеля. Во время пуска дизеля, когда газовая турбина не работает, приводной нагнетатель 7 засасывает воздух из атмосферы через нагнетатель 5, охладитель 6 и подает его в дизель. Комбинированный наддув применен в двухтактных тепловозных дизелях 10Д100. В четырехтактных дизелях нагнетатель, приводимый от коленчатого вала, не нужен, так как энергии отработавших газов достаточно для сжатия воздуха до необходимого давления в газотурбовоздуходувке. Турбокомпрессор В качестве первой ступени системы наддува дизеля 10Д100 применяются два турбокомпрессора (рис. 3. 48), отличающиеся друг от / 2 3 4. 5 6 7 8 9 10 11 21 20 19 18 12 Рис. 3.48. Турбокомпрессор TK-34H (продольный разрез): 1 — корпус компрессора; 2 — рабочее колесо компрес
10 — корпус выпускной; 11 —проушина; 12 —сопло 24 — дроссель друга поворотом корпусов. Отработавшие газы из цилиндров двигателя по выпускным коллекторам поступают в каналы газоприемного корпуса 13, затем в сопловой аппарат 12, где они расширяются, приобретая высокую скорость и необходимое направление. Поступая на лопатки рабочего колеса турбины 9, газы приводят во вращение ротор, на котором посажено колесо компрессора. Воздух по входным каналам корпуса компрессора засасывается из атмосферы, попадает в колесо компрессора 2, и ему сообщается кинетическая энергия; за счет центробежных сил происходит повышение его давления. Проходя затем диффузор 4, воздух попадает в улитку корпуса 1 компрессора. В диффузоре и улитке кинетическая энергия воздуха превращается в потенциальную: за счет уменьшения скорости происходит дальнейшее повышение давления. После компрессора воздух по трубопроводу попадает в нагнетатель второй ступени. Турбокомпрессор состоит из осевой одноступенчатой газовой турбины и центробежного одноступенчатого компрессора. Он имеет остов, ротор 7, сопловой аппарат, лопаточный диффузор, подшипники ротора и уплотнения. Остов турбокомпрессора состоит из трех корпусов: самого компрессора 1, выпускного 10 и газоприемного 13, отлитых из алюминиевого сплава и скрепленных шпильками. Выпускной и газоприемный корпуса, омываемые выпускными газами, имеют полости для циркуляции воды из системы охлаждения дизеля. Турбокомпрессоры прикреплены к дизелю с помощью кронштейнов 20. Ротор 7 представляет собой два пустотелых полувала, между которыми вварен диск турбины. Рабочие лопатки колеса турбины 9 прикреплены к диску при помощи замков елочного типа, которые позволяют заменять отдельные лопатки в случае их повреждения. Диск и лопатки колеса турбины изготовлены из специальных жаропрочных сталей. Колесо компрессора 2 изготовлено из алюминиевого сплава, соединено с валом с помощью шлицев и для обеспечения центровки посажено на гладкую шейку вала с натягом. Проточная часть колеса компрессора ограничена вставкой 3, прикрепленной винтами к корпусу компрессора. На тыльной стороне колеса имеются гребешки, которые с небольшим зазором подходят к гребешкам на неподвижном диске и образуют таким образом лабиринтное уплотнение, препятствующее проникновению сжатого воздуха в полость выпускного корпуса. Ротор 7 турбокомпрессора после сборки проходит динамическую балансиров- ку. Перед рабочими лопатками турбины установлен сопловой аппарат 12, лопатки которого изготовлены из жаростойкой стали и заключены между внутренним и наружным кольцами. По внутреннему кольцу сопловой аппарат специальными болтами крепится к газоприемному корпусу. Такими же болтами к газоприемному корпусу прикреплен и чугунный кожух 8 соплового аппарата. Лопаточный диффузор 4 компрессора выполнен в виде диска с лопатками, образующими решетку, и закрыт вставкой. С противоположной стороны диффузор уплотнен резиновым кольцом 5 и зафиксирован штифтом 21. Благодаря решетке траектория движения частиц воздуха от колеса компрессора значительно сокращается, что приводит к уменьшению потерь на трение, поэтому компрессор с лопаточным диффузором обладает высоким КПД. Ротор турбокомпрессора вращается в двух подшипниках скольжения. Опорный подшипник расположен со стороны турбины, а упорно-опорный со стороны компрессора. Стальной корпус опорного подшипника шпильками прикреплен к газоприемному корпусу 13 и к запрессованной в него втулке из высокооловянистой бронзы. Втулка фиксирована винтом. Опорно-упорный подшипник 23 также имеет стальной корпус. Упорная часть подшипника представляет собой отдельный плоский подпятник из высокооловянистой бронзы со смазочными канавками на рабочем торце, зафиксированный от проворачивания штифтом. 