Тепловозы ТЭМ7 и ТЭМ7А: системы охлаждения дизель-генераторов типа Д49
Устройство, принцип работы, особенности эксплуатации
В случае превышения температуры воды основного контура 85 °С или дополнительного контура 60 °С начинает вращаться вентилятор. Скорость его вращения зависит от температуры воды в контуре, преобразователь температуры которого 5 (ДТПМ1) или 6 (ДТПМ2) начал пропускать сжатый воздух к пневмокамере золотника наполнения 8 гидроредуктора.
С повышением температуры растет давление воздуха, пропускаемого преобразователем температуры, золотник наполнения пропускает больше масла к гидроредуктору — скорость вращения вентилятора увеличивается. При снижении температуры воды ДТПМ будет сбрасывать давление воздуха с золотника наполнения в атмосферу. Масла в гидроредуктор будет поступать меньше, и процесс регулирования пойдет в обратном порядке. Питание ДТПМ сжатым воздухом осуществляется от трубки, подводящей сжатый воздух к цилиндру привода верхних жалюзи.
Жалюзи для регулирования потоков солнечного света или тепла применяются не только в тепловозах. Сайт
интержалюзи.укр предлагает широкий выбор жалюзи для бытового применения - в квартирах, офисах, загородных домах.
При необходимости работой жалюзи и вентилятора можно управлять дистанционно вручную, пользуясь тумблерами в кабине машиниста. Для этого нужно установить переключатель ПЖ на
пульте машиниста в режим «Ручное» и пользоваться тумблерами «Левые жалюзи», «Правые жалюзи» и «Вентилятор».
При ручном управлении левые жалюзи следует открывать, когда температура воды основного достигнет 70... 75 °С, а правые жалюзи — при температуре воды дополнительного контура 50 — 57 °С. Включать вентилятор надо при температуре воды в контурах, соответственно, 85... 90 °С и 62... 67 °С. Вентилятор и жалюзи необходимо выключать, когда температура воды станет ниже указанных.
В случае нагрева воды основного контура до 98 °С срабатывает реле РТВ1 и своими контактами размыкает цепь контакторов возбуждения генератора КВГ и возбудителя КВВ. Происходит сброс нагрузки, на пульте машиниста загорается лампа «Сброс нагрузки».
Система САРТ тепловозов ТЭМ7А с МСКУД проекта 039 представлена на рис. 8. Автоматическое открытие-закрытие боковых и верхних жалюзи в зависимости от заданной температуры воды обеспечивает система МСКУД. Правыми жалюзи ВЖП (33YA3) 17 и левыми ВЖЛ (33YA4) 18 можно управлять двумя режимами: ручным и автоматическим, определяемыми положениями тумблеров переключения автоматики ПКА1 (33SA3) и ПКА2 (33SA4) в кабине машиниста. В автоматическом режиме управление осуществляется по показаниям датчиков температуры охлаждающей воды и масла дизеля.
Системы МСКУД и САРТ действуют в автоматическом режиме следующим образом:
• левые жалюзи открываются при температуре воды основного контура 75 °С, когда срабатывает датчик температуры 15 tB (15ВК1), а закрываются при температуре воды основного контура 70 °С;
• правые жалюзи открываются при температуре воды дополнительного контура 55 °С, когда срабатывает датчик температуры 161 (15ВКЗ), а закрываются при температуре воды дополнительного контура 51 °С;
• верхние жалюзи, благодаря клапанам 19 и 12, открываются при открытии любых боковых жалюзи. Питание ДТПМ сжатым воздухом осуществляется от трубки, подводящей сжатый воздух к цилиндру привода верхних жалюзи.
При дальнейшем росте температуры воды по контурам, соответственно, до 85 или 65 °С начинают срабатывать преобразователи температуры 6 (ДТПМЗ) или 5 (ДТПМ2), пропуская сжатый воздух к золотнику наполнения 28. Скорость вращения вентиляторов зависит от температуры воды в контуре. С повышением температуры растет давление воздуха, пропускаемого преобразователем температуры, золотник наполнения 28 пропускает больше масла к гидроредуктору 26 — скорость вращения вентиляторов увеличивается.
При снижении температуры воды ДТПМ сбрасывает давление воздуха с золотника наполнения в атмосферу. Масла в гидроредуктор будет поступать меньше, и процесс регулирования пойдет в обратном порядке. Показания датчиков tB (15ВК1) и t „ (15ВКЗ) выводятся на экран дисплея в кабине машиниста. Датчики снимают нагрузку с дизеля, когда будет достигнута предельная температура воды.
