Двигатель на кт 6 эл. Маневровые локомотивы. Регулятор давления не обеспечивает включение и отключение компрессора при заданных давлениях

Компрессор КТб двухступенчатый, трехцилиндровый с W-образным расположением цилиндров и воздушным охлаждением оборудован устройством для перехода на холостую работу при вращающемся коленчатом вале. Выпускаются модификации компрессоров КТ6, КТбЭл и КТ7. Компрессоры КТ6 и КТ7 в основном применяются на тепловозах, снабжены разгрузочными устройствами, маслоотделителями и имеют привод через редуктор от главного вала дизеля.

Устанавливаемый на некоторых сериях электровозов компрессор КТбЭл не оборудован разгрузочными устройствами и маслоотделителями и имеет привод от электродвигателя.

Состоит компрессор КТ6 из корпуса 1 (рисунок на с. 52), двух цилиндров 11 низкого давления (LjH/J) диаметром 198 мм, одного цилиндра 9 высокого давления (ЦВД) диаметром 155 мм, холодильника 12 радиаторного типа с предохранительным клапаном 17 и шатунного узла 4.

Корпус имеет три привалочных фланца для цилиндров и люки на боковых поверхностях, закрытые крышками 2. Каждый цилиндр крепится к корпусу шестью шпильками 8 с постановкой уплотнительной прокладки и двух фиксирующих контрольных штифтов. К верхним фланцам цилиндров прикреплены клапанные коробки 10 и 14.

В клапанной коробке ЦВД смонтированы нагнетательный 13 и всасывающий 15 клапаны с разгрузочным устройством 16. Аналогичное устройство имеется и в крышках ЦНД. В боковых крышках 2 помещены шарикоподшипники 7 коленчатого вала 5, шейка которого уплотнена сальником б.

Литые чугунные поршни 18 и 20 присоединены к верхним головкам шатунов с помощью поршневых пальцев 19 плавающего типа. На каждом поршне установлены четыре кольца - два верхних компрессионных и два нижних маслосъемных, расположенных острыми кромками к низу поршня.

Коленчатый вал 5 стальной штампованный, имеет две коренные шейки, опирающие ся на шарикоподшипники 7, и одну шат)м-ную. Противовесы 3 приварены к выступам вала и укреплены стопорными пальцами.

Шатунный узел состоит из трех шатунов - главного жесткого 3 (рисунок на с. 53) и прицепных 5. Жесткий шатун соединен с головкой 7 двумя пальцами / и 2, застопо ренными штифтами 4. Два прицепных шатуна прикреплены к головке шарнирно с помощью пальцев 8. В головки шатунов запрессованы бронзовые втулки 6.

Съемная крышка 11 прикреплена к головке четырьмя шпильками, два стальных вкладыша 9 и 10 залиты баббитом.

Клапанная коробка имеет оребренный снаружи корпус 3. Внутренняя полость корпуса разделена перегородкой на две камеры: нагнетания Н, в которой расположен нагнетательный клапан 2, и всасывания? со всасывающим клапаном 15. Со стороны камеры В к коробке прикреплен воздушный фильтр без маслоотделителя, а со стороны камеры Н - холодильник радиаторного типа. Нагнетательный клапан прижат к корпусу коробки винтом 4 через упор 1.

Механизм разгрузочного устройства состоит из упора 11 с тремя пальцами 16, крышки 5, диафрагмы 6 и стержня 9. Пружина 12 отжимает вверх упор 11, а пружина 8 - поршень 7. Направлением для упора служит втулка, запрессованная в крышку 10.

Во всасывающем и нагнетательном клапанах установлены пластины 13 диаметром 108x81 мм (наружный диаметр х диаметр отверстия) и пластины 14 диаметром 68 х х40 мм. Конические ленточные пружины 17 (по три на каждую пластину) обладают большей жесткостью на нагнетательных клапанах и меньшей на всасывающих.

Масляный насос состоит из крышки /, корпуса 2 и фланца 3, соединенных четырьмя шпильками 14 и сцентрированных двумя штифтами 13. Вал 4 вращается в двух втулках. В пазы его вставлены две лопасти 6, которые при вращении разжимаются пружиной 5. Квадратный хвостовик вала 4 вставляется во втулку, запрессованную в торец коленчатого вала. Через штуцер 8 масло всасывается из картера компрессора и по каналу внутри вала 4 нагнетается к подшипникам шатунов и шейке коленчатого вала.

Редукционный клапан представляет собой корпус 11, в котором размещены шарик 9, пружина 10 и регулировочный винт 12. Давление масла при частоте вращения вала 850 об/мин должно быть не ниже 2 кгс/см 2 , а при 270 об/мин - не ниже 1 кгс/см 2 . От штуцера 7, в который ввернут ниппель с отверстием 0,5 мм, отходит трубка к резервуару объемом 0,25 л с Манометром.

Индикаторные диаграммы работы компрессора показаны для ЦНД вверху и для ЦВД внизу. На участке 1-2 (верхняя диаграмма) происходит всасывание воздуха в ЦНД, а на участке 2-3 - сжатие. Искривление в точке 1 объясняется сопротивлением всасывающего клапана при открывании. При движении поршня вверх на участке 2-3 воздух сжимается в цилиндре при закрытых клапанах. В точке 3 открывается нагнетательный клапан и на участке 3-4 воздух из ЦНД нагнетается в холодильник.

Вид диаграммы для ЦВД такой же, только Давление будет более высоким.

Схема работы компрессора делится на три цикла: всасывание, первая ступень, сжатия и вторая ступень сжатия. В правом

ЦНД происходит всасывание (желтый цвет) через фильтр и клапан 13 (нагнетательный клапан 12 закрыт), а в левом ЦНД - первая ступень сжатия (зеленый цвет) и нагнетание через клапан 2 (всасывающий клапан 1 закрыт) в холодильник.