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 снизу. Масло к подшипникам подводится из системы смазывания дизеля. Полости, в которых расположены подшипники, отделены от внутренних полостей агрегата уплотнениями. Попаданию масла из полости упорно-опорного подшипника в компрессор препятствует уплотнение, состоящее из двух упругих колец типа поршневых и лабиринтов, образуемых завальцованными в вал гребенками и стальной втулкой (запрессованной в корпус компрессора). Для повышения эффективности уплотнения в полость между кольцами и лабиринтом подводится воздух из ресивера дизеля. Уп- лотнение со стороны турбины служит для предотвращения попадания горячих газов в полость опорного подшипника и масла на нагретую часть вала. Это уплотнение состоит из двух упругих колец и двух групп лабиринтов. Между ними по каналам в выпускном и газоприемном корпусах, а также по отверстию в стальной втулке подводится сжатый воздух из компрессора первой ступени. Просочившийся воздух и газы из лабиринта удаляются через отверстие во втулке и далее по каналу в дренажную трубку, выведенную на крышу тепловоза. Турбокомпрессор дизеля Д49 имеет похожую конструкцию и принцип действия. Нагнетатель второй ступени дизеля 10Д100. Нагнетатель дизеля 10Д100 выполнен вместе с редуктором привода как единый агрегат (рис. 3.49). Он служит для подачи воздуха в цилиндры при пуске дизеля, когда турбокомпрессоры еще не работают, а также для дополнительного сжатия наддувочного воздуха после турбокомпрессора первой ступени при работе дизеля под нагрузкой. Центробежный нагнетатель приводится во вращение от верхнего коленчатого вала дизеля. В алюминиевом корпусе 10 смонтирован двухступенчатый повышающий редуктор, состоящий из двух пар цилиндрических шестерен с общим передаточным отношением 10. При работе дизеля на номинальном режиме воздушное колесо нагнетателя вращается с частотой 8500 об/мин. Весь агрегат (редуктор с нагнетателем) крепится болтами к торцу блока дизеля над тяговым генератором. Корпуса редуктора и нагнетателя соединены шпильками 21. Нагнетатель состоит из корпуса 11, вращающегося направляющего аппарата 14, крышки корпуса нагнетателя 17, рабочего колеса 18, диффузора 19 и подводящего патрубка 12. На тыльной стороне рабочего колеса нагнетателя выполнено лабиринтное уплотнение 20, препятствующее пропуску сжатого воздуха из нагнетательной полости компрессора в корпус редуктора и попаданию масла из редуктора в нагнетатель. Вращающий момент от верхнего вала дизеля передается через торсионный вал 1, полую втулку 5, шестерню с упругой муфтой 3, промежуточную шестерню 30, шестерню 29 с центробежной муфтой на вал 24 рабочего колеса нагнетателя. Стальной торсионный вал 1 левым шлицевым концом входит в шлицы фланца, соединенного с концом коленчатого вала. Другим (правым) шлицевым концом он входит во внутренние шлицы полой втулки 5. В средней части втулки 5 имеется фланец, к которому крепится
Рис. 3.49. Центробежный нагнетатель второй ступени с редуктором дизеля 10Д100: I — торсионный вал; 2, 23, 31 — роликовые подшипники; 3 — шестерня с упру II — корпус нагнетателя; 12 — патрубок подводящий; 14 — направляющий 30 — шестерня промежуточная с валом; 32 — трубопровод масла болтами венец упругой шестерни 3. Полая втулка с левой стороны опирается на роликовый подшипник 2, а с правой—на шариковый 6. Вал промежуточной шестерни 30 уложен на роликовые сферические подшипники 23 и 31, а вал 24 рабочего колеса нагнетателя опирается на опорно-упорный бронзовый с баббитовой заливкой подшипник 25 и опорный подшипник 22. Воздушное колесо нагнетателя изготовлено из алюминиевого сплава. Оно посажено на шлицевый хвостовик вала 24 и закреплено гайкой. Вал рабочего колеса выполнен за одно целое с цилиндрической шестерней. Улиточная часть корпуса нагнетателя соединена с охладителем наддувочного воздуха. При работе дизеля воздух от турбокомпрессоров по воздушным трубопроводам, расположенным в верхней части дизеля по обеим сторонам, поступает через патрубок 12 во вращающийся направляющий аппарат и далее на лопатки рабочего колеса 18ъ диффузор 19, периферийную часть корпуса нагнетателя (двухспиральную улитку), а затем в охладитель наддувочного воздуха. Масло для смазки шестерен и всех трущихся деталей редуктора и нагнетателя подается из верхнего масляного коллектора дизеля по трубопроводу 32 и далее по подсоединенным к нему разводящим трубкам идет к подшипникам и шестерням. 3.12. Топливная система Топливная система тепловоза 2ТЭ10М (рис. 3.50) предназначена для подачи необходимого количества топлива под давлением к топливным насосам дизеля для обеспечения их нормальной работы. В топливном баке 13 вместимостью 7300 л, подвешенном к средней части главной рамы, содержится запас топлива на тепловозе. Для обеспечения длительной работы топливной аппаратуры без ремонта и исключения преждевременного выхода ее из строя в топливной системе применены два последовательно включенных топливных фильтра — грубой 19 и тонкой 6 очистки, через которые проходит все подаваемое к дизелю топливо. Для преодоления значительного гидравлического сопротивления фильтров, обеспечения устойчивой работы топливных насосов дизеля топливная система снабжена топливоподкачивающим агрегатом 20 с подачей насоса, равной 1, 62 м3/ч, т.е. примерно в 3 раза превышаю-
10 Отвод топлива, просочившегося из фосунок |
Последнее изменение этой страницы: 2017-04-13; Просмотров: 785; Нарушение авторского права страницы