Система охлаждения на тепловозах 2тэ116.

Для отвода тепла, выделяющегося при работе дизель-генератора, служит водяная система тепловоза закрытого типа с принудительной циркуляцией (рис. 79). На тепловозе имеются две самостоятельные си­стемы охлаждения воды, каждая из которых имеет свой трубопровод, водяной насос, секции радиатора и мотор-вентиляторы.

Водяная система охлаждения дизеля предназначена для охлажде­ния втулок и крышек цилиндров дизеля, корпуса турбокомпрессора и выпускных коллекторов. В холодное время года вода используется для подогрева топлива, обогрева кабины машиниста отопительно-вентиляционной установкой, огнегасятцей жидкости в резервуаре установки пенного пожаротушения.

Система предусматривает как высокотемпературное, так и низко-температурное охлаждение, причем переход на высокотемпературное охлаждение допускается при наличии давления в расширительном баке не менее 0,03 МПа (0Г3 кгс/см2), Переход осуществляется вручную установкой тумблера на шкафу холодильной камеры в положение «104 С», при этом отключается реле, работающее на снятие нагрузки дизель-генератора при 96 'С

Водяной насос дизеля (правый по ходу тепловоза) нагнетает воду в охлаждающие полости дизеля. Нагретая вода отводится от дизеля в верхний коллектор холодильника тепловозу проходит через секции радиатора 21 и из нижнего правого коллектора поступает во всасываю­щую полость насоса, замыкая круг циркуляции «горячего» контура.

На выходе воды из дизеля из на­ивысшей точки трубопровода и от верхней части коллекторов охлажда­ющих секций идут трубопроводы в расширительный водяной бак. Они отводят паровоздушную смесь во время работы дизель-генератора и воздух при заправке системы, благодаря чему исключается возмож­ность создания в системе «пробки», которая может привести к наруше­нию режима охлаждения.

Рис 79. Схема водяной системы.

1, 21-секции радиатора, 2-резервуар для огнегасящй жидкости; 3-бонка; 4-бак для воды санузла; 5-подогреватель топлива; 6 - штуцер под манометр, 7 - патрубок под ртутный термометр; 8-реле уровня воды; 9-расширительный бак; 10-паровоздушный клапан; 11-водомерное стекло; 12-штуцер регулятора разрежения; 13-слив из полости привода насосов; 14-пробка для слива; 15-дизель-генератор; 16-отопительно-вентиляционный агрегат, 17 - штуцерный вентиль для выпуска воздуха; 18-невозвратный клапан; 19 –ручной насос; 20-бонки под датчики - реле температуры; 23,24,25,26,27,28,--37,40,41-вентили;42,43,47-краны; (Номера вентилей и кранов соответствуют номерам на бирках, прикрепленных к ним)

 

Трубопровод на всасывании соединен с расширительным баком че­рез невозвратный клапан 18 и служит для подпитки водяной системы. Кроме того, столб воды от расширительного бака до полости на всасы­вании насоса создает подпор, улучшающий условия работы водяного насоса. От системы дизеля предусмотрен отбор горячей воды через вен­тиль 26 на подогрев топлива. При открытом вентиле 23 происходит цир­куляция воды, подогревающей воду в бачке санитарного узла. От зад­ней части дизель-генератора отбирается вода для отопительно-вентиляционного агрегата через вентиль 33. Для выпуска воды из трубопро­вода отопительно-вентиляционного агрегата необходимо открыть вен­тиль 31 и краны 41 и 42.

Кран 42 служит также для выпуска воздуха при заправке системы водой. Его необходимо открывать перед каждым пуском дизель-генератора во избежание образования воздушной «проб­ки» и замерзания воды в трубопроводе к отопительно-вентиляционному агрегату в холодное время года. Так как трубопровод отопительно-вентиляционной установки в зимнее время может подвергаться пере­охлаждению, то на нем предусмотрена теплоизоляция.

Водяную систему заправляют через вентили 30 и 35. При этом открывают вентиль 28, соединяющий верхнюю полость рас­ширительного бака с атмосферой. Пробки слива 13 и 14 отворачивают­ся для полного удаления воды из системы. Невозвратный клапан 18 предотвращает выброс воды в расширительный бак после остановки дизель-генератора при высокой температуре воды.

