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-

Рис. 3.38. Мотор-венти­лятор тепловоза 2ТЭ116: 1 — лопасть; 2 — ротор; 3 — днище; 4, 7 — втул­ки; 5 — верхняя крышка; 6 — вал ротора; 8 — об­мотка статора; 9 — сер­дечник; 10 — основание; 11 —пробка

10

 

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

13 14 15

DDDDDDDDD DDDDDDDDD DDDDDDDDD DDDDDDDDD ППППППППП DDDDDDDDD

 

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:

N_e — эффективная мощность; т\_е — эффективный КПД; p_z — наибольшее давление в цилиндре; t_r — температура выпускных газов; р_н — 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-

Воздух

 

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-

3 Воздух /______ L

 

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

10

 

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
сора; 3 — вставка; 4 — диф­
фузор; 5 — резиновое коль­
цо; б — кожух теплоизоля­
ционный; 7—ротор; 8 —ко­
жух соплового аппарата; 9 —
рабочее колесо турбины;

 

10 — корпус выпускной;

11 —проушина; 12 —сопло­
вой аппарат; 13 —корпус га­
зоприемный; 14 — подшип­
ник со стороны турбины
(опорный); 15 — крышка
подшипника; 16 —штуцер;
17 — патрубок; 18 — экран;
19 — кожух ротора; 20 —
кронштейн; 21 — штифт;
22—компенсатор; 23 —под­
шипник со стороны компрес­
сора (опорно-упорный);

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

26

25 24 23

 

Рис. 3.49. Центробежный нагнетатель второй ступени с редуктором дизеля

10Д100:

I — торсионный вал; 2, 23, 31 — роликовые подшипники; 3 — шестерня с упру­
гой муфтой; 4,1,13 — крышки; 5 — втулка полая; б —шариковый подшипник;
8 — втулка с маслосбрасывающей резьбой; 9 — гайка; 10 — корпус редуктора;

II — корпус нагнетателя; 12 — патрубок подводящий; 14 — направляющий
аппарат вращающийся; 15 — кольцо уплотнительное; 16,21 — шпильки; 17 —
крышка корпуса нагнетателя; 18 — колесо нагнетателя рабочее; 19 — диффу­
зор; 20 — лабиринтное уплотнение; 22 — опорный подшипник; 24 — вал рабо­
чего колеса нагнетателя; 25 — опорно-упорный подшипник; 26 — болт; 27 —
пята; 28 — гайка; 29 — шестерня с центробежной муфтой;

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-

Отвод грязного топлива

15

13

10

Отвод топлива, просочившегося из фосунок

Рис. 3.50. Схема топливной системы тепловоза 2ТЭ10М: 1 —дизель-генератор 1 ОД 100; 2 — коллектор топливный; 3 — клапан перепус­кной; 4, 5 — манометры давления топлива до и после фильтра тонкой очистки; 6 — фильтр тонкой очистки; 7 —демпфер; 8 —клапан предохранительный; 9 — подогреватель топлива; 10 — заборное устройство; 11 — вентиль для выпуска воздуха из системы; 12 — щуп; 13 — бак топливный; 14 — пробка и клапан для слива отстоя; 15, 16 —вентили; 17 —горловина; 18 — клапан аварийного пи­тания; 19 — фильтр грубой очистки; 20 — топливоподкачивающий насос

щей количество топлива, потребляемого дизелем при полной мощ­ности. Для поддержания необходимого избыточного давления топ­лива на всасывании топливных насосов на всех режимах работы ди­зеля служит перепускной клапан 3, отрегулированный на давление открытия 0,13 МПа. Давление топлива после топливоподкачивающе-го агрегата ограничивает предохранительный клапан 8, который сбра-

сывает излишнее топливо в бак при превышении давления свыше 0,3—0,35 МПа.

Эксплуатация тепловоза при наружной температуре воздуха, изменяющейся от-50 до +40...45 °С, предопределяет необходимость применения специальных устройств, поддерживающих требуемую вязкость топлива и возможность его циркуляции при низких темпе­ратурах. Это обусловлено тем, что при низких температурах наруж­ного воздуха происходит парафинизация топлива, приводящая к за­сорению трубопроводов и особенно фильтров. Подогревание топли­ва происходит в подогревателе 9 горячей водой из системы охлажде­ния дизеля. В летнее время года подогреватель отключают, так как из-за теплового расширения топлива уменьшается его массовый за­ряд при впрыскивании в цилиндры дизеля, а следовательно, умень­шается мощность дизеля.

