Какой клапан смонтирован в расточке корпуса насоса и для чего он нужен: Методическая разработка на тему устройство системы смазки

Содержание

Конфискат ПВ. Система смазки автомобиля.

Автомобильный транспорт Украины в силу ряда причин приобретает все большее значение. Автомобили широко используются во всех отраслях народного хозяйства выполняют значительный объем транспортных работ, а точнее служит для перевозки грузов и пассажиров.

Автомобили имеют широкий спектр применения в различных средах и различных климатических условиях и в связи с этим подвергаются нагрузкам. Поэтому техническое состояние автомобиля как и всякой другой машины в процессе длительной эксплуатации не остается неизменным. Оно ухудшается в следствии изнашивания деталей и механизмов , поломок и других неисправностей, что приводит к снижению эксплуатационных качеств автомобиля.

Основным средством уменьшения изнашивания деталей и механизмов и предотвращения неисправностей автомобиля, то есть поддерживать его в надлежащем техническом состоянии, является своевременное и высококачественное выполнение технического обслуживания и ремонта, как капитального так и текущего.

Техническое состояние так же зависит от условий хранения автомобиля.

Знание всех факторов и закономерностей изменений технического состояния автомобилей позволяет правильно организовать работы по повышению его мощности и долговечности, путем своевременного и высококачественного технического обслуживания.


Система смазки двигателя автомобиля

Моторное масло выполняет в двигателе ту же жизненно важную роль, которую выполняет кровь в организме человека. Никакая другая жидкость не влияет так на работу двигателя и срок его службы, как моторное масло. Кроме основной функции , что касается смазки двигателя, оно также выполняет ряд других. Но все те преимущества , которые дает нам моторное масло, ничего не значат, если масло не циркулирует, как положено, по всем двигателю, обеспечивая необходимую для его работы смазку.

Сегодня мы рассмотрим систему смазки автомобильного двигателя: как она действует и какие проблемы могут возникнуть, если не поддерживать ее на должном уровне. Обычно это случается, когда «отрабатываются» детали двигателя в результате большого пробега, или в результате повреждений, вызванных грязным моторным маслом.

Разумеется, основная задача моторного масла состоит в том, чтобы способствовать равной работе всех деталей двигателя. Подвижные механические части, такие как кулачки, зубчатые шестерни, подшипники коленвала, коленвал, поршни и клапаны — все они требуют того , чтобы их трения с помощью моторного масла сведены к минимуму. Моторное масло выполняет эту функцию, образуя своего рода «барьер» с масляной пленки, которая защищает детали двигателя.

Во время работы между подвижными деталями двигателя возникает трение. Если бы не было масла, происходило бы их очень быстрое стирание. Возьмем, например, коленчатый вал . Циркулирующее масло фактически «поддерживает» его в подшипниках. По сути, коленвал как бы вращается быстрее в масле, чем в подшипниках, и таким образом резко снижается трение. Но, несмотря на то, что масло снижает трение, оно (трение) все равно будет существовать из-за того тепла, образующегося при работе двигателя.

Рассмотрим движение коленчатого вала. Во время быстрого движения по трассе тахометр автомобиля может показывать до 3000 оборотов в минуту (и даже больше). Для водителя эта цифра может ничего не значить, но 3000 оборотов в минуту могут привести к такому трение, которое потенциально разрушит двигатель. Ведь это означает, что коленвал двигателя вращается со скоростью 50 раз в секунду! При таком трении производится много тепла, и его необходимо каким-то образом удалять.

Точно так же, как и охлаждающая жидкость, циркулирующая в двигателе масло забирает большую часть тепла от движущихся деталей. Но охлаждающая жидкость не циркулирует вокруг поршней и подшипников и не омывает такие не работают части двигателя, как блок цилиндров. Поэтому важно, чтобы масло поглощало тепло из всех этих деталей.

Кроме того, выступая в роли охлаждающего и смазочного вещества, моторное масло может также выполнять функцию гидравлической жидкости внутри толкателей клапанов, тем самым помогая поддерживать в клапанах нужен зазор.

В некоторых двигателях последних моделей с переменным механизмом газораспределения — моментом открытия или закрытия клапанов, моторное масло также приводит в движение этот механизм.

Для правильного выполнения этих важных функций необходимо постоянное снабжение двигателя чистым маслом, качество которого не ухудшается от резких перепадов температур, влияющих на масло каждый раз, как только заводят двигатель.

Чтобы масло могло выполнять вышеперечисленные функции, нужно обеспечить его циркуляцию во всех частях двигателя, где это необходимо. Циркуляция осуществляется с помощью насоса, забирает масло из картера и нагнетает его под определенным давлением в систему смазки. Без этого масло стекало бы вниз на поддон картера. При этом детали двигателя подвергались бы трения, нагрева и износа, а это, несомненно, приводило бы к их разрушению.

Система смазки довольна проста. Масляный насос качает масло из поддона картера и пропускает его через фильтр. Далее оно подается в основные масляные каналы двигателя. В результате создается давление масла. Затем масло направляется в те места, где оно необходимо: в основные подшипники, поршневую группу, механизм газораспределения.

Важным свойством масла, которое влияет на давление, является его вязкость. Вязкость замедляет текучесть масла, когда оно омывает каналы и подшипники двигателя.

Кроме вязкости, на степень давления масла внутри системы также влияет зазор в подшипниках. Чем меньше зазор — тем больше давление.

Так как масло распределяется по всему двигателю с помощью давления, то его падение сразу же влияет на способность масла циркулировать. По мере «старения» двигателя, зазоры, которые когда-то помогали поддерживать давление масла на оптимальном уровне, становятся уже не такими плотными, а это ведет к уменьшению давления. В результате двигатель быстрее изнашивается.

Лучший способ избежать старения двигателя и возникают в результате проблем с давлением заключается в соблюдении графика прохождения регулярного технического обслуживания.

Еще одна проблема, которая может сильно повлиять на давление масла, скрывается в работе самого масляного насоса. Загрязненный и отработанное масло может привести к тому, что система смазки перестанет эффективно выполнять свои функции по циркуляции. В крайних случаях это может вывести из строя всю систему подачи масла.

Для очистки масла в насосе установлены сито-подборщики. Надо заметить, что их конструкция довольно грубая и позволяет задерживать только крупные частицы грязи, которые находятся в масле. Для водителей, нерегулярно производят замену масла, это может стать настоящей проблемой. Дело в том, что зазоры между шестернями и кожухом внутри масляных насосов составляют всего несколько тысячных дюйма — более крупные частицы грязи, прошли сито, застревают и накапливаются в зазорах, что приводит к их износа. По мере увеличения износа зазоры увеличиваются — в результате масляный насос работает менее эффективно. А как только ухудшается работа насоса, соответственно падает давление масла, что может привести к поломке двигателя.

Кроме потери давления масла, загрязнения , содержащиеся в масле, могут забиться в насос и поломать его, и тогда масло вообще перестанет поступать в двигатель. Если сразу же не заглушить двигатель, он может вообще выйти из строя.

Самый простой и эффективный способ уменьшения износа заключается в том, чтобы строго придерживаться графика технического обслуживания автомобиля. А регулярная своевременная замена масла, способствует освобождению системы смазки от грязи и обеспечения плотного зазора в двигателе, так необходимого для поддержания нужного давления масла, жизненно важна для того, чтобы Ваш автомобиль как можно дольше находился в рабочем состоянии.


  

Система смазки двигателя автомобиля Таврия ЗАЗ-1102

Особенности конструкции и проверка технического состояния

Под давлением смазываются: подшипники коленчатого и распределительного валов и коромысла клапанов. Кулачки распределительного вала смазываются струей масла, поступающего из специального отверстия, выполненного в коромысле.

Стенки цилиндров, поршни с поршневыми пальцами, втулки верхних головок шатунов, привод распределителя зажигания и бензинового насоса, стержни клапанов в их направляющих втулках смазываются маслом, вытекающим из зазоров и разбрызгиванием двигаются.

Навесные агрегаты — водяной насос, датчик-распределитель зажигания, генератор и стартер снабжены подшипниками, не требующими в процессе эксплуатации пополнения смазки.

Система смазки двигателя (1) включает: масляный картер 15 с пробкой для слива масла, масляный насос 12 с редукционным клапаном 10 маслопри-мачив 16 с фильтром трубой очистки, полнопоточный фильтр 8 с предохранительным и протидренажний клапанами, систему масляных каналов в блоке цилиндров, головке цилиндров, коленчатом и распределительном валах, датчик указателя давления и маслоналивную горловину.

Об отсутствии давления масла водителю сигнализирует лампочка, ее датчик ММ111Д установлен на главном маслораздаточные канале в средней части блока цилиндров с левой стороны.

При нормальном состоянии двигателя давление масла в системе смазки при температуре масла 80 С и частоте вращения коленчатого вала 4000 мин «(об / мин) должно быть 0,3-0,5 МПа (3-5 кгс / см ‘) и при 1000 мин «(об / мин) менее 0,07 МПа (0,7 кгс / см»).

Маслозаливная горловина, через которую двигатель заправляется маслом, находится на крышке головки цилиндров. Горловина герметично закрывается пробкой.

Приемник масляного насоса подает штампованный колпак с фильтрующей сеткой и маслоподводящей трубкой. К масляному насосу крепится фланцем через уплотнительное кольцо двумя болтами М6.

Стержневой указатель уровня масла установлен в трубке из правой части блока двигателя и уплотненный прокладкой. На нижней части стержня сделаны две метки, расположенные на расстоянии 20 мм друг от друга.

Нижняя соответствует минимальному, а верхняя-максимального уровня масла.

Уровень масла в масляном картере считается нормальным, если след от него лежит между метками.

Масляный картер отлит из магниевого сплава. Он закрывает двигатель снизу и служит резервуаром для масла. Крепится картер до нижнего фланца блока двигателя болтами с резьбой М6. Уплотнение достигается установкой прокладки 18 толщиной 3 мм. Полость масляного картера корытообразный формы, имеет развитую переднюю часть, в которой размещается маслоприемник.

Для предотвращения чрезмерного расплескивания масла при езде в картере отлиты вертикальные поперечные перегородки. В нижней части картера отлита Бонка с резьбой М18 х 1,5 для маслосливного пробки.

Проверка системы смазки

Ремонт системы смазки заключается, главным образом, в устранении течи, в выявлении и ликвидации причин падения давления в системе, в проверке состояния узлов и элементов системы смазки при полной разборке двигателя.

Замена масла

Во время эксплуатации автомобиля уровень масла в картере двигателя поддерживайте вблизи верхней метки маслоизмерителя.

При проверке уровня масла автомобиль должен быть установлен на горизонтальной площадке. Наиболее правильно проверять уровень масла через 3-5 мин после остановки прогретого двигателя.

Масло заливайте в масляный картер через маслозаливную горловину, расположенную на крышке голов-ки цилиндров. При заливке рекомендуется пользоваться воронкой с мелкой сеткой.

При смене масла сливайте его из прогретого двигателя через отверстие, расположенное в нижней части масляного картера, предварительно отверните пробку и снимите прокладку. При этом откройте крышку маслозаливной горловины. После слива масла из кар-тера, после пробега 45 000 км рекомендуете промыть систему смазки двигателя, для чего заверните сливную пробку, залейте 2,-2,75 л моющего, масла и дайте двигателю проработать на холостом ходу с частотой вращения коленчатого вала 950-1050 мин «(об / мин) в течение 10 мин.

Затем промывочное масло слейте, замените масляный фильтр и залейте 3,45 л чистого масла.

Пустите двигатель, прогрейте его и остановите через 3-5 мин, проверьте уровень масла и при необходимости долейте по верхнюю отметку маслоизмерителя.

В случае необходимости проверки меток на маслоизмерительном стержни указателя уровня масла, установите новый масляный фильтр, залейте 2,45 л масла в масляный картер двигателя. Пустите двигатель и дайте проработать 3-5 мин для заполнения системы смазки, после чего остановите его и через 3-5 мин проверьте нижнюю отметку, затем долейте один литр масла и проверьте верхнюю отметку.

Устранение течи в системе смазки

Течь масла из-под передней манжеты коленчатого вала оказывается по подтеками на корпусе масляного насоса, течь из-под манжеты распределительного вала — по подтеками на торце головки цилиндров.

Для замены передней манжеты снимите силовой агрегат с автомобиля, порядок операций описан в разделе «Снятие и установка силового агрегата». Снимите масляный насос, выполнив необходимые операции раздела «Разборка двигателя» и замените в корпусе масляного насоса манжету, как указано в разделе «Проверка состояния манжет коленчатого вала».

Установите масляный насос на двигатель, как указано в разделе «Сборка двигателя» и произведите сборку в обратной последовательности . Для замены манжеты распределительного вала без снятия силового агрегата с автомобиля сними-е головку цилиндров (см. «Снятие головки цилиндров без снятия двигателя с автомобиля»), выньте из головки распределительный вал и замените манжету, как указано в разделе «Проверка состояния маслоотражательного колпачков и манжеты распределительного вала ». Течь задней манжеты коленчатого вала оказывается обычно при появлении масла в разъеме картера двигателя и картера сцепления или при пробуксовке сцепления. Для замены этой манжеты снимите силовой агрегат с автомобиля, отсоедините коробку передач и, сняв маховик и держатель, замените манжету.

Выявление и устранение причин падения давления в системе смазки

Если лампочка, сигнализирующая об аварийном давления масла, не гаснет при движении автомобиля со скоростью выше 40 км / ч на четвертой передаче при температуре масла 80 … 85 С, это свидетельствует о падении давления в системе смазки ниже предельно допустимого и указывает о необходимости ремонта.

Возможные причины падения давления перечисленные в разделе «Возможные неисправности».

Вывод о падении давления через увеличенных зазоров в подшипниках коленчатого вала можно принять, только убедившись в отсутствии других причин. При этом обязательно убедиться в исправности редукционного клапана (расположен в масляном насосе).

Масляный фильтр (рис. 4) — полнопоточный, с основным бумажным фильтрующим элементом 10 пропускным клапаном 2 и протидренажний клапаном 7. Крепится фильтр на специальном резьбовом штуцере. Уплотнение обеспечивается резиновой прокладкой 9.

Фильтр неразборный и установлен горизонтально на левой части блока двигателя. Он смонтирован в стальном корпусе штампованных и заменяется в сборе. Фильтр включен последовательно в главную масляную магистраль двигателя непосредственно после масляного насоса.

Таким образом обеспечивается очистка всего масла, подводится под давлением к трущимся. Масло проходит через поры бумажного и пластмассового фильтрующих элементов, очищается при этом от загрязнений и поступает в центральную полость, откуда через отверстие штуцера попадает в главный масляный канал блока двигателя.

При чрезмерном загрязнении фильтрующего элемента или при повышенной вязкости применяемого масла за счет перепада давления между внешней 5 и центральной 4 полостями фильтра открывается перепускной клапан 2, пропускает в масляную магистраль неочищенное масло. Таким образом, трущиеся поверхности будут избавлены от масляного голодания.

Кроме перепускного клапана 2, фильтр имеет протидренажний клапан 7, выполненный в виде манжеты с специальной резины. Он пропускает масло в фильтр и не позволяет ему вытечь в масляный картер.

Итак, полость фильтра и часть каналов системы смазки при выключенном двигателе оказываются заполненными маслом. Масляный фильтр меняется после пробега автомобилем первый 5000 км, а затем после пробега каждых 15 000 км.

Система вентиляции картера

При работе двигателя в его картер через неплотности прилегания деталей поршневой группы и клапанного механизма попадают пары топлива и продукты сгорания. Взаимодействуя с распыленным нагретым маслом, эти вещества способствуют образованию пены, различных отложений летучих веществ, которые вместе с продуктами сгорания объединяются под общим названием «картерных газов».

Кроме того, проникающие в картер отработавшие газы могут создать в нем избыточное давление, способствует истечению масла из двигателя через уплотнения. Для удаления картерных газов и снижения давления во внутренней полости картера в двигателе применена принудительная система вентиляции картера, закрытого типа. Система вентиляции включает в себя крышку 9 головки цилиндров со штуцером, прокладку 8 и маслоотражатель 10.

Система обеспечивает отсос картерных газов в очищенную полость воздушного фильтра и под дроссельную заслонку смесительной камеры карбюратора через калибровочное отверстие диаметром 1,5 мм, для их дожигания.

Такое устройство вентиляции картера позволяет регулировать количество отсасывается из картера газов в зависимости от режима работы двигателя. При холостом ходе двигателя, а также его работе на малых нагрузках отсос картерных газов происходит в смесительную камеру под дроссельную заслонку карбюратора.

С открытием дроссельной заслонки разрежение в смесительной камере уменьшается, а скорость потока и количество воздуха, проходящего через воздушный фильтр, увеличивается, обеспечивая наибольший отсасывания картерных газов через воздушный фильтр.

Промывка системы вентиляции картера

Для промывания отсоедините шлейке, снимите крышку головки цилиндров и снимите с нее маслоотражатель.

Промойте бензином или керосином шланги и маслоотражатель, а также трубку отсоса картерных газов в карбюраторе.

Проверьте чистоту внутренней поверхности шлангов и герметичность их соединения в местах затягивания хомутов.

Масляный насос шестеренчатого типа внутреннего зацепления, односекционный, установленный в передней части блока цилиндров.

Корпус 1 отлит из алюминиевого сплава и одновременно он является передней крышкой блока цилиндров. В корпусе расположены ведущая 5 и ведомая 4 шестерни, редукционный клапан 7 и манжета 6 переднего носка коленчатого вала. Ведущая шестерня 5 имеет проточку диаметром 39 мм для установки на выступление корпуса насоса и выступления В, которыми приводится во вращение непосредственно от носка коленчатого вала, имеет лысухи.

Ведомая шестерня 4 свободно вращается в расточке корпуса, в нижней части ее внутренние зубы входят в зацепление с внешними зубьями ведущей шестерни. Крышка 2 масляного насоса стальная шлифованная, крепится к корпусу шестью винтами Мб. Между корпусом и крышкой прокладка не ставится.

Для защиты каналов и уплотнений от разрушения при чрезмерном повышении давления масла служит редукционный клапан. Диаметр шарика 7 и жесткость его пружины подобраны так, что при увеличении давления в системе смазки выше 0,55 МПа (5,5 кгс / см ‘) клапан открывается и пропускает часть масла в блок цилиндров.

