Вентиляторы охлаждения электрических машин и их привод

/ Литература / Тепловозы: Механическое оборудование: Устройство и ремонт / Вентиляторы охлаждения электрических машин и их привод

На тепловозах электрические машины охлаждаются воздухом, продуваемым через внутренние полости машин вентиляторами. Подача воздуха к электрическим машинам может осуществляться как от независимых вентиляторов, так и от вентиляторных колес, насаженных на вал электрической машины. В первом случае имеет место принудительная воздушная система охлаждения, во втором - самоохлаждение встроенным вентилятором во вспомогательных электрических машинах, а также на некоторых тяговых генераторах небольшой мощности (тепловозы ТЭЗ, типа ТЭМ и др.). Тяговые электродвигатели, а также генераторы большой мощности имеют только принудительную независимую воздушную систему охлаждения, так как, например, тяговые электродвигатели тепловозов потребляют большой ток, ведущий к интенсивному нагреву обмоток, именно при малой частоте вращения якорей двигателей, при которой вентиляторное колесо, насаженное непосредственно на вал якоря, не смогло бы обеспечить подачу необходимого количества воздуха для отвода выделяемого тепла.

Охлаждение тяговых электрических машин может осуществляться индивидуальными вентиляторами, групповыми, а также одним вентилятором при централизованной системе подачи охлаждающего воздуха ко всем электрическим машинам и аппаратам. На тепловозах, как правило, применяют вентиляторы центробежного типа. Прицентрализованной системе воздухо-снабжения применяют осевые вентиляторы.

Вентиляторы центробежного типа. Вентилятор (рис. 164) состоит из сварного корпуса 6 с всасывающим центральным боковым отверстием и нагнетательным каналом, соединенным воздухопроводом с вентиляционными полостями электрических машин. Внутри корпуса вращается вентиляторное колесо, состоящее из двух дисков 4, 11, соединенных между собой прикрепленными к иим лопатками 5. Лопатки изготовлены штамповкой из плакированного дюралевого листа и подвергнуты специальной термообработке. Один диск вентиляторного колеса соединен заклепками с фланцем ступицы 1, вал 2 которой приводится во вращение.

Редуктор центробежного вентилятора охлаждения тягового генератора тепловоза 2ТЭ10В. Центробежный вентилятор охлаждения тягового генератора приводится во вращение от редуктора, вал которого соединен с верхним коленчатым валом дизеля. В чугунном корпусе 1 редуктора (рис. 165) установлены ведущий 7 и ведомый 8 валы с коническими шестерня

Рис. 164. Центробежный вентилятор охлаждения тяговых электродвигателей:
50. Вентиляторы охлаждения электрических машин и их привод

) _ ступица; 2 ~ вал; 3 - сальник; 4 - несущий диск; 5 - лопатка; 6 - корпус; 7 - рукав; 3 - рамка; 9 - патрубок; 10 - прокладки; 11 - дискми. Ведущий вал опирается на роликовый 3 и шариковый 4 подшипники, удерживаемые от осевого смещения крышкой. Крышка совместно с кольцом лабиринта, втулкой и войлочным кольцом образует лабиринтное уплотнение. Приводной фланец 5 напрессован иа конический хвостовик вала. Для демонтажа фланца 5 предусмотрен маслосъем. При маслосъеме масло нагнетается прессом через отверстие Рис. 165. Редуктор вентилятора охлаждения тягового генератора:

50. Вентиляторы охлаждения электрических машин и их привод

корпус; 2 - коническая шестерня; 3, 4 - подшипники; 5 - фланец; в - крышка; 7 - ведущий вал;

8 ведомый валв ступице, напрессованной на вал, в кольцевую проточку на валу, тем самым снижается усилие распрессовки.

Ведомый вал 8 установлен в продольную расточку корпуса редуктора и опирается на роликовый и шариковый подшипники. Ведомый вал имеет аналогичное, как у ведущего вала, лабиринтное уплотнение с войлочными кольцами. На коническом хвостовике ведомого вала закреплена ступица вентиляторного колеса, взаимозаменяемого с колесами вентиляторов охлаждения двигателей передней и задней тележек. Шестерни и подшипники смазываются разбрызгиванием масла при работе редуктора.

