Для чего служит компрессор на электровозе
Компрессоры локомотивов
Рабочее абсолютное давление воздуха в главных резервуарах тепловоза равно 0,95 МПа (9,5 кгс/см2), резервуарах электровоза – 1 МПа (10 кгс/см).
На тепловозах устанавливают компрессоры КТ6, КТ7 или ПК – 3,5. Компрессоры КТ6 и КТ7 имеют производительность 5,3 м3 в минуту, ПК-3,5 м3 в минуту. Это значит, что в одну минуту они всасывают из атмосферы 5,3 и 3,5 м3 воздуха.
На рис. 1.1 приведена схема компрессора КТ6. Он имеет три цилиндра: два цилиндра первой ступени сжатия 1 и один цилиндр второй ступени сжатия 2. Атмосферный воздух всасывается в цилиндры первой ступени сжатия через фильтры 3 и после сжатия выталкивается в промежуточный охладитель 4 через патрубки 1 (рис. 1.2). Из полостей 2 горячий воздух по трубкам 3 опускается в нижние коллекторы 4. Затем по трубкам 5 поднимается в полость 6 и через патрубок 7 всасывается в цилиндр второй ступени. Предохранительный клапан 8 отрегулирован на давление открытия 0,45 МПа (4,5 кгс/см2).
Воздухоохладитель и цилиндры обдуваются вентилятором 5 (рис. 1.1), имеющим клиноременный привод от вала компрессора. В клапанных коробках 6 (крышках цилиндров) каждого цилиндра установлен один всасывающий и один нагнетательный клапаны кольцевой конструкции.
Рис. 1.1. Компрессор КТ6
Рис. 1.2. Охладитель КТ6, КТ7 и КТ7Эл
В трубопровод сжатого воздуха включен золотниковый регулятор давления ЗРД. При достижении в главных резервуарах тепловоза давления 0,95 МПа регулятор ЗРД подает сжатый воздух по трубкам 7 (рис. 1.1) в поршеньковые разгрузочные устройства каждой головки цилиндров. Эти устройства открывают и удерживают открытыми всасывающие клапаны, поэтому воздух, всасываемый цилиндрами первой ступени, выталкивается обратно в атмосферу, а цилиндром второй ступени – в охладитель. Подача воздуха в резервуары прекращается. Когда давление упадет до 0,85 МПа ЗРД перекрывает подачу воздуха в трубки 7 и клапаны начинают работать в обычном режиме, давление в резервуарах восстанавливается.
Компрессор имеет масляный насос 8, заборный масляный фильтр 9, маслоуказатель 10 и маслозаливную пробку 11. Сапун 12 сообщает объем картера компрессора с атмосферой для поддержания в картере атмосферного давления.
Компрессор КТ7 устроен также как и компрессор КТ6, но его вал вращается дизелем в другую сторону. Поэтому изменено положение лопастей вентилятора и проведены некоторые перестановки деталей в масляном насосе.
На рис. 1.3 приведен компрессор ПК (Полтавского завода). Через фильтр 1 и всасывающий клапан 2 он всасывает воздух в цилиндр первой ступени сжатия 3.
Рис. 1.3 Компрессор ПК – 3.5
Затем воздух сжимается и через нагнетательный клапан 4 вытесняет в трубки 5 (8 шт) промежуточного охладителя. Вентилятор охлаждения на рисунке не показан. Охлажденный воздух всасывается в цилиндр второй ступени сжатия 6 откуда через патрубок 7 нагнетается в резервуары. При наличии одной пары цилиндров 3 и 6 производительность компрессора равна 1,75 м3 в минуту (ПК-1,75). Поэтому компрессор ПК-3,5 имеет два цилиндра 3, два комплекта трубок 5 и два цилиндра 6.
Для регулирования давления в резервуарах тепловоза компрессор ПК-3,5 имеет на нагнетательном трубопроводе клапан холостого хода. При достижении в резервуарах рабочего давления клапан открывается и направляет воздух в атмосферу. Сжатие воздуха в компрессоре не происходит и в режиме холостого хода он не нагружает дизель.
КТ6 и КТ7 ставятся на тепловозы, дизели которых имеют частоту вращения коленчатого вала 750 или 850, а ПК-3,5 – 1450 оборотов в минуту. На электровозах устанавливают компрессоры КТ7Эл, Э-500 и ВУ- 3,5/10 с приводом от электродвигателя.
КТ7Эл устроен как КТ7, но в его картере установлен подогреватель масла на напряжение 50В и отсутствуют разгрузочные устройства и трубки 7 к ним (рис. 1.1), так как давление регулируется остановкой электродвигателя. Останавливает электродвигатель при давлении 1 МПа и включает его при давлении 0,85 МПа электропневматический регулятор АК-11Б.