Разборка и сборка масляного насоса Обычно в условиях эксплуатации не возникает не необходимости в ревизии масляного насоса. Только при разборке двигателя после длительной эксплуатации целесообразно разобрать масляный насос для проверки состояния его деталей Закрепите масляный насос в тисках, проследив за тем, чтобы не повредить корпус.

Отверните шесть винтов крепления крышки масляного насоса и снимите крышку, ведущую и ведомую шестерни. После разборки все детали насоса тщательно промойте и продуйте сжатым воздухом.

Тщательно осмотрите крышку и корпус насоса, при наличии значительного износа детали замените. Осмотрите ведущую и ведомую шестерни, при наличии повышенного износа замените их.

Проверьте зазор между рабочими поверхностями зубьев в зацеплении шестерен, этот зазор должен находиться в пределах 0,05-0,22 мм.

Предельный износ по зазора равна 0,30 мм (при увеличении этого зазора шестерни замените).

Проверьте зазор между наружным диаметром ведомой шестерни и расточкой в корпусе насоса с по-мощью щупа; монтажный диаметральный зазор равен 0,105-0,175 мм. Этот зазор меняется очень мало, если этот зазор увеличится более 0,22 мм, замените корпус насоса, а если необходимо, то и шестерню.

Проверьте зазор щупом между наружным диаметром ведущей шестерни и корпусом; монтажный зазор составляет 0,140-0,216 мм. При увеличении зазора более 0,25 мм замените наиболее изношенную деталь или обе.

Проверьте зазор щупом между внутренним диаметром ведущей шестерни и выступлением корпуса (монтаж-ный зазор составляет 0,050-0,10 мм), при увеличении зазора более 0,15 мм замените наиболее изношенную деталь или обе.

Проверьте зазор щупом между торцами шестерен и плоскостью корпуса насоса; этот зазор равен 0,05-0,122 мм. Если зазор больше 0,15 мм, припилите плоскость прилегания корпуса к крышке или замените корпус насоса.

Проверьте неплоскостность крышки (допускается не более 0,03 мм), при необходимости прошлифуйте или притира плоскость (толщина крышки после шлифовки не должна быть меньше 4,20 мм).

Соберите масляный насос в последовательности, обратной разборке. При этом шестерни масляного насоса установите так, чтобы торцы с фаской были обращены в сторону корпуса, после установки шестерни обильно смажьте моторным маслом.

Проверьте легкость вращения шестерен масляного насоса. После сборки проверьте давление масляного насоса на специальном стенде. br> Давление, создаваемое масляным насосом, при частоте вращения 2000 мин «(об / мин) ведущего вала на масле индустриальном И-Г-А-32 при температуре (25 + 8) ‘С при выпуске масла из насоса через отверстие диаметром 4 2 мм, длиной 40 мм должно быть 0,325-0,425 МПа (3,25-4,25 кгс / см «).

Проверка состояния редукционного клапана

Отверните пробку 9 редукционного клапана, снимите прокладку, выньте пружину и шарик.

Промойте детали и масляные каналы в корпусе масляного насоса.

При необходимости для плотности прилегания шарика к гнезду корпуса насоса его можно прикончить. Диаметр шарика 11,509 мм.

Проверьте пружину редукционного клапана на отсутствие натирая на нитях и по упругости. При уменьшении нижней границы нагрузки на 55 пружину замените.

Соберите редукционный клапан в последовательности, обратной разборке. Пробку редукционного клапана затяните усилием затяжки 40-50 Н.м (4-5 кгс. М). Редукционный клапан в процессе эксплуатации не регулируется. При проверке на стенде редукционный клапан должен срабатывать (пропускать масло в полость картера двигателя) при давлении 0,55-0,75 МПа (5,5-7,5 кгс / см «).

На двигателе при проверке давления манометром, установленным вместо датчика давления, редукционный клапан должен срабатывать (с учетом потерь в магистрали) при давлении на манометре не менее 0,45 МПа (4,5 кгс / см «).


Соблюдение правил техники безопасности


Техническое обслуживание и ремонт автомобилей выполняют в предназначенных для этого местах (на постах).

На рабочих местах должны обеспечиваться безопасные условия для проведения работ. Оборудование, инструмент и должны соответствовать характеру выполняемой работы и не допускать травм различной категории на предприятии.

В случае принудительного передвижения-автомобилей с поста на пост поточной линии предусматривают световую или звуковую сигнализацию.

После сигнала о начале передвижения конвейера рабочие должны покинуть рабочие места, выйти из смотровой ямы и отойти от конвейера.

Для экстренной остановки конвейера на каждом посту есть кнопка «Стоп».

Электрическое оборудование стенда для диагностики с беговыми барабанами (пульт управления, аппаратные шкафы, деки барабанов и др.)

На конец смены следует выключить рубильник.отвода, закрыть краны топливных баков, перекрыть вентиль доступа сжатого воздуха.

При работе под перевернутой кабины автомобиля, положение ограничителя надо зафиксировать, в случае опускания кабины надежно закрепить подъемный механизм и правильно установить предохраняет крюк в пазы опорной балки.

Пуск двигателя надо, производить стартером, как и включение-пусковой рукояткой. Чтобы избежать травмирования кисти, рукоятку нужно держать так, чтобы все пальцы правой руки размещались по одну сторону ручки. Возвращать коленчатый вал надо только снизу вверх, вокруг — запрещается.

Пускать газовый двигатель с утечкой газа не допускается.

Регулирующие работы с двигателем, который работает, следует выполнять на специальном посту местной вентиляцией для удаления отработанных газов.


Запрещается:


Подтягивать детали газобаллонного оборудования автомобиля и выполнять другой ремонт, если в узлах и трубопроводах находится газ под давлением.

В помещениях для ТО и ремонта автомобилей запрещается оставлять пустую тару с топливом и смазочными материалами . Простое топливо или олифу немедленно убрать или засыпать песком или опилками. После завершения работы все использованные тряпки следует составить в специальную тару.

Техническое обслуживание и ремонт системы питания, снятых с автомобилей, выполняют в цехе (на участке). -около ванны мойки деталей системы питания, у станков для разборки-сборки, проверки и регулировки приборов, а также у токарного станка должны быть вентиляционные вытяжки.

Работу, связанную с зачисткой деталей вперед пайкой, выполняют на рабочих местах, оборудованных местной вытяжной вентиляцией. Топливные баки и тару из-под горючих смесей перед ремонтом надо промыть горячей водой, пропарить паром, промыть каустической содой и просушить горячим паром или воздухом.

Загорание нужно тушить с помощью огнетушителей, песком или струей распыляется воды. Баллоны с газом следует поливать холодной водой, чтобы предотвратить повышение давления в них.

Мойка автомобильных агрегатов и деталей осуществляется на моечном участке, под которым имеется благоустойчивое покрытие и уклон для стока воды. Участок оборудуют: поточно-вытяжной вентиляцией, а моечные ванны — вытяжными зонтами. Перед приготовлением и использованием моющих растворителей следует надевать резиновый фартук, сапоги, перчатки, а также защитные очки.

Распределительные редукторы тепловозов 2ТЭ10М и 3ТЭ10М

Распределительные редукторы

Назначение и устройство. В конструкцию распределительных редукторов в 1980 г. внесены значительные изменения, направленные на усиление подшипниковых опор валов путем установки дополнительных роликовых подшипников № 32218 на промежуточные валы заднего и переднего распределительных редукторов и на ведомый нижний вал заднего распределительного редуктора роликового подшипника № 32318. Исключена гидромуфта постоянного наполнения с полым валом, через которую осуществлялся привод рабочих колес центробежных вентиляторов охлаждения тяговых электродвигателей. Кинематические схемы передних распределительных редукторов с гидромуфтой и без гидромуфты показаны на рис. 156 и 157.

Гидромуфта редукторов до 1980 г. предназначалась для защиты лопаток центробежного колеса вентилятора от воздействия динамических нагрузок, возникающих в связи с наличием крутильных колебаний в системе привода от коленчатого вала дизель-генератора. После исключения гидромуфты ее функции выполняет упругая муфта, встроенная в ступицу колеса центробежного вентилятора и несущий диск, набранный из шести отдельных дисков, изготовленных из пружинной стали ЗОхГС толщиной 0,5 мм.

Опыт эксплуатации большой партии тепловозов 2ТЭ10Л, 2ТЭ10В, построенных в 1975 г. с центробежными колесами, имеющими в ступице упругую муфту, используемых в различных климатических зонах СССР, подтвердил более высокую надежность и долговечность как распределительных редукторов, так и центробежных колес вентиляторов. Конструкция заднего распределительного редуктора с учетом последних изменений представлена на рис. 158.

До постройки опытной партии тепловозов с измененной конструкцией распределительных редукторов и центробежных колес вентиляторов в производственном объединении «Ворошиловградтепловоз» были проведены стендовые испытания колеса центробежного вентилятора с упругой муфтой в ступице и наборным несущим диском, а также испытания непосредственно в силовой установке на тепловозе. Испытания показали снижение уровня напряжений в лопатках колеса на всех режимах работы силовой установки в сравнении с приводом колеса от редуктора с гидромуфтой.

Несколько изменен привод лопастного маслооткачивающего насоса. Привод насоса с «плавающей» втулкой позволяет исключить усилия на подшипники скольжения валика насоса, торцовые поверхности ротора и статора насоса, возникавшие в прежней конструкции привода с втулкой, жестко напрессованной на вал, при возможных неточных размерах деталей.

Распределительные редукторы измененной конструкции взаимозаменяемы в комплекте с новым центробежным вентилятором по установке на тепловозе с редукторами, имеющими гидромуфту. Для тепловозов, имеющих карданный привод вспомогательных механизмов, необходима замена

Рис 156 Кинематическая схема переднего распределительного редуктора с гидромуфтой 1-фланец к компрессору, 2, 4-шариковые под шипники № 318, 3-фл’аиец к валопроводу нз двухмашинный агрегат, 5, 14, 22-шариковые подшипники № 310, 6-вал вентилятора, 7-шее терня г = 42, 8-роликовый подшипник № 2312, 9-логгастный иасос, 10-шестерня ведущая г =90, 11-фланец ведущий, 12-роликовый подшнпинк № 32312, 13-гидромуфта, 15-роликовый подшипник № 32218, 16-шариковый подшипник № 218, 17-шестерня 2 = 38, 18-роликовый подшипник № 2215, 19-шестерня г = 23, 20- роликовый подшипник № 3610, 21-шестерня г = 25 трехлепестковых фланцев нижних валов на круглые для соединения с круглыми фланцами карданных валов.

Рис. 157. Кинематическая схема переднего распределительного редуктора без гидромуфты:

1-фланец к компрессору; 2, 4-шариковые подшипники № 318; 3-фланец к валопроводуу на двухмашинный агрегат; 5, 19-шариковые подшипники № 310; 6-вал вентилятора; 7-шестерня г — 42; 8-роликовый подшипник № 231?; 9-лопастный насос; 10-шестерня ведущая г = 90; 11-роликовый подшипник № 32318, 12-фланец ведущий; 13-роликовый подшипник № 32218; 14-шариковый подшипник № 218, 15-шестерня 2 = 38; 16-шестерня 2 = 23; 17-шестерня 2=25; 18-роликовый подшипник № 3610

Редуктор, установленный со стороны холодильной камеры, приводится от вала отбора мощности дизель-генератора и обеспечивает передачу мощности на: гидропривод вентилятора холодильной камеры; центробежный вентилятор охлаждения тяговых электродвигателей задней тележки; шестеренный масляный насос высокого давления; привод синхронного подвозбудителя.

Распределительные редукторы по конструкции однотипны и содержат большое количество унифицированных деталей: по две цилиндрические шестерни из трех; конические пары шестерен; валы привода вентилятора; маслооткачивающие лопастные насосы; гнезда подшипников; крышки ведущего и промежуточного валов; подшипники; крышки люков для осмотра на верхнем картере; фильтры в системе трубопровода откачки масла, установленные в корпусе. Редукторы отличаются установкой конической шестерни на промежуточном валу для обеспечения необходимого направления вращения колес центробежных вентиляторов охлаждения тяговых электродвигателей; межцентровым расстоянием положения нижнего вала по отношению к ведущему и соответственно числом зубьев 31 и 42 цилиндрических шестерен, установленных на валах.

Задний распределительный редуктор состоит из нижнего картера 7, верхнего картера 5, соединенных по разъему с помощью шпилек с гайками и болтов в единый корпус, в расточки которого установлены вал ведущий 44; вал нижний 58 привода вентилятора холодильной камеры; вал промежуточный 32 привода шестеренного насоса центробежного фильтра; вал 1 привода вентилятора охлаждения тяговых электродвигателей. От вала отбора мощности дизель-генераторной установки мощность на задний редуктор передается через ведущий вал 44. От ведущего вала через шестерни 39 (с числом зубьев 90) и 57 (с числом зубьев, 31) мощность передается к нижнему валу 58, а через шестерню 33 (с числом зубьев 38) — к валу промежуточному 32. От промежуточного вала через пару конических шестерен 34 и 3 (с числом зубьев соответственно 25 и 23) мощность передается к валу 1 вентилятора.

При номинальной частоте вращения коленчатого вала дизеля 850 об/мин и полной потребляемой вентилятором холодильника мощности ведущий вал заднего распределительного редуктора передает мощность 157 кВт. Часть этой мощности (127 кВт) передается через нижний вал 58 на привод вентилятора холодильной камеры, другая часть (28 кВт) на промежуточный вал 32, от которого непосредственно приводится шестеренный насос высокого давления, потребляющий мощность 6 кВт, а через пару конических шестерен и вал 1 мощность от промежуточного вала передается на центробежный вентилятор охлаждения тяговых электродвигателей, потребляющий мощность 24 кВт при частоте вращения 2200 об/мин.

Рис. 158. Задний распределительный редуктор: I-вал вентилятора; 2, 10, 20, 27, 37, 49, 62, 67-крышки; 3-шестерня z = 23, 4-кольцо пружинное; 5-картер верхний; 6-рым-болт; 7-картер ннжннй; 8, 25, 30-шариковые подшипники, 9, 17, 21, 31, 36, 40, 46, 64-гнезда подшипников; 11, 22, 23, 48, 55-втулки; 12, 35, 65-валы; 13-кольцо резиновое; 14, 47, 59-фланцы; 15-фильтр, 16, 24, 56-штифты; 18, 29, 45, 54, 63-роликовые подшипники, 19-гиасос шестеренный, 26, 5£-трубопроводы масла; 28-полукольцо регулировочное; 32-вал промежуточный; 33-чиестерня 2 = 38; 34-шестерня 2 = 25; 38-сапун; 39-шестерня z=90; 41, 61-кольца маслоотбойные, 42, 60-втулки маслосгонные; 43-фланец ведущий; 44-вал ведущий; 50-насос лопастной», 51-валнк; 52-лопасть; 57-шестерня 2 = 31; 58-вал нижний; 66-кольцо

Ведущий вал переднего распределительного редуктора при номинальной частоте вращения коленчатого вала передает мощность 98 кВт. Непосредственно напрямую ведущий вал передает мощность 44 кВт для привода тормозного компрессора, а через пару шестерен с числом зубьев 90 и 42 — на привод двухмашинного агрегата, потребляющего мощность 27 кВт при частоте вращения вала 1820 об/мин. Через пару цилиндрических шестерен с числом зубьев 90 и 38 ведущий вал передает мощность на промежуточный вал, от которого через пару конических шестерен с числом зубьев 25 и 23 мощность передается валу на привод вентилятора охлаждения тяговых электродвигателей.

От нижних валов редукторов приводятся лопастные насосы 50, служащие для откачки масла из корпусов. На верхнем картере редуктора установлены съемные крышки-люки 2 и 37 для осмотра состояния зубьев цилиндрических и конических шестерен, а также доступных для осмотра подшипников. Для сообщения внутренней полости корпуса с атмосферой на верхнем картере установлен сапун 38.

Конструкция сборочных единиц и деталей редукторов. Как уже упоминалось выше, корпуса переднего и заднего распределительного редукторов состоят каждый из двух частей: верхнего картера 5 и нижнего картера 7, представляющих собой механически обработанные отливки из серного чугуна, соединяемые между собой (после установки в нижний картер ведущего вала, промежуточного вала, вала вентилятора в сборе) посредством болтов и шпилек с гайками, фиксируемыми против отвертывания пружинными шайбами. Для исключениялзаимного смещения картеров установлены два конических штифта диаметром 10 мм с гайкой для их демонтажа. Для уплотнения по плоскости картеров укладывают шелковую нитку толщиной 0,1-0,2 мм. В редукторах для опор валов применены шариковые и роликовые подшипники. В открытый нижний картер, установленный для удобства в специальное приспособление, обеспечивающее горизонтальное положение плоскости разъема, вставляют вал 1 вентилятора в поперечную расточку корпуса до установки ведущего вала 44. Вал промежуточный 32 и нижний вал 58 монтируют в корпус независимо от установки вала вентилятора. Вал 1 вентилятора вставляют в поперечную расточку корпуса полностью собранным с насаженными на него до упора в бурты совместно с гнездами 9, 17 подшипниками. Сферический .роликовый подшипник 18 воспринимает радиальную нагрузку, а шариковый подшипник 8 — радиальную и осевую нагрузку, фиксируя вал в осевом направлении. Подшипники насажены на вал по напряженной посадке с натягом. Наружные кольца подшипников сидят в гнездах по посадке скольжения. Со стороны подшипника 18 на вал по горячей посадке насажена до упора в торец внутреннего кольца подшипника коническая шестерня 3 с радиальным натягом 0,087- 0,033 мм. Шариковый подшипник 8 фиксирован на валу насаженными с натягом 0,02-0,003 мм маслоотбойным кольцом 4, втулкой 1 с натягом 0,06-0,013 мм с маслосгонной левой ленточной резьбой и числом заходов 6. В гнезде подшипник закрыт крышкой 10, торец котррой цри креплении гнезда с крышкой к корпусу зажимает наружное кольцо. В кольцевую проточку гнезда вложено для уплотнения резиновое кольцо 13, зажимаемое крышкой.