Воздух по трубе 3 поступает в верхний коллектор 4, оттуда по ребристым трубам 5 в нижний коллектор, затем по второму ряду ребристых труб б в камеру 7, сообщенную с полостью крышки 8 ЦВД. Такой же процесс происходит и во втором ЦНД.

При движении вниз поршень ЦВД через клапаны 9 засасывает сжатый воздух из холодильника, при обратном ходе сжимает его и нагнетает через клапан 10 (синий цвет) в главные резервуары.

Если давление в главных резервуарах повышается сверх установленного регулятором давления, то по трубопроводу 11 воздух из этого регулятора поступает к разгрузочным устройствам ЦНД и ЦВД (красный цвет), отжимает пластины всасывающих клапанов и компрессор работает вхолостую.

Режим работы компрессора состоит из двух периодов: рабочего (подача воздуха, или ПВ) и холостого (работа на холостом ходу или остановка). При оптимальном режиме работы значение ПВ составляет 15- 2!>Х>, при максимальном - 5С%.

Номинальная производительность комп-, рессоров КТ6 и КТ7 равна 5,7 м 3 /мин при частоте вращения вала 850 об/мин, компрессора КТбЭл - 2,75 м 3 /мин при 440 об/мин.

Компрессор КТ-6 - двухступенчатый, трехцилиндровый. поршневой с W- образным расположением цилиндров.
Компрессор КТ-6 состоит из корпуса (картера)13, двух цилиндров 29 низкого давления (ЦНД), имеющих угол развала 120°. одного цилиндра 6 высокого давления (ЦВД) и холодильника 8 радиаторного типа с предохранительным клапаном 10, узла шатунов 7 и поршней 2, 5.

Корпус 18 имеет три привалочных фланца для установки цилиндров и два люка для доступа к деталям, находящимся внутри. Сбоку к корпусу прикреплен масляный насос 20 с редукционным клапаном 21, а в нижней части корпуса помещен сетчатый масляный фильтр 25. Передняя часть корпуса (со стороны привода) закрыта съемной крышкой, в которой расположен один из двух шарикоподшипников коленчатого вала 19. Второй шарикоподшипник расположен в корпусе со стороны масляного насоса. Все три цилиндра имеют ребра: ЦВД выполнен с горизонтальным оребрением для лучшей теплоотдачи, а ЦНД имеют вертикальные ребра для придания цилиндрам большей жесткости. В верхней части цилиндров расположены клапанные коробки 1 и 4.
Коленчатый вал 19 компрессора - стальной, штампованный с двумя противовесами, имеет две коренные шейки и одну шатунную. Для уменьшения амплитуды собственных колебаний к противовесам винтами 23 прикреплены дополнительные балансиры 22. Для подвода масла к шатунным подшипникам коленчатый вал снабжен системой каналов, показанных на рис. 3.2. пунктиром.

Узел шатунов состоит из главного 1 и двух прицепных 5 шатунов, соединенных пальцами 14, застопоренными винтами 13. 1- главный ш атун, 2, 14 -пальцы, 3, 10 - штифты, 4- головка, 5- прицепные шатуны, 6- бронзовая втулка, 7- шпилька, 8- замковая шайба, 9- каналы для подачи смазки, 11, 12-вкладыши, 13- стопорный винт, 15- съемная крышка, 16- прокладка

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 верхние головки шатунов запрессованы бронзовые втулки 6. Съемная крышка 15 прикреплена к головке 4 четырьмя шпильками 7, гайки который стопорятся замковой шайбой 8. В расточке головки 4 главного шатуна установлены два стальных вкладыша 11 и 12, залитые баббитом. Вкладыши удерживаются в головке за счет натяга и стопорения штифтом 10. Зазор между шейкой вала и подшипником шатуна регулируется прокладками 16. Каналы 9 служат для подачи смазки к верхним головкам шатенов и к поршневым пальцам.
Основным преимуществом данной системы шатенов является значительное уменьшение износа вкладышей и шатунной шейки коленчатого вала, которое обеспечивается передачей усилий от поршней через головку сразу на всю поверхность шейки.
Поршни 2 и 5 - литые чугунные. Они присоединяются к верхним головкам шатунов поршневыми пальцами 30 плавающего типа. Для предотвращения осевого перемещения пальцев поршни снабжены стопорными кольцами. Поршневые пальцы ЦНД - стальные, пустотелые, поршневые пальцы ЦВД сплошные. На каждом поршне установлены по четыре поршневых кольца: два верхних - компрессионные (уплотнительные), два нижних - маслосъемные. Кольца имеют радиальные пазы для прохода масла, снятого с зеркала цилиндра.

Клапанная коробка компрессора КТ-6.

Контргайка, 2- винт, 3, 15- крышки, 4- нагнетательный клапан, 5, 9 -упоры, 6- корпус, 7, 18 -прокладки, 8- всасывающий клапан, 10, 12- пружины, 11- стержень, 13- поршень, 14- резиновая диафрагма, 16- стакан, 17- асбестовый шнур Б- всасывающая полость, Н- нагнетательная полость

Клапанные коробки внутренней перегородкой разделены на две полости: всасывающую (В) и нагнетательную (Н).В клапанной коробке ЦНД со стороны всасывающей полости прикреплен всасывающий воздушный фильтр 9 а со стороны нагнетательной полости - холодильник 8. Корпус 6 клапанной коробки снаружи имеет оребрение и закрыт крышками 3 и 15. В нагнетательной полости помещен нагнетательный клапан 4, который прижат к гнезду в корпусе с помощью упора 5 и винта 2 с контргайкой 1.
Во всасывающей полости расположен всасывающий клапан 8 и разгрузочное устройство, необходимое для переключения компрессора в режим холостого хода при вращающемся коленчатом вале. Разгрузочное устройство включает в себя упор 9 с тремя пальцами, стержень 11, поршень 13 с резиновой диафрагмой 14 и две пружины 10 и 12.
Крышка 3 и седла клапанов уплотнены прокладками 18 и 7, а фланец стакана 16 - асбестовым шнуром 17.

