6. Устройства защиты дизеля
Для защиты дизеля при падении давления масла в масляной системе применено стандартное реле типа КРМ. Оно предназначено для аварийного сброса нагрузки или остановки дизеля в зависимости от величины падения давления масла и позиции контроллера машиниста, а также для блокировки пуска дизеля. С масляной магистралью дизеля реле связано гибкими рукавами.
Для защиты дизеля при повышении давления газов в картере применен жидкостный дифференциальный манометр контактного типа. При повышении в картере давления газов сверх допустимого водяной столб в канале дифференциального манометра поднимается и замыкает контакты манометра, что приводит к остановке дизеля.
Аварийную остановку дизеля в случае превышения допустимой частоты вращения коленчатого вала обеспечивает предельный выключатель (рис. 37), который установлен на приводе распределительного вала с правой стороны и приводится во вращение от одной из его шестерен. Предельный выключатель имеет следующие основные узлы: автомат выключения, состоящий из корпуса 9, стакана 10, пружины 8, валика 38, рычага //, крышки 24 и упора 26, установленного на оси 14; выключатель, состоящий из штока 28 с поршнем 31, уплотни-тельного кольца 30, нажимной шайбы с гайкой, пружины 29, крышки 27 и кнопки 32; чувствительный элемент с грузом 21, упор 23, пружину 18, крышку 15 и регулировочную прокладку 19.
Рис. 37. Предельный выключатель: /—штифт; 2—обойма; 3, 22—роликовые подшипники, 4—шлицевая втулка, 5—регулировочное кольцо, 6—стопорное кольцо; 7, 13—прокладки; 8, 18, 25, 29, 34—пружины, 9, 17—корпуса, /0—стакан, // — рычаг, 12— шпилька, 14—ось, 15,20,24, 27—крышки; 16—вал; 19—регулировочная прокладка, 21—груз, 23, 26—упоры; 28—шток. 30—уплотнительное кольцо; 31—поршень; 32—кнопка; 33, 38—валики; 35— рукоятка; 36, 37 — болты, 39—шестерня; ж, к—отверстия; «—окно
Вал 16 вращается в роликовых подшипниках 3 и 22, расположенных в обойме 2, зафиксированной штифтом /, и в крышке 20. Груз с пружиной 18 и крышкой 15 установлен на валу 16 и благодаря упору 23 вращается вместе с валом.
Вал 16 вместе с чувствительным элементом приводится во вращение через шлицевую втулку 4 от привода распределительного вала. На валике в плоскости вращения груза 21 установлен рычаг //, имеющий зацепление со специальным окном н в стакане 10. Стакан воздействует на механизм управления топливными насосами. Автоматическое действие предельного выключателя состоит в следующем: при увеличении частоты вращения коленчатого вала и, следовательно, вала 16 выше допустимой груз 21 под действием центробежных сил, перемещаясь в радиальном направлении, воздействует на рычаг // и выводит его из зацепления со стаканом. В случае необходимости ручной остановки дизеля предельным выключателем нажимают на кнопку 32. При этом шток 28 поднимает рычаг // и выводит его из зацепления со стаканом 10. Во всех случаях при введении выступа рычага из зацепления со стаканом последний под действием пружины 8 поднимается вверх и, воздействуя на механизм управления топливными насосами, перемещает рейки топливных насосов в положение прекращения подачи топлива, останавливая тем самым дизель.
Для приведения предельного выключателя в рабочее состояние необходимо рукоятку 35 переместить вверх. При этом валик 33 с кулачковой втулкой повернет шестерню 39 и опустит связанный с ней стакан 10 вниз. Под действием пружины 25 выступ рычага войдет в окно н стакана.
Масло к предельному выключателю подводится из привода распределительного вала через отверстие к. Слив масла происходит через отверстие ж корпуса предельного выключателя в привод распределительного вала.
Воздушная захлопка предназначена для автоматической остановки дизеля путем перекрытия подачи наддувочного воздуха при превышении допустимой частоты вращения коленчатого вала (при разносе). Захлопка приводится в действие при возникновении давления масла в исполнительном механизме после срабатывания предельного выключателя. Дизель может быть остановлен также вручную нажатием на одну из кнопок: предельного выключателя или воздушной захлопки.