Компрессор Э-500 (рис. 1.4) имеет входной вал 1, который сочленяется с электродвигателем клиноременной или упругой муфтами. Шестерня 2 передает вращение через шестерню 3 коленчатому валу. Поршень 4 всасывает воздух в цилиндр первой ступени сжатия 5, из которого выталкивает его в охладитель, представляющий трубу, уложенную на крыше электровоза. Сжатый охлажденный воздух в цилиндре второй ступени сжатия 6, из которого вытесняется в резервуары. Главные резервуары электровоза устанавливают на крыше, тепловоза – под кузовом. Э-500 имеет производительность 1,75 м3 в минуту, поэтому их устанавливают по два.
Рис.1.4.Компрессор Э-500
Компрессор ВУ-3,5/10 (рис. 1.5) также двухступенчатый. Через фильтр 1 воздух всасывается в цилиндр первой ступени сжатия 2 откуда через патрубок 3 вытесняется в охладитель 4. В охладителе воздух проходит последовательно трубки 5 двумя потоками А и Б. Вентилятор охладителя закрыт кожухом 6, а приводные клиновые ремни кожухом 7. Через патрубок 8 охлажденный воздух всасывается в цилиндр второй ступени сжатия 9, откуда по патрубку 10 через обратный клапан 13 и трубу 11 нагнетается в главные резервуары.
Рис. 1.5. Компрессор ВУ – 3,5/10
Назначение классификация компрессоров применяемых на локомотивах.
Тяговый и моторвагонный подвижной состав железных дорог оборудуется компрессорными установками, которые предназначены для обеспечения сжатым воздухом тормозной сети поезда и пневматической сети вспомогательных аппаратов.
по расположению цилиндров:
· и W и V-образные с тремя и двумя цилиндрами соответственно
по числу ступеней сжатия:
· с приводом от электродвигателя
· или от главного двигателя.
В одноступенчатом компрессоре всасывание и сжатие атмосферного воздуха происходят в одном цилиндре 3 за два хода поршня. При движении поршня 4 вправо в точке А открывается всасывающий клапан 2 и по линии А-В-С При движении поршня 4 влево в точке С закрывается всасывающий клапан и начинается процесс сжатия. В точке D открывается нагнетательный клапан 1 и на участке D-F поршень выталкивает воздух в главный резервуар ГР при постоянном давлении pк.
При обратном движении поршня оставшийся во вредном пространстве воздух (V0) расширяется по линии F-B’. В точке B’ открывается всасывающий клапан 2.
В двухступенчатом компрессоре сжатие воздуха происходит в двух цилиндрах с промежуточным охлаждением.
При движении поршня 1 вниз открывается всасывающий клапан 3 и на участке А-В-С происходит всасывание при постоянном давлении p0. При ходе поршня 1 вверх в точке С всасывающий клапан 3 закрывается. На участке C-D воздух сжимается и в точке D открывается перепускной клапан 4 и происходит нагнетание сжатого воздуха в холодильник 5 по линии D-F. При движении поршня 1 вниз в цилиндр низкого давления 2 происходит расширение сжатого воздуха, оставшегося во вредном пространстве V0, по линии F-B. В точке В открывается всасывающий клапан 3 и процесс повторяется. В цилиндре высокого (II ступень сжатия) при движении поршня вниз воздух из холодильника 5 по линии F1 и E1 будет поступать в цилиндр. При движении поршня вверх по линии E1-G произойдёт сжатие и по линии G-H нагнетание в главный резервуар ГР.
Тип компрессора выбирают в зависимости от рода тягового подвижного состава. Компрессоры должны полностью обеспечивать потребность в сжатом воздухе при максимальных расходах и утечках его в поезде.
Во избежание перегрева компрессора режим его работы устанавливают повторно кратковременным: продолжительность включения (ПВ) под нагрузкой не более 50% и продолжительность цикла до 10 мин.
Непрерывная работа двухступенчатого компрессора допускается до 45 мин и одноступенчатого до 15 мин, но не чаще одного раза в течение 2 ч.
Одним из основных показателей работы локомотивного компрессора является его подача (производительность), то есть объём воздуха, нагнетаемый за единицу времени (м3 мин).
Производительность компрессора проверяется по повышению давления сжатого воздуха в главных резервуарах с 7 кгс/см2 до 8 кгс/см2, то есть в наиболее тяжёлом режиме работы для компрессора. Время повышения давления сжатого воздуха в главных резервуарах зависит от объёма главных резервуарах и подачи воздуха компрессором.
Одним из основных показателей работы компрессора является его подача, т.е. объём воздуха, нагнетаемый им за единицу времени.
