Дизели оборудованы рядом устройств, препятствующих эксплуатации с нарушением инструкции по превышению частоты вращения коленчатого вала (предельный выключатель, воздействующий на подачу топлива в цилиндры), по требованию предпусковой прокачки масла и недопущению работы на низком давлении масла (реле давления, воздействующее на электрическую схему управления дизелем), по недопущению работы дизеля при давлении газов в картере (дифференциальный манометр), по исключению пуска дизеля при включенном валоповоротном устройстве (концевой выключатель).
Предельный выключатель кинематически связан с коленчатым валом и получает вращение от шестерни привода распределительного вала. Реле давления гидравлически связано с масляной системой дизеля через гибкие рукава и электрически с цепью управления дизелем. Дифференциальный манометр соединен трубкой с картером, а концы токопроводящих электродов включены в цепь управления. Концевой выключатель валопово-ротного устройства разрывает цепь управления дизелем при введении его червяка в зацепление с зубчатым венцом маховика - муфты дизеля.
Рис. 95. Выключатель предельный:
і - роликоподшипник; 2 - втулка шлицевая; 3 - валик приводной; 4 - обойма; 5 - штифт; 6, 8, 17, 24, 29, 31 - пружины; 7 - корпус; 9 - валик; 10 - рычаг; 11 - упор; 12 - валик; 13 - скоба; 14 - упор; 15 - корпус; 16 - прокладка регулировочная; 18, 26 - крышки; /9 _ груз; 20 - валЯ 21 - стакан; 22 - шестерня; 23 - электропневматнческнй вентиль; 25 - шток; 27 - кнопка; 28 - кольцо уплотнительное; 30 - пластина замочная; 32 - рукоятка; 33 - муфта; 34 - валик; а - отверстие для входа масла; б ~ отверстие для слива масла; в - полость эоздушиая
|
Дизели |
Номинальная частота вращения коленчатого вала, об/мии |
Предельно допустимая частота, об/мин |
Дизели |
Номинальная частота вращения коленчатого вала, об/мнн |
Предельно допустимая частота, об/мин |
|
ЗА-6Д49 |
1000 |
1150-1200 |
1А-9ДГ |
1000 |
1115-1155 |
|
ЗАЭ-6Д49 |
860 |
990-1030 |
2-9ДГ |
1000 |
1115-1155 |
|
26 Д Г |
850 |
940-980 |
4-9ДГ |
750 |
840-920 |
|
1-9ДГ |
1000 |
1115-1155 |
20ДГ |
1100 |
1250-1300 |
В 1978 г. на части дизель-генераторов были дополнительно введены устройство для ограничения дымления на переходных режимах работы и устройство, не допускающее снижение давления масла в системе, воздействующее непосредственно на регулятор частоты вращения. В первом случае топливо в цилиндры подается в зависимости от фактического давления наддува. Во втором случае снижение давления масла в системе приводит к автоматическому снятию нагрузки вплоть до остановки дизеля.
Предельный выключатель. Астатический выключатель центробежного типа (рис. 95) установлен на приводе распределительного вала и приводится во вращение от одной из его шестерен через шлицевый валик 4. Конструктивное исполнение предельных выключателей всех модификаций дизелей типа Д49 одинаково: все имеют чувствительные элементы, реагирующие на изменение частоты вращения коленчатых валов, и кнопку для аварийной ручной остановки. Отличие состоит в том, что вследствие различия номинальной частоты вращения коленчатых валов различных модификаций дизелей различаются предельно допустимые частоты их вращения, это вызывает необходимость различных пределов тарировки предельных выключателей. Некоторые модификации дизелей имеют дистанционное управление аварийной остановкой с использованием электромагнитного или электро-пневматического привода. Напряжение в цепях управления может быть 24, 75 и 110 В. Тарировка предельных выключателей выполняется по табл. И.
В алюминиевом корпусе 15 предельного выключателя размещен чувствительный элемент, состоящий из стального груза 19,
упора 14, пружины 17, уравновешивающей центробежную силу груза, скобы 13 и регулировочных прокладок 16. Вал 20 вместе с грузом вращается в роликоподшипниках, установленных с одной стороны в обойме 4, ас другой в крышке 18. Сверху на корпусе закреплен автомат выключения. Для дистанционного управления аварийной остановкой дизеля на предельном выключателе установлен электропневматический вентиль 23, электрически связанный с цепью управления дизелем и при помощи трубопровода с воздушной системой цепей управления тепловоза. Возможен предельный выключатель без электропневматического вентиля.