Компрессоры КТ-6 широко применяется на тепловозах и электровозах. Компрессор приводятся в действие от коленчатого вала дизеля. Компрессоры КТ-6Эл приводятся в действие от электродвигателя.
Компрессор КТ-6 - двухступенчатый, трехцилиндровый, поршневой с W-образным расположением цилиндров.
Компрессор КТ-6 состоит из:

Корпуса (картера)

2 цилиндра низкого давления (ЦНД), имеющих угол развала 120°

Одного цилиндра высокого давления (ЦВД)

Холодильника радиаторного типа с предохранительным клапаном

Узел шатунов и поршней

Работа компрессора КТ-6:

При вращении коленчатого вала через узел шатунов происходит возвратно-поступательное движение 2-х поршней низкого и одного высокого давления в цилиндрах. При обратном ходе поршней через всасывающие фильтры, сборник и клапанные коробки воздух из атмосферы поступает в надпоршневое пространство, а при прямом ходе сжимается до давления 0,4 МПа и подается в холодильник для остывания. Последний состоит из ряда трубок с навитой на них латунной спиралью для увеличения охлаждающей поверхности. Этому же способствует вентилятор. На холодильнике установлен манометр масляного насоса и предохранительный клапан для защиты от избыточного давления при нарушении регулировки клапанных коробок.

Аналогично описанному происходит процесс сжатия воздуха из холодильника второй ступенью компрессора до давления ГР. В нижней части корпуса компрессора расположен картер с маслом и масляным фильтром. Смазка трущихся деталей комбинированная: разбрызгиванием и от масляного насоса

давление воздуха после первой ступени сжатия обычно составляет 0,2-0,4 МПа, и он направляется в холодильник для промежуточного охлаждения. Вторая ступень сжатия компрессоров обеспечивает повышение давления до конечного 0,75-0,9 МПа, необходимого для ГР локомотивов по условиям работы автотормозов.

Производительность компрессоров поверяется по времени наполнения главных резервуаров на электровозах - включать при 7,5 + 0,2, отключать при 9 + 0,2 кгс/см2;
на тепловозах - включать при 7,5 + 0,2, отключать при 8,5 + 0,2 кгс/см2

Смазочные материалы. Понятие о трении, коэффициент трения.

Правильный выбор и своевременное применение смазок оказывают значительное влияние на надежную эксплуатацию локомотивов и тяговых агрегатов, предотвращая интенсивный износ и нагрев трущихся поверхностей, а также защищая поверхности от воздействия коррозии. Для обслуживания локомотивов применяют жидкие консистентные и твердые смазки.

В качестве жидких смазок используют масла минерального происхождения: дизельные, авиационное, индустриальные, компрессорные, осевое и др.

Консистентные смазки являются пластичными смазочными материалами, которые изготовляют путем загущения минеральных масел мылами и другими загущающими веществами. Применяются следующие универсальные смазки: низкоплавкая УН (вазелин технический), среднеплавкая УС (солидолы), тугоплавкая ЖРО.

Твердые смазки. Сухую графитовую смазку СГС-0 наносят на полоз токоприемника в горячем состоянии при температуре 180°С.

ТРЕНИЕ (фрикционное взаимодействие) – процесс взаимодействия тел при их относительном движении (смещении) либо при движении тела в газообразной или жидкой среде.

КОЭФФИЦИЕНТ ТРЕНИЯ- количественная характеристика силы, необходимой для скольжения илидвижения одного материала по поверхности другого

Устройство кабины электровоза. Система вентиляция электровоза.

7.1 Устройство кабины электровоза

В кабине машиниста обычно располагается следующее оборудование:

Пульт управления машиниста, контроллер машиниста.

Пульт управления помощника машиниста.

Приборы управления тормозами: кран машиниста, кран вспомогательного тормоза, блокировочное устройство.

Клапаны управления тифоном, свистком, песочницей.

Привод ручного тормоза.

Регулятор давления.

Прожектор.

Приборы безопасности: АЛСН, скоростемер, электропневматический клапан автостопа, дополнительные устройства безопасности.

Пульт управления радиостанцией.

Сиденье машиниста, сиденье помощника машиниста.

Печи отопления, калорифер обдува лобовых окон, вентиляционные устройства, кондиционер.

Потолочные светильники, лампы подсветки документов и подсветки измерительных приборов.

Стеклоочистители, теневые щитки или шторки.

На панели пульта машиниста находятся кнопочные выключатели, сигнальные лампы и измерительные приборы:

Вольтметр напряжения в контактной сети (на электровозах), вольтметр напряжения на тяговых электродвигателях, амперметры тока тяговых электродвигателей (отдельно на каждую секцию), амперметр тока возбуждения тяговых электродвигателей.

Манометры: главного резервуара, уравнительного резервуара, тормозной магистрали, тормозных цилиндров.

На пульте помощника машиниста находятся кнопочные выключатели, вольтметр напряжения на аккумуляторной батарее и в цепях управления, манометр давления сжатого воздуха в цепях электрических аппаратов.

