Компрессор и регулятор давления

Назначение и устройство комп­рессора. Установленный на тепловозе компрессор типа К2-Лок-1 представ­ляет собой поршневую трехцилиндро­вую машину с W-образным располо­жением цилиндров (с углом развала 60°), двумя ступенями сжатия и воз­душным охлаждением. Технические данные компрессора приведены в § 2.

Компрессор вместе с промежуточ­ным холодильником установлен в пе­реднем кузове тепловоза и получает привод от коленчатого вала дизеля че­рез гидромеханический редуктор. Ос­новными частями компрессора явля­ются корпус с поддоном, цилиндры низкого и высокого сжатия, клапан­ные коробки с клапанами, кривошипно-шатунный механизм и масляный насос.

Корпус 2 компрессора (рис. 91) отлит из чугуна. Он служит основа­нием для монтажа коленчатого вала и трех цилиндров, которые прикреп­лены к горизонтальной и двум на­клонным обработанным поверхностям корпуса. Внутри корпус имеет ребра жесткости, а по торцам — расточен­ные отверстия под крышки подшип­ников.

К нижнему обработанному фланцу корпуса через пронитовую проклад­ку прикреплен восемнадцатью болта­ми М6 поддон 1, являющийся карте­ром компрессора. Поддон, имеющий корытообразную форму, изготовлен штамповкой из листовой стали. Снизу к поддону приварен отстойник 37 в виде трубы диаметром 70 мм с толщи­ной стенок 3 мм. В передний торец отстойника вставлено и вварено коль­цо с резьбовым отверстием для креп­ления масляного фильтра. К заднему торцу отстойника приварен цилинд­рический фланец, к которому через паронитовую прокладку прикреплена четырьмя болтами М10 крышка.

При сборке компрессора в процес­се ремонта в поддон заливают 4,5 л компрессорного масла К-19, которое из поддона поступает к масляному фильтру через два выреза (окна) в от­стойнике. В сливное отверстие отстой­ника ввернута пробка 39 (или штуцер крепления сливной трубы с пробко­вым краном на конце). В поддон вва­рена наклонная трубка, в которую вставлен щуп 55, служащий для изме­рения уровня масла в картере комп­рессора.

 

Масляный фильтр 38 представляет собой каркас с металлической сеткой, припаянный к штуцеру, ввернутому в кольцо на переднем торце отстойника. К резьбовому хвостовику штуцера при­креплена накидной гайкой трубка 54, по которой масло, прошедшее фильтр, по­ступает к масляному насосу.

С левой стороны в резьбовое от­верстие корпуса 2 ввернут сапун 11, состоящий из корпуса, крышки и стер­жня. Корпус щ сапуна отлит из чугуна и в нижней части имеет шестигранник под ключ 46 мм. Внутренняя полость корпуса разделена горизонтальной перегородкой на две части. В чугун­ную крышку ц ввернут стальной стер­жень ч, изготовленный за одно целое с тремя цилиндрическими дисками. Крышка навернута на корпус сапуна. Через отверстия ш в стержне и четыре прорези в крышке внутренняя полость картера компрессора постоянно сооб­щена с атмосферой. Для крепления компрессора на главной раме тепло­воза заодно с корпусом 2 отлиты две лапы ф.

К привалочным поверхностям кор­пуса 2 прикреплены два цилиндра низкого сжатия 40 (внутренний диа­метр 155 мм) и цилиндр высокого сжа­тия 14 (внутренний диаметр 125 мм). Цилиндры вставлены в расточенные отверстия корпуса до упора в корпус квадратным фланцем, отлитым за од­но целое с цилиндром, и закреплены четырьмя шпильками М16. Между фланцем и корпусом ставят паронито­вую прокладку.

Внутри цилиндров установлены поршни, которые вместе с поршневы­ми пальцами, шатунами и коленчатым валом образуют шатунно-кривошипный механизм компрессора, преобра­зующий вращательное движение вала в возвратно-поступательное движе­ние поршней, необходимое для полу­чения сжатого воздуха.

Коленчатый вал 6, изготовленный из марганцево-хромовой стали, имеет две коренные и одну шатунную шей­ки. Последняя является общей для трех шатунов 7, вследствие чего оси цилиндров смещены относительно друг друга по оси коленчатого вала на ширину подшипника шатуна (40 мм). Шатунная шейка соединена с корен­ными шейками двумя щеками. Для уравновешивания центробежной силы вращающихся частей компрессора к щекам прикреплены двумя шпилька­ми 9 (M14) стальные противовесы 8. Навернутые на шпильки корончатые гайки закреплены шплинтами.

