Дизель-генератор 1А-9ДГ исп. 3. Руководство по эксплуатации - часть 4

1.5.30 Защита дизеля

1.5.30.1 Выключатель предельный

(рисунок 55)

Выключатель предельный предназначен для автоматической остановки дизель-генератора перестановкой реек топливных насосов в положение нулевой подачи топлива и подачи гидравлического импульса на срабатывание воздушной захлопки в следующих случаях:

а) при достижении частоты вращения коленчатого вала дизеля 15,67 - 16,33 с1 (940 - 980 об/мин);

б) при аварийной остановке дизеля;

в) при ручной остановке дизеля.

Предельный выключатель астатического типа. Он установлен на приводе распределительного вала дизеля.

В корпусе 12 предельного выключателя размещены:

а) автомат выключения, состоящий из корпуса 18, стакана 17, пружин 15 и 16, вала 46 шестерни 33, кулачка 45 и рукоятки 47;

б) выключатель, состоящий из штока 41, пружины 36, крышки 40 и кнопки 39;

в) чувствительный элемент, состоящий из груза 22, упора 3, пружины 9, крышки 24, регулировочных прокладок 23.

Вал 21 вращается в роликовых подшипниках 6, установленных в обойме 10, зафиксированной штифтом 11, и крышке 29.

Груз 22 с пружиной 9 и крышкой 24 установлен на валу 21 и, благодаря упору 3, вращается вместе с валом, который приводится во вращение шлицевым валом 8 от шестерни в приводе распределительного вала.

На валу 26 в плоскости вращения груза установлен рычаг 31, входящий под действием пружины 34 и упора 30 в зацепление со стаканом 17, который может оказывать воздействие на механизм управления топливными насосами.

При повышении частоты вращения коленчатого вала выше предельно допустимой под действием центробежных сил груз, преодолевая усилия пружины 9, перемещается в радиальном направлении и нажимает на рычаг 31, выводя его из зацепления со стаканом. Стакан под действием пружин 15 и 16 резко поднимается вверх и, воздействуя на механизм управления топливными насосами, устанавливает рейки насосов в положение нулевой подачи топлива. Одновременно с этим канавка Л на стакане сообщает полость трубы подвода масла с полостью сервомотора механизма воздушной захлопки, подавая гидравлический импульс на мембранный пакет сервомотора. Воздушная захлопка срабатывает.

При ручной остановке дизеля предельным выключателем необходимо нажать на кнопку 39. При этом шток 41 выводит рычаг 31 из зацепления со стаканом 17.

Для возврата предельного выключателя в рабочее положение рукоятку 47 необходимо переместить вверх Вал 46 с кулачком 45 повернет шестерню 33 и опустит стакан 17 вниз. Под действием пружины 34 и упора 30 рычаг 31 входит в окно И стакана. Предельный выключатель подготовлен к работе.

Смазка подшипников предельного выключателя осуществляется от привода распределительного вала через отверстия Ж. Масло сливается через отверстие Е в привод распределительного вала

1.5.30.2 Датчики-реле давления масла

(рисунок 56)

На дизель-генераторе установлены три датчика-реле давления:

датчик-реле сброса нагрузки SP2, датчик-реле остановки SP1 дизеля при снижении давления масла в масляной системе дизеля и датчик-реле SP3 окончания пуска при повышении давления воды, соответствующем пусковым оборотам дизеля.

Датчики-реле установлены на плите на переднем торце дизеля и крепятся к кронштейну на амортизаторах. К датчику-реле сброса нагрузки и датчику-реле остановки дизеля масло подводится через рукава от трубы подвода масла к дизелю. К датчику-реле окончания пуска вода подводится через рукав подвода воды от системы водяного насоса.

1.5.30.3 Манометр жидкостный

(рисунок 58)

Манометр жидкостный предназначен для замера разрежения в картере дизеля и подачи сигнала в электрическую схему тепловоза на остановку дизеля в случае повышения давления в картере выше заданного предела.

Манометр состоит из корпуса 5, изготовленного из прозрачного органического стекла с V-образным каналом Б, шкалы 4, контактной колодки 2 с двумя проволочными электродами 3 и штуцера 1.

Канал Б залит водным раствором с содержанием 5 - 10 % поваренной соли и 1 - 2 % бихромата калия до уровня нулевой отметки шкалы.

Штуцер 1 соединен трубкой с картером дизеля, а электроды - с электрической схемой тепловоза.

При увеличении давления выше допустимого в картере дизеля водяной столб в канале Б поднимается, замыкает электроды и, воздействуя через электрическую схему на тяговый электромагнит регулятора, останавливает дизель.

Отверстие А предназначено для сообщения канала Б с атмосферой.

1.5.30.4 Захлопка воздушная

(рисунки 59, 60)

Захлопка воздушная предназначена для автоматической остановки дизель-генератора при достижении коленчатым валом дизеля предельно-допустимой частоты вращения 15,67 - 16,35 с'1 (940 - 980 об/мин).

Действие воздушной захлопки основано на перекрытии прохода наддувочного воздуха из турбокомпрессора к цилиндрам дизеля при поступлении на механизм воздушной захлопки импульса давления масла в момент срабатывания предельного выключателя.

Управление воздушной захлопкой может производиться:

а) автоматически - от предельного выключателя;

б) вручную дистанционно - от кнопки аварийной остановки на пульте управления в кабине машиниста;

в) вручную - от кнопки сервомотора механизма воздушной захлопки, независимо от состояния предельного выключателя или от положения кнопки на предельном выключателе.

