Конструкция тепловоза ТЭП70 (стр. 4 из 7)

7.1 Водяная система

Назначение. Высокая температура газов, возникающая при сгорания топлива в цилиндрах, может вызвать резкое ухудшение условий смазки трущихся частей значительные термические напряжения в деталях, если не предусмотреть специального их охлаждения. Для отвода тепла от неподвижных деталей дизеля (втулки цилиндров, выпускные коллекторы и т.д.) используется система водяного охлаждения. Кроме того, водяная система используется для отвода тепла от смазочного масла, охлаждаемого в водомасляном теплообменнике. Водяная система служит также и для отвода тепла от наддувочного воздуха, нагревающегося при сжатии, и поэтому включает в себя воздухоохладитель. Охлаждение воды и наддувочного воздуха происходит в секциях радиаторов, установленных в холодильнике.

В холодное время года горячая вода дизеля используется для обогрева кабины машиниста, нагрева топлива в топливоподогревателе и воды в бачке санузла.

Устройство и работа. Система водяного охлаждения дизеля выполнена замкнутой. Циркуляция в системе дизель – охлаждающие устройства обеспечивается водяными насосами. Для раздельного регулирования температур воды и масла на тепловозе применена водяная система, состоящая из двух самостоятельных контуров циркуляции: контура охлаждения дизеля и контура охлаждения масла и наддувочного воздуха (рис.19).

В первом контуре вода, охлаждающая дизель, включая втулки цилиндров, газовыпускные коллекторы и турбокомпрессор, отдает тепло воздуху, проходящему через водовоздушные секции 19 и 43 охлаждающего устройства. Во втором контуре вода, охлаждающая масло дизеля в двух водомасляных теплообменниках 3 и надувочный воздух в водовоздушном холодильнике 6, отдает тепло воздуху, проходящему через водовоздушные секции 21. Каждый контур циркуляции обслуживается своим водяным лопастным насосом.

7.2 Масляная система

Назначение. Масляная система предназначена для подачи под избыточным давлением смазки в сопряженные узлы рабочих механизмов дизеля для поддержания в них жидкостного трения и охлаждения ряда его узлов. Система состоит из двух частей: внутренней, включающей в себя пути подвода масла внутри дизеля, и внешней, которая обеспечивает циркуляцию, охлаждение и очистку масла.

Устройство и работа системы. Схема трубопровода внешней части системы смазки тепловоза (рис. 20) состоит из маслопрокачивающего агрегата 10 и трубопровода с обратным клапаном 8, предназначенных для заполнения системы маслом перед пуском дизеля и подвода смазки ко всем трущимся его частям. Насос засасывает масло из картера дизеля по трубопроводу 9 и подает его к дизелю через обратный клапан 8, фильтр грубой очистки 3 и охладитель 2. До пуска дизеля для надежной смазки его узлов агрегат должен проработать после нажатия кнопки 60 с и создать давление в самой отдаленной точке системы (в конце лотка) не менее 0,2 кгс/

. После пуска дизеля трубопровод маслопрокачивающего насоса отключается от системы клапаном 8.

После остановки дизеля маслопрокачивающий агрегат включается и обеспечивает прокачку дизеля маслом в течение 60 с. На маслопроводе перед фильтром грубой очистки установлен терморегулятор, который в зависимости от температуры масла управляет режимом работы гидромотора вентилятора холодильника, обеспечивая заданную температуру масла, поступающего в дизель, путем изменении интенсивности охлаждения в воздуховодяных секциях второго контура циркуляции. До и после фильтра грубой очистки предусмотрены ответвления к манометрам 11 и 12, установленным на приборном щитке дизельного помещения. Манометры позволяют контролировать величину гидравлического сопротивления фильтра.

7.3 Топливная система

Назначение. Топливная система (рис. 21) предназначена для подачи топлива под давлением к топливной аппаратуре дизеля, а также размещения запасов топлива, его фильтрации и подогрева в холодное время года. Запас топлива храниться в топливном баке 9, размещенном ниже дизеля и включенном в силовую схему несущего кузова.

Устройство и работа топливной системы. Из топливного бака 9 (см. рис. 21) топливо по трубе эжекционного устройства 12 через фильтр грубой очистки 6 закачивается топливоподкачивающим агрегатом 22 и подается через фильтр тонкой очистки 4 в коллектор топливных насосов дизеля. Топливные насосы подают топливо к форсункам. Для надежной работы системы подачи температура топлива в баке должна быть не менее 30-40⁰С. Для этого предусмотрена интенсивная циркуляция топлива, осуществляемая в результате того, что топливоподкачивающий агрегат подает больше топлива, чем необходимо для реализации полной мощности дизеля. При этом часть топлива сливается из коллектора топливных насосов по трубе 16 в топливоподогреватель 23, а затем по трубопроводу 25 в топливный бак. В подогревателе топливо нагревается горячей водой системы охлаждения дизеля (в летнее время топливоподогреватель отключают).из топливоподогревателя большая часть топлива сливается в бак 9 по трубопроводу 25, и таким образом прогревается весь запас топлива.

7.4 Охлаждающее устройство воды, масла и наддувочного воздуха дизеля

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 водуховодяном, водомасляном и водовоздушном теплообменниках.

Схема охлаждающего устройства тепловоза (рис. 22) включает в себя два самостоятельных контура циркуляции. В первом контуре вода, охлаждающая детали дизеля отдает тепло воздуху в водяных секциях 4 воздушного 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 и принцип работы. 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. 22) 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. Охлаждающее устройство, смонтированное в едином крышевом блоке, состоит из водяных 1 и масляных 2 секций (рис. 23) с коллекторами 6 и 11, вентилятора 15 с гидроприводом, каркаса блока 14 с неподвижными жалюзи 10, верхних подвижных жалюзи 13 с приводом шторкового зачехления 3 секций. Несущую основу соответственно одинарного и двойного блоков охлаждающего устройства составляют каркасы съемных крыш. На каркасе одинарного блока смонтированы вентилятор и секции первого контура с четырьмя короткими коллекторами (по два в верху и внизу). К каркасу сдвоенного блока прикреплены два вентилятора секции второго и частично первого контура циркуляции с четырьмя длинными коллекторами. Секции холодильника (воздуховодяные и воздухомасляные) представляют собой многотрубные теплообменники с общими ребрами, увеличивающими поверхность охлаждения со стороны воздуха. 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.

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. 24) вентилятора насажено на шлицевой вал 1. Вентиляторное колесо и и гидромотор закреплены в диффузоре 6 вентилятора на спицах 3 с амортизаторами, уменьшающими динамическое 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.

Схема привода вентиляторов холодильника. (рис. 25) на тепловозах ТЭП70 применен гидростатический привод вентиляторов холодильника с плавным регулированием частоты вращения. Мощность от дизеля к вентиляторам передается шестью гидромашинами типа МН 250/100, в работе которых используется энергия статического давления жидкости. Три машины работают в качестве насосов, три другие – в качестве моторов, приводящих во вращение вентиляторные колеса.

Гидронасосы 2, 3 и 4 приводятся во вращение от коленчатого вала дизеля через редуктор 1, в который они органически встроены. Закачивая рабочую жидкость (масло) из бака 12, они нагнетают его под высоким давлением соответственно в гидромоторы 7, 10, и 13, вращающие вентиляторные колеса 8, 9 14. Частота вращения вентиляторов регулируется изменением расхода масла, подаваемого в гидромоторы. Перепуском масла управляют установленные параллельно гидромотрам терморегуляторы 5, 6 и 32, имеющие термодатчики, омываемые соответственно водой и маслом дизеля.