Схема и оборудование водяной системы

/ Тепловоз ТЭ2 / Схема и оборудование водяной системы

Схема и оборудование водяной системы

Двигатель тепловоза имеет водяное принудительное охлаждение. Охлаждающая вода циркулирует в двигателе по замкнутой цепи под действием напора, создаваемого центробежным водяным насосом, установленным на правой боковой стенке блока двигателя.

Система водяного охлаждения предназначена для отвода тепла от деталей двигателя, подверженных действию горячих газов, с целью поддержания температуры этих деталей в определённых допустимых пределах. В систему водяного оборудования входят водяной насос, секции холодильника, расширительный бачок, трубопроводы и вспомогательные приборы.

Запас воды, размещённый в расширительном бачке охлаждаемых полостей двигателя, холодильнике и трубопроводах одной секции, составляет 945 л. Вода должна быть пресная, прокипячённая и отстоенная, без примесей. Для уменьшения коррозии блока и крышек двигателя в воду добавляется специальный раствор. Составление раствора и контроль за ним должны производиться по специальной инструкции.

Циркуляция воды в системе водяного охлаждения осуществляется следующим образом. Водяной насос 1 (фиг. 138) засасывает воду из канала 23,

■расположенного в блоке с правой стороны двигателя, и нагнетает её в вертикальный колодец, отлитый в передней части блока. Вода из колодца поступает вниз, к менее нагретым частям блока и цилиндровых втулок двигателя;

"поднимаясь затем вверх, вода омывает более нагретые части. Через восемь

■отверстий, расположенных по окружности каждого цилиндра, вода поступает в крышки. По литым патрубкам, установленным на каждой крышке, вода

;отводится в общий водяной коллектор 11, а по трубе 15 - в коллектор холодильника 16. В радиаторных секциях 17 вода охлаждается и по трубе 18 снова поступает в канал 23.

К нагнетательной полости водяного насоса присоединена труба 6, по ко-

■ торой вода проходит для охлаждения турбовоздуходувки 8. Как видно из

; схемы, вода подводится со стороны нижней части турбины. Охлаждая турбовоздуходувку, вода поднимается вверх и по трубе возвращается в межрубашечное пространство блока двигателя.

К передней части общего коллектора 11 подсоединён трубопровод, от которого вода отводится по двум направлениям. Первая труба подводит горячую воду (при открытом вентиле 5) к калориферу 7. От. калорифера вода отводится во всасывающий трубопровод. Горячая вода подводится и к топливо-

) подогревателю 25, из которого она попадает также' во всасывающий трубо-

1 Провод...... . • . ■ -

С задней стороны коллектора 77 установлен датчик электротермометра 10 (указатель на посту управления второй секции). В этом же месте установлен аэротермометр (указатель на посту управления данной секции). Заполнение водяной системы, как правило, осуществляется через сливную трубу 22 при помощи отдельного водяного насоса. Этим устраняется возможность появления воздушных «мешков» в водяной системе. Иногда заполнение системы водой производится сверху через воронку 13, установленную на водяном баке 14. Максимальная температура охлаждающей воды может быть допущена 85°, а в исключительных случаях кратковременно и 90°. Слив воды из системы производится по трубе 22. Для этого необходимо снять заглушку на конце трубы 22, открыть три вентиля 21, из которых два расположены на правой стороне двигателя, а один - с левой стороны, у топливоподогревателя, и два вентиля калорифера. На сливной трубе топливоподогревателя имеется пробка, расположенная под шкивом привода вентилятора охлаждения тяговых электродвигателей задней тележки. При сливе воды эту пробку следует открыть, в особенности в зимнее время. Для слива охлаждающей воды из корпуса турбовоздуходувки также необходимо открыть вентиль. Для слива воды из канала 23 в блоке необходимо открыть пробку в нижней части корпуса водяного насоса 1. Для контроля слива воды из всей системы необходимо открыть пробку с квадратной головкой, ввёрнутую в нижней части блока под водяным насосом.

