ГЛАВА III

СИСТЕМЫ, ОБЕСПЕЧИВАЮЩИЕ РАБОТУ ДИЗЕЛЯ

6. Топливная система

Топливная система тепловоза (рис. 43) 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 18 и тонкой 6 очистки, через которые Проходит все подаваемое к дизелю топливо.

Для преодоления значительного гидравлического сопротивления фильт­ров и обеспечения устойчивой работы топливных насосов дизеля топлив­ная система снабжена топливоподкачивающим агрегатом 19 с подачей насоса, равной 1,62 м³/ч, т. е. примерно в 3 раза превышающей 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 топливоподкачивающего агрегата ограничивает предохрани­тельный клапан 8, который сбрасывает 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 11 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 12 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 с 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 15 сливается в удаленную от заборного устройства зону топливного бака.

В случае выхода из строя топливоподкачивающего 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 17, 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 топливоподкачивающий 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 10 в топлив­ный бак. Скапливающееся в отсеках топливной аппаратуры блока дизеля загрязненное топливо отводится по трубопроводу 9.

Топливный бак. Бак для топлива (рис. 44) представляет собой емкость сварной конструкции, подвешенную к раме тепловоза. Внутри бак разделен поперечными перегородками 16 и 17 с отверстиями для перетока топлива, а в продольном направлении — двумя несущими листами 8 и перегородка­ми 1. К днищу бака приварен отстойник 15 с клапаном слива 5 и крышкой 14. На боковых листах бака с обеих сторон имеется по три промывочных люка, закрытых крышками 11.

Забор топлива из бака производится через заборное устройство 10. Топливо в бак можно заправлять с обеих сторон тепловоза через заправочные горловины 6, оборудованные фильтрами 13 и закрываемые пробками 12. Бак оборудован с обеих сторон тепловоза трубами топливомера 7 с атмос­ферными трубами. Кронштейнами несущих листов 8 и опорными лапами 2 бак крепится к кронштейнам рамы тепловоза.

Подогреватель топлива. Для подогрева топлива в холодное время года используется многоходовой трубчатый подогреватель (рис. 45). Трубная часть подогревателя собрана из 88 стальных трубок И наружным диамет­ром 17 мм и толщиной стенки 2 мм, приваренных к трубным доскам 12.

Для обеспечения требуемой эффективности передачи тепла от воды к топливу на трубки надеты и припаяны пластины 9 из белой жести, на каждой из которых выполнено более 600 насечек. Кроме того, установка перегородок 10 позволяет совершать топливу 10 ходов. К крышке 2 прива­рена перегородка 7, уплотненная с трубной частью резиновой прокладкой 8.

Горячая вода из контура охлаждения дизеля подводится через штуцер крышки 2, совершает два хода в подогревателе и отводится через штуцер 6. Крышки крепятся к трубным доскам болтами и уплотняются паронитовыми прокладками 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 1. Вода из подогревателя топлива сливается через бонку 14. 67

Топливоподкачивающий агрегат. Вспомогательный топливоподкачиваю­щий агрегат (рис. 46) подает топливо под давлением к топливным насосам дизеля. Агрегат состоит из насоса и электродвигателя постоянного тока 1 типа П21, установленных на общей плите 7 и соединенных между собой эластичной муфтой. Питание электродвигателя осуществляется от аккуму­ляторной батареи.

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 15 насоса 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 11 поступает в полость всасывания В. Заполняя впадины зубьев звездочки 9 и втулки 10, топливо при вращении последних перегоняется 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 Г 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 17 к пояску корпуса насоса. Пружина 20 прижима­ет втулку 16 к втулке 22, исключая возможность попадания топлива, просачивающегося по зазору между корпусом и втулкой 22, в внутрен­нюю полость гофрированной трубки. Герметичность уплотнительного узла насоса проверяется опрессовкой топливом под давлением 0,5 МПа в те­чение 2 мин. При проворачивании от руки вал насоса должен вращаться плавно, без заеданий.

Торцовый 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 полу- муфт, посаженных с помощью шпо­нок на валы электродвигателя н 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. 47) 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 регулируют болтом 2, завернутым в муфту 4. Регулировочный болт закрыт колпачковой гайкой . 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 2 (рис. 48) имеет прилив Б с четырьмя отверстиями для его крепления. В корпус вставлены два фильтрующих пакета, каждый из которых состоит из наружной 4 и внутренней 6 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 5, прижимаемым через прокладку 3 к корпусу 2 стяжным болтом 10. Коническая пружина 8 прижимает секции друг к другу и к гнезду корпуса, отделяя тем самым полость А очищенного топлива от полости В неочищенного топлива. К корпусу 2 притерта пробка трехходового крана 14, прижимаемая флан­цем 13. При работающем топливном насосе трехходовым краном можно отключить один из фильтрующих пакетов и очистить его.

