Привод вентилятора ДГ1А-9ДГ-3

Привод вентилятора предназначен для передачи вращения вен- тилятору охлаждения главного генератора через вал привода и угловой редуктор. Привод устанавливается на приводе распре- делительного вала дизеля. Привод вентилятора представляет собой передачу из двух прямозубых шестерен, собранную в чу- гунном корпусе, состоящем из двух частей (корпусов). Обе части соединены болтами, из которых одни болты являются призонными (см. п. 2.5). Привод распределительного вала и привод вентиля- тора фиксируются штифтами и соединяются болтами сгайками.

Во втулки нижней расточки корпуса установлена ось. На оси на роликовых подшипниках вращается шестерня, получающая враще- ние от шестерни привода распределительного вала.

В верхних расточках корпусов установлены обоймы которые фиксируются замками. Вал привода с напрессованной на него шес- терней вращается в роликовых подшипниках и шариковом под- шипнике. Наружные кольца роликовых подшипников фиксиру- ются от проворачивания замками. Осевые перемещения шестерен регулируются за счет изменения толщины колец. Зазор между зу- бьями шестерни и шестерни привода распределительного вала ус- танавливается за счет толщины прокладки.

Для смазки и охлаждения шестерен и подшипников из приво- да распределительного вала по трубке подается масло к форсунке. Через два отверстия форсунки масло подается на шестерни. Пары масла попадают на подшипники и по каналу — к подшипнику. По другому каналу происходит слив масла из полости уплотнения ва- ла,выполненноговвидевтулкисмаслоотбойникомикрышкой.

Уплотнение коленчатоговала

Уплотнение КВ предназначено для уплотнения внутренней по- лости дизеля в месте выхода фланца отбора мощности. Корпус уп- лотнения прикреплен к блоку цилиндров и раме, на верхней плос- кости которого закреплен привод распределительного вала. Уплот- нение состоит из корпусов, кожуха, маслоулавливателя и отбойни- ка. Корпусы крепятся к блоку, раме, приводу распределительного вала болтами и фиксируются относительно блока и рамы двумя штифтами. Кожух и маслоулавливатель состоит из двух половин, скрепленных болтами и штифтами.

На верхней половине кожуха установлена стрелка, показываю- щая положение кривошипов КВ по градуированному диску муфты. Выходу масла из закрытия препятствует отбойник, установленный на фланце КВ. Масло, попавшее за отбойник, сливается по кана- луКвкорпусзакрытияколенчатоговала.

Механизмвалоповоротный

Валоповоротный механизм установлен на корпусе привода рас- пределительного вала и предназначен для вращения КВ рукоят-

кой перед подготовкой дизеля к пуску и при техническом обслу- живании и ремонтах дизеля. Валоповоротный механизм состоит из кронштейнов, валов, червяка, стопора и пружин. Кронштейн крепится к корпусу привода распределительного вала и фиксиру- ется штифтами. Червяк вместе с валом вращается во втулках, ко- торые запрессованы в кронштейн. Червяк с валом от осевого пе-ремещения удерживается кольцами. Кронштейн установлен на ва- лу, застопорен штифтами и вместе с червяком поворачивается на определенный угол. От произвольного зацепления червяка с зуб- чатым венцом муфты кронштейн удерживается пружинами. Мас- ло для смазки трущихся поверхностей вала и червяка поступает из масленки по отверстиям ввале.

В отключенном положении кронштейн с валом и червяком нахо- дится в верхнем положении и фиксируется стопором. В таком по- ложении стопор своим концом нажимает на шток электрического выключателя. При этом замыкаются контакты электрической цепи блокировки пуска — пуск дизеля возможен. В рабочем положении стопор проходит через отверстия в кронштейнах, минуя шток вы- ключателя. Электрическая цепь блокировки пуска остается разо- мкнутой и пуск дизеля невозможен. Для вращения КВ необходимо:

а) открепить скобу и вынуть стопор;

б) рукояткой повернуть кронштейн, ввести червяк в зацепление с зубчатым венцом муфты и через отверстия стопором зафиксиро- вать положениекронштейна;

в) ключом-трещоткой или специальной рукояткой за шестигран- ную головку вала вращать КВ в нужном направлении.