Фиг. 138. Схема водяной системы: 1 - водяной насос; 2 -сливная воронка; 3 - трубка прогрева; 4 -сливные трубы; 5 -вентиль; 6-труба; 7 -калорифер отопления в кабине машиниста; « - турбовоздуходувка; 9 - аэротермометр; Ю - электротермометр; 11 -водяной коллектор; 12 - водомерное стекло; 13 - воронка; 14 -водяной бак; 15 - труба, подводящая воду к секциям холодильника; 16 - коллектор холодильника; 17 - секции холодильника; 18 - отводящая всасывающая труба; 19 -контрольная труба; 20 - труба слива воды нз водяной системы; 21 - вентили; 22 -сливная труба; 23 - всасывающий канал в блоке; 24 - блок двигателя; 25 - топливоподогреватель

Водяной насос установлен с правой стороны блока цилиндров и приводится в действие от коленчатого вала двигателя через шестерню привода топливного насоса с передаточным отношением 1 : 2,4. Производительность водяного насоса при 1 776 об/мин (соответствует числу оборотов двигателя 740 об/мин) при нормальных монтажных зазорах составляет 92 м3/час.

Водяной насос представляет собой чугунный корпус 3 (фиг. 139), в котором •вращается бронзовая крыльчатка 5. Крыльчатка насажена на вал 6, укреплённый в корпусе 3 на двух подшипниках. Один из опорных подшипников 12 скользящего трения, другой 10 - шариковый. Для устранения излишнего просачивания .воды вал 6 насоса уплотнён сальниковой набивкой 7, зажатой грундбуксой И.

При работе насоса вода, подведённая (при заполненной системе) к крыльчатке по всасывающему патрубку 2, нагнетается в блок цилиндров и во всю систему охлаждения двигателя. Такая конструкция водяных насосов применена на первых тепловозах. На тепловозах, начиная с ТЭ2 -20 - 69, установлены водяные насосы новой конструкции. Отличительной особенностью конструкции нового насоса является применение корпуса закрытого типа (фиг. 140), в котором вал ротора 11 смонтирован на двух шарикоподшипниках 2 я 3 без применения уплотнительного сальника.

Фиг. 139. Водяной насос, установленный на тепловозах до ТЭ2-068: 1 - блок: 2 -всасывающий патрубок; Л -корпус насоса; 4 - нагнетательная полость; а крыльчатка; 5 -вал; 7 -сальниковая набивка; 8 - шейка корпуса насоса; 9 - шестерня; 10 шарикоподшипник; 11-грундбукса сальника; 12-опорная втулка подшипник)
Фиг. 140. Водяной насос закрытого типа: 1 - шестерня; 2-упорный шарикоподшипник; 3 - опорный шарикоподшипник; 4 - штуцер водяной сливной трубки; 5 -кольцевая выточка; в - крыльчатка; 7 -всасывающий патрубок; 8 - пружина; 9 - текстолитовое кольцо; ю - пробка для залива масла в подшипник после длительной стоянки; 11 -вал; 12 - шейка корпуса насоса; 13- окна слива масла

При вращении крыльчатки 6 вместе с ней вращаются пружина 8 и текстолитовое кольцо 9, которое упирается в выточку бронзовой втулки. Во время работы насоса шейка корпуса заполняется маслом за счёт разбрызгивания его шестерней 1. Этим маслом и осуществляется смазка шарикоподшипников 2 и 3.

В эксплуатации были случаи попадания воды в картер двигателя вследствие выхода из строя уплотнения водяного насоса закрытого типа. Для своевременного обнаружения неисправностей уплотнения водяного насоса, предупреждения попадания воды в картер двигателя и улучшения условий смазки шарикоподшипников водяного насоса было предложено произвести модернизацию водяного насоса закрытого типа. Модернизация насоса заключается в следующем: 1. Отверстие в штуцере 4 (фиг. 141) рассверливается до диаметра 9 мм.

