Водомасляный теплообменник.

Для охлаждения масла дизеля на тепловозе, установлен водомасляный теплообменник рис.8. Охлаждающий элемент теплообмен­ника собран из медных трубок (9), закрепленных в нижней и верхней (7) труб­ных досках. Торцы трубок развальцованы и припаяны к трубным доскам путем погружения концов охлаждающего элемента в ванну с расплавленным припоем. Сегментные перегородки (14) делят охлаждающий элемент на четыр­надцать полостей, что обеспечивает поперечное омывание маслом трубного пучка и улучшает теплообмен. Охлаждающая вода протекает внутри трубок.

Нижний (3), средний (13) и верхний (5) корпуса теплообменника соединены между собой болтами. К цилиндрической части верхнего и нижнего корпусов приварены патрубки с фланцами для подвода масла, а к цилиндрической части среднего корпуса — патрубок с фланцем для отвода масла. К фланцам верхнего и нижнего корпусов крепят крышки (8) и (19). Через фланец крышки (19) подводится вода в теплообменник, а через фланец крышки (8)— отводится. В крышках выполнены перегородки, при помощи которых создается треххо­довой поток воды в теплообменнике. Между перегородками крышек и труб­ными досками имеются уплотнения. Для слива воды из теплообменника в нижней крышке предусмотрен штуцер (18). Паровоздушная смесь отводится через штуцера (11) в верхней крышке. Уплотнительная рубашка (15) плотно обтягивает трубную часть охлаждающего элемента и уменьшает перетекание масла между перегородками и корпусом, снижающие эффективность тепло­обменника. Температурные удлинения охлаждающего элемента компенси­руются перемещением его нижней трубной доски в сальниковом уплотне­нии. Оно состоит из двух резиновых колец (16) и промежуточного стального кольца (17). На кольце (17) имеется по окружности (24) отверстия диаметром 3 мм. В случае пропуска воды или масла через резиновые кольца жидкости будут стекать наружу через эти отверстия.

Теплообменник подвергается гидравлическому испытанию на плотность в течение 15 мин: полость воды — на давление 0,6 МПа, полость масла — на давление 1,5 МПа.

Рис. 8

1-трубная доска нижняя; 2-кронштейн крепления; 3-корпус нижний;4-патрубоквыхода масла;5-корпусверхний;6,12,16-резиновые уплотнительные кольца; 7-трубная доска верхняя; 8-крышка верхняя; 9-трубка; 10-резиновое уплотнение; 11-штуцер для выпуска паровоздушной смеси; 13-корпус средний; 14-перегородка; 15-рубашка; 17-промежуточное стальное кольцо; 18-штуцер для слива воды; 19 крышка нижняя.

6. Клапаны масляной системы.

а) Редукционный клапан рис.9. Давление масла, поступающего на смазку редукторов, понижается при помощи редукционного клапана, который также поддерживает давление на постоянном уровне. Клапан регулируют на постоянное давление масла 0,04—0,07 МПа при частоте вращения 850 об/мин и не менее 0,03 МПа при 400 об/мин вала дизеля при помощи регулировочного винта 11.

Редукционный клапан:

1-пробка; 2,9-пружины; 3-клапан; 4-седло;

5-корпус; 6-шайба опорная; 7-уплотнение;

8-поршень; 10стакан; 11-винт регулировочный;

12-контргайка.

Рис. 9

Конструкция: Регулировочным винтом через центрирующую шайбу изменяется затяжка пружины (9). Под действием этой пружины поршень (8) перемещается и через уплотнение (7) и опорную шайбу (6) перемещает клапан (3), сжимая или отпуская пружину (2). Таким образом, устанавливается определенная площадь проходного сечения между клапаном и седлом, соответствующего приведенным выше значениям давления. После регулировки клапана регулировочный винт пломбируется пломбой. Для исключения разрегулировки клапана регулировочный винт фиксируется контргайкой (12). При постоянном давлении устанавливается равновесие усилием затяжки пружин (9) и (2) и усилием от давления масла.

Работа:При повышении давления масла в камере (А) (а следовательно, и в трубопроводах к редукторам) опорная шайба (6) поднимается вверх, прогибает уплотнение, сжимая пружину (9). При этом под действием давления масла и пружины (2) клапан (3) поднимается, уменьшая площадь прохода между его конусом и седлом. Давление масла в камере (А) становится равным первоначальному, т. е. соответственно уменьшается. При понижении давле­ния масла в системе происходит обратное движение деталей и увеличи­вается площадь прохода между клапаном и седлом.