Для посадки центробежного колеса вентилятора вал заканчивается конусом 1:10 и хвостовиком с резьбой М24ХІ.5 мм для закрепления колеса на валу гайкой. Гнезда подшипников при установке вала в расточки корпуса ориентируют таким образом, чтобы пазы для смазывания совпадали с отверстиями от карманов сбора масла в корпусе, а пазы для слива масла из лабиринтного уплотнения располагались внизу. Гнездо подшипника 77 фиксируют от проворота в корпусе штифтом 16, одним концом закрепленным в корпусе, а другим концом, входящим в паз, выполненным на наружной поверхности гнезда. От осевого смещения гнездо фиксируют пружинным кольцом 4. Далее в расточку корпуса устанавливают нижний ведомый вал с напрессованной на него с одной стороны шестерней 57 с натягом 0,1 — 0,13 мм, внутренним кольцом роликоподшипника 54, фиксируемым от осевого перемещения стопорным разрезным кольцом из пружинной стали. Внутреннее кольцо подшипника насаживают на вал по напряженной посадке с натягом 0-0,019 мм. С другой стороны смонтирован подшипниковый узел, содержащий стальное гнездо 64, крышку 62, маслоотбойное кольцо 61, насаженное на вал с натягом 0-0,03 мм, втулку 60 с радиальным натягом 0,085-0,033 мм, имеющую маслосгонную резьбу левого направления с числом заходов 6. Внутренние кольца шарикового подшипника 64 и роликового подшипника 63 насажены на вал с натягом 0-0,028 мм. Шариковый подшипник освобожден от радиальной нагрузки за счет проточки в гнезде, обеспечивающей зазор от наружного кольца подшипника 0,5 мм. Наружное кольцо роликового подшипника входит в гнездо по посадке скольжения. Между торцами внутренних и наружных колец подшипников установлены стальные кольца. Кольцо, установленное между торцом наружных колец подшипников, имеет проточку по наружному диаметру и радиальные отверстия, обеспечивающие попадание масла по отверстию в корпус и гнездо от кармана, где скапливается смазка, на дорожки качения подшипников. Крышка 61 и гнездо 64 имеют пазы и каналы, обеспечивающие слив масла из зоны лабиринтного уплотнения. На конусный конец вала напрессован фланец 59 с осевым натягом 3-7 мм, замеряемым между торцами фланца и втулки в холодном состоянии. Под фланцевой частью крышки и гнезда подшипникового узла установлены паронитовые прокладки толщиной 0,6 мм. Установка в корпусе нижнего вала завершается постановкой в корпус гнезда 46, содержащего наружное кольцо роликового подшипника 54. Гнездо крепят к корпусу болтами с пружинными шайбами для стопорения. Затем устанавливают лопастный маслооткачивающий насос 50, на квадратный хвостовик валика которого предварительно насажена втулка 55. При установке насоса в гнездо подшипника паз втулки совмещают с штифтом 56, запрессованным в вал. Крышка насоса прикреплена к гнезду подшипника болтами, стопорящимися пружинными шайбами.

Для распрессовки фланца 59 вал имеет с торца конусного конца отверстие с резьбой М20Х1.5 мм, сообщающееся каналами с наружной поверхностью вала. С помощью специального пресса через эти отверстия можно распрес-совать фланец маслом под давлением. С другого конца вал имеет пазы для снятия кольца подшипника механическим съемником. Валы ведущий 44 и промежуточный 32 вкладывают в расточки открытого нижнего картера в любой последовательности. Вал ведущий включает непосредственно вал 65, на который насажена по горячей посадке с натягом 0,014-0,070 мм ведущая шестерня 39. Со стороны ведущего фланца на вал монтируют подшипниковый узел с роликовым подшипником 45, внутреннее кольцо которого насаживают на шейку вала по напряженной посадке до упора в торец шестерни. В подшипниковый узел входит гнездо 40, маслоотбойное кольцо 41, насаженное на вал по напряженной посадке до упора в торец Подшипника, втулка 42, посаженная на вал с натягом, имеющая масло-сгонную ленточную резьбу левого направления с числом заходов 6. Сборка подшипникового узла с этого конца вала заканчивается насадкой на конусный конец вала ведущего фланца 43 штампованного, трехлепестковой формы с утолщениями на периферийной части лепестков и отверстиями в утолщениях.

Ведущий фланец может быть установлен и после сборки редуктора. С другого конца вала монтируют подшипниковый узел, включающий подшипник, стальное гнездо подшипника 36. Подшипник фиксируется на валу специальным составным кольцом, представляющим собой два стальных полукольца, сечение которых имеет форму буквы Т. Полукольца устанавливают в проточку прямоугольного сечения вала и стягивают затем, как обручем, цельным стальным кольцом 66. Наружное кольцо и полукольца раскернивают в нескольких точках по диаметру в стыке их цилиндрических поверхностей для надежности сопряжения, после чего двумя монтажными болтами крепят к гнезду чугунную крышку 67. Сборка промежуточного вала 32, являющегося для заднего распределительного редуктора одновременно и приводом шестеренного масляного насоса, обеспечивающего прокачку масла системы дизеля на центробежный фильтр тонкой очистки, выполняется аналогично. На цилиндрическую поверхность диаметром 90 мм стального вала в первую очередь после нагрева индуктором насаживают цилиндрическую шестерню 33 до упора в бурт вала, с натягом по горячей посадке. Такую же шестерню устанавливают на аналогичный вал переднего редуктора. Затем таким же способом насаживают шестерню 34. Шариковые подшипники ЗО, 25 и роликовый подшипник 29 напрессовывают на вал после нагрева в масле до температуры 90-100 °С по напряженной подшипниковой посадке. Нагрев и посадка подшипников производятся совместно с гнездом 31. Шарикоподшипник на валу воспринимает только осевую нагрузку от сил, возникающих при передаче момента в зацеплении цилиндрических и конических шестерен, поэтому в гнезде 31 внутренний диаметр в зоне наружного кольца подшипника выполнен на 1 мм большим. Подшипники 29, 30 от осевого смещения фиксируют специальным составным кольцом, аналогичным по конструкции и размерам кольцу на ведущем валу и описанным выше. Подшипниковый узел закрывают крышкой 27 с установкой кольца из резины в проточку под фланцевой частью. С другой стороны на вал монтируют шариковый подшипник 25 до упора в разрезное кольцо из пружинной стали, установленное в проточку вала. В упор к внутреннему кольцу подшипника напрессовывают на вал после нагрева индуктором до температуры 200-220 °С втулку 22, имеющую внутри на части длины эвольвентные шлицы модуля 3. Втулка на валу фиксируется штифтом 24, поэтому ее сверлят совместно с валом. Штифт забивают в совмещенные отверстия по прессовой посадке и для надежности раскерни-вают с обеих сторон. Завершается сборка вала установкой гнезда 21 на наружное кольцо подшипника 25. Собранный таким образом вал укладывают в расточки корпуса. Промежуточный вал переднего распределительного редуктора, кинематическая схема которого показана на рис. 156, собирается аналогично. По конструкции он отличается только тем, что не имеет шлицевой втулки, а коническая шестерня напрессовывается противоположно шестерне заднего редуктора для обеспечения требуемого направления вращения вала вентилятора охлаждения тяговых электродвигателей передней тележки. В упор к торцу шестерни внутренним кольцом насаживается шарикоподшипник. Подшипниковая опора с этой стороны закрывается глухой крышкой из чугуна.

После установки валов нижний картер 7 накрывается верхним 5, для чего совмещают отверстия по плоскости с выступающими, ввинченными на цинковых белилах шпильками. Корпуса стягивают предварительно болтами и гайками, навертываемыми на шпильки. Затем предварительно затягивают торцовые болты, крепящие крышки подшипниковых узлов, устанавливают крышку 20 с проточкой и буртом для установки и центровки шестеренного насоса 19, на хвостовик вала которого устанавливается и фиксируется пружинным кольцом втулка, имеющая наружные и внутренние шлицы. Под фланцы гнезда 21, крышки 20, насоса 19 должны устанавливаться для уплотнения прокладки из паронита толщиной 0,6 мм.

На собранном редукторе регулируют зазоры между зубьями конических шестерен, для чего перед затяжкой торцовых болтов и гаек промежуточного вала со стороны подшипникового узла с подшипником № 218 и подшипникового узла с подшипником № 310 вала вентилятора производится совмещение затылков шестерен с допускаемым отклонением не более 0,3 мм. Затем замеряют боковой зазор между зубьями конических шестерен в четырех сопряжениях зубьев и настраивают таким образом, чтобы он был в пределах 0,13-0,36 мм при разности зазоров в паре сопряженных шестерен не более 0,12 мм. Регулировка этого зазора достигается за счет установки и подшли-фовки стального кольца под гнездо 9 вала вентилятора и двух полуколец 28 с прокладками из паронита. По данным замеров в местах установки колец и полуколец с прокладками их шлифуют, а затем окончательно проверяют зазор и затяжку болтов крепления подшипниковых узлов к корпусу. Замеры зазоров между зубьями как конических шестерен, так и цилиндрических производятся с помощью индикатора. Для этого один из валов стопорят, ножку индикатора подводят к зубу шестерни подвижного вала и перемещением ее рукой в сопряжении зубьев определяют зазор по показаниям стрелки индикатора.

Пятно контакта конических шестерен проверяют на прикатном станке и оно должно составлять не менее 60 % площади боковой поверхности по высоте и длине зуба. Цилиндрические шестерни подбирают в комплекты по зазорам в Специальном приспособлении на плите, где шестерни устанавливают строго по межцентровому расстоянию для проверки пятна контакта и подбора зазора. Боковой зазор для цилиндрических шестерен должен быть в пределах 0,23-0,6 мм при разности зазоров в паре сопряженных шестерен не более 0,1 мм и, как правило, он получается после шлифования зубьев без обязательного подбора каждого комплекта из партии шестерен, поступающих на контроль и проверку зазора. Пятно контакта проверяют в этом же приспособлении для проверки зазора по отпечатку краски «синьки» на сопряженных двух шестернях из трех, находящихся в зацеплении. Краску наносят тонким слоем на боковые поверхности трех-четырех зубьев одной из шестерен. Она представляет собой раствор «синьки» определенной консистенции в воде. Для обеспечения требуемой контактной прочности шестерен, плавности работы зубчатого зацепления в редукторе пятно контакта должно составлять не менее 70 % площади боковой поверхности по длине зубьев и не менее 50 % площади по высоте,. Заканчивается сборка редуктора установкой и закреплением к гнезду маслооткачивающего насоса 50 с прокладкой из паронита под фланцевую часть.

На задний распределительный редуктор, кроме маслооткачивающего насоса, устанавливают (см. рис. 158) шестеренный насос 19, на хвостовик ведущего валика которого предварительно нааживают втулку 23, фиксируемую пружинным разрезным кольцом. Втулка имеет внутренние прямоугольные и наружные эвольвентные шлицы модуля 2,5. Такая конструкция привода насоса с промежуточной шлицевой втулкой позволяет за счет зазоров в шлицах компенсировать неточность совмещения осей вала редуктора — валика насоса. Этим исключается возникновение усилий от перекоса, смещения осей, возникающих при соединении валов из-за возможных неточностей размеров деталей. Необходимо отметить, что такие силы приводят к быстрому износу опорных подшипников ведущей шестерни, поверхностей корпуса насоса и крышки от торцов шестерни и, как следствие, к потере подачи насоса, а то и к преждевременному выходу его из строя. Шестеренный насос служит для циркуляции масла на центробежный фильтр, установленный на дизеле. Насос создает давление масла в системе 1,25 МПа при частоте вращения ведущей шестерни 2200 об/мин, что соответствует номинальной частоте вращения 850 об/мин коленчатого вала дизеля. Подача насоса при такой частоте вращения ведущей шестерни составляет 12 м3/ч. В корпусе насоса имеется прилив для установки редукционного клапана в насосах, устанавливаемых на дизелях типа 2Д100 тепловозов ТЭЗ. Так как на тепловозах ТЭ10Л, ТЭ10В, ТЭ10М в масляной системе имеется свой редукционный клапан, то в насосах, устанавливаемых на этих тепловозах и приводимых от редуктора, пружина клапана исключена. Для взаимозаменяемости корпусов насосов в них сохраняется прилив, а вместо пружины устанавливается прокладка, шайба, втулка, зажимаемые гайкой совместно с клапаном. В корпусах насосов, применяемых на тепловозах выпуска с 1976 г., выполняются отверстия для перепуска масла из полости нагнетания в полость всасывания, чтобы исключить утечки масла через зазоры в подшипниковой втулке ведущей шестерни в корпус редуктора, что в некоторых случаях приводило к переполнению маслом и течам по лабиринтному уплотнению нижнего вала редуктора.

Система смазывания редукторов. Верхний и нижний картеры над каждой из опор, где установлены подшипниковые узлы, имеют отлитые углубления-карманы, в которых скапливается разбрызгиваемое шестернями масло и через каналы и пазы в гнездах попадает в подшипники. Для направления масла к местам контактов зубьев цилиндрических и конических шестерен от системы смазки дизеля в корпусе укреплен трубопровод масла 26 (см. рис. 158), имеющий размер трубок 8×1 мм с разветвлениями, заканчивающимися в точках подвода соплами диаметром \,Ь-2 мм. Масло от внешнего трубопровода подводится через специальный штуцер с фланцем 14, укрепленным на стенке картера, обращенной на переднем и заднем редукторах при установке на раму тепловоза в сторону дизель-генератора. Давление масла в системе смазки 0,03-0,07 МПа при температуре масла 70-75 °С. Масло, собирающееся на дне нижнего картера, постоянно откачивается в поддон дизеля маслинным насосом 50 через сетчатый фильтр 15, представляющий собой каркас в виде трубки с окнами, охватываемый припаянной сеткой из латуни с размером ячейки 2×2 мм. Маслооткачивающий насос, приводимый от нижнего вала распределительных редукторов, лопастного типа. Корпус насоса состоит из фланца 47, средней части и крышки 49, изготавливаемых из антифрикционного чугуна марки АСЧ-1 Все эти детали соединены в едином корпусе с помощью четырех шпилек и фиксированы штифтами. Во фланце 47 насоса и крышке 49 запрессованы втулки 48, изготавливаемые методом порошковой металлургии из железографитового антифрикционного материала, являющиеся подшипниками скольжения для валика 51. Роторная часть валика, содержащая в пазах лопасти 52, имеет эксцентриситет по отношению к внутреннему диаметру неподвижной средней части (статору). Статор имеет фрезерованные углубления и отверстия, соединенные с отверстиями в крышке, которые в свою очередь соединяются штуцерами с трубопроводом 53 всасывания и нагнетания

Принцип работы насоса заключается в создании разрежения в трубопроводе всасывания, за счет чего масло попадает в углубления статора, захватывается вращающимися лопастями и выдавливается в трубопровод. Подача масла насоса не менее 14 л/мин при частоте вращения валика насоса 2000 об/мин и температуре масла 50-60 °С. Насос должен работать с высотой всасывания не более 300 мм.

Аналогичные по конструкции лопастные насосы установлены на компрессорах КТ7 тормозной системы тепловоза Сквозное отверстие в валике насоса предназначено для смазывания подшипников насоса.

Вентилятор охлаждения тяговых электродвигателей и тягового генератора тепловозов 2ТЭ10М и 3ТЭ10М | Тепловоз 2ТЭ10М и 3ТЭ10М | Редуктор для привода вентилятора охлаждения тягового генератора тепловозов 2ТЭ10М и 3ТЭ10М

Компрессоры

Классификация и характеристика. Компрессоры предназначены для обеспечения сжатым воздухом тормозной сети поезда и пневматической сети вспомогательных аппаратов: электропневматических контакторов, песочниц, сигналов, стеклоочистителей и др.

Применяемые на подвижном составе железных дорог компрессоры разделяют:

по числу цилиндров — на одноцилиндровые, двухцилиндровые и трехцилиндровые;

по расположению цилиндров — на горизонтальные, вертикальные и и У-образные с тремя и двумя цилиндрами соответственно;

по числу ступеней сжатия — на одноступенчатые и двухступенчатые;

по приводу — с приводом от электродвигателя или от главного двигателя.

В одноступенчатом компрессоре (рис. 37) всасывание и сжатие атмосферного воздуха происходят в одном цилиндре 3 за два хода поршня. При движении поршня 4 вправо в точке А открывается всасывающий клапан 2 и по линии А-В-С происходит всасывание при постоянном давлении ро- При движении поршня 4 влево в точке С закрывается всасывающий клапан и начинается процесс сжатия. В точке й открывается нагнетательный клапан 1 и на участке О-F поршень выталкивает воздух в главный резервуар ГР при постоянном давлении рк.

При обратном движении поршня оставшийся во вредном пространстве воздух (Уо) расширяется по

линии -В’. В точке В’ открывается всасывающий клапан 2.

В двухступенчатом компрессоре (рис. 38) сжатие воздуха происходит в двух цилиндрах с промежуточным охлаждением. При движении поршня 1 вниз открывается всасывающий клапан 3 и на участке А — В-С происходит всасывание при постоянном давлении ро. При ходе поршня 1 вверх в точке С всасывающий клапан 3 закрывается. На участке С-О воздух сжимается и в точке О открывается перепускной клапан

4 и происходит нагнетание сжатого воздуха в холодильник 5 по линии й-Р. При движении поршня 1 вниз в цилиндр низкого давления 2 происходит расширение сжатого воздуха, оставшегося во вредном пространстве Уо, по линии Р — В.

В точке В открывается всасывающий клапан 3 и процесс повторяется. В цилиндре высокого давления (II ступень сжатия) при движении поршня вниз воздух из холодильника

5 по линии и Е\ будет поступать в цилиндр. При движении поршня вверх по линии Е\-й произойдет сжатие и по линии С?-Н нагнетание в главный резервуар ГР. Заштрихованная площадь характеризует уменьшение работы сжатия за счет охлаждения воздуха между ступеня-

Рис. 37 Схема одноступенчатого компрессора (а) и теоретическая индикаторная диаграмма его работы (б)

Рис, 38 Схема двухступенчатого компрессора (а) и теоретическая диаграмма его работы (б)

ми. В полости цилиндра при I ступени сжатия давление повышается до 0,2-0,4 МПа, а в полости II ступени сжатия — до 0,75-0,9 МПа.