7.2 Система вентиляция электровоза

На электровозах применяют принудительную вентиляцию для обеспечения нормальных условий работы тяговых двигателей, двигателей компрессоров, пусковых резисторов, резисторов ослабления возбуждения, индуктивных шунтов, выпрямителей, теплообменников трансформаторов, реакторов сглаживающих, блоков тормозных резисторов и другого оборудования, для обеспечения требуемого избыточного давления в кузове с

целью предотвращения проникновения в него пыли и снега во время движения электровоза, а также для охлаждения помещения кузова в летнее время. Воздух вентиляторами, приводимыми во вращение электродвигателями, засасывается через воздухозаборные устройства, состоящие из специальных камер с жалюзями и фильтрами Потоки воздуха, пройдя через воздухозаборные устройства, очищаются от влаги, снега и пыли и направляются в воздуховоды для охлаждения электрического оборудования.

Общие положения и основные показатели работы

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

Применяемые на подвижном составе компрессоры классифицируются по числу цилиндров (одно-, двухцилиндровые и т.д.); по расположению цилиндров (горизонтальные, вертикальные, V-и W-образные); по числу ступеней сжатия (одно- и двухступенчатые); по типу привода (с приводом от электродвигателя или от двигателя внутреннего сгорания).

Вспомогательные компрессоры служат для наполнения сжатым воздухом пневматических магистралей, например, главного воздушного выключателя, блокирования щитов высоковольтной камеры и токоприемника при отсутствии сжатого воздуха в главных резервуарах и резервуаре токоприемника после длительной стоянки электроподвижного состава в нерабочем состоянии.

Компрессоры должны полностью обеспечивать потребность в сжатом воздухе при максимальных расходах и утечках его в поезде. Во избежание недопустимого нагрева режим работы компрессора устанавливается повторно-кратковременным. При этом продолжительность включения (ПВ) компрессора под нагрузкой допускается не более 50 %, а продолжительность цикла до 10 мин.

Основные компрессоры, применяемые на подвижном составе, как правило, являются двухступенчатыми. Сжатие воздуха в них происходит последовательно в двух цилиндрах с промежуточным охлаждением между ступенями. Работа такого компрессора поясняется рис. 1.

При первом ходе вниз поршня 1 (рис. 1, а) открывается всасывающий клапан 3, и в цилиндр 2 первой ступени поступает воздух из атмосферы Ат при постоянном давлении. Линия всасывания АС (рис. 1, б) располагается ниже штриховой линии атмосферного барометрического давления на значение потерь на преодоление сопротивления всасывающего клапана. При ходе поршня 1 вверх всасывающий клапан 3 закрывается, объем рабочего пространства цилиндра 2 уменьшается и воздух сжимается по линии CD до

1 - поршень; 2 - цилиндр первой ступени; 3 - всасывающий клапан; 4 - холодильник; 5- нагнетательный клапан

Рисунок 1 - Схема двухступенчатого компрессора (а) и теоретическая индикаторная диаграмма его работы (б)

давления в холодильнике 4, после чего открывается нагнетательный клапан 5 и происходит выталкивание сжатого воздуха в холодильник по линии нагнетания DF с постоянным противодавлением.

В процессе последующего хода поршня 1 вниз происходит расширение оставшегося во вредном пространстве (объем пространства над поршнем в его верхнем положении) сжатого воздуха по линии FB до тех пор, пока давление в рабочей полости не понизится до определенного значения и всасывающий клапан 3 откроется атмосферным давлением. Далее процесс повторяется. На первой ступени воздух сжимается до давления 2,0...4,0 кгс/см2.

Аналогично работает вторая ступень компрессора со всасыванием воздуха из холодильника 4 по линии FE, сжатием по линии EG, нагнетанием в главные резервуары по линии GH, расширением во вредном пространстве цилиндра второй ступени по линии HF". Заштрихованная площадь индикаторной диаграммы характеризует уменьшение работы сжатия вследствие охлаждения воздуха между ступенями.

Сжатие воздуха сопровождается выделением теплоты. В зависимости от интенсивности охлаждения и количества теплоты, отбираемой от сжимаемого воздуха, линия сжатия может быть изотермой, когда отводится вся выделяющаяся теплота и температура остается постоянной, адиабатой, когда процесс сжатия идет без отвода теплоты, или политропой при частичном отводе выделяющейся теплоты.

Адиабатический и изотермический процессы сжатия являются теоретической идеализацией. Действительный процесс сжатия является политропным.

Основными показателями работы компрессора являются производительность (подача), объемный, изотермический и механический КПД.

Производительностью компрессора называется объем воздуха, нагнетаемый компрессором в резервуар в единицу времени, замеренный на выходе из компрессора, но пересчитанный на условия всасывания. Производительность компрессора локомотива определяют по времени повышения давления в главных резервуарах с 7,0 до 8,0 кгс/см2.

Объемный КПД характеризует уменьшение производительности компрессора под влиянием вредного пространства; он зависит от объема вредного пространства и давления. Двухступенчатое сжатие позволяет понизить температуру воздуха в конце сжатия, улучшить условия смазывания компрессора и уменьшить потребляемую компрессором мощность за счет работы, сэкономленной благодаря охлаждению воздуха в промежуточном холодильнике, а также повысить объемный КПД за счет уменьшения соотношения давлений нагнетания и всасывания.

Изотермический КПД позволяет оценить совершенство компрессора

Механический КПД компрессора учитывает потери на трение в самом компрессоре и потери на привод вспомогательных механизмов - вентилятора и масляного насоса.

Устройство компрессоров КТ-6, КТ-7, КТ-6Эл

Компрессоры КТ-6, КТ-7 и КТ-6Эл широко применяются на тепловозах и электровозах. Компрессоры КТ-6 и КТ-7 приводятся в действие либо от коленчатого вала дизеля, либо от электродвигателя, как, например, на тепловозах 2ТЭ116. Компрессоры КТ-6Эл приводятся в действие от электродвигателя.

