Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Подвижной состав железных дорог. Учебно-методическое пособие к лабораторным работам
.pdf
Рисунок 3.5 - Логическая схема исследования теплотехнического состояния
дизеля:
тц - давление впрыска топлива, МПа; - угол поворота коленчатого вала
т тк к п ц-уровни вибрации топливной аппаратуры, турбокомпрессора,
распределительного вала и клапанного механизма, вкладышей коленчатого
вала, цилиндро-поршневой группы.
Функционирование дизеля как энергетического объекта зависит от
качества рабочего процесса в его цилиндрах. Параметры, характеризующие
рабочий процесс в цилиндре, прямо определяют функциональные параметры
дизеля в целом и косвенно характеризуют работу агрегатов
воздухоснабжения, топливной аппаратуры, гидравлического сопротивления
газовоздушного тракта, водяной и масляных систем дизеля.
Функционирование дизеля как механической системы определяется
параметрами, характеризующими состояние пар трения (цилиндровопоршневая группа, подшипники коленчатого вала, клапанный механизм и
т.д.). Эти параметры до определенного предела влияют на техникоэкономические показатели дизеля – они пассивны. Однако именно
предельные износы в этих узлах определяют моторесурс дизеля до ремонта и
срок его службы. Величины зазоров в сопряжениях определяются по данным
анализа виброактивности дизеля в процессе испытаний.
Контрольные вопросы
1. Классификация современных автономных локомотивов. Характеристика
основных принципов, положенных в основу классификации.
21
2. Принципиальные схемы энергетических установок тепловозов с двух- и
четырехтактными двигателями внутреннего сгорания.
3. Опишите рабочие процессы четырехтактного и двухтактного дизелей.
4. С какой целью применяются продувка и наддув в дизелях?
5. Как устроены дизели 2Д100 и 2-26ДГ?
6. Как и чем охлаждаются выпускные коллекторы, выхлопные коробки,
цилиндровые гильзы и поршни дизелей 2Д100 и 2-26ДГ?
7. Каким образом осуществляется газораспределение в дизелях 2Д100 и 2-
26ДГ?
8. Виды испытаний тепловозных дизель-генераторов и задачи, решаемые в
процессе их проведения.
9. Характеристика основных параметров, определяющих технико-
экономические показатели тепловозных дизелей.
10. Характеристика и области применения приборов для измерения давления,
температуры, частоты вращения и расхода топлива, используемых при
проведении приемо-сдаточных испытаний тепловозных дизельгенераторов.
11. Характеристика основных преимуществ и возможностей, создаваемых
диагностических комплексов, при их внедрении в процессе проведения
испытаний тепловозных дизель-генераторов.
Литература
1. Попов В.Г. Техногенное воздействие высокоскоростного
железнодорожного транспорта на окружающую среду [Текст] / В.Г.
Попов, Ф.И. Cухов // Методические указания – М.: МИИТ, 2009. - 120 с.
2. ГОСТ Р-50952-96 Тепловозы. Экологические требования. Основные
положения [Текст]. – Введ. 1997-07-01. – М.: Госстандарт, 1996. - 7 с.
3. Володин А.И.Локомотивные энергетические установки [Текст] / А.И.
Володин, В.З. Зюбанов, В.Д. Кузьмич и др. //Учебник для вузов ж.-д.
трансп. Под ред. А.И. Володина. «Желдориздат», 2002.- 718с.
4. Тепловоз ТЭ10М. Руководство по эксплуатации[Текст] / М.: Транспорт,
1985. - 421с.
22
Лабораторная работа № 4
Компоновка оборудования локомотива
Цель работы. Ознакомиться с методикой компоновки оборудования
локомотива с целью обеспечения равномерного распределения нагрузок от
колесных пар на рельсы; удобства демонтажа и монтажа оборудования, его
доступность для обслуживания локомотива.
Общие сведения
В значительной мере эксплуатируемые тепловозы имеют однотипное
устройство. Наиболее распространенные на сети железных дорог грузовые
тепловозы (типов 2ТЭ10 или 2ТЭ116) состоят из двух одинаковых секций
(рисунок 4.1.), соединенных между собой стандартной автосцепкой 21, что
допускает возможность и отдельной работы каждой секции. Секция с кузовом 12
вагонного типа имеет свою кабину машиниста 2 с пультом управления 1. При
совместной работе обе секции управляются с поста управления головной
секции. Источником энергии на тепловозе служит дизель 13. На тепловозах типа
2ТЭ10 (2ТЭ10В, 2ТЭ10М, 2ТЭ10У) – это двухтактные дизели 10Д100, на тепловозах
серии 2ТЭ116 – четырехтактные дизели Д49.