Топливо в полость В 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 В 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 топливоподкачивающий агрегат.

Для разборки фильтра при очистке вывертывают пробку 12 и сливают топливо в заранее приготовленную посуду. Затем отвертывают стяжной болт 10 и снимают колпак 5 вместе с фильтрующим пакетом. После очистки фильтра ручку трехходового крана необходимо установить вертикально вниз (в этом случае работают оба пакета).

7. Масляная система

Масляная система тепловоза предназначена для непрерывной подачи масла к трущимся деталям дизеля, для поддержания жидкостного трения, отвода тепла и промывки трущихся поверхностей, а также непрерывного фильтрования масла, чтобы обеспечить срок его службы.

Система смазки циркуляционная, комбинированная. Наиболее нагру­женные детали дизеля смазываются под давлением, остальные — разбрыз­гиванием. Кроме того, от этой системы смазываются установленные на тепловозе передний, задний распределительные редукторы и гидромеха­нический редуктор привода вентилятора холодильной камеры, а также подво­дится масло к серводвигателю автоматического привода гидромуфты. Масло охлаждается в водомасляном теплообменнике водой системы охлаждения масла и надувочного воздуха.

Быстрое и возможно полное удаление всех нежелательных примесей — частичек пыли, продуктов металла и продуктов окисления — позволяет резко снизить абразивный износ деталей дизеля и вспомогательных меха­низмов тепловоза и значительно замедлить процесс старения масла. В сис­теме (рис. 49) применены фильтры грубой и тонкой очистки масла, а также центробежный фильтр. Фильтр грубой очистки включен последовательно в систему и обеспечивает фильтрацию почти всего подаваемого насосом дизеля масла с тонкостью отсева 0,1 мм. Фильтр тонкой очистки включен параллельно в систему смазки, через него циркулирует до 4% масла с отде­лением взвешенных в масле частиц размером до 20—30 мкм. Параллельно в системе смазки включен также центробежный фильтр, в котором допол­нительно очищается до 4% масла.

Для гидрореактивного привода ротора центробежного фильтра служит масляный насос с подачей 10 м³/ч при давлении 0,8—1,04 МПа, установлен­ный на заднем распределительном редукторе тепловоза. Чтобы предотвратить повышенный износ и задиры деталей, а также уменьшить затрачиваемую мощность на трогание, раскрутку коленчатого вала и пуск дизеля, необ­ходимо перед пуском все трущиеся поверхности обильно смазать. Это обеспечивается установкой в системе шестеренного маслопрокачивающего насоса с подачей 12 м³/ч с электроприводом.

Пуск дизеля без предварительной прокачки маслом исключен благо­даря включенной в схему управления тепловозом электроблокировке, не позволяющей пустить дизель до тех пор, пока маслопрокачивающий агре­гат не прокачает его маслом в течение 90 с. Давление масла в различных точках системы контролируется по показаниям манометров, установлен­ных на пультах управления и в дизельном помещении.

В процессе эксплуатации тепловоза возможны случаи снижения дав­ления масла ниже допустимого или чрезмерного повышения температуры масла из-за неисправностей масляного насоса или автоматики холодиль­ника, разрыва гибких соединений трубопроводов, повышенного зазора во вкладышах коленчатого вала и др. Возможность аварии в этих ситуа-

циях исключена оборудованием системы смазывания реле давления и тем­пературы масла.

От недопустимого снижения давления масла дизель защищен двумя реле, установленными на левой стороне его блока. Одно реле снимает нагрузку с генератора, если давление масла в верхнем коллекторе упадет ниже 0,1—0,11 МПа. При снижении давления масла в верхнем коллекторе ниже 0,05—0,06 МПа второе реле останавливает дизель. Реле температуры масла снимает нагрузку с генератора по достижении температуры масла 86—87 °С. Это реле размещено в одном корпусе с реле температуры воды дизеля и установлено на правой стенке кузова тепловоза. Регулирование давления масла, поступающего на смазку вспомогательных механизмов тепловоза, обеспечивается дросселями, перепускными и редукционными клапанами.

В зависимости от назначения систему можно условно разделить на пять взаимосвязанных контуров: главный контур (контур смазки дизеля); контур смазки вспомогательных механизмов тепловоза; контур фильтра тонкой очистки; контур центробежного фильтра и контур маслопрокачивающего агрегата.

