Меню

Двигатели для тепловозов устройство

Российская Федерация, 309641, Белгородская обл.,г. Новый Оскол, ул. Ивана Дмитриевича Путилина, д. 5

Продукция

ЗМЗ (Запорожский механический завод)
Насосные системы и запорная арматура
Продажа станков металообработки
Контакты для низковольтной аппаратуры
Запчасти к сельскохозяйственной технике

Дизель-генератор 4Д80Д

Назначение и область применения.

Дизель-генератор 4Д80Д предназначен для модернизации грузовых тепловозов типа М62У. Модернизация тепловозов заменой штатных дизелей дизелями 4Д80Д обеспечивается при адаптации систем двигателя к системам тепловоза и без изменения служебных свойств тепловоза.

Краткие технические характеристики:

Число и расположение цилиндров 10V
Мощность, кВт 1350
Частота вращения коленчатого вала, об/мин
на полной мощности
на холостом ходу
750
300
Средняя скорость поршня, м/с 6,75
Среднее эффективное давление, мПа (кгс/см 7 ) 1,637(16,7)
Удельный расход топлива, г/кВт.ч (г/л.с.ч.)
в условиях объекта
в условиях ISO 3046/1
197(145)
190(140
Габариты дизеля: длина, широта, высота, мм 4635x1615x3100
Масса дизель-генератора (сухая), кг 23000
Срок службы, км
до первой переборки
до капитального ремонта
300 000
1500 000

Экономия по среднеэксплуатационному расходу топлива по сравнению со штатным двигателем составляет 15. 20%.

Компоновка 4Д80Д разработана с учетом обеспечения удобства обслуживания и ремонта в кузове тепловоза.

Дизель-генератор 4Д80Д состоит из дизеля и генератора, смонтированных на общей раме. Коленчатый вал дизеля через эластичную муфту соединен с ротором генератора. Дизель 4Д80Д -четырехтактный, десятицилиндро-вый, V-образный с газотурбинным наддувом и охлаждением наддувочного воздуха. Остов дизеля — сварной блок, состоящий из вертикальных, поперечных и продольных боковых листов. Вертикальные листы с вваренными опорами коренных подшипников коленчатых валов воспринимают силовые нагрузки и делят блок на отсеки. Поддизельная рама — сварной конструкции. Основные детали и сборочные единицы дизеля (поршни, гильзы, крышки цилиндров форсунки, топливные насосы и др.) унифицированы с деталями и сборочными единицами двигателя УМРД80.

Дизель-генераторы комплектуются деталями и сборочными единицами для подсоединения своих систем к системам тепловозов.

Дизель-генератор 4Д80Б

Назначение и область применения.

Дизель-генератор 4Д80Б предназначен для установки на маневровых тепловозах ЧМЭЗ взамен дизель-генераторов K6S310DR.

Модернизация тепловозов заменой штатных дизелей дизелями унифицированного ряда Д-80 (УМР-Д80) обеспечивается при адаптации систем двигателя к системам тепловоза и без изменений служебных свойств тепловоза.

Краткие технические характеристики:

Тип дизеля 12ЧН26/27
Число и расположение цилиндров 12V
Мощность, кВт 993
Частота вращения коленчатого вала, об/мин : на полной мощности 750 300
Средняя скорость поршня, м/с 6,75
Среднее эффективное давление, мПа (кгс/см 2 ) 0,921 (9,4)
Удельный расход топлива, г/кВт.ч (г/л.с.ч.) 201(148) 190(140)
Габариты дизеля: длина, широта, высота, мм 3990x1616x2840
Масса дизель-генератора (сухая), кг 22500
Срок службы 8,5

Двигатели унифицированного мощностного ряда Д80 по своему техническому уровню находятся на уровне лучших мировых аналогов по экономичности, экологичности, моторесурсу и ремонтопригодности.

Все конструктивно-компоновочные решения двигателей УМР-Д80. проверены с 1975 года рядовой эксплуатацией двигателей на тепловозах до капитальных ремонтов и показали высокую надежность.

Дизель-генераторы комплектуются деталями и сборочными единицами для подсоединения своих систем к системам тепловозов.

Дизель-генератор 1Д80Б-01

Дизель-генератор 1Д80Б-01 предназначен для установки на магистральных тепловозах 2ТЭ10 взамен дизель-генераторов 10Д100М1.