Коленчатый вал вращается в двух роликовых подшипниках 4 и 27, на­прессованных на коренные шейки. Подшипники установлены в расточ­ках двух крышек, отлитых из чугуна. Передняя крышка 25 прикреплена к переднему торцу корпуса компрессора шестью шпильками Ml2 и двумя бол­тами Ml2. Две верхние шпильки ис­пользуются также для крепления кронштейна, на котором установлен регулятор давления 23, а два болта — для крепления корпуса 29 привода масляного насоса.

Задняя крышка 3 прикреплена к корпусу 2 восемью болтами Ml2. Че­рез отверстие в крышке проходит вы­ступающий конец коленчатого вала, поэтому в крышке расточено гнездо для постановки сальника Гуферо 5. На конической части вала профрезерована шпоночная канавка (с помощью шпонки и гайки на валу закреплен стальной маховик). Крышки 3 и 25 имеют по два диаметрально располо­женных отверстия с резьбой М10 под болты, с помощью которых крышки выпрессовывают из корпуса.

Для подвода масла к шатунным подшипникам на наружной поверхно­сти передней коренной шейки проточе­на кольцевая канавка д шириной 10 мм, соединенная двумя радиальными от­верстиями ж диаметром 8 мм с осевым отверстием з диаметром 12 мм, кото­рое заглушено с торца пробкой е (М24). Осевое отверстие з в коренной шейке соединено с осевым отверстием а в шатунной шейке вертикальным от­верстием в диаметром 8 мм, просвер­ленным в передней щеке. Отверстие в заглушено шурупом г (М10), а отвер­стие а — пробкой (М24), ввернутой в заднюю щеку. Наружная поверхность шатунной шейки соединена с отвер­стием а тремя радиальными отверсти­ями б диаметром 5 мм.

Шатуны 7, изготовленные горячей штамповкой из качественной стали, одинаковы по конструкции. Верхняя и нижняя головки шатуна соединены стержнем двутаврового сечения, в ко­тором просверлен канал л диаметром 7 мм для прохода масла от нижней головки к верхней. В верхнюю головку шатуна запрессована бронзовая втул­ка 59, являющаяся подшипником для поршневого пальца. На наружной по­верхности втулки проточена кольце­вая канавка шириной 4 мм, соединен­ная с внутренней поверхностью втул­ки двумя радиальными отверстиями диаметром 4 мм.

Нижняя головка шатуна вместе с крышкой 62 образует разъемный кор­пус шатунного подшипника, в кото­ром установлены с натягом два сталь­ных вкладыша, имеющих антифрик­ционный слой на внутренней поверх­ности. Крышка прикреплена к шатуну двумя шатунными болтами с коронча­тыми гайками. На наружной поверх­ности вкладышей сделаны лыски о для прохода шатунных болтов, фиксирую­щих положение вкладышей. На внут­ренней поверхности верхнего вклады­ша 60 проточена кольцевая канавка м шириной 5 мм, в середине которой сде­лано радиальное отверстие н диамет­ром 5 мм. Нижний вкладыш 61 имеет радиальное отверстие п под штифт р, запрессованный в крышку 62 и обес­печивающий дополнительную фикса­цию вкладышей.

Верхняя головка каждого шатуна служит для шарнирного соединения с поршнем. Поршни 13 и 41 отлиты из алюминиевого сплава и одинаковы по конструкции, отличаясь лишь размера­ми. Ход каждого поршня равен 120 мм. Днища поршней выполнены плоски­ми. Для уменьшения трения поршней в цилиндрах на их наружной поверх­ности сделаны выемки к.

В средней части поршня 13 (41) имеются приливы, в которых расточе­ны отверстия под поршневой палец. Осевое перемещение пальца ограни­чено стопорными кольцами, для по­становки которых в приливах прото­чены кольцевые канавки и. Поршне­вой палец 12 плавающего типа пред­ставляет собой стальную втулку с толщиной стенок 6,5 мм.

На наружной поверхности поршня проточены пять кольцевых канавок (ручьев), в которые ставят три комп­рессионных (уплотнительных) 51 и два маслосъемных 52 кольца, причем вер­хнее маслосъемное кольцо устанавли­вают в канавку над поршневым паль­цем, а нижнее — в канавку под ним. В канавке под верхнее маслосъемное кольцо просверлены 16 радиальных отверстий диаметром 2,5 мм, а в ка­навке под нижнее маслосъемное коль­цо — 16 наклонных отверстий диа­метром 3 мм (для слива масла, снима­емого кольцами со стенок цилиндра).

Клапанные коробки 15 и 42 пред­назначены для размещения всасываю­щих и нагнетательных клапанов. Они отлиты из чугуна и для лучшей тепло­отдачи имеют кольцевые ребра. Каж­дая коробка через паронитовую про­кладку прикреплена восемью шпиль­ками М12 к верхнему фланцу соответ­ствующего цилиндра. Внутренняя полость клапанной коробки разделена перегородкой на две камеры.