Механизм воздушной захлопки смонтирован на улитке турбокомпрессора и состоит из следующих узлов: рукоятки 36 (рисунок 60), сервомотора 34 и захлопки 54.

Рукоятка сварной конструкции установлена на оси 42 в латунной втулке проушины 43 и подвижна в вертикальной плоскости.

В рукоятке на оси 39 вращается ролик 40, передающий поршню усилие при нажатии рукоятки вниз. Под действием пружины 41 рукоятка фиксируется в крайнем верхнем положении, ограниченном упором П.

Поршень 44 от действия рукоятки, с одной стороны, и от действия пружины с другой перемещается в цилиндрической расточке корпуса 46 сервомотора, закреплённого на приливе улитки.

В поршень ввернут шток 50, имеющий на противоположном конце упор Р (ограничение хода поршня вверх) и резьбу для навинчивания вилки 51, связанной осью 52 с подвижной серьгой 6, которая передает усилие пружины 47 серповидному рычагу 7 и затем захлопке 54.

От смещения вилка фиксируется стопорной шайбой 15, гайкой 17 и пружинной шайбой 16. Взаимное положение поршня и штока фиксируется проволокой 38.

В крайнем нижнем положении (пружина 47 сжата) поршень удерживается защелкой 37, которая может поворачиваться на оси 35 либо от нажатия рукой на кнопку 26, передающей усилие через штоки 23 и 25, заштифтованные совместно, либо от давления масла в полости М, передающемся защелке через мембранный пакет 27 с гайкой и накладкой 29, зафиксированнные шплинтом 28.

К корпусу 46 крепится плита 31 с крышкой 30. На крышке пробкой 8 закреплен дроссель 9, с размещенными в нем втулкой 10, проставочными кольцами 11 (17 шт.) и диафрагмами 12 (16 шт.).

На фланце улитки турбокомпрессора, на прокладках 48 установлена крышка 49 с запрессованным соплом 53. Через отверстие С сопла проходит серповидный рычаг 7 с сухарями 1 и пружинами 2 для закрепления захлопки 54 на этом рычаге. Отверстие также служит для выпуска воздуха во избежание помпажа в улитке при срабатывании воздушной захлопки.

Серповидный рычаг поворачивается на оси 5. установленной в проушине крышки.

Ось 20 запрессована в отверстие серповидного рычага и вместе с серповидным рычагом может перемещаться в пазу серьги 6.

Пружина 55 прижимает захлопку в её крайних положениях либо к соплу, либо к кольцу 3 в проставке 4, установленном в улитке.

Работа воздушной захлопки

Для приведения воздушной захлопки в рабочее положение потяните вниз до упора рукоятку. При этом поршень переместится вниз и защёлка зафиксирует его в этом положении. После этого отпустите рукоятку, которая под действием пружины вернётся в исходное положение.

При своём движении вниз поршень через шток и вилку с серьгой поворачивает серповидный рычаг, который открывает захлопку. Пружина 55 зафиксирует захлопку в крайнем верхнем положении: захлопка прижата к соплу 53 и перекрывает отверстие С. Проход воздуха к цилиндрам из турбокомпрессора открыт. При работе дизеля давлением наддувочного воздуха дополнительно к усилию пружины захлопка прижимается к соплу.

Признаком полного открытия захлопки и закрытия отверстия С является выступание сухаря из этого отверстия.

На работающем дизеле предельный выключатель и воздушная захлопка поставлены в рабочее положение. Масло из патрубка 4 (рисунок 59), куда оно постоянно поступает от фильтра масла грубой очистки, по трубе 6 проходит через дроссель 11 в мембранную полость А сервомотора 14, заполняет полость, вытесняя воздух, и далее по трубе 16 через угольник 19 и отверстие Г стакана 20 подается в полость Е предельного выключателя 25, откуда сливается в привод распределительного вала.

Одновременно с поступлением в трубу 6 масло подается в трубу 26 и попадает в канавку Д предельного выключателя, разобщенную от отверстия Г.

При превышении максимально-допустимой частоты вращения коленчатого вала дизеля груз 24 под действием центробежной силы, перемещаясь в радиальном направлении, воздействует на рычаг 23 и выводит его из зацепления со стаканом 20. Стакан под действием пружины 21 перемещается вверх, передвигает рейки топливных насосов на нулевую подачу топлива и соединяет канавку Д с отверстием Г. Одновременно перекрывается слив масла из отверстия Г в полость Е.

При этом масло под давлением попадает в трубу 16 и мембранную полость А сервомотора. Усилие давления масла передается на мембранный пакет, гайка которого нажимает на защелку, освобождая поршень 9. Под действием пружины 12 поршень резко перемещается вверх; связанный с ним шток 13 поднимается до упора и через вилку, серьгу и серповидный рычаг опускает захлопку на

проставок. Таким образом, происходит перекрытие прохода нагнетаемого турбокомпрессором наддувочного воздуха из улитки к цилиндрам дизеля. Через открывшееся отверстие В (на рисунке 60 отверстие С) воздух выходит из улитки на-ружу.

От одновременного прекращения подачи в цилиндры топлива и воздуха, дизель снижает частоту вращения и останавливается. Разнос на масле также исключается, поскольку прекращается подача воздуха в цилиндры дизеля.

1.5.30.5 Предельный регулятор наддува

(рисунки 61, 62)

Предельный регулятор наддува предназначен для ограничения давления наддувочного воздуха и связанных с ним максимальных давлений сгорания по цилиндрам путем перепуска части воздуха из охладителя наддувочного воздуха на выход выпускных газов из турбины.