Модернизация тепловозов заменой штатных дизелей дизелями унифицированного ряда Д-80 (УМР-Д80) обеспечивается при адаптации систем двигателя к системам тепловоза и без изменений служебных свойств тепловоза.

Тип дизеля 16ЧН26/27
Число и расположение цилиндров 16V
Мощность, кВт 2075
Частота вращения коленчатого вала, об/мин
на полной мощности
на холостом ходу
850
270
Средняя скорость поршня, м/с 9,0
Среднее эффективное давление, мПа (кгс/см 2 ) 1,176 (12,0)
Удельный расход топлива, г/кВт.ч (г/л.с.ч.)
в условиях объекта
в условиях ISO 3046/1
204 (148)
193(142)
Габариты дизеля: длина, широта, высота, мм 6951x1930x2922
Масса дизель-генератора (сухая), кг 29000
Срок службы, км
до первой переборки
до капитального ремонта
200 000
1 200 000

Двигатели унифицированного мощностного ряда Д80 по своему техническому уровню находятся на уровне лучших мировых аналогов по экономичности, экологичности, моторесурсу и ремонтопригодности.

Все конструктивно-компоновочные решения двигателей УМР-Д80. проверены с 1975 года рядовой эксплуатацией двигателей на тепловозах до капитальных ремонтов и показали высокую надежность. Дизель-генераторы комплектуются деталями и сборочными единицами для подсоединения своих систем к системам тепловозов.

Дизель-генератор 1Д80Б

Дизель-генератор 1Д80Б-01 предназначен для установки на магистральных тепловозах 2ТЭ116 дизель-генераторов 1А-9ДГ.

Читайте также:  Холодильные устройства для автомобилей

Модернизация тепловозов заменой штатных дизелей дизелями унифицированного ряда Д-80 (УМР-Д80) обеспечивается при адаптации систем двигателя к системам тепловоза и без изменений служебных свойств тепловоза.

Тип дизеля 16 ЧН26/27
Число и расположение цилиндров 16V
Мощность, кВт 2075
Частота вращения коленчатого вала, об/мин
на полной мощности
на холостом ходу
1000
350
Средняя скорость поршня, м/с 9,0
Среднее эффективное давление, мПа (кгс/см 2 ) 1,176 (12,0)
Удельный расход топлива, г/кВт.ч (г/л.с.ч.)
в условиях ISO 3046/1
204 (148)
193 (142)
Габариты дизеля: длина, широта, высота, мм 5325x1615x3193
Масса дизель-генератора (сухая), кг 24655
Срок службы, км
до первой переборки
до капитального ремонта
200 000
1 200 000

Двигатели унифицированного мощностного ряда Д80 по своему техническому уровню находятся на уровне лучших мировых аналогов по экономичности, экологичности, моторесурсу и ремонтопригодности.

Все конструктивно-компоновочные решения двигателей УМР-Д80. проверены с 1975 года рядовой эксплуатацией двигателей на тепловозах до капитальных ремонтов и показали высокую надежность.

Дизель-генераторы комплектуются деталями и сборочными единицами для подсоединения своих систем к системам тепловозов.

Дизель-генератор 10Д100

Дизель-генератор 10Д100 — силовая установка теплово­за. Дизель соединен с генератором полужесткой муфтой и смонтирован с ним на одной раме. Дизель 10Д100 — двухтактный, вертикальный, десятицилиндровый, двухвальный с противоположно движущимися поршнями, непосредственным впрыском топлива, с турбонаддувом, прямоточной продув­кой и водяным охлаждением. В верхней части втулки цилиндра расположены впускные окна, через которые воздух поступает в цилиндр из продувочного ресивера. В нижней части втулки расположены выпускные окна, через которые газы, отработавшие в цилиндре, поступают в выпускной коллектор. В цент­ральной части втулки цилиндра диаметрально противоположно расположены две форсунки, которые впрыскивают топливо в камеру сгорания, образуемую поршнями при их сближении.