Топливоподкачивающий агрегат засасывает топливо через забор­ное устройство 10 топливного бака и фильтр грубой очистки и пода­ет его через фильтр тонкой очистки в топливные коллекторы 2 дизе­ля, из которых топливо поступает в топливные насосы высокого дав­ления. Если давление в топливных коллекторах станет выше необхо­димого для устойчивой работы насосов, перепускной клапан 3 от­кроется и избыточное топливо вместе с пузырьками воздуха и пара­ми топлива через подогреватель сливается в бак.

В связи со значительным объемом топливного бака в зимнее вре­мя топливо, подогретое в подогревателе, сливается по трубопроводу через открытый вентиль 16 непосредственно в заборное устройство топливного бака. В летнее время вентиль 16 закрыт, и топливо по трубопроводу через открытый вентиль 75 сливается в удаленную от заборного устройства зону топливного бака.

В случае выхода из строя топливоподкачиваюшего агрегата в сис­теме предусмотрен автоматический переход на аварийное питание топливом. При этом топливо засасывается из топливного бака топ­ливными насосами дизеля через шариковый клапан аварийного пи­тания 18, минуя фильтр грубой очистки.

Мощность дизеля при аварийном питании составляет примерно 50 % номинальной. Однако следует помнить, что этот режим крайне неблагоприятный для работы топливных насосов дизеля из-за боль­шого разрежения в топливных коллекторах. Поэтому по прибытии

тепловоза на ближайший пункт необходимо заменить топливоподка-чивающий агрегат.

Работа топливной системы, а также степень загрязненности филь­тра тонкой очистки контролируются манометрами 4 и 5, установлен­ными до и после фильтра. Перед манометрами установлены демпфе­ры, предотвращающие выход из строя манометров от пульсаций топ­лива, возникающих при работе топливных насосов. Топливо, просо­чившееся через зазоры распылителей форсунок дизеля, отводится по трубопроводу в топливный бак. Скапливающееся в отсеках топлив­ной аппаратуры блока дизеля загрязненное топливо отводится по тру­бопроводу.

Топливный бак. Бак для топлива (рис. 3.51) представляет собой емкость сварной конструкции, подвешенную к раме тепловоза. Внутри бак разделен поперечными перегородками и с отверстиями для пере­тока топлива, а в продольном направлении — двумя несущими лис­тами и перегородками. К днищу бака приварен отстойник 75 с клапа­ном слива 5 и крышкой. На боковых листах бака с обеих сторон име­ется по три промывочных люка, закрытых крышками 11.

Забор топлива из бака производится через заборное устройство. Топливо в бак можно заправлять с обеих сторон тепловоза через зап­равочные горловины 6, оборудованные фильтрами и закрываемые пробками. Бак оборудован с обеих сторон тепловоза трубами топли-вомера 7 с атмосферными трубами. Кронштейнами несущих листов 8 и опорными лапами бак крепится к кронштейнам рамы тепловоза.

Подогреватель топлива. Для подогрева топлива в холодное вре­мя года используется многоходовой трубчатый подогреватель (рис. 3.52). Трубная часть подогревателя собрана из 88 стальных тру­бок 11 наружным диаметром 17 мм и толщиной стенки 2 мм, прива­ренных к трубным доскам 12.

Для обеспечения требуемой эффективности передачи тепла от воды топливу на трубки надеты и припаяны пластины из белой жести, на каждой из которых выполнено более 600 насечек. Кроме того, уста­новка перегородок 8 позволяет топливу совершать 10 ходов. К крыш­ке 19 приварена перегородка, уплотненная с трубной частью резино­вой прокладкой 8.