Компрессор КТ-6 - двухступенчатый, трехцилиндровый, поршневой с W-образным расположением цилиндров.

Компрессор КТ-6 (рис.2) состоит из корпуса (картера) 18, двух цилиндров 12 низкого давления (ЦНД), имеющих угол развала 120°, одного цилиндра 6 высокого давления (ЦВД), холодильника 7 радиаторного типа с предохранительным клапаном 14, узла шатунов 11 и поршней 1, 5 соответственно ЦНД и ЦВД.

1 - поршень ЦНД; 2 - клапанная коробка цилиндра низкого давления ЦНД (первой ступени); 3 - сапун; 4 - клапанная коробка ЦВД (второй ступени); 5- поршень ЦВД; 6 - ЦВД; 7 - холодильник; 8 - маслоуказатель (щуп); 9 - пробка для залива масла; 10 - пробка для слива масла; 11 - узел шатунов; 12 - ЦНД; 13 - поршневой палец; 14 - предохранительный клапан; 15 - манометр давления масла; 16 - тройник для присоединения трубопровода от регулятора давления; 17 - бачок для гашения пульсаций стрелки манометра; 18 - корпус (картер); 19 - коленчатый вал; 20 - масляный насос; 21 - редукционный клапан; 22 - дополнительный балансир; 23 - винт крепления дополнительного балансира; 24 - шплинт; 25 - масляный фильтр; 26 - вентилятор; 27 - всасывающий воздушный фильтр; 28 - болт регулировки натяжения ремня вентилятора; 29 - кронштейн вентилятора; 30 - рым-болт

Рисунок 2 - Компрессор КТ-6

Корпус 18 имеет три привалочных фланца для установки цилиндров и два люка для доступа к деталям, находящимся внутри. Сбоку к корпусу

прикреплен масляный насос 20 с редукционным клапаном 21, а в нижней части корпуса помещен сетчатый масляный фильтр 25. Передняя часть корпуса (со стороны привода) закрыта съемной крышкой, в которой расположен один из двух шарикоподшипников коленчатого вала 19. Второй шарикоподшипник расположен в корпусе со стороны масляного насоса.

Все три цилиндра имеют ребра: ЦВД выполнен с горизонтальным оребрением для лучшей теплоотдачи, а ЦНД имеют вертикальные ребра для придания цилиндрам большей жесткости. В верхней части цилиндров расположены клапанные коробки 2 и 4.

Коленчатый вал 19 компрессора - стальной, штампованный с двумя противовесами, имеет две коренные шейки и одну шатунную. Для уменьшения амплитуды собственных колебаний к противовесам винтами 23 прикреплены дополнительные балансиры 22. Для подвода масла к шатунным подшипникам коленчатый вал снабжен системой каналов, показанных на рис. 3.2 пунктирными линиями.

Узел шатунов (рис. 3) состоит из главного 1 и двух прицепных 5 шатунов, соединенных пальцами 14, застопоренными винтами 13.

1- главный шатун; 2, 14 - пальцы; 3, 10 - штифты; 4 - головка; 5 - прицепные шатуны; 6 - съемная крышка; 7 - прокладка; 8 - бронзовая втулка; 9 - каналы для подачи смазки; 11, 12 - вкладыши; 13 - стопорный винт; 15 - шпилька; 16 - замковая шайба

Рисунок 3 – Узел шатунов.

Главный шатун выполнен из двух частей - собственно шатуна 1 и разъемной головки 4, жестко соединенных друг с другом пальцем 2 со штифтом 3 и пальцем 14. В верхние головки шатунов запрессованы бронзовые втулки 8. Съемная крышка 6 прикреплена к головке 4 четырьмя шпильками 15, гайки которых стопорятся замковыми шайбами 16. В расточке головки 4 главного шатуна установлены два стальных вкладыша 11 и 12, залитые баббитом. Вкладыши удерживаются в головке за счет натяга и стопорения штифтом 10. Зазор между шейкой вала и подшипником шатуна регулируется прокладками 7. Каналы 9 служат для подачи масла к верхним головкам шатунов и поршневым пальцам.

Основным преимуществом данной системы шатунов является значительное уменьшение износа вкладышей и шатунной шейки коленчатого вала, которое обеспечивается передачей усилий от поршней через головку сразу на всю поверхность шейки.

Поршни l и 5 (см. рис. 2) - литые чугунные. Они присоединяются к верхним головкам шатунов поршневыми пальцами 13 плавающего типа. Для предотвращения осевого перемещения пальцев поршни снабжены стопорными кольцами. Поршневые пальцы ЦНД - стальные, пустотелые; поршневые пальцы ЦВД - сплошные. На каждом поршне установлено по четыре поршневых кольца: два верхних - компрессионные (уплотнительные), два нижних - маслосъемные. Кольца имеют радиальные пазы для прохода масла, снятого с зеркала цилиндра.

Клапанные коробки внутренней перегородкой разделены на две полости: всасывающую В (рис. 4) и нагнетательную Н. В клапанной коробке ЦНД со стороны всасывающей полости прикреплен всасывающий воздушный фильтр 27 (см. рис.2), а со стороны нагнетательной полости - холодильник 7.

Корпус клапанной коробки снаружи имеет оребрение и закрыт крышками 3 и 15. В нагнетательной полости помещен нагнетательный клапан 4, который прижат к гнезду в корпусе с помощью упора 5 и винта 2 с контргайкой 1. Во всасывающей полости расположены всасывающий клапан 8 и разгрузочное устройство, необходимое для переключения компрессора в режим холостого хода при вращающемся коленчатом вале. Разгрузочное устройство включает в себя упор 9 с тремя пальцами, стержень 11, поршень 13 с резиновой диафрагмой 14 и две пружины 10 и 12.