Главный контур. Масло из картера дизеля нагнетается шестеренным насосом 23 в теплообменник 57. Охлажденное масло поступает в фильтр грубой очистки 54, очищается от примесей и негнетается в нижний и верхний масляные коллекторы дизеля. Смазав все трущиеся поверхности дизеля, масло сливается обратно в картер. Для контроля работы главного контура установлены приборы на пультах управления в кабинах машинис­та обеих секций тепловоза и на щите, приборов 8 в дизельном помещении

Давление масла после насоса 23 измеряется по манометру 9 и должно находиться в пределах 0,35—0,6 МПа при частоте вращения 850 об/мин вала дизеля. Давление масла в конце верхнего масляного коллектора дизеля контролируется по электроманометрам 28 и 33, установленным на пультах управления обеих секций тепловоза, и должно быть не менее 0,2 МПа при частоте вращения 850 об/мин и 0,07 МПа при 400 об/мин вала дизеля.

Работа фильтра грубой очистки контролируется манометрами 12 и 14, показывающими давление масла до и после фильтра Разность их пока­заний 0,1 МПа. Повышенный перепад давлений указывает на засоренность фильтра.

Температура масла на выходе из дизеля измеряется по электротермо­метрам 27 и 31, установленным на пультах управления обеих секций тепловоза. Температура масла должна быть 60—80 °С, максимально допус­тимая при высоких температурах наружного воздуха — не более 86 °С. Для измерения температуры масла после теплообменника установлен ка­пиллярный термометр /7, показания которого должны находиться в преде­лах 55—75 °С. Загрязненность фильтров турбокомпрессоров оценивается по показаниям манометров 11 и 13. Давление масла после фильтров не менее 0,25 МПа при частоте вращения 850 об/мин.

На тепловозах ЗТЭ10М на пульте управления каждой крайней сек­ции установлены электроманометры и электротермометры для контроля работы главных контуров всех трех секций, а на пульте средней секции — только собственной масляной системы.

Контур смазки вспомогательных механизмов тепловоза. Часть масла, очищенного в фильтре грубой очистки, через предохранительный клапан 49 поступает к вспомогательным механизмам тепловоза.

К переднему и заднему распределительным редукторам и угловому ре­дуктору гидропривода масло поступает через редукционные клапаны 29 и 51. Вентили 34 и 50 предназначены для отключения подачи масла к редук-

торам при разборке их или демонтаже. Из переднего и заднего распре­делительных редукторов масло откачивается установленными на них отка­чивающими насосами в картер дизеля.

Масло к гидромуфте привода вентилятора холодильной камеры посту­пает через запорный клапан 61. При отказе в работе запорного клапана гидромуфта заполняется маслом через открытый вентиль 60 и дроссель 62 с диаметром отверстия 5 мм, поддерживающий требуемое давление. От гидропривода масло отводится по общей сливной трубе в картер дизеля.

К серводвигателю 2 масло поступает от контура центробежного фильт­ра и отводится в общую сливную трубу. Давление масла в контуре смазки вспомогательных механизмов тепловоза контролируется по манометрам 10, 18 и 30.

Контур фильтра тонкой очистки. Часть неохлажденного масла подводится к фильтру тонкой очистки 5 через дроссель 63 с проходным отверстием диаметром 10 мм, что позволяет поддерживать давление масла в фильтре в пределах 0,1—0,22 МПа при частоте вращения 850 об/мин вала дизеля. Отфильтрованное масло сливается в картер дизеля.

Контур центробежного фильтра. Установленный на заднем распреде­лительном редукторе шестеренный насос 55 нагнетает масло из картера дизеля на центробежный фильтр 21. Очищенное масло сливается в картер дизеля. Перепускной клапан 56 поддерживает давление масла на фильтр в пределах 0,8—1,04 МПа, контролируемое по манометру 16. Избыточное масло сбрасывается клапаном в трубопровод главного контура.

Контур маслопрокачивающего агрегата. Масло забирается из картера дизеля маслопрокачивающим агрегатом 39, проходит фильтрацию в фильтре грубой очистки и нагнетается на смазку дизеля. Невозвратный клапан 43 отключает контур при работающем масляном насосе дизеля.

При прокачке дизеля маслом после продолжительной стоянки или раз­борки системы необходимо открыть краник 7 для выпуска воздуха из систе­мы. После появления масляной струи без пузырьков воздуха краник закры­вают. Пробу масла для анализа отбирают через краник 53, установленный на фильтре грубой очистки.

Заправка масла в картер производится при открытых вентилях 24 или 41 от стационарной установки или через заправочную горловину 37 от заправщика.

Масло из картера сливается через открытые вентили 25 и 40. После слива масла из картера необходимо открыть вентили 4, 25, 40, 47, 52 и 58 для слива масла из узлов и трубопроводов системы. Масло, скапливаю­щееся при работе дизеля в воздухоочистителях, сливается через вентили

34 и 36.