Температура воды, охлаждающей дизель, масло и наддувочный воз­дух, регулируется открытием и закрытием боковых жалюзи, включе­нием и отключением мотор-веитиляторов холодильной камеры с однов­ременным открытием и закрытием верхних жалюзи.

Водяная система охлаждения масла и наддувочного воздуха обра­зует «холодный» контур. Водяной насос, левый по ходу тепловоза, нагнетает воду в левый нижний коллектор холодильника тепловоза и по передним секциям радиатора — в верхний левый коллектор. Из лево­го верхнего коллектора вода отводится в правый верхний коллектор и по восьми левым и трем правым секциям радиатора опускается вниз, охлаждается и от нижних коллекторов подходит к охладителю масла. Охладив масло, вода идет на охлаждение наддувочного воздуха и к всасывающей полости водяного насоса, т. е. замыкается «холодный» контур водяной системы.

Всасывающая полость водяного насоса этого трубопровода также соединяется с расширительным баком через трубу с невозвратным кла­паном 18. Параллельно этому клапану установлен вентиль 29, который открывают при заправке и сливе воды из системы. От этого контура в зимнее время подогревается огнегасящая жидкость в резервуаре воздухопенной противопожарной установки. Отключается обогрев венти­лем 40. На трубопроводе охлаждения масла и наддувочного воздуха также имеются штуцера 6 под манометры и патрубки 7 для ртутных термометров.

В зимнее время при работе дизель-генератора на малых позициях контроллера машиниста наддувочный воздух бывает холоднее, чем охлаждающая его вода, и наблюдается обратный процесс передачи тепла от воды к наддувочному воздуху. В результате этого процесса возникает опасность переохлаждения воды «холодного» контура. По­этому в системе предусмотрен вентиль 27, при открытии которого часть горячей воды, выходящей из дизеля, попа дает во всасывающую полость водяного насоса «холодного» контура, а циркуляционный насос охлаж­дающей воды дизеля отбирает воду из контура охлаждения масла и над- дувочного воздуха после ох­ладителя масла дизеля. Ав­томатическое управление ле­выми жалюзи и мотор-вен­тиляторами осуществляется датчиками-реле температуры, установленными на выходе масла из дизеля.

Водяная система дизеля (рис. 80) двухконтурная, закрытая с избыточным давлением. Через горячий контур отводится тепло от деталей дизеля, а через холодный — от наддувочного воздуха и масла.

Рис. 80. Внутренняя водяная система дизеля:

1— водяной насос холодного контура; 2 — канал подвода воды к водяному насосу; 3 — патрубки подвода воды к водяным коллекторам блока ци­линдров; 4 — коллектор для воды (расположен по правой и левой сторонам блока цилиндров); 5— патрубок охладителя наддувочного воздуха; 6 — коллектор выпускной; 7 — труба подвода воды к турбокомпрессору от правого выпускного коллекто­ра; 8 — канал подвода воды к среднему корпусу турбокомпрессора; 9 — труба перетока воды и от­вода пара из правого коллектора; 10 — труба отво­да воды из среднего корпуса турбокомпрессора; 11 — труба отвода пара из среднего корпуса турбо­компрессора; 12 — то же для перетока воды и отво­да пара из левого коллектора; 13 — то же для под­вода воды к турбокомпрессору от левого выпускно­го коллектора; 14 — то же для отвода пара из ох­ладителя наддувочного воздуха; 15 — охладитель наддувочного воздуха; 16 — труба для перетока во­ды из выпускного коллектора в водяной коллектор, слив воды, 17 — подвод воды к насосу из холодиль­ника тепловоза (горячий контур); 18 — насос для воды горячего контура; А — полость отвода воды из дизеля (горячий контур); Б—то же для отвода воды из дизеля и охладителя наддувочного возду­ха (холодный контур); В — то же для перетока во­ды из крышки цилиндра к выпускному коллектору; Г — полость подвода воды для охлаждения крышки цилиндра; Д — каналы и полость подвода воды для охлаждения втулки цилиндра

 

Вода из холо­дильной камеры тепловоза попадает во всасывающую полость водяного насоса горячего контура и далее через коллекторы правого и левого ря­дов блока — на охлаждение втулок и крышек цилиндров и среднего корпуса турбокомпрессора. Из крышек цилиндров она поступает на

охлаждение выпускных коллекторов газовыпускных труб и корпуса турбины. Из выпускного и среднего корпусов турбины и левой газовы­пускной трубы вода отводится в холодильную камеру тепловоза. Из холодильной камеры вода холодного контура подается к охладителю масла и далее к охладителю наддувочного воздуха, откуда попадает во всасывающую полость водяного насоса холодного контура и нагнетателя в секции холодильной камеры тепловоза.

