Особенности масляной системы тепловоза 2ТЭ116

План занятия

1. Назначение топливной системы.

2. Схема топливной системы.

3. Принцип действия топливной системы.

4. Снабжение дизеля топливом при отказе топливоподкачивающего насоса.

5. Конструктивные особенности топливоподкачивающего агрегата, топливоподогревателя, фильтров.

6. Характеристики узлов и агрегатов: емкость топливного бака, производительность топливоподкачивающего насоса (ТПН), количество элементов фильтров, коэффициент циркуляции топлива.

7. Контрольно-измерительные приборы (КИП) топливной системы.

Особенности топливной системы

1. Для лучшего заполнения топливом системы и для обеспечения подогрева топлива в холодное время года производительность ТПН превышает производительность топливных насосов высокого давления (ТНВД), которое оценивается коэффициентом циркуляции. Для дизеля 10Д100
К = 2,7; для дизеля Д49 К = 2,5; для дизеля Д50 К = 3,1.

К = П_тпн/П _тнвд.

2. На тепловозах серии 2ТЭ116 и 2ТЭ10У установлен дополнительный топливоподкачивающий насос с приводом от коленчатого вала дизеля.

3. Топливный бак имеет: заборное устройство с эжекционной системой подачи топлива, заливное устройство с фильтром, вентиляционную трубу, щупы для замера топлива или топливомерные стекла (2ТЭ116 и ТЭМ2), три поперечные перегородки и две продольные с отверстиями, отстойник для сбора загрязнений и промывочные пробки.

4. При отказе ТПН включается аварийная система подачи топлива, при которой ДВС может развивать (0,5–0,8)N_е.

5. Предохранительный клапан отрегулирован на Р = 0,3–0,35 МПа, подпорный клапан отрегулирован на Р = 0,15 МПа.

6. Топливоподогреватель тепловоза 2ТЭ10М имеет 88 трубок по которым движется вода, а снаружи их через 8 перегородок – топливо. Прекращение подогрева осуществляется путем перекрытия водяного трубопровода. Работа топливной системы контролируется манометром на пульте машиниста.

Схема топливной системы приведена на рис. 1.1.

Рис. 1.1. Схема топливной системы тепловоза 2ТЭ10М: 1 – дизель-генератор; 2 – топливный коллектор; 3 – клапан перепускной; 4 – манометр давления топлива до фильтра тонкой очистки; 5 – манометр давления топлива после фильтра тонкой очистки; 6 – фильтр тонкой очистки топлива; 7 – демпфер; 8 – клапан предохранительный; 9 – трубопровод отвода грязного топлива; 10 – трубопровод отвода просочившегося топлива из форсунок; 11 – подогреватель топлива; 12 – заборное устройство; 13 – топливный бак; 14 – вентиль для выпуска воздуха из системы; 15, 16 – вентили; 17 – клапан аварийного питания; 18 – фильтр грубой очистки; 19–топливоподкачивающий агрегат

Практическое занятие № 2
МАСЛЯНАЯ СИСТЕМА ТЕПЛОВОЗА

План занятия

1. Назначение масляной системы.

2. Схема масляной системы.

3. Принцип действия масляной системы.

4. Конструктивные особенности элементов масляной системы: фильтров грубой очистки масла (ФГОМ) и тонкой очистки (ФТОМ), центробежного фильтра, маслопрокачивающего насоса, клапанов.

5. Характеристики узлов и агрегатов: запас масла, удельный расход масла, производительность масляных насосов, значение рабочих температур и давления масла, частота вращения ротора центробежного фильтра.

6. Контрольно-измерительные приборы масляной системы (термометры, манометры, термореле, реле давления масла).

Схема топливной системы приведена на рис. 2.1.

Рис. 2.1. Схема масляной системы тепловоза 2ТЭ10Л: 1 – гидромуфта переменного наполнения и угловой редуктор вентилятора холодильника; 2 – фильтр тонкой очистки масла; 3 – водомасляный теплообменник; 4 – байпасный клапан; 5 – трубопровод охлаждённого масла главного контура; 6 – фильтр грубой очистки масла; 7 – трубопровод горячего масла главного контура; 8 – задний редуктор; 9 – главный масляный насос; 10 – трубопровод для питания трубопровода 16; 11 – центрифуга; 12 – масляный насос центрифуги; 13 – верхний и нижний маслораздаточные коллекторы дизеля; 14 – дизель 10Д100; 15 – дренажный трубопровод для слива масла в картер дизеля; 16 – трубопровод подачи масла к редукторам и гидромуфте переменного наполнения; 17 – передний редуктор; 18 – обратный клапан; 19 – предохранительный клапан; 20 и 21 – трубопроводы для набора масла в картер и слива его из картера; 22 – прокачивающий насос

 

1. Через ФГОМ проходит 85–90 % масла.

