Конструкция основных сборочных единиц и деталей
Блок цилиндров (рис. 8) представляет собой сварно-литую конструкцию У-образной формы. Нижняя картерная часть блока сварена из литых стоек, верхняя часть — из листов. Шпильки 10 крепления крышек цилиндров установлены в нижнюю картерную часть, поэтому основные сварные швы верхней части блока разгружены от газовых растягивающих сил, что обеспечивает их высокую надежность.
К стойкам блока болтами 2 прикреплены штампованные подвески 1. Стык стоек блока и подвесок плоский. Подвески монтируются в стойки блока с зазором по боковым поверхностям 0,03-0,12 мм.
Для ограничения перемещения подвесок в поперечном направлении нижняя часть стоек блока и подвесок стянута четырьмя болтами 4 и 5. При монтаже коренных подшипников затяжка болтов 2, 4, 5 ж 14 должна выполняться в определенной последовательности по инструкции.
Для размещения втулок цилиндров блок разделен на восемь секций.
В развале блока образованы ресивер наддувочного воздуха Д и канал Г для прохода масла к подшипникам коленчатого вала.
Для повышения долговечности нижнего пояса блока и предохранения его от коррозии в отверстия блока запрессованы втулки
1 7 из нержавеющей стали повышенной твердости. Для перетока охлаждающей воды из коллекторов 9 к втулкам цилиндров и предохранения блока от коррозии установлены втулки 38 из нержавеющей стали.
Вода к коллекторам блока поступает через привод насосов по проставкам 18 с уплотнительными кольцами 17. В нижней части боковых продольных листов блока против каждого цилиндра имеются отверстия Ж для контроля герметичности полости охлаждения втулки цилиндра.
Проставок, по которому подводится воздух из ресивера к впускным клапанам крышки цилиндра, состоит из колец 32 и 34, обечайки 33 и болтов 36. При завертывании болтов кольца 32 и 34 раздвигаются и уплотняют стыки между ресивером и проставком, проставком и крышкой цилиндра.
В отверстия, образованные стойками блока и подвесками, установлены вкладыши 16 коренных подшипников. На девятой стойке и подвеске предусмотрены полукольца 15 упорного подшипника, препятствующие перемещению коленчатого вала в осевом направлении.
В торцовом листе имеется отверстие, по которому масло подводится в центральный масляный канал Г, откуда по каналам Б в стойках блока — на смазывание коренных подшипников. К десятому коренному подшипнику масло поступает из полости коленчатого вала. По каналу В масло идет на смазывание привода насосов. Трубки 22 и проставки 24 с уплотнительными кольцами 23 предназначены для слива масла из крышек цилиндров в картер дизеля. Масло, скопившееся в ресивере, сливается по отверстию И в по—лость рамы. Доступ в картер дизеля обеспечивается через люки, закрытые крышками 6 и 11. С правой стороны блока крышки 11 имеют предохранительные клапаны, которые открываются в аварийных случаях при повышении давления в картере дизеля.
Блоки цилиндров дизель-генераторов 1А-9ДГ имели зубчатые стыки стоек блока и подвесок, боковые болты, стягивающие стойки блока и подвесок, отсутствовали, а смещению подвесок в поперечном направлении относительно оси блока препятствовали треугольные зубцы (см. рис. 5). Высота блока была меньше на 95 мм.
Коренной подщипник состоит из верхнего 1 (рис. 9) и нижнего 2 стальных вкладышей толщиной 7,4 мм, залитых тонким слоем свинцовистой бронзы, на которую нанесено гальваническое трехкомпонентное покрытие: сплав олова, свинца и меди. Верхний и нижний вкладыши невзаимозаменяемы. Верхний вкладыш на рабочей поверхности имеет канавку В и отверстия С, через которые поступает масло из канала в стойке блока цилиндров в подшипник. Рабочие поверхности вкладышей имеют цилиндрическую расточку. Нижний вкладыш в районе стыка имеет карманы, которые служат для поступления смазки к трущимся поверхностям и для непрерывной подачи масла к шатунным подшипникам и поршню. Прилегание вкладышей к постели всей поверхностью обеспечивается постановкой их с гарантированным натягом. Значение натяга в миллиметрах указано на боковой поверхности вкладыша. Положение верхнего и нижнего вкладышей фиксируется штифтом 3, запрессованным в подвеску.
Рис. 9. Коренные подшипники: 1,2 — верхний и нижний вкладыши; 3 — штифт; 4 — полукольцо упорного подшипника: 5 — винт; В — каиавка для протока масла; С — отверстия для протока масла; Д — канал в блоке цилиндров для подвода масла к подшипнику
Упорный подшипник состоит из стальных полуколец 4, прикрепленных винтами 5 к девятой стойке и подвеске блока. Опорная поверхность полуколец покрыта слоем бронзы.
На дизель-генераторах 1А-9ДГ вкладыши были толщиной 4,9 мм, рабочая поверхность имела гиперболическую расточку.
Рама (рис. 10) сварной конструкции; предназначена для установки на ней дизеля, генератора, размещения емкости с маслом для смазывания дизеля, охладителя масла, маслопрокачивающего насоса и центробежных фильтров, а также для крепления дизель-генератора к раме тепловоза.
