![]() |
ние — это конструкция высокой надежности (с плоским тарельчатым клапаном, шариковым или резьбовым запорным механизмом) для работы с высоким давлением (до 100 МПа) и в различных режимах.
Рис. 2. Конструкция и схема функционирования БРС
Кроме БРС, на локомотиве связь модульный части со стационарными трубопроводами базы может быть выполнена при помощи моносоединителей (МС). Наиболее предпочтительна для применения на локомотивах БРС с плоской торцевой рабочей поверхностью, практически полностью препятствующей попаданию воздуха в гидросистему при соединении. Одновременно такой принцип соединения предотвращает потери рабочей жидкости при разъединении штуцера и гнезда. На рис. 2 показана конструкция такого БРС. Во многих системах надежная герметизация в разомкнутом состоянии гарантируется уплотнениями, установленными между корпусом и запорным элементом обратного клапана.
Подобные быстроразъемные соединения рассчитаны на давление свыше 40 МПа. Однако существуют исполнения соединений для давлений свыше 70 МПа. БРС выпускаются с условным диаметром проходного сечения от 1/8" (3 мм) до 2" (50 мм). При этом количество рабочей жидкости, теряемой при разъединении, и количество воздуха, попадающего в систему при соединении БРС, у торцевых быстроразъемных соединений более чем в 100 раз ниже по сравнению с аналогами.
Обычно БРС в стандартном исполнении должны соединяться и рассоединяться при полном отсутствии давления в гидросистеме. Для использования модулей на локомотивах необходимо создание полностью автоматических устройств и механизмов рассоединения штуцеров с защитой от непроизвольного рассоединения. Анализ данных свидетельствует, что такие системы в настоящее время еще не разработаны. Рассоединение всех конструкций БРС возможно только вручную.
Вариант модуля топливной системы низкого давления. Рассмотрим вариант унифицированного модуля топливной системы (модуль ТС) тепловоза, выполненный на базе БРС, входящих в МС.
Существуют макромодульность (М) и микромодульность (цМ) систем. Внутри модуля ТС расположены микромодули элементов топливной системы, позволяющие выполнять все операции обслуживания и замены элементов по мере необходимости без съема основного модуля ТС [2, 3].
Рис. 3. Расположение модуля ТС в нише топливного бака тепловоза
Прежде всего топливная система должна иметь оптимизированные габариты и силовую схему, включенные в силовую систему экипажа локомотива и обеспечивающие необходимые параметры жесткости. Жесткий каркас модуля ТС берет на себя часть нагрузки, а также выполняет роль пояса безопасности при аварийных ситуациях.
Базовым элементом модуля ТС является топливный бак как наиболее крупный и тяжелый узел локомотива. Топливный бак рационально вписан в конструкцию экипажа тепловоза не только визуально, но и функционально. Расположение по центральной оси между тележками наиболее выгодно, с одной стороны, с точки зрения
развески, а с другой — удобства двусторонней экипировки.
На рис. 3 показан модуль ТС, располагающийся в нише топливного бака и представляющий собой сварной каркас с размещенным внутри него основным оборудованием топливной системы низкого давления. Компоновка предусматривает наиболее рациональное с точки зрения удобства обслуживания расположение агрегатов и арматуры, которые на большинстве тепловозов практически однотипны. Агрегаты и оборудование могут представлять собой микромодули, связанные между собой в основном модуле ТС.
Топливная система низкого давления (рис. 4) включает следующие основные агрегаты: бак для топлива, фильтры грубой (ФГО) и тонкой очистки (ФТО), топливный насос низкого давления (ТННД) с приводом от электродвигателя, топливопо-догреватель, клапаны подпорный (ПК), предохранительный (ПрК) и обратный (ОК) аварийного питания. В модуле ТС применены разъемы микромодулей и БРС (М) соответственно.
Топливо из бака через заборное устройство поступает в модуль ТС через МС-плату, которая отвечает за соединение элементов модуля с топливным баком и дизелем, а также соединяет элементы питания и управления агрегатов модуля. Далее топливо, пройдя микромодуль ФГО, подается в микромодуль ТПН, в качестве которого применяют быстроходный шестеренчатый насос с внутренним зацеплением и индивидуальным электроприводом. Пройдя через микромодуль ФТО, топливо поступает в дизель к топливным насосам высокого давления (ТНВД) и форсункам. Часть топлива, просочившаяся через уплотнения и зазоры топливной температуры, установленной на дизеле, попадает прямо в бак, минуя модуль ТС.
Избыток топлива, не поступающего к форсункам, возвращается обратно в микромодуль ПК, а затем — в микромодуль топливоподогревателя, где оно разогревается с помощью воды из модуля водяной системы охлаждения дизеля. После прохождения топливоподогревателя топливо поступает обратно в топливный бак. Слив грязного топлива с полок блока производится через свое соединение в МС-плате в микромодуль грязесборника, расположенного в модуле ТС. Грязесборник очищается сливным краником, либо снимается как микромодуль, или в составе модуля ТС.
Учитывая, что топливоподогреватель используется только в особо холодное время года, которое даже в северных регионах не превышает трех месяцев, остальной период микромодуль топливоподогревателя должен быть демонтирован и заменен фалыипереходником (рис. 5).
Так как в некоторых регионах в летнее время года повышается концентрация воды в топливе, то вместо топливоподогревателя возможна установка микромодуля осушителя топлива. Это позволит значительно повысить не только ресурс теплообменника, который сейчас на локомотиве основное время бездействует, являясь дополнительным гидравлическим сопротивлением топливной системы, но и топливной аппаратуры высокого давления, защищая ее от воды.
Основное управление элементами модуля и его диагностика, в целях выявления неисправностей и вычисления остаточного ресурса работы, осуществляются блоком управления и диагностики. Блок диагно