1- контргайка; 2 - винт; 3, 15 - крышки; 4 - нагнетательный клапан; 5, 9 - упоры; 6 - корпус; 7, 18 - прокладки; 8 - всасывающий клапан; 10, 12 - пружины; 11 - стержень; 13 - поршень; 14 - резиновая диафрагма; 16 - стакан; 17-асбестовый шнур; В - всасывающая полость; Н- нагнетательная полость

Рисунок 4 - Клапанная коробка компрессора КТ-6

Крышка 3 и седла клапанов уплотнены прокладками 7 и 18, а фланец стакана 16 - асбестовым шнуром 17.

Всасывающий и нагнетательный клапаны (рис. 5) состоят из седла 1, обоймы (упора) 5, большой клапанной пластины 2, малой клапанной пластины 3, конических ленточных пружин 4, шпильки 7 и корончатой гайки 6. Седла 1 по окружности имеют по два ряда окон для прохода воздуха. Нормальный ход клапанных пластин 2,5...2,7 мм.

Разгрузочные устройства компрессора КТ-6 работают следующим образом: как только давление в главном резервуаре достигает 8,5 кгс/см2, регулятор давления открывает доступ воздуха из резервуара в полость над диафрагмой 14 (см. рис. 4) разгрузочных устройств клапанных коробок ЦНД и ЦВД. При этом поршень 13 переместится вниз. Вместе с ним после сжатия пружины 10 опустится вниз и упор 9, который своими пальцами отожмет малую и большую клапанные пластины от седла всасывающего клапана. Компрессор перейдет в режим холостого хода, при котором ЦВД будет всасывать и сжимать воздух, находящийся в холодильнике, а ЦНД будут засасывать воздух из атмосферы и выталкивать его обратно через воздушный фильтр. Это будет продолжаться до тех пор, пока в главном резервуаре не установится давление 7,5 кгс/см2, на которое отрегулирован регулятор. При этом регулятор давления сообщит полость над диафрагмой 14 с атмосферой, пружина 10 поднимет упор 9 вверх и клапанные пластины прижмутся к седлу своими коническими пружинами. Компрессор перейдет в рабочий режим.

1-седла; 2-большие клапанные пластины; 3-малые клапанные пластины; 4- конические ленточные пружины; 5-обойма (упор); 6-корончатые гайки; 7-шпилька

Рисунок 5 - Всасывающий (а) и нагнетательный (б) клапаны компрессора КТ-6:

Компрессор КТ-6Эл при достижении в главном резервуаре определенного давления в режим холостого хода не переводится, а отключается регулятором давления.

В процессе работы компрессора воздух между ступенями сжатия охлаждается в холодильнике радиаторного типа. Холодильник состоит из верхнего и двух нижних коллекторов и двух радиаторных секций. Верхний коллектор перегородками разделен на три отсека. Секции радиаторов крепятся к верхнему коллектору на прокладках. Каждая секция состоит из 22 медных трубок, развальцованных вместе с латунными втулками в двух фланцах. На трубках навиты и припаяны латунные ленты, образующие ребра для увеличения поверхности теплоотдачи.

Для ограничения давления в холодильнике на верхнем коллекторе установлен предохранительный клапан, отрегулированный на давление 4,5 кгс/см2. Фланцами патрубков холодильник прикреплен к клапанным коробкам первой ступени сжатия, а фланцем 12- к клапанной коробке второй ступени. Нижние коллекторы снабжены спускными краниками для продувки радиаторных секций и нижних коллекторов и удаления скап ливающихся в них масла и влаги.

Воздух, нагретый при сжатии в ЦНД, поступает через нагнетательные клапаны в патрубки холодильника, а оттуда - в крайние отсеки верхнего коллектора. Воздух из крайних отсеков по 12 трубкам каждой радиаторной секции поступает в нижние коллекторы, откуда по 10 трубкам каждой секции перетекает в средний отсек верхнего коллектора, из которого через всасывающий клапан проходит в ЦВД. Проходя по трубкам, воздух охлаждается, отдавая свое тепло через стенки трубок наружному воздуху.

В то время как в одном ЦНД происходит всасывание воздуха из атмосферы, во втором ЦНД идет предварительное сжатие воздуха и нагнетание его в холодильник. В это же время в ЦВД заканчивается процесс нагнетания воздуха в главный резервуар.

Холодильник и цилиндры обдуваются вентилятором 26 (рис. 2), который установлен на кронштейне 29 и приводится во вращение клиновым рем нем от шкива, установленного на муфте привода компрессора. Натяжка ремня осуществляется болтом 28.

Сообщение внутренней полости корпуса компрессора с атмосферой осуществляется через сапун 3, который предназначен для ликвидации избыточного давления воздуха в картере во время работы компрессора.

Сапун (рис. 6) состоит из корпуса 1 и двух решеток 2, между которыми установлена распорная пружина 3 и помещена набивка из конского волоса или капроновых нитей. Над верхней решеткой установлена фетровая прокладка 5 с шайбами 4, 6 и втулкой 7. На шпильке 10 шплинтом 11 закреплена упорная шайба 8 пружины 9.

При повышении давления в картере компрессора, например из-за пропуска воздуха компрессионными кольцами, воздух проходит через слой набивки сапуна и перемещает вверх фетровую прокладку 5 с шайбами 4 и 6 и втулкой 7. Пружина 9 при этом оказывается сжатой. Сжатый воздух из картера компрессора выходит в атмосферу. При появлении в картере разрежения пружина 9 обеспечивает перемещение вниз прокладки 5, не допуская попадания в картер воздуха из атмосферы.