К боковым и торцовым листам приварен поддон 4, образующий емкость для масла. Сверху емкость закрыта сетками 6. В раме вварены трубы 32 и 37, соединяющие охладитель масла с каналами в приводе насосов; желоб 21 предназначен для слива масла в раму из центробежных фильтров 12. С правой стороны рамы расположены горловина 16 с сеткой 17 для залива масла и щуп 14 для замера уровня масла в раме. С левой стороны рамы имеется полость Т, в которую сливается масло, скопившееся в ресивере дизеля. Слив масла из этой полости производится через вентиль 24. В нижней части рамы установлен маслозаборник 2, через который масло по трубе и каналам в приводе насосов поступает во всасывающую полость правого масляного насоса. В маслозаборнике установлена сетка 27 и невозвратный клапан 26.
Рис. 10.
1, 10 — торцовые листы; 2 — маслозаборник; 3 — поперечная балка; 4 — поддон; 5 — труба прокладки; 9 — болт крепления блока к раме; 11 — проставок; 12 — центробежный фильтр ты; 16 — горловина; 17 — сетка горловины; 18, 23, 29 — крышки; 19 — вертикальные листы; ка; 30 — продольные балки; 31 — штуцер; 32, 37 — трубы; 34 — болт крепления охладителя; к — отверстие для слива масла из рамы; л, м, ш — отверстия и расточки для установки пру-подвода масла к каналам привода насосов; С — отверстие для заправки масла в поддон от маги-ска воздуха; ф — отверстие для крепления подъемного приспособле-
На трубе 37 установлены невозвратный 13 и предохранительный 36 клапаны. Через клапан 36 масло выпускается из трубопровода после охладителя в случае превышения давления более 0,08-0,12 МПа (0,8-1,2 кгс/см2). Через клапан 13 масло может засасываться из поддона левым масляным насосом в случае недостаточного поступления масла через’охладитель от правого масляного насоса.
Рама:
подвода масла к маслопрокачивающему насосу; 6 — сетка поддона; 7 — штифт; 8, 28, 33 масла; 13, 26 — невозвратные клапаны; 14 — щуп для замера уровня масла; 15 — верхние лис-20 — нижние листы; 21 — желоб; 22, 24, 38 — вентили; 25 — болт; 27 — сетка маслозабории-35 — охладитель масла; 36 — предохранительный клапан; 39 — маслопрокачивающий насос; жин; н — отверстие для слива масла из бачка системы вентиляции; п, р — отверстия для страли тепловоза; Г — полость для слива масла из ресивера дизеля; у — отверстие для выпу-ния; ц, щ, я — места установки жестких упоров; Э, ю — отверстия
Коленчатый вал (рис. 11) изготовлен из легированной стали. Шейки коленчатого вала азотированы, галтели накатаны, что соответственно обеспечивает повышение износостойкости и усталостной прочности вала. Для уменьшения внутренних моментов от сил инерции и разгрузки коренных подшипников на всех щеках коленчатого вала имеются противовесы 11, прикрепленные к валу шпильками 12, шайбами 14 и гайками 13. У девятой коренной шейки имеются бурты Д, которые ограничивают осевое перемещение коленчатого вала.
На фланец А устанавливают комбинированный антивибратор, на фланец отбора мощности -Е — ведущий диск муфты. Втулка 1 через шлицевый вал передает вращение шестерням привода насосов. Она крепится к коленчатому валу болтами 2 и стопорится штифтами }. Между девятой и десятой коренными шейками коленчатый вал имеет фланец, к которому прикреплена шестерня 6, передающая вращение шестерням привода распределительного вала.
Масло из коренных подшипников по отверстиям в шейках коленчатого вала поступает на смазывание шатунных подшипников.
К десятому коренному подшипнику масло подводится из полости Г, которая соединена сверлением с наружной поверхностью девятой коренной шейки. Полость Г закрыта заглушкой 7. Масло на смазывание шлицев шлицевой втулки 1 подводится от первой коренной шейки по отверстиям Ж в полость Б, а из нее — по отверстиям в.
На дизель-генераторах 1А-9ДГ применялся литой вал из высокопрочного чугуна. Противовесы размещались только на четырех щеках. Шатунные шейки имели диаметр 200 мм вместо 190 мм.
Комбинированный антивибратор (рис. 12) — это антивибрационный агрегат, предназначенный для уменьшения напряжений, возникающих вследствие крутильных колебаний в коленчатом вале и связанных с ним механизмах, состоящий из маятникового антивибратора и установленного на нем демпфера вязкого трения 10. Антивибратор установлен на фланце коленчатого вала и крепится болтами 1 и штифтами 2.
В отверстия ступицы б маятникового антивибратора запрессованы втулки. С помощью пальцев 5 к ступице подвешены шесть маятников 7. Для смазывания антивибратора масло подводится из полости коленчатого вала в кольцевую полость А, из которой под действием центробежной силы по каналам поступает на смазывание пальцев и втулок. Демпфер вязкого трения состоит из маховика, корпуса и крышки. Пространство между маховиком и корпусом заполнено жидкостью с высокой вязкостью.
Соединительная муфта (рис. 13) соединяет коленчатый вал дизеля с валом ротора генератора.
