При работе дизеля выделяется большое количество тепла, которое отводится охлаждающей жидкостью и маслом дизеля (теплоотвод в воду дизеля 180000 ккал/ч, в масло 20 000 ккаліч). Система охлаждения поддерживает нормальный тепловой режим дизеля. На тепловозе применяется система охлаждения закрытого типа с избыточным давлением не более 0,3 кГ/см2. Система охлаждения и подогрева включает: водяной (расширительный) бак с паровоздушным клапаном, котел-подогреватель, холодильник с вентилятором, калорифер обогрева кабины машиниста, змеевики обогрева масла дизеля, масла гидропередачи, масла реверса, змеевик обогрева аккумуляторных батарей, жалюзи с приводом, трубопровод с вентилями и спускными краниками, термореле, термометры. Во избежание воздушных мешков в трубопроводе водяной бак расположен под крышей капота и вода из него подпитывает заборную трубу, соединяющую водяной насос дизеля с нижним коллектором холодильника.
Циркуляционный насос 3 дизеля (рис. 18) прогоняет воду по зарубашеч-ным пространствам блоков дизеля. Охлаждая цилиндры, вода поднимается вверх и через 24 перепускные трубки, расположенные между блоками, поступает в полости головок блоков, где охлаждает камеры сгорания и гнезда форсунок. Из головок блоков вода через патрубки идет на охлаждение выпускных коллекторов, откуда направляется в холодильник. Здесь вода охлаждается в пяти радиаторных секциях 25 и снова забирается водяным насосом дизеля. Часть воды из рубашек блоков идет на охлаждение турбокомпрессоров.
Пар из головок блоков, выпускных коллекторов дизеля и верхнего коллектора холодильника отводится по специальному трубопроводу в верхнюю часть бака. Температура воды, выходящей из водяной полости выпускных коллекторов, замеряется двумя электрическими термометрами 24, датчики которых расположены на выходе воды из коллекторов дизеля. Температура воды должна быть одинаковой для левого и правого блоков и находиться в пределах 90-100° С, но не выше 105° С.
К трубопроводу водяной системы, на выходе из дизеля, подключены два термореле 23 номинального и максимального режимов. Термореле номинального режима сблокировано с вентилятором и жалюзи, термореле максимального режима - с механизмом выключения гидропередачи. При достижении температуры выходящей из дизеля воды 90° С включается вентилятор и открываются жалюзи на автоматическом режиме управления вентилятором; при температуре воды 105° С на пульте загорается сигнальная лампа и выключается гидропередача.
В холодное время года необходимо пользоваться калорифером 12 и котлом-подогревателем 10, для чего открывают вентили 5 и 20. При работе котла-подогревателя вода циркулирует следующим образом: из котла направляется к калориферу, потом проходит по змеевику в маслобаке, подогревая масло дизеля, откуда направляется в перемычку труб, где поток разделяется на два. Часть воды идет через радиаторные секции 25, предохраняя их от замораживания, вторая (большая часть) идет на обогрев дизеля. Пройдя дизель и радиаторы, охлажденная вода снова по трубопроводу поступает в котел-подогреватель. Проходя систему «котел-подогреватель-дизель», часть воды отводится по змеевикам 14 подогрева масла гидропередачи, масла реверса 16 и на обогрев аккумуляторных батарей.
При работе дизеля зимой основная часть воды циркулирует от дизеля к холодильнику (малый круг), часть воды ответвляется и циркулирует по большому кругу «дизель - змеевик - маслобак - калорифер - котел-подогреватель- дизель».
Для выпуска воздуха из водяной системы во избежание образования воздушных мешков на калорифере и трубах имеются краники, которые следует открывать и держать открытыми, пока из них не потечет вода без пузырьков воздуха. При сливе охлаждающей жидкости из системы необходимо обязательно снять на заливной горловине бака пробку с паровоздушным клапаном, а после слива основной части воды через водяной насос дизеля все сливные краники открыть, чтобы трубы не замерзли. Сами трубы имеют изоляцию (обмотаны войлоком, мешковиной и шпагатом), которая способствует уменьшению потерь тепла в зимнее время и защите труб от замораживания при непродолжительных стоянках тепловоза под открытым небом.
Калорифер для обогрева кабины машиниста состоит из радиатора, осевого вентилятора и электродвигателя. Внутри радиатора циркулирует вода, которая отдает свое тепло окружающему воздуху, при включении электродвигателя.