В нижние расточки клапанных ко­робок (посадочные места) ставят два клапана: всасывающий 50 и нагне­тательный 16, одинаковые по конст­рукции. Каждый клапан имеет сталь­ное основание (седло), в котором сде­ланы 18 прорезей. В основание встав­лен и закреплен штифтом винт (шпилька) 22 (М10), на который наде­ты пять стальных пластин с прорезя­ми, причем для увеличения упругости усики, образованные прорезями, на двух пластинах отогнуты. В собран­ном виде пластины закреплены навер­нутой на винт (шпильку) гайкой. Вса­сывающий клапан устанавливают в посадочное место клапанной коробки основанием вверх, а нагнетательный — основанием вниз. Между посадочным местом и клапаном ставят уплотни­тельные алюминиевые кольца.

В расточки клапанных коробок по­ставлены отлитые из чугуна стаканы 17 и 43, прижимающие клапаны к по­садочным местам. Сверху к клапан­ным коробкам прикреплены четырьмя шпильками каждая две крышки. Крышка 44 всасывающего клапана цилиндра низкого сжатия своим ци­линдрическим выступом входит в вер­хнюю расточку клапанной коробки. Сверху в выступ крышки ввернут штуцер 64 для крепления трубки 65 подвода воздуха от регулятора давле­ния. Снизу в расточку крышки встав­лен стальной пустотелый поршенек 47, который опирается на выступ вил­ки 48, удерживаемой в верхнем поло­жении пружиной 49. Вилка 48 надета на направляющую часть винта 22, ко­торый для всасывающего клапана вы­полнен удлиненным. Сверху в крыш­ку ввернуты два упорных винта 45, прижимающие стакан к клапану. На упорные винты 45 навернуты колпач­ки 46.

Крышка 69 всасывающего клапана цилиндра высокого сжатия немного изменена по конструкции. В цент­ральное отверстие крышки сверху ввернут штуцер 66 для крепления воздухоподводящих трубок, а снизу вставлен стержень, изготовленный за одно целое с вилкой 53. В нижней ча­сти крышки 69 имеется цилиндриче­ский выступ для направления переме­щения вилки. Между клапаном и вил­кой поставлена возвратная пружина. Вилки с пружинами и поршеньком 47 образуют разгрузочное устройство для удержания всасывающих клапа­нов в открытом положении, что обес­печивает возможность холостой рабо­ты компрессора.

Крышки 18 нагнетательных кла­панов по конструкции одинаковы для цилиндров низкого и высокого сжатия, отличаясь только размерами. В цент­ральное резьбовое отверстие крышки ввернут упорный винт 20, который че­рез диск 21 давит на стакан 17, прижи­мающий нагнетательный клапан 16 к посадочному месту. Стаканы имеют по четыре цилиндрических отверстия х, через которые полость над клапа­ном сообщена с соответствующим трубопроводом.

Клапанные коробки 42 цилиндров низкого сжатия имеют по два обрабо­танных фланца, в которые ввернуты четыре шпильки M12. К передним фланцам прикреплены трубопроводы, идущие к промежуточному холодиль­нику, а к задним — воздушные филь­тры 10. Клапанная коробка 15 цилин­дра высокого сжатия имеет два обра­ботанных фланца. К левому фланцу прикреплена труба от промежуточно­го холодильника, а к правому — на­гнетательная труба, идущая к глав­ным резервуарам.

В компрессоре применена комби­нированная система смазки. Стенки цилиндров, поршневые кольца и роли­ковые подшипники коленчатого вала смазываются маслом, разбрызгивае­мым вращающимися частями комп­рессора. Смазывание поршневых пальцев, шатунных подшипников и передней коренной шейки коленчато­го вала осуществляется маслом, на­гнетаемым масляным насосом шесте­ренного типа, смонтированным на пе­реднем торце компрессора и получаю­щим привод от коленчатого вала 6.

Корпус 29 привода масляного на­соса отлит из чугуна и прикреплен болтами и шпильками к передней крышке 25 (два болта М12 ввернуты в торец корпуса насоса, а семь шпилек М10 — в прилив передней крышки). Между крышкой 25 и корпусом 29 ста­вят паронитовую прокладку. К ниж­ней части корпуса 29 через прокладку из маслостойкой бумаги прикреплен шестью болтами М8 чугунный корпус 35 масляного насоса, в котором уста­новлены две стальные цилиндриче­ские прямозубые рабочие шестерни 34 и 36 (z=15). Цапфы шестерен входят в расточки и отверстия корпусов 29 и 35. В верхней части корпуса 29 расто­чено отверстие под втулку 32, являющуюся дополнительной опорой колен­чатого вала, и сделана кольцевая вы­точка с. Втулка имеет радиальное от­верстие т для прохода масла.