Рис. ^12. Антивибратор комбинированный:
1,9 — болты; 2 — штифт; і — замочная пластина; 4, 8 — гайки; 5 — палец; 6 — ступица; 7 — маятник; 10 — демпфер; 11 — крышка; А — кольцевая полость для смазки; Б — соединение крышки с корпусом; В — поверхность расположения отверстия под рым-болт
Рис. 13. Соединительная муфта: 1, 3 — ведущий и ведомый диски; 2 — пакет; 4, 6, 8, 9 — болты; 5 — штифт; 7 — направляющее кольцо; 10 — замочная пластина; 11 — гайка; В, Г — проверочные поверхности; цифры, написанные в кружках, соответствуют порядковым номерам болтов
Муфта состоит из ведущего 1 и ведомого 3 дисков, между которыми установлен пакет 2 тонких стальных колец. Пакет пятью призонными ‘болтами 8 крепится к ведущему диску 1, а пятью при-зонными болтами 4 — к ведомому диску 3. Ведущий диск имеет зубья для проворачивания коленчатого вала дизеля валоповорот-ным механизмом и крепится болтами 9 и штифтами 5 к коленчатому валу, а ведомый диск — болтами 6 к валу ротора генератора. На ведущий диск муфты и вал ротора генератора установлены направляющие кольца 7. Болты 4 крепления пакета 2 к ведомому диску затягиваются в последовательности 7-3-1-5-9. Болты 8 затягиваются в последовательности 4-8-10-6-2.
Втулка цилиндра (рис. 14) изготовлена из хромомолибденового чугуна, обладающего высокой износостойкостью и необходимыми антифрикционными свойствами. Резиновые уплотнения не соприкасаются с поверхностями втулки, подверженными повышенному нагреву, и имеют температуру не выше температуры охлаждающей воды. Между втулкой и рубашкой 2 образована полость К для прохода охлаждающей воды, которая уплотнена резиновыми кольцами 4, 5 и 6. К крышке цилиндра втулка крепится шпильками. Стык между крышкой и втулкой цилиндра уплотнен стальной омедненной прокладкой 7. В блоке втулка фиксируется верхним Ж и нижним В опорными поясами. В отверстия верхнего торца втулки цилиндров запрессованы втулки 8. С внешней стороны втулки покрыты теплоизолирующим слоем. Бурты втулок уплотнены снизу па-ронитовыми прокладками 10, а сверху — резиновыми кольцами 9.
Охлаждающая вода по отверстию М в блоке цилиндров поступает в полость К и через втулку 8 перетекает в крышку цилиндра. В нижней части втулки имеются два отверстия Г для крепления приспособления, удерживающего поршень во втулке цилиндра при подъеме и опускании цилиндрового комплекта.
Рубашки изготовлены из стали; на дизель-генераторах 1А-9ДГ рубашки выполнялись из алюминиевого сплава.
Крышка цилиндра (рис. 15) литая из высокопрочного чугуна. Днище крышки в районах между клапанами и форсуночными отверстиями имеет меньшую толщину, что обеспечивает лучшее охлаждение днища, более равномерный его нагрев и снижение уровня термических напряжений. В крышке установлено два впускных 2 и два выпускных 6 клапана. Выпускные клапаны имеют наплавку фасок кобальтовым стеллитом ВЗК для повышения жаростойкости и износостойкости. Для обеспечения высокой износостойкости посадочных фасок для выпускных клапанов в крышке установлены плавающие вставные седла 5, удерживаемые пружинными кольцами 4. Седла и стопорные кольца изготовлены из жаропрочных сталей. Каждая пара клапанов открывается одним рычагом через гидротолкатели. Гидротолкатели ликвидируют при работе дизеля зазор между рычагом и клапаном и тем самым снижают шум от работы дизеля. Масло в гидротолкатель поступает из масляной системы дизеля через отверстие в штанге, отверстие Д в рычаге и отверстие Ж в полость Л гидротолкателя, когда клапан закрыт. В момент нажатия гидротолкателя на клапан давление масла в полости Л мгновенно повышается, шарик клапана 36 препятствует выходу масла через отверстие Ж и усилие рычага передается на клапан через масляную подушку. Направляющие втулки 3 и 7 клапанов изготовлены1 из чугуна. Для уменьшения прохода масла в камеру сгорания из клапанной коробки используются фторопластовые кольца 10.
Рис. 14. Втулка цилиндра в сборе: 1 — втулка; 2 — рубашка; 3-6, 9 — уплотнительные кольца; 7, 10 — прокладки; 8 — втулка для перетока воды в крышку; В, Ж — нижний и верхний опорные пояса; Г — отверстия для крепления приспособления; Д — отверстие для монтажного болта; Е — скос; К — полость; М — отверстие в блоке цилиндров для подвода воды; Н — теплоизолирующее покрытие втулки; цифры в кружках соответствуют порядковым номерам гаек
Рис. 15. Крышка цилиндра в сборе: 1 — крышка цилиндра; 2, 6 — впускной и выпускной клапаны; 3, 7 — направляющие втулки; 4, 41 — пружинные кольца; 5 — седло выпускного клапана; Я — прокладка уплотнения газового стыка; 9, 24 — втулки; 10 — фторопластовое кольцо; 11, 15, 30, 32 — резиновые кольца; 12, 18 — тарелки, 13, 25, 29 — шпильки; 14 — закрытие; 16 — крышка закрытия; 17 — разрезной сухарь; 19, 38, 42 — стопорные кольца; 20, 39 — колпачки; 21 — болт; 22 — рычаг; 23 — ось рычага; 26 — опорная вставка; 27, 28, 35 — пружины; 31 — переходной патрубок; 33 — втулка гидротолкателя; 34 — упор, 36 — шарик клапана; 37 — толкатель; 40 — шплинт; 43 — скребок; 44 — регулировочное кольцо; 45 — форсунка; 46 — индикаторный кран; Л, В, Е — каналы; Б, Г, Д, Ж, К — отверстия; Л — полость
Хромирование штоков клапанов, рационально выбранные зазоры между штоками клапанов и направляющими втулками придают высокую износостойкость паре клапан — направляющая втулка.
