Система подачи топлива

/ Литература / Тепловозные дизели 2Д100 и 10Д100 / Система подачи топлива

В систему подачи топлива входят топливоподкачивающий насос, подающий топливо из бака к дизелю, фильтры для очистки топлива от механических примесей, топливные насосы, нагнетающие топливо к форсункам, форсунки, распиливающие топливо в камерах сгорания цилиндров, трубопроводы низкого и высокого давления и приборы для контроля за работой системы.

Система подачи топлива имеет ряд особенностей, к которым относятся нагнетание топлива двумя топливными насосами и двумя форсунками, монтируемыми с двух сторон цилиндра; горизонтальное расположение форсунок; вертикальное расположение топливных насосов с направлением нагнетания вниз; конструктивное исполнение самих топливных насосов и форсунок; особые условия монтажа, регулировки и контроля работы топливных насосов и форсунок и др. Существенным преимуществом топливной системы является установка топливных насосов на близком расстоянии от форсунок, что позволяет применять короткие трубки высокого давления, одинаковые для всех цилиндров. Тем самым практически исключается возможность изменения количества подаваемого топлива в цилиндр за счет деформации самой трубки и обеспечиваются одинаковые условия подачи топлива во все цилиндры.

Топливоподкачивающий насос. Топливоподкачива-ющий насос помещается не на дизеле; приводится в действие от электродвигателя, установленного на общей плите с насосом.

Топливные насосы. На дизеле установлены топливные насосы плунжерного типа с постоянной величиной хода плунжера. Количество подаваемого насосом топлива регулируется положением отсечной кромки плунжера в конце хода нагнетания.

Насосы размещены вертикально с направлением нагнетания вниз. В связи с этим общепринятые понятия верхней и нижней мертвых точек для этих насосов заменяются противоположными. Так же изменяется понятие надплунжерного пространства на подплунжерное пространство.

Под корпус каждого насоса укладывают прокладки, которыми регулируется величина угла опережения подачи топлива в цилиндр. Прокладки изготовляют из листовой стали толщиной 1; 0,5; 0,15 и 0,10 мм.

Основные детали насоса (рис. 27) смонтированы в общем корпусе 16. Плунжер 14 насоса, перемещаясь в гильзе 13, нагнетает топливо через клапан 12 к форсунке. Когда плунжер находится в самом верхнем положении (в. м. т.), через отверстие а топливо, нагнетаемое топливоподкачивающий насосом, поступает в гильзу, а при ходе плунжера вниз отверстие а закрывается плунжером и топливо нагнетается к форсунке. Спиральная кромка на плунжере, как уже говорилось, служит для регулировки количества подаваемого топлива. Чем раньше эта кромка откроет отверстие а, тем меньше топлива будет нагнетаться плунжером. Положение спиральной кромки относительно отверстия а зависит от угла поворота плунжера. Практически примерно 'Д оборота плунжера изменяет подачу топлива от нуля до максимума. Плунжер поворачивается регулятором числа оборотов через систему управления, регулирующую рейку 6 и шестерню 15. Рейка соединена с поводком тяги управления че-

13. Система подачи топлива 13. Система подачи топлива
Рис. 27. Топливный насос: 1 - стопорный винт гильзы плунжера; 2 - прокладка; 3 - стопорный винт рейки; 4 - пружина; $ гайка; 6' --регулирующая рейка; 7 - - фланец; 5 - пружина клапана; 9 -- нажимной штуцер'; 10 - прокладка клапана; /1 -седло клапана; 12 - нагнетательный клапан; 13 -- гильза плунжера; 14 - плунжер; !5 ■- шестерня плунжера; 16 корпус насоса; 17 - кольцо пружины; 18 - пружина плунжера; 19 -- тарелка пружины; 20 - стопорное кольцо; 21 - прокладка; 22 -стрелка; 23 - пинт; 24 - регулировочный болт рейки; 25 - ■ поводковая втулка рейкирез пружину, что позволяет при зависании плунжера одного насоса перемещать рейки других насосов.

Насосный элемент и нагнетательный клапан (рис. 28) являются прецизионными парами, так как детали их пригнаны одна к другой с большой точностью. Обе части этих пар после изготовления клеймят общим номером. Все детали прецизионных пар насоса изготовляют из стали марки ШХ15. Плотность пригонки цилиндрических поверхностей этих пар проверяют опресервкой. Насосные элементы опрессовывают дизельным топливом, клапаны - сжатым воздухом.

Время в секундах, в течение которого при опрессовке выдерживается давление топлива или воздуха в заданных пределах, условно называют плотностью прецизионной пары.