2. На фланце кожуха вала привода топливного насоса устанавливается воронка 3, привариваемая к сливной трубке, ранее соединявшейся со штуцером 4.

3. Вместо фланца 2 с внутренним отверстием диаметром 70 мм устанавливается фланец с внутренним диаметром 55 мм.

При эксплуатации тепловозов, оборудованных модернизированными водяными насосами, необходимо ежедневно добавлять 0,5 л подогретого до 50-70° масла ГОСТ 1600-46 через отверстие, закрываемое пробкой 11.

При появлении значительного количества просочившейся воды, сливающейся из штуцера 4, необходимо осмотреть состояние деталей уплотнения. Резиновое кольцо 7 должно перемещаться под действием пружины 8, плотно облегая вал 6. На трущихся поверхностях текстолитового кольца 10 и бронзовой втулки 5 риски и задиры не допускаются.

Несмотря на проведённую модернизацию, водяной насос закрытого типа продолжает работать не вполне надёжно, что заставило разработать новую конструкцию насоса, показанного на фиг. 142.. В новом насосе открытого типа водяная полость уплотнена набивным сальником 4 и сменной втулкой 5. Ослабший сальник поджимается двумя гайками через нажимную втулку 8.

Масляная полость уплотнена лабиринтным уплотнением 19 и 20 и отражательным кольцом 11. Уровень масла поддерживается постоянным, излишнее масло, попадающее из двигателя через отверстие в корпусе, вытекает внутрь картера двигателя через внутреннее отверстие фланца.

Вода, просочившаяся через сальник 4, отбрасывается буртом вала и. сливается через штуцер 9. Лабиринтное уплотнение 19 и 20 предотвращает попадание воды в масляную полость. Прокладка 10 служит для уплотнения, лабиринта по плоскости прилегания.

Для нормальной работы сальникового уплотнения допускается просачивание через него воды от 5 до 60 капель в минуту. При стоянке и работе двигателя на оборотах более 400 в минуту просачивание воды необязательно.

Для удобства монтажа насос выполнен разъёмным и состоит из корпуса 2 и станины 14, соединённых между собой шестью болтами 7.

Для удобного доступа к сальнику в верхней части станины насоса имеется специальное окно, через которое осуществляется набивка или подтяжка сальника.

Фиг. 141. Модернизация насоса закрытого типа: 1-корпус; 2-фланец; 3-воронка; 4-штуцер; 5-бронзовая втулка; 6 - вал; 7 - резиновое кольцо; 8 - пружина; 9 - шайба; 10 - текстолитовое кольцо; 11 - пробка

Вал водяного насоса имеет увеличенный диаметр и смонтирован в двух шарикоподшипниках № 408 и 309.

Глухая гайка 1, удерживающая крыльчатку 3 на валу 12, кроме того, предотвращает возможную течь воды через внутреннее отверстие крыльчатки. При монтаже на двигателе новый насос открытого типа взаимозаменяем с насосом закрытого типа, за исключением нижнего контрольного штифта, который должен быть поставлен на место после окончательной установки насоса.

Наружная поверхность втулки 5, как подверженная износу, закалена током высокой частоты. При незначительной выработке рабочей поверхности втулки 5 допускается её прошлифовка до диаметра 38 мм.

Калорифер служит для обогрева кабины машиниста в холодное время года. Он устанавливается в кабине с левой стороны под- инструментальным ящиком.

Калорифер состоит из радиатора и трёхлопастного вентилятора; посаженного на валу электродвигателя МВ-75.

При работающем электродвигателе вентилятор прогоняет воздух между ребристыми трубками, по которым проходит горячая вода. Воздух нагревается , и таким образом обогревает кабину машиниста.

В летнее жаркое время циркуляция воды через радиатор калорифера должна быть отключена, а калорифер в этом случае может использоваться для вентиляции кабины.

Схема и оборудование топливной системы | Тепловоз ТЭ2 | Схема и оборудование масляной системы