Рис. 16. Шатунный механизм: 1, 20 — втулки верхних головок шатунов; 2, 15 — главный и прицепной шатуны; 3, 18 — гайки; 4 — уплотнительное кольцо; 5, 12 — втулки; 6 — шатунный болт; 7 — крышка нижней головки шатунов; 8, 10 — штифты; 9, 11 — нижний и верхний вкладыши; 13 — палец прицепного шатуна; 14 — проставочная втулка; 16 — болт прицепного шатуна; 17 — стопорная шайба; 19 — шплинт; П — канал; Р — зубцы; Г — отверстие
Охлаждающая вода поступает из втулки цилиндра по каналам А и отводится через отверстие Г.
Оси рычагов смазываются маслом, поступающим из отверстия в рычагах. Из крышки цилиндра по отверстию К и трубке в блоке цилиндров масло стекает в картер дизеля. Ответстие Б предназначено для контроля плотности стыка крышки цилиндра с втулкой.
Шатунный механизм (рис. 16) состоит из главного 2 и прицепного 15 шатунов. Для повышения усталостной прочности поверхности шатунов и крышки дробенаклепываются. Шатуны соединены между собой пальцем 13, который устанавливается во втулке 12, запрессованной в проушине главного шатуна. Прицепной шатун крепится к пальцу 13 двумя болтами 16, которые стопорятся шайбами 17. В верхние-головки обоих шатунов запрессованы стальные втулки 1 и 20, залитые свинцовистой бронзой. Для подачи масла к поршневому пальцу в средней части каждой втулки имеется канал с двумя отверстиями. Нижняя головка главного шатуна имеет съемную крышку 7, которая крепится к стержню четырьмя болтами 6.
Стык нижней головки и крышки 7 имеет зубцы Р треугольной формы, препятствующие поперечному смещению крышки. В нижнюю головку главного шатуна установлены верхний 11т нижний 9 стальные тонкостенные вкладыши, залитые свинцовистой бронзой. На свинцовистую бронзу нанесено гальваническое покрытие из сплава олова, свинца и меди.
Вкладыши устанавливаются с натягом, положение их фиксируется штифтами 8 и 10. Натяг вкладыша, измеренный в специальном приспособлении, выбит цифрами на торце вкладыша. Верхний и нижний вкладыши невзаимозаменяемы. В нижнем вкладыше в отличие от верхнего имеется канавка с отверстиями для перетока масла.
Шатунный подшипник смазывается и охлаждается маслом, поступающим из коренных подшипников через каналы коленчатого вала. По отверстиям Т в нижнем подшипнике и по каналу П в крышке 7 масло перетекает в канал нижней головки шатуна и по втулке 5, уплотненной кольцом 4, — в канал стержня главного шатуна. Далее часть масла поступает в продольный канал в стержне главного шатуна к втулке 1. Другая часть масла идет к втулке 12 и через отверстие в пальце 13 и по продольному каналу в стержне прицепного шатуна 15 — к втулке 20. Из втулок 1 и 20 через отверстия в верхних головках шатунов масло поступает на охлаждение поршней.
Вкладыши имеют толщину 5,9 мм, диаметр расточки нижней головки под подшипники 202 мм. У дизель-генераторов 1А-9ДГ вкладыши имели толщину 4,9 мм, а диаметр расточки нижней головки был 210 мм. Эти изменения и увеличение площади зубчатого стыка позволили повысить жесткость нижней головки шатуна у дизель-генераторов 1А-9ДГ-2.
Поршень (рис. 17) состоит из стальной головки б и алюминиевого тронка 11, скрепленных четырьмя шпильками I с гайками 17. Составная конструкция поршня позволяет применить для головки поршня сталь с необходимыми жаропрочными свойствами, для тронка — антифрикционный алюминиевый сплав и снизить массу поршня.
Головка поршня охлаждается маслом. Из верхней головки шатуна масло поступает в плотно прижатый к ней пружиной 14 стакан 13 и далее по отверстиям Б — в полость охлаждения А. Из полости охлаждения масло по каналам В стекает в картер дизеля. На режиме номинальной мощности температура головки над верхним компрессионным кольцом не превышает 443 К (170 °С). Рабочая поверхность тронка покрыта слоем дисульфида молибдена (антифрикционное приработочное покрытие). В отверстия бобышек тронка установлен поршневой палец 3 плавающего типа. Осевое перемещение пальца ограничивается стопорными кольцами 4. Поршень имеет три компрессионных кольца 7 с односторонней трапецией, одно компрессионное прямоугольное (минутное) кольцо 8 и два маслосъемных кольца 9 и 15. Кольцо 9 снабжено пружинным расширителем (экспандером). Верхние три компрессионных кольца
Рис. 17. Поршень: 1 — шпилька; 2 — втулка; 3 — палец; 4 — стопорное кольцо; 5 — уплотнительное кольцо; 6 — головка поршня; 7 — компрессионные кольца с односторонней трапецией; 8 — компрессионное (минутное) кольцо; 9, 15 — мас-лосъемные кольца; 10 — экспандер; 11 — тронк; 12 — трубка; 13 — стакан; 14 — пружина; 16 — проволока; 17 — гайка; А — полость охлаждения; Б — отверстие для перетока масла; В — канал для слива масла из полости охлаждения изготовлены из легированного высокопрочного чугуна и имеют хромированную рабочую поверхность.