2. Через ФТОМ проходит 10–15 % масла.

3. В ФГОМ задерживаются продукты износа размером 0,10–0,15 мм.

4. В ФТОМ задерживаются асфальтово-смолистые образования размером 20–30 мкм.

5. Пропускная способность ФТОМ – 5 м³/час.

6. МПН имеет производительность 12 м³/час.

7. Насос центробежного фильтра создает давление 0,8–1,0 МПа, при котором ротор достигает 4,5–6,0 тыс. об/мин. Через него проходит 4 % масла.

8. Редукционные клапаны редукторов при давлении 0,04–0,07 МПа уменьшают количество подаваемого масла.

9. Запорный клапан к гидромуфте перекрывает подачу масла при выключенной гидромуфте.

10. На пульте машиниста находятся: термометр, измеряющий температуру масла на выходе из дизеля и манометр, измеряющий давление масла на входе его в верхний коллектор дизеля. В дизельном помещении находятся манометры, измеряющие давление масла после масляного насоса, до и после ФГОМ, в переднем и заднем редукторах, в гидромуфте. Температуру масла контролируют: термореле, которое при температуре 86 ° С снимает нагрузку с тягового генератора, а также РДМ-1 (останавливает ДВС при Р < 0,05–0,06 МПа) и РДМ-2 (сбрасывает нагрузку с тягового генератора при Р < 0,11–0,12 МПа).

11. Запас масла составляет 1200 кг.

12. Масляная система имеет три контура: основой, контур прокачки масла перед запуском дизеля и контур центробежного фильтра.

ПЛАН ЗАНЯТИЯ

1. Назначение водяной системы.

2. Схема водяной системы.

3. Принцип действия водяной системы.

4. Конструктивные особенности оборудования водяной системы (водяного насоса, расширительного бака).

5. Характеристики водяной системы (запас воды, температура воды, производительность насоса).

6. Контрольно-измерительные приборы водяной системы (термометры, термореле, реле уровня воды, паро-воздушный клапан).

ПЛАН ЗАНЯТИЯ

1. Назначение охлаждающих устройств (ОУ) тепловоза.

2. Схема охлаждающих устройств.

3. Компоновка охлаждающих устройств.

4. Характеристика охлаждающих устройств (место расположения радиаторов, их рядность и этажность, количество радиаторов в каждом контуре, число радиаторов, число вентиляторов, максимальная частота вращения вентиляторного колеса и затраты мощности на его привод).

5. Конструктивные особенности радиаторов, водомасляного теплообменника (ВМТ) и вентилятора (привести эскизы, указать материал деталей, технологию изготовления, основные размеры).

6. Система регулирования температуры теплоносителей.

ПЛАН ЗАНЯТИЯ

1. Назначение вентилятора охлаждения (ВО), тип привода.

2. Схема привода ВО на тепловозе.

3. Кинематические схемы редукторов, система смазки.

4. Соединительные валы и муфты (эскизы, конструктивные особенности и принцип передачи крутящего момента).

5. Расчет мощности на вспомогательные нужды и коэффициента b.

Схема привода охлаждающего устройства представлена на рис. 5.1.

Рис. 5.1. Схема привода ВО на тепловозе 2ТЭ10М: 1 – вал дизеля; 2 – вал промежуточный; 3 – редуктор распределительный задний; 4 – вентилятор охлаждения тяговых электродвигателей задней тележки; 5 – синхронный подвозбудитель; 6 – основание; 7, 9 – ограждения; 8 – корпус подшипников; 10 – опора промежуточная; 11, 19 – валопроводы; 12 – колесо вентилятора; 13 – гидропривод вентилятора; 14 – карданный вал; 15 – подпятник; 16, 20 – винты регулировочные; 17, 18 – фундаменты; 21 – муфта пластинчатая

 

В табл. 5.1 указаны затраты мощности на привод вспомогательного оборудования тепловоза.