Схематическое изображение системы предельного регулирование наддува приведено на рисунке 62.

Выпускные газы из дизеля Д поступают на вход турбины Т турбокомпрессора. Его компрессор К сжимает всасываемый воздух и через охладитель наддувочного воздуха (ОНВ) подает в дизель Д.

Клапан 13 регулятора наддува линией 14 соединен входом с приемным патрубком ОНВ, а выход клапана линией 15 соединен с выходом выпускных газов из турбины Т.

Клапан 13 регулятора наддува имеет поршень 11 и возвратную пружину 12. Камера управления А клапана соединена с напорной масляной магистралью дизеля через дроссель 10 и по линии 2 - со сливом в привод насосов через регулируемое сопло 4 датчика наддува 3.

Мембрана 7 этого датчика с опорой 8 образует с крышкой камеру Б. которая линией 1 соединена с входом в ОНВ. При отсутствии давления наддува мембрана 7 с опорой 8 отодвинута пружиной 6 от сопла 4.

При работе дизеля с допустимым давлением наддува масло из системы дизеля через дроссель 10 поступает в камеру управления А клапана 13 и по линии 2 свободно сливается через открытое сопло 4 в привод насосов (линия 5).

При этом давление, создающееся в камере управления А, недостаточно для перемещения поршня 11, и клапан 13 под действием пружины 12 закрыт.

Если давление наддувочного воздуха возрастает до величины 0,181 МПа (1,85 кгс/см2), то оно становится достаточным для перемещения мембраны 7 с опорой 8 вправо настолько, что сопло 4 прикрывается и начинает дросселировать слив масла из камеры А по линии 2. Давление в этой камере растет и клапан 13 начинает приоткрываться, сбрасывая по линии 15 часть наддувочного воздуха из ОНВ на выход выпускных газов из турбины Т. Дальнейший рост давления наддува прекращается.

Предельный регулятор наддува состоит из алюминиевого фрезерованного корпуса 1 (рисунок 61) и прифланцованного к нему стального сварного корпуса 4 с клапаном 31.

В корпус 1 встроен механизм датчика наддува 12, управляющего этим клапаном.

Корпус 1 является кронштейном и коммутационным блоком всего регулятора наддува.

Отверстием С отвода воздуха и сверлением Л контроля давления наддува он соединен через соответствующие отверстия патрубка охладителя наддувочного воздуха с его внутренней полостью, через которую воздух из компрессора поступает в охладитель и далее в ресивер дизеля.

Масло под давлением из напорной магистрали дизеля подводится в корпус 1 через штуцер 30 и после выполнения своих функций в регуляторе наддува сливается через фланец 17 в привод насосов.

Коммутационные каналы в корпусе выполнены в виде сверлений, заглушенных в нужных точках пробками, поставленными на эпоксидной смоле.

В корпус 4 запрессованы втулка 3 и седло 32 клапана. Тарельчатый клапан 31 управляется поршнем 27, воздействуя на него через упор 7 и стопорную шайбу 5. Возврат поршня и клапана осуществляется пружиной 26 через втулку 6. Поршень уплотняется резиновыми кольцами 25.

Алюминиевая крышка 23, уплотняемая прокладкой 24, образует камеру Е управления клапаном 31, которая соединена с каналами в корпусе 1. каналами Н. П корпуса 4. В канал П вставлен дроссель 22, через который масло подается в камеру Е. Дроссель представляет собой точеный стержень с цилиндрическими перегородками, образующими цепочку кольцевых дроссельных камер, которые соединены между собой продольным пазом малого сечения, переходящим на торце в поперечный паз. Наружный конец дросселя выполнен в виде хвостовика с канавкой для его захвата при извлечении из гнезда. Отверстие под дроссель закрыто пробкой 21, позволяющей вынуть дроссель для промывки без разборки.

Из камеры управления Е по каналу Н масло сливается через регулируемое сопло 16 датчика наддува 12 в привод насосов.

Канал Р предназначен для дренажа (на слив) масла, просочившегося через правое кольцо 25.

По каналу И, подводится наддувочный воздух в камеру под поршнем 27.

Назначение этого воздуха следующее:

а) не допускать просачивания масла через левое кольцо 25 под поршень 27;

б) препятствовать проходу выпускных газов в зазор между втулкой 3 и клапаном 31.

Регулируемое сопло 16 выполнено в виде резьбового стержня со шлицом на наружном торце для его вращения. Резиновые кольца 10 в канавках сопла уплотняют линию подвода масла в сопло из камеры управления Е. После регулировки сопло 16 фиксируется шплинтом 9 и закрывается глухой гайкой 8 Опора 14 мембраны 15 датчика имеет резиновый ввертыш для герметичного закрытия сопла. Между мембраной 15 и крышкой 13 датчика находится полость К, также соединенная через промежуточные сверления и сверление Л с внутренней полостью патрубка охладителя наддувочного воздуха.

1.5.31 Регулятор

(рисунки 63, 64. 65, 66, 67, 68, 70)

1.5.31.1 Назначение и технические данные

Всережимный гидромеханический регулятор частоты вращения и мощности 2-М7РС2.00.000спч-1-07 предназначен для установки на дизель-генератор 1А-9ДГ исполнение 3 (1А-9ДГ исполнение 3-01).

Регулятор обеспечивает поддержание заданной частоты вращения коленчатого вала дизеля.

Регулятор совместно с электрической схемой тепловоза обеспечивает поддержание заданной мощности дизеля (при установке системы УСТА данный пункт исключается).