Регулирующую рейку 6 (см. рис. 27) в сборе с пружиной 4, болтом 24, поводковой втулкой 25 и гайкой £ перед установкойв насос проверяют на легкость перемещения. При различной степени сжатия пружины 4 и при любом повороте болта 24 поводковая втулка под действием сжатой пружины должна свободно, без задержек возвратиться до упора в головку болта. Каждый топливный насос в сборе проверяют на герметичность опрессовкой дизельным топливом давлением 6-8 кГ/см2 в течение не менее 5 мин.

Толкатель топливного насоса перед установкой на дизель не менее чем в течение часа испытывают в условиях, аналогичных его работе на дизеле. Такую же операцию рекомендуется производить и при замене какой-либо детали толкателя. На каждом топливном насосе после окончательной его установки на дизель ставят ряд клейм. Поэтому после демонтажа каждый насос следует устанавливать на свое прежнее место с тем же комплектом прокладок, который был подобран при его первоначальной установке и регулировке.

Топливные насосы дизелей 2Д100 и 10Д100 одинаковы по конструкции, но отличаются производительностью. Топливный насос дизеля 1 ОД 100 имеет в 1,5 раза большую производительность. Так как по внешнему виду и конструкции топливные насосы не отличаются между собой, то на насосах дизелей 10Д100 наносят клейма «10Д100», а на насосах дизелей 2Д100 клейм не ставят.

Форсунки. На дизелях 2Д100 и 10Д100 установлены форсунки закрытого типа (рис. 29). Основные детали форсунки - распылитель, сопловый наконечник, толкатель, щелевой фильтр, пружина, стакан пружины - смонтированы в стальном корпусе 9. Распылитель состоит из корпуса 12, иглы 11 и ограничителя подъема иглы 10.

Игла и корпус являются прецизионной парой; детали пары тщательно притирают друг к другу по цилиндрической поверхности К (рис. 30) и к запорному корпусу Л. С целью приработки детали распылителя после изготовления проходят обкатку в сборе с форсункой на стенде в течение 4 мин при числе оборотов кулачкового вала 730-770 об/мин и подаче топлива 250- 300 г за 800 ходов плунжера. Замена одной из деталей в этой паре не допускается. Детали распылителя изготовляют из высококачественных сталей: корпус распылителя - из стали 18Х2Н4ВА, игла -- из стали Р18. Распылитель устанавливают в расточке корпуса форсунки с малым диаметральным зазором

13. Система подачи топлива
Рис. 24. Насосный элемент (а) и нагнетательный клапан (о)

(0,045--0,11 .ил/), чтобы исключить возможность его перекоса и деформации. Пружина 4 форсунки (см. рис. 29) затянута на постоянное начальное давление впрыскивания топлива 210 кГ/см2, что обеспечивает качественное распыливание топлива при подаче в цилиндр. Сферические поверхности толкателя 6 и тарелки 5 обеспечивают соосность деталей, устраняя появление боковых усилий на иглу распылителя. Величину затяжки пружины форсунки контролируют при изготовлении форсунки и в условиях эксплуатации.

Щелевой фильтр 8, представляющий собой стальной цилиндрический стержень, установлен в корпусе форсунки с зазором 0,05-0,105 мм. Топливо может поступать к распылителе только через зазор между фильтром и корпусом форсунки, а частички механических примесей, большие по величине, чем зазор, задерживаются фильтром.

Чистое топливо проходит в полость А форсунки и своим давлением «а поверхность В иглы преодолевает усилие затяжки пружины, приподнимая иглу. Впрыскивание топлива происходит через три отверстия размером 0,56 мм в сопловом наконечнике 13.

Для нормальной работы форсунки сопловой наконечник должен выступать над торцом ее корпуса на 1,2-2,2 мм.

Величину подъема иглы распылителя, устанавливаемую в пределах 0,4- -0,5 лм/, регулируют толщиной ограничителя 10.

Важным условием для нормальной работы форсунки является правильная ее установка па цилиндре.

Стык между форсункой и камерой сгорания цилиндра уплотняют медной кольцевой прокладкой 15.

Небольшое количество топлива, которое просачивается по зазору между иглой и корпусом распылителя, отводится из форсунки через сливную трубку. Кап-лепадение топлива из этой трубки в нре-

13. Система подачи топлива
Рис. 29. Форсунка: 1 -- пробка; 2 - - контргайка; 3 - стакан пружины:

4 - пружина форсунки;

5 - тарелка пружины;

6 - толкатель: 7 - уплотни-тсльное кольцо; 8 - щелевой фильтр; 9 - корпус форсунки; 10 - ограничитель подъема иглы; /1 - игла распылителя: 12-корпус распылителя; /3 - сопловой наконечник; 14 и 15 - прокладки

13. Система подачи топлива
Рис. 30. Распылительделах 30 капель с минуту указывает на нормальное состояние и достаточную плотность распылителя.