Клапаны. Редукционный клапан. Давление масла, поступающего на смазку редукторов, понижается при помощи редукционного клапана (рис. 50), который также поддерживает давление на постоянном уровне. Клапан регулируют на постоянное давление масла 0,04—0,07 МПа при час­тоте вращения 850 об/мин и не менее 0,03 МПа при 400 об/мин вала дизеля при помощи регулировочного винта 11. Регулировочным винтом через центрирующую шайбу изменяется затяжка пружины 9. Под действием этой пружины поршень 8 перемещается и через уплотнение 7 и опорную шайбу 6 перемещает клапан 3, сжимая или отпуская пружину 2. Таким образом, устанавливается определенная площадь проходного сечения между клапаном и седлом, соответствующего приведенным выше значениям давления. После регулировки клапана регулировочный винт пломбируется пломбой. Для исключения разрегулировки клапана регулировочный винт фиксируется контргайкой 12. При постоянном давлении устанавливается равновесие между усилием затяжки пружин 9 и 2 и усилием от давления масла.

При повышении давления масла в камере А (а следовательно, и в тру­бопроводах к редукторам) опорная шайба 6 поднимается вверх, прогибает уплотнение, сжимая пружину 9. При этом под действием давления масла и пружины 2 клапан 3 поднимается, уменьшая площадь прохода между его конусом и седлом. Давление масла в камере А становится равным первоначальному, т. е. соответственно уменьшается. При понижении давле­ния масла в системе происходит обратное движение деталей и увеличи­вается площадь прохода между клапаном и седлом.

Клапан предохранительный. Редукторы при остановке дизеля и прокачке системы маслопрокачивающим агрегатом могут переполняться маслом, поэтому в контур смазки вспомогательных механизмов тепловоза включен предохранительный клапан (рис. 51).

Клапан регулируется на давление 0,07—0,08 МПа. При .превышении этого давления клапан 10 поднимается, сжимая пружину, и масло поступает к вспомогательным механизмам тепловоза. При снижении давления масла до значения, равного усилию затяжки пружины, клапан садится на седло, прерывая поступление масла к редукторам.

Клапан запорный. При выключенной гидромуфте гидропривода вентиля­тора (все жалюзи закрыты) масло продолжает поступать на питание гидромуфты и при разведенных полностью черпачковых трубках, вызывая вращение вентилятора холодильной камеры с большой остаточной частотой, что приводит к переохлаждению воды и масла дизеля, особенно в холодное время года. Это исключается установкой перед гидромуфтой запорного клапана (рис. 52), автоматически прекращающего поступление масла в гидромуфту при закрытии всех жалюзи. Остаточная частота вращения

вентилятора при этом снижается до 70—100 об/мин. Латунное седло 4 за­прессовано в корпус 2 запорного клапана. Клапан 5 притерт к седлу и при­жат к нему пружиной 3.

Полипропиленовый поршень 6 уплотняет шток клапана со стороны масла. Через штуцер 9 в пневмоцилиндр 10 поступает воздух от электропневматического вентиля верхних жалюзи. При открытии верхних жалюзи воздух перемещает поршень 11 вверх, который через клапан 7 и поршень 6 открывает клапан 5, пропуская масло на питание гидромуфты. При закры­тии жалюзи поступление воздуха в пневмоцилиндр прекращается и клапан под действием пружины 3 садится на седло Поступление масла в гидро­муфту прекращается. При закрытом клапане масло на смазывание под­шипникового узла гидромуфты поступает через отверстие диаметром 1,5 мм, выполненное в клапане.

Масляный насос. Для циркуляции смазки под давлением на дизеле уста­новлен шестеренный масляный насос (рис 53) с подачей 120 м³/ч при 1510 об/мин и давлении 0,5 МПа. Чугунный корпус насоса имеет два патруб­ка с фланцами К одному из них масло подводится из поддизельной рамы, а по другому оно нагнетается в масляную систему. В механически обработан­ную внутреннюю полость корпуса вставлены две косозубые шестерни 11 и 12, изготовленные из стали 38ХС Шпильками через уплотнительные лако­тканевые прокладки к корпусу притянуты две подшипниковые планки 8 и 13, изготовленные из антифрикционного чугуна АСЧ41. Для лучшей приработки планки фосфатируют