Регулятор оборудован вспомогательными устройствами, которые позволяют осуществлять:

- дистанционное ступенчатое пятнадцатипозиционное управление частотой вращения с разбивкой по позициям в соответствии с таблицей 1.

- автоматическое отключение регулятора мощности и, тем самым, снижение задания уровня мощности дизель-генератора в режиме боксования тепловоза (при установке системы УСТА данный пункт исключается).

- ограничение подачи топлива в зависимости от давления наддува.

- автоматическую остановку дизеля по сигналу от системы дистанционного управления тепловозом или от системы защиты.

1.5.31.2 Устройство и работа регулятора

Регулятор частоты вращения и мощности является всережимным, непрямого действия с центробежным измерителем частоты вращения и собственной системой масляной циркуляции.

Устройство регулятора

Регулятор состоит из следующих основных сборочных единиц: нижнего корпуса 1 (рисунок 63), плиты 2, среднего корпуса 3, верхнего корпуса 16, проставка 6, крышки 7, гидроусилителя 4.

В нижнем корпусе размещён шестеренчатый масляный насос, ведущая шестерня 47 (рисунок 64) которого вращается во втулках 41 и 42. Шестерня 47 посредством шлицов соединена с приводным валиком 45, который вращается в шарикоподшипнике 46.

Для предотвращения вытекания масла из регулятора приводной валик уплотняется манжетой 44, расположенной в крышке 43, закрепленной винтами. Винты обвязаны проволокой.

Ведомая шестерня масляного насоса выполнена за одно целое с валом привода измерителя частоты вращения.

Плита 2 (рисунок 63) служит крышкой масляного насоса. Уплотнение между плитой и нижним корпусом и со средним корпусом осуществляется резиновыми кольцами 40 и 48 (рисунок 64).

В среднем корпусе (рисунок 65) размещены: измеритель частоты вращения, аккумуляторы масла, силовой и дополнительный сервомоторы, рычажная передача обратной связи.

В измеритель частоты вращения входят букса 30, установленная в корпусе 14 неподвижно, демпфер 3 и золотник 6.

Букса имеет проточки для соединения каналов регулятора. В буксу установлены неподвижная 2 и подвижная 29 втулки.

Демпфер измерителя частоты вращения (рисунок 66) установлен на опорную поверхность А буксы 17, имеющую лыску с отверстием Б. Он состоит из корпуса 20, в который запрессована шестерня 4 и установлен шарикоподшипник 8.

Во внутреннее кольцо шарикоподшипника установлена траверса 6, связанная с корпусом пружиной кручения 7. На наружное кольцо подшипника установлено кольцо 10 с кулаками 11, которые входят в пазы траверсы 6. В траверсу 6 установлены грузы 14, которые качаются в игольчатых подшипниках на осях 15. Траверса 6 и кольцо 10 с кулаками 11 и пружинами 7 и 9 составляют пружинногидравлический демпфер.

На золотник 18 установлена тарелка 23 с пазом, в который входят упоры грузов 14. Упоры при вращении грузов увлекают за собой золотник 18.

Шарикоподшипник 24 верхним кольцом установлен в стакан 25, на который опирается всережимная пружина 37 (рисунок 64). В стакан 25 (рисунок 66) запрессован шток 1 и развальцован снизу. На шток навернуты выключающая тарелка 2 и контргайка. Поясок И золотника управляет силовым поршнем, а поясок Е - дополнительным. Поясок И выполнен по ширине одинаковым с окнами в подвижной

втулке 16. а поясок Е выполнен значительно шире, чем окна в неподвижной втулке 19. К проточкам буксы Г и Ж подается масло из аккумулятора, а проточка Д соединена со сливом в масляную ванну регулятора.

Пояски В имеют пазы, по которым масло из проточки Г через отверстие Б и лыску на шейке буксы, заполняет демпфер и смазывает вращающиеся части измерителя. Поясок Е золотника открывает окна в неподвижной втулке 19 одинаково как при перемещении золотника 18 вверх (грузы полностью разведены), так и при перемещении вниз (грузы полностью сведены), что достигается соответствующим подбором количества прокладок 22.

Аккумуляторы масла представляет собой два поршня 21 (рисунок 65), расположенные в расточках среднего корпуса и нагруженные пружинами 22. Одна из расточек корпуса имеет канал, который сообщает полость аккумулятора со сливом при достижении номинального давления масла в аккумуляторах.

Поршень 10 силового сервомотора и поршень 35 дополнительного сервомотора с буферным поршнем 32 и пружинами 33 расположены в расточках среднего корпуса. Поршни - дифференциального типа. Расточки закрыты заглушками 11 и 31 с установленными в них уплотнительными кольцами 12.

Поршень 10 посредством серьги 8 и рычага 39 (рисунок 67) поворачивает силовой вал 41.

Одновременно поршни силового и дополнительного сервомоторов посредством рычажной передачи обратной связи перемещают подвижную втулку 29 (рисунок 65).

Рычажная передача обратной связи состоит из рычага 13, одно плечо которого опирается через шарнирный подшипник на планку силового поршеня, а другое - также через шарнирный подшипник опирается на планку дополнительного поршня. Рычаг 13 закреплен на оси тяги 17. Тяга 17 совместно с пружиной позволяет поршням силового и дополнительного сервомоторов перемещаться на полный свой ход при ограниченном ходе подвижной втулки 29. Кронштейн 19 центрируется и крепится на бобышках заглушек 11 и 31.

В кронштейне 19 на валике 26 установлена рычажная передача 27, которая одним концом соединена с тягой 17, другим - с подвижной втулкой 29 и через валик 24 - с сектором 25 согласования поршней.