Тип компрессора выбирают в зависимости от рода тягового подвижного состава. Компрессоры должны полностью обеспечивать потребность в сжатом воздухе при максимальных расходах и утечках его в поезде. Во избежание перегрева компрессора режим его работы устанавливают повторно-кратковременным: продолжительность включения (ПВ) под нагрузкой не более 50 % и продолжительность цикла до 10 мин. Непрерывная работа двухступенчатого компрессора допускается до 45 мин и одноступенчатого до 15 мин, ио не чаще одного раза в течение 2 ч. Температура воздуха в нагнетательной трубе на расстоянии от 0,8 до 1,0 м от патрубка цилиндра при ПВ = 50% не должна превышать 200°С, а температура масла в картере — 85°.

Одним из основных показателей-работы компрессора является его подача, т. е. объем воздуха, нагнетаемый им за единицу времени. В условиях эксплуатации подачу компрессора определяют по времени нагнетания в главные резервуары объема воздуха, пересчитанного на условия всасывания.

Теоретическую подачу компрессора (м3/мин) определяют по формуле где X — коэффициент подачи компрессора

Важными показателями, характеризующими работу компрессора, являются коэффициент подачи и объемный коэффициент полезного действия.

Коэффициентом подачи компрессора называется отношение поданного в главный резервуар объема воздуха, приведенного к температуре и давлению всасывания, к объему, описываемому поршнем. Коэффициент подачи учитывает все потери — сопротивление всасывающих клапанов, неплотность поршневых колец, условия охлаждения и др. (для компрессора КТ6 он составляет 0,7-0,85).

Объемным к. п. д. компрессора называется отношение засасываемого объема воздуха в цилиндр к теоретическому объему; он зависит от величины вредного пространства и давления. Коэффициент подачи всегда меньше объемного к. п. д.

Согласно ГОСТ 10393-74* компрессоры на перспективу должны иметь подачу 1; 2; 3; 3,5; 7 и 10,5 м3/мин, номинальное избыточное давление 1,0 МПа и частоту вращения вала 1450 об/мин, кроме компрессоров с подачей 1 м3/мин, у которых номинальное избыточное давление 0,8 МПа и частота вращения вала 1000 об/мин.

Надежность компрессоров должна соответствовать следующим показателям: число отказов до первой плановой переборки — 0,003 на 1 тыс. ч работы, или 0,1 на 1 млн. км пробега; ресурс до первой плановой переборки (замена поршневых колец) — 10-13 тыс. ч работы, или 0,3-0,44 млн. км пробега; ресурс

до первого капитального ремонта — 40-45 тыс. ч работы, или 1,2- 1,35 млн. км пробега локомотива.

Принципиальные схемы основных типов компрессоров, применяемых на подвижном составе, приведены на рис. 39.

Серии электровозов, тепловозов, электро- и дизель-поездов, на которых применяются компрессоры, приведены в табл. 3. Технические характеристики компрессоров, выпускаемых отечественной промышленностью, приведены в табл. 4,

Рис 39 Принципиальные схемы основных типов компрессоров, применяемых на подвижном

составе

а — двухцилиндроный горизонтальный одноступенчатый Э-400. б — двухцилиндровый юризонтцльный с промежуточным охлаждением Э 500. в — трехи ил и и дров ый вертикальный двухступенчатый с промежуточным охлаждением КТ6 г — вертикальный трехцилиндровый с промежуточным охлаждением МК 135, д — двухцилиндровый вертикальный двухступенчатый с промежуточным охлаждением К 1, е — четырехцилиндровый горизонтальный двухступенчатый с промежуточным охлаждением 244РК, ж — трехцилиндровый двухступенчатый с промежуточным охлаждением К 2, 1 — нагнетательная труба. 2 — всасывающая груба 3 — холодильник, 4 — в<асыкаюший фильтр, 5— всасывающее

клапаны. 6 — нагнетательные клапаны

Таблица 3

КОМПРЕССОРЫ. ПРИМЕНЯЕМЫЕ НА ПОДВИЖНОМ СОСТАВЕ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ СССР

   

Число

   

Число

Условное

 

коми

   

комп

обозначе ние комп pcccü|)a

Серии токомотива, этектро и дизель поезда

рессо ров на

юко мотиве

или поезде

Условное йбозначе лис компрессора

Серии локомотива, электро и дизель поезда

рессорой на локо мотиве

или поезде

Э-400*

С, С?

3

ЭК-7А*

ЭР1 с № 69

5

 

ЭР1 до № 68

5

ЭК-7Б

ЭР2

5

Э-500*

ВЛ19, ВЛ22″, ВЛ23, ВЛ60, ВЛ41

2

 

ЭР22

4

КТ6

ТЭП60, ТЭМ1, ТЭМ2

1

ЭК-7В

ЭР9П

5

 

ТЭЗ. ТЭ7

2

МК-135

ВМЭ

1

КТб-Эп

В Л10, ВЛ8, ВЛ80, ВЛ82, ВЛ11

2

 

Д, ДІ

2

КТ7

ТЭ10, ТЭП10, М62 2ТЭ10, 2ТЭ10Л, 2ТЭ10В, 2ТЭ116

1

2

К-1* « Ково-‘ пол»

ЧС1, ЧСЗ, ЧС4 до № 88 ЧМЭ2 до № 210

2 1

ВВ-1,5/9

ТГІ02 до № 55

4

к-2 ;

ЧС2, ЧС4 с Kb 89

2

ДР1. ДРП

2

ЧМЭ2 с № 211, ЧМЭЗ

1

3-4 ВП-9

ТГМЗ

 

244-РРУ

Ф, Ф»

2

1

413Р-4

 

ТП02 с № 56

2

-70а*

К

2

В настоящее время не выпускаются

Таблица 4

ТЕХНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА КОМПРЕССОРОВ ВЫПУСКАЕМЫХ ЗАВОДАМИ В СССР

 

Полтавский туибомехани

       

Элементы характеристики

чеекий завод

(ПТМЗ)

і іервомаискии

іавод «іраисмаш»

 

КТЬ, KT7

КТб-Эл

Э-500

ПК 35

3-4 ВП-

ВВ 1,5/9

ЭК 7Б (ЭК 7В)

Номинальная подача, м3/чин

5,3

2,75

1,75

3,5

3,5

1. 75

0,62.(0,58)

Частота нращения коленчато-

850

440

200

1450

1000

1000

560(540)

го вала, об/мин

             

Давление нагнетания, МПа

0,9

0,9

0,9

0,9

0,9

0,9

0,8

Число ступеней сжатия

2

2

2

2

2

2

1

Расположение цилиндров

W-oö!

W-об-

Горизон

V-об

Горизон

Верти-

Горизон

 

раз-

разное

тальное

р а з —

тальное

каль^

тальное

 

ное

   

ное

и верти кальное

ное

 

Число цилиндров

             

I ступени

2

2

1

1

2

1

2

II »

1

1

1

1

(диффе-ренци-альные)

(диффе-ренци-альные)

 

Диаметр цилиндров, мм

             

I ступени

II »

198 155

198 155

245 140

190′ ПО1

185/152

185/152

112

Ход поршня, мм

I ступень 144

225

по1

80

80

92

 

и

146

         
 

11 ступень 153

         

Масса компрессора, кг

             

общая

646

630

670

350

344

238

118*

на 1 м3/мии

122

295

384

100

98

136

190(203)

Потребляемая мощность, кВт

             

общая

44

24,2

15

29

25,7

13,3

5,0(4,7)

на 1 м’/мин

8,3

8,76

8,6

8,3

7,35

7,6

8,06(8,1)

Без электродвигателя

Таблица 5

ТЕХНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ЗАРУБЕЖНЫХ КОМПРЕССОРОВ, ПРИМЕНЯЕМЫХ В СССР

Элементы характеристики

ФРГ, завод «Вестингауз»

ВНР, завод «Маваг»

ЧССР, Пршеровский завод

Франция, завод «Вестингауз»

413Р-4-70а

МК-135

К-1

«Ковопол»

К-2

244 ЕЯ

Номинальная подача, м3/мин

3,05

1,5

2,0

2,63

2,2

Давление нагнетания, МПа

1,0

0,9

0,8

0,9

0,9

Частота вращения коленчатого

         

вала, об/мин

2000

720

700

720

1220

Расположение цилиндров

У-образное

Верти-

У-образиое

№-об

Горизонтальное

   

кальное

 

р а з —

 
       

ное

 

Число цилиндров-

         

I ступени

4

2

2

2

2

II »

2

1

(с диф-

1

2

 

ференци-

   
     

альными

   
     

поршнями)

   

Диаметр цилиндров, мм:

         

I ступени

ПО

135

155

155

124

11 >

90

105

125

125

65

Ход поршня, мм

54

100

100

120

100

Масел компрессора на 1 м3/мин. /мин, кВт

8,69

8,32

8,8

7,2

11.7

а компрессоров, применяемых на импортных локомотивах,- в табл. 5.

Компрессор Э-500 (рис. 40). Данный компрессор поршневой, с воздушным охлаждением, двухступенчатый, с горизонтально расположенными цилиндрами. Вращение коленчатому валу передается через понижающий редуктор, находящийся в корпусе 13, отлитом за одно целое с цилиндрами I ступени (ЦНД) и II ступени (ЦВД) сжатия. В цилиндры запрессованы чугунные втулки 2 и 27. Для увеличения поверхности охлаждения на цилиндрах имеются ребра. Сверху корпус 13 закрыт крышкой 7. К блоку цилиндров на шпильках прикреплена клапанная коробка /.

Поршень 25 имеет шесть компрессионных колец 3, расположенных по два в каждом ручье, и одно маслосъемное 4, а поршень 26 — четыре компрессионных и два масло-съемных (с 1956 г. соответственно три и одно). Оба поршня отлиты

из чугуна. Шатуны 19 — стальные штамдованные. Со стороны коленчатого вала головки шатунов, залитые баббитом, имеют откидные крышки 12, закрепляемые шарнирным болтом 10. Между головкой шатуна и крышкой 12 установлен набор стальных прокладок //, число которых уменьшают по мере износа баббита (для сохранения зазора в шатунном подшипнике). В головки шатунов 19 со стороны поршня запрессованы стальные закаленные втулки 24, закрепленные от проворачивания стопорными болтами. Поршни 25 и 26 соединены с шатунами 19 поршневыми пальцами 23, закрепленными в бобышках стопорными винтами 22.

Поршни ЦНД и ЦВД в сборе с шатунами приведены на рис. 41.

В корпусе 1 клапанной коробки (рис. 42) расположены всасывающий 3 и нагнетательный 4 клапаны ЦВД, три всасывающих 5 и три нагнетательных 6 клапана ЦНД. Для огра-

Рис. 40 Компрессор Э-500

ничения подъема клапанов, величина которого 5 мм, служат упоры 2. Всасывающие и нагнетательные клапаны — пустотелые стаканчикового типа, всасывающие — открытые и нагнетательные — закрытые, сварные из двух частей (стакана и крышки).

На вал 28 (см. рис. 40) посажена на шпонке и закреплена гайкой с замковой шайбой ведущая шестерня 8 Одним из подшипников вала 28 служит неразъемный вкладыш 6, залитый баббитом и закрепленный

крышкой 20. Ведомая шестерня 9 напрессована на диск 29 коленчатого вала 31 и зафиксирована на нем двумя шпонками и болтами 30 с шайбами. В полости 21 находится маслоотбойное кольцо.

Коленчатый вал 31 — штампо-сварной конструкции, состоит из диска 29 диаметром 350 мм, на который напрессовано большое зубчатое колесо, состоящее из двух половин с левыми и правыми зубьями и двух кривошипов 16. Вал вращается в двух подшипниках, представляющих собой неразъемные залитые баббитом вкладыши 17, закрепленные в корпусе крышками 18 и фиксируемые от проворачивания штифтами. Осевой разбег вала 0,4-1,2 мм.

Коленчатый вал в сборе с зубчатым колесом показан на рис 43.

Компрессор заправляют маслом через отверстие, закрываемое пробкой 14 (см. рис. 40), слив масла — через два отверстия, закрываемых пробками 15. Трущиеся части смазываются разбрызгиванием масла при вращении шестерни. На внутренней поверхности крышки 7 имеются ребра, расположение и форма которых позволяют смазке стекать в карманы крышек подшипников коленчатого

55 ., 50

Рис -41 Шатуны компрессора Э-500 в сборе с поршнем.

а — шпиидра высокого лишения, б — цилиндра низкою давления

Рис. 42. Клапанная коробка

вала и вала якоря и через отверстия в крышках — к трущимся поверхностям. К шатунным шейкам коленчатого вала и поршневым пальцам смазка поступает из желобо-образных углублений шатунов 19 через отверстия в нижних и верхних головках шатунов. Внутренняя полость корпуса компрессора сообщается с атмосферой через сапун 5, имеющий сетку для очистки воздуха.

Между ступенями сжатия воздух охлаждается в промежуточном холодильнике — трубе диаметром 2″ и длиной 15 м. Диаметр всасывающей трубы 2″, нагнетательной — не менее 1’/2″.

При движении поршня 25 вправо происходит всасывание воздуха в ЦНД через три всасывающих клапана 5 (см. /, двух цилиндров 2 низкого давления, одного цилиндра 7 высокого давления, холодильника 8 •радиаторного типа с предохранительным клапаном 4, узла шатунов,

поршней, масляного насоса и клапанных коробок.

Корпус 1 из чугуна имеет три привалочных фланца для цилиндров и люки на боковых поверхностях, закрытые крышками 22. Сбоку к нему присоединен масляный насос 17, а снизу — сетчатый масляный фильтр 27, укрепленный резьбовым штуцером. В корпусе 1 и крышке 26 находятся шарикоподшипники 24 коленчатого вала 20, шейка которого уплотнена кожаным разжимным сальником 25 в металлической обойме.

Цилиндры 2 и 7 из чугуна для лучшей теплоотдачи имеют ребра. К корпусу 1 компрессора цилиндры прикреплены шестью шпильками 23 с постановкой уплотнительной прокладки и двух фиксирующих контрольных штифтов.

Оси ЦНД (поз. 2) расположены по отношению к оси ЦВД (поз. 7) под углом 60″, образуя между собой угол 120″. К верхним фланцам цилиндров прикреплены клапанные коробки 5 и 13. В крышке ЦВД расположены нагнетательный 12 и всасывающий /1 клапаны с разгрузочным устройством 10. Аналогичное устройство имеется и в крышках ЦНД.

Коленчатый вал 20 (стальной, штампованный) имеет две коренные шейки с напрессованными на них шарикоподшипниками 26 и одну шатунную шейку. Противовесы (балансиры) приварены к выступам вала и укреплены стопорными пальцами. Для уменьшения амплитуды собственных колебаний с 1965 г. устанавливают дополнительные балансиры. Для подвода масла к шатунным подшипникам в теле коленчатого вала (рис. 45) просверлены каналы.

Узел шатунов (рис. 46) состоит из главного (ведущего) шатуна /, жестко связанного с головкой двумя пальцами, и двух прицепных 5 шатунов, соединенных пальцами 14, застопоренными винтами 13. Главный шатун выполнен из двух частей — собственно шатуна 1 и разъемной головки 4, жестко соединенных между собой пальцем 2 со штифтом 3 и пальцем 14. В головки шатунов запрессованы бронзовые втулки 6. Съемная крышка 15 прикреплена к головке четырьмя шпильками 7, гайки которых застопорены замковой шайбой 8. Тонкостенные стальные вкладыши /1 и 12, залитые баббитом, удерживаются в головке за счет натяга и стопорения штифтом 10. Зазор между шейкой вала и подшипником шатуна регулируют прокладками 16 (одна прокладка толщиной 0,7 мм и три по 0,1 мм). Каналы 9 служат для подачи смазки.

Поршни 6 и 14 (см. рис. 44) (литые чугунные) присоединены к верхним головкам шатунов 16 поршневыми пальцами 15 плавающего типа. На каждом поршне установлены четыре поршневых кольца: два верхних — компрессионные, два нижних — маслосъемные, расположенные острыми кромками в сторону нижней части поршня. Кольца подвергают термообработке (твердость НВ 94 -г-104). Внутренняя полость клапанной коробки 16 (рис. 47) разделена перегородкой на две камеры: нагнетательную Н, в которой расположен нагнетательный клапан 18, и всасывающую В со всасывающим клапаном 14. В клапанной коробке ЦНД со стороны камеры В прикреплен воздушный фильтр 3 (см. рис. 44), а со стороны камеры

Рис. 47 Клапанная коробка цилиндра первой ступени сжатия

Н — холодильник 8. Нагнетательный клапан (см. рис. 47) установлен на прокладке и через упор 17 прижат винтом 2 с контргайкой 3 к гнезду в корпусе коробки. Разгрузочный механизм всасывающего клапана 14 состоит из упора 13, в который запрессованы три пальца, и стержня //. Пружина 12 отжимает вверх упор 13, а пружина 10 — поршень 9. Направлением для упора 13 служит втулка, запрессованная р корпус зажимного стакана 6, а сверху крышкой 7 закреплена резиновая диафрагма 8.

Крышка 1 и седла клапанов уплотнены паронитовыми прокладками 4 и 15, а фланец стакана 6 — асбестовым шнуром 5.

Всасывающие и нагнетательные клапаны (рис. 48) состоят из седла 5 с проходным сечением 41,5 см2, обоймы /, большой пластины 4 диаметром 108X81 мм, малой пластины 3 диаметром 68X40 мм, конических ленточных пружин 2 по три на каждую пластину, шпильки 7 и корончатой гайки 6. Пружины клапанов перед постановкой нужно проверить под нагрузкой при сжатии их до 8 мм. Пружины с большей жесткостью ставят на нагнетательные клапаны, а с меньшей — иа всасывающие. Материал пластин — сталь 3X13 с твердостью ВДС 46-г-52; толщина пластин 2 мм.

Смазка компрессора. Шатунная шейка коленчатого вала, пальцы прицепных шатунов и поршневые пальцы смазываются под давлением, создаваемым масляным насосом 17 (см. рис. 44, б), остальные детали — разбрызгиванием. Масло заливают в картер через отверстие, закрываемое пробкой 21 (см. рис. 44), а уровень его измеряют маслоуказа-телем 19. Сливают масло из картера через два отверстия, закрытых пробками. Расход масла компрессором составляет 50-70 г/ч.