Оба насоса одинаковой конструкции — нереверсив­ные центробежные уста­новлены на приводе насо­сов и соединены шлица­ми. Номинальная подача 80 м/ч при давлении нагнетания 0,345 МПа (3,5 кгс/см2).

Система вентиляции картера создает разреже­ние в картере дизеля пу­тем отсоса газов турбоком­прессором. Разрежение предотвращает вытекание масла и выход газов через зазоры у валов, выходящих наружу, а также через не­плотности в соединениях.

 

16 тема. Шахты холодильника тепловозов.

Холодильная камера2ТЭ116. Состоит из двух частей: шахты холодиль­ника (охлаждающего устройства) с блоками радиаторных секций и мотор-вентиляторами охлаждения и части кузова от дизеля до шахты холодильника. В этой части кузова, которая является про­должением дизельного помещения, кроме оборудования охлаждаю­щего устройства, установлены мотор-компрессор, мотор-вентилятор охлаждения тяговых электродвигателей задней тележки, санузел, задние песочные бункера, элементы автоматики водяной и масля­ной систем. Боковые наружные стенки холодильной камеры (рис. 171) не имеют обшивки. Их каркас предназначен для установки коллекто­ров и секций холодильника. В средней части холодильной камеры имеется арка с наклонными боковыми стенками, обшитыми-метал­лическими листами, в которых предусмотрены люки для осмотра мотор-вентиляторов, радиаторных секций и коллекторов. Арка слу­жит для прохода из одной секции тепловоза в другую. Стенки арки являются направляющими для потока воздуха. Мотор-вентиляторы при ремонте вынимают через отверстия в крыше после снятия вер­хних жалюзи. В поддоне шахты имеются люки для рециркуляции воздуха, закрываемые крышками 1 и 11, мотор-вентиляторы 8 ус­тановлены на опоре 6. Их диффузоры имеют входные коллекторы, улучшающие динамику воздушного потока. Зазор между лопастя­ми вентилятора и диффузором должен быть 2—4 мм. В холодиль­ной камере по обе стороны от прохода установлено по 20 трубчато- пластинчатых радиаторных секций 4 и 70, которые крепятся к кол­лекторам 2 и 5.

В холодное время года для работы холодильной камеры в режи­ме рециркуляции необходимо крышки 1и 11 открыть, а боковые и верхние жалюзи 3 и 7 закрыть. Воздух будет засасываться венти­ляторами 8 через люки в поддоне шахты холодильной камеры, проходить через радиаторные секции 4 и 10 и выбрасываться в ди­зельное помещение через жалюзи, расположенные в торце крыши холодильной камеры. Жалюзи приводятся в действие ручным при­водом. Крышки 1 и 11 люков также имеют ручной привод. При не полностью открытых боковых и верхних жалюзи воздух, забирае­мый снаружи тепловоза, смешивается с воздухом кузова и частич­но выбрасывается наружу тепловоза через верхние жалюзи.

Охлаждающее устройство обеспечивает нормальную работу ди­зеля независимо от его режима и температуры окружающего воз­духа.

Рис. 171. Холодильная камера:

1,11— крышки; 2, 5 — коллекторы; 3, 7 — боковые и верхние жалюзи; 4, 10 — радиаторные секции; 6 — опора мотор-вентилятора; 8 — мотор-вен­тилятор; 9 — труба; 12 — рамка; 13 — уплотнение; 14, 17 — накладки; 15 — пластина; 16, 18, 19 — прокладки; 20 — кронштейн; 21 — амортизатор;

22 — скоба

 

Зачехление боковых жалюзи (рис. 172) холодильной камеры тепловоза предназначено для уменьшения теплорассеивания с целью поддержания температуры воды, масла и наддувочного воз­духа в рекомендуемых пределах в зимнее время.