В условиях эксплуатации подачу компрессора определяет по времени нагнетания в главные резервуары объёма воздуха, пересчитанного на условия всасывания.
Теоретическую подачу компрессора (м3/мин) определяют по формуле:
Действительная подача компрессора:
Важным показателями, характеризующими работу компрессора, являются коэффициент подачи и объёмный коэффициент полезного действия.
Объёмным коэффициентом полезного действия компрессора называется отношение засасываемого объёма воздуха в цилиндр к теоретическому объёму; он зависит от величины вредного пространства и давления. Коэффициент подачи всегда меньше объёмного к.п.д.
Согласно ГОСТ 10393-74*, компрессоры на перспективу должны иметь подачу 1; 2; 3; 3,5; 7 и 10,5 м3/мин, номинальное избыточное давление 1,0 МПа и частоту вращения вала 1450 об/мин, кроме компрессоров с подачей 1 м3/мин, у которых номинальное избыточное давление 0,8 МПа и частота вращения вала 100 об/мин.
Надёжность компрессоров должна соответствовать следующим показателям:
КОМПРЕССОРЫ И ПНЕВМАТИЧЕСКАЯ ЦЕПЬ УПРАВЛЕНИЯ
На электровозах тормоза, аппараты управления, песочницы, звуковые сигналы приводятся в действие сжатым воздухом. Получают его с помощью компрессоров. Как правило, устанавливают два поршневых двухступенчатых компрессора.
Двухступенчатые компрессоры (рис. 72) имеют один или два цилиндра низкого и один цилиндр высокого давления.
Рис. 72. Схема двухступенчатого компрессора
Во время движения поршня сверху вниз в цилиндре низкого давления создается разрежение (вакуум) и автоматически открывается всасывающий клапан. В полость между крышкой цилиндра и поршнем засасывается воздух. При обратном ходе поршня всасывающий клапан закрывается и воздух сжимается; когда его давление достигает определенного значения, открывается нагнетательный клапан. Давление регулируют, изменяя сжатие пружины, прижимающей нагнетательный клапан к седлу.
Из цилиндра низкого давления сжатый воздух проходит через охладитель и поступает в цилиндр высокого давления, поршень которого в это время движется вниз, способствуя всасыванию поступающего воздуха. Охладителем служит радиатор или воздухопровод, соединяющий цилиндры низкого и высокого давления и размещаемый обычно на крыше электровоза. Учитывая, что воздух предварительно сжимается в цилиндре низкого давления и объем его при этом уменьшается, цилиндр высокого давления делают меньшего диаметра. Воздух из цилиндра высокого давления нагнетается в главные резервуары, которые чаще всего располагают на крыше электровоза.
Почему на электровозах применяют двухступенчатые компрессоры? Это объясняется тем, что в одноступенчатом компрессоре максимально можно сжать воздух до давления 0,8МПа. В конце сжатия между крышкой цилиндра и поршнем остается некоторое количество сжатого воздуха — воздушная подушка.
При обратном движении поршня этот воздух расширяется и процесс всасывания начинается несколько позже.
Вполне понятно, что чем больше давление сжатого воздуха в цилиндре, тем больше воздушная подушка и тем меньше объем вновь всасываемого воздуха. Кроме того, при сильном сжатии в одной ступени температура воздуха повышается настолько, что смазка в цилиндре может загореться. На электровозах воздух обычно сжимают в первой ступени до давления 3-4 МПа и во второй — до 9-10 МПа.
Вал приводного электрического двигателя соединяют с коленчатым валом компрессора, используя зубчатый редуктор или муфту (рис. 73).
Рис. 73. Общий вид компрессора электровоза
Источники сжатого воздуха и потребители его вместе с соответствующими аппаратами, трубопроводами, арматурой объединяют в различные пневматические системы в зависимости от их назначения. В электровозах по назначению различают три пневматические цепи с общими источниками сжатого воздуха — двумя компрессорами: тормозную, вспомогательную и пескоподачи. Так же как и электрические, пневматические цепи изображают графически в виде пневматических схем. Машины и аппараты, трубопроводы и другое оборудование показывают, используя условные графические изображения, предусмотренные ЕСКД.
Рис. 74. Принципиальная пневматическая схема вспомогательных цепей
Компрессоры
Классификация и характеристика. Компрессоры предназначены для обеспечения сжатым воздухом тормозной сети поезда и пневматической сети вспомогательных аппаратов: электропневматических контакторов, песочниц, сигналов, стеклоочистителей и др.