Масляный насос (рис. 49). Состоит насос из крышки 1, корпуса 2 и фланца 3, соединенных четырьмя шпильками 12 и центрируемые двумя штифтами //. Валик 4 вращается в двух бронзовых втулках, а в пазы его вставлены две лопасти 6, которые разжимаются пружиной 5. При вращении коленчатого вала лопасти прижимаются к стенкам цилиндров за счет центробежной силы. Квадратный конец валика 4 входит во втулку, запрессованную в торец коленчатого вала. Через штуцер А масло всасывается из картера и по каналу С нагнетается к подшипникам компрессора. К штуцеру В присоединена трубка от манометра. Для устранения колебаний стрелки манометра в канал штуцера ввернут ниппель с отверстием диаметром 0,5 мм, поставлен резервуар объемом 0,25 л и разобщительный кран для отключения манометра. Насос при частоте вращения вала 750 об/мин и температуре масла 60-70°С подает около 5 л/мин масла.

Редукционный клапан, ввернутый в крышку /, представляет собой корпус 7, в котором размещены собственно клапан 8 шарового типа, пружина 9 и регулировочный винт 10 с контргайкой и предохранительным колпачком. Редукционный клапан

Рнс 48. Клапаны компрессора КТ6:

а — всасывающий, 6 — нагнетательный регулирует подачу масла к шатунному механизму в зависимости от частоты вращения коленчатого вала, а избыток масла сбрасывает в картер. По мере повышения частоты вратдения вала увеличивается усилие прижатия клапана к седлу под действием силы инерции, и для открытия клапана требуется большее давление масла: при «=270 об/мин не ниже 0,15 МПа и при гс=850 об1 мин не ниже 0,3 МПа. На компрессорах выпуска с 1971 г. избыток масла, подаваемого насосом, перепускается через редукционный клапан в картер компрессора по косому отверстию в корпусе. Сброс масла во всасывающую полость насоса вызывал подсос воздуха из картера, а сброс в картер по прямому каналу — выброс масла через сапун вращающимися балансирами.

Для охлаждения воздуха, поступающего из ЦНД и ЦВД, применен холодильник радиаторного типа, который состоит из верхнего коллектора 9 (см. рис. 44), двух радиаторных секций (правой и левой) и двух нижних коллекторов 18 с водоспускными кранами и пробками для промывки холодильника. Верхний коллектор двумя глухими перегородками разделен на три камеры: левую от ЦНД, среднюю от ЦВД и правую от ЦНД. На средней камере верхнего коллектора установлен предохранительный клапан 4, отрегулированный на давление 0,45±0,01 МПа.

Завышение давления в холодильнике может происходить вследствие неплотности всасывающего клапана ЦВД при рабочем режиме работы компрессора или нагнетательного клапана при холостом режиме.

Холодильник и цилиндры компрессора охлаждаются четырехло-пастным вентилятором с клиноре-менной передачей от коленчатого вала, закрытым кожухом с предохранительной сеткой. С 1970 г. вместо четырех приклепанных к ступице лопастей устанавливают цель-ноштампованные лопасти.

Сапун (рис. 50) состоит из корпуса /, двух решеток 2, между которыми поставлена распорная пружина 3 и заложена набивка из конского волоса. Упорная шайба 8 пружины 9 закреплена на шпильке 10 шплинтом //. При повышении давления в картере компрессора прокладка 4 с шайбами 5 и 6 и втулкой 7 перемещается вверх, сжимая пружину 9, и выпускает воздух. Обратная посадка прокладки 4 на седло корпуса 1 произойдет под усилием пружины 9. Наружный воздух в картер компрессора попасть не может.

Схема работы компрессора (рис. 51 н*а вкладке). В правом ЦНД при движении поршня

Рис 50. Сапун

вниз вследствие разрежения пластины всасывающего клапана отжимаются от седла и происходит процесс всасывания (желтый цвет) через фильтр 17 и всасывающие клапаны 16 (нагнетательный клапан 15 закрыт), а в левом ЦНД- первая ступень сжатия (зеленый цвет) и нагнетание через клапан 2 по трубе

Рис 52 Индикаторная диаграмма работы компрессора КТ6:

а — ЦНД; б — ЦВД

5 в холодильник 4 (всасывающие клапаны 1 закрыты).

Путь воздуха из ЦНД и ЦВД через холодильник 4 показан стрелками. Воздух по трубе 5 поступает в верхний коллектор 7, откуда по ребристым трубкам 6 (12 трубок) пспадает в нижний коллектор 3, а затем по второму ряду ребристых трубок 8 (10 трубок) поднимается в камеру 9, сообщенную с полостью крышки 10 ЦВД. Такой же процесс происходит и во втором ЦНД (камера 9 общая для обоих ЦНД).

При движении вниз поршень ЦВД засасывает через всасывающие клапаны /1 сжатый воздух из холодильника, а при обратном ходе сжимает его. Когда давление воздуха сравняется с давлением в главном резервуаре, открываются нагнетательные клапаны 12, и при дальнейшем движении поршня происходит нагнетание воздуха (синий цвет) в главные резервуары по трубе 13.

Как только в главном резервуаре установится максимальное давление, воздух из регулятора давления по трубопроводу 14 поступит к разгрузочным устройствам ЦНД и ЦВД (красный цвет) в полости над диафрагмами, которые перемещают поршни и упоры с пальцами, отжимая пластины всасывающих клапанов 11, 16 и 1 от седла, и удерживают их в открытом положении, вследствие чего компрессор работает вхолостую, без нагнетания воздуха. 25 % и максимальный — ПВ = 50 % в течение не более 10 мин.

Компрессор ВП (рис. 53).

Двухцилиндровый, двухступенчатый, с дифференциальными поршнями, с горизонтальным и вертикальным расположением цилиндров (под углом 90°) компрессор состоит из литого чугунного корпуса 29 (картера) и ступенчатых (диаметром 185 и 152 мм) цилиндров — вертикального 4 и горизонтального 6; последний может быть установлен с левой стороны вместо крышки 26. Дифференциальные поршни 3 и 15 отлиты из алюминиевого сплава и имеют по шесть компрессионных колец 19 и 9 и по два маслосъемных кольца 20.

Клапанные промежуточные части 10 и 2 вместе с крышками 11 к 1 прикреплены к цилиндрам шпильками. Всасывающие 13 и нагнетательные 12 клапаны расположены в промежуточных частях 10 и 2, г всасы-

3-4

Рис 53 Компрессор ВП —

Рис 54 Схема установки компрессора

ваюш.ие 5 (из холодильника) и нагнетательные 18 (в главный резервуар) — посередине цилиндров.

Клапаны I ступени (всасывающие и нагнетательные) выполнены в одном блоке и имеют по восемнадцать самопружинящих ленточных пластин (десять всасывающих и восемь нагнетательных). Клапаны II ступени выполнены раздельными и расположены на противоположных сторонах цилиндров 6. Каждый из клапанов 8 и 18 имеет по три пластины.

На крышках 11 и 1 установлены фильтры 14 № УФ-2. К штуцеру 7 подключена труба из холодильника, а к штуцеру 17 — труба к главным резервуарам.

Коленчатый вал 24 вращается в двух шариковых подшипниках, из которых один установлен в гнезде корпуса 29, а второй — в крышке 28, на ней же установлен сапун 27. На кривошипе коленчатого вала на разъемных вкладышах 23, залитых баббитом,закреплены головки шатунов 5 и 22. Зазор вкладышей на кривошипе регулируют набором пластин. Шатуны 5 я 22 соединены с поршнями при помощи пальцев 16.

Через отверстие, закрываемое

пробкой 25, заливают масло, а сливают через отверстие, закрываемое пробкой 21.

Смазка нижних поверхностей цилиндров, поршней, поршневых колец II ступени, головок шатунов и шариковых подшипников производится каплями масла с масляным туманом, образуемыми разбрызгивателями при вращении коленчатого вала. К поршневым кольцам I ступени масло попадает через вентиляционные трубки 30, подводящие пары масла во всасывающие полости крышек клапанов I ступени. При движении шатуна 22 с поршнем 15 влево в цилиндре 6 происходит всасывание воздуха через фильтр 14 и клапан 13 в полость низкого давления (НД), а из полости высокого давления (ВД) через клапаны 18 и штуцер 17 воздух нагнетается в главный резервуар. При обратном движении поршня воздух из полости НД через клапаны 12 и штуцер нагнетается в холодильник, а из холодильника через штуцер 7 и клапаны 8 — в полость ВД. При движении поршня 15 влево поршень 3 в цилиндре 4 движется вверх.

Схема установки компрессора приведена на рис. 54. К каждому цилиндру компрессора 6 подключают холодильник 5 радиаторного типа, а на трубопровод ставят предохранительный клапан 4 № 216.

На трубопроводе от компрессора к главному резервуару 1 смонтирован обратный клапан 2 № 526 и клапан 3 холостого хода № 527 (с регулировочным клапаном 7 № 525Б). При достижении в главных резервуарах давления 0,85 или 0,9 МПа клапан 3 сообщает напорную трубу 8 с атмосферой АТ и компрессор работает на холостом режиме.

Компрессоры ЭК-7Б и ЭК-7В. Компрессор ЭК-7Б (рис. 55) применяется на электропоездах постоянного тока. На поездах переменного тока установлен компрессор ЭК-7В, который отличается от компрессора ЭК-7Б только электродвигателем 28.

Корпус (картер) 10, отлитый из серого чугуна, имеет две полости. В левой полости расположен двухступенчатый редуктор с передаточным числом 1,81, а в правой — коленчатый вал 9 на двух радиальных однорядных шариковых подшипниках 20 и 18. Подшипник 20 вмонтирован в горизонтальную расточку торцовой стенки корпуса 10, а подшипник 18 — в переднюю крышку 17.

Для монтажа и осмотра коленчатого вала 9 и шатунов 7 в корпусе имеются окна, закрытые крышками 17 и 14. На крышке 14 находится сапун 15. К фланцу картера 10 прикреплен блок цилиндров 3, наружная поверхность которого сделана ребристой для лучшей теплоотдачи. В цилиндрах перемещаются тронко-вые поршни 4, отлитые из серого чугуна. На каждой головке поршня имеются четыре ручья: два верхних для компрессионных колец и два нижних — для маслосъемных. Компрессионные кольца выполнены конусными и устанавливают их торцом меньшего диаметра (с клеймом «верх») к днищу поршня. Конусные кольца уменьшают расход и выброс масла при нагнетании и быстрее прирабатываются по цилиндру.

Задние головки (со стороны коленчатого вала) шатунов 7 имеют разъемные подшипники 8, залитые баббитом, с откидной крышкой 16; в передние головки запрессованы бронзовые втулки 6. Поршни 4 соединены с шатунами 7 посредством поршневых пальцев 5. Между блоком 3 цилиндров и чугунной крышкой 1 находится плита — промежуточная часть 2 с самопружинящими ленточными пластинчатыми клапанами

Крышка 1 (рис. 56), изготовленная из серого чугуна с ребристой наружной поверхностью для охлаждения, имеет перегородку, разделяющую всасывающую В и нагнетательную Я полости. Между крышкой и плитой 3 находится прокладка 2. Пластины 4 размером 80X0,5 мм разделяются на шесть нагнетательных и шесть всасывающих. Все пластины взаимозаменяемые

Двухступенчатый редуктор (см. рис 55) состоит из шестерен 12 и 13 и блока шестерен 25 и 27, вращающихся на эксцентриковой оси 23 (эксцентриситет 0,25 мм), которая на концах имеет опорные шейки 21. По мере износа зубьев шестерен зацепление регулируют. Для этого на левой опорной шейке имеется пять отверстий. Положение оси 23 фиксируется стопорным винтом 28, который входит в одно из пяти отверстий. Для лучшей смазки эксцентриковая ось 23 делается по-

Рис 55 Компрессор ЭК-7Б

лой с четырьмя сквозными масляными каналами 22. В шестерню 25 запрессована бронзовая втулка 26.

Шестерни редуктора частично погружены в масло и смазывают весь редуктор. При вращении коленчатого вала масло из картера захватывается разбрызгивателями 19, укрепленными на шатунах, при этом создается масляный туман, который и оседает на рабочих поверхностях деталей. Уровень масла контролируется масляным щупом. Масло из полости картера спускают через отверстие, закрываемое пробкой 24; такое же отверстие имеется и в по-

Рис 57 Схема работы компрессоров ЭК.-7Б и ЭК-7В

лости, где расположен коленчатый вал.

На рис. 57 изображена схема работы компрессора. Шестерня 2, сидящая на валу двигателя /, через блок шестерен 7 и 8, вращающихся на эксцентриковой оси 9, приводит в движение шестерню 3, сидящую на коленчатом валу 6. При движении поршня 4 от крышки 5 происходит всасывание, а в другом цилиндре поршень движется к крышке 5 и происходит нагнетание (движение воздуха на рис. 57 показано стрелками). При обратном движении поршня 4 всасывающие клапаны закрываются, а через нагнетательные клапаны сжатый воздух поступает в нагнетательную полость крышки 5 и далее — в главный резервуар. Таким образом, за один оборот коленчатого вала 6 в каждом цилиндре попеременно совершаются процессы всасывания и нагнетания.

Компрессор ПК-35 (рис. 58). Двухцилиндровый, двухступенчатый компрессор (расположение цилиндров У-образное с углом развала 90°) имеет привод от электродвигателя (на электровозах) или от дизеля (на тепловозах). Компрессор в основном применяется на тепловозах промышленного транспорта и на некоторых магистральных локомотивах. Направление вращения коленчатого вала указывается стрелкой, расположенной на корпусе компрессора со стороны привода.

Корпус 1 коробчатого типа с четырьмя опорными лапами для крепления к раме отлит из серого чугуна. В передней торцовой стенке его (со стороны привода) имеется расточка для коренного подшипника 4 коленчатого вала 20, а в задней — расточка, через которую устанавливают коленчатый вал с крышкой и подшипником. Корпус является одновременно резервуаром для масла, в нем находится и электрический подогреватель 25. Для удобства сборки и разборки компрессора по бокам корпус имеет два прямоугольных люка, закрытых крышками 2 и 24. Коленчатый вал 20 (двухопор-ный) изготовлен из углеродистой стали. Опорами его служат два радиальных однорядных шариковых подшипника. На щеках вала закреплены противовесы 22, а на шейке смонтированы два шатуна 6. Вал в местах прохода его через стенки корпуса уплотнен резиновыми манжетами. На конусный конец вала насаживают маховик или шкив, а на противоположный конец — на шпонках цилиндрическую прямозубую шестерню привода масляного насоса и ведущий шкив привода вентилятора.

Шатуны 6 двутаврового поперечного сечения соединены с поршнями 9 пальцами 17 плавающего типа, вставленными в бронзовые втулки 18. Кривошипная головка шатуна образует подшипник скольжения без вкладыша, но с лужеными поверхностями, залитыми баббитом Б83 толщиной 1 мм. Зазор подшипников в местах разъема регулируют прокладками 21.

Поршни тронковые, литые, с тонкими стенками, усиленными ребрами. Поршень I ступени из алюминиевого сплава, II ступени — чугунный. Две верхние канавки на поршнях имеют уплотнитеЛьные (компрессионные) кольца 8, а две нижние — маслосъемные 7.

Цилиндры чугунные, литые, с охлаждающими ребрами и достаточной толщиной стенок для возможности расточки и постановки втулок при ремонте.

Клапанные коробки 12 разделены перегородкой на две полости — всасывающую В и нагнетательную Н. Всасывающие и нагнетательные клапаны — самопружинящие ленточные шириной 80X8 мм и толщиной 0,6 мм. Пластины их расположены посекционно между клапанными плитами 10 и 11. Таким образом, одна пара клапанных плит в сборе объединяет всасывающие и нагнетательные клапаны данного цилиндра. Пластины всасывающих клапанов утоплены в гнездах нижней плиты 10, нагнетательных — в гнездах верхней плиты И.

Прогиб и подъем пластин ограничены сферической поверхностью гнезда.

Сапун (на рис. 58 не показан) крепится фланцем на задней крышке

компрессора. Он сообщает верхнюю полость картера с атмосферой в случае повышения в нем давления сверх атмосферного и одновременно не допускает выброса масла из картера.

Холодильник 15 барабанно-петле-вой конструкции размещен в развале между цилиндрами. Оребрен-ные поверхности цилиндров 5 и крышек клапанов обдуваются потоком воздуха от осевого вентилятора с четырехлопастной крыльчаткой, привод которого осуществляется через клиноременную передачу от коленчатого вала.

Для очистки засасываемого из атмосферы воздуха применен инерционно-масляный воздухоочиститель 3. Он состоит из корпуса с фильтрующим элементом и поддона, в который заливают компрессорное масло; стрелками показано движение воздуха при всасывании.

Смазка компрессора комбинированная: шатунные подшипники и верхние головки шатунов смазываются под давлением от насоса 6

(рис. 59), приводимого в действие от коленчатого вала /, цилиндры и коренные подшипники коленчатого вала — разбрызгиванием. Шестеренный насос 6 засасывает масло из картера 7 через всасывающий фильтр 8 и нагнетает его через щелевой фильтр 5 и регулировочный клапан 4 под давлением 0,15-0,25 МПа в смазочные каналы. Масло заливают в картер через отверстие, закрываемое пробкой 9, и контролируют щупом 10. Давление масла проверяют по манометру 3, для чего предварительно надо открыть кран 2. Зимой масло подогревается трубчатым электронагревателем, установленным в масляной ванне компрессора. После запуска электронагреватель отключается автоматически или вручную.

При движении поршня 9 цилиндра низкого давления (см. рис. 58) вниз в цилиндре 5 образуется разрежение, вследствие чего открывается всасывающий клапан и наружный воздух, проходя через воздушный фильтр 3, заполняет полость над поршнем. При движении поршня вверх закрывается всасывающий клапан, воздух в цилиндре сжимается до 0,35 МПа и через нагнетательный клапан по трубе 13, на которой расположен предохранительный клапан 14, нагнетается в трубчатый холодильник 15. После холодильника воздух через всасывающий клапан II ступени сжатия по трубе 16 поступает в цилиндр высокого давления, где сжимается до 0,9 МПа, и через нагнетательный и обратный клапаны поступает в главный резервуар.