Детали компрессора смазываются комбинированным способом. Под давлением, создаваемым масляным насосом 20 (см. рис. 2), масло подается на шатунную шейку коленчатого вала, пальцы прицепных шатунов и поршневые пальцы.

1-корпус; 2-решетка; 3-распорная пружина; 4, 6-шайбы; 5-прокладка; 7-втулка; 8-упорная шайба; 9-пружина; 10-шпилька; 11-шплинт

Рисунок 6 – Сапун

Остальные детали смазываются разбрызгиванием масла противовесами и дополнительными балансирами коленчатого вала. Резервуаром для масла служит картер компрессора. Масло заливают в картер через пробку 9, а его уровень измеряют маслоуказателем (щупом) 8. Уровень масла должен быть между рисками маслоуказателя. Для очистки масла, поступающего к масляному насосу, в картере предусмотрен масляный фильтр 25.

Масляный насос (рис. 7) приводится в действие от коленчатого вала, в торце которого выштамповано квадратное отверстие для запрессовки втулки и установки в нее хвостовика валика 4. Масляный насос состоит из крышки 1, корпуса 2 и фланца 3, соединенных четырьмя шпильками 12. Крышка 1, корпус 2 и фланец 3 центрируются двумя штифтами 11. Валик 4 имеет диск с двумя пазами, в которые вставлены две лопасти 6 с пружиной 5. Благодаря небольшому эксцентриситету, между корпусом насоса и диском валика образуется серповидная полость.

При вращении коленчатого вала лопасти прижимаются к стенкам корпуса пружиной 5 за счет центробежной силы. Масло всасывается из картера через штуцер А и поступает в корпус насоса, где подхватывается лопастями. Сжатие масла происходит вследствие уменьшения серповидной полости в процессе вращения лопастей. Сжатое масло по каналу С нагнетается к подшипникам компрессора.

1-крышка; 2-корпус насоса; 3-фланец; 4-валик; 5, 9-пружины; 6-лопасть; 7- корпус редукционного клапана; 8-клапан шарового типа; 10-регулировочный винт; И -штифт; 12-шпилька; А, В-штуцеры; С-канал

Рисунок 7 - Масляный насос:

К штуцеру В присоединена трубка от манометра. Для сглаживания колебаний стрелки манометра 15 (см. рис.2) из-за пульсирующей подачи масла в трубопроводе между насосом и манометром помещен штуцер с отверстием диаметром 0,5 мм, установлены бачок 77 объемом 0,25 л и разобщительный кран для отключения манометра.

Редукционный клапан, ввернутый в крышку 1 (см. рис.7), служит для регулировки подачи масла к шатунному механизму компрессора в зависимости от частоты вращения коленчатого вала, а также для слива избытка масла в картер. В корпусе 1 редукционного клапана размещены собственно клапан 8 шарового типа, пружина 9 и регулировочный винт 10 с контргайкой и предохранительным колпачком.

По мере повышения частоты вращения коленчатого вала растет усилие, с которым клапан прижимается к седлу под действием центробежных сил, и, следовательно, для открытия клапана 8 требуется большее давление масла.

При частоте вращения коленчатого вала 400 об/мин давление масла должно быть не менее 1,5 кгс/см2.

Компрессор КТ-7 получает левое вращение коленчатого вала (если смотреть со стороны привода) вместо правого на компрессоре КТ-6. Это обстоятельство вызвало изменение конструкции вентилятора для сохранения прежнего направления потока охлаждающего воздуха, а также масляного насоса.

В клапанных коробках компрессора КТ-6Эл отсутствуют разгрузочные устройства, поскольку он не переводится в режим холостого хода, а останавливается. На этом компрессоре не нужен и резервуар для гашения пульсаций стрелки масляного манометра, так как относительно низкая частота вращения коленчатого вала компрессора и валика масляного насоса не дает заметной пульсации стрелки, а вибрация компрессора при такой частоте вращения вала практически отсутствует.

2 РЕМОНТ И ИСПЫТАНИЕ КОМПРЕССОРОВ

Для обеспечения пневматических узлов сжатым воздухом для тепловоза ТЭМ2 используется компрессор КТ6. Компрессор КТ6 схож по конструкции с компрессорами КТ7 и КТ6.Эл, но имеют некоторые конструкционные особенности. Об отличиях между компрессорами и их подробное тех. описание, неисправности, а также устройство, Вы можете прочитать в паспорте к компрессору КТ6 .
Компрессора КТ6 и КТ7 также устанавливаются на тепловозах: 2ТЭ136, ТЭ10М, М62, 2ТЭ116, 2М62У.

Краткие технические характеристики КТ6 и КТ7

Тип: трехцилиндровый с охлаждением воздуха, компаундный;
Производительность при 750 об/мин дизеля нагнетает воздуха: 4,6-5 м 3 /мин;
Количество ступеней сжатия: 2;
Количество цилиндров:
- 1-й ступени: 2;
- 2-й ступени: 1.
Противодавление 2-й ступени: 7,5-8,5 атм.;
Мощность, потребляемая КТ6, при работе дизеля на оборотах 750 об/мин: 42,6 кВт;
Давление нагнетания избыточное, номинальное: 0,88 МПа;
Частота оборотов коленчатого вала: 14,17 с -1 ;
Диаметр цилиндров:
- 1-й ступени: 198 мм;
- 2-й ступени: 155 мм.
Ход поршней:
- 1-й ступени: левого 144 мм, правого 153 мм;
- 2-й ступени: 146 мм.
Габариты компрессора:
- длина: 760 мм;
- ширина: 1320 мм;
- высота: 1050 мм.
Привод КТ6: от вала тягового генератора.