Поршни дизель-генераторов 1А-9ДГ имели следующие основные отличия: все три компрессионных кольца имели трапециевидное сечение; два маслосъсмных кольца были размещены выше оси поршневого пальца, верхнее кольцо было односкребковое, второе кольцо — двухскребковое (с экспандером).
Усовершенствованные поршни, примененные на дизель-генераторах 1А-9ДГ-2, позволили, на 40 % уменьшить пропуск газов в картер, снизить загрязняемость масла и повысить срок его службы.
Лоток (рис. 18) с распределительным механизмом служит для размещения кулачкового вала и топливных насосов высокого давления. Он установлен на блоке цилиндров и состоит из двух половин 3 и 4, скрепленных болтами и шпильками. Распределительный вал 9 вращается в разъемных алюминиевых подшипниках 26. Первый подшипник от фланца Ж — упорный, удерживающий распределительный вал от осевого перемещения. Он фиксируется в лотке штифтом 27, а опорные подшипники — фиксаторами 32. Распределительный вал передает движение топливным насосам, а также клапанам крышки цилиндра посредством рычагов 7 и 8 и штанг 20 и 23.
С переднего торца лоток закрыт крышкой 1, в которой размещен редукционный клапан 15. Редукционный клапан отрегулирован на давление 0,25+0,03 МПа (2,5+0,3 кгс/см2).
Масло, просочившееся через клапан, стекает по каналу Л в лоток. Масло из масляной системы дизеля по трубе и штуцеру 28 поступает в полость М редукционного клапана и далее в канал К. Из канала К масло поступает: по каналам Р на смазывание подшипников распределительного вала; по каналам Н на смазывание толкателей топливных насосов; по каналу. И на смазывание привода распределительного вала и вентилятора; по зазору между болтами 25 и лотком, по канавке С, каналу Ш в осях, каналах в рычагах 7 и 8 на смазку трущихся поверхностей рычагов и роликов, далее по отверстиям в штангах и через отверстия рычагов в гидротолкатели. Масло из лотка стекает через окна Е по патрубкам в крышки цилиндров и далее в картер дизеля.
Распределительный вал (рис. 19) предназначен для управления движением впускных и выпускных клапанов крышек цилиндров и работой топливных насосов соответственно порядку работы цилиндров. Распределительный вал приводится во вращение коленчатым валом через шестерни привода и приводную втулку 6, напрессованную на вал 7. Приводная втулка 6 образует опорно-упорную, а втулки 12 — опорные шейки распределительного вала. Втулки 12, впускные 3, выпускные 4 и топливные 5 шайбы (кулачки) состоят из двух половин, закрепленных на валу гайками 1. Гайки застопорены проволокой 9.
Шпонки 10 фиксируют шайбы в строго определенном положении согласно порядку работы цилиндров. Каждая шайба служит приводом клапанов и топливных насосов правого и левого рядоб цилиндров.
Привод насосов (рис. 20) предназначен для передачи вращения рабочим колесам водяных насосов, шестерням масляных и топли-воподкачивающего насосов. Привод насосов установлен на переднем торце блока цилиндров и представляет собой зубчатую передачу из прямозубых шестерен.
Рис. 19. Распределительный вал: 1 — гайки; 2 — разрезные гайки; 3, 4, 5 — впускной, выпускной, топливный кулачки; 6 — при водная втулка; 7 — вал; 8 — винт: 9 — проволока; 10 — шпонка; 11 — подшипник; 12 — опор
На ступице 5 установлена шестерня 4, которая получает вращение от коленчатого вала дизеля через шлицевый вал 6. Ведущая шестерня 4 передает вращение шестерням 14 и 18. Шестерни 14 посредством шлицевых валов 15 передают вращение рабочим колесам водяных насосов, а шестерни 18 посредством шлицевых концов валиков 19 — ведущим шестерням масляных насосов. Шестерня 29 передает вращение шестерне 30 и посредством шлицевого валика — шестерне топливоподкачивающего насоса.
Все шестерни и ступица вращаются в подшипниках качения.
Масло к трущимся деталям привода насосов поступает из канала в передней стенке блока цилиндров по каналу Г и далее по каналам А, Б и В. Масло, поступающее по каналам А, Б, В и Г в форсунку 11, смазывает шестерни. Через отверстия в корпусах 1 и 2, обоймах 16 и проставках 17 масло поступает на смазывание шлицев приводных валов водяных насосов, а через канал Д — на смазку подшипников водяных насосов. По каналу Е масло поступает из масляной ванны во всасывающую полость правого масляного насоса, затем из нагнетательной полости 3 насоса в канал в приводе, откуда подается в полнопоточный фильтр масла тонкой очистки. Из полнопоточного фильтра, пройдя охладитель, масло поступает в канал Л в приводе и далее в поддизельную раму, откуда через канал и отверстие во всасывающую полость левого масляного насоса и от него по каналу в корпусе привода и отверстию к фильтру масла грубой очистки.
Через патрубки 23 вода проходит в каналы К и через фланец 25 — в водяные коллекторы блока цилиндров.
Отверстие И в переднем корпусе привода предназначено для присоединения трубопровода от маслопрокачивающего насоса.
У дизель-генераторов 1А-9ДГ на приводе насосов устанавливался один насос масла.
Привод распределительного вала (рис. 21) предназначен для передачи вращения от коленчатого вала распределительному валу, а также приводному валу регулятора, шестерням привода датчика магнитоиндукционного тахометра, шестерне вентилятора охлаждения тягового генератора, валу с грузом предельного выключателя, якорю возбудителя и якорю стартер-генератора. Кроме того, привод используется для передачи вращения коленчатому валу от стартер-генератора во время пуска дизеля.