При работе калорифера необходимо периодически выпускать воздух из краника 13, установленного на верхнем коллекторе.
Котел-подогреватель. Котел (рис. 19) служит для нагрева охлаждающей жидкости и разогрева части масла дизеля, гидропередачи и реверса перед запуском дизеля при низких температурах наружного воздуха.
Котел-подогреватель вертикально установлен в капоте компрессора; на кронштейне котла крепится редуктор и электродвигатель. Котел работает на дизельном топливе.
Рис. 19. Котел-подогреватель:
1- натяжное устройство; 2 - электродвигатель привода редуктора; 3, 7 - шкивы; 4 - клчновой ремень; 5 - топливная нагнетательная труба; б- топливный иасос; 8 - вентилятор; 9- воздушная труба; 10 - водяная труба; 11 - вентиль; IX - сливная труба; 13 - форсунка; 14- головка котла; ■15 - огнеьая камера; 16 - ьнутрешшй барабан; 17 - наружный барабан: 18 - дымогарные трубы
Котел-подогреватель состоит из наружного 17 и внутреннего 16 барабанов-и дымогарных труб 18 с верхней и нижней решетками. Пространство между барабанами и трубами заполнено водой, поступающей по трубе 10. Внутренний барабан служит огневой камерой. Снизу огневой камеры имеется головка 14, в которую вставлен завихритель с форсункой 13 и сливная трубка 12. В головку котла-подогревателя по трубе 9 подается воздух, а по трубе 5 топливным насосом 6 редуктора через форсунку 13 впрыскивается топливо.
Редуктор котла-подогревателя - агрегат, объединяющий три узла: водяной насос, вентилятор, топливный насос. Редуктор получает вращение от электродвигателя 2 через клиновый ремень 4 (см. рис. 19). Крыльчатка вентилятора 26 (рис. 20) и водяного насоса 18 при помощи шпонок посажена на валик 25.
Рис. 20. Редуктор котла-подогревателя:
1- нажимной штуцер насоса; 2 - ограничитель хода нагнетательного клапана; 3 -- пружина нагнетательного клапана; 4 - нагнетательный клапан; 5 - корпус клапана; 6 - прокладка; 7 - іильза топливного насоса; 8 - стопорный вннт; 9 - корпус топливного насоса; 10 - зубчатый венец; 11 - плунжер; 12 - пружниа плунжера; 13 - тарелка плунжера; 14 - толкатель насоса: 15 - ролик толкателя; 16 - шестерня с кулачком; 17 - крышка;. 18 - крыльчатка водяного насоса-19 - пружина; 20 - резиновое кольцо; 21 - текстолитовое кольцо; 22 - крышка уплотнения; 23- нажимное кольцо; 24, 27, 29 - сальники; 25, 30 - валики; 26 - крыльчатка вентилятора; 28 - корпус привода редуктора; 31 - кулачковая муфта с резиновым амортизатором; 32- сетка; 33 - корпус редуктора; 34 - фиксирующий виит; 35 - поворотная гильза; 36 - стопор; 37 - шпилька; 38 - штуцер подвода топлива
Валик опирается на два подшипника, в средней части имеет шестерню и приводится во вращение через кулачковую муфту 31 от валика 30. От шестерни валика 25 приводится во вращение шестерня с кулачком 16, воздействующим на ролик 15 и толкатель 14 топливного насоса, заставляя перемещаться плунжер 11 в гильзе 7. При ходе вверх плунжер выталкивает определенную дозу топлива, которая может быть отрегулирована червяком (на рис. не показан). Червяк вращает зубчатый венец 10, надетый на верхнюю часть поворотной гильзы 35, и поворачивает плунжер /1, так как выступы плунжера входят в пазы поворотной гильзы. Разрезной зубчатый венец закрепляется стопором 36, червяк после регулировки стопорится и пломбируется. Для выпуска воздуха в корпусе топливного насоса имеется винт (на рис. не ■показан).