В планки вставлены четыре роликоподшипника 19, являющиеся опорами косозубых шестерен. Соосность гнезд подшипников и поверхности корпуса обеспечивается сборкой в специальном приспособлении с последующей фиксацией четырьмя коническими штифтами (по два на каждую планку). Штифты и наружные кольца роликоподшипников удерживаются от выпада­ния с левой стороны планкой, с правой — крышкой 15. Суммарный торцовый зазор между подшипниковой планкой 13 и шестернями 0,151—0,258 мм, а суммарный боковой зазор между зубьями косозубых шестерен, прижатых к одному торцу насоса,— 0,25—0,6 мм

На шлицы левого хвостовика ведущей шестерни 11 насажен зубчатый поводок 18, закрепленный гайкой со штифтом. На правый хвостовик надеты шайба 20 и шариковый подшипник 21, который через шайбу закреплен корончатой гайкой со шплинтом. Подшипник 21, упирающийся наружным кольцом в поршень 16, воспринимает осевую силу, возникающую при работе насоса. При этом поршень от перемещения удерживается давлением масла, поступающего по каналам из нагнетательной полости насоса Н.

От проворота поршень удерживается штифтом. Одним концом он запрес­сован в поршень, а другим вставлен в отверстие крышки 15. Крышка фик­сирована двумя диагонально расположенными коническими штифтами. Ниж­ние подшипники ведомой шестерни имеют одинаковое крепление, состоящее из шайбы 22, притянутой к подшипнику двумя болтами. Болты от провора­чивания удерживаются стопорной шайбой. Масло, поступающее на смазы­вание подшипников и проникшее по зазору поршня 16 из полости крышки, уходит по каналу В картер дизеля.

На корпусе установлен предохранительный клапан. Его корпус 3 располо­жен внутри отсека управления. Клапан 7 двумя пружинами 5 и 6 прижат к притертому с ним седлу. Регулировка нажатия пружин производится нажим­ной гайкой 4, застопоренной после регулировки шплинтом. Клапан регули­руется на давление 0,55 МПа. При превышении давления поршень переме­щается влево, пропуская масло из нагнетательной полости насоса в картер дизеля. Масляный насос установлен на опорной плите насосов на уплотни­тельной прокладке 9.

Масляный насос центробежного фильтра. Насос центробежного фильтра служит для подачи необходимого количества масла в центробежный фильтр. Подача этого насоса выбрана такой, чтобы на режиме минимальной часто­ты вращения коленчатого вала дизеля давление масла на входе в центро­бежный фильтр было не менее 0,8 МПа, что обеспечивает вращение ротора фильтра с требуемой частотой вращения.

Привод этого насоса осуществляется от заднего распределительного редуктора. Масляный насос центробежного фильтра (рис. 54) имеет шестер­ни, вращающиеся в бронзовых подшипниках скольжения. Втулки

подшипников запрессованы соответственно в корпус и крышку. Описание привода масляного насоса и особенности конструкции насосов, устанавливаемых на тепловозах ТЭ10Л, ТЭ10В, ТЭ10М, приведены в главе VIII.

Фильтр грубой очистки масла. Фильтр (рис. 55) служит для очистки масла, поступающего в дизель, от механических примесей. Фильтр состоит из стального сварного корпуса /, разделенного горизонтальной перегородкой на полости неочищенного Б и очищенного В масел. В корпусе установлено десять фильтрующих секций пластинчато-щелевого фильтра. К корпусу 6 фильтрующей секции 3 прикреплен набор фильтрующих пластин рабочих 12 и промежуточных 10, поочередно надетых на центральный стержень 9 так, что «лапки» промежуточных пластин совпадают со спицами рабочих пластин. Между рабочими пластинами образуются щели высотой 0,15 мм, равной толщине промежуточных пластин. В корпус 6 секции ввернуты четыре стойки

§, к которым прикреплен нижний фланец 13. Одна из четырех стоек имеет квадратное сечение и несет на себе ножи 11 (толщиной 0,1 мм) таким образом, что они своими кон­цами входят в щели между рабо­чими пластинами, образуя гребен­ку для очистки фильтрующих эле­ментов.

Масло из полости Б неочищен­ного масла поступает к фильтрую­щим секциям. Проходя через щели между рабочими пластинами, оно очищается от примесей, превышаю­щих размер щели. Очищенное масло через колодцы, образованные вы­резами между спицами рабочих плас­тин и вырезы Г в корпусе секции, поступает в полость очищенного мас­ла В, откуда через выходной фла­нец идет в двигатель.

Щели фильтрующих секций очи­щают проворотом центрального стержня секции рукояткой 2. При этом вместе со стержнем поворачи­вается весь набор фильтрующих пластин (рабочих и промежуточ­ных), а неподвижные ножи 11 очи­щают щели от грязи.