Чтобы исключить возможность просачивания топлива из полости пружины по резьбовому соединению стакана 3 и пробки 1, контргайку 2 устанавливают на лаке «Герметик». Перед нанесением лака резьбу в пробке и контргайке обезжиривают аце-юном или авиационным бензином. Полость, где расположена пружина, опрессовывают дизельным топливом под давлением 0,5 кГ/см2 в течение 5 мин; просачивание топлива по резьбе не допускается.

Форсунки рассчитаны на длительный срок службы, однако в профилактических целях необходимо проверять их работу на стенде через 6-8 тыс. км пробега тепловоза.

Форсунки взаимозаменяемы, т. е. могут быть установлены па любой цилиндр дизеля. Тем не менее для стабильной работы дизеля форсунки имеют клейма, определяющие их положение на каждом цилиндре. Рекомендуется после снятия и проверки форсунок устанавливать их на свои места.

Транспортировать и хранить форсунки следует в закрытых ящиках, чтобы предохранить от засорений внутренние полости форсунки; штуцеры подвода и слива топлива необходимо закрыть защитными колпачками.

Топливные фильтры. В системе подачи топлива устанавливают два фильтра: предварительной очистки (сетчатона-бивной) перед топливоподкачивающим насосом и тонкой очистки (войлочный) перед топливным насосом. Сетчатонабивной фильтр-двухсекционный с трехходовым краном для возможности переключения его на работу одной секцией или двумя. Войлочный фильтр тонкой очистки - четырехсекционпый.

Фильтрующим элементом сетчатонабивного фильтра служит хлопчатобумажная пряжа - путанка № 37-41. Для одной заправки фильтра требуется 0,5 кг пряжи. Набивка фильтра должна быть сухой, однородной, без посторонних включений (трикотажных отходов, мотков). Каркас фильтра следует заполнять пряжей равномерно.

В фильтре тонкой счистки фильтрующим элементом являются войлочные пластины, надетые на стальной сетчатый стакан с шелковым чехлом. В каждую секцию фильтра топливо поступает с наружной стороны и, проходя через войлочные пластины и шелковый чехол, очищается от механических примесей. Секции фильтра включены между собой параллельно, что увеличивает в четыре раза фильтрующую поверхность секции и уменьшает скорость протекания топлива через них.

Качество фильтрации топлива оказывает большое влияние на работу топливных насосов и форсунок. При работе с неисправными или засоренными фильтрами топливо загрязняется механическими примесями, что приводит к заклиниванию плунжеров насосов и игл распылителей форсунок. Рекомендуетсяочищать и промывать фильтр через каждые 150 ч работы дизеля, что практически соответствуст пробегу тепловоза 3-4 тыс. км.

Регулятор числа оборотов. Регулятор числа оборотов предназначен для автоматического поддерживания постоянства заданных чисел оборотов дизеля и установки новых чисел оборотов. В зависимости от изменения нагрузки регулятор автоматически регулирует количество подаваемого топлива в цилиндры дизеля, обеспечивая постоянство заданных чисел оборотов.

Машинист тепловоза управляет регулятором (точнее, затяжкой его всережнмной пружины) дистанционно - переводом рукоятки контроллера машиниста. При увеличении затяжки всережимной пружины регулятор через рычажную систему воздействует на рейки топливных насосов, перемещая их в сторону увеличения подачи топлива, вследствие этого повышается число оборотов дизеля. Соответственно при уменьшении затяжки уменьшается подача топлива и снижается число оборотов дизеля.

Регулятор числа оборотов, смонтированный на дизеле, является отдельным агрегатом с самостоятельной замкнутой масляной (гидравлической)системой. Он аналогичен регулятору дизеля Д50, но не взаимозаменяем с ним. Для ознакомления с особенностями конструкции и настройки этого регулятора ниже приводится краткое описание его устройства и работы.

Букса 8 (рис. 31) с шестернями масляного насоса 12, золотником 19 и траверсой 7 с рычагами и грузами 5 приводится во вращение от нижнего коленчатого вала дизеля. Насосом 12 масло нагнетается в аккумуляторы 10, которые служат для создания запаса масла постоянного давления независимо от числа оборотов дизеля. Избыток масла по каналу в сливается в ванну И Из аккумуляторов по каналу б масло поступает в пространство между поясками плунжера 9. Поршень 18 изготовлен за одно целое с золотником 19. Компенсирующий поршень 15 жестко соединен с силовым поршнем 21. Полость над компенсирующим поршнем 15 сообщается каналом Г с полостью поршня 18 золотника. Эти полости соединены с масляной ванной /1 отверстием, сечение которого регулируется игольчатым клапаном 16.