Применяемые на подвижном составе железных дорог компрессоры разделяют:
В одноступенчатом компрессоре (рис. 37) всасывание и сжатие атмосферного воздуха происходят в одном цилиндре 3 за два хода поршня. При движении поршня 4 вправо в точке А открывается всасывающий клапан 2 и по линии А-В-С происходит всасывание при постоянном давлении ро- При движении поршня 4 влево в точке С закрывается всасывающий клапан и начинается процесс сжатия. В точке й открывается нагнетательный клапан 1 и на участке О-F поршень выталкивает воздух в главный резервуар ГР при постоянном давлении рк.
При обратном движении поршня оставшийся во вредном пространстве воздух (Уо) расширяется по
В точке В открывается всасывающий клапан 3 и процесс повторяется. В цилиндре высокого давления (II ступень сжатия) при движении поршня вниз воздух из холодильника
5 по линии и Е\ будет поступать в цилиндр. При движении поршня вверх по линии Е\-й произойдет сжатие и по линии С?-Н нагнетание в главный резервуар ГР. Заштрихованная площадь характеризует уменьшение работы сжатия за счет охлаждения воздуха между ступеня-
Рис. 37 Схема одноступенчатого компрессора (а) и теоретическая индикаторная диаграмма его работы (б)
Рис, 38 Схема двухступенчатого компрессора (а) и теоретическая диаграмма его работы (б)
Одним из основных показателей-работы компрессора является его подача, т. е. объем воздуха, нагнетаемый им за единицу времени. В условиях эксплуатации подачу компрессора определяют по времени нагнетания в главные резервуары объема воздуха, пересчитанного на условия всасывания.
Важными показателями, характеризующими работу компрессора, являются коэффициент подачи и объемный коэффициент полезного действия.
Объемным к. п. д. компрессора называется отношение засасываемого объема воздуха в цилиндр к теоретическому объему; он зависит от величины вредного пространства и давления. Коэффициент подачи всегда меньше объемного к. п. д.
Согласно ГОСТ 10393-74* компрессоры на перспективу должны иметь подачу 1; 2; 3; 3,5; 7 и 10,5 м3/мин, номинальное избыточное давление 1,0 МПа и частоту вращения вала 1450 об/мин, кроме компрессоров с подачей 1 м3/мин, у которых номинальное избыточное давление 0,8 МПа и частота вращения вала 1000 об/мин.
Принципиальные схемы основных типов компрессоров, применяемых на подвижном составе, приведены на рис. 39.
Серии электровозов, тепловозов, электро- и дизель-поездов, на которых применяются компрессоры, приведены в табл. 3. Технические характеристики компрессоров, выпускаемых отечественной промышленностью, приведены в табл. 4,
Рис 39 Принципиальные схемы основных типов компрессоров, применяемых на подвижном
Масел компрессора на 1 м3/мин.
а компрессоров, применяемых на импортных локомотивах,- в табл. 5.
Компрессор Э-500 (рис. 40). Данный компрессор поршневой, с воздушным охлаждением, двухступенчатый, с горизонтально расположенными цилиндрами. Вращение коленчатому валу передается через понижающий редуктор, находящийся в корпусе 13, отлитом за одно целое с цилиндрами I ступени (ЦНД) и II ступени (ЦВД) сжатия. В цилиндры запрессованы чугунные втулки 2 и 27. Для увеличения поверхности охлаждения на цилиндрах имеются ребра. Сверху корпус 13 закрыт крышкой 7. К блоку цилиндров на шпильках прикреплена клапанная коробка /.
Поршни ЦНД и ЦВД в сборе с шатунами приведены на рис. 41.
В корпусе 1 клапанной коробки (рис. 42) расположены всасывающий 3 и нагнетательный 4 клапаны ЦВД, три всасывающих 5 и три нагнетательных 6 клапана ЦНД. Для огра-
Рис. 40 Компрессор Э-500
На вал 28 (см. рис. 40) посажена на шпонке и закреплена гайкой с замковой шайбой ведущая шестерня 8 Одним из подшипников вала 28 служит неразъемный вкладыш 6, залитый баббитом и закрепленный
крышкой 20. Ведомая шестерня 9 напрессована на диск 29 коленчатого вала 31 и зафиксирована на нем двумя шпонками и болтами 30 с шайбами. В полости 21 находится маслоотбойное кольцо.
Коленчатый вал в сборе с зубчатым колесом показан на рис 43.
Рис. 42. Клапанная коробка
При движении поршня 25 вправо происходит всасывание воздуха в ЦНД через три всасывающих клапана 5 (см. рис. 42). Воз-
Рис 43 Коленчатый вал компрессора Э-500:
дух засасывается через фильтр, установленный на всасывающей трубе. При обратном движении поршня воздух сжимается примерно до давления 0,3 МПа (первая ступень сжатия) и через клапаны 6 нагнетается в охлаждающую трубу, откуда через клапан 3 засасывается в полость ЦВД. При обратном движении поршня 26 (см. рис. 40) воздух сжимается и через клапан 4 (см. рис. 42) нагнетается в главный резервуар.