Фильтр тонкой очистки масла. В корпусе 8 фильтра (рис. 56) на семи полых стержнях 15 установлено 28 бумажных секций тонкой очист­ки 7 (по четыре секции на каждом стержне); каждая секция состоит из фенопластиковой трубки, на которую навита фильтровальная бумага с проставкой из картона. Секции за­крепляются на стержнях ганка ми. Внутренняя полость каждого стерж­ня соединяется с нижней полостью В.

Неочищенное масло из полости Г через бумажные фильтрующие элементы и отверстия в стержнях попадает во внутреннюю полость стержня и затем в полость В чистого

масла фильтра, откуда через выходной фланец сбрасывается в картер дизеля. Клапан 9 служит для перепуска масла из полости Г в полость В при увеличении перепада давления выше допустимого 0,2 МПа из-за загрязнения бумажных пакетов.

Центробежный фильтр. Стальной сварной корпус центробежного фильтра (рис. 57) имеет трубу со штуцером 18 для подвода масла высокого давления и резьбовое отверстие, в которое ввертывается ось 13. Ротор состоит из алюминиевого корпуса, крышки ротора 6 и двух стальных труб 10. В корпусе и крышке запрессованы бронзовые втулки 4 и 16, являющиеся подшипника­ми ротора. Ось 13 ротора в нижней части со стороны резьбы имеет канал и окна, через которые неочищенное масло подводится в ротор. Крышка фильтра в верхней части имеет смотровое окно с крышкой 3 для наблюдения за рабо­той ротора.

Шестеренный масляный насос с приводом от заднего распределительного редуктора подает масло под давлением 0,8—1,2 МПа к трубе со штуцером 18, затем через отверстие в оси 13 и окно оно поступает во внутреннюю полость ротора, заполняя его, и далее по трубам 10 подводится к сопловым наконеч­никам 17 и выбрасывается из них двумя противоположно направленными струями в корпус фильтра.

Реактивные силы, появляющиеся благодаря истечению масла с большой скоростью из сопловых отверстий, создают момент, который вращает ротор на оси. Масло очищается в роторе благодаря центробежным силам, разви­вающимся при вращении ротора, заполненного маслом. Загрязнения в масле, имеющие большую плотность, чем масло, отбрасываются к стенкам ротора и откладываются на них в виде густой массы. Очищенное масло отбирается от мест, близких к оси ротора, и вытекает через сопловые отверстия и слив­ную трубу в картер дизеля. Диаметр нижнего подшипника выполнен больше верхнего, благодаря этому появляется усилие, направленное вверх, и при давлении масла 0,5 МПа оно превосходит массу ротора и заставляет его всплыть и прижаться к бронзовой втулке в крышке фильтра. Частота враще­ния ротора 5000—6000 об/мин.

Маслопрокачивающий агрегат. Агрегат (рис. 58) обеспечивает прокачку дизеля маслом перед пуском, что способствует значительному уменьшению износа и предупреждению задира трущихся деталей. Предпусковая про­качка в определенной степени уменьшает затраты мощности, необходимой для прокрутки дизеля при его пуске. Масляный шестеренный насос и электро-

электродвигатель соединены зубчатой муфтой и установлены на общей плите 16. Масляный насос для этого агрегата применяется в том же конструктивном исполнении, что и для центробежного фильтра. Электродвигатель 2 постоян­ного тока, частота вращения 2200 об/мин, тип П41. Масло насосом забирает­ся из картера дизеля, подается в фильтр грубой очистки масла и далее через масляные коллекторы дизеля идет к подшипникам коленчатого вала и к дру­гим узлам трения.

8. Водяная система

Надежная работа дизеля и турбокомпрессора обеспечивается водяной системой тепловоза, которая позволяет выравнивать температуру неравно­мерно нагревающихся деталей, т. е. уменьшать термические напряжения в деталях. Благодаря охлаждению также поддерживается определенная, меняющаяся в узких пределах температура стенок цилиндров дизеля, что способствует поддержанию необходимой консистенции смазочного масла.

Кроме того, водой системы охлаждаются масло и надувочный воздух для поддержания оптимальных условий смазки и теплового режима цилиндропоршневой группы дизеля. Водяная система тепловоза имеет два контура циркуляции. В первом контуре вода охлаждает дизель, во втором — масло и надувочный воздух. Каждый контур представляет собой водяную систему открытого типа, циркуляционную, принудительную, постоянно запол­ненную водой. Обе системы выполнены раздельными трубопроводами с объединенным расширительным баком, имеющим вырез в перегородке для сообщения систем. Расширительный бак сообщен с атмосферой.