Подачу воздуха в цилиндры дизеля обеспечивает система наддува с охлаж­дением наддувочного воздуха. Система наддува двухступенчатая: первая ступень — два автономных турбокомпрессора, работающие параллельно; вторая ступень — воздуходувка с механическим приводом. Турбокомпрессоры при­водятся во вращение энергией выпускных газов. Атмосферный воздух засасывается через масло-пленочный фильтр.

Номинальная мощность, кВт 2206
Напряжение генератора номинальное, В 465
Частота вращения, мин 850
Удельный расход топлива, Г/л.с.ч 160+9
Удельный расход масла на угар, Г/л.с.ч> 1,0
Удельный расход масла суммарн., Г/л.с.ч 3,0
Ресурс до первой переборки, тыс.км 200 000
Ресурс до капитального ремонта, тыс. км 800 000
Габаритные размеры, мм 6785x1970x3240
Вес, т 31,0

Дизель-генераторы комплектуются деталями и сборочными единицами для подсоединения своих систем к системам тепловозов.

Принцип действия и устройство тепловоза

Принцип действия и основные узлы тепловоза. Важнейшей частью любого тепловоза является его первичный двигатель — дизель. Дизель преобразует внутреннюю химическую энергию топлива в механическую энергию вращения коленчатого вала. Свойства дизеля как двигателя не в полной мере соответствуют требованиям поездной работы локомотива, его переменным режимам работы. Мощность дизельного двигателя прямо пропорциональна частоте вращения его коленчатого вала (при неизменной подаче топлива). Для локомотива более полезной является работа двигателя на постоянном режиме — обычно при максимальной (номинальной) частоте вращения коленчатого вала, когда дизель развивает наибольшую мощность. Чтобы обеспечить возможность работы дизеля с постоянной частотой вращения вала при любых режимах движения поезда, энергия от вала двигателя передается колесным парам, скорость вращения которых при движении должна меняться не непосредственно, а через специальные промежуточные устройства, называемые передачей. Передача приспосабливает дизель к условиям работы на локомотиве. На тепловозах применяются главным образом электрические или гидравлические передачи.

При электрической передаче (рис. 1.1, а) механическая энергия вращения коленчатого вала дизеля 1 сообщается электрическому тяговому генератору 2, который преобразует ее в электрическую. Электрическая энергия от генератора поступает в тяговые электрические двигатели 3, которые кинематически связаны с движущими колесными парами 4 и приводят их во вращение.

На тепловозах с гидравлической передачей (рис. 1.1, б) энергия дизеля 1 затрачивается на привод гидравлического насоса 2, сообщающего энергию жидкости, которая циркулирует в замкнутом контуре. Поступая в гидравлическую турбину 5, поток жидкости передает на ее лопатки свою кинетическую энергию и вращает вал ротора турбины, а вместе с ним и колесные пары 4 тепловоза.

К основным частям тепловоза, помимо дизеля и передачи, можно отнести вспомогательное оборудование и экипажную часть.

Читайте также:  Минимально допустимая глубина протектора зимних шин легкового автомобиля

Экипажная часть тепловоза состоит из кузова, главной рамы с ударно-сцепными устройствами (автосцепками) и тележек с колесными парами и упругим рессорным подвешиванием.

Рис. 1.1. Схемы размещения основного оборудования и преобразования энергии на тепловозах: а — с электрической передачей; б — с гидравлической передачей Главная рама тепловоза служит основанием для размещения силовой установки и вспомогательного оборудования. Она передает их вес через колеса на рельсы. Кроме того, рама передает продольные тяговые усилия от ведущих осей к составу. Кузов размещается также на раме и защищает оборудование тепловоза от внешних воздействий. Кузова тепловозов бывают двух типов (рис. 1.2): вагонного или закрытого (обычно у магистральных тепловозов) и капотного (у маневровых тепловозов). В первом случае кузов образует машинное помещение с внутренними проходами для обслуживания силовой установки; во втором — капот накрывает оборудование тепловоза, доступ к которому снаружи обеспечивается через боковые дверцы. Для возможности прохода обслуживающего персонала на тепловозе с капотным кузовом устраивают продольные (с обеих сторон) и поперечные (по концам рамы) площадки.

Колесные пары большинства современных тепловозов размещены в тележках, двух- или трехосных1, которые могут поворачиваться относительно опирающейся на них главной рамы. Такое устройство экипажной части облегчает прохождение тепловозом кривых участков пути. У некоторых промышленных тепловозов малой мощности движущие колесные пары соединяются непосредственно с главной рамой (экипаж в жесткой раме).

