Охлаждающее устройство воды, масла и наддувочного воздуха дизеля 2А-9ДГ тепловоза ТЭП70

Схема привода вентиляторов холодильника

Гидромашина холодильника

Редуктор гидронасосов холодильника и терморегулятор охлаждающих жидкостей

Расчетные параметры и характеристика гидропривода холодильника

Масляный бак гидросистемы

Масляные фильтры и трубопроводы гидросистемы

Применяемые масла и температурный режим гидропривода

Работа охлаждающего устройства

Особенности эксплуатации охлаждающего устройства в зимний период

Особенности эксплуатации охлаждающего устройства в летнее время

Эксплуатация гидропривода

Утечки масла из гидромашины

Промывка узлов охлаждающего устройства

Уход за системой гидропривода вентиляторов холодильника

 

 

Назначение

Охлаждающее устройство предназначено для отвода и рассеивания в окружающую среду тепла от охлаждающих жидкостей (воды и масла), а также для охлаждения рабочего воздуха дизеля. Охлаждающее устройство обеспечивает заданный температурный режим дизеля (по температуре воды, масла и наддувочного воздуха), который регулируется автоматически при помощи гидрообъемного привода вентиляторов. Вода, масло и наддувочный воздух дизеля охлаждаются соответственно в воздуховодяном, водомасляном и водовоздушном теплообменниках.

Рис. 1 Схема охлаждающего устройства тепловоза

1 — дизель; 2 — водяной насос первого контура; 3 — водяной насос второго контура; 4 _ секции водяные первого контура; 5 — секции водяные второго контура; 6 — охладитель наддувочного воздуха; 7 — водомасляный теплообменник; 8 — секции охлаждения масла гидропривода вентилятора; 9 — вентиляторы.

Схема охлаждающего устройства тепловоза ключает в себя два самостоятельных контура циркуляции. В первом контуре вода, охлаждающая детали дизеля, отдает тепло воздуху в водяных секциях 4 водовоздушного теплообменника. Во втором контуре вода, охлаждающая наддувочный воздух в трубчатом охладителе 6 и масло дизеля в водомасляных теплообменниках 7, отдает тепло в водяных секциях 5. Охлаждение масла промежуточным теплоносителем (водой) позволяет уменьшить общее количество теплообменных секций на тепловозе и сделать более устойчивой температуру масла, что очень важно при переменных режимах работы дизеля.

Размещение охлаждающего устройства

Охлаждающее устройство занимает часть кузова тепловоза, образующую шахту холодильника, или холодильную камеру. Шахта холодильника располагается в двух съемных крышевых блоках тепловоза. Двадцать две секции 4 (см. рис.1) первого контура расположены в крыше над дизелем в одинарном блоке холодильника и частично (семь секций) в сдвоенном блоке, расположенном в крыше задней части тепловоза и содержащем также сорок секций 5 второго контура циркуляции.

Три короткие воздухомасляные секции 8 с длиной активной части 535 мм предназначены для охлаждения масла системы гидропривода вентиляторов. При этом две из них расположены в переднем блоке (по одной с каждой стороны) и одна—в заднем блоке (с левой стороны). Каждый контур циркуляции обслуживается отдельным водяным насосом 2 или 3, приводимым непосредственно от дизеля.

Охлаждающее устройство, смонтированное в едином крышевом блоке, состоит из водяных 1 и масляных 2 секций (рис. 2) с коллекторами 6 и 11, вентилятора 15 с гидроприводом, каркаса блока 14 с неподвижными жалюзи 10, верхних подвижных жалюзи 13 с приводом и шторкового зачех-ления 3 секций. Несущую основу соответственно одинарного и двойного блоков охлаждающего устройства составляют каркасы съемных крыш.

Рис. 2 Крышевой блок холодильника

1 — секция водяная; 2 — секция охлаждения масла гидропривода; 3 — зачехление шторковое; 4 — люк вентиляционный; 5 — люк смотровой; 6 — коллектор  нижний; 7 — мотор-насос; 8, 9, 17 — заделки уплотнительные;  10 — жалюзи неподвижные; 11 коллектор верхний; 12 — прокладка регулировочная; 13 — жалюзи подвижные; 14 — каркас блока; 15 — вентилятор; 16 — прокладка амортизационная; 18 — прокладка.

На каркасе одинарного блока смонтированы вентилятор и секции первого контура с четырьмя короткими коллекторами (по два вверху и внизу). К каркасу сдвоенного блока прикреплены два вентилятора секции второго и частично первого контура циркуляции с четырьмя длинными коллекторами.

Трубчатые коллекторы в отличие от коллекторов коробчатой конструкции менее трудоемки в изготовлении и обладают большой прочностью. Для обеспечения крепления секций холодильника с минимальными монтажными напряжениями предусмотрен при установке коллекторов набор стальнык регулировочных прокладок. Для уменьшения влияния толчков и вибрации коллекторы отделены от каркаса амортизаторами — прокладками из резины средней твердости.

Секции холодильника (воздуховодяные и воздухомасляные) представляют собой многотрубные теплообменники с общими ребрами, увеличивающими поверхность охлаждения со стороны воздуха. Для уплотнения между коллекторами секций и коллектором шахты предусмотрены паронитовые прокладки 18. Стандартные водяные и масляные секции имеют плоскоовальные оребренные трубки с шагом оребрения 2,3 мм и рабочей длиной между (решетками) соответственно 710 и 535 мм.
Секции размещены в один ряд по обеим сторонам шахты. Однорядное (по глубине) расположение секций с относительно укороченным шагом оребрения обеспечивает эффективный теплоотвод от них и удобно при сборке и ремонте холодильника. Для повышения эффективности работы и компактности охлаждающего устройства зазоры между секциями и стенками блоков выбраны минимально допустимыми.