Чтобы включить котел-подогреватель, необходимо открыть соответствующие вентили и краны в системе охлаждения и топливной системе, открыть крышку выпускной трубы на котле, открыть заслонку компенсатора давления и включить главный рубильник на пульте управления. Вынув свечу зажигания из футляра, вставить свечу в гнездо смотрового окна, включить тумблер свечи, после полного накала и включить электродвигатель редуктора. После пуска котла свечу вынимают из смотрового окна и вставляют в футляр. Если редуктор на котле-подогревателе хорошо отрегулирован, дым из дымовой трубы должен выходить без хлопьев сажи. При работе следят, чтобы котел-подогреватель не перегрелся. Перегрев может быть при плохой циркуляции воды, когда в системе имеются воздушные мешки или сломалась крыльчатка водяного насоса редуктора.
Циркуляционный насос дизеля. Обеспечивает циркуляцию воды в системе охлаждения. Он состоит (рис. 21) из корпуса 2, в который запрессована втулка 4, раструба 1, валика с крыльчаткой 3 из нержавеющей стали, распорной втулки 6, маслоотбойной шайбы 11 и торцовых уплотнений. Корпус имеет два патрубка для подачи воды к блокам. Чугунный раструб / имеет патрубок для подвода воды к центру крыльчатки и фланец для крепления к корпусу. В раструб насоса ввернут сливной кран 16. При открытии крана необходимо оттянуть на себя стержень и повернуть кулачок.
Торцовые поверхности втулки 4, изготовленной из антифрикционного чугуна, тщательно обработаны и притерты. Два радиальных отверстия, просверленные в корпусе совместно с втулкой 4, служат для контроля плотности уплотнения валика 3. Этот валик в верхней части имеет шлицы, на которые насажен ведущий кулак 8. К фланцу нижней части валика крепится штампованная крыльчатка.
На полированную поверхность валика надеты детали торцового уплотнения: текстолитовые шайбы 13, резиновые кольца 14, пружины 15 и стальная ведущая шайба 5. Торцы шайб 13, прижатые к поверхностям втулки 4, подрезаны на конус для ускорения приработки. Шайбы 13 имеют выточки для резиновых колец 14, на торцах шайб сделаны прорези под отогнутый конец пружины 15. Шайбы вращаются заодно с валиком, так как связаны с ним пружинами. Пружина уплотнения со стороны масла одним отогнутым концом заходит в прорезь ведущей шайбы 5> зажатой между плоскостью подшипника и торцом валика, другим - в прорезь на текстолитовой шайбе. Пружины через тонкие стальные шайбы прижимают резиновые кольца к валику и текстолитовые шайбы к втулке.
На некоторых дизелях установлены циркуляционные насосы с металло-графитовым уплотнением со стороны водяной полости и с самоподвижной манжетой со стороны масла.
Холодильная установка. Предназначена для создания и поддержания нормального теплового режима дизеля и гидропередачи. Она включает следующие узлы: радиаторную установку с раструбом, вентилятор с приводом и жалюзи с приводом.
Радиаторная установка содержит пять секций 1 (рис. 22) для охлаждения воды дизеля, две секции 2 для охлаждения масла дизеля и восемь секций 3 для охлаждения масла гидропередачи. Радиаторные секции охлаждения масла дизеля и гидропередачи отличаются от обычных длиной трубок и наличием турболизаторов. Турболизатор представляет собой гофрированную пластину, вставленную внутрь трубки. При помощи турболизаторов обеспечивается завихрение потока масла, увеличиваются поверхности, омываемые маслом, возрастает температура трубок и оребряющих пластин, что в конечном итоге приводит к значительному увеличению коэффициента теплоотдачи от трубок и оребряющих пластин к воздуху.
Радиаторные секции крепятся к коллекторам при помощи шпилек. Между коллекторами и привалочными поверхностями радиаторных секций ставятся паронитовые прокладки. Водяные секции имеют только верхний и нижний коллекторы, а масляные - еще и промежуточный средний коллектор. Коллекторы своими торцами крепятся к стойкам 4. Сами коллекторы имеют коробчатое сечение, внутри коллекторов вварены перегородки.
Рис. 22. Радиаторная установка:
1- радиаторная секция воды дизеля; 2 - радиаторная секция масла дизеля; 3 - радиаторная секция масла гидропередачи; 4 - стойка; 5 - сетка; б -раструб; 7- прокладка
Перед установкой на тепловоз полностью собранная установка радиаторов испытывается на плотность давлением 5 кГ/см2, при этом радиаторные секции для воды испытываются водой, радиаторные секции для масла-маслом.