Если возникает необходимость, то приводом вентиляторов и жалюзи можно управлять вручную дистанционно. Для этого перекрывают кран 22, чтобы исключить питание воздухом системы автоматики. В ручном режиме управляют жалюзи тумблерами ТЖП1 (33SA5), ТЖП2 (33SA6), ТЖЛ1 (33SA7), ТЖЛ2 (33SA8) в кабине машиниста. Включают или отключают вентиль ВВ (33YA1) 14 (см. рис. 8) вентиляторов охлаждения дизеля с помощью тумблеров ТВ01 (33SA1), ТВ02 (33SA2) в кабине машиниста. При остановленном дизеле вентиль ВВ (33YA1) 14 вентиляторов отключается.
При переходе тепловоза в режим электродинамического торможения вентили правых жалюзи ВЖП (33YA3) 17 и левых ВЖЛ (33YA4) 18 отключаются. Одновременно включаются вентиль ВВ (33YA1) 14 вентиляторов и вентиль ВЖТР (33YA2) 13 жалюзи тормозных резисторов 7. При этом ручное или автоматическое управление вентиляторами, левыми и правыми жалюзи становится невозможным.
В случае выхода из электродинамического торможения вентиль ВЖТР (33YA2) 13 жалюзи тормозных резисторов отключается, а вентили правых жалюзи ВЖП (33YA3) 17, левых ВЖЛ (33YA4) 18 и вентиляторов ВВ (33YA1) 14 включаются или отключаются в соответствии с ручным и автоматическим режимами работы холодильной установки.
При ручном дистанционном управлении вентиляторами температуру воды рекомендуется поддерживать для основного контура 80... 90 °С, дополнительного — 57... 67 °С.
Возможные неисправности системы охлаждения
•
Перегрев воды и масла дизеля. Причин такого явления может быть несколько. Например, могло произойти внутреннее и внешнее загрязнения секций или имеются заглушенные секции охлаждения. Это затрудняет проход воды, особенно на тепловозах, где циркуляция воды в шахте холодильника выполнена согласно рис. 2,6 (см. «Локомотив» №4).
•
Неправильно отрегулированы преобразователи температуры ДТПМ и термодатчики.
•
Не открываются жалюзи. Это может происходить в результате:
[топ]> неисправности термодатчиков, электропневматических вентилей или их цепей управления;
> выхода из строя пневмоцилиндра, обрыва рукава подачи воздуха к пневмоцилиндру или рассоединения тяг привода на открытие и закрытие жалюзи;
=> заклинивания створок жалюзи.
•
Не работает вентилятор охлаждения. Это может быть следствием:
[топ]> неисправности преобразователей температуры ДТПМ (см. рис. 6 в Ng4) по причине прорыва мембраны 11 или неудовлетворительной работы клапанов 9 и 10;
> выхода из строя переключательных клапанов;
[топ]> неисправности золотника наполнения (см. рис. 5 в №4) по причинам прорыва диафрагмы 5, заедания штока 4 или золотника 1, утечки воздуха по трубке подвода воздуха к диафрагме;
> заклинивания гидроредуктора 2 или редуктора вентилятора 13 или 15 (см. рис. 4 в N94);
[топ]> обрыва вала отбора мощности 10 или карданных валов 1 и 6; О касания лопастей вентилятора охлаждения за диффузор;
> непоступления масла по трубопроводу от фильтра грубой очистки через редукционный клапан.
•
Вентилятор охлаждения не развивает максимальную частоту вращения. Возможные причины:
[топ]> недостаточно давление воздуха на диафрагму 5 золотника наполнения (см. рис. 5) из-за утечек воздуха по ДТПМ или трубопроводам системы управления;
> прорыв диафрагмы 5 золотника наполнения;
=> неисправности переключательных клапанов.
•
Неправильное положение вентилей и кранов системы охлаждения или их неисправность. В результате нарушается циркуляция воды в обоих контурах охлаждения, происходит подмешивание более горячей воды основного контура в дополнительный, что является одной из причин недостаточного охлаждения воды дополнительного контура, а, следовательно, и масла дизеля.