Турбокомпрессор

Агрегат, объединяющий осевую одноступенчатую реактивную газовую турбину и центробежный одноступенчатый компрессор (нагнетатель), называется турбокомпрессором. Его основное на- значение — подача свежего заряда воздуха в цилиндры дизеля под давлением (1А-9ДГ-2, 1А-9ДГ-3) — 0,16 МПа (1,6 кгс/см2); 2А-9ДГ-02 — 0,19 МПа (1,9 кгс/см2) с целью увеличения мощнос- ти и экономичности дизеля. На тепловозных дизелях устанавлива- ются турбокомпрессоры унифицированного ряда ТК с осевой га- зовой турбиной и центробежным нагнетателем, имеющие высокий КПДиобеспечивающиевысокуюнадежность.Внутрикаждоготи-

па компрессоров может существовать несколько модификаций, раз- личающихся главным образом конструкцией корпусов, монтажных фланцев и рабочими характеристиками в зависимости от располо- жения цилиндров дизеля, а также его параметров.

На дизели 1А-Д49-2, 2А-Д49-02 устанавливают, как правило, турбокомпрессоры 6ТК (ТК-38) производства Коломенского за- вода, на дизели 1А-Д49-3 чаще устанавливают турбокомпрессоры типа ТК 41В-25, на дизели 1А-Д49-2 типа ТК 41В-21 и на оба ди- зеля более новую модификацию турбонагнетателей ТК 32 произ- водства ОАО «СКБТ», г. Пенза. Колесо компрессора и диск тур-бины смонтированы на одном валу (роторе), который расположен в корпусах, соединенных междусобой.

Газовая турбина является лопаточным тепловым двигателем, ко- торый преобразует тепловую энергию газового потока в механичес- кую работу вращения компрессора. Элементами, преобразующими энергию газа в турбине, являются сопловой аппарат и рабочее ко- лесо с лопатками по окружности. Газовый тракт — сопловой ап- парат, зазор, межлопаточные каналы — называется проточной час- тью турбины. Принцип работы турбокомпрессора заключается в следующем: отработавшие газы из цилиндров дизеля по выхлоп- ным коллекторам и газовой улитке поступают к сопловому аппа- рату. В сопловом аппарате газы расширяются, приобретая необхо- димое направление и высокую скорость, направляются на лопатки рабочего колеса турбины и приводят во вращение ротор, отдавая при этом свою энергию. Газы из турбины выходят по выпускному патрубку в глушитель, а затем в атмосферу.

При вращении ротора воздух засасывается через фильтры воз- духоочистителя в колесо компрессора, где воздуху сообщается до- полнительная кинетическая энергия и происходит основное по- вышение давления. В диффузоре и воздушной улитке вследствие уменьшения скорости воздуха происходит дальнейшее повышение давления. При этом температура сжатого воздуха повышается до 120 °С. Для увеличения воздушного заряда цилиндров и, следова- тельно, повышения мощности дизеля, воздух, нагревшийся в про- цессе сжатия центробежным компрессором, необходимо охладить. Поэтому из компрессора воздух подается в охладитель надувочно- го воздуха и далее в цилиндры дизеля.

Турбокомпрессор расположен на кронштейне с переднего торца дизеля и состоит из корпуса турбины, среднего корпуса и корпу- са компрессора. На воздушной улитке турбокомпрессора крепит- ся механизм воздушной захлопки, обеспечивающий прекращение подачи надувочного воздуха в цилиндры дизеля в случае достиже- ния предельно допустимой частоты вращения КВ, т.е. предотвра- щающийработудизелянамасле(разноснуюработу).

Турбокомпрессор 6ТК — средний корпус состоит из корпуса игазовой улитки. В среднем корпусе установлены подшипники опор-но-упорный и опорный; втулка, к которой штифтами крепится со-пловой аппарат. Корпус охлаждается жидкостью, поступающей изкорпуса турбины. Стык в районе отверстий для перетока жидкос-ти уплотнен резиновыми кольцами. Из корпуса жидкость выходитпо каналу. Газовая улитка двухзаходная, прикреплена к корпусуболтами и зафиксирована от радиального перемещения фланцем.Опорно-упорный и опорный подшипники — демпферного ти-па. Подшипники состоят из стальных корпусов, половины которыхцентрируются призонными штифтами. В корпусах подшипниковрасположены бронзовые вкладыши (бронза ОЦС-4-4-17), которыеудерживаются от вращения специальными фиксаторами. Половиныкорпусов подшипников скреплены болтами 47. Обаподшипникарасположены в среднем корпусе. Посадка подшипников в расточ-ке корпуса выполнена с натягом 0—0,035 мм. От осевого переме-щения подшипники фиксируются буртами. Положение подшипни-ков в среднем корпусе фиксируется шпильками. Рабочие поверх-ности вкладышей подшипников покрыты тонким слоем прирабо-

точного покрытия на основе дисульфида молибдена.

