|
Crow indian
Регистрация: 21.02.2009
Возраст: 40
Сообщений: 29,839
Поблагодарил: 398 раз(а)
Поблагодарили 5983 раз(а)
Репутация: 126089
|
Тема: Конструкция тепловоза ТЭП70
Конструкция тепловоза ТЭП70
Реферат
Скачать
Цитата:
СОДЕРЖАНИЕ
Введение
1. Анализ и расчет исходных данных
2. Компоновочная схема тепловоза
3. Описание компоновочной схемы
4. Описание потока энергии
5. Дизель-генератор 2А-9ДГ
5.1 Конструкция основных узлов дизеля
6. Системы дизеля
6.1 Топливная система
6.2 Масляная система
6.3 Водяная система
6.4 Система вентиляции картера
7. Системы тепловоза, приводы и вспомогательные агрегаты
7.1 Водяная система
7.2 Масляная система
7.3 Топливная система
7.4 Охлаждающее устройство воды, масла и наддувочного воздуха
7.5 Централизованная система воздушного охлаждения электрических агрегатов
7.6 Воздухоочиститель дизеля
7.7 Противопожарная установка
7.8 Приводы вспомогательных агрегатов
8. Электрическое оборудование тепловоза
8.1 Принципиальная схема и основные характеристики электрической передачи
8.2 Электрические машины
8.3 Выпрямительная установка
9. Экипаж тепловоза
9.1 Кузов
9.2 Тележки
9.3 Рессорное подвешивание
9.4 Тормозное оборудование. Песочная система
10. Топливный насос высокого давления
Коломенский тепловозостроительный завод с 1959 г. разрабатывает конструкции магистральных пассажирских тепловозов и газотурбовозов. В 1960г. заводом был построен пассажирский тепловоз ТЭП60 мощностью по дизелю 3000 л. с. с конструкционной скоростью 160 км/ч. Проведенные в 1961 г. испытания со скоростью движения до 193 км/ч показали хорошие динамические характеристики первого отечественного пассажирского тепловоза. Однако, увеличение веса и скорости пассажирских поездов в 1970-е годы XX века требовало применения на некоторых линиях более мощных, чем ТЭП60 тепловозов. На Приволжской и Октябрьской дорогах стали применять тепловозы 2ТЭП60. Но применение двухсекционных тепловозов вызывало и двукратное увеличение расходов. Требовалось создание тепловоза, имеющего мощность большую, чем ТЭП60, но без значительного увеличения веса тепловоза.
Задачу проектирования тепловоза, отвечающего таким требованиям, выполнила группа конструкторов Коломенского тепловозостроительного завода под руководством Ю. В. Хлебникова.
Первый тепловоз по новому проекту был построен в июне 1973 года. Тепловоз получил обозначение ТЭП70-0001. В 1974—1975 годах были построены тепловозы 0002, 0003, 0004, в 1977—1978 годах 0005, 0006, 0007. Опытные тепловозы ТЭП70 стали поступать в депо Орша Белорусской железной дороги для эксплуатационных испытаний. Тепловоз ТЭП70-0005 прошёл теплотехнические и динамические (по воздействию на путь) испытания.
Кузов тепловоза был изготовлен из низколегированной стали и алюминиевых сплавов. Кузов — несущий, ферменно-раскосного типа. Опирание кузова на тележки через две центральные маятниковые опоры с резиновыми амортизаторами и четырьмя боковыми цилиндрическими винтовыми пружинами. Тележки были выполнены аналогично тележкам тепловоза ТЭП60, но имели отличия ввиду того, что колёсные пары выполнены диаметром по кругу катания 1220 мм.
Опыт, полученный в результате испытаний, дал конструкторам Коломенского завода материал для внесения изменений в конструкцию тепловоза.
3. Описание компоновочной схемы
Основные узлы экипажа тепловоза: главная рама с автосцепками, кузов и ходовые части, к которым относятся тележки с колесными парами, буксами и рессорным подвешиванием. Узлы и детали экипажной части выполняют различные функции. Главная рама тепловоза служит основанием для силовой установки и вспомогательного оборудования. Кузов служит наружным ограждением силовой установки тепловоза и вспомогательного оборудования. Колесные пары направляют движение локомотива по рельсовой колее, участвуют в реализации силы тяги, создаваемой двигателем тепловоза, а также тормозной силы. Рама опирается на буксы через рессоры или пружины, образуя так называемое рессорное подвешивание. Силовая установка: основные узлы и принцип работы ДВС: неподвижный цилиндр двигателя вместе с картером о поддоном образуют единую конструкцию называемую остовом дизеля. Сверху цилиндр закрыт крышкой, в которой расположены впускной и выпускной клапаны и форсунка для подачи топлива. Для управления движением впускных и выпускных клапанов предназначен распределительный вал, который приводится во вращение коленчатым валом шестеренчатой передачей. При работе двигателя поршень совершает возвратно-поступательное движение вдоль оси цилиндра, которое с помощью кривошипно-шатунного механизма преобразуется во вращательное движение коленчатого вала. Коленчатый вал в свою очередь соединен с тяговым генератором. Тяговый генератор предназначен для преобразования механической энергии дизеля в электрическую и питания ею тяговых электродвигателей через выпрямительную установку. Выпрямительная установка служит для преобразования переменного тока, вырабатываемого тяговым генератором, в постоянный. Тяговые электродвигателя предназначены для привода колесных пар через тяговые редукторы и обеспечения движения тепловоза. Кроме все этого на тепловозе имеются возбудители и вспомогательные генераторы. Возбудителя предназначены для питания постоянным током обмотки независимого тягового генератора, а вспомогательные генераторы для питания различных нагрузок собственных нужд тепловоза (заряд аккумуляторной батареи, питание цепей освещения и управления, электродвигателей привода насосов, вентиляторов и т.д.). Вспомогательные системы и оборудование. Топливная система. В нее входят топливные баки, топливоподкачивающие насосы, фильтры и топливопроводы. Система предназначена для хранения дизельного топлива и подачи его к топливной аппаратуре (насосам высокого давления) дизеля. Также в топливную систему включают устройства для подогрева топлива – топливоподогреватели. Масляная система выполняет несколько функций. Главная из них – поддержание необходимого давления для обеспечения жидкостного режима трения в подшипниках коленчатого вала и других трущихся узлах дизеля. Кроме того, масляная система служит для охлаждения поршней дизеля и отвода тепла, образующегося при трении, от смазываемых узлов дизеля и его агрегатов, а также для удаления от рабочих поверхностей трущихся узлов дизеля продуктов их износа. Для выполнения этих функций система – замкнутая, циркулируемая. Водяная система. Служит для отвода и рассеивания тепла в атмосферу от неподвижных деталей рабочего механизма (втулок и крышек цилиндра). Вода охлаждает эти детали при помощи его внутренней системы охлаждения и переносит тепло в охлаждающее устройство (радиаторы), где оно передается атмосферному воздуху. Система – замкнутая, циркулируемая. Циркуляцию воды в ней обеспечивает водяной насос. Кроме того водяная система используется для отвода тепла от водомасляного теплообменника и охладителя наддувочного воздуха. Система воздухоснабжения дизеля. Предназначена для снабжения дизеля необходимым количеством чистого воздуха под избыточным давлением, для наполнения им цилиндров а также для их продувки. Нагнетателем воздуха служит турбокомпрессор.