Централизованная система воздушного охлаждения электрических машин и аппаратов тепловоза ТЭП70. Централизованная система воздушного охлаждения (рис. 166) обеспечивает подачу охлаждающего воздуха к тяговому генератору, тяговым электродвигателям, выпрямительной установке, а также в аппаратную камеру для поддержания в ней избыточного давления воздуха, препятствующего проникновению в камеру пыли. Осевойвентилятор засасывает воздух из атмосферы через кассеты блока фильтров и нагнетает его к потребителям по системе каналов, расположенных в раме тепловоза.

Вентилятор с входным коллектором, установленным в крыше тепловоза, соединяется брезентовым рукавом, закрепляемым на корпусе вентилятора и входном коллекторе металлическими хомутами. С нижней частью диффузора, выполненной в раме тепловоза и являющейся силовым элементом конструкции рамы, вентилятор соединен болтами через регулировочные прокладки и уплотнение из губчатой резины.

Воздушные каналы к тяговому генератору, выпрямительной установке, тяговым электродвигателям передней и задней тележек также включены в силовую конструкцию рамы. Все воздуховоды коробчатой формы, сварные и выполнены из листовой стали. Воздушные каналы к тяговым электродвигателям, тяговому генератору и выпрямительной установке подсоединены через брезентовые рукава.

50. Вентиляторы охлаждения электрических машин и их привод
Рис. 166. Централизованная система охлаждения тяговых электрических машин и аппаратов: 1 - осевой вентилятор; 2 - канал к тяговому генератору; 3, А, 7, 12, 13, 16 - каналы к тяговым электродвигателям; 5 - канал к калориферам кабины машиниста; 6 - канал к лобовым стеклам; 8 - рама тепловоза; 9, 14 - основные воздуховоды рамы; 10 - блок фильтров; 11 - канал к выпрямительной установке; 15 - канал к аппаратной камере Вентилятор (рис. 167) имеет два корпуса. В верхнем корпусе расположена проточная часть вентилятора. Прототипом проточной части является модель осевого вентилятора ЦАГИ-К-42. Вентилятор выполнен по схеме: направляющий аппарат, рабочее колесо, спрямляющий аппарат. Диаметр проточной части 780 мм. Диск и лопатки рабочего колеса 4 изготовлены из алюминиевого сплава АК.-6. Лопатки (16 шт.) установлены на диске подуглом 40° и закреплены при помощи замка типа «ласточкин хвост» и стопорных пластин. Направляющий аппарат 5 имеет тринадцать лопаток. Лопатки состоят из двух частей: неподвижной, выполненной заодно с литым корпусом, и поворотного закрылка, изготовленного из фенопласта У2-301-07. Поворот одновременно всех закрылков лопаток осуществляется при помощи поворотного устройства 3, смонтированного на корпусе вентилятора. Ис-
50. Вентиляторы охлаждения электрических машин и их привод 50. Вентиляторы охлаждения электрических машин и их привод

ходное положение закрылков направляющего аппарата 90°. Изменением угла установки закрылков регулируется напор и подача вентилятора.

Увеличение напора и расхода воздуха происходит при перемещении рукоятки поворотного устройства в сторону знака «+» на делительном секторе, уменьшение - в сторону знака «-». Спрямляющий аппарат 2 сварной конструкции, выполнен из листовой стали 20 и имеет 15 штампованных лопаток, установленных под углом 75°. Второй нижний корпус вентилятора представляет собой осевую часть диффузора кольцеобразного сечения, разделенного перегородками иа секторы, площади которых пропорциональны количеству охлаждающего воздуха для каждого потребителя.