Привод распределительного вала установлен на заднем торце блока цилиндров и представляет собой зубчатую передачу, состоящую из прямозубых и конических шестерен, помещенных в корпус, который состоит из четырех частей 2, 11, 22 и 23. На корпус привода устанавливается вентилятор охлаждения генератора.
Шестерни привода вращаются в подшипниках качения, расположенных в стальных обоймах, которые установлены в корпуса привода и зафиксированы от провопота замками 8. Замками 10 и штифтами 17 стопорятся также наружные кольца подшипников качения.
Рис. 20. Привод насосов: I, 2, 3 — задний, средний, передний корпуса; 4, 14, 18, 29, 30 — шестерни; 5 — ступица; 6, 15 — шлиисвме валы; 7 — пружина: 8 — упор; 9, 33, 34 — стопорные кольца; 10 — закрытие; /; — форсунка; 12. 13 — прокладки; 16 — обойма; 17 — простаиок; 19 — валик; 20, 21, 28, 32 — уплотнительнме кольца; 22, 24 — шпильки; 23 — патрубки; 25 — фланец; 26 — штуцер для замера давления масла перед фильтром; 27 — штуцер для замера разрежения в картере; 31 — корпус; 35 — шариковый подшипник; А, Б, В, Г, Д, Е, К, Л — каналы; 3 — полость;
Шестерня коленчатого вала посредством находящихся в зацеплении шестерен 6, 9, 12, 15, 18 и 19 и шлицевой втулки 20 вращает распределительный вал. Шестерня 15, кроме тогог вращает шестерню вентилятора. Шестерня 12 через шестерни 36, 35, 30 и 32 вращает коническую шестерню 52, которая через шлицевое соединение вращает вал объединенного регулятора. В вал 31 запрессована шлицевая втулка 29, которая служит для периодического замера частоты вращения ручным тахометром.
Шестерня 55 имеет выходной вал, на конец которого напрессована полумуфта для привода якоря возбудителя. Шестерня 12 посредством шестерен 37, 38 и 42 вращает вал 41. В вал 41 запрессо-
Рис. 21. Привод рас-
1 — штуцер; 2, 11, 22, 23 — корпуса; 3 — труба; 4 — форсунка; 5 — болты лризонные; 6, 9, 12,
10 — замки; 13, 14 — шариковые подшипники; 16, 17, 25, 44, 53 — штифты; 20, 29,40_шливочные кольца; 28, 48, 50 — стопорные кольца; 31, 41 — валы; 32, 52 — комические шестерни; к — поверхность; л, м, н, п, р, с, т, ш, щ, ф вана шлицевая втулка 40, которая с помощью шлицевого вала 39 вращает вал с грузом предельного выключателя. Шестерня 38 имеет выходной вал, на конец которого напрессована полумуфта для привода якоря стартер-генератора.
Шлицевая втулка 20 имеет разное количество наружных и внутренних шлицев. Это позволяет через закрытое крышкой 21 отверстие изменять взаимное расположение распределительного и коленчатого валов без разборки всего привода. В шестерне 19 шлицевая втулка 20 стопорится кольцом 28, а ее разбег регулируется кольцом 27, установленным перед маслоотбойником 26.
пределительного вала:15′, 18, 19, 30, 35-38, 42 — цилиндрические шестерни; 7, 45 — роликовые подшипники; в, цевые втулки; 21, 33, 46 — крышки; 24 — втулка; 26, 47 — маслоотбойиики; 27, 49 — регулиро-34 _ прокладки; 39 — шлицевый вал; 43 — кольцо; 51 — стакаи; 54, 55 — лризонные шпиль— каналы; У — полость; Ц, Э — отверстия; Ч — зазор
Шестерни смазываются маслом, выходящим из форсунки 4, к которой оно поступает из канала Ф лотка по каналам М, Н и С в корпусе привода. На смазывание шлицев вала 31 масло поступает из канала М по каналам ЯиЖи отверстию Э в крышке. Из канала С по трубе 3 и отверстию Ц в крышке масло идет на смазывание шлицевой втулки 20. По каналу Т масло подается на смазывание шариковых подшипников вентилятора.
Подшипники привода смазываются масляными парами, а роликоподшипники шестерен 35 и 36 — маслом, поступающим по каналам Ш в корпус привода и отверстиям в обоймах и наружных кольцах подшипников. Маслоотбойники 47, установленные на валах шестерен 55 и 38, препятствуют вытеканию масла из привода.
Масло, скопившееся в ресивере наддувочного воздуха блока цилиндров, стекает по каналу Л и штуцеру 1.
Вентилятор (рис. 22), предназначенный для охлаждения генератора, установлен на приводе распределительного вала. Он одноступенчатый, осевой, образован из статора и ротора. Ротор состоит из вала 26, рабочего колеса 27, втулки 22 с уплотнительными кольцами 23, шестерни 14, двух шариковых подшипников 19 и втулки 5. Ротор получает вращение от коленчатого вала через шестерни привода распределительного вала и шестерни вентилятора. Наибольшая частота вращения ротора вентилятора п = 93,8 с-1 (5620 об/мин).