На передней шейке коленчатого вала 6 укреплена на шпонке шестерня 31 (z =35) привода масляного насоса, входящая в зацепление с ведомой ше­стерней 33 (z=44), которая также по­средством шпонки укреплена на удли­ненной цапфе ведущей шестерни 34 масляного насоса. Обе шестерни при­вода стальные, цилиндрические, пря­мозубые.

Во время работы компрессора мас­ло из поддона 1 через масляный фильтр 38 и трубку 54 поступает к масляному насосу, который по трубке 58 и сверлению в корпусе 29 нагнетает его в кольцевую выточку с. Через ра­диальное отверстие т во втулке 32 масло поступает к передней коренной шейке коленчатого вала и далее по канавке д и отверстиям ж, з, в, а и б — к шатунным подшипникам и поршне­вым пальцам. Нормальное давление масла в системе 0,3—0,4 МПа (3—4 кгс/см²) поддерживается предохрани­тельным устройством, состоящим из шарикового клапана, пружины, регу­лировочной пробки, контргайки и за­щитного колпачка.

Регулировочная пробка 28, ввер­нутая в корпус 29 привода масляного насоса, служит упором для пружины 57, прижимающей шариковый клапан 30 к своему седлу. Отверстие под ша­риковым клапаном совпадает с коль­цевой выточкой с в корпусе 29, т. е. при работающем компрессоре оно по­стоянно заполнено маслом. При уве­личении давления масла сверх допу­стимого шариковый клапан, преодо­левая усилие пружины, отжимается от своего седла и через отверстие у пере­пускает излишек масла в картер ком­прессора. После регулировки затяжки пружины 57 положение пробки 28 фиксируют контргайкой 63. На высту­пающий конец пробки наворачивают защитный колпачок 26. Давление мас­ла в системе показывает манометр, для постановки которого в корпус 29 ввернута трубка 56.

Работа компрессора (рис. 92). При движении одного из поршней первой ступени вниз за счет создаваемого внутри цилиндра разрежения пласти­ны всасывающего клапана 8 отжима­ются вниз, и воздух через фильтр 9 засасывается внутрь цилиндра. На­полнение цилиндра воздухом, т. е. процесс всасывания, продолжается до тех пор, пока поршень не дойдет до крайнего нижнего положения. При движении поршня вверх находящийся в цилиндре воздух сжимается, т. е. давление его возрастает, вследствие чего пластины всасывающего клапана 8 прижимаются к своему седлу (кла­пан закрывается). Когда давление в цилиндре становится больше давле­ния воздуха в промежуточном холо­дильнике 2, пластины нагнетательно­го клапана 7 отжимаются вверх (кла­пан открывается) и при дальнейшем движении поршня вверх воздух через трубопровод 1 нагнетается в холо­дильник 2. Процесс нагнетания сжато­го воздуха будет продолжаться до мо­мента, когда поршень переместится в крайнее верхнее положение, после че­го вновь последует процесс всасыва­ния воздуха.

Таким образом, полный рабочий цикл в цилиндрах первой ступени компрессора протекает за два хода поршня или за один оборот коленча­того вала. Цилиндры первой ступени нагнетают воздух в холодильник 2 не одновременно: если в одном цилиндре происходит нагнетание, то в другом в этот момент идет всасывание. Отме­тим, что давление воздуха, нагнетае­мого цилиндрами первой ступени, за­висит в основном от давления в проме­жуточном холодильнике.

При движении поршня второй сту­пени вниз, когда давление в цилиндре становится несколько ниже давления в холодильнике, -открывается всасы­вающий клапан 4 и воздух заполняет цилиндр. Давление воздуха в цилинд­ре в конце процесса наполнения будет несколько ниже давления в холодиль­нике. При движении поршня вверх возросшее давление воздуха в цилин­дре прижмет пластины всасывающего клапана 4 к седлу, т. е. клапан закро­ется. Когда давление воздуха в цилин­дре превысит давление в нагнетатель­ном трубопроводе 6 цилиндра второй ступени, пластины нагнетательного клапана 5 отожмутся вверх и при дальнейшем движении поршня воздух через открытый клапан 5 и обратный клапан 10 будет нагнетаться в глав­ные резервуары. Давление воздуха, нагнетаемого цилиндром второй сту­пени, в основном зависит от давления в главных резервуарах. Следователь­но, давление нагнетаемого компрессо­ром воздуха будет увеличиваться по мере увеличения давления в главных резервуарах.