На схеме показано положение регулятора при установившемся (заданном) числе оборотов, когда усилие затяжки всережимной пружины 3 уравновешивается центробежной силой вращающихся грузов 5. При этом отверстие в золотнике 19 перекрыто нижним диском плунжера 9, а каналы 6" и с? разобщены. Золотник 19 удерживается компенсирующей пружиной 17 в среднем положении. Шток 14 сервомотора неподвижен. Масло, нагнетаемое насосом 12, сливается по каналу в в ванну 11.

При уменьшении нагрузки на дизель увеличивается число его оборотов и грузы 5 расходятся, приподнимая плунжер 9. При этом нижний диск плунжера 9 открывает отверстие в золотнике 19, сообщив канал д с каналом а; масло из-под силового поршня 21 сервомотора начнет перетекать по*каналу а в ванну

13. Система подачи топлива
Рис. 31. Схема регулятора числа оборотов: 1-зубчатый сектор; 2 - втулка-рейка; 3 - всережимная пружина; 4 - тарелка пружины; 5 - груз; 6- шарикоподшипник; 7 - траверса; 8 - букса; 9-плунжер; /^--аккумуляторы масла; /1-масляная ванна; 12- масляный насос; 13- привод регулятора; 14 - шток сервомотора; 15 - компенсирующий поршень; 16 ■- игольчатый "клапан;

17 - комік-нсируюшая пружина; 18 - поршень золотника; 19 - золотник; 20 - корпуссервомотора; 21 - силовой поршень; 22 - пружина П. Поршень 21 под действием пружины 22 опустится вниз и через систему рычагов будет воздействовать на топливные насосы, уменьшая количество подаваемого топлива в цилиндры. Вместе с силовым поршнем 21 опускается вниз и компенсирующий поршень 15, который будет отсасывать масло из канала /' н полости над поршнем 18, что вызывает перемещение поршня

18 золотника вверх.

Золотник 19, сжимая компенсирующую пружину 17, будет перемещаться вверх до тех пор, пока отверстие не перекроется диском плунжера 9. При этом прекратится слив масла из-под силового поршня 21, а следовательно, прекратится и движение штока 14 сервомотора на уменьшение подачи топлива.

Возвращение плунжера 9 и золотника 19 в первоначальное положение происходит следующим образом. Когда начнут устанавливаться заданные обороты дизеля, грузы 5 будут сходиться и плунжер 9 постепенно возвратится в исходное положение. Одновременно с плунжером 9 под действием компенсирующей пружины 17 возвращается в исходное положение и золотник 19. 1 Ірії этом отверстие в золотнике остается перекрытым нижним диском плунжера 9. Это согласованное возвращение плунжера 9 и золотника 19 в исходное положение достигается перетоком масла через игольчатый клапан 16.

При увеличении нагрузки на дизель число его оборотов будет снижаться, грузы 5 начнут сходиться и под воздействием всере-жимной пружины 3 плунжер 9 опустится вниз. При этом нижний диск плунжера откроет отверстие в золотнике 19 и масло под давлением, создаваемым насосом 12, будет поступать по каналам б и д под силовой поршень 21 сервомотора. Поршень 21 поднимется вверх, что вызовет увеличение подачи топлива и числа оборотов дизеля. Вместе с поршнем 21 перемещается и поршень 15, и в полости над ним создается давление масла, которое через канал Г передается на поршень 18 золотника. Это заставит золотник 19 перемещаться вниз, пока отверстие в золотнике не будет перекрыто нижним диском плунжера 9. Поступление масла под поршень 21 прекратится, и он остановится.

Возвращение плунжера и золотника в исходное положение происходит следующим образом: при увеличении подачи топлива, а значит, и чисел оборотов грузы 5 начнут расходиться, поднимая плунжер 9 вверх. Вместе с плунжером под действием компенсирующей пружины 17 возвращается в исходное положение и золотник 19, заставляя масло из канала Г перетекать через игольчатый клапан 16. При этом отверстие в золотнике 19 по-прежнему перекрыто нижним диском плунжера 9 и силовой поршень 21 сервомотора остается неподвижным.

Для перемещения реек всех 20 топливных насосов в регуляторе дизеля 2Д100 (рис. 32) по сравнению с регулятором дизеля Д50 повышено усилие, создаваемое штоком сервомотора. С этой целью давление масла в системе регулятора увеличено с 4 до 6 кПсм2 за счет большей высоты шестерен масляного насоса и усиления пружин аккумуляторов. Кроме того, уменьшен диаметр компенсирующего поршня 4 и усилена пружина 8. Несколько увеличены размеры буксы золотниковой части 22.