Под подвижную втулку 29 установлена пружина 18 для выборки люфтов в соединениях.

Соединение каналов среднего корпуса осуществляется с помощью пазов в боковой плите 28.

В верхнем корпусе размещены: золотниковая часть механизма управления частотой вращения, механизм регулирования нагрузки, механизм вывода индуктивного датчика в положение минимального возбуждения генератора, механизм стопа, рычажная передача механизма ограничения подачи топлива в зависимости от давления наддува. К верхнему корпусу крепится гидроусилитель 1 (ГУ) (рисунок 67).

Механизм управления частотой вращения состоит из: треугольной пластины 49 (рисунок 64), электромагнитов МР1, МР2, MP3, MP4 (рисунок 63) укрепленных в проставке 6, золотника 34 (рисунок 64) с вращающейся втулкой 35 и поршня 24 изменения затяжки всережимной пружины 37.

Электромагниты установлены в проставке на резьбе до упора и застопорены сухарями 12 (рисунок 63), которые вставлены в пазы, выполненные в проставке 6 для каждого электромагнита.

Электромагниты МР1, МР2, MP3, MP4 используются для управления частотой вращения, МР5 - для управления механизмом вывода индуктивного датчика в положение минимального возбуждения генератора, МР6 - для выключения регулятора (остановки дизеля).

Электромагниты МР1, МР2, MP3 своими штоками опираются на заклепки 51 (рисунок 64) треугольной пластины 49, а электромагнит MP4 - на опору 32.

Втулка 35 своим шлицевым хвостовиком входит в шлицы шестерни 36 и вращается вместе с ней. При включении электромагнита MP4 шток через опору 32 и шарикоподшипник 33 перемещает втулку 35 вниз. Вверх втулка перемещается под действием пружины.

Золотник 34 связан с рычагом 31 обратной связи и своим рабочим пояском управляет перемещением поршня 24. На шарик, завальцованный в расточке рычага 31. опирается упор 50 треугольной пластины 49.

Траверса 47 (рисунок 67), закрепленная на поршне 45, соединена планками 57 с подпружиненной траверсой 58, расположенной на откидном болте 50.

Тяга 44 соединяет рычаг 51 с планками 57, которые поворачиваются на оси траверсы 58 откидного болта 50 при перемещении поршня 45.

Винт 4 предназначен для поднастройки минимальной частоты вращения. Винт 48 служит для ограничения максимальной частоты вращения.

Механизм управления нагрузкой состоит из золотниковой части, сервомотора с индуктивным датчиком и рычажной передачи.

Золотниковая часть механизма регулирования нагрузки состоит из втулки 22, установленной в расточку верхнего корпуса и прижатой через резиновые прокладки втулкой 17 к торцу расточки. Во втулке 22 установлена на двух пружинах 20 втулка 21 с золотником 19. Втулка 21 устанавливается в определённом положении по отношению к втулке 22 с помощью гаек 23, поджимающих пружины 20. Втулки 21 и 22 имеют ряд проточек и окон для сообщения каналов корпуса между собой с помощью золотника 19. Масло по каналам через плиту 25 подводится к блоку сервомотор-индуктивный датчик 37. Индуктивный датчик 37 крепится с помощью фланца к верхнему корпусу 24.

Во втулке 17 установлен толкатель 15, опирающийся на золотник 19.

Блок сервомотор-индуктивный датчик (ИД) состоит из поршня 31, соединенного с сердечником ИД. Полость И через отверстие, закрытое иглой 32 сообщается с масляной ванной регулятора. Игла имеет тугую посадку в резьбе, что препятствует ее самоотворачиванию. Отверстие под иглу закрыто пробкой 33, а полость И закрыта крышкой 30.

Привод к золотнику 19 от поршня 45 осуществляется с помощью планки 18, опирающейся через шарнирный подшипник на конус 13, установленный на траверсе 47, а от силового вала 41 - с помощью планки 12, тяги 2 и рычагов 67 и 68

Механизм отключения регулятора мощности состоит из корпуса клапана 28, штока 27, шарика 29, электромагнита МР5.

Механизм стопа состоит из шарикового клапана 59 и электромагнита МР6.

Крышка 7 (рисунок 63) крепится винтами 10 к проставку регулятора.

В крышке имеется втулка 27 (рисунок 64), в которую ввертывается рым-болт и пробка 15. закрывающая отверстие с сеткой для заливки масла

Работа регулятора

(рисунок 68)

Масло из масляной ванны регулятора всасывается масляным насосом 28 и подается в полость аккумулятора масла 26 и в каналы регулятора. Запас масла под поршнями аккумулятора, нагруженными пружинами, и выпуск излишка масла через канал И позволяют в известных пределах обеспечить постоянство давления масла в системе регулятора независимо от частоты вращения и расхода масла через элементы регулятора.

В установившемся режиме работы дизель-генератора центробежная сила грузов 7 измерителя частоты вращения уравновешивается силой затяжки всережимной пружины 8. Золотник 34 своими поясками перекрывает окна в подвижной 35 и неподвижной 32 втулках, вследствие чего полость Т силового сервомотора и полость Н дополнительного сервомотора перекрыты, и поршни 37 и 39 остаются неподвижными. Подача топлива в цилиндры дизеля не изменяется.

При изменении затяжки всережимной пружины или частоты вращения дизеля грузы сходятся или расходятся, вызывая перемещение золотника 34.