Основная часть энергии дизельного двигателя передается тяговому
генератору 9 (постоянного тока на тепловозах типа 2ТЭ10 или переменного тока
– на тепловозах серии 2ТЭ116), вал якоря (ротора) которого соединен с
коленчатым валом дизеля.
Дизель и генератор установлены на общей поддизельной раме 10 и
составляют единый агрегат «дизель-генератор». Дизель-генератор, как наиболее
тяжелый узел тепловоза, расположен в средней части главной рамы 24. Этим
достигается более равномерное распределение нагрузок на колесные пары 23,
которые объединены в две трехосные тележки 25.
Главная рама 24 состоит из двух мощных продольных несущих элементов –
хребтовых балок – из двутаврового стального проката, усиленных накладками, и
двух боковых балок (обносных швеллеров), которые служат основанием для
боковых стенок кузова 12. Продольные балки соединены несколькими
поперечными перегородками из листа, а по концам – литыми поперечными
балками (стяжными ящиками), в которых установлены узлы автосцепок 21. В
средней части продольные балки соединены также двумя поперечными
шкворневыми балками над каждой тележкой. В горизонтальной плоскости
балки главной рамы объединены сверху и снизу листами настила.
23
Рисунок 4.1 -Схема размещения основных узлов на секции грузового
тепловоза типа 2ТЭ10:
1 – пульт управления машиниста; 2–кабина машиниста; 3 –
двухмашинный агрегат; 4–тормозной компрессор; 5,8,16,17 –вентиляторы;
6, 15 –редукторы; 7 – высоковольтные камеры; 9 –тяговый генератор; 10 –
рама; 11 –центробежный нагнетатель; 12
боковые стенки кузова; 13 –дизель; 14 – турбокомпрессор; 18 –
радиаторы; 19 –гидроредуктор; 20 – шахта охлаждающих устройств; 21 –
автосцепка; 22 – тяговые электродвигатели; 23 –колесная пара; 24 –главная
рама; 25 –трехосная тележка.
Верхний настил образует пол машинного помещения кузова тепловоза.
На оси каждой колесной пары 23 тепловоза и раме тележки подвешены
тяговые электродвигатели 22.
Тяговые электродвигатели питаются электрическим током от тягового
генератора 9 и преобразуют энергию тока в механическую работу, приводя во
вращение (через тяговые редукторы) колесные пары. Тепловозы типа 2ТЭ10
имеют, таким образом, электрическую передачу постоянного тока.
На тепловозах серии 2ТЭ116 используется электрическая передача
переменно-постоянного тока, при которой генератор вырабатывает
переменный ток, а тяговые электродвигатели питаются выпрямленным током
через промежуточный полупроводниковый преобразователь.
Для привода агрегатов вспомогательного оборудования на тепловозах типа
24
2ТЭ10 (см. рисунок 4.1.) часть энергии от вала дизеля отбирается через
передний 6 и задний 15 распределительные редукторы. С передним редуктором
6 связаны тормозной компрессор 4 и двухмашинный агрегат 3, состоящий из
возбудителя (генератора, питающего током обмотки главных полюсов тягового
генератора 9) и вспомогательного генератора, который служит на тепловозе
источником для питания вспомогательных электрических цепей низкого
напряжения (управления, освещения, заряда аккумуляторной батареи). От вала
заднего редуктора 15 через гидроредуктор19 в движение приводится вентилятор
17 охлаждающих устройств дизеля. Вентилятор просасывает воздух извне
тепловоза через секции радиаторов 18 для отвода теплоты от воды системы
охлаждения дизеля. Секции расположены с обеих боковых сторон шахты 20
холодильника.
Кузова тепловозов 2ТЭ10 и 2ТЭ116 – вагонного типа, состоит из лобовой,
боковых и торцевой стенок и, крыши. По периметру основания кузов
опирается на главную раму. По длине кузов можно разделить на несколько
частей. Передняя часть – кабина машиниста 2. Средняя часть – машинное
(дизельное) помещение, где размещены дизель-генератор и часть
вспомогательного оборудования. Шахта 20, где размещены охлаждающие
устройства дизеля представляет концевую часть кузова каждой секции
двухсекционного тепловоза.
Часть кузова между кабиной машиниста 2 и дизельным помещением
отведена для высоковольтных камер 7, в которых размещены электрические
аппараты силовых и вспомогательных электрических цепей тепловоза.