Многие детали регулятора дизеля 2Д100 взаимозаменяемы с деталями регулятора дизеля Д50, например: всережимная и компенсирующая пружины, рессоры привода регулятора, зубчатый сектор 19, втулка-рейка 20, все сальники, регулировочные прокладки, детали механизма автоматического выключения, а также шестерни масляного насоса, которые на регуляторах дизелей Д50 последних выпусков также увеличены по высоте. Однако ряд деталей и узлов, несмотря на полную внешнюю сход-

13. Система подачи топлива
Рис. 32. Регулятор числа оборотов дизеля 2Д100: 1 - серьга штока; 2-шток сервомотора; 3-сальник: 4-компенсирующий поршень; 5 - перегородка корпуса; 6 - корпус сервомотора; 7 -силовой поршень; 8-пружина; 9 - корпус золотника автоматического выключения; 10 - золотник автоматического выключения; 11 - сальник; 12 - толкатель; 13 - соленоид; 14 - колпак соленоида; 15 - стакаи пружины; 16 - масленка; 77-крышка; 18 - верхний корпус; 19 - зубчатый сектор;. 20-втулка-рейка; 21 - всережнмная пружина; 22 - золотниковая часть регулятора; 23 - корпус регулятора; 24- ведущая шестерня масляного насоса; 25- прокладка; 26 - нижний корпус; 27 - рессорное соединение; 28 - вал привода; 29 - штифт; 30- шлнцевая втулка: 31 - сальник Таблица 4

Группа

Диаметр поршня в мм

Диаметр расточки корпуса в ми

I

2

г7-0,022 ° -й,032

с7-0,012 ° - 0,022

57+0,015 57+о.ог-

°' +0,030

ность, является специфическим для регулятора дизеля 2Д100. Такие детали и узлы должны храниться отдельно на складах, к ним следует прикреплять бирки с соответствующими обозначениями. Для правильного подбора деталей при ремонтах и переборках регуляторов во избежание ошибок необходимо строго руководствоваться чертежами. Чтобы обеспечить необходимую плотность между силовым поршнем 7 сервомотора и его корпусом 6, эти детали изготавливают по двум группам (табл.4).

Номера групп цифрами 1 или 2 клеймят на штоке 2 и корпусе сервомотора.

Золотниковую часть 22 перед установкой в регулятор подвергают настройке. Собранный регулятор проходит испытания на стенде (см. главу VII). Регулировка и настройка регулятора могут производиться на установке, обеспечивающей условия, аналогичные работе регулятора на дизеле. Окончательно регулируют и настраивают регулятор непосредственно на дизеле при его испытании.

Основной причиной неустойчивой работы регулятора является загрязнённость масла. Поэтому во всех случаях неудовлетворительной его работы необходимо промыть регулятор и заправить свежим маслом. Для этого сразу же после остановки дизеля из регулятора спускают отработавшее масло, отвернув нижнюю пробку в корпусе. Затем через масленку в крышке заливают в регулятор дизельное топливо до середины масломер-ного стекла, после чего пускают дизель на 3-5 мин, затем оста* иавливают его, спускают топливо и заливают в регулятор свежее масло. Вновь пускают дизель на 5-10 мин, останавливают и сливают масло. Затем вновь заполняют регулятор свежим маслом.

Во всех случаях перед заливкой в регулятор масла (а также топлива) его профильтровывают через шелковое полотно.

Перед началом работы регулятора на свежем масле необходимо выпустить воздух из его каналов. Для этого при работе дизеля на минимальных оборотах (нулевое положение рукоятки контроллера машиниста) отвертывают игольчатый клапап на 2-3 оборота и дают дизелю проработать в течение 5-8 мин, затем постепенно завертывают игольчатый клапан, пока дизель не начнет работать равномерно. Чтобы обеспечить надежный пуск дизеля, игольчатый клапан должен быть отвернут от закрытого положения примерно на 'Д оборота.

Окончательная регулировка открытия игольчатого клапана производится на хорошо прогретом дизеле.

Объединенный регулятор оборотов и мощности. На дизеле 10Д100 установлен объединенный регулятор, который в отличие от регулятора дизеля 2Д100 регулирует не только число оборотов, но и мощность дизеля. Объединенный регулятор одновременно управляет органами регулирования числа обоиотов и возбуждения генератора и независимо от условий движения тепловоза позволяет дизелю развивать определенную мощность на каждом скоростном режиме работы. Регулятор управляет избыточной не используемой в данный момент мощностью аналогично узлу автоматического регулирования мощности (АРМ) тепловоза ТЭЗ.