4. Описание потока энергии
В начале энергия заключается в химической энергии дизельного топлива. Затем с помощью топливной системы, а именно: фильтров грубой и тонкой очистки, насоса высокого давления, трубопровода высокого и низкого давления. Топливо из бака попадает в цилиндр, где оно самовоспламеняется, преобразуя химическую энергию в тепловую. В цилиндре создается давление, которое приводит поршень в движение, таким образов тепловая энергия преобразовывается в механическую. Поршень с помощью шатуна передает энергию на коленчатый вал. Коленчатый вал вращает якорь генератора, который вырабатывает переменный ток, тем самым преобразовывая механическую вращательную энергию коленчатого вала в электрическую. Затем ток, проходя через выпрямительную установку, становится постоянным и идет на тяговые электродвигатели, которые преобразовывают электрическую энергию в механическую, передавая вращательной движение, через тяговый редуктор, колесной паре. Колесная пара создает касательную силу тяги и через рессорное подвешивание передает ее раме тележки. Рама тележки соединена с главной рамой тепловоза, на которой установлена автосцепка. Таким образом, сила тяги передается на автосцепку, которая далее передается составу.
5. Дизель-генератор
На тепловозе ТЭП70 в качестве силовой установки установлен дизель-генератор 2А-9ДГ (рис. 1). Он состоит из дизеля типа 2А-5Д49 и синхронного генератора, установленных на общей поддизельной раме и соединенных муфтой пластичного типа.
Дизель типа 2А-5Д49 четырехтактный, V-образный, шестнадцатицилиндровый с газотурбинным наддувом и клапанным распределением.
Принцип работы:
При сгорании топлива в объеме сжатого воздуха между стенками цилиндра, крышкой и днищем поршня образуются газы – продукты сгорания. Вследствие этого давление в цилиндре резко возрастает, что приводит к перемещению поршня. Таким образом, тепловая энергия продуктов сгорания в цилиндре преобразуется в механическую работу.
В дизеле 5Д49 цикл рабочего процесса совершается за два оборота коленчатого вала. При вращении вала от н.м.т. (нижняя мертвая точка – наиболее близкое к валу положение поршня) воздух в рабочем объем цилиндра между поршнем и крышкой сжимается. За 20⁰ до в.м.т. (верхняя мертвая точка – положения поршня при максимальном удалении от вала) в такте сжатия в цилиндр подается топливо. Под действием газов поршень в такте расширения движется вниз и через шатун вращает коленчатый вал. За 50⁰ до н.м.т открываются выпускные клапаны и отработанные газы выходят в выпускные коллекторы. В такте выпуска при движении поршня вверх происходит выталкивание отработавших газов. Выпускные клапаны открываются за 55⁰ до в.м.т. При открытии впускных и выпускных клапанах происходит продувка цилиндра. Через 35⁰ после в.м.т при движении поршня вниз цилиндр заряжается свежим воздухом в такте всасывания. При движении поршня после н.м.т. вверх выпускные клапаны закрываются с запаздыванием на 30⁰. Снова начинается такт сжатия и весь цикл повторяется.
5.1 Конструкция основных узлов дизеля
Блок цилиндров (рис. 2) представляет собой сварнолитую конструкцию V-образной формы. Нижняя картерная часть сварена из литых стоек, а верхняя – из листов. К стойкам блока прикреплены болтами 2 штампованные подвески 1. Стык блока и подвесок имеют зубцы б, которые препятствуют смещению подвесок относительно блока. В развале блока образован ресивер надувочного воздуха е и канал д для прохода масла к подшипникам коленчатого вала. В отверстия, образованные стойками блока и подвесками, установлены вкладыши 12 коренных подшипников. На девятой стойке и подвеске установлены полукольца 11 упорного подшипника, препятствующего перемещению коленчатого вала в осевом направлении. В торцевом листе имеется отверстие, по которому масло подводится в масляный канал д, откуда по каналам в в стойках блока поступает на смазку коренных подшипников.
|
|
13.02.2012, 19:12
Похожие темы
Почта