Корпус

Корпус отлит из серого чугуна (марка СЧ18-36, по ГОСТу 1412-70). Корпус является основной частью, к которой крепятся:

цилиндры высокого и низкого давления;
холодильник;
вентилятор;
масляный насос КТ6.

Сам же корпус опирается на раму тепловоза, к ней же и крепится. На боковых стенках корпуса есть окна, которые закрываются крышками. Они снимаются при ремонтных работах или оценки состояния шатунов. Также на одной из крышек присутствует горловина для залива масла (закрывается пробкой) и масломерный щуп. С переднего торца за пределы корпуса выходит хвостовик коленвала, а на противоположном торце установлен масляный насос компрессора.

Коленвал

Коленвал компрессора изготовлен из стали 40Х (по ГОСТу 4543-61). Вал вращается на двух шарикоподшипниках №318. Конструкцией вала предусмотрено: одна шатунная и две коренных. В шатунной шейке есть наклонной масляный канал, по которому подается масло к шатунным подшипникам и шатунам.
Схематическое изображение коленвала:

Всего шатунов три, они крепятся к одной общей головке. При этом 2 из 3 шатунов обладают подвижными шарнирами в районе крепления к головке. Шатуны изготавливают из стали 40Х (по ГОСТу 4543-61). К нижней головке крепится "шапка". "Шапку" и головку изготавливают из стали 45 (по ГОСТу 1050-60). В качестве шатунных подшипников применяют стальные вкладыши, внутренняя поверхность, которых покрыта слоем баббита Б83 (по ГОСТу 1320-55), толщиной 0,8-1 мм.
Схематическое изображение шатунов:

"жесткий" шатун;
палец "жесткого" шатуна;
головка шатунов;
прицепные шатуны;
"шапка";
регулировочные прокладки;
нижний вкладыш;
верхний вкладыш;
шатунный палец, изготовлен из стали 45 (по ГОСТу 1050-60);
шатунная втулка.

Два цилиндра низкого давления и один цилиндр высокого давления отлиты из серого чугуна СЧ21-40 (по ГОСТу 1412-70). Снаружи цилиндры КТ6 оребрены для отвода тепла.
Поршень высокого давления и поршня низкого давления отливаются из серого чугуна СЧ18-36 (по ГОСТу 1412-70). На цилиндрической части поршней есть четыре канавки для колец из них (считая от днища к юбке):

первые два - компрессионные;
3-е маслосъемное;
4-е маслосбрасывающие.

Все кольца изготавливают из чугуна. Поршень соединяется с шатуном с помощью пальца (сталь 20Х по ГОСТу 4543-61), для пресечения продольного перемещения в бобышках поршня предусмотрены два ручья (с каждой стороны по одному ручью), в которые вставляются стопорные кольца.

Клапана и клапанная коробка

Всего клапанных коробок 3 (соответствует количеству цилиндров), они устанавливаются на цилиндры. Клапанные коробки являются своеобразными корпусами, в которые устанавливаются по два клапана (нагнетательного и всасывающего).
Схематическое изображение клапанной коробки:

Схематическое изображение нагнетательного клапана:

Общее описание обоих клапанов:

упор;
клапанная малая пластина;
шпилька;
седло;
пружина;
клапанная большая пластина.

Отличие нагнетательного клапана от всасывающего:

разное положение шпильки;
пружины нагнетательного клапана более жестче, чем всасывающего.

Вентилятор, холодильник, фильтра

Компрессор КТ6 оснащен вентилятором для принудительного охлаждения цилиндров высокого и низкого давления, а также охлаждения промежуточного холодильника. Вентилятор имеет 4-ре лопасти и приводится во вращение через ремень А1250 от шкива, насаженного на коленвал компрессора.
Промежуточный холодильник состоит из двух секций, которые в свою очередь состоят из 2 фланцев и 23 оребренных трубочек. Верхний коллектор является объеденным и соединяется с клапанной коробкой цилиндра высокого давления. В месте соединения между холодильником и цилиндром высокого давления установлен пред клапан 216/А-Б, он открывается при превышении давления в 4,5 атм.
Воздушный фильтр имеет следующий вид:

а - всасывающая полость;
б - нагнетательная полость;

Лопасть;
Приводной валик;
Фланец;
Корпус, изготовлен из чугуна АЧС-1 (по ГОСТу 1585-70);
Крышка;
Пружина распорная;
Клапан редукционный, открывается при давлении более 3 атм.

Для КТ6 применяется масло:

змиой К-12;
летом К-19.

Масло заливается в компрессор в объеме около 11 литров.

Привод КТ6

Компрессор КТ6 приводится во вращения от вала тягового генератора через пластинчатую муфту (а иногда через эластичную). Пластинчатая муфта состоит из двух пакетов дисков и двух траверс (длинной и короткой). Диски изготавливают из стальных листов Щ30ХГСА (по ГОСТу 1542-54).
Муфта имеет следующий вид:

Неисправности КТ6

Неисправность:

Из предохранительного клапана (находящегося перед всасывающими клапанами цилиндра высокого давления) дует воздух.

Всасывающие клапана ц. в. д. не открываются или открываются не полностью - нужно разобрать всасывающие клапана, осмотреть и устранить заедание;
При включенном положении 3РД пластиночки всасывающих клапанов ц. в. д. не отжимаются от своих седел - удлинить шпильки обоймы всасывающих клапанов. Положить медную прокладку толщиной 2 мм или поставить утоньшенную шайбу;
Неплотность нагнетательного клапана ц. в. д. (воздух из главной магистрали оказывается в холодильнике) - снять нагнетательный клапан и устранить неисправность.

Неисправность:

Плохая производительность КТ6.