Элементы масляных систем

Лабораторная работа № 9

Тема: конструкция масляной системы.

Цель: Изучить конструкцию масляной системы.

Ход работы:

Масляная система служит для соз­дания необходимого давления и под­вода масла к трущимся деталям, отво­да тепла от них, а также для удаления продуктов износа и частиц нагара, по­падающих между трущимися поверх­ностями. Масляная система состоит из внутренней и внешней. Внутренние си­стемы смазки дизелей представляют собой совокупность каналов и трубок в деталях, обеспечивающих подвод масла ко всем механизмам деталей. Системы подвода масла к деталям у всех дизелей принципиально одинако­вы. Из внутренней системы, например, дизеля ПД1М (рис. 1) насос 3 за­бирает масло по маслоотводящей тру­бе 1 из поддона дизеля и подает его во внешнюю систему. Внешние системы обеспечивают циркуляцию, очистку и охлаждение масла, забираемого из поддона дизеля и подводимого к его масляному коллектору. Внешняя масляная система содержит насосы, охладители масла, фильтры, контрольные и защитные приборы. Пройдя внешнюю систему, охлажденное и очищенное масло по­ступает в масляный коллектор 5 дизе­ля, из которого оно по каналам 2 по­дается к коренным и шатунным под­шипникам коленчатого вала. От ша­тунных шеек коленчатого вала масло подается по каналам 8 в шатунах на охлаждение поршней и смазывание трущихся деталей цилиндропоршневой группы. Для смазывания подшипников распределительного вала масло от коллектора подводится к трубкам 7. К рычагам толкателей масло подается по трубкам 9 и далее по каналам 15 и 14 в рычагах и штангах толкателей - на смазывание рычагов механизма га­зораспределения. От масляного кол­лектора масло поступает также к ше­стерням привода распределительного вала (по трубке 13) и к подшипникам турбокомпрессора (по трубкам 10, 11). После смазывания деталей и сбороч­ных единиц дизеля масло сливается в поддон дизеля 17 (маслосборник). Внешние масляные системы дизе­лей 10Д100, 5Д49 и ПД1М различают­ся числом масляных насосов, распо­ложением трубопроводов и фильтров, типом охладителей масла и способами соединения отдельных элементов си­стемы.

Тепловоз 2ТЭ10В. В системе (рис.2) установлен один масляный насос 1, обеспечивающий циркуляцию мас­ла под давлением в основном контуре, включающем масляную ванну в кар­тере дизеля, трубопровод, охладитель масла (водомасляный теплообменник) 10, фильтр грубой очистки 13 и масля­ные коллекторы дизеля с его внутрен­ней системой. Помимо основного кон­тура, масляная система имеет ряд до­полнительных контуров: два незави­симых друг от друга контура тонкой очистки масла, контур прокачивания масла перед пуском дизеля, а также контур смазывания редукторов.

Рисунок- 1масляная система 10Д-100

1-маслоотводящий канал; 2-канал в КВ; 3-масляный насос; 4-фильтр грубой очистки масла; 5-масляный коллектор; 6-трубка к коренному подшипнику; 7-трубка к подшипнику распределительного вала; 8-канал в шатуне; 9-трубка к рычагам толкателя; 10-подвод к фильтру турбокомпрессора;11- подвод к подшипникам турбокомпрессора; 12-слив масла с турбокомпрессора; 13-подвод масла к шестерням; 14-подвод к рычагам клапанов газораспределения; 15-подвод к распределительным шестерням; 16-подвод к приводу масляного насоса; 17-маслосборник.

После масляного насоса 1 около 5-6% масла направляется к бумаж­ным фильтрам тонкой очистки 12, от­куда сливается снова в картер дизеля. Так как часовая подача насоса раз в 70 превышает объем масла в дизеле, то такой доли масла, направляемой в фильтры тонкой очистки, вполне до­статочно для его очистки. Кроме того, второй контур очистки - контур цент­робежной очистки - обеспечивает очи­стку еще 10% объема масла. Контур центробежной очистки включает до­полнительный масляный насос, уста­новленный в картере дизеля, и цент­робежный очиститель масла, после ко­торого масло стекает обратно в кар­тер дизеля. В картере установлен пре­дохранительный клапан, который при достижении в картере давления масла 0,8-1,02 МПа перепускает часть мас­ла в основной контур. Маслопрокачивающий шестерен­ный насос 6, соединенный с электро­двигателем, служит для прокачки мас­ла в системе перед пуском дизеля для надежной подачи масла к его трущим­ся деталям, чтобы устранить задиры и уменьшить затраты мощности при пуске. Масло забирается насосом из картера дизеля и через невозвратный клапан 7 подается в фильтр грубой очистки, откуда поступает в масляные коллекторы дизеля и далее во внут­реннюю систему. Время прокачки мас­ла 1,5 мин определяется настройкой реле времени. Для смазывания под­шипников редукторов масло поступа­ет после фильтра тонкой очистки 12 через предохранительный клапан, от­регулированный на давление 0,07- 0,08 МПа.

В масляной системе дизеля уста­новлены устройства автоматической защиты и приборы контроля. Защита дизеля от работы без масла или с по­ниженным его давлением осуществ­ляется двумя реле давления. При па­дении давления масла в конце верх­него коллектора ниже 0,05-0,06 МПа происходит остановка дизеля в резуль­тате воздействия реле давления на цепь питания электромагнита золот­ника остановки регулятора; при паде­нии давления ниже 0,11 МПа проис­ходит сброс нагрузки в результате воз­действия другого реле давления на цепь возбуждения генератора. Температура масла контролируется термореле 8, которое устанавливается на выходе масла из дизеля.

Реле срабатывает при температуре масла 85^оС и снимает нагрузку с дизеля.