При перемещении золотника 34 вниз, что соответствует уменьшению частоты вращения дизеля или увеличению затяжки всережимной пружины 8, поясок золотника открывает окна в подвижной втулке 35. Масло сливается из полости Т и поршень 39 перемещается вниз на увеличение подачи топлива в цилиндры дизеля.

Посредством рычажной передачи 38 будет перемещена вниз и подвижная втулка 35 до перекрытия окна пояском золотника. Поршень 39. изменив подачу топлива, остановится.

Второй управляющий поясок золотника, имеющий большую ширину, чем окно в неподвижной втулке 32. с некоторым запаздыванием откроет проход маслу из аккумулятора масла в полость Н и поршень 37 переместится вверх.

Посредством той же рычажной передачи 38 подвижная втулка 35 будет перемещаться вверх.

Увеличение подачи топлива, вызванное перемещением вниз поршня 39 приводит к увеличению частоты вращения, и грузы 7 расходятся, возвращая золотник 34 в исходное положение.

Возвращение золотника 34 и перемещение вверх подвижной втулки 35 при перемещении вверх поршня 37 осуществляется одновременно с одинаковой скоростью. окно во втулке 35 остается перекрытым пояском золотника и поршень 39 неподвижен.

Возвращение в исходное положение золотника 34 и втулки 35 будет продолжаться до тех пор, пока второй поясок золотника 34 не перекроет доступ масла в полость Н и поршень 37 остановится

Таким образом, поршень 39, изменяя подачу топлива, управляет переходным процессом дизель-генератора, формируя его по закону, определяемому движением поршня 37.

Закон движения поршня 37, обеспечивающий короткий апериодический переходный процесс, создается специальной формой окон во втулке 35 и буферным поршнем 36 с дроссельным отверстием М, который установлен в одной расточке с поршнем 37 и опирается в него через пружину. Ход буферного поршня ограничен упорами.

Буферный поршень 36 при больших отклонениях золотника 34 от среднего положения смещается до упора, позволяя дополнительному поршню 37 быстро перемещаться на определенную величину, зависящую от расположения упоров буферного поршня. После достижения буферным поршнем упора, скорость поршня 37 резко снижается, так как масло в его управляющую полость Н подается через дроссельное отверстие М и скорость его перемещения определяется проходным сечением дроссельного отверстия.

При перемещении золотника 34 вверх, что соответствует увеличению частоты вращения дизеля или уменьшению затяжки всережимной пружины, поясок золотника открывает окно в подвижной втулке 35 так, что масло из аккумулятора поступает в полость Т и поршень 39 перемешается вверх на уменьшение подачи топлива в цилиндры дизеля.

Подвижная втулка 35 посредством рычажной передачи 38 перемещается вслед за золотником и перекрывает доступ масла в полость Т. Второй, управляющий поясок золотника 34, откроет слив масла из полости Н, поршень 37 переместится вниз и посредством той же рычажной передачи переместит подвижною втулку 35 вниз.

Измеритель частоты вращения с грузами 7 приводится во вращение посредством шестеренной передачи от масляного насоса 28 и вращается на шейке буксы 33, установленной неподвижно.

Сектор служит для согласования взаимного положения поршней 37 и 39 посредством перемещения подвижной втулки 35. Поршень 39 должен занимать пропорциональное положение относительно своего верхнего упора, а поршень 37 -относительно своего нижнего упора.

Изменение частоты вращения дизель-генератора производится с помощью механизма управления частотой вращения. При переключении контроллера подается или снимается питание с электромагнитов МР1, МР2, MP3, MP4. Магниты МР1, МР2 и MP3 через треугольную пластину 14 воздействуют на упор К плавающего рычага, который, поворачиваясь вокруг оси Л, перемещает золотник 31. При этом величина перемещения золотника зависит от комбинации включенных и выключенных магнитов. Магнит MP4 перемещает втулку золотника 31.

При смещении золотника 31 относительно втулки открываются соответственно направлению смещения либо подвод масла в полость над поршнем 10, либо слив масла из этой полости. При этом поршень 10, смещается вверх или вниз, изменяя затяжку всережимной пружины 8. Перемещение поршня 10 через траверсу на поршне и систему рычагов передается на золотник 31, который возвращается в исходное положение, вновь перекрывает окна втулки своим пояском. В результате поршень 10 остановится в новом положении.

При перемещении поршня 10 вверх на уменьшение затяжки пружины 8. и. следовательно, на уменьшение частоты вращения масло в полость под поршень, поступает через расположенные в шестерне 29 отверстия и дроссель 30. служащие для ограничения скорости уменьшения затяжки всережимной пружины и, следовательно, для замедления времени снижения частоты вращения.

Механизм регулирования нагрузки состоит из золотниковой части и блока сервомотор индуктивный датчик.

Так как мощность дизель-генератора зависит от крутящего момента на коленчатом валу дизеля и его частоты вращения, то регулирование сводится к поддержанию постоянным крутящего момента дизеля в зависимости от заданной частоты вращения. На каждой конкретной позиции контроллера должно быть определенное выдвижение реек топливных насосов и соответствующая частота вращения коленчатого вала.

Поэтому смещение золотника 20, управляющего положением поршня 24, происходит как при изменении заданной частоты вращения дизеля, так и при изменении крутящего момента. Привод по частоте вращения к золотнику 20 осуществляется через тягу 22 и рычаг 11, опирающийся шарнирным подшипником на конус 16.

Привод по величине крутящего момента осуществляется от вала 40 силового сервомотора через рычажную передачу.