Пели, например, включился компрессор или вентилятор, то освободившуюся мощность регулятор передает на генератор, воздействуя на его возбуждение. Тем самым объединенная си-

13. Система подачи топлива
Рис. 33. Схема объединенного регулятора: 1 - реостат; 2 - сервомотор реостата; 3 - шток сервомотора; 4 - гайка; 5-коромысло; 6- траверса; 7-игольчатый клапан; 8 - пружина; 9 - поршень серномотора; 10 - втулка золотниковая; /1 - сервомотор; 12- плунжер; 13 - эксцентрик; 14 - вннт упора минимальных оборотов; 15 --рычаг; 16 - тяга; 17 - треугольная пластина; 18 - плунжер; 19- втулка; 20 - игольчатый клапан; 21- пружина плунжера; 22- пружина втулки; 23- пружина сервомотора; 24 - аккумуляторы масла; 25 - траверса с шестерней;

26 - сервомоторстсма регулирования улучшает тяговые характеристики тепловоза и обеспечивает наиболее экономичную работу дизеля.

Схема объединенного регулятора показана на рис. 33. Объединенный регулятор состоит из двух регуляторов: регулятора числа оборотов, аналогичного установленному на дизеле 2Д100, и регулятора мощности, состоящего из измерительного органа, называемого золотником нагрузки и обратной связи. Величина мощности регулируется за счет изменения сопротивления реостата /, включенного в цепь возбуждения генератора. Шток 3 сервомотора через коромысло 5 и рычажный механизм соединен с механизмом управления числа оборотов. Плунжер 12 золотника нагрузки помещается в золотниковой втулке 10, которая под действием пружин 8 находится в среднем положении. Плунжер 12 управляет подачей масла через каналы в сервомотор 2 реостата. Верхняя и нижняя полости плунжера 12 сообщаются каналами с масляной ванной регулятора; проходные сечения этих каналов регулируются игольчатыми клапанами 7. На установившемся режиме оборотов плунжер 12 перекрывает отверстия во втулке 10, а-поршень сервомотора 2 находится в положении, соответствующем определенной нагрузке.

При уменьшении нагрузки на дизель (выключение компрессора или вентилятора) регулятор числа оборотов уменьшает подачу топлива и плунжер 12 будет перемещаться вниз, перепуская масло в соответствующую полость сервомотора 2 и открывая слив из другой полости. Поршень сервомотора 2 переместит ползун реостата 1 в сторону уменьшения сопротивления что повысит возбуждение главного генератора, а следовательно, увеличит его нагрузку. При этом регулятор числа оборотов увеличит подачу топлива и возвратит плунжер 12 (через шток 3 и коромысло 5) в исходное уравновешенное положение, когда отверстия во втулке 10 будут вновь перекрыты дисками плунжера.

При увеличении нагрузки на дизель произойдет обратное взаимодействие частей регулятора, в итоге - уменьшится возбуждение генератора и вновь плунжер 12 возвратится в исходное положение.

Устойчивость процесса регулирования мощности обеспечивается изодромной обратной связью - золотниковой втулкой 10 с пружинами 8. Для устранения колебательного процесса при совместном действии регуляторов числа оборотов и нагрузки действие регулятора мощности сделано несколько замедленным. Уменьшение затяжки всережимной пружины вызывает такое же действие регулятора, как при увеличении нагрузки, и наоборот.

Управление числом оборотов. Объединенный регулятор оборудован дистанционным электрогидравлическим управлением числом оборотов с 15 фиксированными положениями. Для защиты дизеля от неумелого управления рукояткой контроллера машиниста и избежания возникающих приэтом дополнительных динамических и тепловых нагрузок предусмотрено плавное изменение числа оборотов.

Механизм управления числа оборотов состоит из следующих основных частей:

1) электромагнитов, которые включаются контроллером машиниста в определенной последовательности и изменяют положение золотникового устройства;

2) золотникового устройства, управляющего подачей масла под давлением в сервомотор 11;

3) гидравлического сервомотора, посредством которого изменяется затяжка всережимной пружины;

4) жесткой обратной связи, обеспечивающей устойчивость процесса изменения числа оборотов.