По условиям технологии изготовления и сборки компрессора в крайнем левом положении поршней 25 и 26 (см. рис. 40) оставляют зазор около 1,6 мм (это составляет от 3 до 10 % общего объема), который называется вредным пространством. При обратном движении поршней воздух в этом пространстве расширяется.
Компрессор КТ6 (рис. 44). Двухступенчатый, трехцилиндровый, поршневой с «у^-образным расположением цилиндров компрессор имеет в клапанных коробках устройство для перехода на холостой режим работы при вращающемся коленчатом вале. Компрессоры КТ7 отличаются от компрессоров КТ6 направлением вращения коленчатого вала, вентилятора и масляного насоса (вращение против часовой стрелки, если смотреть со стороны привода). Компрессоры КГб-Эл не имеют разгрузочных устройств; маслоотделителей, бачка для гашения пульсации стрелки манометра, а в картере имеют электроподогреватели.
поршней, масляного насоса и клапанных коробок.
Цилиндры 2 и 7 из чугуна для лучшей теплоотдачи имеют ребра. К корпусу 1 компрессора цилиндры прикреплены шестью шпильками 23 с постановкой уплотнительной прокладки и двух фиксирующих контрольных штифтов.
Оси ЦНД (поз. 2) расположены по отношению к оси ЦВД (поз. 7) под углом 60″, образуя между собой угол 120″. К верхним фланцам цилиндров прикреплены клапанные коробки 5 и 13. В крышке ЦВД расположены нагнетательный 12 и всасывающий /1 клапаны с разгрузочным устройством 10. Аналогичное устройство имеется и в крышках ЦНД.
Коленчатый вал 20 (стальной, штампованный) имеет две коренные шейки с напрессованными на них шарикоподшипниками 26 и одну шатунную шейку. Противовесы (балансиры) приварены к выступам вала и укреплены стопорными пальцами. Для уменьшения амплитуды собственных колебаний с 1965 г. устанавливают дополнительные балансиры. Для подвода масла к шатунным подшипникам в теле коленчатого вала (рис. 45) просверлены каналы.
Рис. 47 Клапанная коробка цилиндра первой ступени сжатия
Масляный насос (рис. 49). Состоит насос из крышки 1, корпуса 2 и фланца 3, соединенных четырьмя шпильками 12 и центрируемые двумя штифтами //. Валик 4 вращается в двух бронзовых втулках, а в пазы его вставлены две лопасти 6, которые разжимаются пружиной 5. При вращении коленчатого вала лопасти прижимаются к стенкам цилиндров за счет центробежной силы. Квадратный конец валика 4 входит во втулку, запрессованную в торец коленчатого вала. Через штуцер А масло всасывается из картера и по каналу С нагнетается к подшипникам компрессора. К штуцеру В присоединена трубка от манометра. Для устранения колебаний стрелки манометра в канал штуцера ввернут ниппель с отверстием диаметром 0,5 мм, поставлен резервуар объемом 0,25 л и разобщительный кран для отключения манометра. Насос при частоте вращения вала 750 об/мин и температуре масла 60-70°С подает около 5 л/мин масла.
Редукционный клапан, ввернутый в крышку /, представляет собой корпус 7, в котором размещены собственно клапан 8 шарового типа, пружина 9 и регулировочный винт 10 с контргайкой и предохранительным колпачком. Редукционный клапан
Рнс 48. Клапаны компрессора КТ6:
Для охлаждения воздуха, поступающего из ЦНД и ЦВД, применен холодильник радиаторного типа, который состоит из верхнего коллектора 9 (см. рис. 44), двух радиаторных секций (правой и левой) и двух нижних коллекторов 18 с водоспускными кранами и пробками для промывки холодильника. Верхний коллектор двумя глухими перегородками разделен на три камеры: левую от ЦНД, среднюю от ЦВД и правую от ЦНД. На средней камере верхнего коллектора установлен предохранительный клапан 4, отрегулированный на давление 0,45±0,01 МПа.
Завышение давления в холодильнике может происходить вследствие неплотности всасывающего клапана ЦВД при рабочем режиме работы компрессора или нагнетательного клапана при холостом режиме.
Холодильник и цилиндры компрессора охлаждаются четырехло-пастным вентилятором с клиноре-менной передачей от коленчатого вала, закрытым кожухом с предохранительной сеткой. С 1970 г. вместо четырех приклепанных к ступице лопастей устанавливают цель-ноштампованные лопасти.
