Турбокомпрессор представляет собой центростремительную газовую турбину и одноступенчатый центробежный компрессор, которые смонтированы на одном валу. Корпус подшипников 9 (рис. 5) из алюминиевого сплава служит остовом турбокомпрессора. В корпус запрессована стальная втулка 7, в которую вставляются подшипники скольжения 6-бронзовые втулки плавающего типа, выполняющие роль опорных и упорных элементов. С торцов корпус подшипников имеет фланцы для соединения с корпусами турбины 11 и компрессора 1 при помощи шпилек. Колесо турбины 15 приварено к ротору 3. Колесо турбины радиального типа изготовлено из жаропрочной стали, колесо компрессора 4 из алюминиевого сплава (крепится на шлицевом конце вала).
Во время работы ротор вращается с большой скоростью (до 30 ООО об/мин), поэтому подвергается точной динамической балансировке. Допустимая неуравновешенность ротора не более 1 Гсм. Опорные шейки вала проходят закалку токами высокой частоты и обработаны до частоты у9. На колесе компрессора и торце вала имеются метки, которые при сборке должны совмещаться для сохранения балансировки. Несовмещение меток вызывает возникновение неуравновешенных сил, что может привести к поломке. Корпус подшипников со стороны турбины соприкасается с горячими газами, поэтому для охлаждения в нем имеется полость В, в которой циркулирует вода, и полость для масла А, в которой циркулирует масло для смазки подшипников скольжения Вода и масло подаются из систем охлаждения и смазки дизеля.
Как со стороны турбины, так и со стороны компрессора в специальные расточки корпуса 3 запрессованы крышки уплотнения ротора 8 и 14. Для уплотнения полости масла от выпускных газов и предотвращения засасывания масла в проточную часть компрессора на валу ротора имеются уплотнения контактного типа, для чего на вал ротора запрессовано упорное кольцо 5; в канавках кольца размещены два уплотни-тельных кольца типа поршневых. Со стороны турбины контактные кольца 10 посажены непосредственно! на вал ротора. При работе компрессора уплотнительные кольца прижимаются к стенкам канавок за счет перепада давлений (до уплотнения и за ним) и надежно разделяют газовоздушную и масляную полости.
Рис. 5. Турбокомпрессор ТКР-14-26:
1- корпус компрессора; 2 - вставка; 3 - ротор; 4 - колесо компрессора; 5 - уплотнение; Є - втулка плавающая; 7 - втулка стальная; 8 - крышка уплотнения компрессора; 9 - корпус подшипников; 10 - кольцо; 11- корпус турбины; 12 - ленец сопловой; /3 -вставка; 14 - крышка уплотнения турбины; 15 - колесо турбины; А - полость для масла; В - полость для воды; С - слив масла
Корпус компрессора-фасонная отливка из алюминиевого сплава, которая имеет цилиндрический патрубок, соединенный с впускным коллектором дизеля, а со стороны, противоположной корпусу подшипников, расположено отверстие, куда крепится патрубок подвода воздуха от воздушного фильтра. Отверстие для забора воздуха сопрягается с профилированной вставкой 2 компрессора, которая крепится к корпусу специальными шпильками. При вращении ротора воздух засасывается в колесо компрессора, где под действием центробежных сил приобретает высокую скорость и сжимается в улитке до давления 1,25-1,35 кПсм2.
Корпус турбины изготовлен из жаропрочного чугуна и имеет три фланца, которыми соединяется с корпусом подшипников, патрубком отвода газа из турбины и выпускным коллектором дизеля. Два канала в полости корпуса турбины подводят выпускные газы к колесу турбины. В расточке корпуса, в плоскости подвода газа, расположен сопловой венец 12, зафиксированный штифтом. Проходя сопловой венец и изменяя направление движения, выпускные газы поступают на лопатки колеса турбины. В корпусе расположена специальная вставка 13, которая направляет поток газов в межлопаточные каналы колеса и обеспечивает плавный переход его в патрубок глушителя.
На дизеле турбокомпрессор крепится фланцем маслослива С и центрируются с выпускными и всасывающими коллекторами дизеля так, чтобы смещение осей сопрягаемых деталей не превышало 1-1,5 мм, а усилия, передаваемые на турбокомпрессор от веса и перекосов трубопроводов, не превышали 15 кГ на каждый фланец.
Во время работы турбокомпрессор не требует специального управления или регулирования и автоматически входит в режим, соответствующий режиму работы дизеля. Показателем нормальной работы турбокомпрессора является стабильность температуры газов на выходе из турбины и давление наддува, а также ровный, не меняющийся уровень шума. При резком изменении шума, ударах или металлическом скрежете в турбокомпрессоре дизель необходимо остановить и выяснить причины нарушения режима работы.
Наиболее нагруженным узлом турбокомпрессора является колесо турбины, которое работает в условиях высоких температур и больших скоростей. Особое внимание следует обращать на температуру газов перед турбиной, которая не должна превышать 650° С. При появлении слабого свечения корпуса турбины температура газов достигает до 750-800° С, в этот момент может произойти разрушение колеса турбины. Длительная работа турбокомпрессора в режиме холостого хода и малых нагрузок дизеля также не рекомендуется, так как такая работа ведет к засмолению проточной части турбокомпрессора. Если по условиям эксплуатации дизель должен длительное время работать в режиме малых нагрузок, необходимо один раз в сутки нагружать дизель не менее одного часа до номинальной мощности, что способствует выжиганию образовавшегося в газовом тракте турбокомпрессора нагара. Давление масла на входе в турбокомпрессор должно быть на холостых оборотах дизеля не менее 1,2 кГ/см2, под нагрузкой - не менее 2 кГ/см2.
Конструктивные особенности дизеля 1Д12Н-500 | Конструктивные особенности и техническая характеристика тепловоза | Топливная система