На тепловозах автоматическая работа компрессора осуществляется с помощью устройства, состоящего из обратного клапана № 526, клапана холостого хода 19 № 527Б и регулировочного клапана 23 № 557Б, компрессоров с приводом от электродвигателя — регулятором давления № АК-ПБ.

Компрессор «Ковопол» (К-1). На электровозах ЧС1, ЧСЗ и ЧС4

(до № 88) установлено по два двухцилиндровых двухступенчатых компрессора с V-образно расположенными цилиндрами под углом 90″. Компрессор (рис. 60) состоит из корпуса 18, нижней крышки 15, двух боковых крышек 12 и 17, в которых расположены роликовые подшипники 13, и двух цилиндров 20 с головками /, имеющих оребренную поверхность.

Коленчатый вал 16 — кованый, имеет одну шейку.

Шатуны 11 и 28 с неразъемными головками, в которые запрессованы бронзовые втулки 19, соединены с поршнями 4 поршневыми пальцами 7, укрепленными в цапфе болтами 9, а разъемными — с шейкой коленчатого вала 16. Крышка 14 крепится к шатуну болтами 30.

Поршни 4 — дифференциальные. Верхний диск диаметром 155 мм уплотнен тремя кольцами 5, а нижний диаметром 125 мм — четырьмя кольцами 10.

К головке 1 цилиндра 20 с одной стороны прикреплен фильтр 24, а с другой — фланец 2 нагнетательной трубы I ступени сжатия. Внутри головки 1 расположены всасывающий 23 и нагнетательный 3 клапаны I ступени сжатия, а в средней части цилиндра 20 установлен всасывающий клапан 6 (из холодильника) и нагнетательный клапан 21 (в главный резервуар)

Клапаны компрессора — дисковые. Клапаны 6 и 23 имеют разгрузочное устройство, которое на электровозах отключено и включается при установке компрессора на тепловозе. Трубы 8 и 22 прикреплены к цилиндрам на фланцах.

На корпус 18 установлен фильтр (сапун) 27 для выпуска воздуха из картера в случае повышения в нем давления сверх атмосферного, при этом частицы масла через перепускные отверстия стекают обратно в картер. Масло в картер заливают через отверстие в верхней части картера, а уровень его проверяют щупом 29.

При разбрызгивании масла в картере лопатками 25, установленными на шатунах, образуется масляный туман, смазывающий роликовые подшипники, головки шатунов, поршневые кольца и нижнюю часть цилиндра диаметром 125 мм. Верхняя полость цилиндров диаметром 155 мм смазывается распыленным маслом, поступающим по трубе 26, которая из картера подходит к всасывающим клапанам I ступени сжатия. Количество подаваемого масла можно регулировать винтом, расположенным в головке каждого цилиндра.

При движении дифференциального поршня 4 вниз происходит всасывание воздуха через фильтр 24 в камеру А низкого давления, одновременно воздух из полости высокого давления (ПВД) через клапан 21, канал Б и трубу 22 нагнетается

в главный резервуар. При обратном ходе поршня 4 воздух из верхней полости низкого давления (ПНД) через клапан 3 нагнетается в камеру Г и промежуточный охладитель (змеевик), откуда поступает в канал В и через клапан 6 в ПВД. Если в левом цилиндре происходит всасывание и нагнетание воздуха в главный резервуар (поршень движется вниз), то в правом — нагнетание из верхней полости низкого давления в полость высокого давления (поршень движется вверх).

Вал двигателя с коленчатым валом компрессора соединен посредством двух шестерен с передаточным отношением 1:3,39.

Компрессор К-2. На электровозах ЧС2, ЧС2Т, ЧС4 (с № 89) и ЧС4Т установлены компрессоры К-2 (рис. 61) -двухступенчатые, трехцилиндровые, с Ш-образным расположением цилиндров.

Компрессор состоит из корпуса 9, двух цилиндров 37 I ступени сжатия и одного цилиндра 13 II ступени с углом развала 60° между осями цилиндров. Ход поршней 120 мм. Корпус 9 имеет следующие привалоч-ные фланцы: сверху три — для крепления цилиндров и один для сапуна 10, боковые — для крепления крышек 3 (со стороны электродвигателя) и 18 (со стороны корпуса 20 масляного насоса) и нижний — для крепления масляной ванны 2.

К фланцам цилиндров прикреплены клапанные коробки 14 и 38, в которых расположено по одному всасывающему и одному нагнетательному клапану 16. Крепление всех клапанов одинаковое и осуществляется стаканом 15 и крышкой 39.

Клапаны (рис. 62) компрессора К-2 по конструкции такие же, как компрессора КТ6.

Коленчатый вал в сборе приведен на рис. 63.

Противовесы 7 (см. рис. 61) прикреплены к щекам коленчатого вала 5 шпильками 6 и корончатыми

гайками 8 со шплинтами. Верхняя головка шатуна 17 закрытого типа с запрессованной бронзовой втулкой, а нижняя — разъемная с крышкой 32 и бронзовым подшипником, залитым баббитом. Крышка 32 к шатуну 17 прикреплена болтами 33.

Поршни 12 и 36, соединенные с шатунами 17 посредством пальцев /1 со стопорами, отлиты из силумина, имеют по три компрессионных кольца 35 и по два масло-съемных 34. Для устранения утечки масла вал 5 уплотнен в крышке 3 сальником 4, состоящим из резиновой манжеты с кольцом. Опорные двухрядные роликовые подшипники коленчатого вала 5 размещены в крышках 3 и 18.

Корпус 20 масляного насоса шестеренного типа с промежуточным фланцем 28 и крышкой 27 прикреплен к крышке 18. Приводная шестерня 24 расположена на коленчатом валу 5, а шестерня 29 вместе с цилиндрической шестерней 26, связанной с шестерней 25,- на валу насоса. Масло из ванны 2 поступает к шестеренному насосу по патрубку 31 и через кольцевую выточку 22 и сверления 21 в теле коленчатого

Рис. 63 Коленчатый вал компрессора К-2

вала 5 попадает к шатунным подшипникам, а также к редукционному клапану 19, который ограничивает давление масла, подаваемого насосом. Хвостовик коленчатого вала 5 закрыт крышкой 23. В картер заливается 4,5 л масла. Доливать масло и измерять его уровень разрешается только при неработающем компрессоре.

Смазка компрессора комбинированная: цилиндры, поршневые кольца и роликовые подшипники смазываются маслом, разбрызгиваемым вращающимися частями компрессора; поршневые пальцы, подшипники шатунов и шейки коленчатого вала — принудительно под давлением, создаваемым масляным насосом (рис. 64). Давление масла у работающего компрессора 0,25-0,35 МПа. В случае превышения этого давления срабатывает клапан 19 (см. рис. 61), сбрасывая часть масла в картер. Для слива масла из картера служит пробка 1, а из редуктора — пробка 30.

В Зимнее время масло в ванне подогревается электроподогревателем, питаемым от аккумуляторной батареи электровоза.

Для лучшего запуска компрессора после остановки на нагнетательной трубе до обратного клапана имеется отверстие для выпуска воздуха.

Работа компрессора К-2 аналогична работе компрессора КТ6 (см. рис. 51 на вкладке).

Компрессор МК-135. Этот компрессор (рис. 65) установлен на дизель-поездах венгерской постройки. Он состоит из корпуса (картера) /, двух цилиндров 15 диаметром по 135 мм низкого давления (I ступень сжатия) и одного цилиндра 5 диаметром 105 мм высокого давления (II ступень сжатия). Картер имеет шесть боковых крышек 2 и две крышки 18 и 20 со стороны подшипников 19. Клапанная коробка 9 с двумя боковыми фланцами 12 закрыта сверху крышкой 10, имеющей два всасывающих фильтра //. Внутренние перегородки разделяют коробку на всасывающие и нагнетательные полости, в которых находятся по три всасывающих и по три нагнетательных кл-апана кольцевого типа, как у компрессора К-2.

Верхние головки шатунов 4 с бронзовыми неразрезными втулками 6 соединены с поршнями 8 и 16 посредством стальных пальцев 7. Нижние головки шатунов разъемные с крышками 3 и бронзовыми вкладышами 17, залитыми баббитом. На поршнях имеется по четыре уплотни-тельных кольца 13, из них два нижних — маслосъемные.

Сапун поддерживает в картере атмосферное давление и предупреждает выбрасывание масла. Воздух в цилиндры I ступени сжатия поступает через фильтры //и всасывающие клапаны при движении поршней 16 и 24 вниз. При обратном ходе поршня воздух через нагнетательный

клапан по трубе 14 поступает в холодильник радиаторного типа, откуда по трубе 21 через всасывающий клапан 23 — в цилиндр II ступени сжатия и при обратном ходе в главные резервуары по трубе 22.

Подача компрессора 1,5 м3/мин при частоте вращения вала 720 об1 мин.

⇐Предыдущая Оглавление Следующая⇒

Челночный клапан — обзор

Работа регулирующего клапана и силового поршня

Нейтральное положение (рис. 9.19(а)) Жидкость из насоса течет в кольцевую камеру, окружающую головку червяка, и вокруг нее в плоскости, аналогичной этой челночных клапанов, где он воздействует на открытые торцы поршней челночных клапанов.

Когда челночные клапаны находятся в нейтральном положении, жидкость проходит через впускные каналы на правом конце поршней челночных клапанов к двум кольцевым канавкам на периферии головки червяка.Затем жидкость проходит от кольцевых канавок головки червяка к левой стороне силового поршня через горизонтальный длинный канал и секторную камеру и непосредственно к правой поверхности поршня через короткий канал. Из канавок головки червяка жидкость также будет поступать в возвратные канавки челночного клапана, по каждой площадке возвратной канавки, которая совмещена с выходной канавкой, в среднюю суженную область челночного клапана и в торсион и полость входного вала. Наконец, жидкость перемещается из возвратной трубы обратно в резервуар насоса.

Поворот влево (вращение против часовой стрелки) (рис. 9.19(б)) Вращение рулевого колеса против часовой стрелки относительно переднего колеса до упора на землю, противостоящее сопротивлению, деформирует торсион, так как входной крутящий момент передается на червячный вал через торсион . Закручивание торсиона означает, что червячный вал также вращается против часовой стрелки, но его угловое перемещение будет меньше перемещения входного вала. В результате выступы входного вала смещают верхний и нижний челночные клапаны влево и вправо соответственно.Соответственно, это движение закрывает как впускной, так и обратный каналы верхнего челночного клапана и в то же время открывает как впускной, так и обратный каналы нижнего челночного клапана.

Теперь жидкость может поступать из насоса в кольцевое пространство головки червяка, выполненное в наружном корпусе. Затем он проходит от входа нижнего челночного клапана в правую кольцевую канавку головки червяка. Передача жидкости завершается, когда она поступает в левый силовой цилиндр через секторный вал. Величина усиления мощности является функцией повышения давления на левой стороне поршня, что соответствует степени открытия впускного канала челночного клапана, вызванного относительными угловыми движениями как входного вала, так и червячного вала.

Движение силового поршня вправо вытесняет жидкость с правой стороны силового цилиндра, откуда она поступает через кольцевую канавку головки червяка в обратный канал нижнего челночного клапана в центральный торсион и полость входного вала. Затем он возвращается в резервуар через гибкую возвратную трубу.

Поворот вправо (по часовой стрелке) (рис. 9.19(c)) Вращение рулевого колеса по часовой стрелке передает крутящий момент через торсион на червяк, пропорциональный реакции шины на грунт и входному усилию.За счет приложенного крутящего момента торсион закручивается так, что угловое перемещение червячного вала отстает от смещения входного вала. Поэтому зубчатый вход будет вращаться по часовой стрелке к головке червяка.

При движении входного вала по часовой стрелке относительно головки червяка верхний поршень челночного клапана перемещается вправо, а нижний поршень челночного клапана перемещается влево. Следовательно, верхний челночный клапан открывает как впускной, так и обратный каналы, а нижний челночный клапан закрывает и впускной, и обратный каналы.

В этих условиях жидкость поступает от насоса в кольцевое пространство вокруг головки червяка в плоскости челночных клапанов. Затем он поступает во впускной патрубок верхнего клапана, заполняет кольцевое пространство клапана и проходит вокруг левой канавки головки червяка. Наконец, жидкость течет через короткий горизонтальный канал в правую часть силового цилиндра, где пропорционально нарастанию давления толкает поршень влево. Соответственно зацепляющая рейка и секторные зубья заставляют вал сектора вращаться против часовой стрелки.

В то время как жидкость расширяет правую сторону силового цилиндра, левая сторона силового цилиндра сжимается, так что жидкость вытесняется через длинный горизонтальный канал в правую кольцевую канавку головки червяка. Затем жидкость течет обратно в резервуар через возвратную канавку верхнего челночного клапана и площадку, через торсион и камеру входного вала и, наконец, обратно в резервуар.

Обратный клапан | Что это такое и где это использовать?

Рекомендации по выбору обратного клапана

При выборе обратного клапана важно провести анализ рентабельности конкретной системы.Часто основное внимание уделяется снижению затрат и в то же время достижению минимально возможных потерь давления, но когда речь идет об обратных клапанах, более высокий уровень безопасности соответствует более высоким потерям давления. Таким образом, чтобы убедиться, что обратный клапан правильно защищает систему, каждую систему необходимо оценивать индивидуально, а также учитывать такие факторы, как риск гидравлического удара, допустимая потеря давления и финансовые последствия установки обратного клапана со слишком высоким уровнем безопасности. необходимо учитывать запас прочности на гидравлический удар. Подробнее см. в разделе Как правильно выбрать обратный клапан.

Различные типы обратных клапанов

Существуют различные типы обратных клапанов для систем водоснабжения и водоотведения. Они работают по-разному, но служат одной цели. AVK предлагает широкий ассортимент поворотных обратных клапанов, шаровых обратных клапанов, обратных клапанов с наклонным диском, обратных клапанов с наклонным седлом, обратных клапанов с соплом и бесшумных обратных клапанов. Наиболее распространенными типами обратных клапанов для воды и сточных вод являются поворотные обратные клапаны и шаровые обратные клапаны:

  • Поворотные обратные клапаны: Поворотный обратный клапан монтируется с диском, который качается на шарнире или валу.Диск откидывается от седла, чтобы обеспечить прямой поток, а когда поток останавливается, диск поворачивается обратно на седло, блокируя обратный поток. Вес диска и обратный поток влияют на характеристики запирания клапана.
  • Шаровые обратные клапаны: Шаровой обратный клапан функционирует за счет шара, который перемещается вверх и вниз внутри клапана. Седло обработано так, чтобы соответствовать шару, а камера имеет коническую форму, чтобы направлять шар в седло, чтобы герметизировать и остановить обратный поток.

Что такое гидравлический удар?

В насосной системе вода перекачивается с нижнего уровня на верхний с помощью насоса. Жидкость течет в одном направлении только при работающем насосе. Когда насос останавливается, поток жидкости будет уменьшаться до тех пор, пока он также не остановится. Поскольку весь трубопровод будет подниматься, когда жидкость остановится, она вернется обратно по трубе. Чтобы предотвратить попадание этого обратного потока в насос, скважину или водозабор, устанавливается обратный клапан.

Во многих случаях скорость реверсирования жидкости не является причиной для беспокойства, и стандартные обратные клапаны будут работать хорошо.Однако в насосных системах, где может произойти быстрое реверсирование потока, выбор правильного обратного клапана имеет решающее значение.

Если насос останавливается и прямой поток меняет направление обратно вниз по линии к насосу до того, как обратный клапан полностью закроется, поток заставит дверцу клапана захлопнуться на своем седле. Этот сценарий может почти мгновенно остановить обратный поток, и именно эта мгновенная остановка приводит к гидравлическому удару трубопровода. Это может вызвать громкие ударные звуки, которые не являются звуком клапана, входящего в свое седло, а являются следствием растяжения трубы в этих условиях.

Последующая волна давления (скачок) может привести к значительному повреждению системы, включая трещины в трубах, разрывы, кавитацию и имплозию из-за образования вакуумного давления. Также важно отметить, что эти отказы могут быть вызваны не одним единичным большим скачком давления, а повторяющимися скачками, которые в конечном итоге вызывают усталостное разрушение системы.

Важно отметить, что для обеспечения безопасной и бесперебойной работы системы необходимы и другие факторы. Необходимо учитывать правильное количество, типы и размеры воздушных клапанов, время закрытия и открытия запорных клапанов, клапанов управления потоком и т. д., чтобы защитить систему от скачков давления.

Чтобы предотвратить захлопывание обратного клапана, клапан должен закрываться либо очень быстро, чтобы предотвратить возникновение обратного потока, либо очень медленно, как только обратный поток возник. Чтобы обратный клапан закрывался медленно, требуется дополнительное вспомогательное оборудование, такое как гидравлические демпферы, которые действуют для амортизации дверцы клапана, когда она входит в свое сидячее положение. Однако это более медленное закрытие позволяет жидкости проходить через обратный клапан до тех пор, пока он не закроется, и необходимо уделить внимание насосу, расположенному выше по потоку, чтобы убедиться, что он подходит для обратного вращения и потока.

Корпуса для гидравлических картриджных клапанов – Корпуса для гидравлических картриджных ручных насосов

Продукт   Серия Спецификация №  

Доп.