Зачехление состо­ит из правого и левого утеплительных щитов и механизмов приво­да заслонки, которые находятся внутри холодильной камеры. Уменьшение или увеличение фронта зачехления боковых жалюзи производится вращением ручки 9 соответственно по часовой или против часовой стрелки.

Рис. 172. Зачехление боковых жалюзи: 1 — корпус; 2 — щиток; 3 — упор; 4 — подвижная заслонка; 5 — болт; 6 — нижний блок; 7 — направляющая роликов; 8 — гайка; 9 — ручка; 10 — редуктор; 11 — барабан; 12 — нижний ка­нат; 13 — верхний канат; 14 — направляющая труба

 

Рис. 173. Привод зачехления: 1- призонный болт; 2, 3 — гайки; 4 — вал; 5, 12, 16, 18 — болты; 6, 9, 17 — шплинтовочная проволока; 7 — нижний канат; 8 — верхний канат; 10 — редуктор; 11 — ручка; 13 — муфта; 14 — барабан; 15 — угольник; 19 — червячное колесо; 20 — регулировочная прокладка; 21 — втулка; 22 — прокладка; 23 — крышка; 24 — вал; 25 — пробка.

Подвижная заслонка 4 состоит из двух заслонок, каждая из ко­торых соединена шестью болтами с кареткой, перемещающейся по направляющей трубе 14.

Нижний канат 72, служащий для опускания заслонки, пропу­щен через отверстие в нижнем платике каретки и удерживается бонкой, закрепленной на конце каната. Другой конец каната, а также концы ветвей верхнего каната для предохраненйя от расплетания обезжиривают, промывают в воде и покрывают припоем.

Для закрытия проема жалюзи ручку 11 привода (рис. 173) сле­дует вращать по направлению стрелки, нанесенной красной эмалью на панели приводного устройства.

Устройство, работа, смазка переднего и заднего раздаточных редукторов тепловоза. Отбор мощности на привод вспомогательных механизмов, обеспе­чивающих работу силовой установки, производится как со стороны генератора, так и со стороны холодильной камеры

 

.

 

Рис. 83. Приводы вспомогательных механизмов тепловоза:

1 — компрессор; 2, 7, 12, 17, 20 — муфты полужесткие; 3 — вентилятор охлаждения тягового генератора; 4, 10, 15, 21 — карданные валы; 5 — двухмашинный агрегат; 6 — редуктор рас­пределительный передний; 8 — тяговый генератор; 9 — дизель; 11 — вентилятор охлаждения тяговых электродвигателей задней тележки; 13 — вентиляторное колесо; 14 — подпятник вен­тилятора; 16 — гидропривод вентилятора; 18 — редуктор распределительный задний; 19 — клиноременная передача; 22 — вентилятор охлаждения электродвигателей передней тележки; 23 — подвозбуднтель.

 

Со стороны генера­тора (рис. 83) расположены: передний распределительный редуктор, двухмашинный агрегат, вентиляторы охлаждения тягового генератора и тяговых электродвигателей, синхронный подвозбудитель, компрес­сор КТ-7. Привод переднего редуктора, двухмашинного агрегата и ком­прессора осуществляется через пластинчатые муфты, привод вентиля­торов — через карданы, а привод подвозбудителя — через клиноре-менную передачу. Передний редуктор, двухмашинный агрегат, подвоз­будитель установлены на тяговом генераторе. Редуктор приводится от вала отбора мощности дизеля, а привод двухмашинного агрегата, подвозбудителя и вентиляторов охлаждения тягового генератора и тяговых электродвигателей осуществляется от переднего распределительного редуктора. Компрессор установлен на сварном фундаменте, который после центровки компрессора с валом тягового генератора приваривается к настилу рамы. Привод компрессора осуществляется от вала тягового генератора. Со стороны холодильной камеры расположены задний распреде­лительный редуктор, вентилятор охлаждения тяговых электродвига­телей и гидропривод вентилятора холодильной камеры. Привод вен­тилятора и гидропривода осуществляется от заднего редуктора через пластинчатые муфты. Задний распределительный редуктор приводится от вала дизеля через карданный вал.