Подшипники смазываются маслом, поступающим из масляной системы дизеля через штуцер и далее по каналам в корпусе и от- верстиям в подшипниках. Из подшипников масло сливается в по- лость и далее в раму дизеля. Средний корпус прикреплен к корпусу турбины болтами. Охлаждающая жидкость из системы охлаждения дизеля поступает в средний корпус через полость корпуса турби- ны, по каналу в полость среднего корпуса, затем по каналу выхо- дит в холодильную камеру водяной системы тепловоза.

Корпус турбины состоит из корпуса, диффузора и выпускного патрубка. Выпускной патрубок покрыт теплоизоляционным мате- риалом. Корпус имеет лапы, которыми турбокомпрессор крепит-

ся на остове дизеля, и два отверстия, в которые вставлены жаро-вые трубы для прохода газа из выпускных коллекторов в газовую улитку. Корпус турбины охлаждается жидкостью, поступающей из системы охлаждения дизеля по отверстию в полость корпуса и вы- ходящей из него черезотверстие.

Корпус компрессора состоит из воздушной улитки, проставка, входного патрубка и диффузора компрессора. Диффузор состоит из проставка и лопаточного диффузора компрессора, скреплен- ных между собой винтами, застопоренными попарно проволокой. В стыке проставка с диффузором установлена стальная регулиро- вочная прокладка. Корпус компрессора прикреплен болтами к сред- нему корпусу, стык между ними уплотняется прокладкой. Полость за колесом компрессора отделяется от полости за диффузором ре- зиновым кольцом. Входной патрубок, двухзаходный, имеет канал, покоторомугазыотсасываютсяизкартерадизеля.

Резьбовое отверстие во входном патрубке, закрытое пробкой, используется для установки индуктивного датчика при замере обо- ротов ротора. Для обеспечения герметичности по стыкам входно- го патрубка, проставка и воздушной улитки установлены парони- товые прокладки. К фланцу воздушной улитки со стороны выхода воздуха крепится стальной проставок, в кольцевую выточку кото- рого поставлено резиновое кольцо для обеспечения герметичнос- ти между поверхностями кольца и воздушной захлопки при сраба- тывании механизма воздушной захлопки. На боковой поверхности улитки предусмотрены фланец и приливы для монтажа механиз- ма воздушнойзахлопки.

Ротор (рис. 6) состоит из трех основных элементов: рабочего ко- леса компрессора 6, вала 8 и диска турбины 12 с рабочими лопат- ками 10. Вал 8 ротора выполнен поковкой из легированной ста- ли. Две опорные шейки диаметром 55 мм, упорный торец и торцо- вые поверхности канавок под уплотнительные кольца подвергают химической термообработке для увеличения твердости и повыше- ния их износостойкости. На одной стороне ротора на вал посажен диск турбины с гарантированным натягом. Диск зафиксирован ра- диальными штифтами 13.

Рабочие лопатки в диске крепятся с помощью замкового соеди- нения елочной формы и фиксируются от осевого перемещения за- мочными пластинами 11. На бурт диска турбины насажена и за-

Рис. 6. Ротор:

1, 3 — пластины замочные; 2, 4 — гайки; 5 — шайба; 6 — колесо; 7 — втул- ка упорная; 8 — вал ротора; 9 — втулка лабиринтная; 10 — лопатка рабочая; 11 — пластина замочная; 12 — диск турбины; 13, 14 — штифты; 15 — коль-цауплотнительные

фиксирована радиальными штифтами 14 втулка 9 с лабиринтными гребешками. На другой стороне ротора на шлицы вала насаженаподатливая упорная втулка 7, на которой гайкой 4 с упругим эле- ментом закреплено рабочее колесо компрессора, которое состоит из двух частей: ВНА — наружная часть колеса и радиального ко- леса 6. Лопатки ВНА имеют сложный пространственный профиль, обеспечивающий малое сопротивление при обтекании их воздуш- ным потоком. ВНА отливается из алюминиевого сплава. Колесо с радиальными лопатками фрезеруется из кованого дюралюминия. С другой стороны колеса имеются пояски для лабиринтных уплот- нений и бурт для снятия металла при динамической балансировке. СоосностьВНА,колесаиротораобеспечиваетсязасчетнатягапо