Автоматическое действие предельного выключателя состоит в том, что при достижении предельно допустимой частоты вращения коленчатого вала груз 19 под действием центробежных сил преодолевает усилие пружины 17 и, переместившись до упора 14, воздействует на рычаг 10. Рычаг своим концом с выступом освобождает стакан 21 автомата выключения. Стакан под действием усилий пружин 6 и 8 перемещает тяги системы управления топливными насосами в положение прекращения подачи топлива в цилиндры дизеля.
Для приведения предельного выключателя в рабочее состояние необходимо рукоятку 32 повернуть вверх. При этом валик 34 через муфту 33 и шестерню 22 переместит стакан 21 вниз до зацепления выступа рычага 10 с вырезом в стакане.
При ручной аварийной остановке необходимо нажать на кнопку 27. В случае дистанционной аварийной остановки дизеля сигналом, поступившим из цепи управления тепловозом или от кнопки дистанционной аварийной остановки дизеля, в катушку электропневматического вентиля поступает ток. Электромагнит вентиля открывает воздушный клапан и воздух из воздушной магистрали управления дизелем поступает в полость в. Под давлением воздуха перемещается шток 25 и своим концом воздействует на рычаг 10, который, поворачиваясь на своей оси, плечом освобождает стакан 21. Стакан под усилием пружин перемещается вверх и, воздействуя на рычаги управления, устанавливает насосы в положение прекращения подачи топлива в цилиндры.
Реле давления. Реле (рис. 96) размещено на амортизаторах 2 в кронштейне 1 и соединено с масляной системой дизеля гибкими рукавами 3, 4, 7 и 8. При помощи штепсельного разъема реле соединено с электрической системой управления дизелем. Давление масда удлиняет сильфоны реле, которые, взаимодействуя с рамкой, замыкают соответствующие контакты в цепи управления дизелем. В зависимости от давления в масляной системе дизеля реле давления замыкает соответствующие контакты, которые запрещают пуск дизеля при давлении масла в лотке менее 0,02 МПа, приводят к сбросу нагрузки при давлении масла на входе в дизель менее 0,28 МПа и останавливают дизель при давлении масла в лотке менее 0,06 МПа.
Рис. 96. Реле давления: 1 - кронштейн; 2 - амортизатор; 3, 4,7,8 - рукава; 5 - реле; 6 - клеммная коробка; /, //, 111, IV - уставки реле
Необходимо проверять работу реле давления периодически на специальном стенде, оборудованном точными манометрами и соответствующими электрическими цепями, и поддерживать чистоту электрических контактов.
Манометр дифференциальный. Для остановки дизеля при превышении давления газов в картере свыше 60 мм вод. ст. используется дифференциальный манометр (рис. 97). Корпус 5 изготовлен из оргстекла с 11-образным каналом а. Канал а залит водным раствором с содержанием поваренной соли 5-10 % и 1-2 % калиевого хромпика по ГОСТ 2652-78 до уровня нулевой отметки шкалы. Штуцер 1 соединен с картером дизеля, а электроды с электрической схемой тепловоза. При превышении давления в картере выше допустимого водяной столб поднимается и замыкает электроды в цепи системы управления дизелем, что приводит к его остановке.
Система вентилятора картера. Система служит для вентиляции и создания разрежения в картере дизеля путем отсоса газов. Разрежение в картере предотвращает вытекание масла и выход газов через зазоры у валов, выходящих наружу, а также через неплотности в соединениях. На дизелях типа Д49 применяется система принудительной вентиляции. На двенадцати- и шестнадцатицилиндровых дизелях используется разница разрежений на всасывании в турбокомпрессоре и в картере (рис. 98). Газы отса-
Рис. 98. Система вентиляции картера дизелей 12ЧН 26/26 и 16ЧН 26/26
) _ указатель; 2 - бачок маслоотделительиый; 3, 4, 5, 6,7- трубы; 8 - канитель проволочная; 9 - каркас; 10 - диск опорный; 11 - элемент маслоотделительный; 12 - корпус; 13 - диск нажимной; 14 - маслоотделитель; 15 - шибер; а - манометр дифференциальный;
б - заслонка управляемая; в - риска
Рис. 99. Система вентиляции картера дизелей 8ЧН 26/26: а - схема системы; б - фильтрующий элемент; в - эжектор; 1, 4,7 - трубы- 2 - масло-отделительиый бачок; 3 - дифманометр; 5 - эжектор; 6 - заслоика; 8 - диффузор; 9 - корпус; 10 - сопло; 11 - элементы
сываются во всасывающую полость компрессора. Система состоит из труб 3, 4, 5, 6 и 7, указателя 1, маслоотделительного бачка 2, управляемой заслонки 6 и дифференциального манометра а. Газы отсасываются из картера и лотка по трубам 6 и 4 и затем через маслоотделительный бачок по трубе 5 во всасывающую полость турбокомпрессора. Из маслоотделительного бачка масло стекает в картер по трубе 7. Разрежения в картере регулируются автоматически управляемой заслонкой и контролируются по дифманометру. В этой схеме улучшаются условия работы впускных клапанов крышки цилиндра. Пары масла, попадающие из картера, резко снижают износ фасок.