Таблица 5.1

Затраты мощности на вспомогательные нужды в кВт (в секции)

Оборудование	ТЭ10М	2ТЭ116	ТЭМ2
1. Вентилятор охлаждения ТЭД	22 (30) x 2	24 x 2	5,8(8) x 2
2. Вентилятор охлаждения ТГ	19(26)	–	–
3. Компрессор	44(60)	30	42,6(58)
4. Вентилятор охлаждающего устройства	125(170)	24 х 4	37,5(51)
5. Двухмашинный агрегат	32,6(44,3)	–	11(15,3)
6. Топливо-подкачивающий насос	0,5(0,68)	0,5	0,5
7. Маслопрокачивающий насос	0,5(0,68)	0,5	0,5
8. Синхронный подвозбудитель	0,55(0,74)	–	–
9. Вентилятор охлаждения выпрямительной установки	–	7	–
10. Стартер генератор	–	50	–
11. Итого	266,15 (362)	254	104 (141,4)

В скобках даны величины затрат мощности в л.с.

Практическое занятие № 6
СИСТЕМА ПОДАЧИ ВОЗДУХА В ДВС,
К ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ МАШИНАМ И АППАРАТАМ

ПЛАН ЗАНЯТИЯ

1. Назначение системы.

2. Схема подачи и очистки воздуха (привести план и поперечный разрез тепловоза, на котором показать: турбокомпрессор, вентиляторы, воздухоочистители и каналы подвода воздуха к тяговому генератору (ТГ), тяговому электродвигателю (ТЭД) и ВУ).

3. Конструктивные особенности воздухоочистителя непрерывного действия (ВНД) ДВС, электрических машин (ЭМ) и аппаратов (эскиз, описание конструкции и принципа действия при наружном и внутреннем заборе воздуха, коэффициент очистки и сопротивление).

4. Конструктивные особенности вентиляторов охлаждения ТГ, ТЭД и ВУ (эскиз вентилятора, описание конструкции, тип привода, характеристики: максимальная частота вращения, производительность, полное статическое давление воздуха в коллекторной камере).

На рис. 6.1 приведена схема подачи воздуха на тепловозе 2ТЭ10М.

Рис. 6.1. Схема подачи воздуха к ДВС, ЭМ и аппаратам

Характеристики воздухоочистителей дизелей приведены в табл. 6.1

Таблица 6.1

Характеристики воздухоочистителей ДВС.

Тепловоз	Тип ВО	Коэффициент очистки	Сопротивление, кПа (мм вод ст)	Частота вращения колеса, об/ч
2ТЭ10М	Непрерывного действия	97,5 %	3 (300)	1
2ТЭ116	Непрерывного действия	97,5 %	3 (80)	1
ТЭМ2	Непрерывного действия	98,5 %	(20)	1

ВНД имеет несколько слоев металлических сеток: шесть размером
№ 5–0,7; шесть № 3,2–0,5; четыре № 7–1,2; где № – размер ячейки в мм, а цифра–диаметр проволоки в мм.

Пылеемкость фильтров непрерывного действия составляет 50 кг. Объем масляной ванны 108 л. Размер улавливаемых частиц 1 мкм. Вторая ступень воздухоочистителя (ВО) у тепловоза 2ТЭ10В – многослойная металлическая сетка, у тепловоза 2ТЭ116 – пенополиуретан, расположенный между стальными сетками, объемным весом 38–40 кг/м³, обработанный многократным обжатием в 15 процентном растворе щелочи. При запыленности коэффициент очистки этих фильтров не уменьшается.

В табл. 6.2 указаны характеристики вентиляторов охлаждения ТЭД и ТГ.

Таблица 6.2

Характеристики вентиляторов охлаждения ТЭД

Тепловоз	Тип	Частота вращения, об/мин	Затраты мощности, кВт (л.с.)	Производительность, м^3/мин
2ТЭ10М	Центробежный	2050	22 (30)	250
2ТЭ116	Центробежный	1980	24 (33)	–
ТЭМ2	Центробежный	2240	5,8 (8)	105

Таблица 6.3

Характеристики вентиляторов охлаждения ТГ

Тепловоз	Тип	Частота вращения, об/мин	Затраты мощности, кВт (л.с.)	Производитель ность,м^3/мин
2ТЭ10М	Центробежный	1800	19(26)	250
2ТЭ116	Центробежный	5620	–	–

Тяговый генератор тепловоза ТЭМ2 имеет самовентиляцию.

Фильтры очистки воздуха, поступающего в ТЭД, у тепловоза ТЭМ2, состоят из четырех сеток: № 4–0,5; № 5–0,7; № 6–1,0; № 7–1,2.