По обе стороны дизеля под полом размещены элементы аккумуляторной
батареи, которая служит источником энергии для электрического пуска
дизеля. В качестве стартера используется тяговый генератор 9, работающий
при этом в режиме двигателя. Запас топлива содержится в баке 24,
подвешенном к раме в средней ее части.
Воздух для работы дизеля засасывается из атмосферы через
воздухоочистители, размешенные с обеих сторон тепловоза в боковых
стенках кузова, турбокомпрессора 14 и центробежным нагнетателем 11,
которые повышают давление воздуха перед подачей в цилиндры дизеля.
Тяговые электрические машины тепловозов имеют воздушное
охлаждение. Для отвода от них теплоты служат вентиляторы 8 (охлаждение
генератора), 5 и 16 (охлаждение тяговых электродвигателей).
Магистральные тепловозы с электрической передачей других серий
имеют в целом такую же компоновку силового и вспомогательного
оборудования.
25
Таблица 4.1 - Технические данные поездных тепловозов третьего поколения
Серии
тепловозов
2ТЭ116
2ТЭ121
ТЭП70
2ТЭ25КМ
Год выпуска
Мощность
дизеля, кВт
Осевая
формула
Масса, т
Тип дизеля
Кроме основного оборудования, возможность работы дизеля
поддерживается вспомогательным оборудованием дизеля. К нему относятся
системы, обеспечивающие функционирование дизеля. По сути дела, эти
системы являются системами уже всего тепловоза, так как занимают
значительное место в его внутреннем рабочем пространстве (машинном
помещении):
Топливная система дизеля (топливоподкачивающие насосы низкого
давления, топливные баки, фильтры очистки топлива и соединяющие
их с собственно дизельным двигателем трубопроводы);
Система смазки дизеля объединяет устройства и механизмы, которые
обеспечивают подачу смазки (смазочного масла) к движущимся
деталям для уменьшения сил трения в механизмах и отвода от них
выделяющейся теплоты (масляные насосы, фильтры очистки масла
разных типов, теплообменники, отводящие теплоту от смазочного
масла, циркулирующего в системе);
Система водяного охлаждения дизеля, которая обеспечивает отвод
теплоты от узлов и деталей, соприкасающихся с горячими газами.
Охлаждение этих деталей, с одной стороны, необходимо для отвода
избыточной теплоты от рабочего тела (в соответствии с рабочими
циклами двигателей внутреннего сгорания). С другой стороны,
охлаждение защищает эти узлы от перегрева, и тем самым создает
необходимые условия их нормального функционирования. В системы
водяного охлаждения тепловозных дизелей входят водяные насосы,
обеспечивающие циркуляцию, необходимую для теплоотвода;
расширительные баки, радиаторы для отвода теплоты от воды,
циркулирующей в системе, в атмосферу; вентиляторы охлаждающих
устройств, интенсифицирующие процессы теплоотвода, сих приводом;
26
Система воздухоснабжения дизеля включает в себя воздухоочистители,
воздуходувки, нагнетатели и компрессоры различных типов,
теплообменники, которые служат для отвода теплоты от воздуха при
высоких давлениях его наддува, воздуховоды;
Система выпуска газов (выпускные коллекторы, глушители, газовые
турбины – при газотурбинном наддуве).
Более подробнее устройство тепловозов описано в учебнике [3].
В отчёте привести таблицу весовых параметров основных узлов
тепловоза, соотвествующего заданию, и составит по указанию преподователя
одну из схем вспомогательного оборудования локомотива.
Контрольные вопросы
1. Основной принцип расположения оборудования на раме тепловоза
2. Назначение вспомогательных систем тепловоза:
-водяной;
-масляной;
-топливной;
-воздушной;
-воздухоснабжения дизеля:
-песочной.
3. По какому критерию производится контроль правильности развески
оборудования тепловоза.
Литература
1. Попов В.Г. Техногенное воздействие высокоскоростного
железнодорожного транспорта на окружающую среду [Текст] / В.Г.
Попов, Ф.И. Cухов // Методические указания – М.: МИИТ, 2009. - 120 с.
2. ГОСТ Р-50952-96 Тепловозы. Экологические требования. Основные
положения [Текст]. – Введ. 1997-07-01. – М.: Госстандарт, 1996. - 7 с.
3. Кузьмич В.Д. Локомотивы. Общий курс [Текст] / В.Д. Кузьмич, В.С.
Руднев, Ю.Е. Просвиров // Учебник.- М.: ФГОУ «Учебно-методический
центр по образованию на железнодорожном транспорте», 2011. - 582 с.
4. Кузьмич В.Д. Локомотивы. Основные этапы развития [Текст] / В.Д.