•
Нет циркуляции воды в системе охлаждения или она происходит медленно. Это может быть результатом:
[топ]> отсутствия вращения водяного насоса — срезало шлицы приводного валика в приводе насосов;
> проворота рабочего колеса на валу водяного насоса;
=> сильного загрязнения охлаждающих полостей между втулками цилиндров и рубашками, а также отверстий перетока воды из водяных коллекторов в полости охлаждения втулок цилиндров. При этом нарушается циркуляция воды в основном контуре, в процессе эксплуатации тепловоза наблюдается выход из строя крышек цилиндров и резиновых уплотнений одних и тех же цилиндровых комплектов из-за перегрева.
•
Другие неисправности узлов и агрегатов тепловоза. Они не связаны с работой системы охлаждения, но косвенно влияют на перегрев воды и масла. При этом могут наблюдаться резкие колебания температуры воды основного контура и ее выброс из расширительного бака вследствие:
[топ]> сильного завоздушивания системы охлаждения по причине пробоя газов в водяную систему — имеются трещины в крышках и втулках цилиндров или нарушение герметичности газового стыка с резиновыми уплотнениями на втулках перетока воды в крышку цилиндра;
> наличия прогоревших, просевших, оборванных выпускных клапанов и разрушенных седел крышек цилиндров, негерметичных форсунок, неисправных кулачков привода клапанов и ТНВД на распределительном валу, что приводит к росту температуры выпускных газов на выходе из цилиндров и перегреву охлаждающей воды в выпускных коллекторах;
[топ]> низкого давления наддувочного воздуха (менее 1 кгс/см2 при норме 1,3 + 0,2 кгс/см2) или помпажа турбокомпрессора. При этом по всем цилиндрам дизеля наблюдается снижение давления сгорания и рост температуры выпускных газов, что и приводит к перегреву охлаждающей воды;
> неправильно выставленного угла опережения подачи топлива;
[топ]> проворота жаровой трубы выпускного коллектора с перекрытием отверстий для выпуска отработавших газов из крышек цилиндров;
> нарушения регулировки или неисправности схемы возбуждения тягового генератора. При этом мощность тепловоза завышена и дизель снижает обороты («залавливается»);
=> загрязнения масляной полости охладителя масла или замятия сегментных перегородок при его сборке. В этом случае греется только масло дизеля, наблюдается разность температур масла и воды дополнительного контура более 30 °С.
Первоочередные действия. При перегреве воды и масла дизеля необходимо проверить:
[топ]> открытие боковых и верхних жалюзи, включение вентилятора. При необходимости перейти на ручное дистанционное управление;
> раскрытие карманов на чехлах жалюзи холодильника в зимний период работы;
[топ]> положение вентилей и кранов системы охлаждения дизеля; наличие дымления дизеля, просадку частоты вращения коленчатого вала дизеля на высших позициях контроллера под нагрузкой, нагрев одного или обоих компенсаторов и переходных патрубков турбокомпрессора докрасна;
> при сильном завышении мощности тепловоза в поездке перейти на аварийный режим возбуждения, установив переключатель АП в положение «Аварийное».
При прорыве диафрагмы 5 золотника наполнения (см. рис. 5) временно заменить ее листовой резиной подходящей толщины и эластичности.
При отказе автоматического и ручного дистанционного управления вентилятор охлаждения включать в следующей последовательности:
[топ]> отсоединить пневматическую трубку от крышки 6 золотника наполнения (см. рис. 5);
> снять болт М8, закрепленный там же на золотнике наполнения, и, ввертывая его в отверстие Д, опустить шток 4, приоткрыть отверстие А и установить частоту вращения вентиляторов до нужного уровня для охлаждения воды. Жалюзи можно открывать вручную специальной ручкой, которая закреплена на задней стенке каркаса охлаждающего устройства, а также воспользоваться расположенными снаружи створок секторами.
•
Переохлаждение воды и масла дизеля. Причин может быть несколько.
Неправильно отрегулированы преобразователи температуры ДТПМ и термодатчики.
Не закрываются жалюзи. Это могут вызывать:
[топ]> неисправности термодатчиков, электропневматических вентилей или их цепей управления;
> рассоединения тяг привода на открытие и закрытие жалюзи;
=> заклинивание створок жалюзи.
•
Не отключается вентилятор охлаждения. Это может быть результатом:
[топ]> выхода из строя преобразователей температуры ДТПМ и переключательных клапанов;
> неисправности золотника управления (см. рис. 5) — имеется заедание штока 4 или золотника 1, поэтому происходит постоянная подача масла на питание гидромуфты;
=> заклинивания гидромуфты в гидроредукторе — вентилятор охлаждения вращается с частотой, равной частоте вращения коленчатого вала дизеля по позициям контроллера.