Горячая вода из контура охлаждения дизеля подводится через штуцер крышки 6, совершает два хода в подогревателе и отводится

Вид А

10

 

Рис. 3.51. Топливный бак:

1 — перегородка продольная; 2 — лапа; 3, 18 — листы боковые; 4 — лист тор­цовый; 5 — клапан слива; 6 — горловина заправочная; 7—труба топливомера; 8 — лист несущий; 9 — лист верхний; 10 — заборное устройство; 11 —крыш­ка люка; 12 — пробка; 13 — фильтр; 14 — крышка; 15 — отстойник; 16, 17 —перегородки поперечные

через штуцер 75. Крышки крепятся к трубным доскам болтами и уп­лотняются паронитовыми прокладками 8 и 13. Для выпуска воздуха из полости топлива в бонку обечайки ввернут полый болт 3. Отвод воздуха и пара из водяной полости подогревателя происходит через штуцер 7. Вода из подогревателя топлива сливается через бонку 14. Топливоподкачивающий агрегат. Вспомогательный топливоподка-чивающий агрегат (рис. 3.53) подает топливо под давлением к топ­ливным насосам дизеля. Агрегат состоит из насоса и электродвига­теля постоянного тока 7 типа П21, установленных на общей плите 7 и соединенных между собой эластичной муфтой. Питание электро­двигателя осуществляется от аккумуляторной батареи.

A-A

14 13 12 11 10

1 2

3 4

Рис. 3.52. Подогреватель топлива:

1, 6, 15 — штуцера; 2,5 — крышки; 3 — болт полый; 4 — корпус подогревателя топлива; 7, 10 — перегородки; 8, 13 — прокладки; 9 — пластина охлаждающая; 11 — трубка; 12 — трубная доска; 14 — бонка

ON

26 25 24 23

19 1817 16 15 10

14

Рис. 3.53. Топливоподкачивающий агрегат:

1 —электродвигатель;. 2, 5, 27 —штифты; 3 — шпилька; 4 — кожух; 6 — болт; 7—плита; 8 — ось; 9 — звездочка; 10 — ведущая втулка; 11 —штуцер; 12 — заглушка; 13 — крышка; 14 — прокладка; 15 — корпус насоса; 16, 19, 22 —втулки; 17 —уплотнительная втулка; 18 — накидная гайка; 20 — пружина сильфона; 21 — сильфон;25, 26 — полумуфты; 24 — стопорное кольцо; 25 — палец резиновый; В — полость всасывания; Г — нагнетательная полость

Топливоподкачивающий насос шестеренного типа. За одно целое со стальным валом насоса выполнена втулка 10, имеющая зубья с внутренним зацеплением, впадины которых сквозные (прорезанные). Вал вставляется в корпус насоса 75 со стороны крышки 13. Втулка 10 по наружной поверхности плотно прилегает к корпусу насоса, а с внутренней стороны зубья втулки также плотно прилегают к серпо­видному выступу крышки 13.

Звездочка 9 сидит на оси 8, запрессованной в отверстие крышки 13. Ось звездочки расположена эксцентрично относительно оси вала ве­дущей втулки 10, но с обеспечением зацепления зубьев втулки и ведо­мой звездочки. Топливо по штуцеру 77 поступает в полость всасыва­ния В. Заполняя впадины зубьев звездочки 9 и втулки 10, топливо при вращении последних гоняется в нагнетательную полость Г и далее через штуцер насоса по нагнетательному трубопроводу к фильтру тонкой очистки. Точностью пригонки звездочки и втулки к корпусу насоса, крышке и к серповидному ее выступу исключается возможность об­ратного протекания топлива из полости Т^в полость В.

Герметичность насоса обеспечивается уплотнением сильфонного типа. На вал ведущей втулки 10 напрессована стальная втулка 22, ко­торая по наружной поверхности плотно входит в расточку корпуса. К торцу втулки 22 плотно прилегает торец бронзовой втулки 16. Плот­ность прилегания торцов втулок обеспечивается и шлифованием, и притиркой.

К буртику втулки 16 припаяна гофрированная трубка сильфона 21, другая сторона которой припаяна к бронзовой уплотнительной втул­ке 17. Пружина 20 стремится раздвинуть втулки. Накидная гайка 18 прижимает конический буртик втулки 7 7 к пояску корпуса насоса. Пружина 20 прижимает втулку 16 к втулке 22, исключая возмож­ность попадания топлива, просачивающегося по зазору между кор­пусом и втулкой 22, во внутреннюю полость гофрированной трубки. Герметичность уплотнительного узла насоса проверяется опрессов-кой топливом под давлением 0,5 МПа в течение 2 мин. При провора­чивании от руки вал насоса должен вращаться плавно, без заеданий.