Кузьмича. – М.: МИИТ, 1988. – 83 с.
27
Лабораторная работа №5
Проверка качества сборки тягового электродвигателя
Цель работы. Тяговый электродвигатель (ТЭД) является сложным
узлом, состояние которого влияет на работоспособность всего локомотива. В
процессе эксплуатации тягового электродвигателя часто происходят отказы
его основных узлов. Надежная работа ТЭД зависит во многом от качества
сборки подшипниковых и коллекторно - щёточных узлов. Приобретение
практических навыков в деле оценки качества сборки ТЭД и является целью
данной лабораторной работы.
Технологическая оснастка и инструмент
В качестве технологической оснастки и инструмента используются:
указатель нажатия щёток типа УСН-4, приспособление для измерения
осевого разбега якоря, комплект для проверки электрических машин постоянного тока типа КПЭМ, приспособление для измерения биения коллектора якоря, набор щупов № 4, штангенциркуль, линейка. Работа
проводится на ТЭД типа ЭД-118Б.
Порядок выполнения работы
Качество сборки контролируется как в процессе сборки, так и после нее.
Сначала проверяется состояние подшипникового узла. Для этого
определяют: осевой разбег якоря в подшипниках качения, радиальный зазор
в подшипнике, зазор между подшипниковым щитом и остовом и зазор между
крышкой подшипника и подшипниковым щитом.
Для измерения осевого разбега якоря, его сдвигают в одну из сторон, а
на торец оси устанавливают ножку индикатора специального приспособления. Выбирая зазор в противоположную сторону по шкале индикатора,
фиксируют величину осевого разбега (см. рисунок 5.1.)
Радиальный зазор в роликовом подшипнике измеряют щупом в четырех
точках между внутренней обоймой и роликом. За действительное значение
принимается наименьший из четырех радиальных зазоров.
О качестве монтажа подшипникового щита судят по плотности его
прилегания к остову. В свою очередь плотность прилегания определяется
щупом в четырех точках. Также щупом измеряется зазор между крышкой
подшипника и подшипниковым щитом.
28
Рисунок 5.1 -Схема оценки состояния подшипникового узла ТЭД:
1 -вкладыши моторно-осевого подшипника; 2 - трубки подачи смазки; 3,19-
роликовые подшипники; 4,15 - щиты подшипниковые передний и задний; 5 коллектор; 6 - щёткодержатель; 7 - изолятор; 8 - кронштейн; 9 - уравнитель;
10 - катушка добавочного полюса; 11 - добавочный полюс; 12 - корпус; 13 сердечник якоря; 14 - обмотка якоря; 16 -дренажное отверстие; 17 уплотнительное лабиринтное кольцо; 18 - вал; 20 - пробка; 21 - корпус
осевого подшипника; 22 - главный полюс; 23 - катушка главного полюса
С помощью индикатора измеряется биение наружной обоймы
роликового подшипника (рисунок 5.1). В данной работе оно не измеряется,
так как на валу установлена шестерня, которая не позволяет снять крышку
подшипника.
О состоянии коллекторно-щёточного узла судят по следующим замерам:
биению коллектора, нажатию пружины на щётку, качеству притирки щётки,
зазору между щёткой и щёткодержателем, зазору между щёткодержателем и
петушками, зазору между щёткодержателем и коллектором, расстановку
щёток на физической нейтрали.
29
Рисунок 5.2 - Тяговый электродвигатель ЭД-118А:
1, 22 – смазочные трубки; 2, 17 – крышки подшипников; 3, 19 –
роликоподшипники; 4 – упорное кольцо; 5, 21 – дистанционные кольца; 6 и
16 – малый и большой подшипниковые щиты; 7 – коллектор; 8 –
щёткодержатель; 9 – якорь; 10 – обмотка якоря; 11, 15 – стеклобандажи; 12 –
сердечник якоря; 13, 14 – добавочный и главный полюсы; 18 – лабиринтное
уплотнение; 20 – вал якоря.
Биение коллектора измеряют индикатором на ножку которого одевают
«шляпку» с тем, чтобы она не проваливалась в дорожки между коллекторными пластинами. Поворачивают якорь и через 45° снимают показания, по которым строят круговую диаграмму. Отклонение стрелки индикатора от нуля против часовой стрелки записывают со знаком минус, а по
часовой - со знаком плюс. За действительное биение принимается наибольшая алгебраическая разность показаний в диаметрально - противоположных точках.
Нажатие щётки на коллектор определяют электронным прибором типа
УСН-4, для чего включают питание и проверяют установку нуля. Ус-
30
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]