б) Клапан предохранительный. Редукторы при остановке дизеля и прокачке системы маслопрокачивающим агрегатом могут переполняться маслом, поэтому в контур смазки вспомогательных механизмов тепловоза включен предохранительный клапан. Рис. 10

Клапан регулируется на давление 0,07—0,08 МПа.

Клапан предохранительный:

1-гайка колпачковая; 2-гайка; 3-болт регулировочный; 4-муфта; 5-шайба упорная; 6-пружина; 7-корпус; 8-кладка; 9-штуцер направляющий; 10-клапан.

Работа: При превышении этого давления клапан (10) поднимается, сжимая пружину, и масло поступает к вспомогательным механизмам тепловоза. При снижении давления масла до значения, равного усилию затяжки пружины, клапан садится на седло, прерывая поступление масла к редукторам.

в) Клапан запорный (11). При выключенной гидромуфте гидропривода вентиля­тора (все жалюзи закрыты) масло продолжает поступать на питание гидромуфты и при разведенных полностью черпачковых трубках, вызывая вращение вентилятора холодильной камеры с большой остаточной частотой, что приводит к переохлаждению воды и масла дизеля, особенно в холодное время года. Это исключается установкой перед гидромуфтой запорного клапана, автоматически прекращающего поступление масла в гидромуфту при закрытии всех жалюзи. Остаточная частота вращения вентилятора при этом снижается до70-100 об/мин.

Устройство:Латунное седло (4) запрессовано в корпус (2) запорного клапана. Клапан (5) притерт к седлу и прижат к нему пружиной (3). Полипропиленовый поршень (6) уплотняет шток клапана со стороны масла.

Работа: Через штуцер (9) в пневмоцилиндр (10) поступает воздух от электро­пневматического вентиля верхних жалюзи. При открытии верхних жалюзи воздух перемещает поршень (11) вверх, который через клапан (7) и поршень (6) открывает клапан (5), пропуская масло на питание гидромуфты. При закры­тии жалюзи поступление воздуха в пневмоцилиндр прекращается и клапан под действием пружины (3) садится на седло. Поступление масла в гидро­муфту прекращается. При закрытом клапане масло на смазывание под­шипникового узла гидромуфты поступает через отверстие диаметром 1,5 мм, выполненное в клапане.

Рис. 11.

Клапан запорный:

1-пробка; 2-корпус; 3-пружина; 4-седло;

5, 7-клапаны; 6, 11-поршни; 8-проставка;

9-штуцер; 10-пневмоцилиндр; 12-шток

г) Клапан невозвратный рис.12 стоит в контуре маслопрокачивающего насоса отрегулирован на давление 0,15МПа исключает слив масла из основного контура через контур маслопрокачивающего насоса, когда последний не работает. При повышении давления в нагнетательном трубопроводе достигнет более 0,15МПа. В этот момент клапан (4) поднимается и масло, через ФГО направ­ляется в дизель. Пружина (3) отрегулирована пробкой (1) на давле­ние 0,15 МПа и удерживает клапан в закрытом положении. Масло при работающем основном насосе не сможет протекать по трубопроводу на слив.

Рис. 12

7. КИП и аппараты защиты.

В целях контроля за работой системы установлены манометры и термометры. Манометры на пульте управления (ПУ) регистрируют давление масла в конце верхнего масляного коллектора, где давление должно быть при 400 об/мин коленчатого вала дизеля не менее 0,05-0,06 МПа (если давление масла будет ниже указанного, то в электрической схеме тепловоза сработает реле давления масла (РДМ-1) и его контакт размыкает схему запуска дизеля) – реле давления масла-1, работает с 1 по 11 позицию контроллера машиниста.

Это давление, в холодильниках коренных подшипников коленчатого вала, обеспечивает формирование масляного слоя между шейкой вала и рабочим подшипником. При 850 об/мин коленчатого вала дизеля давление масла должно быть не ниже 0,11-0,12 МПа (если давление масла будет ниже указанного, то в электрической схеме тепловоза сработает реле давления масла (РДМ-2) и его контакт размыкает схему возбуждения главного генератора) - реле давления масла-2, включается в работу с 11 по 15 позицию контроллера машиниста. Это давление, обеспечивает циркуляцию масла необходимого для отвода избыточного тепла от подшипников и поршней.

В качестве защиты от действия высокой температуры масла на детали дизеля, электрической схеме тепловоза применяется температурное реле масла (ТРМ). При повышении температуры масла выше 86⁰+1,5⁰, реле срабатывает и разбирает схему возбуждения главного генератора (сброс нагрузки).

Приборы на щитке в дизельном помещении указывают давление в отдельных участках масляной системы.