Водяная система охлаждения дизеля. Система обеспечивает охлажде­ние дизеля, а также подогрев топлива в топливоподогревателе, обогрев ка­бины машиниста и подогрев воды в бачке санузла в холодное время года. Циркуляция воды в системе (рис. 59) происходит следующим образом: центробежный водяной насос 29 дизеля засасывает охлажденную воду из радиаторных секций 1 холодильной камеры и под давлением нагнетает ее в полости охлаждения дизеля и турбокомпрессоров. Далее горячая вода поступает на охлаждение в радиаторные секции. Образование паровых и воздушных пробок в системе исключено путем отвода паровоздушной смеси из самых высоких точек системы в расширительный бак через открытый вентиль 8. Пополнение потерь воды из-за парообразования и утечек, а также допустимое разрежение на всасывании водяного насоса обеспечиваются подводом воды от расширительного бака в систему через открытый вентиль 3.

В холодное время года горячая вода через открытый вентиль 26 посту­пает в секцию отопительно-вентиляционного агрегата 22 для обогрева каби­ны машиниста, через открытый вентиль 9 — на подогрев топлива в топливо­подогревателе 19, а по трубе с вентилем 4 — на подогрев воды в бачке санузла 6. Из отопительно-вентиляционного агрегата и топливоподогревателя вода отводится во всасывающий трубопровод через вентиль 10. Вентили 4, 9, 10 и 26 в летнее время закрывают. На средней секции' тепловоза ЗТЭ10М бачок санузла с его трубопроводами не устанавливается. Утечки воды через сальники водяных насосов собираются в бачок 32 и отводятся наружу тепловоза (в холодное время года периодически) по трубе с венти­лем 33. Для предотвращения замерзания воды в бачке он вварен на трубе главного контура масляной системы.

Температура воды на выходе из дизеля контролируется электроманомет­рами 16 и 17, установленными на пультах управления обеих секций тепло­воза, и должна быть в пределах 65—80 °С, максимально допустимая при высоких температурах наружного воздуха — не более 96 °С. На тепловозах

ЗТЭ10М на пульте управления каждой крайней секции устанавливаются электротермометры для контроля работы систем охлаждения дизелей всех трех секций, а на пульте средней секции — только собственной системы.

Водяная система охлаждения надувочного воздуха и масла дизеля. Циркуляция воды в системе обеспечивается установленным на переднем торце дизеля центробежным водяным насосом 7 (рис. 60). Насос засасывает охлажденную воду из радиаторных секций 17 и нагнетает ее в два воздухо­охладителя 5, установленные на дизеле. Охладив надувочный воздух, вода поступает на охлаждение масла в теплообменник 2. Далее горячая вода идет в радиаторные секции. Система подпитывается от расширительного бака 1 по трубопроводу с вентилем 16. Из самых высоких точек системы паровоз­душная смесь отводится в расширительный бак. Температура воды на входе в воздухоохладители контролируется по установленному на щите приборов дизельного помещения капиллярному термометру, расположенному в карма­не 12, и должна быть 45—65 °С.

Водяная система тепловоза должна заправляться пресной, кипяченой водой с добавлением антикоррозионной присадки. Заправка производится под давлением через горловины с левой или с правой стороны тепловоза. Водяную систему можно дозаправить ручным насосом 7 (см. рис. 59), открыв вентиль 34.

В холодное время года заправку водяной системы производят горячей водой непосредственно перед пуском дизеля. Это обеспечивает облегчение пуска и предохраняет систему от размораживания. Бачок санузла заправ­ляют водой и опорожняют по трубопроводу с вентилем 2.

Сливают воду из водяной системы через заправочные головки с правой и левой стороны тепловоза при открытых вентилях. Из полостей охлажде­ния выпускных коллекторов дизеля вода сливается через краны 20 и 27, из топливоподогревателя — через вентиль 28, из отопительно-вентиляционного агрегата — через вентили 23 и 24, из теплообменника и трубопроводов — через вентили 14, 5 и пробку 18 (см. рис. 60).

Для полного слива воды необходимо отвернуть сливные пробки на обоих водяных насосах дизеля и турбокомпрессорах, после чего продуть систему сжатым воздухом через бонки на трубопроводах. В холодное время года воду сливают теплой, но с температурой не выше 40—45 °С во избежание неравномерного охлаждения дизеля. При температуре наружного воздуха ниже 0 °С слив воды необходимо производить быстро с последующей продув­кой всей системы сжатым воздухом.

Бак расширительный. Бак обеспечивает пополнение потерь воды из водяной системы тепловоза из-за утечек и парообразования, отвод паровоз­душной смеси из системы в атмосферу, возможность увеличения объема воды при нагревании, а также поддержание разрежения на всасывании водяных насосов дизеля в допустимых пределах.