Торцевой зазор между втулкой 10 и корпусом насоса регулируется прокладками 14. Нормальная работа насоса обеспечивается, если ра­диальный зазор между ведущей втулкой и корпусом находится в пре­делах 0,03—0,09 мм, а осевой зазор ведущей втулки — в пределах

0,05—0,14 мм. Соосность оси электродвигателя с осью насоса регу­лируется прокладками. Стабильность центровки валов насоса и элек­тродвигателя обеспечивается установкой штифтов 2 и 5.

Соединительная муфта состоит из ведущей 26 и ведомой 23 полу­муфт, посаженных с помощью шпонок на валы электродвигателя и насоса. Продольные перемещения полумуфт исключены установкой штифтов 27. Между лепестками полумуфт с натягом вставлены рези­новые пальцы 25, продольное перемещение которых ограничивается стопорным кольцом 24.

Предохранительный клапан. В корпус 9 клапана (рис. 3.54) вверну­та муфта 4. В корпусе расположен клапан 8. Требуемое давление пере­пуска топлива обеспечивается изменением затяжки пружины 5, огра­ниченной с обеих сторон упорными шайбами 7. Затяжку пружины 5

 

Рис. 3.54. Предохранительный клапан:

1 — гайка колпачковая; 2 — болт регулировочный; 3 — гайка; 4 — муфта; 5 — пружина; б — стержень; 7 — шайба упорная; 8 — клапан; 9 — корпус;

10 — пломба

регулируют болтом 2, завернутым в муфту 4. Регулировочный болт зак­рыт колпачковой гайкой 1. Ограничителем хода клапана 8 служит стер­жень 6.

При превышении давления топлива над силой затяжки пружины клапан поднимается, сжимая пружину, и топливо поступает в слив­ную полость клапана. Перепуск топлива будет продолжаться до мо­мента выравнивания усилия затяжки пружины и давления топлива. В этот момент клапан под действием пружины сядет на свое гнездо, прекращая перепуск топлива.

Фильтр грубой очистки. На левой стенке кузова укреплен фильтр грубой очистки топлива. Корпус 3 (рис. 3.55) имеет при­лив с четырьмя отверстиями для его крепления. В корпус встав­лены два фильтрующих стакана, каждый из которых состоит из наружной 6 и внутренней 5 секций. Наружная секция изготовле­на из гофрированной обечайки, обмотанной витком к витку мед­ной проволокой специального профиля. К торцам секции припа­яны донышки. Внутренняя секция имеет аналогичную конструк­цию.

Каждый фильтрующий пакет накрыт колпаком 7, прижимаемым через прокладку 4 к корпусу 3 стяжным болтом 11. Коническая пру­жина 9 прижимает секции друг к другу и к гнезду корпуса, отделяя тем самым полость А очищенного топлива от полости ^неочищенно­го топлива. К корпусу 3 притерта пробка трехходового крана, прижи­маемая фланцем 13. При работающем топливном насосе трехходо­вым краном можно отключить один из фильтрующих пакетов и очис­тить его.

Топливо в полость i> попадает из топливного бака через штуцер 1, отверстия трехходового крана (ручка крана установлена вертикаль­но вниз) и каналы в корпусе (на рисунке не показано). Из полости ^топливо проникает через зазоры (около 0,09 мм) между витками проволоки фильтрующей секции и далее в полость А. Очищенное топливо из полости А через отверстия в корпусе и пробке треххо­дового крана поступает на всасывание в топливоподкачиваюший агрегат.

Для разборки фильтра при очистке вывертывают пробку 12 и сли­вают топливо в заранее приготовленную посуду. Затем отвертывают стяжной болт 11 и снимают колпак 7 вместе с фильтрующим пакетом.