Радиальная часть диффузора выполнена иа раме тепловоза, являясь одновременно силовым элементом рамы. В корпус вентилятора вмонтирован повышающий конический редуктор, передающий вращение от тягового генератора к вентиляторному колесу. Шестерни углового редуктора 9 со спиральными зубьями изготовлены из стали 12ХНЗА с цементацией и закал кой поверхности зубьев. Ведущий вал 1 вращается в двух роликоподшипниках, установленных в общем стакане. Осевую нагрузку воспринимает шарикоподшипник. На один из конических концов ведущего вала напрессована коническая шестерня 9, на другой - фланец эластичной муфты. Ведомый вал 7 выполнен совместно с шестерней и вращается в двух роликоподшипниках. Осевую нагрузку воспринимает шариковый подшипник. Подшипники установлены в общем стакане. На конический хвостовик вала-шестерни напрессовано рабочее колесо вентилятора. Конические хвостовики валов снабжены внутренней резьбой и каналами для подвода масла при иапрессовке и распрессовке фланца, шестерни и вентиляторного колеса с помощью специального приспособления.

Смазка конического редуктора принудительная. Ведущий вал через поводок приводит во вращение масляный иасос 10 лопастного типа, вмонтированный в корпус вентилятора. Масло из картера редуктора через сетчатый фильтр по каналам в корпусе через сопла и жиклеры подается к шестерням и подшипниковым узлам.

Уровень масла в картере вентилятора проверяется щупом. Давление масла контролируется манометром и должно быть в пределах 0,15- 0,6 МПа. В редукторе вентилятора применены резиновые (круглого сечения) и лабиринтные бесконтактные уплотнения подшипниковых узлов.

Воздухоочиститель системы централизованного воздухоснабжения. Воздухоочиститель (рис. 168) представляет собой часть крыши кузова, в которой расположены двадцать две кассеты 3. Через кассеты проходит воздух, засасываемый осевым вентилятором. Кассеты устанавливаются внутри, каркаса крыши и в поперечном сечении тепловоза образуют собой арку, внутри которой находится всасывающий патрубок 5 вентилятора и люк 6, служащий для проведения работ по обдуву кассет сжатым воздухом для очистки при их загрязнении в процессе эксплуатации тепловоза. Для постановки и выемки кассет имеется специальный люк. Кассеты вставляются в пазы и прижимаются от руки винтами 4. От самопроизвольного вывинчивания винты стопорят контргайками.

Все кассеты в каждом ряду вынимают через посадочное место одной кассеты данного ряда. Люкн, через которые вставляются кассеты в воздухоочиститель, выполнены на петлях н открываются внутрь. Каждый люк в открытом состоянии фиксируется двумя пружинными защелками, расположенными на стенке кузова тепловоза. Загрязнение кассет контролируется дифференциальным манометром, закрепленным на наружной стенке воздухоочистителя.

Кассета воздухоочистителя (рис. 168, б) состоит из наружного 12 и внутреннего 10 корпусов, сеток 8, 9, набивки 7 и уплотнения 11. К наружному корпусу кассеты прикреплена сетка 9, которая вместе с сеткой 8 предохраняет набивку от выдувания и повреждения.

Муфта вентилятора. Вращающий момент от вала дизеля к вентилятору системы централизованного воздухоснабжения передается посредством эластичной муфты (рис. 169). Упругим Рис. 169. Муфта осевого вентилятора:

50. Вентиляторы охлаждения электрических машин и их привод

1 - резииокордная оболочка; 2 - кольца; 3, 3 - болты; 4 - фланцыэлементом муфты является резииокордная оболочка 1 размером 500X150 мм с десятью слоями корда. Оболочка с каждой стороны зажата в двух кольцах 2 из стали 40Х, соединенных между собой десятью болтами 5 из стали 40ХС. Внутренние кольца муфты состоят из двух половин и центрируются по отверстию в наружных кольцах. Фланцы 4, напрессованные на конусные концы валов дизеля и ведущего вала редуктора вентилятора, крепятся к наружным кольцам муфты восемью болтами 5 каждый. Взаимное положение фланцев и колец фиксируется центровочными поясками и двумя парами конических штифтов.

⇐ | Отбор мощности от дизеля для привода вспомогательного оборудования | | Тепловозы: Механическое оборудование: Устройство и ремонт | | Привод скоростемера | ⇒