Регулятор давления (рис. 93). Регу­лятор управляет работой компрессо­ра, не допуская его перегрузки. В рас­точке стального цилиндрического корпуса 1 размещен бронзовый кла­пан 2, выполненный в виде стакана с двумя коническими поясками. Ниж­ним пояском клапан притерт к поса­дочному седлу в корпусе 1, а верхним — к посадочному седлу на нижнем торце лабиринтной втулки 12, которая вставлена в корпус сверху. На наруж­ной поверхности втулки проточены три лабиринтные канавки, а в нижней ее части профрезерован паз под хво­стовик стопорного винта 5, ввернутого в корпус 1 и не допускающего прово­рот втулки 12.

Клапан 2 прижат к седлу в корпусе игольчатым стержнем 3, конический конец которого упирается в выемку в днище клапана. Стержень 3 нагружен пружиной 4, верхний конец которой упирается в выточку регулировочной втулки 11, ввернутой в лабиринтную втулку 12. Верхний торец втулки 11 выполнен в виде квадратного хвосто­вика 10 под ключ 12 мм. Через сквоз­ное отверстие втулки 11 проходит стержень 3, на верхнем конце которо­го укреплена головка 9.

 

Перемещение лабиринтной втул­ки 12 вверх под действием пружины 4 ограничено накидной гайкой 7, навер­нутой на корпус 1. Снизу в резьбовое отверстие корпуса ввернут штуцер для крепления трубки подвода сжатого воздуха от главных резервуаров. В приливе корпуса сделано отверстие с резьбой М12 под штуцер 14, служащий для крепления двух трубок, из кото­рых одна соединена с разгрузочными устройствами компрессора, а другая — с золотниковой коробкой гидромеха­нического редуктора.

Когда давление воздуха в глав­ных резервуарах меньше 0,85 МПа (8,5 кгс/см²), клапан 2 под действием стержня 3 и пружины 4 прижат к поса­дочному месту в корпусе 1. При таком положении клапана разгрузочные ус­тройства сообщены с атмосферой че­рез трубку 13, штуцер 14, отверстие б, радиальный зазор между корпусом 1 и клапаном 2, зазор между верхним ко­ническим пояском клапана 2 и седлом лабиринтной втулки 12, внутреннюю полость втулки 12 и зазор между стер­жнем 3 и отверстием в регулировоч­ной втулке 11. Через трубку 15 соеди­нена с атмосферой и полость над зо­лотником 4 гидромуфты 11 (см. рис. 83), т. е. гидромуфта привода компрессора заполнена маслом, обеспечивая его работу в нагрузочном режиме.

Как только давление в главных ре­зервуарах, а значит, и под клапаном 2 (см. рис. °3) достигает 0,85 МПа (8,5 кгс/см²) (на такое давление отре­гулирована пружина 4), клапан отжи­мается от своего седла. За счет увели­чения поверхности клапана, на кото­рую давит воздух, происходит быстрое прижатие клапана к своему верхнему седлу, т. е. включение регулятора дав­ления, разобщающего разгрузочные устройства компрессора, а также по­лость над золотником гидромуфты 11 с атмосферой. Одновременно воздух из главных резервуаров, проходя через ра­диальный зазор между корпусом 1 и клапаном 2 и далее по трубке 13, посту­пает к штуцеру 66 (см. рис. 91), вверну­тому в крышку 69 цилиндра высокого сжатия, откуда по трубкам 65 и 67 — к крышкам 44, расположенным над всасывающими клапанами цилиндров низкого сжатия.

Под давлением сжатого воздуха поршеньки 47 перемещаются вниз и, преодолевая усилие пружин 49, опу­скают вилки 48, которые своими вы­ступами отжимают пластины всасы­вающих клапанов 50 от своих седел. Воздух, поступивший в крышку 69, не­посредственно воздействует на ци­линдрический стержень, изготовлен­ный за одно целое с вилкой 53. В ре­зультате при движении поршня в каж­дом из трех цилиндров будет происходить всасывание и выталкива­ние воздуха через постоянно откры­тые всасывающие клапаны, т. е. ком­прессор перейдет на работу в режиме холостого хода.

По трубке 15 (см. рис. 93) сжатый воздух поступает к золотниковой ко­робке гидромеханического редуктора (см. с. 154), вследствие чего происходит опорожнение гидромуфты привода компрессора, коленчатый вал которо­го останавливается. Новое включение компрессора произойдет при сниже­нии давления в главных резервуарах до 0,75 МПа (7,5 кгс/см²), при котором клапан 2 под действием пружины 4 сядет на свое седло в корпусе 1, разоб­щив разгрузочные устройства и по­лость над золотником включения гид­ромуфты 11 с главными резервуарами и сообщив их с атмосферой.