Статор вентилятора содержит обтекатель 1, корпус 4 и патрубок 9. Обтекатель предназначен для снижения гидравлических потерь. Корпус 4 является остовом вентилятора. Воздух поступает в вентилятор через обтекатель 1 к рабочим лопаткам 2 колеса вентилятора и направляется через патрубки 9 и 34 на охлаждение генератора.
1 — обтекатель; 2 — рабочая лопатка; 3 13, 35 — фланцы- 4 — коопуг- Ч л п РИ°’ ^ пластины; „. Ы — шестерни; 15 — цапфа; 17 — *„~ые подшнпннкн « -"шаговый 23 — уплотннтельное кольцо; 26 — вал ротора; 27- рабочее колесо; 28- регулирТГчное кольцо; л — лопатка направляющего аппарата; Б, К, Л — масля"-
В нижней части корпуса установлена цапфа 15, на которой закреплены роликовые подшипники 17 с шестерней 18. К переднему торцу корпуса прикреплен спрямляющий аппарат, состоящий из двух концентричных ободьев 21 с приваренными к ним лопатками 20. Аппарат уменьшает потери давления воздуха на выходе из рабочего колеса и придает воздушному потоку осевое направление. Рабочие лопатки 2 установлены в кольцевом пазу, выполненном в рабочем колесе и диске 29, и крепятся болтами. Шариковые подшипники 19 смазываются маслом, поступающим из привода распределительного вала по каналу Л через дроссель 30, канал К, масляную полость В, канал Б и по отверстиям М во втулке 6. На шестерни 14 и 18 и роликовые подшипники 17 масло сливается с шариковых подшипников ротора и разбрызгивается. Затем масло сливается по отверстиям Е и Ж в привод распределительного вала и далее в раму дизеля. Для предотвращения попадания масла в воздушную полость вентилятора имеется многоступенчатое комбинированное уплотнение.
Вентилятор:
16 — стопорные кольца; 8 — кольцо; 9, 34 — патрубки; 10, 12, 25 — гайки; 11, 24 — стопорные подшипник; 20 — лопатка спрямляющего аппарата; 21 — ободья спрямляющего аппарата; кольцо; 29 — диск; 30 — дроссель; 31 — болт; 32 — кронштейн; 33 — хомуты; 36 — резиновое ные каналы; В — масляная полость; Г, Е, Ж, И, М, Я — отверстия
Турбокомпрессор (рис. 23) предназначен для подачи воздуха в дизель под избыточным давлением с целью увеличения мощности и экономичности дизеля. Он расположен на кронштейне у переднего торца дизеля и состоит из одноступенчатой осевой турбины, работающей за счет энергии выпускных газов, и одноступенчатого центробежного компрессора. Колесо компрессора и диск турбины смонтированы на одном валу ротора. Принцип работы турбокомпрессора заключается в следующем: отработавшие газы из цилиндров дизеля по коллекторам и газовой улитке поступают к сопловому аппарату, в сопловом аппарате расширяются, приобретая необходимое направление и высокую скорость, и направляются на лопатки рабочего колеса турбины, приводя во вращение ротор. Газы из турбины выходят по выпускному патрубку в глушитель, а затем в атмосферу.
При вращении ротора воздух засасывается через входной патрубок в колесо компрессора, где воздуху сообщается дополнительная кинетическая энергия и происходит основное повышение давления. В диффузоре и воздушной улитке вследствие уменьшения скорости воздуха давление дополнительно повышается. Из компрессора воздух подается в охладитель наддувочного воздуха и далее в цилиндры дизеля.
Статор турбокомпрессора состоит из среднего корпуса, корпуса турбины и корпуса компрессора. На воздушной улитке турбокомпрессора крепится механизм воздушной захлопки, обеспечивающий прекращение подачи наддувочного воздуха в цилиндры дизеля в случае, если частота вращения коленчатого вала становится выше предельно допустимой, для предотвращения работы дизеля на масле в режиме разноса.
К фланцу воздушной улитки со стороны выхода воздуха крепится стальной проставок 47, в кольцевую проточку которого поставлено резиновое кольцо 48 для обеспечения герметичности между поверхностью кольца и воздушной захлопкой при срабатывании механизма воздушной захлопки.
На боковой поверхности улитки предусмотрен фланец и приливы для монтажа механизма воздушной захлопки.
Рис. 23. Турбокомпрессор: 1, 2 — фланцы; 3 — пробка; 4 — опорно-упорный подшипник; 5, 38 — шпильки; 6, 11 — про-ставки; 7 — входной патрубок; 8, 13, 14, 16, 18, 20, 26, 27, 34, 36, 39, 49-52 — болты; 9 — воздушная улитка; 10 — регулировочная прокладка; 12 — диск; 15,’ 19 — корпуса; 17 — газовая улитка; 21 — выпускной патрубок; 22 — штифт; 23, 35 — втулки; 24 — сопловой аппарат; 25 — диффузор; 28 — опорный подшипник; 29 — фланец; 30, 31, 44, 45 — прокладки; 32 37 46, 48 — резиновые кольца; 33, 40 — рукава; 41 — штуцер; 42 — рым; 43 — жаровая труба; 47 — проставок; Д, Н, Р, С, X, Т — каналы; В, Е, И, К, У’- полости; Ж, Л, Ф, Ш, Щ — отверстия; Л — патрубок; М — лапа
Средний корпус состоит из корпуса 15 и газовой двухзаходной улитки 17. В среднем корпусе установлены: бронзовые опорно-упорный 4 и опорный 28 подшипники, которые состоят из двух половин, центрируются втулками 35 и крепятся болтами 39 к нижней половине корпуса; сопловой аппарат 24 и лабиринт.