Сапун (рис. 50) состоит из корпуса /, двух решеток 2, между которыми поставлена распорная пружина 3 и заложена набивка из конского волоса. Упорная шайба 8 пружины 9 закреплена на шпильке 10 шплинтом //. При повышении давления в картере компрессора прокладка 4 с шайбами 5 и 6 и втулкой 7 перемещается вверх, сжимая пружину 9, и выпускает воздух. Обратная посадка прокладки 4 на седло корпуса 1 произойдет под усилием пружины 9. Наружный воздух в картер компрессора попасть не может.
Схема работы компрессора (рис. 51 н*а вкладке). В правом ЦНД при движении поршня
вниз вследствие разрежения пластины всасывающего клапана отжимаются от седла и происходит процесс всасывания (желтый цвет) через фильтр 17 и всасывающие клапаны 16 (нагнетательный клапан 15 закрыт), а в левом ЦНД- первая ступень сжатия (зеленый цвет) и нагнетание через клапан 2 по трубе
Рис 52 Индикаторная диаграмма работы компрессора КТ6:
5 в холодильник 4 (всасывающие клапаны 1 закрыты).
Путь воздуха из ЦНД и ЦВД через холодильник 4 показан стрелками. Воздух по трубе 5 поступает в верхний коллектор 7, откуда по ребристым трубкам 6 (12 трубок) пспадает в нижний коллектор 3, а затем по второму ряду ребристых трубок 8 (10 трубок) поднимается в камеру 9, сообщенную с полостью крышки 10 ЦВД. Такой же процесс происходит и во втором ЦНД (камера 9 общая для обоих ЦНД).
При движении вниз поршень ЦВД засасывает через всасывающие клапаны /1 сжатый воздух из холодильника, а при обратном ходе сжимает его. Когда давление воздуха сравняется с давлением в главном резервуаре, открываются нагнетательные клапаны 12, и при дальнейшем движении поршня происходит нагнетание воздуха (синий цвет) в главные резервуары по трубе 13.
Как только в главном резервуаре установится максимальное давление, воздух из регулятора давления по трубопроводу 14 поступит к разгрузочным устройствам ЦНД и ЦВД (красный цвет) в полости над диафрагмами, которые перемещают поршни и упоры с пальцами, отжимая пластины всасывающих клапанов 11, 16 и 1 от седла, и удерживают их в открытом положении, вследствие чего компрессор работает вхолостую, без нагнетания воздуха. При выпуске воздуха регулятором давления из трубопровода 14 Пластины всасывающих клапанов садятся на седла.
Индикаторные диаграммы компрессора КТб (рис. 52). На участке а\Ь\ (рис. 52,а) происходит всасывание воздуха в цилиндр I ступени ЦНД. Искривление в точке а\ объясняется сопротивлением при открытии всасывающего клапана. При движении поршня вверх на участке Ь\С\ воздух сжимается в цилиндре при закрытых клапанах. В точке С\ открывается нагнетательный клапан, а на участке с^) воздух нагнетается в холодильник.
Режим работы компрессора состоит из двух периодов: рабочего (подача воздуха) и холостого (работа на холостом ходу или остановка).
Компрессор ВП (рис. 53).
Клапанные промежуточные части 10 и 2 вместе с крышками 11 к 1 прикреплены к цилиндрам шпильками. Всасывающие 13 и нагнетательные 12 клапаны расположены в промежуточных частях 10 и 2, г всасы-
Рис 54 Схема установки компрессора
Клапаны I ступени (всасывающие и нагнетательные) выполнены в одном блоке и имеют по восемнадцать самопружинящих ленточных пластин (десять всасывающих и восемь нагнетательных). Клапаны II ступени выполнены раздельными и расположены на противоположных сторонах цилиндров 6. Каждый из клапанов 8 и 18 имеет по три пластины.
Через отверстие, закрываемое
пробкой 25, заливают масло, а сливают через отверстие, закрываемое пробкой 21.
Схема установки компрессора приведена на рис. 54. К каждому цилиндру компрессора 6 подключают холодильник 5 радиаторного типа, а на трубопровод ставят предохранительный клапан 4 № 216.
На трубопроводе от компрессора к главному резервуару 1 смонтирован обратный клапан 2 № 526 и клапан 3 холостого хода № 527 (с регулировочным клапаном 7 № 525Б). При достижении в главных резервуарах давления 0,85 или 0,9 МПа клапан 3 сообщает напорную трубу 8 с атмосферой АТ и компрессор работает на холостом режиме.
Компрессоры ЭК-7Б и ЭК-7В. Компрессор ЭК-7Б (рис. 55) применяется на электропоездах постоянного тока. На поездах переменного тока установлен компрессор ЭК-7В, который отличается от компрессора ЭК-7Б только электродвигателем 28.