Три электромагнита А, В и С действуют на вершины треугольной пластины 17, которая поддерживается пружиной в верхнем положении. Перемещение треугольной пластины 17 изменяет через рычажную систему положение плунжера 18, управляющего подачей масла к поршню 9 сервомотора. При включении электромагнитов А, В и С в определенной последовательности достигается семь различных ступеней скорости. Четвертый электромагнит О, управляющий положением втулки 19, удваивает количество ступеней скорости. На установившемся режиме плунжер 18 своими дисками перекрывает от верстия во вращающейся втулке 19 и поршень сервомотора 11 устанавливает определенное число оборотов дизеля соответственно включенным электромагнитам А, В, С и В. Устойчивость управления числом оборотов обеспечивается жесткой обратной связью при помощи рычагов.

Масло подводится к золотниковой части (к плунжеру 18) из аккумуляторов 24 через игольчатый клапан 20 и окно во вращающейся втулке 19. Благодаря этому достигается плавность перехода числа оборотов от низших ступеней к высшим. При перемещении рукоятки контроллера машиниста на более высокую ступень включается один или комбинация трех магнитов, которые перемещают вниз (через рычаг 15) плунжер 18 открывая доступ масла по каналу К к сервомотору //. Поршень 9 сервомотора опустится и, сжимая всежимную пружину вызовет схождение грузов, а следовательно, регулятор буде? срабатывать на увеличение подачи топлива. В то же время рычажный механизм (между плунжером 18 и поршнем 9) будет возвращать плунжер в исходное положение, пока диск плунжера не закроет окно во втулке 19 и тем самым не перекроет канал К.

При резком перемещении рукоятки контроллера машиниста на низшие ступени, на две и более ступеней, обесточивается (выключается) один или комбинация трех магнитов, что вызовет перемещение плунжера 18 вверх усилием пружины 21. При этом полость над поршнем 9 сервомотора будет сообщена со сливом по каналам К и /1 и поршень 9 под действием пру жины 23 будет перемещаться вверх, ослабляя затяжку всере-жимноії пружины. Грузы будут расходиться и регулятор сработает на уменьшение подачи топлива. Движение поршня 9 вверх вновь возвращает плунжер 18 в среднее положение. Плунжер своим диском перекроет окно во втулке 19 и канал К. Новое положение поршня 9 будет соответствовать заданной скорости (числам оборотов). Такой процесс снижения числа оборотов происходит"только в случаях резкого перевода рукоятки контроллера на две и более ступеней. При этом масло свободно проходит под диском плунжера 18 и сливается в ванну по каналу Л. Если же рукоятку контроллера перевести только на одну ступень, то обороты дизеля будут плавно снижаться, так как масло из сервомотора /1 будет перетекать в ванну по зазору между диском плунжера 18 и втулкой 19 при перекрытом канале Л'.

Объединенный регулятор (рис. 34) состоит из следующих основных узлов: нижнего 25, среднего 24 и верхнего 17 корпусов, золотниковой части 23, масляного сервомотора 1 и золотника автоматического выключения 2.

Нижний корпус и золотник автоматического выключения такие же, как у регулятора числа оборотов дизеля 2Д100. Средний корпус, золотниковая часть и масляный сервомотор имеют следующие особенности:

а) в среднем корпусе имеется дополнительное отверстие, через которое масло поступает из аккумуляторов в верхний корпус (см. рис. 33);

б) траверса золотниковой части регулятора выполнена за одно целое с шестерней 22, от которой приводится шестерня золотниковой части управления;

в) на поршне масляного сервомотора сверху расположен шток 4 для привода рычажной системы регулятора мощности.

В верхнем корпусе 17 расположены узлы регулирования мощности и электрогидравлической системы управления числами оборотов. В этом корпусе имеется система каналов, соответствующая приведенной на принципиальной схеме (см. рис. 33). В расточке корпуса 17 (см. рис. 34) со стороны сервомотора 1 размещается золотниковая часть регулятора мощности, состоящая из плунжера 3, втулки 15 и двух пружин 14, удерживающих втулку в верхнем положении. В приливы корпуса ввернуты две иглы, которыми дросселируются проходные сечения полостей слива масла. Для предохранения от отвинчивания каждая игла имеет прорезь по оси для уплотнения резьбы. Плунжер 3 соединен с рычажной системой через эксцентрик 5, регулирующий положение плунжера по высоте. Кроме того, место соединения плунжера 3 с рычагом 6 может изменяться регулировочным винтом 7 и траверсой 40.

К верхнему корпусу крепится плита 29, на которой установлен поршневой гидравлический сервомотор с реостатом 37. Порш кевон сервомотр состоит из корпуса 32 с двумя крышками 30 и 34 и поршня 31 со штоком 33. Шток уплотняется в крышке 34 сальником 35. Снаружи на хвостовике штока установлен ползун 36 реостата 37.