•
Высокая остаточная частота вращения вентилятора охлаждения на холостом ходу дизеля (более 200 об/мин, проверяется визуально). Возможная причина: потеря эластичности диафрагмы 5 золотника управления (см. рис. 5) или неправильный подбор штока 4 по длине, в результате чего происходит незначительная подпитка маслом гидромуфты.
Первоочередные действия. При переохлаждении воды необходимо проверить:
[топ]> закрытие боковых и верхних жалюзи, отключение вентилятора и его остаточную частоту вращения;
> закрытие карманов на чехлах жалюзи холодильника в зимний период времени, если тепловоз длительное время работает на холостом ходу.
•
Прочие неисправности системы охлаждения, не связанные с температурным режимом работы дизеля.
Вибрация вентиляторного колеса при его работе. Причины:
[топ]> наличие трещины в лопасти, а также попадание дождевой воды в такую трещину, что усиливает дисбаланс;
> неисправность подпятника или редуктора (подшипников или шестерен);
[топ]> обрыв опор крепления к диффузору;
> износ или разрушение крестовин карданных валов;
=> нарушение балансировки вентиляторного колеса после его ремонта.
Чередующийся стук при работе вентилятора. Появляется при касании лопастей за диффузор по тем же причинам, которые уже были отмечены.
Утечки масла по входному или выходному валу гидроредуктора. Они происходят по причине нарушения уплотнений крышек и стаканов подшипниковых узлов, приводят к внешнему загрязнению секций охлаждения.
Утечки воды из системы охлаждения (кроме утечек, которые связаны с неисправностями дизеля). Могут происходить в следующих местах:
[топ]> по трещинам в секциях охлаждения и по местам их постановки;
> по трещинам в водяных коллекторах;
[топ]> по расширительному баку в местах подхода трубопроводов и по водомерному стеклу;
> по вентилям и кранам системы охлаждения (не держат). При этом особое внимание следует обратить на вентили 16(2), 16(5) и 16(6), показанные на рис. 1 в №4, так как их неисправность приводит к утечке воды через соединительные головки 18(1) и 18(2) за пределы тепловоза, поэтому в поездке могут быть не сразу обнаружены;
=> по обогревателям пола кабины машиниста 20(1) и 20(2), калориферу 22 или обогревателю аккумуляторного помещения 22. При этом вода вытекает из-под кабины машиниста и аккумуляторного помещения.
Первоочередные действия. Следует соблюдать рекомендации:
[топ]> если выявлены трещины лопастей вентилятора охлаждения, их касание за диффузор, обрыв опор крепления к диффузору или неисправности карданных валов, то тепловоз необходимо вывести из эксплуатации для выполнения ремонта;
> в зимнее время не допускать перепростой тепловоза в заглушенном состоянии при выполнении ремонтных операций. В противном случае может произойти размораживание трубопроводов системы обогрева кабины машиниста, в частности, обогревателей пола, аккумуляторного помещения, секций охлаждения.
Методы обнаружения и устранения неисправностей:
•
Проверка и определение неисправностей системы охлаждения в эксплуатации. Во всех случаях, приведенных в разделе «Возможные неисправности системы охлаждения», система должна быть осмотрена при приемке-сдаче смены локомотивными бригадами и прохождении ТО-2.
Проверка работы жалюзи и вентилятора охлаждения. Выполняется последовательными операциями:
■ при работе дизеля на холостом ходу проверить действие жалюзи и вентилятора, включая их с пульта машиниста. При этом следует убедиться в срабатывании соответствующих электропневматических вентилей и отсутствии утечек воздуха по всей системе САРТ;
■ набрать 8-ю позицию контроллера машиниста и убедиться, что частота вращения вентилятора плавно увеличивается до максимальной;
■ при прогретом дизеле и отключенном вентиляторе охлаждения проверить на ощупь секции охлаждения. Исправные секции будут горячими, загрязненные — теплыми, заглушенные — холодными;
■ если есть подозрение в неправильной настройке ДТМП и термодатчиков, то заменить их проверенными и отрегулированными на стенде в депо;
■ если не срабатывает какой-либо переключательный клапан, то его необходимо снять с тепловоза для проведения ревизии и очистки;
■ если вентилятор не развивает требуемую частоту вращения, то необходимо проверить поступление воздуха к золотнику наполнения, предварительно отвернув штуцер трубопровода от отверстия Д (см. рис. 5), при необходимости осмотреть диафрагму 5. Следует также проверить поступление масла на питание гидромуфты ощупыванием подводящего трубопровода — его температура не должна отличаться от температуры масла на входе в дизель;
■ если вентилятор вообще не вращается, то необходимо заглушить дизель и, вращая вал 1 (см. рис. 4) вручную, убедиться, что нет касания лопастей вентиляторного колеса за диффузор и заклинивания гидроредуктора 2 или редуктора 13(15). Проверить лопасти на отсутствие трещин, осмотреть крепление опор к диффузору.