Раструб 6 вентилятора устанавливается на радиаторную установку после ее крепления к настилу рамы по вентиляторному колесу. Зазор между лопастями вентиляторного колеса и обечайкой раструба должен быть равномерным. Со стороны дизеля к раструбу крепится сетка 5 для ограждения вентиляторного колеса. На передней стенке капота перед радиаторными секциями установлены жалюзи. Жалюзи представляют собой набор поворачивающихся вокруг своих осей створок. В общем каркасе створки жалюзи по длине разделены на три части так, что длина створок примерно соответствует ширине фронта радиаторных секций для воды, масла дизеля и масла гидропередачи. Каждая часть жалюзи заключена в рамку, створки при помощи осей прикреплены к рамке и поводками и соединены с общей подвижной планкой (каждая подвижная планка имеет индивидуальный привод).
Привод жалюзи крепится на крыше капота. Внутри пневмоцилиндра/І (рис. 23) имеется шток, диафрагма и пружина (аналогично цилиндру, изображенному на рис. 27). Рычаг 6, соединенный с подвижной планкой жалюзи при помощи тяги 5, установлен на валике, валик закреплен на кронштейне, приваренном к уголку крыши капота. Открытие жалюзи осуществляется сжатым воздухом, подаваемым в пневмоцилиндр, закрытие - пружиной, которая установлена внутри пневмоцилиндра с предварительной затяжкой. Управление приводом может производиться вручную или автоматически в зависимости от положения включателя на пульте.
С помощью приводавентиляторахолодильника включается и выключается вентиляторное колесо. Привод монтируется на специальной сварной опоре. Внутри корпуса подшипников / (рис. 24) расположен вал вентилятора 2 и промежуточный вал 3, к фланцу которого на винтах крепится ведомый шкив. Внутри ведомого шкива расположена фрикционная муфта сцепления 4. К корпусу подшипников крепится кронштейн с пневматическим цилиндром 11 и выжимным подшипником 12. Ведомый шкив приводится во вращение при помощи четырех клиновых ремней от ведущего шкива дизеля. Клиновые ремни типа Б кордшнуровые по ГОСТ 1284-68 длиной 2240 мм. Ремни для одного комплекта подбирают так, чтобы разность между ними была не более 7,5 мм. Натяжение ремней проверяется динамометром между ведущим и ведомым шкивами на стреле прогиба. При усилии на динамометре 3 кГ стрела прогиба должна быть для новых ремней 15-17 мм, для ремней, бывших в употреблении, - 17-19 мм. Несовпадение ручьев под ремни между ведущим и ведомым шкивами и натяжным роликом не более 1 мм.
На тепловозе привод собран таким образом, что вентилятор можно включить только при наличии в тормозной системе воздуха, так как пружина в пневмоцилиндре 11 при помощи штока и выжимного подшипника 12 отжимает лапки 9 фрикционной муфты, отводя нажимной диск от ведомого диска сцепления 5, и поверхности трения не работают.
При включении вентилятора воздух через электропневматический вентиль поступает в цилиндр 11, сжимая пружину и нажимной подшипник, освобождает лапки фрикционной муфты. Под воздействием пружины 14 нажимной диск прижимает ведомый диск сцепления 5 к торцу ведомого шкива, и за счет сил сцепления вращающий момент передается на вал вентиляторного колеса.
Рис. 24 Привод вентилятора холодильника:
1- корпус подшипников; 2- вал вентилятора; 3 - промежуточный вал; 4- фрикционная муфта; .5 - диск; 6 - шкив; 7 - болт; 8 - гайка: 9 - лапки; 10 - корпус подшипника; 11- пневмо-цилиндр; 12 - подшипник выжимной; 13 - шлицевая втулка; 14 - пружина муфты
Регулировку муфты сцепления можно произвести только при подаче в пневматический цилиндр воздуха давлением не менее 4 кГ/см2. Регулировка производится вращением гаек 8, болтов 7, крепящих коромысла муфты. При выключенной муфте зазор между концами коромысел и торцом нажимного подшипника должен быть равномерным и равняться 2-3 мм. Нажимной подшипник должен свободно поворачиваться от руки.
При выключенном вентиляторе вентиляторное колесо может вращаться не более 60-80 об/мин, что для этой муфты считается нормальным, поэтому в холодное время года необходимо следить за плотностью закрытия жалюзи и закрывать их чехлами во избежание замерзания воды в радиаторных секциях.
Система смазки | Конструктивные особенности и техническая характеристика тепловоза | Установка дизеля и соединение его с гидропередачей