и

 

Рис. 3.55. Фильтр грубой очистки топлива дизеля 10Д100:

1 — штуцер; 2 — шпилька; 3 — корпус; 4, 10, 13 — прокладки; 5 — стакан

фильтра внутренний; б — стакан фильтра наружный; 7 — колпак; 8 — про-

ставка: 9 — пружина коническая; 11 — болт стяжной; 12 — пробка; А —

полость очищенного топлива; Б — полость неочищенного топлива

После очистки фильтра ручку трехходового крана необходимо уста­новить вертикально вниз (в этом случае работают оба пакета).

Топливная система тепловоза 2ТЭ116. Топливо заправляют че­рез одну из двух заливных горловин 2 и 23 (рис. 3.56) в бак 1. Для предпусковой прокачки системы и подачи топлива к топливным на­сосам дизеля во время пуска дизель-генератора служит топливопод-качивающий агрегат 18. После пуска дизель-генератора топливопод-качивающий агрегат отключается, и подача топлива осуществляет­ся топливоподкачивающим насосом, установленном на дизеле. На трубопроводе перед топливоподкачивающим агрегатом предусмот­рен штуцер 21 для заполнения всасывающего трубопровода топли­вом при пуске дизель-генератора нового тепловоза или после дли­тельной стоянки.

Во время предпусковой прокачки системы и пуска дизель-гене­ратора топливоподкачивающий агрегат 18 засасывает топливо из бака 1 через всасывающую трубу заборного устройства 24 и фильтр грубой очистки 22 и по нагнетательной трубе через невозвратный клапан 75 и фильтр тонкой очистки 6 подает его в трубу подвода к топливным насосам 10 дизеля. Избыток топлива через перепускной клапан 13 и подогреватель топлива 20 сливается в заборное устрой­ство бака для топлива. Топливные насосы 10 дизеля подают топли­во к форсункам 11 по форсуночным трубкам. Через форсунки про­исходит впрыск топлива в цилиндры дизеля. Топливо, просочивше­еся из полости высокого давления форсунок, сливается в топлив­ный бак.

Для обеспечения давления топлива, необходимого для нормальной работы дизель-генератора, на нагнетательном трубопроводе после топ-ливоподкачивающего агрегата установлен предохранительный кла­пан 16, отрегулированный на давление 0,30—0,35 МПа (3,0— 3,5 кгс/см²), а в конце трубы подвода топлива к топливным насосам дизеля имеется перепускной клапан 13, открывающийся при давлении 0,11—0,13 МПа(1,1—1,3кгс/см²). При подготовке к пуску дизель-ге­нератора после длительной стоянки при работающем топливоподка-чивающем агрегате из трубопровода удаляют воздух открытием (отво­рачиванием) болтов выпуска воздуха на фильтре тонкой очистки 6 и подогревателе топлива 20. Вентиль 12 открывают для слива топлива из трубопровода дизеля перед снятием топливной аппаратуры. Гряз-

 

Рис. 3.56. Схема топливной системы тепловоза 2ТЭ116: 1 — бак для топлива; 2, 23 — заливные горловины; 3, 22 — фильтры грубой очистки; 4,8 — карманы для ртутных термометров; 5 — топливоподкачиваю­щий насос; б — фильтр тонкой очистки; 7, 9, 21 —штуцера; 10 — топливный насос; 11 — форсунка; 12 — вентиль; 13 — перепускной клапан; 14, 16 — предохранительные клапаны; 15 — невозвратный клапан; 17 —дроссель; 18 — топливоподкачиваюший агрегат; 19 — труба для слива топлива с полок ди­зель-генератора и плиты топливоподкачивающего агрегата; 20 — подогрева­тель топлива; 24 — заборное устройство; 25 — клапан для слива отстоя

ное топливо с полок дизель-генератора и плиты топливоподкачиваю­щего агрегата сливается по трубе 19 наружу тепловоза.

