Передний и задний распределительные редукторы

Передний распределительный редуктор служит для привода компрессора, двухмашинного агрегата и вентилятора охлаждения ТЭД передней тележки. Задний распределительный редуктор служит для привода синхронного подвозбудителя, гидропривода вентилятора холодильника, масляного насоса высокого давления и вентилятора охлаждения ТЭД задней тележки.

Оба редуктора аналогичны по конструкции и имеют много взаимозаменяемых частей. Чугунный корпус разъемный состоит из двух картеров. В корпусах выполнены по три продольных и одной поперечной расточки для валов с подшипниками. Над каждой расточкой предусмотрены корытообразные ванночки, куда при разбрызгивании собирается масло для подачи его по каналам к подшипникам валов. Нижние картеры имеют по три лапы для крепления к раме тепловоза.

Ведущий вал (Z=90) через цилиндрические шестерни приводит во вращение нижний вал (Z_П=42, Z_З=31) и вал насосного колеса гидромуфты постоянного наполнения (Z=38). При заполнении гидромуфты маслом вращение от вала насосного колеса передается турбинному валу, проходящего внутри ступицы насосного колеса. На турбинный вал напрессована коническая шестерня (Z=25), входящая в зацепление с шестерней (Z=23) вала привода вентилятора охлаждения ТЭД. На конусный хвостовик этого вала установлено вентиляторное колесо. В колоколе гидромуфты имеются два отверстия диаметром 1,4 мм для слива масла в поддон, так как оно нагревается при работе гидромуфты.

Масло из системы дизеля через предохранительный и редукционный клапаны подается к трубопроводу, расположенному в корпусе редуктора и струями подается на зубья шестерен. Стекая, масло задерживается в ванночках над подшипниками и по отверстиям подводится к подшипникам. Скопившееся в картере масло через сетчатые фильтры лопастными насосами откачивается в систему дизеля. Лопастной насос приводится во вращение от нижнего вала.

 

 

 

 

 

 

Турбокомпрессор ТК-34

 

Обеспечивает первую ступень наддува воздуха. Объединяет осевую газовую турбину и центробежный одноступенчатый компрессор.

Корпус компрессора, выпускной корпус, через который отработавшие газы выбрасываются в атмосферу, и газоприемный корпус отлиты из алюминиевого сплава и скреплены между собой шпильками. Выпускной и газоприемный корпусы имеют полости для циркуляции воды из системы охлаждения дизеля.

Внутри корпусов на подшипниках скольжения уложен ротор, представляющий собой два пустотелых полувала, между которыми вварен диск турбины. Диск и лопатки турбинного колеса изготовлены из жаростойкой стали и соединены сваркой или при помощи елочных замков.

Перед рабочими лопатками турбины установлен сопловой аппарат, лопатки которого изготовлены из жаропрочной стали и заключены между внутренним и наружными кольцами. Внутреннее кольцо соплового аппарата крепится болтами к газоприемному корпусу. Так же болтами прикреплен к газоприемному корпусу и кожух соплового аппарата.

Предотвращение нагрева воздушной полости компрессора обеспечивается экранированным кожухом, наполненным теплоизоляционным материалом. Экранированный кожух и кожух соплового аппарата образуют кольцевой канал для выхода газов из турбины с наименьшим сопротивлением.

Рабочее колесо компрессора изготовлено из алюминиевого сплава. На тыльной стороне колеса имеются кольцевые выступы – гребешки, которые с небольшим зазором подходят к гребешкам на неподвижном диске и образуют лабиринтное уплотнение, препятствующее проникновению сжатого воздуха в полость выпускного корпуса. Между улиткой и рабочим колесом компрессора установлен диффузор в виде диска с лопатками. Он повышает давление воздуха и уменьшает аэродинамические потери в воздушном потоке.

Со стороны турбины расположен опорный подшипник, а со стороны компрессора опорно-упорный, воспринимающий осевые усилия, направленные от рабочего колеса турбины к компрессору. Попаданию масла из полости опорно-упорного подшипника в компрессор препятствует уплотнение, состоящее из двух упругих колец и лабиринта. Уплотнение со стороны турбины предотвращает попадание горячих газов с температурой до 600ºС в полость опорного подшипника и масла на нагретую часть вала. Это уплотнение состоит из двух упругих колец и двух групп лабиринтов. Для повышения эффективности уплотнения в полость между кольцами и лабиринтами подводится сжатый воздух.

Масло для смазки компрессоров подается из системы дизеля по трубопроводам в штуцера и далее по каналам на трущиеся поверхности подшипников. Смазав и охладив подшипники, масло собирается в специальных полостях, откуда через патрубки удаляется в маслосборную коробку, соединенную с картером дизеля.

Скорость вращения ротора при полной нагрузке 18000 – 20000 об/мин.

 

 

Система вентиляции картера

 

Во время работы дизеля необходимо удалять из внутренней полости блока взрывоопасную смесь паров масла и газов с воздухом. Для этого смесь паров отсасывается во всасывающие полости турбокомпрессоров, что обеспечивает непрерывную вентиляцию картера. Система отсоса (вентиляции) состоит из двух маслоотделителей, установленных на крышке дизеля, двух труб, соединяющих маслоотделители со всасывающими полостями турбокомпрессоров, и двух гидравлических затворов. Маслоотделители служат для очистки отсасываемых из картера паров от частиц масла с тем, чтобы оно не уносилось в цилиндры. Отсасываемые газы проходят через маслоотделители, в которых улавливаются частицы масла, и очищенные по трубам проходят во всасывающие полости турбокомпрессоров.