Корпус, установка на линию
Размер 8-2, установка на линию Корпус   С8502 1200672
Размер 8-2, линейный монтаж, широкий корпус   С8502В 1203123  
Размер 10-2, корпус для линейного монтажа   С8542 1200674  
Размер 10-2, линейный монтаж, широкий корпус   С8542В 1201455  
Размер 10-3, корпус для линейного монтажа   С8543 1200673  
Размер 10-3, линейный монтаж, широкий корпус   С8543В 1201903  
Размер 10-4, корпус для монтажа в линию   С8544 1200675  
Размер 10-4, линейный монтаж, широкий корпус   С8544В 1202930  
Корпуса для монтажа на панели
Размер 8-2, корпус для панельного монтажа   С8502ПМ 1202981  
Размер 10-2, корпус для панельного монтажа   С8542ПМ 1202982  
Размер 10-3, корпус для панельного монтажа С8543ПМ 1202983  
Размер 10-4, корпус для панельного монтажа   С8544ПМ 1202984  
Стойки для монтажа на панели SO- 1203290
Другие корпуса и узлы
Переходник DO3 на 8-4   СК08-4-ДО3 1201385  
Переходник DO3 на 10-4   СК10-4-ДО3 1201385  
Корпус для двухступенчатой ​​декомпрессии   SD2 1201268 1268
Корпус SD842 для двухступенчатой ​​декомпрессии   SD842 1203114  
Корпус для 3-ходовой тарелки, направленного действия или регулятора давления   S3M08 1200903 903
Корпус для 3-ходовой тарелки, направленного действия или регулятора давления   С3М1008 1200905 903
Корпус 3-ходовой тарелки, управление направлением   С2831 1202831 2831
Корпус 3-ходовой тарелки, управление направлением   С2833 1202833 2831
Корпус для 4-ходовой тарелки   СМ408 1201804  
Насос растормаживания в сборе   1201342 1201342  
Корпус насоса и игольчатого клапана   С1552 1201552  
Корпус насоса, обратного клапана, игольчатого клапана и предохранительного клапана   С1554 1201554  
Корпус насоса и клапана С2962 1202962  
Многоклапанный корпус с клапанными полостями C-8502 (8-2)   С3407 1203407  
Многопозиционный коллектор с клапанными полостями C-8502 (8-2)   С3398 1203398  
Многопозиционный коллектор с клапанными полостями C-8543 (10-3)   С3431 1203431  
Многопозиционный коллектор с клапанными полостями C-8544 (10-4) С3293 1203293  
Полости
C-8502 (8-2) Чертеж полости     1200630  
C-8542 (10-2) Чертеж полости     1200621  
C-8543 (10-3) Чертеж полости     1200634  
C-8544 (10-4) Чертеж полости     1200671  

6 Основные правила обвязки насосов

Установка нового центробежного насоса? После тщательного выбора правильного размера и материалов убедитесь, что новый насос настроен на успешную установку при правильной установке.Правильная установка основания и выравнивание насоса имеют решающее значение. Также чрезвычайно важно, чтобы трубопровод к насосу был выполнен правильно.

Конструкцию трубопроводов насоса иногда упускают из виду при установке новых установок. Основное внимание уделяется оборудованию, а не трубам, которые его питают. Однако при установке с неподходящим расположением трубопроводов насосы могут преждевременно и неоднократно выходить из строя в течение срока службы насоса. Бригады технического обслуживания будут регулярно ремонтировать насос, эффективно устраняя симптомы, а не реальную проблему.

Знания и ресурсы по этой теме чрезвычайно ограничены, за исключением того, что вы можете найти в руководстве по установке, эксплуатации и обслуживанию (IOM) (которое минимально). Но, соблюдая эти 6 простых правил, вы можете избежать преждевременного выхода насоса из строя и связанных с ним проблем с трубопроводами.

1. ДЕРЖИТЕ ВСАСЫВАЮЩИЙ ТРУБ КАК МОЖНО КОРОТКИМ

Укажите длину прямой трубы, равную 5-10-кратному диаметру трубы между впускным отверстием насоса и любым препятствием на линии всасывания.Примечание. К препятствиям относятся клапаны, колена, «тройники» и т. д.

Короткий всасывающий трубопровод насоса обеспечивает минимально возможное падение давления на входе. Прямолинейная труба обеспечивает равномерную скорость по всему диаметру трубы на входе в насос. Оба важны для достижения оптимального всасывания.

2. ДИАМЕТР ТРУБЫ НА СТОРОНЕ Всасывания ДОЛЖЕН БЫТЬ РАВЕН ИЛИ НА ОДИН РАЗМЕР БОЛЬШЕ, ЧЕМ ВХОД НАСОСА

Калибровка труб представляет собой баланс между затратами и потерями на трение.Трубы большего размера стоят дороже, тогда как трубы меньшего размера создают большие потери на трение в системе. Что касается диаметра, то диаметр нагнетательного патрубка обычно должен соответствовать напорному фланцу насоса, но может быть больше, чтобы уменьшить потери на трение и снизить давление в системе. На стороне всасывания диаметр может быть того же размера, но часто инженеры выбирают размер или два больше, поэтому требуется эксцентриковый переходник. Всасывающий трубопровод большего размера на стороне всасывания обычно предпочтительнее, если вязкость жидкости выше, чем у воды.Это также помогает обеспечить равномерный поток к насосу и избежать кавитации.

3. ИСПОЛЬЗУЙТЕ ЭКСЦЕНТРИЧНЫЕ ПЕРЕХОДНИКИ НА СТОРОНЕ Всасывания

Рассмотрите возможность использования эксцентриковых переходников на стороне всасывания насоса, когда требуется переход на другой размер трубы. Установите плоскую сторону редуктора сверху, когда жидкость поступает из-под насоса. Если жидкость поступает сверху, плоская часть переходника должна быть установлена ​​на нижней части трубы. Плоская часть предназначена для предотвращения образования воздушных карманов на всасывании насоса.

4. УДАЛИТЕ КОЛЕНА, УСТАНОВЛЕННЫЕ НА ВПУСКНОМ ФОРСУНКЕ НАСОСА ИЛИ РЯДОМ С ним

Включите от 5 до 10 диаметров прямой трубы между входом насоса и коленом. Это помогает устранить «боковую нагрузку» рабочего колеса насоса и создает равномерную нагрузку на осевой подшипник насоса.

 

5. УСТРАНИТЬ ВОЗМОЖНОСТЬ ВОЗДУШНОГО ЗАХВАТА ВО Всасывающем ТРУБОПРОВОДЕ

  • Поддерживайте достаточный уровень в расходных резервуарах для предотвращения образования вихрей и захвата воздуха.
  • Избегайте высоких карманов во всасывающем трубопроводе, в которых может задерживаться воздух
  • Поддерживайте герметичность всех соединений труб и фитингов в условиях вакуума на всасывании, чтобы предотвратить попадание воздуха в насос.

6. УБЕДИТЕСЬ, ЧТО РАСПОЛОЖЕНИЕ ТРУБОПРОВОДОВ НЕ ПРИВОДИТ НАГРУЗКУ НА КОРПУС НАСОСА

Насосы никогда не должны поддерживать всасывающий или нагнетательный трубопровод. Любая нагрузка на корпус насоса системой трубопроводов значительно снижает срок службы и производительность насоса.

Имейте в виду, что повышение производительности насоса поможет компенсировать ошибки трубопроводов, допущенные на стороне нагнетания насоса.Однако проблемы на стороне всасывания могут быть источником повторяющихся отказов, которые могут вызвать проблемы на долгие годы, если не будут приняты соответствующие меры. Проблемы с трубопроводом на стороне всасывания вызывают большинство проблем с насосами.

Проектирование трубопроводов — это область, в которой основные принципы часто игнорируются, что приводит к повышенной вибрации и преждевременному выходу из строя уплотнений и подшипников. Неправильная установка трубопровода долгое время не рассматривалась как причина этих отказов из-за множества других причин, по которым это оборудование может выйти из строя.Многие опытные инженеры могут возразить, что насосы с неправильным подключением трубопроводов все еще функционируют и работают должным образом. Этот аргумент, хотя и действителен, не оправдывает сомнительную практику трубопроводов.

Свяжитесь с нами сегодня, если у вас есть вопросы о правильной установке и подключении насоса! Мы с удовольствием предоставляем техническую помощь предприятиям и муниципалитетам в Висконсине, Миннесоте, Айове и Верхнем Мичигане.

Насосы гидросистемы самолета

Все гидравлические системы самолета имеют один или несколько насосов с механическим приводом и могут иметь ручной насос в качестве дополнительного блока, когда насос с приводом от двигателя не работает.Насосы с механическим приводом являются основным источником энергии и могут иметь привод от двигателя, электродвигателя или воздуха. Как правило, электрические мотопомпы устанавливаются для использования в аварийных ситуациях или при наземных работах. Некоторые самолеты могут использовать напорную воздушную турбину (RAT) для выработки гидравлической энергии.

Ручной гидравлический насос используется в некоторых старых самолетах для работы гидравлических подсистем и в некоторых новых системах самолетов в качестве резервного устройства. Ручные насосы обычно устанавливаются для целей тестирования, а также для использования в чрезвычайных ситуациях.Также установлены ручные насосы для обслуживания резервуаров с одной заправочной станции. Единая заправочная станция снижает вероятность попадания загрязнения жидкости.

Используются несколько типов ручных насосов: одинарного действия, двойного действия и роторные. Ручной насос простого действия всасывает жидкость в насос за один ход и откачивает эту жидкость при следующем ходе. Он редко используется в самолетах из-за этой неэффективности.

Ручные насосы двойного действия создают поток жидкости и давление при каждом движении рукоятки.[Рисунок 1] Ручной насос двойного действия состоит в основном из корпуса с отверстием цилиндра и двумя портами, поршня, двух подпружиненных обратных клапанов и рабочей рукоятки. Уплотнительное кольцо на поршне герметизирует утечку между двумя камерами цилиндра поршня. Уплотнительное кольцо в канавке на конце корпуса насоса предотвращает утечку между штоком поршня и корпусом. Рис. 1. Ручной насос двойного действия

Шаровой обратный клапан впускного отверстия открывается, и гидравлическая жидкость всасывается в камеру. В то же время движение поршня вправо прижимает шаровой обратный клапан поршня к его седлу. Жидкость в камере справа от поршня вытесняется из выпускного отверстия в гидравлическую систему. Когда поршень перемещается влево, шаровой обратный клапан впускного отверстия садится. Давление в камере слева от поршня повышается, выталкивая поршневой шаровой обратный клапан из своего седла. Жидкость течет из левой камеры через поршень в правую камеру.Объем в камере справа от поршня меньше, чем в левой камере из-за смещения, создаваемого штоком поршня. Когда жидкость из левой камеры перетекает в меньшую правую камеру, избыточный объем жидкости вытесняется из выпускного отверстия в гидравлическую систему.


Также можно использовать роторный ручной насос. Он производит непрерывный выход, пока ручка находится в движении. На рис. 2 показан роторный ручной насос в гидравлической системе.

Рисунок 2.Роторный ручной насос

Многие гидравлические насосы с механическим приводом в современных самолетах имеют переменную подачу, управляемого компенсатором. Также используются насосы с постоянной подачей. Принцип работы одинаков для обоих типов насосов. В современных самолетах используется комбинация насосов с приводом от двигателя, насосов с электроприводом, насосов с пневматическим приводом, блоков передачи мощности (PTU) и насосов с приводом от RAT. Например, большие самолеты, такие как Airbus A380, имеют две гидравлические системы, восемь насосов с приводом от двигателя и три насоса с электрическим приводом.Boeing 777 имеет три гидравлические системы с двумя насосами с приводом от двигателя, четырьмя насосами с электрическим приводом, двумя насосами с пневматическим приводом и двигателем гидравлического насоса с приводом от RAT. [Рисунок 3 и 4]

5

2 Рисунок 3. Насос

3

4

5 Рисунок 4. Насос

4

Классификация насосов

Все насосы могут быть классифицированы как объемные или объемные.Большинство насосов, используемых в гидравлических системах, являются поршневыми. Непрямой поршневой насос создает непрерывный поток. Однако, поскольку он не обеспечивает положительного внутреннего уплотнения от проскальзывания, его производительность значительно меняется при изменении давления. Центробежные и пропеллерные насосы являются примерами насосов прямого вытеснения. Если бы выходной порт насоса прямого вытеснения был заблокирован, давление повысилось бы, а производительность уменьшилась бы до нуля. Хотя насосный элемент продолжал бы двигаться, поток останавливался из-за проскальзывания внутри насоса.В объемном насосе проскальзывание незначительно по сравнению с объемным выходным потоком насоса. Если бы выходное отверстие было забито, давление мгновенно увеличилось бы до такой степени, что открылся бы предохранительный клапан насоса.

Насосы с постоянным рабочим объемом

Насос с постоянным рабочим объемом, независимо от числа оборотов насоса в минуту, нагнетает фиксированное или неизменное количество жидкости через выходное отверстие при каждом обороте насоса. Насосы постоянного рабочего объема иногда называют насосами постоянного объема или постоянной подачи.Они подают фиксированное количество жидкости за один оборот, независимо от требуемого давления. Поскольку насос с постоянной подачей обеспечивает фиксированное количество жидкости при каждом обороте насоса, количество жидкости, подаваемой в минуту, зависит от числа оборотов насоса в минуту. Когда насос постоянного рабочего объема используется в гидравлической системе, в которой давление должно поддерживаться на постоянном уровне, требуется регулятор давления.

Шестеренчатый силовой насос

Шестеренчатый силовой насос представляет собой насос постоянного рабочего объема.Он состоит из двух зацепленных шестерен, которые вращаются в корпусе. [Рисунок 5] Привод приводится в движение авиационным двигателем или какой-либо другой силовой установкой. Ведомая шестерня входит в зацепление с ведущей шестерней и приводится в движение ею. Зазор между зубьями при их зацеплении и между зубьями и корпусом очень мал. Входной порт насоса соединен с резервуаром, а выходной порт соединен с напорной линией.

Рисунок 5. Шестеренчатый силовой насос

Когда ведущее колесо вращается, как показано на рисунке 5, оно вращает ведомое колесо.Жидкость захватывается зубьями, когда они проходят через вход, проходит вокруг корпуса и выходит на выходе.

Героторный насос

Насос героторного типа состоит в основном из корпуса, содержащего стационарную втулку эксцентриковой формы, внутреннего зубчатого колеса с семью широкими короткими зубьями, цилиндрического ведущего колеса с шестью узкими зубьями и крышки насоса. который содержит два отверстия в форме полумесяца. [Рисунок 6] Одно отверстие входит во впускной порт, а другое — в выпускной порт.Во время работы насоса шестерни вместе вращаются по часовой стрелке. По мере того, как карманы между шестернями на левой стороне насоса перемещаются из самого нижнего положения в самое верхнее положение, карманы увеличиваются в размерах, что приводит к созданию в этих карманах частичного вакуума. Поскольку карманы увеличиваются над входным отверстием серповидно, в них втягивается жидкость. По мере того как эти же карманы (теперь заполненные жидкостью) поворачиваются к правой стороне насоса, перемещаясь из самого верхнего положения в самое нижнее положение, они уменьшаются в размерах.Это приводит к тому, что жидкость выбрасывается из карманов через серповидное выпускное отверстие. Рис. 6. Героторный насос

Поршневой насос Общие черты конструкции и работы, применимые ко всем гидравлическим насосам поршневого типа, описаны в следующих параграфах. Поршневые механические насосы имеют фланцевые монтажные основания для установки насосов на корпусах приводов агрегатов авиационных двигателей.Приводной вал насоса, который вращает механизм, проходит через корпус насоса немного за монтажное основание. Крутящий момент от приводного агрегата передается на приводной вал насоса через приводную муфту. Приводная муфта представляет собой короткий вал с набором шлицов с наружной резьбой на обоих концах. Шлицы на одном конце входят в зацепление с внутренними шлицами ведущей шестерни; шлицы на другом конце входят в зацепление с внутренними шлицами приводного вала насоса. Муфты привода насоса предназначены для обеспечения безопасности. Срезная часть приводной муфты, расположенная посередине между двумя наборами шлицов, имеет меньший диаметр, чем шлицы.Если насос с трудом поворачивается или заклинивает, эта секция срезается, предотвращая повреждение насоса или приводного узла. [Рисунок 7] Основной насосный механизм поршневых насосов состоит из блока цилиндров с несколькими отверстиями, поршня для каждого отверстия и пластины клапана с впускными и выпускными прорезями. Назначение прорезей пластины клапана состоит в том, чтобы впускать жидкость в отверстия и выходить из них во время работы насоса. Отверстия цилиндров расположены параллельно и симметрично вокруг оси насоса. Все авиационные аксиально-поршневые насосы имеют нечетное число поршней.[Рисунок 8]

4 Рисунок 7.

5 Рисунок 8. Гидравлический насос сдвига

Поршневой насос с изогнутой осью

Типичный осевой насос постоянной производительности показан на рис. 9. Угловой корпус насоса создает соответствующий угол между блоком цилиндров и пластиной приводного вала, к которой прикреплены поршни.Именно эта угловая конфигурация насоса заставляет поршни двигаться при вращении вала насоса. При работе насоса все детали внутри насоса (кроме наружных колец подшипников, поддерживающих приводной вал, штифт подшипника цилиндра, на котором вращается блок цилиндров, и масляного уплотнения) вращаются вместе как вращающаяся группа. В одной точке вращения вращающейся группы существует минимальное расстояние между верхней частью блока цилиндров и верхней поверхностью пластины приводного вала. Из-за наклона корпуса в точке поворота на 180° расстояние между верхней частью блока цилиндров и верхней поверхностью пластины приводного вала максимально.В любой заданный момент работы три поршня удаляются от верхней поверхности блока цилиндров, создавая частичный вакуум в отверстиях, в которых работают эти поршни. Это происходит над впускным отверстием, поэтому жидкость в это время всасывается в эти отверстия. На противоположной стороне блока цилиндров три разных поршня движутся к верхней поверхности блока. Это происходит, когда вращающаяся группа проходит над выпускным отверстием, вызывая вытеснение жидкости из насоса этими поршнями.Непрерывное и быстрое действие поршней носит перекрывающийся характер и приводит к практически не пульсирующей производительности насоса.

Рисунок 11. Насос переменного смещения

Базовая эксплуатация накачки

Двигатель самолета вращает вал привода насоса, блок цилиндров и поршни через коробку передач. Насосное действие создается поршневыми башмаками, которые удерживаются и скользят по опорной пластине башмака в узле бугеля. Поскольку вилка расположена под углом к ​​приводному валу, вращательное движение вала преобразуется в возвратно-поступательное движение поршня.

Когда поршень начинает выходить из блока цилиндров, давление на входе в систему нагнетает жидкость через отверстие в пластине клапана в отверстие цилиндра. Поршневые башмаки удерживаются в бугеле стопорной пластиной башмака поршня и пластиной башмака во время такта впуска. По мере того как приводной вал продолжает вращать блок цилиндров, башмак поршня продолжает следовать за опорной поверхностью вилки. Это начинает возвращать поршень в свое отверстие (т. Е. К блоку клапанов).

Жидкость, содержащаяся в отверстии, подвергается предварительному сжатию, а затем выбрасывается через выходное отверстие.Давление нагнетания удерживает башмак поршня у несущей поверхности бугеля во время такта нагнетания, а также обеспечивает баланс давления башмака и пленку жидкости через отверстие в узле поршня и башмака.