 

     

Рис. 84. Редуктор распредели­тельный передний:                   Рис. 85, Редуктор распределительный зад­ний

1— поддон; 2 — картер нижний; 3 — картер верхний; 4 — втулка; 5 — кольцо лабиринта; 6, 9, 10, 12, 14 — гнезда подшипников; 7, 13, 15, 17, 19, 20 — ше­стерни; 8, 11, 16, 18 — валы

Рис. 85, Редуктор распределительный зад­ний:

1, 5, 13 — шестерни; 2, 4, 10, 14, 15 — гнезда подшипников; 3, 11, 16 — фланцы; 6 — картер верхний; 8, 12, 17 — валы; 9 — картер нижний.

Передний распределительный редуктор. Передний распределитель­ный редуктор (рис. 84) — это простой по конструкции цилиндричес­кий редуктор с косозубыми шестернями, расположенными в один ряд. Направление вращения ведущего вала (если смотреть со стороны при­вода) по часовой стрелке. В литом чугунном корпусе редуктора на шарикоподшипниках поставлены пять валов. Корпус редуктора сос­тоит из верхнего 3 и нижнего 2 картеров, соединенных между собой шпильками, которые ввернуты в приливы на внутренней стороне стен­ки нижнего картера. Аналогичные приливы с отверстиями имеются и на верхнем картере. Гайки на шпильках затягивают через два люка, расположенных сверху верхнего картера. Люки закрывают крышками с прокладками и крепят на шпильках. Для фиксации взаимного рас­положения картеров служат четыре призонных болта (по краям ре­дуктора). По плоскости разъема картеры уплотнены шелковой нитью толщиной 0,1—0,2 мм. В картерах для установки валов имеются пять продольных расточек, в которые установлены гнезда подшипников. Гнезда подшипников 10 ведущего вала

и вала привода двухмашинного агрегата устанавливают с зазором 0—0,067 мм, остальных валов — с зазором 0—0,058 мм.

Редуктор имеет картерную систему смазки. Масло разбрызгивает­ся двумя наибольшими по диаметру шестернями 19 и 20. Для умень­шения вспенивания масла шестерни отделены от всего объема масла поддоном, который закреплен болтами к приливам нижнего картера. Масло в поддон из картера поступает через два отверстия диаметром 5мм. Над каждой расточкой находятся корытообразные выступы, об­разующие ванночки для сбора масла, разбрызгиваемого шестернями, которое поступает через отверстия к подшипникам валов. В нижнем картере имеется прилив для установки масломерного щупа.

Редуктор установлен на фундамент на четырех лапах, расположен­ных на нижнем картере, и укреплен четырьмя болтами.

Задний распределительный редуктор. Так же как и передний ре­дуктор задний редуктор (рис. 85) имеет цилиндрические, косозубые шестерни, вертикально расположенные. В редукторе установлены три вала, ведущий вал 12, вал привода гидромуфты холодильной камеры 8 и вал привода вентилятора охлаждения тяговых электродвигателем задней тележки 17. В верх­нем картере предусмотрен люк, закрываемый крышкой, через который осматривают шестерни редуктора. В крыш­ке люка имеется клапан сапун.

Система смазки редуктора принудительная. Масло подается из системы тепловоза под давлением 0,3—0,7 кгс/см3 в ороситель, который представляет собой штуцер с трубкой, имеющей отверстия. Ороситель установлен на нижнем картере так, что его трубка проходит вблизи шестерен 1 и 5. Масло из отверстий попадает на зубья шестерен и раз­брызгивается ими внутри корпуса редуктора. Разбрызгиваемое масло

попадает в корытообразные вы­ступы над подшипниками и из них по отверстиям поступает на смазку подшипников. Масло собирающееся на дне картера, отсасывается лопастным насосом через сетчатый фильтр и по трубке направляется в общую сливную трубу масляной систе­мы тепловоза.

 

17 тема. Гидропривод главного вентилятора тепловоза М62.