После пуска дизель-генератора топливоподкачивающий агрегат отключается и в работу вступает топливоподкачивающий насос 5, установленный на дизеле. Топливо в этом случае проходит через

фильтр грубой очистки 3 и нагнетается к фильтру тонкой очистки 6. Трубопровод к топливоподкачивающему агрегату 18 перекрывается невозвратным клапаном 75. Давление топлива в нагнетательном тру­бопроводе регулируется предохранительным клапаном 14. В случае отказа топливоподкачивающего насоса дизеля топливоподкачиваю-щий агрегат используется как аварийный. В случае отказа и топливо­подкачивающего агрегата подача топлива к дизелю будет осуществ­ляться за счет разрежения, создаваемого плунжерными парами топ­ливных насосов дизеля. Топливо при этом будет поступать к дизелю через трубу с дросселем 17, минуя фильтр грубой очистки и топливо-подкачивающий агрегат.

Для контроля за работой системы подачи топлива в дизель на тру­бопроводе до и после фильтра тонкой очистки предусмотрены шту­цера 9 и 7, к которым присоединены трубки, ведущие к манометрам. По этим манометрам контролируются давление топлива перед топ­ливными насосами дизеля и перепад давления на фильтре тонкой очистки. Давление топлива после фильтра тонкой очистки должно быть не менее 0,15 МПа (1,5 кгс/см²). Когда перепад давления на фильтре достигает 0,15 МПа (1,5 кгс/см²), необходимо промыть его поворотом крана переключения, установленным в корпусе фильтра. Промывка производится без остановки дизель-генератора и без раз­борки фильтра. Если работоспособность фильтра тонкой очистки после промывки на тепловозе не восстанавливается, следует заме­нить фильтрующие элементы. Для предохранения манометров от пульсаций давления топлива, вызываемых работой топливных насо­сов высокого давления дизеля, перед манометрами установлены демп­феры или гасители пульсаций давления топлива. Если возникает не­обходимость замера температуры топлива во время регулировочных испытаний дизель-генератора, а также при проверке эффективности работы подогревателя топлива в предусмотренные на трубопроводе карманы 4 и 8 устанавливают ртутные термометры.

Бак для топлива (рис. 3.57) сварной конструкции подвешен под рамой тепловоза. Несущими листами 13 бак прикреплен к кронш­тейнам рамы тепловоза и зафиксирован от продольного смещения штифтами. Гайки болтов крепления бака фиксируются от самоотвин­чивания стопорными планками. Бак оборудован заливными устрой­ствами 2 с трубами 8 с обеих сторон тепловоза, двумя щупами 7 для

14 13

 

Рис. 3.57. Бак для топлива:

1 — корпус; 2 — заливное устройство; 3 — клапан для слива отстоя; 4 — отстойник; 5 — крышка промывочного отверстия; б —вентиляционная труба; 7—щуп; 8 — труба заливного устройства; 9 — заборное устройство; 10 — крышка; 11 — штифт; 12 — стопорные планки; 13 — несущий лист; 14 — прокладки; 15 — кронштейн рамы

замера количества топлива, заборным устройством 9 и вентиляцион­ной трубой 6. Между кронштейнами рамы тепловоза и несущими листами бака установлены прокладки 14.

Внутри бак разделен в поперечном направлении тремя перего­родками с отверстиями для перетока топлива, а в продольном — од­ной перегородкой и двумя несущими листами. К днищу бака прива­рен отстойник 4, на боковых стенках которого имеются с одной сто­роны крышка 10 для очистки отстойника, а с другой — клапан 3 для слива отстоя и топлива. На боковых стенках бака с обеих сторон име­ются по четыре промывочных отверстия, закрытых крышками 5.

Заборное устройство (рис. 3.58) крепится к торцевой задней стен­ке бака для топлива фланцем 3. Оно предназначено для забора топли­ва из бака, подогретого в зимнее время подогревателем топлива. Топ­ливо засасывается топливоподкачивающим агрегатом или установ­ленным на дизель-генераторе топливоподкачивающим насосом соответственно через трубу 6 или 8. Избыток топлива после предох­ранительного и перепускного клапанов, пройдя подогреватель топ­лива, попадает в сливную трубу 5 и из нее эжектируется в одну из всасывающих труб устройства. Для обеспечения соосности выход­ного отверстия сливной трубы и входного отверстия заборной трубы в пределах 1 мм и расстояния между их торцами (13 ±2) мм к трубам приварена планка 4. Для стабилизации потока топлива на всасыва­нии, защиты от попадания посторонних частиц непосредственно при всасывании, улучшения заполнения топливной системы при пуске дизель-генератора после кратковременной стоянки, уменьшения рас­сеивания тепла в зимнее время и, следовательно, предотвращения процесса парафинизации во всасывающем трубопроводе установлен кожух 7.