Регулирование происходит следующим образом. При установившемся движении тепловоза поршень 10 управления частотой вращения и вал 40 силового сервомотора неподвижны. Как только тепловоз начнет свое движение на подъем, ток тяговых электродвигателей и, соответственно, главного генератора увеличится, а напряжение останется прежним. В результате увеличится электрическая мощность главного генератора, частота вращения дизеля уменьшится, и регулятор будет увеличивать подачу топлива в цилиндры двигателя (увеличивая крутящий момент на коленчатом валу). Вал 40 в этом случае повернется против часовой стрелки, и через рычажную передачу переместит золотник 20 вниз. Поясок золотника 20 откроет окно во втулке 21 и сообщит левую (по схеме) полость поршня 24 сервомотора индуктивного датчика со сливом. Так как в правую полость подается масло из аккумуляторов постоянно, то поршень 24 переместится влево (по схеме) и вдвинет сердечник в катушку индуктивного датчика 23. Полное сопротивление катушки индуктивного датчика будет увеличиваться, в электрической схеме тепловоза изменится сигнал задания мощности, и напряжение главного генератора уменьшится. Уменьшится и напряжение, подводимое к тяговым электродвигателям.

Поршень 24 создает в полости Ж и полости Е разрежение, под действием которого втулка 21 сместится вслед за золотником, догонит своим окном его поясок и перекроет окно. Поршень 24 остановится. В полости Ж начнет выравниваться разрежение через иглу 25, и втулка 21 под действием пружин начнет перемещаться вверх. Так как сигнал изменил напряжение главного генератора и, следовательно, уменьшил его электрическую мощность, то в силу наличия избыточного крутящего момента на валу дизеля увеличивается частота вращения, и регулятор начнет уменьшать подачу топлива в цилиндры дизеля.

Вал силового сервомотора повернется по часовой стрелке и переместит золотник 20 вверх

Движение золотника 20 и втулки 21 вверх осуществляется одновременно, и поршень 24 индуктивного датчика неподвижен. Вал 40, золотник 20 и втулка 21 возвращаются в свое исходное положение. Мощность главного генератора также возвратится к своей первоначальной величине. Так как ток тяговых двигателей увеличился, а напряжение уменьшилось, то тепловоз увеличит тягу и снизит скорость движения.

При значительных изменениях тока тяговых электродвигателей поршень 24 должен перемещаться также на значительную величину. А так как втулка 21 догоняет поясок золотника и останавливает поршень 24 при незначительном повороте вала 40, то процесс регулирования становится длительным. Для сокращения времени регулирования служит отсечной механизм, выполненный в виде пояска на втулке 21 и окон в буксе. При смещении золотника 20 и втулки 21 вниз, вследствие малого перекрытия Д пояска втулки 21 и кромки буксы, поясок открывает проход масла по каналу из ванны регулятора в полость Е, и поршень 24 перемещается значительно быстрее. Разгрузка дизеля происходит быстро.

При движении тепловоза под уклон, ток тяговых двигателей уменьшается, и вал 40 поворачивается в сторону уменьшения подачи топлива. Золотник 20 перемещается вверх, в левую полость поршня 24 поступает масло из аккумуляторов и поршень перемещается вправо (по схеме), создавая давление в полостях Ж и Е. Втулка 21 догоняет золотник под действием этого давления, перекрывает пояском золотника свое окно, и поршень 24 останавливается.

Давление в полостях Ж и Е выравнивается через отверстие, регулируемое иглой 25.

Поршень 24 выдвигает сердечник из катушки индуктивного датчика. Его полное сопротивление уменьшается, и в электрическую схему тепловоза поступает сигнал от индуктивного датчика. Электрическая система увеличивает напряжение возбуждения главного генератора, и напряжение тяговых двигателей увеличивается.

Так как ток тяговых двигателей уменьшился, а напряжение увеличилось, то сила тяги агрегата уменьшилась, а скорость возросла.

Нижняя кромка пояска втулки 21 находится с большой перекрышей Г до отверстия слива масла в ванну регулятора и при значительном перемещении поршня 24 в сторону увеличения напряжения возбуждения, открывает окно позже, чем при движении поршня 24 влево (по схеме).

Время переходного процесса регулирования при этом возрастает. Нагружение двигателя происходит медленно.

Регулятор имеет устройство для регулирования наклона тепловозной характеристики. Толкателем 18 регулируется уровень мощности на номинальной позиции контроллера, а винтом 15, изменяя наклон кулачка 16, регулируется наклон тепловозной характеристики.

Механизм вывода индуктивного датчика в положение минимального возбуждения состоит из электромагнита МР5 и шарикового клапана 27.

При затяжном боксовании тепловоза на магнит МР5 поступает электропитание, и он перемещает шариковый клапан 27 вниз. Канал У соединяется с ванной регулятора. Масло из левой полости поршня 24 сливается, и поршень вдвигает сердечник в катушку индуктивного датчика. В результате чего дизель разгружается, и тепловоз прекращает боксование.

Механизм стопа состоит из электромагнита МР6 и шарикового клапана 41. При снятии питания с электромагнита, шток с шариками под действием пружины и давления масла перемещается вверх, соединяет полость П под поршнем 58 со сливом, поршень 58 перемещается вниз до упора и через рычаг 12. выбирая зазоры Б и В. поднимает тарелку 13 с золотником 34 вверх. Масло из аккумулятора поступает в полость Т под поршнем силового сервомотора. Поршень 39 перемещается вверх до упора и выключает подачу топлива. Дизель останавливается.

Механизм ограничения предназначен для ограничения выдвижения в сторону увеличения мощности сердечника индуктивного датчика и ограничения выдвижения реек ТНВД на увеличение подачи топлива в зависимости от давления наддувочного воздуха в ресивере дизеля.