Гид­ропривод вентилятора холодильной камеры поддерживает необходимые режимы работы холодильника путем изменения частоты вращения вала вентилятора и передаваемой к нему от дизель-генератора мощно­сти. Гидропривод вентилятора установлен на двух литых опорах в проходе холодильной камеры и прикреплен к фундаменту четырьмя болтами. В корпусе гидропривода 13 (рис. 86) смон­тированы гидромуфта переменного наполнения и угловой редуктор.

Гидромуфта с черпательным и реечным устройством предназначена для регулирования передаваемой частоты вращения вала путем изме­нения наполнения маслом ее круга циркуляции. Муфта состоит из веду­щего вала 2 с насосным колесом 9, жестко соединенным с двумя чашами 7, 11 и турбинного колеса 12, выполненного из алюминия с армирован­ной стальной ступицей, которое напрессовано на ведомый вал 22. Валы колес смонтированы на подшипниках качения. Рабочие элементы насосного и турбинного колес образуют пустотелое кольцо, внутренняя полость которого разделена радиальными лопатками, расположен­ными на этих колесах. Кольцевая полость заполняется маслом, посту­пающим через штуцер подвода масла из масляной системы тепловоза под давлением 0,7—1,2 кгс/см2. При вращении насосного колеса масло, заполняющее кольцевую полость, начинает замкнутое круговое движение, которое происходит в полости ее поперечного сечения, на­зываемого кругом циркуляции.

Под напором масла, создаваемым на­сосным колесом, турбинное колесо получает вращение в ту же сторону, что и насосное, однако относительно него имеет скольжение (отставание), величина которого зависит от передаваемой мощности и степени заполнения круга циркуляции. Кроме того, при вращении колес гид­ромуфты масло, заполняющее круг циркуляции, центробежной силой прижимается к его внешнему диаметру. Часть масла вытекает через зазор между колесами и по отверстиям на периферии насосного колеса заполняет дополнительную полость между этим колесом и чашей 7, откуда оно откачивается двумя черпательными трубками 30.

Рис. 86. Гидропривод вентилятора:

1, 18 — шарикоподшипники; 2 — вал ведущий; 3, 24, 34 — фланцы; 4 — зубчатая рейка; 5 — вал-шестерня; 6 — ступица; 7, 11 — чаши; 8, 20, 21, 26 — крышки; 9 — колесо насосное; 10, 17 — роликоподшипники; 12 — колесо турбинное; 13 — корпус гидропривода; 14 — штуцер подвода смазки; 15 — вал вертикальный; 16, 19, 28, 31 — гнезда подшипников; 22 — вал ве­домый; 23 — шестерня ведомая; 25 — лабиринтное кольцо; 27 — шестерня ведущая; 29 — фильтр сетчатый; 30 — черпательная трубка; 32 — маслооткачивающий насос; 33 — колесо насосное; а, б, в — масляные каналы питания гидромуфты; г — канал для слива масла из круга циркуляции; д — кольцевой канал; и — зазор.

Черпательные трубки смонтированы на ступице 6. Один конец трубок приварен к шестерням, свободно проворачивающимся на пустотелых паль­цах, впрессованных в ступицу, а другой конец (сопло) открыт и переме­щается в дополнительной полости. Сопло во время работы гидромуфты можно установить на любом заданном расстоянии от оси вращения ва­лов путем проворота шестерни черпаковой трубки на пальце. Изменение положения сопел черпательных трубок относительно круга циркуляции масла и приводит к соответствующему изменению частоты вращения турбинного колеса при одной и той же частоте вращения на­сосного колеса. При полностью заполненном круге циркуляции, когда черпательные трубки сведены на наименьший диаметр, при передаче полной мощности вентилятора холодильной камеры «скольжение» турбинного колеса составляет 3%. При полностью опорожненном круге циркуляции, когда черпательные трубки разведены на наиболь­ший диаметр, а частота вращения насосного колеса 2010 об/мин, имеет место ведения турбинного колеса до 70 об/мин, обусловленное наличием воздуха и небольшого количества масла в круге циркуляции. При промежуточных положениях черпательных трубок и соответствующем заполнении круга циркуляции частота вращения турбинного колеса может регулироваться от 70 до 1950 об/мин, что соответствует 50— 1395 об/мин вала вентилятора холодильной камеры.