Регулировку регулятора давления производят следующим образом. Если компрессор отключается при давле­нии в главных резервуарах более 0,85 МПа (8,5 кгс/см²), то за квадрат­ный хвостовик 10 поворачивают ре­гулировочную втулку 11 против часовой стрелки, предварительно ослабив контргайку 8. Если же комп­рессор отключается при давлении в главных резервуарах менее 0,85 МПа (8,5 кгс/см²), то втулку 11 поворачива­ют по часовой стрелке, увеличивая за­тяжку пружины 4 до тех пор, пока регулятор не станет отключать комп­рессор при давлении в главных резер­вуарах 0,85 МПа (8,5 кгс/см²).

Пружина 4 через регулировочную втулку 11 отжимает лабиринтную втулку 12 вверх до упора в накидную гайку 7. При повороте гайки 7 по ча­совой стрелке втулка 12 перемещает­ся вниз, а при повороте против часо­вой стрелки — вверх. С помощью на­кидной гайки регулируют перепад давления (т. е. момент включения ком­прессора). Такая регулировка услож­няется тем, что в лабиринтную втулку 12 ввернута регулировочная втулка 11. Поэтому при изменении положе­ния втулки 12 (в осевом направлении) изменяется уже отрегулированная за­тяжка пружины 4. Перепад давления зависит от положения втулки 12, огра­ничивающей подъем клапана 2. Чем больше подъем клапана, тем меньше перепад, и, наоборот, чем меньше подъем клапана, тем больше перепад.

Если компрессор включается при давлении менее 0,75 МПа (7,5 кгс/см²), то, отвернув винт 5, поворачивают на­кидную гайку 7 против часовой стрелки, а регулировочную втулку 11—точно на такой же угол по часовой стрелке до момента, когда компрессор будет включаться при давлении 0,75 МПа (7,5 кгс/см²). Если же компрессор вклю­чается при давлении более 0,75 МПа (7,5 кгс/см²), то накидную гайку 7 пово­рачивают по часовой стрелке, а регули­ровочную втулку 11 — против часовой стрелки. После регулировки положение втулки 12 фиксируют контргайкой 8, а положение накидной гайки 7 — план­кой 6, для крепления которой использу­ется стопорный винт 5.

60. Вспомогательное тормозное оборудование

 

Предохранительный   клапан (рис. 94). Корпус клапана состоит из двух частей: верхней и нижней. В рас­точку нижней цилиндрической части 3, изготовленной из латуни, вставлен латунный клапан 1, имеющий форму стакана. Клапан нагружен пружиной 11, размещенной между двумя тарел­ками (центрирующими шайбами), из­готовленными из стали. Нижняя та­релка 2 центрируется за счет конического выступа в днище клапана, а на коническую выемку верхней тарелки 4 опирается регулировочный болт 6, ввернутый в верхнюю часть 5 корпуса, отлитую из чугуна.

После регулировки затяжки пру­жины 11 положение болта 6 фиксиру­ют контргайкой 7, используемой так­же для крепления стопорной пласти­ны 8, другой конец которой закреплен ввернутым в верхнюю часть 5 корпуса винтом 9 и контргайкой 10. После фиксации положения болта 6 клапан пломбируют, для чего в головке болта, а также на верхней и нижней частях корпуса предусмотрены отверстия под проволоку.

При работающем компрессоре сжатый воздух давит снизу на клапан 1. Если давление воздуха превысит усилие пружины, то клапан поднимет­ся, и воздух через 12 радиальных от­верстий а диаметром 3 мм, располо­женных в нижней части 3 корпуса, бу­дет выходить в атмосферу. После от­рыва клапана от своего седла действующая на него сила возрастает из-за увеличения поверхности клапа­на, на которую давит воздух.

Предохранительные клапаны на 0,35—0,40 МПа (3,5—4,0 кгс/см²) и 0,95—0,98; 0,92—0,95 МПа (9,5—9,8; 9,2—9,5 кгс/см²) одинаковы по конст­рукции, отличаются лишь размерами пружин. У клапана низкого сжатия пружина навита из проволоки диамет­ром 3 мм, а у клапана высокого сжатия — из проволоки диаметром 3,5 мм (высо­та пружин в свободном состоянии со­ответственно равна 51 и 63 мм). На стопорной пластине 8 выбиты цифры, указывающие, на какое давление от­регулирован клапан.

 

Переключательный клапан (рис. 95). В чугунный корпус 7 запрес­сована бронзовая направляющая втулка 6, внутри которой размещен бронзовый поршень 4. На наружной поверхности поршня проточена ка­навка под резиновое уплотнительное кольцо 6. Перемещение поршня в осе­вом направлении ограничено двумя упорными бронзовыми втулками. Втулка 8 запрессована в расточку кор­пуса 7, а втулка 3 — в расточку чугун­ного штуцера 2, ввернутого в корпус 7. К штуцеру 2 посредством накидной гайки 1 присоединен трубопровод от крана № 254, установленного на глав­ном посту управления. С противопо­ложной стороны к переключательно­му клапану присоединен трубопровод от такого же крана, установленного на вспомогательном посту управления. В нижнее резьбовое отверстие корпуса ввернут штуцер (на рис. 94 он не пока­зан), к которому накидной гайкой при­соединяют трубу, идущую к тормоз­ным цилиндрам. Между этим штуце­ром и корпусом 7 установлено медное уплотнительное кольцо.