Крышка 1 (рис. 56), изготовленная из серого чугуна с ребристой наружной поверхностью для охлаждения, имеет перегородку, разделяющую всасывающую В и нагнетательную Я полости. Между крышкой и плитой 3 находится прокладка 2. Пластины 4 размером 80X0,5 мм разделяются на шесть нагнетательных и шесть всасывающих. Все пластины взаимозаменяемые
Двухступенчатый редуктор (см. рис 55) состоит из шестерен 12 и 13 и блока шестерен 25 и 27, вращающихся на эксцентриковой оси 23 (эксцентриситет 0,25 мм), которая на концах имеет опорные шейки 21. По мере износа зубьев шестерен зацепление регулируют. Для этого на левой опорной шейке имеется пять отверстий. Положение оси 23 фиксируется стопорным винтом 28, который входит в одно из пяти отверстий. Для лучшей смазки эксцентриковая ось 23 делается по-
Рис 55 Компрессор ЭК-7Б
лой с четырьмя сквозными масляными каналами 22. В шестерню 25 запрессована бронзовая втулка 26.
Шестерни редуктора частично погружены в масло и смазывают весь редуктор. При вращении коленчатого вала масло из картера захватывается разбрызгивателями 19, укрепленными на шатунах, при этом создается масляный туман, который и оседает на рабочих поверхностях деталей. Уровень масла контролируется масляным щупом. Масло из полости картера спускают через отверстие, закрываемое пробкой 24; такое же отверстие имеется и в по-
Рис 57 Схема работы компрессоров ЭК.-7Б и ЭК-7В
лости, где расположен коленчатый вал.
Компрессор ПК-35 (рис. 58). Двухцилиндровый, двухступенчатый компрессор (расположение цилиндров У-образное с углом развала 90°) имеет привод от электродвигателя (на электровозах) или от дизеля (на тепловозах). Компрессор в основном применяется на тепловозах промышленного транспорта и на некоторых магистральных локомотивах. Направление вращения коленчатого вала указывается стрелкой, расположенной на корпусе компрессора со стороны привода.
Шатуны 6 двутаврового поперечного сечения соединены с поршнями 9 пальцами 17 плавающего типа, вставленными в бронзовые втулки 18. Кривошипная головка шатуна образует подшипник скольжения без вкладыша, но с лужеными поверхностями, залитыми баббитом Б83 толщиной 1 мм. Зазор подшипников в местах разъема регулируют прокладками 21.
Цилиндры чугунные, литые, с охлаждающими ребрами и достаточной толщиной стенок для возможности расточки и постановки втулок при ремонте.
Прогиб и подъем пластин ограничены сферической поверхностью гнезда.
Сапун (на рис. 58 не показан) крепится фланцем на задней крышке
компрессора. Он сообщает верхнюю полость картера с атмосферой в случае повышения в нем давления сверх атмосферного и одновременно не допускает выброса масла из картера.
Холодильник 15 барабанно-петле-вой конструкции размещен в развале между цилиндрами. Оребрен-ные поверхности цилиндров 5 и крышек клапанов обдуваются потоком воздуха от осевого вентилятора с четырехлопастной крыльчаткой, привод которого осуществляется через клиноременную передачу от коленчатого вала.
Для очистки засасываемого из атмосферы воздуха применен инерционно-масляный воздухоочиститель 3. Он состоит из корпуса с фильтрующим элементом и поддона, в который заливают компрессорное масло; стрелками показано движение воздуха при всасывании.
Смазка компрессора комбинированная: шатунные подшипники и верхние головки шатунов смазываются под давлением от насоса 6
При движении поршня 9 цилиндра низкого давления (см. рис. 58) вниз в цилиндре 5 образуется разрежение, вследствие чего открывается всасывающий клапан и наружный воздух, проходя через воздушный фильтр 3, заполняет полость над поршнем. При движении поршня вверх закрывается всасывающий клапан, воздух в цилиндре сжимается до 0,35 МПа и через нагнетательный клапан по трубе 13, на которой расположен предохранительный клапан 14, нагнетается в трубчатый холодильник 15. После холодильника воздух через всасывающий клапан II ступени сжатия по трубе 16 поступает в цилиндр высокого давления, где сжимается до 0,9 МПа, и через нагнетательный и обратный клапаны поступает в главный резервуар.
Компрессор «Ковопол» (К-1). На электровозах ЧС1, ЧСЗ и ЧС4
(до № 88) установлено по два двухцилиндровых двухступенчатых компрессора с V-образно расположенными цилиндрами под углом 90″. Компрессор (рис. 60) состоит из корпуса 18, нижней крышки 15, двух боковых крышек 12 и 17, в которых расположены роликовые подшипники 13, и двух цилиндров 20 с головками /, имеющих оребренную поверхность.