На рис. 6.2 показана конструкция центробежного вентилятора охлаждения ТЭД.

Рис. 6.2. Конструкция центробежного вентилятора охлаждения ТЭД: 1 – вал вентилятора; 2 – шкив; 3, 6 – втулки; 4 – корпус подшипника; 5 – шарикоподшипник; 7 – труба в сборе; 8 – ступица; 9, 11 – диски; 10 – лопатка; 12 – обечайка; 13 – корпус вентилятора; 14 – регулирующий болт

 

План занятия

1. Назначение топливной системы.

2. Схема топливной системы.

3. Принцип действия топливной системы.

4. Снабжение дизеля топливом при отказе топливоподкачивающего насоса.

5. Конструктивные особенности топливоподкачивающего агрегата, топливоподогревателя, фильтров.

6. Характеристики узлов и агрегатов: емкость топливного бака, производительность топливоподкачивающего насоса (ТПН), количество элементов фильтров, коэффициент циркуляции топлива.

7. Контрольно-измерительные приборы (КИП) топливной системы.

Особенности топливной системы

1. Для лучшего заполнения топливом системы и для обеспечения подогрева топлива в холодное время года производительность ТПН превышает производительность топливных насосов высокого давления (ТНВД), которое оценивается коэффициентом циркуляции. Для дизеля 10Д100
К = 2,7; для дизеля Д49 К = 2,5; для дизеля Д50 К = 3,1.

К = П_тпн/П _тнвд.

2. На тепловозах серии 2ТЭ116 и 2ТЭ10У установлен дополнительный топливоподкачивающий насос с приводом от коленчатого вала дизеля.

3. Топливный бак имеет: заборное устройство с эжекционной системой подачи топлива, заливное устройство с фильтром, вентиляционную трубу, щупы для замера топлива или топливомерные стекла (2ТЭ116 и ТЭМ2), три поперечные перегородки и две продольные с отверстиями, отстойник для сбора загрязнений и промывочные пробки.

4. При отказе ТПН включается аварийная система подачи топлива, при которой ДВС может развивать (0,5–0,8)N_е.

5. Предохранительный клапан отрегулирован на Р = 0,3–0,35 МПа, подпорный клапан отрегулирован на Р = 0,15 МПа.

6. Топливоподогреватель тепловоза 2ТЭ10М имеет 88 трубок по которым движется вода, а снаружи их через 8 перегородок – топливо. Прекращение подогрева осуществляется путем перекрытия водяного трубопровода. Работа топливной системы контролируется манометром на пульте машиниста.

Схема топливной системы приведена на рис. 1.1.

Рис. 1.1. Схема топливной системы тепловоза 2ТЭ10М: 1 – дизель-генератор; 2 – топливный коллектор; 3 – клапан перепускной; 4 – манометр давления топлива до фильтра тонкой очистки; 5 – манометр давления топлива после фильтра тонкой очистки; 6 – фильтр тонкой очистки топлива; 7 – демпфер; 8 – клапан предохранительный; 9 – трубопровод отвода грязного топлива; 10 – трубопровод отвода просочившегося топлива из форсунок; 11 – подогреватель топлива; 12 – заборное устройство; 13 – топливный бак; 14 – вентиль для выпуска воздуха из системы; 15, 16 – вентили; 17 – клапан аварийного питания; 18 – фильтр грубой очистки; 19–топливоподкачивающий агрегат

Практическое занятие № 2
МАСЛЯНАЯ СИСТЕМА ТЕПЛОВОЗА

План занятия

1. Назначение масляной системы.

2. Схема масляной системы.

3. Принцип действия масляной системы.

4. Конструктивные особенности элементов масляной системы: фильтров грубой очистки масла (ФГОМ) и тонкой очистки (ФТОМ), центробежного фильтра, маслопрокачивающего насоса, клапанов.

5. Характеристики узлов и агрегатов: запас масла, удельный расход масла, производительность масляных насосов, значение рабочих температур и давления масла, частота вращения ротора центробежного фильтра.

6. Контрольно-измерительные приборы масляной системы (термометры, манометры, термореле, реле давления масла).

Схема топливной системы приведена на рис. 2.1.