Бели машинист для торможения поезда (или одиночного локомотива) применяет кран № 394 (или кран № 254 на главном посту управления), то поступающий в переключательный клапан сжатый воздух перемещает поршень 4 в крайнее правое положе­ние (до упора в торец втулки 8, как изображено на рис. 95) и через два радиальных отверстия а диаметром 3 мм во втулке 5 проходит к тормоз­ным цилиндрам. При торможении с вспомогательного поста управления (или с помощью переносного пульта) сжатый воздух, поступающий в кла­пан с противоположной стороны, пе­редвигает поршень 4 влево до упора во втулку 3 и через отверстия а направ­ляется в тормозные цилиндры.

Обратные клапаны. В тормозной системе тепловозов применены три обратных клапана (на рис. 89 они обоз­начены 38, 6Т и 30).

Обратный клапан 38 установлен на трубопроводе, соединяющем комп­рессор с главными резервуарами. В расточку чугунного корпуса 1 этого обратного клапана (рис. 96, а) запрес­сована латунная втулка 2, служащая седлом для клапана 3, изготовленного из стали или латуни. Клапан, имею­щий форму стакана, прижат к седлу пружиной 4, навитой из проволоки ди­аметром 2 мм. Верхний конец пружи­ны упирается в расточку чугунной пробки 5, ввернутой в корпус. Пробка имеет шестигранный выступ под ключ 32 мм.

В днище клапана 3 проточена ка­навка под уплотнительное кольцо 7, изготовленное из масложаростойкой резины. Кольцо закреплено на клапа­не фигурным болтом 8 и гайкой 6, под которую ставят упругую разрезную шайбу.

Со стороны компрессора обратный клапан навернут на напорную трубу, а с противоположной стороны в корпу­се 1 имеется резьба под штуцер, к ко­торому накидной гайкой присоедине­на труба, идущая к главным резерву­арам. Вырабатываемый компрессором сжатый воздух по напорному трубо­проводу поступает в полость А, пре­одолевая усилие пружины 4, поднима­ет клапан 3 и проходит в полость Б, из которой отводится в главные резерву­ары. Конструкция корпуса обеспечи­вает пропуск воздуха только в одном направлении. Для правильной уста­новки обратного клапана на корпусе 1 отлита стрелка, указывающая на­правление воздуха.

Из-за изношенности корпуса 1 и клапана 3 воздух может попадать внутрь самого клапана, создавая про­тиводавление. Во избежание этого в клапане 3 просверлено наклонное от­верстие а диаметром 3 мм.

Обратный клапан 67 (см. рис. 89) установлен на трубе, соединяющей тормозную магистраль с питательной. По конструкции он почти не отлича­ется от вышеописанного, но имеет меньшие размеры. Резиновое уплот­нительное кольцо 7 (рис. 96, б) встав­ляют в канавку днища клапана 3 и закрепляют с помощью медной шайбы б, которую прикрепляют к клапану за­клепкой 9. Пробка 5 имеет шестигран­ный выступ под ключ 27 мм.

Обратный клапан 30 (см. рис. 89) установлен на трубе, идущей к резерву­ару управления. В расточку корпуса 1 (рис. 96, в) запрессована бронзовая втулка 2, в которой перемещается ниж­няя часть клапана 3, имеющая кресто­образную форму. Резиновое уплотни­тельное кольцо 7 закреплено наверну­той на клапан тарелкой 11. Верхняя часть клапана 3, выполненная в виде цилиндрического стержня диаметром 10 мм, перемещается внутри латунной втулки 10. Последняя запрессована в чугунную пробку 5 для предотвраще­ния перекоса клапана. Пробка имеет шестигранный выступ под ключ 32 мм. Между втулкой 10 и тарелкой 11 по­ставлена пружина 4, навитая из прово­локи диаметром 1,5 мм.

По концам корпуса 1 нарезана резьба М42 под накидные гайки 12, которыми закрепляют патрубки 13. Между корпусом и патрубками ставят уплотиительные кольца 14. Патрубки имеют внутреннюю резьбу 3/4" для крепления присоединяемых к клапану труб.