наружному диаметру шлицевого соединения. Между гайкой и ко- лесом установлена шайба 5. Втулка с колесом компрессора закреп- лены на роторе гайкой 2. Гайки 2 и 4 стопорятся замочными плас- тинами 1 и 3. В ручьи вала и втулки установлены разрезные уплот- нительные кольца 15. В турбокомпрессоре предусмотрена система уплотнений, служащая для предотвращения попадания масла в га- зовые и воздушные полости турбокомпрессора, а также для умень- шения утечек газа и воздуха в масляную полость подшипников и далее в картер дизеля. Полость высокого давления за колесом ком- прессора изолирована от масляной полости лабиринтовым уплот- нением, образованным лабиринтом, колесом компрессора, флан- цем и уплотнительными кольцами.

Для уменьшения износа уплотнительных колец воздух из полос- ти выпускается по отверстию и трубе в полость всасывания комп- рессора. Просачиванию выпускных газов в масляную полость пре- пятствует лабиринтовое уплотнение. С целью уменьшения утечки выпускного газа в масляную полость и предотвращения подсоса масла в полость турбины на режимах малых нагрузок дизеля в по- лость, по отверстию в корпусе проводится воздух из полости вы- сокого давления за колесом компрессора.

Турбокомпрессор ТК41В-21, изготовленный Специальным конс- трукторским бюро турбонагнетателей (СКБТ), г. Пенза, отличает- ся незначительно от 6ТК. Основное отличие — это расположение подшипников скольжения по концам вала ротора. Подшипник, ус- тановленный со стороны компрессора, является опорно-упорным (рис. 7), т.е. он воспринимает как радиальные, так и осевые уси-лия. Он состоит из стального корпуса 4, втулки 3 из высокооло- вянистой бронзы, упругой опоры 8 и подпятника 9. Корпус под-шипника имеет фланец с отверстиями для крепления, резьбовые отверстия для съемника, а также отверстия для подвода и отвода смазки. Упорной частью подшипника являются подпятник 9 из высокооловянистой бронзы и упругая опора. Подпятник зафикси- рован от проворачивания штифтом 2. Упругая опора 8 состоит из набора тонких металлических пластин, между которыми во время работы закачивается масло. Упругая опора компенсирует переко- сы упорных торцов подшипника и пяты, возникающие при монта- же и работе. Для улучшения подачи смазки к упорной поверхности подшипникавовтулкевыполненапродольнаяканавка.Подфла-

8          9   10

7

6

5

3                        2              1

Рис. 7. Опорно-упорный подшипник:

1 — пята; 2 — штифт; 3 — втулка; 4 — корпус подшипника; 5 — гайка;       6 — пластина замочная; 7 — шайба; 8 — упругая опора; 9 — подпятник;  10 —отражатель

нец корпуса подшипника установлен компенсатор — кольцо опре- деленной толщины, обеспечивающее заданный осевой зазор меж- ду колесом компрессора ивставкой.

Подшипник, расположенный со стороны турбины, является опорным. Он состоит из стального корпуса и втулки из высокоо- ловянистой бронзы. Корпус подшипника имеет резьбовые отверс- тия для съемника, а также отверстия для подвода и отвода смазки. Масло к подшипникам подается из системы смазки ДВС по шту- церам. Снаружи полости подшипников закрыты крышками.

Примечания. 1. Дисульфид молибдена МоS2 — серые кристаллы с очень низким коэффициентом трения на основе природного минерала молибдени- та. Служит твердой смазкой для трущихся частей механизмов.

2. Турбокомпрессор ТК32 производится в следующих модификациях: ТК 32-07 предназначен для установки на ДГУ 1А-9ДГ-3 в составе тепло- возов 2ТЭ10МК. ТК 32-07 взаимозаменяем с турбокомпрессорами 6ТК иТК 41В-25; ТК 32-09 предназначен для установки на ДГУ 1А-9ДГ-2 в соста- ве тепловозов 2ТЭ116. Турбокомпрессоры ТК 32-09 взаимозаменяемы с тур- бокомпрессорами 6ТК и ТК41В-21.