Бак общей вместимостью 336 л герметично сварен из П-образного ниж­него, торцовых и верхнего стальных листов толщиной 4 мм. Перегородкой он разделен на две части: для системы охлаждения дизеля вместимостью 230 л и для системы охлаждения надувочного воздуха и масла 106 л. В ниж­ней части перегородка имеет треугольный вырез для выравнивания уровней воды в обеих частях бака при работе дизеля и для сообщения их при заправке водяной системы. Верхняя часть перегородки имеет шесть отверстий для отвода паровоздушной смеси из системы охлаждения надувочного воздуха и масла.

Перегородки приваривают для жесткости и имеют вырезы для перетока воды. На отбуртовки внутренних перегородок ложится верхний лист бака и приваривается к ним пробковым швом. К баку по всему периметру

приварена рамка с отверстиями в горизонтальной полке для крепления бака к люку холодильной камеры тепловоза через резиновое уплотнение.

От воздействия наружного воздуха бак защищен уложенными на верхнем листе термоизоляционными пакетами из мипоры, закрытыми приваренным к рамке листом. Через штуцера и подпиточные трубы вода из расширительного бака поступает во всасывающие трубопроводы водяных насосов дизеля. Паровоздушная смесь отводится в верхнюю часть бака из системы охлажде­ния дизеля через штуцер и трубу. По трубопроводам отвода паровоздушной смеси в бак поступает также вода, но расход ее при малой площади проходно­го сечения трубопроводов незначительный, поэтому теплообмена между обеими системами через общий бак практически нет.

Из бака паровоздушная смесь отводится в атмосферу по отверстиям вва­ренной между верхним и нижним листами атмосферной трубы. К штуцеру атмосферной трубы подсоединена вестовая труба для отвода избытка воды при заправке системы. Уровень воды в баке определяется по водомерному стеклу, для чего необходимо открыть вентиль. Уровень воды в расширитель­ном баке должен быть не ниже риски «нижний уровень», нанесенной краской на лицевой стороне бака. В верхние листы вварена заправочная горловина, закрытая колпаком с резиновой прокладкой. Внутренние поверхности бака для защиты от коррозии бакелитированы.

На тепловозах последнего выпуска установлен водяной бак вместимостью 450 л. В баке не предусмотрена заправочная горловина, дозаправка водой производится ручным водяным насосом.

Ручной водяной насос. При эксплуатации тепловозов возникает необхо­димость дозаправки водяной системы водой в местах, где отсутствуют ста­ционарные установки для заправки. На тепловозе установлен ручной водяной насос двустороннего действия. В верхней части корпуса насоса (рис. 61) расположена клапанная коробка, в которой имеются четыре отверстия для установки двух нагнетательных 6, 7 и двух всасывающих клапанов

Рис 61 Ручной водяной насос /—крышка, 2—рукоятка, 3—вал насоса, 4—крышка верхняя, 5—седло, 6, 7—клапаны, 8—корпус, 9—крышка, 10—поршень, 11—прилив для крепления, 12—кольца поршневые, 13—тяга, 14—палец, 15—рычаг, 16—пробка сливная, 17—втулка

(на рисунке всасывающие клапаны не показаны). Сверху клапанная коробка закрыта крышкой 4, а цилиндр насоса закрыт боковыми крышками 1 и 9. Рабочее пространство Цилиндра между крыцжами разделяется поршнем 10 на две полости А и Б. Каждая полость каналами связана с одним нагнетатель­ным и одним всасывающим клапанами. Каналы выполнены таким образом, что при создании разрежения в полости связанный с ней нагнетательный клапан закрывается, а всасывающий открывается и, наоборот, при давлении в полости открывается связанный с ней нагнетательный клапан, а всасы­вающий закрывается.

Насос приводится в действие качанием рукоятки 2, закрепленной на чугун­ной втулке /7, которая установлена на конце вала 3. В результате качаний движение передается поршню 10 через вал 3, рычаг 15 и тягу 13. При движе­нии поршня в сторону крышки 9 в полости А создается разрежение и связан­ный с ней нагнетательный клапан 6 закрывается, а всасывающий откры­вается. Создавшееся разрежение обеспечивает всасывание жидкости в по­лость А, Одновременно в полости Б создается давление и связанный с ней всасывающий клапан закрывается, а нагнетательный клапан 7 откры­вается. Через клапан 7 жидкость из полости Б выталкивается в полость В и далее через отверстие Е в трубопровод, соединяющий насос с водяным баком. При движении поршня в сторону крышки жидкость засасывается в полость Z5, а из полости А через клапан 6 выталкивается в полость В и далее, как описа­но выше.

Дата добавления: 2015-07-26; просмотров: 405; Нарушение авторских прав

Мы поможем в написании ваших работ!