Захлопка установлена на кронштейне 13 турбокомпрессора (рис. 38, см. вкладку) между улиткой турбокомпрессора 15 и воздуховодом 4. Корпус // имеет три фланца: первый—для крепления к улитке турбокомпрессора, второй — для установки седла 6 и крепления воздуховода 4 и третий — для установки захлопки 9. Захлопка 9 представляет собой отдельную сборочную единицу. Ее чугунная литая крышка 50 имеет приливы, в расточки которых запрессованы втулки 16 и 25. Во втулку 16 вставляется серповидный рычаг 48, состоящий из рычага 20 и втулки 19. Опорами рычага являются втулки 17 и 21. Выступы л на торце рычага 20 входят в зацепление с выступами м полумуфты 23, имеющей упор р для фиксации защелкой 49. В расточки втулок 17, 21, 25 и полумуфты 23 вставлена ось 24, соединяемая с полумуфтой штифтом 65. Втулка 19 рычага 48 на левом торце имеет квадратный выступ, на который устанавливается рычаг 47, зафиксированный от продольного перемещения головкой оси 24. Вращающий момент создается пружиной 22, левый подвижной ус которой вставлен в отверстие полумуфты 23, а правый — неподвижный — в прорезь крышки 50. На правом конце оси 24 на шлицах установлена рукоятка 37, находящаяся как при взведенной, так и при спущенной захлопке на упоре 31 в вертикальном положении под действием пружины 29.
Для взвода рукоятки 37 ее необходимо повернуть на себя до попадания защелки 49 под упор р полумуфты 23 и отпустить. При этом основание 64, поворачиваясь против часовой стрелки, винтом 62 повернет шлицевую втулку 63, а с нею ось 24 и полумуфту 23, которая повернет левый ус пружины 22 на закручивание. Одновременно полумуфта 23, зацепившись выступом м за выступ л рычага 48, повернет его. При этом повернется и рычаг 47, растягивая пружину /. Поворот оси 24, полумуфты 23 и рукоятки 37 будет продолжаться до попадания защелки 49 под упор р полумуфты 23 под действием пружины 61, после чего рукоятка 37 с основанием 64 за счет паза т под действием пружины 29 возвратится в исходное вертикальное положение до соприкосновения с упором 31. Поворот рычага 48 вместе с захлопкой 30 и рычагом 47 будет продолжаться под действием пружины / и за счет расцепления выступа л рычага 48 с выступом м полумуфты 23 до упора захлопки в уплотнительное кольцо 32.
Захлопка 30 закреплена на рычаге 48 с помощью шарнирного соединения, состоящего из двух разжатых пружиной 67 сухарей 66, заведенных в пазы проушины захлопки и рычага. Во взведенном состоянии она прижата пружиной / к резиновому кольцу 32, вставленному в седло 33. Защелка 49 может поворачиваться на оси 51, нижней частью она зацеплена за шток 36 кнопочного устройства.
На приливы крышки 50 с регулировочными прокладками установлена плита 52, к которой крепится крышка 54, образующая вместе с мембранным пакетом камеру с. Мембранный пакет состоит из штока 55, двух мембран 53, накладки 34 и стянут гайкой 35 со шплинтом, упирающейся сферической головкой в защелку 49. Масло к камере с подводится через дроссель, основной частью которого является пакет из 17 колец 42 и 16 диафрагм 41 с калиброванными отверстиями диаметром 2 мм, установленных поочередно с противоположным расположением отверстий в диафрагмах. Пакет стянут пружиной 39 и штуцером 38, упирающимся в корпус 44 дросселя через красно-медную прокладку 40. Устройство для ручного спуска механизма захлопки состоит из штока 60, штифта 59, пружины 61 и кнопки 58.
В седло 6 вставлено резиновое кольцо 7 (уплотнение при закрытом положении захлопки). Механизм закрыт экранированным кожухом 8.