Термин «ось» в транспортной технике употребляется в двух значениях. Буквально «ось» — это одна из деталей колесной пары, объединяющая два колеса в одно целое и воспринимающая вес локомотива или вагона.

Однако часто это слово используется в более общем переносном смысле. Под «осью» подразумевается колесная пара, единичная точка опоры подвижного состава на рельсы. Именно в этом смысле говорят «шестиосный локомотив», «восьмиосный вагон», «трехосная тележка», «нагрузка на ось (или от оси иа рельсы)» и т. д.

Вспомогательное оборудование обеспечивает нормальную работу дизеля, передачи и экипажной части, а также тепловоза в целом. К нему относятся топливная, водяная и масляная системы дизеля, его устройства охлаждения и воздухо-снабжения, а также системы охлаждения и вспомогательные устройства передачи, песочная система экипажа, воздушная (тормозная) система тепловоза, система пожаротушения и т. п.

Топливная система обеспечивает питание дизеля жидким топливом. Она состоит из топливных баков, вспомогательных подкачивающих насосов, топливных фильтров, топ-ливоподогревателей, основных топливных насосов и форсунок, рас-пыливающих топливо в цилиндрах дизеля.

Система водяного охлаждения дизеля (водяная система) служит для отвода теплоты от его цилиндров и включает в себя циркуляционный водяной насос и радиаторы, в которых теплота от воды передается атмосферному воздуху. Для более интенсивного отвода теплоты от радиаторов воздух через них прогоняется принудительно — специальным вентилятором.

Масляная система дизеля, состоящая из насосов, фильтров для очистки масла и охлаждающих устройств (радиаторов или теплообменников), служит для подачи смазки масла к трущимся частям дизеля, а также частично и для отвода теплоты от них, а в некоторых случаях и от поршней дизеля.

Воздушная система тепловоза (тормозной компрессор, главные и запасные резервуары сжатого воздуха и др.) обеспечивает работу тормозных средств всего поезда, а также ряда вспомогательных устройств тепловозов.

Системы воздухоснабжения и воздушного охлаждения состоят из агрегатов, предназначенных для подачи воздуха (воздуходувки и нагнетатели — для дизеля, вентиляторы — для охлаждения электрических машин), воздухозаборных устройств (окна, жалюзийные решетки), воздухоочистителей и воздуховодов.

Общее устройство современных тепловозов рассмотрим на примере магистральных тепловозов типа 2ТЭ10 (2ТЭ10Л, 2ТЭ10В, 2ТЭ10М), наиболее распространенных серийных грузовых тепловозов СССР в настоящее время. Тепловоз имеет электрическую передачу постоянного тока и состоит из двух одинаковых секций (рис. 1.3), соединенных между собой стандартной автосцепкой 21. Каждая секция с кузовом 12 вагонного типа имеет свою кабину машиниста 2 с пультом управления 1 и в случае необходимости может использоваться в качестве самостоятельного локомотива. При совместной работе обе секции управляются с поста управления головной секции.

Источником энергии на тепловозе служит двухтактный дизель типа 1 ОД 100 мощностью 2200 кВт. Основная часть энергии дизеля 13 передается тяговому генератору 9, вал якоря которого соединен при помощи Рис. 1.2. Тепловозы с различными типами кузова:

Читайте также:  Сузуки эскудо объем масла двигателя

а-вагонного; б-капотного полужесткой пластинчатой муфты с коленчатым валом дизеля. Тяговый генератор преобразует механическую энергию вращения вала дизеля в электрическую. Дизель с генератором, установленные на общей под-дизельной раме 10, представляют собой единый силовой агрегат — дизель-генератор.

Дизель-генератор, являющийся наиболее тяжелой частью тепловоза, расположен на главной раме 26, в ее средней части. Это необходимо для равномерного распределения нагрузок на колесные пары 23, которые объединены в две одинаковые трехосные тележки 25.

Рис. 1.3. Схема размещения основных узлов на секции тепловоза 2ТЭ10

Рама 26 опирается на каждую тележку 25 в четырех точках (боковых опорах). Центральный шкворень, соединяющий раму с тележкой, является осью поворота тележки относительно рамы и передает только горизонтальные усилия.