Маслоотделители, фильтры и пылеловки. Для надежного действия ав­тотормозных приборов сжатый воздух должен быть очищен от примесей мас­ла и влаги. Состояние атмосферного воздуха, засасываемого компрессо­ром, зависит от погоды и местных ус­ловий. В главных резервуарах воздух всегда имеет повышенную влажность. Для улучшения качества сжатого воз­духа, поступающего в тормозную ма­гистраль и воздухораспределители, где превышающая норму влажность воздуха, особенно в зимних условиях, недопустима, применяют ряд уст­ройств.

Маслоотделитель (рис. 97) пред­назначен для выделения масла, про­никающего в трубопровод из картера компрессора вместе со сжатым возду­хом. В стальном цилиндрическом кор­пусе 1 между двумя стальными сетка­ми 7расположен пакет металлической ваты 4, опирающийся на три пластины 9, приваренные к корпусу. Сверху корпус закрыт стальной крышкой 6, которая закреплена восемью шпиль­ками 8 (М10), ввернутыми в борт, при­варенный к корпусу. Между крышкой и корпусом ставят паронитовую про­кладку 5.

В средней части корпуса приваре­на втулка 2, к которой через штуцер прикреплена отводная труба. Для крепления подводящей трубы служит центральное отверстие с резьбой в крышке 6. К втулке 2 приварена стальная трубка 3 с отверстием для прохода воздуха. Под трубкой распо­ложен выпуклый стальной диск 10, со­единенный с корпусом двумя прива­ренными пластинами 11.

Воздух, поступающий в маслоот­делитель из главных резервуаров, проходит через пакет металлической ваты, а затем по трубке 3 и соедини­тельному штуцеру отводится в пита­тельную магистраль. Проходя через металлическую вату, масло, содержащееся в воздухе, осаждается вниз через зазор между корпусом и диском. Вместе с маслом отделяется и влага. Для удаления масла и влаги в нижней части корпуса поставлен кран 12. К корпусу приварена стальная по­лоса с двумя отверстиями под болты крепления маслоотделителя на крон­штейне главной рамы тепловоза.

Воздушные фильтры установлены на выходе из резервуара управления, перед краном вспомогательного тор­моза локомотива и перед электропневматическим клапаном автостопа. По конструкции они почти не отлича­ются друг от друга. В расточки чугун­ного корпуса 1 (рис. 98, а) вставлены верхний 4 и нижний 7 вкладыши, за­крепленные пробками 2. Вкладыши представляют собой стальные тонко­стенные трубки с радиальными отвер­стиями. На вкладыше 7 укреплена ме­таллическая сетка 6. Вкладыши и пробки уплотнены в корпусе резино­выми кольцами.

К корпусу 1 с обеих сторон присое­динены подводящий 3 и отводящий 6 трубопроводы (вход и выход воздуха на рис. 98, а показан стрелками). Содержа­щаяся в воздухе влага осаждается на поверхности вкладышей и через отвер­стия просачивается в нижнюю часть корпуса. Для слива влаги служит спуск­ной кран 8 (или спускная пробка, ввора­чиваемая снизу в корпус).

Пылеловки (рис. 98, б) установле­ны под главной рамой тепловоза возле стяжных ящиков, а отстойник кон­денсата (рис. 98, в) — под кабиной ма­шиниста с правой стороны. Конструк­ция этих приборов достаточно проста и не требует особых пояснений.

Тормозной цилиндр (рис. 99). Ци­линдр имеет литой чугунный корпус 2, в приливах которого просверлены шесть отверстий а под крепежные болты. В расточку корпуса вставлен чугунный поршень 11, соединенный винтом б с пустотелым стальным што­ком 6. На цилиндрической поверхно­сти поршня проточены две канавки. В переднюю канавку ставят резиновую манжету 10, а в заднюю — войлочное или фетровое уплотнительное кольцо 9 (для увеличения упругости под это кольцо заводят пружинящее кольцо д, изготовленное из стальной ленты тол­щиной 1 мм).

Поршень нагружен возвратной пружиной 4, которая с противополож­ной стороны упирается в чугунную крышку 7, прикрепленную к корпусу двумя шпильками 5 (Ml6) и двумя бол­тами 8 (М16). В нижней части крышки имеется отверстие, закрытое сеткой е. Оно выполняет роль сапуна, сообщая полость за поршнем с атмосферой.

Шток поршня уплотнен в крышке фетровым сальником 5. Внутрь штока вставлена стальная цилиндрическая скалка 12, к переднему концу которой приварен направляющий диск ж, предотвращающий перекос скалки.

К противоположному концу скал­ки приварены две стальные пластины, образующие вилку е для соединения штока с тормозным рычагом.

В резьбовое отверстие г вворачи­вают штуцер, к которому накидной гайкой прикрепляют трубопровод подвода сжатого воздуха. Второе резь­бовое отверстие, закрытое в эксплуа­тации пробкой 1, служит для установ­ки манометра при контрольных испы­таниях тормозов.