Рис. 2.1. Схема масляной системы тепловоза 2ТЭ10Л: 1 – гидромуфта переменного наполнения и угловой редуктор вентилятора холодильника; 2 – фильтр тонкой очистки масла; 3 – водомасляный теплообменник; 4 – байпасный клапан; 5 – трубопровод охлаждённого масла главного контура; 6 – фильтр грубой очистки масла; 7 – трубопровод горячего масла главного контура; 8 – задний редуктор; 9 – главный масляный насос; 10 – трубопровод для питания трубопровода 16; 11 – центрифуга; 12 – масляный насос центрифуги; 13 – верхний и нижний маслораздаточные коллекторы дизеля; 14 – дизель 10Д100; 15 – дренажный трубопровод для слива масла в картер дизеля; 16 – трубопровод подачи масла к редукторам и гидромуфте переменного наполнения; 17 – передний редуктор; 18 – обратный клапан; 19 – предохранительный клапан; 20 и 21 – трубопроводы для набора масла в картер и слива его из картера; 22 – прокачивающий насос

 

1. Через ФГОМ проходит 85–90 % масла.

2. Через ФТОМ проходит 10–15 % масла.

3. В ФГОМ задерживаются продукты износа размером 0,10–0,15 мм.

4. В ФТОМ задерживаются асфальтово-смолистые образования размером 20–30 мкм.

5. Пропускная способность ФТОМ – 5 м³/час.

6. МПН имеет производительность 12 м³/час.

7. Насос центробежного фильтра создает давление 0,8–1,0 МПа, при котором ротор достигает 4,5–6,0 тыс. об/мин. Через него проходит 4 % масла.

8. Редукционные клапаны редукторов при давлении 0,04–0,07 МПа уменьшают количество подаваемого масла.

9. Запорный клапан к гидромуфте перекрывает подачу масла при выключенной гидромуфте.

10. На пульте машиниста находятся: термометр, измеряющий температуру масла на выходе из дизеля и манометр, измеряющий давление масла на входе его в верхний коллектор дизеля. В дизельном помещении находятся манометры, измеряющие давление масла после масляного насоса, до и после ФГОМ, в переднем и заднем редукторах, в гидромуфте. Температуру масла контролируют: термореле, которое при температуре 86 ° С снимает нагрузку с тягового генератора, а также РДМ-1 (останавливает ДВС при Р < 0,05–0,06 МПа) и РДМ-2 (сбрасывает нагрузку с тягового генератора при Р < 0,11–0,12 МПа).

11. Запас масла составляет 1200 кг.

12. Масляная система имеет три контура: основой, контур прокачки масла перед запуском дизеля и контур центробежного фильтра.

Особенности масляной системы тепловоза 2ТЭ116

1. Большая часть масляной системы располагается на дизеле. Вне его – только полнопоточный фильтр (ФГОМ).

2. В главном контуре располагается два масляных насоса, частота оборотов первого на 3 % больше второго.

3. Работа масляной системы протекает по следующей схеме: картер двигателя внутреннего сгорания (ДВС) >масляный насос (МН1)>ФТОМ> водомасляный теплообменник (ВМТ)>МН2> далее масло разделяется на два потока: один подает масло к трущимся деталям дизеля, а другой (5 %)–к двум центробежным фильтрам. Между двумя насосами расположены два клапана: один – невозвратный, служит для всасывания масла МН2 из картера, при недостаточном поступлении масла к нему; второй– предохранительный, предназначен для отвода масла в картер при давлении перед МН2 более 0,08–0,12 МПа.

4. Основной деталью ФГОМ является штора–НАРВА–6–4, которая имеет складки в двух перпендикулярных направлениях, что обеспечивает в элементе с диаметром 150 мм и высотой 365 мм фильтрующей поверхности площадью 2,4–4,1 м². Элемент задерживает частицы размером 40–50 мкм и выдерживает перепад давлений в 0,25 МПа.

5. Масляная система оборудована четырьмя реле давления масла (РДМ): РДМ1–при давлении ниже 0,1 МПа включает сигнальную лампу на пульте машиниста; РДМ2 – сбрасывает нагрузку при давлении меньше 0,3 МПа; РДМ3 – при запуске ДВС, если давление меньше 0,01–0,03 МПа, не включает контакторы Д1 и Д2; РДМ-4 останавливает ДВС при давлении меньше 0,05–0,05 МПа.

6. Масляная система оборудована термореле, которое при температуре 85 ° С сбрасывает нагрузку с тягового генератора.

7. Масляная система имеет два контура: основной и контур прокачки масла перед запуском дизеля.