Все оси тепловозов (см. сноску к с. 8) движущие. На оси каждой колесной пары 23 подвешен тяговый электродвигатель 22. Тяговые электродвигатели питаются током от тягового генератора 9. Они преобразуют электрическую энергию в механическую и через зубчатые передачи (редукторы) приводят во вращение колесные пары 23.

Для привода агрегатов вспомогательного оборудования мощность от вала дизеля отбирается через передний 6 и задний 15 редукторы. В частности, с передним редуктором 6 связаны тормозной компрессор 4 и двухмашинный агрегат 3, состоящий из возбудителя, питающего обмотку главных полюсов тягового генератора, и вспомогательного генератора, являющегося на тепловозе источником низкого (75 В) напряжения для цепей управления, освещения и т. п.

От заднего редуктора 15 через гидроредуктор 19 приводится вентилятор охлаждающего устройства 17. Последний просасывает воздух через радиаторы для охлаждения воды, состоящие из отдельных секций 18. Секции (различной величины) расположены в два яруса с обеих сторон шахты холодильника 20. Нагретый воздух вентилятор выбрасывает вверх через крышу тепловоза.

Между кабиной машиниста 2 и машинным помещением по обеим сторонам от центральной двери находятся высоковольтные камеры 7, в которых размещена большая часть электрических аппаратов.

По обеим сторонам дизеля под полом расположены элементы аккумуляторной батареи, которая используется для пуска дизеля. Роль пускового двигателя (стартера), раскручивающего вал дизеля, играет при этом тяговый генератор. На его полюсах размещена дополнительная пусковая обмотка, которая при пуске включается последовательно с обмоткой генератора на напряжение аккумуляторной батареи. Гене: ратор, таким образом, оказывается временно в режиме электродвигателя последовательного возбуждения. Когда вал дизеля достигнет необходимой частоты вращения и дизель начнет работать, пусковая цепь размыкается. После этого тяговый генератор, приводимый дизелем, может сам вырабатывать электрическую энергию. При работе дизеля аккумуляторная батарея заряжается от вспомогательного генератора.

Запас топлива хранится в баке 24, подвешенном к главной раме в средней ее части. Воздух для дизеля засасывается из атмосферы через воздухоочистители, расположенные в боковых стенках кузова с обеих сторон тепловоза, турбокомпрессорами 14 и центробежным нагнетателем 11, работающими последовательно, и через воздухоохладитель нагнетается в цилиндры дизеля. Продукты сгорания (газы) из цилиндра отводятся через турбины турбокомпрессоров 14, глушители, находящиеся на противоположном от генератора торце дизеля, и выхлопные патрубки на крыше кузова в атмосферу.

Тяговые электрические машины, в обмотках которых при работе выделяются большие количества теплоты, охлаждаются воздухом. Для охлаждения генератора служит специальный вентилятор 8, связанный с верхним валом дизеля. Охлаждение тяговых электродвигателей обеспечивается вентиляторами 5 и 16. Они приводятся во вращение от вала дизеля соответственно через передний 6 и задний 15 редукторы. Каждый вентилятор подает воздух в три двигателя одной тележки. Воздух подводится к двигателям по каналам в раме тепловоза и затем по гибким брезентовым рукавам.

На привод вспомогательных агрегатов тепловоза затрачивается значительная мощность — 160-230 кВт на секцию (вентиляторы охлаждения тяговых электродвигателей — по 15 кВт, вентилятор тягового генератора-18 кВт, вентилятор холодильника- 90-120 кВт, в зависимости от режима, тормозной компрессор — до 45-60 кВт).

С учетом потерь в передаче максимальная полезная (так называемая касательная) мощность тепловоза 2ТЭ10В, имеющего дизели общей мощностью 4400 кВт (6000 л. с), составляет примерно 3400 кВт. Наибольшая (конструкционная) скорость тепловоза 100 км/ч.

Магистральные грузовые тепловозы с электрической передачей (ТЭЗ, 2ТЭ116) имеют в основном такое же, как на тепловозе типа 2ТЭ10, расположение силового и вспомогательного оборудования, но имеют конструктивные отличия.

Adblock
detector