Механизм вступает в работу и воздействует на дизель-генератор в переходных режимах: при пусках дизеля и резких переводах рукоятки контроллера с низких позиций на высшие, а также на установившихся режимах, выполняя функцию защиты, если давление наддувочного воздуха по какой-либо причине снизится ниже допустимого предела.

Механизм ограничения стоит из гидроусилителя (ГУ), служащего для пропорционального преобразования давления воздуха в поступательное перемещение поршня 52 и рычажной передачи 6.

Рычаг 12 соединен с поршнем 58, на котором закреплен кулачок 1, являющийся нелинейным звеном, и через рычажную передачу 6 и тягу 5 следит за перемещением поршня 37 дополнительного сервомотора, положение которого изменяется пропорционально положению поршня 39 силового сервомотора.

Положением поршня 58 управляет золотник 42. расположенный в корпусе гидроусилителя.

Рычажная передача от ГУ к поршню 58 выполнена в виде кинематической обратной связи, которая состоит из рычажных передач 54 и 56, установленных параллельно друг другу с возможностью взаимного перемещения. Рычажная передача 54 соединена непосредственно с поршнем 52 мембранного блока гидроусилителя. а рычажная передача 56 с золотником 42.

Основными элементами гидроусилителя (рисунок 69) являются: мембранный блок 17, рычаг 21. втулка 24, золотник 25, поршень 14, пружины 15 и 16. Золотник 25 управляет перемещением поршня 14. Воздух из воздушного ресивера дизеля подводится к мембранному блоку 17.

Регулятор с гидроусилителем работает следующим образом.

На установившемся режиме при нормальной работе, когда давление наддува соответствует мощности дизеля на данной частоте вращения, между тарелкой 13 (рисунок 68) и рычагом 12, а также между регулировочным винтом на кронштейне 2 и планкой 3 имеются зазоры, соответственно В и А. Поршни 37 и 39 занимают положение, соответствующее нагрузке на данной частоте вращения.

При увеличении нагрузки золотник 34 перемещается вниз и соединяет управляемую полость Т со сливом, в результате чего поршень 39 перемещается вниз и перемещает силовой вал 40 против часовой стрелки в сторону увеличения подачи топлива. Однако, в первый период после увеличения нагрузки в силу инерционности турбокомпрессора давление наддува соответствует предшествующему режиму, и поршни 52 и 58 остаются в положении предшествующего режима. В этом случае поршень 37 через тяги 5 и 6 поворачивает рычаг 12 так,

что зазор В уменьшается до нулевого значения. При дальнейшем движении поршней 37 и 39 на увеличение подачи топлива, поршень 37, двигаясь вверх, рычагом 12 перемещает золотник 34 вверх до тех пор, пока золотник 34 не перекроет регулирующее окно во втулке 35, после чего поршни 37 и 39 остановятся и независимо от нагрузки ограничат подачу топлива.

По мере разгона турбокомпрессора и роста давления наддува (Рк) жесткий центр мембранного блока 48 перемещается вверх и золотник 49 сообщает управляемую полость С поршня 52 с напором. Поршень 52 перемещается вниз, возвращая через пружину 50 жесткий центр мембранного блока 48 и золотник 49 через рычаг 47 в среднее положение. Одновременно поршень 52 через рычаг 54, упор 55 и рычажную передачу 56 перемещает золотник 42 вниз, сообщая управляемую полость П поршня 58 с напором. Поршень 58 перемещается вверх, поворачивая рычаг 12 на увеличение зазора В, вследствие чего поршень 39 получит возможность дальнейшего перемещения на увеличение подачи топлива.

Одновременно поршень 58, перемещаясь вверх, через кулачок 1, вал 57, рычаги 59 и 43 возвращает золотник 42 в исходное положение.

Таким образом, каждому новому значению давления наддува Рк соответствует определенное положение поршня 58 и, следовательно, определенное положение поршней 37 и 39. Причем, в связи с наличием нелинейного элемента - кулачка 1 положение поршней 37 и 39 определяется давлением наддува Рк в зависимости, определяемой формой кулачка 1.

Для совмещения ограничительной характеристики регулятора с характеристикой дизеля кинетическая обратная связь выполнена с регулируемым коэффициентом передачи, что достигается перемещением траверсы с упором 55 на рычаге 56.

Зазоры А и В отрегулированы таким образом, что вначале при увеличении нагрузки вступает в действие ограничение уровня мощности (задание перемещения золотника 20 регулятора мощности) и выбирается зазор А, а затем зазор В и вступает в действие ограничение по подаче топлива.

При резком переводе рукоятки на высшие позиции контроллера поршень 10 быстро движется вниз на затяжку всережимной пружины. Задание перемещения золотника 20 регулятора мощности (уровня мощности) осуществляется планкой 11 с шарикоподшипником, который катится по конусу 16 вслед за поршнем 10 и при недостаточном давлении наддува из-за инерционности турбокомпрессора рычаг 3 выбирает зазор А и остановится, ограничивая таким образом задание уровня мощности, при этом планка 11 оторвется от конуса 16. По мере роста давления наддува поршень 58 идет вверх, давая возможность рычагу 3 и планке 11 поворачиваться. Ограничение снимается, когда конец планки 11с подшипником соприкоснется с конусом 16 и между рычагом 3 и винтом кронштейна 2 появится зазор А.

Схема электрическая соединений регулятора представлена на рисунке 70.

содержание .. 2 3 4 5 ..