Вентиляторы

Охлаждающий секции воздух засасывается через неподвижные жалюзи тремя осевыми вентиляторами серии УК-2М ЦАГИ и выбрасывается наружу через верхние жалюзи. Восьмилопастное колесо 4 (рис. 3) вентилятора диаметром 1400 мм с углом установки лопасти 20° насажено на шлицевой вал гидромотора 1. Вентиляторное колесо и гидромотор закреплены в диффузоре 6 вентилятора на спицах 3 с амортизаторами, уменьшающими динамические воздействия на узел крепления гидромотора. Диффузор вентилятора прикреплен болтами к каркасу блока. Соединение лопасти колеса вентилятора с диском 2 колеса имеет тоже амортизаторы и позволяет изменять угол установки в процессе аэродинамических испытаний вентилятора.

Рис. 3 Установка гидромотора и вентиляторного колеса в диффузоре

1 — гидромотор; 2 — диск; 3 — спица; 4 — лопасти (колесо); 5 — втулка; 6 — диффузор; 7 — кожух; 8 — тарелка опорная


При установке гидромотора с колесом вентилятора следует соблюдать следующие размеры: зазор а между кожухом 7 и опорной тарелкой 8 должен быть в пределах 6—14 мм, зазор б между ступицей диска и крышкой гидромотора — 5—10 мм и зазор в между любой лопастью вентилятора и диффузором — 2—6 мм. Лопасти должны прилегать к кожуху с допустимым местным просветом г не более 1 мм.

При статической балансировке колеса допускается небаланс 200 гс/см. Небаланс устраняют приваркой грузов общей массой до 100 г. После отделки и окончательной балансировки колесо вентилятора испытывают на разнос при n=1600 об/мин в течение 15 мин

Верхние жалюзи холодильника

На крыше тепловоза на выходе из вентиляторных установок установлены жалюзи створчатой конструкции, аналогичные жалюзи тепловоза ТЭП60. Жалюзи должны работать без заеданий, заклиниваний и плотно закрываться. В связи с тем что регулирование расхода воздуха при помощи жалюзи приводит лишь к непроизводительной потере мощности, на тепловозе предусмотрено только два положения створок: открытое и закрытое. Привод жалюзи — автоматический с электропневматической системой обеспечивает полное открытие и закрытие створок без рывков и заеданий при давлении воздуха в цилиндрах привода 5— 6 кгс/см2. Жалюзи имеют также и ручной привод, однако им пользуются только в случае отказа дистанционного управления.

Рис. 4 Схема автоматического привода верхних жалюзи холодильника

1 — термобаллон; 2 — микропереключатель; 3 — толкатель; 4, 6, 13 — пружины; 5 — сильфон; 7 — край; 8 — золотник; 9 — катушка; 10 — кнопка выключатель; 11 — поршень; 12 — цилиндр; 14 — вентиль электропневматический включающий типа ВВ 32Ш; 15 — термореле; 16 — створки жалюзи; 17 — рейка.

Принципиальная схема автоматической работы верхних жалюзи представлена на рис. 4. При открытии жалюзи поршень 11 со штоком под действием сжатого воздуха выталкивается из цилиндра 12 и через рычажную передачу перемещает рейку 17, жестко связанную со створками жалюзи 16. При закрытии доступ воздуха в цилиндр прекращается и поршень возвращается в исходное положение под действием пружины 13. Воздух в цилиндр привода верхних жалюзи подводится из тормозной магистрали через электропневматический вентиль

ВВ-32Ш, который управляется от термореле 15 типа КРД-2 в зависимости от температуры воды на выходе из дизеля (для первого контура) и температуры масла на входе в дизель (для второго контура).

Зачехление секций холодильника

Зачехление секций холодильника шторкового типа, изображенное на рис. 5, предназначено для защиты от переохлаждения воды и масла дизеля при температуре окружающего воздуха ниже + 15°С при длительных остановках тепловоза или стоянках в ожидании поезда с остановленным дизелем. Зачехление радиаторов состоит из утеплительной шторы 2, тросов 1, решетки 3, барабана 4, диска 5, фиксатора 6 и рукоятки 7.

Рис. 5 Зачехление секций холодильника

1 — трос; 2 — штора утеплительная; 3 — решетка; 4 — барабан; 5 — диск; 6 — фиксатор; 7 — рукоятка; 8 — жалюзи неподвижные.

С обеих сторон тепловоза установлено шесть утеплительных штор, по две шторы на каждый отсек (вентилятор) холодильника. В первоначальном (открытом) положении штора намотана на барабан 4 и удерживается в свернутом положении при помощи двух пружин, закрепленных одним концом на неподвижной оси барабана, а другим — на втулке, соединенной с барабаном. При помощи рукоятки 7, диска 5 и связанного с ним троса 1, перекинутого через блоки, штора натягивается на решетку 3, предохраняющую полотно шторы от прогиба под напором воздуха, и закрывает жалюзи 8. Штора удерживается в закрытом состоянии при помощи фиксатора 6, входящего в отверстие диска. Пружины при освобождении фиксаторов возвращают штору в свернутое положение, накручивая ее на барабан и открывая тем самым проход воздуху через неподвижные жалюзи.

Закрывать шторы полностью или устанавливать их на промежуточные положения при работе дизеля, включая и холостые обороты, запрещается, так как это вызовет перегрев дизеля и дополнительные вредные нагрузки на гидростатический привод вентиляторов охлаждающего устройства.