Масло подводится к сервомотору двумя трубками 26 и 27 из верхнего корпуса. Для защиты от повреждений реостат закрывается кожухом.

К узлам электрогидравлической системы управления числами оборотов относится плита с электромагнитами М1\, МР2, МРз и МРі (рис. 35), треугольная пластина, золотниковая часть управления, сервомотор управления и рычажная система. Пли-

13. Система подачи топлива
Рис. 34. Устройство

1-масляный сервомотор; 2 - золотник автоматического выключения; 3 - плунжер: управления; 9 - впит; 10 и /1 - шток и поршень сервомотора управления: 12 - пружин-верхний корпус; 18 - вращающаяся втулка; 19 - плунжер; 20 и 21 - пружины; нижний корпуса; 26 и 27 - трубки; 28 и 39 - пластинчатые пружины; 29 - плита;

37 - реостат; 38 - треугольнаята с ввинченными в нее электромагнитами крепится на верхнем корпусе. Якоря трех электромагнитов (МРи МР2 и МР$) действуют на вершины треугольной пластины 38 (см. рис. 34), а якорь четвертого электромагнита (МР4) - на вращающуюся втулку 18 золотника. На плите установлен кронштейн, к которому кренится штепсельный разъем 16 для подключения проводки к электромагнитам. Электромагниты марки ЭТ-52 - тяговые, соленоидного типа, с коническим стопом. Кожух электромагнита, служащий магнитопроводом, имеет наружную нарезку для крепления в плите. Ход якоря магнита равен 2,5 мм, напряжение 75 в постоянного тока. Минимальное объединенного регулятора:

13. Система подачи топлива

4 - шток; 5 - эксцентрик; 6 - рычаг; 7 - регулировочный винт; 8 - шпилька ручного на; 13-корпус сервомотора; 14 - пружина; 15 - втулка; 16 - штепсельный разъем; 22- траверса с шестерней; 23 - золотниковая часть регулятора; 24 и 25 - средний и 30 и 34 - крышки; 31 - поршень; 32 - корпус; 33 - шток; Зі -сальник; 36 - ползун; пластина; 40-траверса напряжение срабатывания - 60 в при температуре катушки 60° и зазоре 2,5 мм. Сопротивление катушки равно примерно 500 ом при 20°.

13. Система подачи топлива

Треугольная пластина 38 имеет две приклепанные к ней пластинчатые пружины 28 и 29, концы которых зажаты болтами, крепящими сервомотор управления. Пружины отжимают (треугольную пластину вверх, позволяя ей удерживать якоря трех электромагнитов (в обесточенном состоянии в верхнем положении). К нижней плоскости треугольной пластины прижимается сферический упор рычага плунжера управления.

Золотниковая часть управления размещена в приливе верхнего корпуса и состоит из плунжера 19 и вращающейся втулки 18, приводимой во вращение от траверсы 22. Масло из аккумуляторов подводится в полость между дисками плунжера 19 через отверстие вращающейся втулки 18, благодаря чему поток масла постоянно прерывается, обеспечивая плавное движение поршню сервомотора, а следовательно, плавное изменение чисел оборотов. С помощью пружины 20 вращающаяся втулка прижимается вверх и удерживает якорь электромагнита МР\ (при его обесточенном состоянии) в верхнем положении. Пружина 21 плунжера обеспечивает постоянный контакт рычага с треугольной пластиной.

Сервомотор управления также крепится на верхнем корпусе. Он состоит из корпуса 13, поршня //со штоком 10 и пружины 12. Масло подводится в полость над поршнем //от золотнико-еой части управления. В корпусе 13 ввернут винт 9 упора минимальных чисел оборотов. Шток 10 шарнирно соединен с рычажной системой, которая представляет собой жесткую обратную связь между плунжером 19 управления и поршнем /1 сервомотора. При движении поршня /1 рычажная система возвращает плунжер 19 в положение перекрытия.

Для возможности ручного управления оборотов (в случае неисправности электромагнитов) предусмотрена специальная гайка, расположенная в колпаке регулятора. При завертывании Рис. 35. Схема расположения электромагнитов объединенного регулятора (вид сверху)

этой гайки на шпильку 8, установленную в корпусе сервомотора управления, шток 10 с поршнем /1 будет перемещаться вниз, увеличивая затяжку всерсжимной пружины. При этом плунжер 19 управления поднимается вверх, сообщая полость над диском плунжера с масляной ванной. При ручном управлении числами оборотов рукоятка контроллера должна быть установлена в нулевое положение.

⇐ | Привод к тахометру | | Тепловозные дизели 2Д100 и 1 ОД 100. Аврунин А. Г. | | Ускоритель пуска прогретого дизеля | ⇒