Проверка циркуляции воды в системе охлаждения. Выполняется на охлажденном дизеле следующими последовательными операциями:
■ проверить положение вентилей и кранов системы охлаждения (см. таблицу в №4), а также их исправность;
■ запустить дизель и через 2 — 3 мин проверить на ощупь трубопроводы до водяных насосов и после них (на выходе из дизеля);
■ если имеется значительный перепад температуры воды в основном контуре, иногда сопровождающийся выбросом воды из расширительного бака, то это может указывать на неисправность левого водяного насоса (не вращается рабочее колесо) или на наличие пробоя газов в водяную систему. При проверке сравнивается температура трубопровода на входе в водяной насос и выпускных коллекторов;
■ если наблюдается значительный перепад температуры воды в дополнительном контуре, то это может указывать на неисправность правого водяного насоса. При проверке сравнивается температура трубопроводов на входе в охладитель масла, водяной насос и на выходе из охладителя наддувочного воздуха;
■ при сильном загрязнении системы охлаждения циркуляция воды затруднена, наблюдается перепад температуры на входе и на выходе из секций охлаждения обоих контуров, вода имеет ржавый цвет и содержит механические примеси.
Если охлаждающая вода и масло дизеля в эксплуатации постоянно перегреваются, а причина неисправности не обнаруживается, то тепловоз необходимо передать на реостатную установку для выполнения регулировочных и проверочных работ.
• Проверка и определение неисправностей системы охлаждения при реостатных испытаниях. Перед реостатными испытаниями должны быть выполнены все рассмотренные выше проверки и устранены все выявленные неисправности. На реостате при 8-й позиции контроллера необходимо проверить:
■ тепловые параметры по цилиндрам (температуру выпускных газов и максимальные давления сгорания);
■ величину давления наддувочного воздуха перед охладителем наддувочного воздуха и в ресивере дизеля;
■ величину мощности тепловоза (при необходимости настроить электрическую схему возбуждения тягового генератора);
■ работу жалюзи и вентилятора охлаждения при включенной системе САРТ и ручном дистанционном управлении;
■ сброс нагрузки с дизель-генератора по превышению температуры воды и масла.
Если после выполнения регулировок и проверок причины неисправностей не выявлены, то следует:
• проверить исправность вентилей системы охлаждения, обращая особое внимание на вентили 16(4), 16(7) и 16(8), приведенные на рис. 1, из-за отказов которых чаще всего происходит нарушение циркуляции воды в обоих контурах охлаждения;
• при прогретой воде основного контура до 90 °С и отключенном вентиляторе охлаждения проверить на ощупь секции охлаждения;
• взять пробу охлаждающей жидкости и выполнить ее лабораторный анализ на наличие примесей. Если система охлаждения сильно загрязнена, то ее надлежит промыть реагентами. После окончания промывки повторно проверить работу дизель-генератора под нагрузкой;
• при необходимости снять с тепловоза секции охлаждения для промывки, водяные насосы — для ревизии (если греется вода). Если греется только масло, надлежит промыть его охладитель;
• при подозрении на сильное загрязнение охлаждающих полостей между втулками цилиндров и рубашками, а также отверстий перетока воды из водяных коллекторов в полости охлаждения втулок цилиндров разобрать один-два цилиндровых комплекта. При наличии существенных загрязнений разобрать и очистить все цилиндровые комплекты.
Д.Ю. Понявкин
ведущий инженер по наладке и испытаниям
технического отдела
Управления железнодорожного транспорта — филиала
«Лучегорский угольный разрез»
ОАО «Дальневосточная генерирующая компания»
Почта
12.08.2015, 18:07
0
Похожие темы
Справочник