Трубопровод управления воздушной захлопкой (рис. 39) состоит из двух ветвей: первая — патрубок 21 подвода масла, труба 22, дроссель 6 захлопки, мембранная камера в, труба 5, угольник 10 предельного выключателя; вторая — патрубок 21 подвода масла, труба 7, редукционный клапан 20, снижающий давление масла до 0,3 МПа (3 кгс/см2), труба 19, аккумулятор 8, труба 17, угольник 9 предельного выключателя. К трубе 19 приварен грибок 18 для замера давления масла после редукционного клапана 20 (в случае необходимости).
При нормальной работе дизеля масло, пройдя фильтр из патрубка 21 по трубе 22, поступает через дроссель 6 в мембранную камеру в воздушной захлопки, заполняет ее и, не создавая в ней рабочего давления, сливается по трубе 5 через угольник 10 и отверстие д стакана И в полость е предельного выключателя, а из нее — в привод распределительного вала. При этом масло вытесняет воздух из всех полостей и труб, по которым оно проходит. Одновременно по трубе 7, редукционному клапану 20 и трубе 19 масло поступает к аккумулятору 8, заполняет его, сжав находящийся в нем воздух, и по трубе 17 через угольник 9 попадает в канавку г стакана // предельного выключателя.
При взведенных предельном выключателе и захлопке и нормальной работе дизеля отверстие д и канавка г разобщены, причем отверстие д сообщено со сливом, аккумулятор 8 заряжен, упор б полумуфты захлопки удерживается защелкой 25, захлопка 3 закрывает отверстие ж, прижимаясь к резиновому кольцу 32 (см. рис. 38) седла под действием пружины / и рычага 48, а также давлением наддувочного воздуха, выходящего из полости улитки 27 турбокомпрессора (см. рис. 39); воздух, нагнетаемый турбокомпрессором, проходит через захлопку 26, воздуховод 1, охладитель наддувочного воздуха 28, кронштейн 29 и попадает в наддувочный ресивер дизеля.
При аварийном повышении частоты вращения коленчатого вала дизеля («разнос») груз 16 предельного выключателя под действием центробежной силы давит на рычаг 14 и выводит его из зацепления со стаканом 11. Под действием пружины 12 стакан 11 перемещает рейки топливных насосов в положение нулевой подачи топлива, одновременно соединяя канавкой г полость аккумулятора 8 с мембранной камерой в воздушной захлопки. При этом масло, попадая из аккумулятора в трубу 5, создает «обратную волну», усиливающуюся за счет разрядки аккумулятора 8, что приводит к быстрому росту давления в мембранной камере в. Это давление перемещает мембранный пакет 24 влево, он нажимает на защелку 25, которая, поворачиваясь по часовой стрелке, выходит из зацепления с упором б полумуфты. Под действием пружины 22 (см. рис. 38) полумуфта 23 поворачивается и, зацепившись выступом м с выступом л рычага 48, поворачивает рычаг 47 с захлопкой 30 по часовой стрелке. Захлопка открывает отверстие ж (см. рис. 39), выпуская воздух из улитки 27 турбокомпрессора наружу, и закрывает отверстие а в седле 2, прекращая доступ наддувочного воздуха в дизель. Захлопка прижимается к резиновому кольцу седла 2 за счет давления наддувочного воздуха, разряжения перед захлопкой, создаваемого поршнями цилиндров, а также усилием пружины / (см. рис. 38). Дизель плавно снижает частоту вращения и останавливается. При срабатывании захлопки рукоятка 37 остается неподвижной в вертикальном положении, потому что втулка 63, поворачиваясь вместе с полумуфтой 23 и осью 24 по ходу часовой стрелки, проскальзывает относительно винта 62 за счет паза т.
После остановки дизеля и взвода предельного выключателя мембранная камера в (см. рис. 39) соединяется со сливом через предельный выключатель, защелка 25 под действием пружины 61 (см. рис. 38) поворачивается против часовой стрелки до упора в полумуфту 23, подготавливаясь к взводу захлопки.
Спуск захлопки вручную производится нажатием иа кнопку 58 (на рис. 39 поз. 23), при этом захлопка перекрывает доступ наддувочного воздуха, и дизель останавливается, несмотря на то, что регулятор частоты вращения увеличивает подачу топлива.