На восьмицилиндровых тепловозных дизелях используется эжещионный отсос (рис. 99) в выпускную систему дизеля. Из картера газы отсасываются по трубе 1, затем через маслоотделительный бачок 2 и эжектор 5 в выпускную систему. Из масло-отделительного бачка масло стекает в картер по трубе 7. Разрежение в картере регулируют вручную поворотом заслонки 6 и контролируют по дифманометру 3. В этой системе меньше засоряются секции охладителя наддувочного воздуха маслянистыми отложениями. Применяемые в системе вентиляции маслоотделители имеют одинаковую конструкцию.
Маслоотделительный бачок (см. рис. 98) предназначен для отделения паров масла из отсасываемых из картера газов. Все детали бачка стальные. Отсепарированное в элементах 11 масло стекает в нижнюю часть бачка, откуда по трубе 7 в картер дизеля. Шибер 15 предназначен для регулирования разрежения вручную при настройке системы вентиляции. Положение шибера определяется по риске в. Указатель 1 позволяет наблюдать за работой бачка. При нормальной работе масла в указателе не должно быть.
Заслонка управляемая (рис. 100) дизелей 12ЧН, 16ЧН и 20ЧН автоматически поддерживает разрежение в картере в заданных пределах и применяется на тепловозных дизель-генераторах типа Д49 в схемах с отсосом в компрессор турбокомпрессора. Принцип действия заслонки основан на использовании изменения давления воды после водяного насоса при изменении частоты вращения вала дизеля для управления заслонкой, изменяющей площадь проходного сечения корпуса. Газы из картера после маслоотделительного бачка проходят через корпус заслонки. Измерительным элементом узла является двойная мембрана 3 из резиноткани, к которой через кран 5 и корпус 2 подведена вода из водяной системы дизеля. Перемещение мембраны 3 через шток 4, тяги 6, 7 и рычаг 8 передается заслонке И, закрепленной в прорези валика 1. При повышении частоты вращения коленчатого вала дизеля и, следовательно, увеличении давления воды, воздействующей на мембрану 3, заслонка 11 уменьшает площадь проходного сечения корпуса, при уменьшении частоты вращения дизеля увеличивает площадь проходного сечения. Такое управление заслонкой в за-
Рис. 100. Заслонка управляемая
висимости от давления воды (частоты вращения коленчатого вала дизеля) позволяет поддерживать разрежение в картере в диапазоне 50-1000 Па при работе по всей тепловозной характеристике. Начало поворота заслонки зависит от натяжения пружины 13, которое изменяется вращением втулки 14. Угол поворота заслонки зависит от плеча пружины относительно валика. Длина плеча изменяется вращением ролика 12. Угол установки заслонки зависит от общей длины тяг 6 и 7. Регулирование заслонки производится на заводе-изготовителе дизеля и проверяется на тепловозе.
Эжектор (см. рис. 99, в), примененный в системе вентиляции дизелей 8ЧН 26/26, создает разрежение, необходимое для отсоса газов из картера в системе с отсосом в выпускную систему. Газы из выпускного коллектора дизеля по трубе 4 подводятся к соплу 10. За счет разрежения, создаваемого струей выпускных газов в диффузоре 8, происходит отсос картерных газов.
Глава 9
ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ ДИЗЕЛЕЙ ТИПА Д49
⇐Регулирование частоты и нагрузки на тепловозах с гидропередачей | Тепловозные дизели типа Д49 | Основные параметры и характеристики⇒