В корпусе маслоотделителя, закрытого крышкой, расположены четыре конуса – верхний, средний, нижний, сборный и две фильтрующие кассеты с проволочной набивкой – верхняя и нижняя. Конусы соединены между собой ребрами и образуют щели. Отсасываемые из картера пары поступают в маслоотделитель и проходят в щели между конусами. В основе работы маслоотделителя лежит принцип резкого изменения направления движения отсасываемого потока. Проходя щели между конусами, поток 2 раза круто меняет свое направление. Капельки масла выпадают из потока и оседают на стенках конусов, откуда стекают по сливным трубкам в нижнюю сборную полость маслоотделителя, а затем через гидравлический затвор в картер дизеля. Частично очищенный поток далее проходит через фильтрующие кассеты, где отделяются более мелкие частицы масла. В каждой из этих кассет между верхней и нижней сетками уложена тонкая проволока (канитель) диаметром
0,25 мм.

Во время работы дизеля необходимо следить за тем, чтобы маслоотделители работали с одинаковой интенсивностью. Это достигается подбором диафрагм, которые устанавливаются между фланцами левого и правого маслоотделителей и фланцами труб вентиляции картера. Диафрагмы представляют собой шайбы с отверстиями диаметром от 14 до 28 мм.

 

 

Нагнетатель 2-й ступени

 

 

 

 

 

 

Служит для подачи воздуха в цилиндры при пуске дизеля, а также для дополнительного сжатия надувочного воздуха после ТК-34 при работе дизеля под нагрузкой.

Выполнен как единый агрегат вместе с редуктором. Приводится во вращение от верхнего коленчатого вала. Корпус редуктора, корпус нагнетателя с крышкой и рабочее колесо компрессора изготовлены из алюминиевого сплава.

Редуктор двухступенчатый повышающий. Состоит из двух пар цилиндрических шестерен с общим передаточным отношением 10. Торсионный вал левым шлицевым концом входит в шлицы муфты, соединенной с верхним коленчатым валом. Правым шлицевым концом входит в шлицы верхнего полого вала редуктора. К фланцу полого вала болтами крепится упругая шестерня. Она входит в зацепление с шестерней, изготовленной за одно целое с промежуточным валом. На промежуточный вал насажена шестерня, передающая вращение на вал-шестерню рабочего колеса. Этот вал в отличие от остальных вращается в подшипниках скольжения. На его шлицевой хвостовик установлено рабочее колесо через запрессованную стальную втулку и закреплено гайкой. На тыльной стороне рабочего колеса выполнено лабиринтное уплотнение для предотвращения попадания сжатого воздуха в корпус редуктора и попадания масла из редуктора в нагнетатель.

Воздух от ТК-34 через двухзаходный патрубок поступает на лопатки рабочего колеса, в диффузор, в переферийную часть корпуса нагнетателя, а затем в охладители надувочного воздуха.

Масло для смазки шестерен и всех трущихся деталей редуктора и нагнетателя подается от верхнего масляного коллектора.

После ТК-34 давление надувочного воздуха достигает 1,8 кг/см², а после нагнетателя 2-й ступени 2,0-2,3 кг/см².

 

Воздухоочиститель

 

Служит для очистки воздуха от пыли и влаги. Маслопленочный, самоочищающийся, непрерывного действия, высокой степени очистки (97-98 %).

В сварном корпусе размещены неподвижная и вращающаяся кассеты. Вращающаяся кассета представляет собой круглый каркас, в который помещены четыре съемные секции, изготовленные из стальной сетки с различным диаметром проволоки и размером ячеек. Во время работы кассета вместе с секциями вращается вокруг оси. В нижней части корпуса имеется масляная ванна, в которую поочередно погружаются фильтрующие секции. Проходя через масляную ванну, загрязненная секция промывается и одновременно покрывается масляной пленкой. При выходе из ванны лишнее мало стекает вниз. Неподвижные кассеты также набраны из проволочных сеток.

Проходя последовательно через извилистые каналы набора сеток, воздух изменяет направление движения, а частицы пыли и влаги сталкиваются с проволокой и задерживаются масляной пленкой.

Подвижная кассета поворачивается примерно на 1 оборот в час. Для ее вращения применен пневмопривод шагового типа, к которому воздух подводится от 3РД в момент отключения компрессора. Под давлением воздуха перемещается поршень со штоком. Упор, установленный на конце штока, воздействует на храповую зубчатую ленту, приваренную к ободу каркаса подвижной кассеты. При последующем срабатывании 3РД воздух из цилиндра удаляется, и пружина возвращает поршень в исходное положение. За один ход штока привода кассета перемещается на 70-80 мм. От проворота в обратном направлении колесо удерживается упором, установленным на другой стороне колеса.

При снегопадах, во время дождя и пыльных бурь, а также при температуре наружного воздуха ниже +5ºС необходимо перейти на забор воздуха из дизельного помещения.