На корпус 18 установлен фильтр (сапун) 27 для выпуска воздуха из картера в случае повышения в нем давления сверх атмосферного, при этом частицы масла через перепускные отверстия стекают обратно в картер. Масло в картер заливают через отверстие в верхней части картера, а уровень его проверяют щупом 29.
При разбрызгивании масла в картере лопатками 25, установленными на шатунах, образуется масляный туман, смазывающий роликовые подшипники, головки шатунов, поршневые кольца и нижнюю часть цилиндра диаметром 125 мм. Верхняя полость цилиндров диаметром 155 мм смазывается распыленным маслом, поступающим по трубе 26, которая из картера подходит к всасывающим клапанам I ступени сжатия. Количество подаваемого масла можно регулировать винтом, расположенным в головке каждого цилиндра.
При движении дифференциального поршня 4 вниз происходит всасывание воздуха через фильтр 24 в камеру А низкого давления, одновременно воздух из полости высокого давления (ПВД) через клапан 21, канал Б и трубу 22 нагнетается
Вал двигателя с коленчатым валом компрессора соединен посредством двух шестерен с передаточным отношением 1:3,39.
К фланцам цилиндров прикреплены клапанные коробки 14 и 38, в которых расположено по одному всасывающему и одному нагнетательному клапану 16. Крепление всех клапанов одинаковое и осуществляется стаканом 15 и крышкой 39.
Клапаны (рис. 62) компрессора К-2 по конструкции такие же, как компрессора КТ6.
Коленчатый вал в сборе приведен на рис. 63.
Противовесы 7 (см. рис. 61) прикреплены к щекам коленчатого вала 5 шпильками 6 и корончатыми
Поршни 12 и 36, соединенные с шатунами 17 посредством пальцев /1 со стопорами, отлиты из силумина, имеют по три компрессионных кольца 35 и по два масло-съемных 34. Для устранения утечки масла вал 5 уплотнен в крышке 3 сальником 4, состоящим из резиновой манжеты с кольцом. Опорные двухрядные роликовые подшипники коленчатого вала 5 размещены в крышках 3 и 18.
Корпус 20 масляного насоса шестеренного типа с промежуточным фланцем 28 и крышкой 27 прикреплен к крышке 18. Приводная шестерня 24 расположена на коленчатом валу 5, а шестерня 29 вместе с цилиндрической шестерней 26, связанной с шестерней 25,- на валу насоса. Масло из ванны 2 поступает к шестеренному насосу по патрубку 31 и через кольцевую выточку 22 и сверления 21 в теле коленчатого
Рис. 63 Коленчатый вал компрессора К-2
вала 5 попадает к шатунным подшипникам, а также к редукционному клапану 19, который ограничивает давление масла, подаваемого насосом. Хвостовик коленчатого вала 5 закрыт крышкой 23. В картер заливается 4,5 л масла. Доливать масло и измерять его уровень разрешается только при неработающем компрессоре.
В Зимнее время масло в ванне подогревается электроподогревателем, питаемым от аккумуляторной батареи электровоза.
Для лучшего запуска компрессора после остановки на нагнетательной трубе до обратного клапана имеется отверстие для выпуска воздуха.
Работа компрессора К-2 аналогична работе компрессора КТ6 (см. рис. 51 на вкладке).
Компрессор МК-135. Этот компрессор (рис. 65) установлен на дизель-поездах венгерской постройки. Он состоит из корпуса (картера) /, двух цилиндров 15 диаметром по 135 мм низкого давления (I ступень сжатия) и одного цилиндра 5 диаметром 105 мм высокого давления (II ступень сжатия). Картер имеет шесть боковых крышек 2 и две крышки 18 и 20 со стороны подшипников 19. Клапанная коробка 9 с двумя боковыми фланцами 12 закрыта сверху крышкой 10, имеющей два всасывающих фильтра //. Внутренние перегородки разделяют коробку на всасывающие и нагнетательные полости, в которых находятся по три всасывающих и по три нагнетательных кл-апана кольцевого типа, как у компрессора К-2.
Сапун поддерживает в картере атмосферное давление и предупреждает выбрасывание масла. Воздух в цилиндры I ступени сжатия поступает через фильтры //и всасывающие клапаны при движении поршней 16 и 24 вниз. При обратном ходе поршня воздух через нагнетательный
Подача компрессора 1,5 м3/мин при частоте вращения вала 720 об1 мин.
Электродинамический тормоз электровозов ЧС2 Т и ЧС200
Рассмотрены устройство и работа основного электронного оборудования, применяемого в электродинамическом (реостатном) тормозе системы «Шкода». Применительно к электродинамическому тормозу электровозов ЧС2 Т и его модификации на скоростном электровозе ЧС200