При каждом обороте приводного вала и блока цилиндров каждый поршень проходит описанный выше цикл нагнетания, совершая один такт впуска и один такт нагнетания. Жидкость под высоким давлением выводится через пластину клапана, мимо запорного клапана, к выпускному отверстию насоса.Блокировочный клапан предназначен для того, чтобы оставаться открытым во время нормальной работы насоса. Внутренняя утечка удерживает корпус насоса заполненным жидкостью для смазки вращающихся частей и охлаждения. Утечка возвращается в систему через сливное отверстие корпуса. Предохранительный клапан корпуса защищает насос от избыточного давления в корпусе, сбрасывая его на вход насоса.

Нормальный режим откачки

Компенсатор давления представляет собой золотниковый клапан, удерживаемый в закрытом положении регулируемой пружиной.[Рис. 12] Когда давление на выходе из насоса (давление в системе) превышает заданное значение давления (2850 фунтов на кв. дюйм для полного потока), золотник перемещается, чтобы направить жидкость из выхода насоса на поршень привода бугеля. На рис. 12 компенсатор давления показан при давлении срабатывания; давление на выходе насоса достаточно велико, чтобы сдвинуть золотник и начать подачу жидкости к поршню привода.

вал. Поршни, установленные в отверстиях в блоке цилиндров, соединены через поршневые башмаки и втягивающее кольцо, так что башмаки упираются в наклонную наклонную шайбу.Когда блок поворачивается, поршневые башмаки следуют за наклонной шайбой, заставляя поршни совершать возвратно-поступательное движение. Отверстия расположены в пластине клапана таким образом, что поршни проходят через впускное отверстие при вытягивании и через выпускное отверстие при обратном вдавливании. В этих насосах рабочий объем определяется размером и количеством поршней, а также их длина хода, которая зависит от угла наклона шайбы. Этот насос постоянной производительности показан на рис. 8.


Пластинчатый насос

Лопастной насос также является насосом постоянной производительности.Он состоит из корпуса с четырьмя лопастями (лопастями), полого стального ротора с прорезями для лопастей и муфты для вращения ротора. [Рис. 10] Ротор расположен внутри втулки не по центру. Лопасти, установленные в пазах ротора, вместе с ротором делят отверстие втулки на четыре секции. При вращении ротора каждая секция проходит одну точку, где ее объем минимален, и другую точку, где ее объем максимален. Объем постепенно увеличивается от минимального до максимального в течение первой половины оборота и постепенно уменьшается от максимального до минимального в течение второй половины оборота.По мере увеличения объема данной секции эта секция соединяется с впускным отверстием насоса через прорезь во втулке. Поскольку за счет увеличения объема секции создается частичный вакуум, жидкость всасывается в секцию через входное отверстие насоса и прорезь во втулке. При прохождении ротором второй половины оборота и уменьшении объема данной секции жидкость вытесняется из секции через прорезь во втулке, совмещенную с выпускным отверстием, и из насоса.

Рис. 10. Насос с крыльчаткой

. Производительность насоса изменяется автоматически с помощью компенсатора внутри насоса. В следующем абзаце рассматривается двухступенчатый насос переменной производительности Vickers. Первая ступень насоса состоит из центробежного насоса, который повышает давление перед подачей жидкости в поршневой насос.[Рисунок 11]

4
Рис. 12. Нормальный режим откачки

Вилка поддерживается внутри корпуса насоса на двух подшипниках.При давлении на выходе насоса ниже 2850 фунтов на квадратный дюйм вилка удерживается под максимальным углом относительно осевой линии приводного вала силой возвратной пружины вилки. Уменьшение потребности в потоке системы приводит к тому, что давление на выходе становится достаточно высоким, чтобы открыть компенсационный клапан и пропустить жидкость к поршню привода.

Это управляющее давление преодолевает усилие возвратной пружины бугеля и перемещает бугель насоса на уменьшенный угол. Уменьшенный угол вилки приводит к более короткому ходу поршня и уменьшенному рабочему объему.[Рис. 13]

Рис. 13. Угол вилки

Уменьшение рабочего объема приводит к соответствующему снижению расхода насоса. Насос подает только тот поток, который необходим для поддержания желаемого давления в системе. Когда нет потребности в потоке из системы, угол вилки уменьшается почти до нуля градусов. В этом режиме агрегат откачивает только собственные внутренние утечки. Таким образом, при давлении на выходе из насоса выше 2850 фунтов на квадратный дюйм рабочий объем насоса уменьшается по мере роста давления на выходе.При давлении в системе ниже этого уровня жидкость не поступает через клапан компенсации давления к поршню привода, и насос остается на полном рабочем объеме, обеспечивая полный расход. Затем давление определяется потребностью системы. Устройство поддерживает нулевой расход при давлении в системе 3025 фунтов на квадратный дюйм.

Режим разгерметизации

Когда на электромагнитный клапан подается питание, электромагнитный клапан EDV поднимается против усилия пружины, и выходная жидкость направляется к поршню управления EDV в верхней части компенсатора (поршень сброса давления).[Рис. 14] Жидкость под высоким давлением выталкивает золотник компенсатора за его нормальное положение измерения. Рис. 14. Безнапорный режим Выпуск жидкости также направляется в камеру пружины блокирующего клапана, которая выравнивает давление с обеих сторон его плунжера. Блокирующий клапан закрывается под действием усилия пружины блокирующего клапана и изолирует насос от внешней гидравлической системы.Насос работает до нулевой подачи при давлении на выходе, равном давлению, необходимому на поршень привода, чтобы уменьшить угол вилки почти до нуля, примерно 1100 фунтов на квадратный дюйм. Эту функцию сброса давления и блокировки можно использовать для снижения нагрузки на двигатель во время запуска, а в системе с несколькими насосами — для отключения одного насоса за раз и проверки правильности выходного давления в системе.

СВЯЗАННЫЕ ПОСТЫ

полезная информация о самовсасывающих насосах

Что такое самовсасывание?

Если насос расположен ниже уровня перекачиваемой жидкости, сила тяжести и давление воздуха обеспечивают его постоянное заполнение жидкостью и отсутствие попадания воздуха в насос или всасывающую линию.

Во многих случаях насос необходимо размещать выше уровня жидкости, например, при опорожнении подземного резервуара. При запуске в линии всасывания будет воздух, и прежде чем насос сможет нагнетать жидкость, этот воздух необходимо удалить или вытеснить. Насосы оптимизированы для перемещения определенной жидкости; эвакуация газа — совсем другая задача.

Для решения этой проблемы можно использовать различные методы. Вспомогательный насос может использоваться для вакуумирования линии всасывания.Обратный (нижний) клапан или откачивающий бак можно использовать для прекращения слива жидкости из линии всасывания при остановленном насосе. Однако все эти решения требуют дополнительного оборудования, трубопроводов и технологических процессов. В идеале для этих применений требуется насос, который может откачивать воздух со стороны всасывания при запуске до перехода в обычный режим откачки. Такой насос считается самовсасывающим.

Что ограничивает самовсасывающий насос?

Когда насос откачивает воздух со стороны всасывания, жидкость нагнетается во всасывающую линию под давлением окружающего воздуха.Этот процесс может продолжаться только до тех пор, пока напор жидкости не уравновесит местное давление воздуха. Например, при работе с водой теоретически возможно, чтобы совершенно эффективный насос самовсасывал на высоте всего около 10 м от источника. Точный предел зависит от высоты над уровнем моря и температуры и будет другим для других жидкостей.

Являются ли поршневые насосы самовсасывающими?

В принципе, все объемные насосы являются самовсасывающими. В частности, сюда входят роторно-шестеренные насосы (внутренние и внешние), лопастные насосы, лопастные насосы и диафрагменные насосы.Общей чертой всех поршневых насосов является использование деталей с жесткими допусками для предотвращения возврата жидкости с нагнетания на сторону всасывания. В зависимости от эффективности этих уплотнений, создаваемых этими деталями с жесткими допусками, объемный насос способен в некоторой степени отводить воздух из своей всасывающей линии. Однако в условиях работы всухую насос может перегреться, что может привести к износу уплотнения и отказу насоса.

В поршневых насосах также существует опасность возникновения кавитации в момент, когда жидкость начинает поступать в насос и имеется смесь жидкость/воздух.В этих условиях на стороне всасывания насоса образуются и расширяются пузырьки пара. При достижении высокого давления на стороне нагнетания насоса пузырьки сильно схлопываются, вызывая вибрацию и повреждение насосных элементов.

По этим причинам важно обратиться к производителю перед использованием поршневого насоса в тех случаях, когда он должен самовсасываться и, по необходимости, работать всухую в течение любого периода времени.

Являются ли центробежные насосы самовсасывающими?

В центробежных насосах насосное действие создается за счет передачи энергии вращения от рабочего колеса к жидкости.Между всасывающей и нагнетательной сторонами насоса нет уплотнений. Это означает, что центробежные насосы неэффективны с газами и не способны откачивать воздух из всасывающей линии, когда уровень жидкости ниже уровня рабочего колеса. В таких случаях говорят, что насос связан с воздухом, и существует опасность перегрева: как правило, насосы полагаются на перекачиваемую жидкость для смазки и охлаждения подшипников насоса.

Однако с некоторыми изменениями в базовой конструкции центробежный насос может быть самовсасывающим.Рабочее колесо и спиральный корпус по существу окружены резервуаром, так что они всегда могут быть погружены в жидкость, достаточную для запуска насоса и обеспечения смазки и охлаждения насоса — при условии, что время, необходимое для заполнения насоса, не является чрезмерным.

Важно, чтобы бак самовсасывающего центробежного насоса был правильно заполнен жидкостью после установки. «Самовсасывание» в данном контексте означает, что насос может использовать жидкость, хранящуюся в его корпусе, для создания вакуума во всасывающей линии.Даже «самовсасывающий» центробежный насос не будет работать в сухом состоянии. При наличии соответствующих подшипников и уплотнений центробежный насос может работать всухую в течение ограниченного времени, но не рекомендуется в течение длительного времени.

Как работает самовсасывающий центробежный насос?

Самовсасывающий центробежный насос имеет две фазы работы: режим заливки и режим откачки.

В режиме заливки насос действует как водокольцевой насос. Вращающаяся крыльчатка создает вакуум в «проушине» крыльчатки, который всасывает воздух в насос из всасывающей линии.В то же время он также создает цилиндрическое кольцо жидкости внутри корпуса насоса. Это эффективно образует газонепроницаемое уплотнение, препятствуя возврату воздуха из линии нагнетания во всасывающую линию. Пузырьки воздуха задерживаются в жидкости лопатками крыльчатки и транспортируются к выпускному отверстию. Там воздух вытесняется, и жидкость под действием силы тяжести возвращается в резервуар в корпусе насоса.

Постепенно жидкость поднимается по линии всасывания по мере ее откачки. Этот процесс продолжается до тех пор, пока жидкость не заменит весь воздух во всасывающем трубопроводе и насосе.На этом этапе начинается нормальный режим откачки, и жидкость сбрасывается.

Когда насос отключен, конструкция заливной камеры (обычно с «гусиной шеей» на всасывающем трубопроводе) обеспечивает сохранение достаточного количества жидкости, чтобы насос мог самостоятельно всасываться при следующем использовании. Если насос какое-то время не использовался, перед его запуском важно проверить отсутствие утечек из корпуса из-за утечек или испарений.

Что такое самовсасывающий насос сжатого воздуха?

Можно использовать сжатый воздух вместо жидкого заряда для заполнения насоса.Сжатый воздух вдувается через жиклер в коническую трубку для создания вакуума. Воздух из корпуса насоса и всасывающей линии всасывается вместе со сжатым воздухом и удаляется. Обратный клапан закрывает линию нагнетания, позволяя жидкости поступать в корпус насоса. Преимущество этого метода заключается в том, что снижается вероятность засорения (поскольку отсутствует заливная камера) и насос может безопасно работать всухую.

Каковы общие проблемы с самовсасывающими насосами?

Способность насоса к самовсасыванию зависит от нескольких факторов.Линия нагнетания не должна находиться под давлением или заблокирована. Для всех типов насосов линия всасывания должна быть герметичной. Если воздух продолжает поступать в насос, давление никогда не снижается и жидкость не поднимается по линии всасывания.

Также важно, чтобы объем трубопровода на стороне всасывания был сведен к минимуму, чтобы сократить время заливки. При чрезмерном времени заливки существует опасность того, что жидкий заряд испарится до того, как насос будет заполнен. Последующий сухой ход может привести к повреждению насоса.

В случае центробежных насосов все, что влияет на эффективность рабочего колеса, ограничивает способность самовсасывания. Если жидкость содержит какие-либо твердые частицы, мусор может скапливаться в порте рециркуляции, препятствуя циркуляции жидкости и образованию жидкостного кольца. Мусор, скапливающийся на самом рабочем колесе, снижает его способность создавать область низкого давления в глазу. Кроме того, по мере старения насоса и его износа зазоры между рабочим колесом и спиральным корпусом увеличиваются, и насос в меньшей степени способен создавать зону низкого давления.На внутренние зазоры также может повлиять неправильная сборка после технического обслуживания.

При перекачивании воды в холодных условиях важно, если температура может упасть ниже точки замерзания, слить воду из насоса или обеспечить какую-либо форму обогрева. Замерзание воды в насосе или трубопроводе может привести к повреждению.

Резюме

Самовсасывающие насосы необходимы, если насос должен быть расположен выше уровня перекачиваемой жидкости. Самовсасывающий насос должен иметь возможность откачивать воздух из линии всасывания, тем самым всасывая жидкость в насос.Когда это будет достигнуто, помпа может вернуться в нормальный режим откачки.

Большинство типов поршневых насосов являются самовсасывающими, но необходимо соблюдать осторожность, чтобы избежать перегрева, износа уплотнений или кавитации во время работы всухую и фазы заливки. Центробежные насосы могут быть модифицированы так, чтобы они были самовсасывающими, с окружающим «баком», чтобы удерживать часть жидкости. Перед использованием крайне важно, чтобы насос был правильно заполнен и не допускал работы всухую на любом этапе.

Насосы для ирригационной воды | NDSU Сельское хозяйство и расширение

Глубинные турбинные насосы адаптированы для использования в обсаженных скважинах или там, где поверхность воды ниже практических пределов для центробежных насосов.Турбинные насосы также используются в системах поверхностного водоснабжения.

Поскольку всасывающий патрубок турбинного насоса постоянно находится под водой, заливка не является проблемой. Эффективность турбинного насоса сравнима с эффективностью большинства центробежных насосов или превышает ее. Обычно они дороже центробежных насосов, их сложнее осматривать и ремонтировать.

Турбинный насос состоит из трех основных частей: узла головки, узла вала и колонны и узла корпуса насоса, как показано на Рисунке 4. Головка обычно изготавливается из чугуна и предназначена для установки на фундаменте.Он поддерживает узлы колонны, вала и чаши и обеспечивает слив воды. Он также будет поддерживать электродвигатель, прямоугольную или ременную передачу.

Рисунок 4. Глубинный турбинный насос.

Узел вала и колонны обеспечивает соединение между головкой и чашами насоса. Линейный вал передает мощность от двигателя на крыльчатки, а колонна выносит воду на поверхность. Линейный вал турбинного насоса может смазываться водой или маслом.

Насос с масляной смазкой имеет полый вал, в который капает масло, смазывая подшипники. Насос с водяной смазкой имеет открытый вал. Подшипники смазываются перекачиваемой водой. Если есть возможность перекачивать мелкий песок, выберите насос с масляной смазкой, так как он не позволит песку попасть в подшипники.

Если вода предназначена для бытовых нужд или использования в животноводстве, она не должна содержать масла и должен использоваться насос с водяной смазкой. В некоторых штатах, таких как Миннесота, у вас нет выбора; насосы с водяной смазкой требуются во всех новых оросительных колодцах .

Подшипники линейных валов обычно размещаются с межцентровым расстоянием 10 футов для насосов с водяной смазкой, работающих на скорости менее 2200 об/мин, и с межцентровым расстоянием 5 футов для насосов, работающих на более высоких скоростях. Подшипники с масляной смазкой обычно размещаются на центрах с шагом 5 футов.

Стакан насоса закрывает крыльчатку. Из-за ограниченного диаметра каждое рабочее колесо имеет относительно низкий напор. В большинстве глубинных турбинных установок несколько чаш устанавливаются последовательно одна над другой. Это называется постановкой.Четырехступенчатая чаша в сборе содержит четыре рабочих колеса, прикрепленных к общему валу, и будет работать с напором, в четыре раза превышающим напор одноступенчатого насоса.

Рабочие колеса, используемые в турбинных насосах, могут быть полуоткрытыми или закрытыми, как показано на Рисунке 5. Лопасти на полуоткрытых рабочих колесах открыты снизу и вращаются с малым допуском на дно чаши насоса.

Рис. 5. Вид в разрезе двух закрытых рабочих колес внутри чаш насосов.

Допуск имеет решающее значение и должен быть скорректирован, когда насос новый.Во время начального периода обкатки муфты линейных валов затягиваются; поэтому примерно через 100 часов работы следует проверить регулировку крыльчатки. После обкатки допуск необходимо проверять и регулировать каждые три-пять лет или чаще при перекачивании песка.

Оба типа рабочих колес могут привести к неэффективной работе насоса, если они не отрегулированы должным образом. Механические повреждения могут возникнуть, если полуоткрытые рабочие колеса установлены слишком низко и лопасти будут тереться о дно чаш.Регулировка закрытых крыльчаток не так критична; однако их все же необходимо проверить и отрегулировать.

Регулировка крыльчатки осуществляется путем затягивания или ослабления гайки в верхней части узла головки. Регулировка рабочих колес обычно выполняется путем опускания рабочих колес на дно чаш и их регулировки вверх. Величина регулировки вверх определяется тем, насколько растянется вал линии во время накачки. Регулировку необходимо производить исходя из минимально возможного уровня откачки в скважине.

Производитель насоса часто предоставляет надлежащую процедуру регулировки. Процедура регулировки для многих распространенных марок глубоководных турбин описана в публикации EC 81-760 Кооперативной службы поддержки штата Небраска, озаглавленной «Как отрегулировать вертикальные турбинные насосы для достижения максимальной эффективности».

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.

*