Опорные поверхности подшипников покрыты сплавом олова и свинца; торцы опорно-упорного подшипника имеют баббитовую заливку. Смазываются подшипники маслом, поступающим из масляной системы дизеля через штуцер 41. Из подшипников масло сливается в полость К и далее в картер дизеля. Корпус 15 охлаждается водой, поступающей по каналу Я. Из корпуса вода отводится в холодильную камеру тепловоза.
Корпус турбины состоит из корпуса 19, диффузора 25 и выпускного патрубка 21, который покрыт теплоизоляционным материалом. В корпус 19 вставлены жаровые трубы 43 для прохода газа из выпускных коллекторов в газовую улитку. Корпус турбины охлаждается водой.
Корпус компрессора состоит из воздушной улитки 9, входного патрубка 7 и лопаточного диффузора. Диффузор имеет проставок 11 и приклепанный к нему диск с лопатками. Полость за колесом компрессора отделяется от полости за диффузором резиновым кольцом 32. Входной патрубок двухзаходный, имеет канал Д, по которому газы отсасываются из картера дизеля.
Ротор состоит из вала, колеса компрессора с вращающимся направляющим аппаратом (ВНА), диска турбины с рабочими лопатками, упорной и лабиринтовой втулок. Колесо компрессора и ВНА насажены на шлицы с натягом. В ручьях на валу и упорной втулке установлены разрезные уплотнительные кольца. Система уплотнений служит для предотвращения попадания масла в газовые и воздушные полоски турбокомпрессора, а также для уменьшения утечек газа и.воздуха в масляную полость подшипников и далее в картер дизеля. Полость высокого давления за колесом компрессора изолирована от масляной полости лабиринтовым уплотнением, которое препятствует просачиванию выпускных газов в масляную полость.
Для уменьшения износа уплотнительных колец воздух из полости Е выпускается по каналу Р и рукаву 40 в полость всасывания компрессора. С целью снижения утечки выпускных газов в масляную полость и предотвращения подсоса масла в полость турбины на режимах малых нагрузок дизеля в полость И по отверстию в корпусе подводится воздух из полости высокого давления за колесом компрессора.
Охладитель наддувочного воздуха (рис. 24) предназначен для охлаждения воздуха, поступающего из турбокомпрессора в цилиндры дизеля. Он установлен на кронштейне 8 и крепится к нему шпильками 7. Кронштейн к блоку цилиндров крепится болтами 9. Охладитель наддувочного воздуха состоит из сварного корпуса 12,
Рис. 24. Охладитель наддувочного воздуха: 1 — трубка для отвода пара; 2,6- верхняя и нижняя крышки; 3 — трубка; 4, 11 — трубные доскн?5 — перегородка; 7 — шпилька?* — кронштейн; 9- болт; >° ~ ^"«Ж 12 — корпус; 13 — патрубок; 14 — заглушка; 1.5 — пробка; Б — фланец; Е, С — патрубки, Ж, И — каналы патрубка 13, верхней 2 и нижней 6 крышек и охлаждающей секции. Охлаждающая секция состоит из верхней 4 и нижней 11 трубных досок, в отверстиях которых закреплены оребренные трубки 3. Внутри трубок образуется водяная, а между трубок — воздушная полость.
Вода поступает в охладитель по патрубку Е нижней крышки, обходит перегородку 5, делящую водяную полость секции охладителя на две части, проходит по трубкам одной, а затем другой части секции и выходит через патрубок С. Пар из водяной полости отводится через трубку 1, установленную в верхней крышке. Наддувочный воздух поступает к охладителю по патрубку 13, охлаждается в межтрубном пространстве и по каналу Ж в кронштейне поступает в ресивер блока цилиндров.
Коллекторы и выпускные трубы (рис. 25) имеют водяное охлаждение. Коллектор состоит из двух секций 1 и 4. Между секциями установлена прокладка 13 из асбостального листа. Каждая секция представляет собой сварные из листовой стали двухстенные трубы, внутрь которых вставлены трубы 9 из жаропрочной стали. Между наружной 11 п промежуточной 10 трубами коллектора образуется полость для перетока воды, охлаждающей коллектор. Вода для охлаждения коллектора поступает из крышек цилиндров через отверстия В во фланцах коллектора. Соединение крышки с коллектором уплотнено резиновыми кольцами 16. Сверху во фланцах имеются резьбовые отверстия, закрытые пробками 20, для установки термопар. Коллектор к крышкам крепится болтами 17. Стыки между крышками цилиндров и фланцами выпускного коллектора уплотняются прокладками 18 из асбостального листа. Для отвода воздуха и образовавшегося во время работы дизеля пара на патрубки каждого цилиндра установлены трубки 2. Вода от коллектора отводится в верхней части газовыпускных труб через фланец 6. На газовыпускных трубах установлены съемные компенсаторы 7, закрытые изоляцией из асбестовой ткани и стеклоткани. Наличие жаровых труб в коллекторах позволяет значительно снизить отвод тепла от выпускных газов в воду. Водоохлаждаемые коллекторы имеют также следующие преимущества: минимальное количество компенсаторов (2 шт. на дизель), отсутствие поверхностей с температурой выше 60 °С, что обеспечивает необходимую пожаро-безопасность в случае попадания на коллектор топлива или масла, уменьшение выделения тепла в машинное помещение.
Особенности конструкции, компоновка и основная техническая характеристика дизель-генератора | Тепловоз 2ТЭ116 | Системы дизеля