Элементы масляных систем

Глав­ные масляные насосы. Насосы дизелей обеспечивают циркуляцию масла в си­стеме. Все масляные насосы, применя­емые на тепловозах, шестеренного ти­па и различаются только конструктив­ными формами, размерами и подачей. Основными элементами насосов явля­ются косозубые шестерни, выполнен­ные заодно со своими валами.

Рисунок-2 масляный насос

Главный масляный насос дизеля 10Д100 (рис. 2) имеет чугунный кор­пус 1 с двумя патрубками, один из ко­торых А присоединен к дизельной ра­ме, а второй Б-к нагнетательной трубе системы. В цилиндрических рас­точках корпуса установлены ведущая 5 и ведомая 10 стальные шестерни. Цап­фы шестерен вращаются в радиально-сферических подшипниках, запрессованных в расточки плит 2 и 9 которые изготовлены из антифрикционного чу­гуна. Плиты играют роль осевых упо­ров косозубых шестерен. Для умень­шения осевых усилий на наружную плиту 2 на конце правой цапфы шес­терни 5 смонтирован масляный демп­фер (амортизатор), представляющий собой поршень 7, находящийся в рас­точке крышки 6. Пространство между поршнем и крышкой соединено кана­лом с нагнетательной полостью. Уси­лие, соответствующее давлению нагне­тания, передается через шарикопод­шипник на торец цапфы шестерни, компенсируя осевое усилие от шестер­ни на плиту 9. Давление масла, соз­даваемое насосом, ограничивается пре­дохранительным клапаном 4, состоя­щим из корпуса и поршня, прижатого к седлу двумя пружинами. Клапан от­регулирован на открытие при давле­нии масла 0,55 МПа. При превышении этого давления масло из насоса будет сливаться обратно в картер. Насос по­лучает вращение от коленчатого вала через шестеренную передачу и зубча­тую муфту, закрепленную на шлицах вала шестерни 5. Подача насоса - 120 м³/ч.

Маслопрокачивающие насосы принципиально имеют такую же конструкцию, как и главные. Их корпуса крепятся либо к фланцу электродвигателя, либо закреплены на общей плите с электродвигателем. Шестерни вращаются в бронзовых втулках. Насосы имеют небольшую подачу.

На дизелях типа 5Д49 применяют­ся сетчатые дисковые фильтры (рис. 3). Секция фильтра представляет на­бор сетчатых дисковых элементов 1, установленных на центральном трех­гранном стержне 2. Масло, поступив снаружи элементов, поднимается очи­щенным вдоль стержня 2. Сетчатый элемент (рис.3, б) состоит из гоф­рированной диафрагмы 7 с отверстия­ми для прохода масла, двух двойных сеток: внешней 8 (фильтрующей) и внутренней 10 (более редкой несу­щей), завальцованных во внутренние 11 и наружные 9 ободки. Такие фильт­ры обладают большой поверхностью очистки на единицу объема.

Центробежные очистители масла. Рассмотренные средства очистки мас­ла от загрязнений задерживают час­тицы, превышающие размеры пор яче­ек фильтровальных элементов.

Умень­шение ячеек фильтров с тем, чтобы уловить самые мельчайшие механиче­ские частицы - продукты износа под­шипников, колец и т. п. - невозмож­но, так как в этом случае гидравличе­ское сопротивление фильтра оказалось бы огромным.

Поэтому для отделения таких частиц от масла используется центробежный способ его очистки, при котором масло, попадая в цилиндр, вращающийся с очень большой часто­той, отбрасывается на его стенки под действием центробежной силы.

Так как плотность металлических частице несколько раз больше плотности мас­ла, а центробежные силы в тысячи раз превышают силы тяжести частиц, то взвешенные в масле эти частицы при вращении цилиндра остаются на его поверхности, образуя плотный слой. Центробежные очистители масла ди­зелей 10Д100, 5Д49 и ПД1М принципиально устроены и работают одина­ково. Масло от специального шесте­ренного насоса подается под давлени­ем к полой оси 3 (рис. 4) ротора 2, закрепленной в корпусе (кронштейне) 7 центрифуги. Выходя из отверстия в оси, масло перемещается в роторе, ус­тановленном на подшипниках оси, и подходит к сопловым наконечникам 6 ротора. Вытекая из сопел, масло раз­вивает реактивную силу, заставляю­щую ротор вращаться. Масло, переме­щающееся по ротору под действием центробежной силы, будет «сепариро­ваться», т. е. очищаться от посторон­них частиц. Чистое масло стекает по каналам в корпусе обратно в картер.

Рисунок-3 Фильтр грубой очистки масла дизе­ля 5Д49:

а- конструкция фильтра; б- устройство сетчато­го элемента;

1- дисковый сетчатый элемент; 2 - стержень; 3 - колпак;

4 - уплотнение; 5 - кор­пус; 6 вентиль;7 - гофрированная диаграмма;

8, 10 - внешняя и внутренняя сетки;9, 11 - наружный и внутренний ободки

Рисунок- 4 Центробежный очиститель масла дизелей типа 5Д49:

1-колпак; 2-ротор; 3-полая ось; 4-втулка; 5-прокладка бумажная; 6-сопло; 7-кронш­тейн; 8-запорно-регулирующий клапан

Вывод: в ходе лабораторной работы я изучил конструкцию масляной системы.

Учебник Тепловозы основы теории и конструкция – 2-е изд., испр. под редакцией доктора техн. наук В.Д.Кузьмича-М. «Транспорт»,1991г.: 353 с. Стр.117-128. Прилагается глава учебника в формате Word.

По теме прилагается интернетматериал.

Обратная связь: выполненные задания, вопросы отправляем в комментариях или личные сообщения преподавателю или на электронную почту колледжа dktidistanc@mail.ru