Клапан для слива топлива крепится на боковой стенке отстойни­ка бака и предназначен для слива отстоя и топлива из бака. Для вы­пуска топлива или отстоя отворачивают пробку клапана и на ее ме­сто вворачивают специальный наконечник, который отжимает ша­рик от кольца, открывая доступ топливу на слив через отверстия в корпусе клапана.

Подогреватель топлива (рис. 3.59) состоит из трубной части, свар­ной обечайки и крышек. Трубная часть изготовлена из 88 трубок 1, приваренных к трубным доскам 5. Для улучшения теплопередачи от

 

Рис. 3.58. Заборное устройство:

1,2 — штуцера; 3 — фланец; 4 — планка; 5 — сливная труба; б, 8 — заборные

трубы; 7—кожух

воды к топливу на каждую трубку надеты и припаяны к ней 70 тон­ких пластин с турбулизаторами. Крышки прикреплены болтами к трубным доскам 5 и уплотнены паронитовыми прокладками 4 и 18. Топливо подводится к штуцеру 9, проходит по каналу, образованно­му обечайкой и перегородками 3, и отводится через штуцер 12. Пере­городки удерживаются от осевого смещения дистанционными труб­ками, надетыми на два стержня 16. Крышка со стороны подвода и отвода воды имеет перегородку. Между перегородкой и трубной дос­кой 5 установлена резиновая прокладка 2, толщина которой в сво­бодном состоянии на 4—6 мм больше зазора между перегородкой и доской. Через штуцер 13 сливают воду из корпуса подогревателя при сливе воды из системы охлаждения. Паровоздушная смесь отводится через штуцер 75. Из полости топлива воздух выпускают выворачива­нием пробки 8. Отвернув пробку 14, можно взять топливо на анализ,

10

Рис. 3.59. Подогреватель топлива:

1 — трубка; 2, 4, 7, 18 — прокладка; 3 — перегородка; 5 —
трубная доска; б, 8, 14, 17 —пробки; 9 — 13, 15 — штуцера
соответственно подвода топлива, отвода воды, подвода воды,
отвода топлива, слива воды; отвода паровоздушной смеси;
oj 16 — стержень; 19 — крышка; 20 — обечайка

Вид А

чтобы убедиться в отсутствии попадания воды в топливную систему. Через отверстие, закрытое этой пробкой, можно слить отстой; оно может быть использовано и при промывке топливной полости. С 1987 г. на тепловозах устанавливают подогреватели топлива без промывочных отверстий, закрываемых пробками 6 и 17.

Фильтр грубой очистки служит для предварительной очистки топ­лива. В корпусе фильтра размещен набор фильтрующих элементов, собранных в пакет на трехгранном стержне. Все частицы размерами более 45 мкм задерживаются сетками фильтрующих элементов и осе­дают на их поверхности или скапливаются в нижней части корпуса фильтра. Снизу в корпусе имеется резьбовое отверстие, закрытое пробкой, для периодического слива отстоя.

Фильтр тонкой очистки предназначен для предохранения дета­лей топливной аппаратуры от попадания механических примесей. Тонкость отсева фильтра — 5 мкм. Наиболее вредными механиче­скими примесями являются частицы кремнезема и глинозема, твер­дость которых больше твердости деталей топливной аппаратуры, поэтому попадание в топливо таких частиц приводит к износу этих деталей. Фильтр имеет два фильтрующих элемента, расположенных в отдельных корпусах, объединенных обшей крышкой. На дизель-генераторе установлено два сдвоенных фильтра. В нижней части кор­пуса фильтра размещен ниппель с накидной гайкой. Для слива от­стоя при промывках фильтра к нижнему концу ниппеля подсоединя­ют сливной трубопровод в виде гибкого шланга и отворачивают на­кидную гайку на два-три оборота. Для переключения одной из сек­ций на промывку в крышке имеется кран. На торце пробки крана на­несены риски. При работе обеих секций фильтра короткая риска на­правлена вверх. Для промывки фильтра пово