Меню Рубрики

Установка дизель генератора на тепловозе

Дизель-генератор тепловоза

Дизель-генератор для тепловозов представляют собой дизель вместе с тяговым генератором, который вырабатывает электроэнергию и передает тяговым электродвигателям. Дизель-генератор тепловоза работает по генераторной характеристике. В большинстве случаев мощность таких устройств зависит от частоты вращения коленчатого вала.

Минимальная мощность, которая соответствует первой позиции рукоятки контроллера — 150—200 кВт, что способствует плавному троганию поезда с места. Автоматическое регулирование дизель-генератора осуществляется объединённым регулятором дизеля, который поддерживает заданную при помощи рукоятки контроллера частоту вращения, а также нагрузку способом воздействия на подачу топлива и возбуждения тягового генератора.

С целью обеспечения надёжной и бесперебойной работы тягового генератора нужна достаточная равномерность вращения вала ДГ тепловоза. Число цилиндров дизеля для выравнивания вращающего момента должно быть не менее шести. Пуск дизель-генератора тепловоза производится от аккумуляторных батарей, а для многосекционных тепловозов — от тягового генератора.

На тепловозах, в которых установлены синхронные генераторы, пуск дизеля осуществляется при помощи стартера, который во время пуска, получая питание от аккумуляторной батареи, начинает работать в режиме электрического двигателя постоянного тока с поочередным возбуждением и через задний редуктор вращает вал дизельного генератора.

После пуска дизеля стартер, работая в генераторном режиме, питает цепи управления тепловоза, привода тормозного компрессора, освещения, электродвигателя, электродвигателя вентилятора кузова, зарядки аккумуляторной батареи, топливоподкачивающего и отопительно-вентиляционного и агрегатов. Стартер-генератор и возбудитель находятся на корпусе тягового генератора. С задним редуктором дизеля они соединены упругими муфтами.

Дизельная генераторная установка тепловоза используется и для привода агрегатов вспомогательного оборудования. К ним относятся вентилятор охлаждающего устройства тепловоза, тормозной компрессор, охлаждения тяговых двигателей, вспомогательный генератор возбудитель и другие. Поэтому тяговый генератор не всю эффективную мощность, развиваемую дизелем, передаёт тяговым электродвигателям. К примеру, на тепловозе 2ТЭ10В(М) мощностью 2210 кВт тяговым электродвигателям передается мощность 1800 кВт.

Существуют и тяговые генераторы постоянного тока (серия ГП), которые предназначены для использования на тепловозах, обладающих электропередачей постоянного тока. Такие генераторы осуществляют питание тяговых электродвигателей. Помимо этого генераторы на короткое время применяются и в качестве пусковых электродвигателей с целью запуска дизелей, которые питаются от аккумуляторной батареи.

Дизельный генератор тепловоза выпускается в защищенном исполнении, он оснащен самовентиляцией либо принудительной вентиляцией. Все типоразмеры генераторов такого типа имеют одинаковую конструкцию, и друг от друга отличаются такими параметрами, как габаритные размеры, технические данные и специфика исполнения в зависимости от предназначения.

Тяговые агрегаты обеспечивают преобразование механической энергии дизеля в электрическую, а также питание тяговых электродвигателей, цепей возбуждения генераторов, электродвигателей приводов вспомогательных механизмов тепловозов.

источник

Установка дизель генератора на тепловозе

Тепловоз 2ТЭ25К. Установка дизель-генератора

Дизель-генератор 1 в соответствии с рисунком 48 крепится к раме тепловоза через виброизоляторы 2, которые исключают жесткую связь дизель-генератора с рамой тепловоза и позволяют уменьшить шум и высокочастотную вибрацию, передаваемую от дизеля на раму.

Виброизоляторы 2 крепятся к раме тепловоза через опорные элементы 3, 4 болтами 8, а к поддизельной раме дизель-генератора гайками 5.

На тяговом агрегате установлен стартер-генератор, который приводится во вращение от привода распределительного вала дизеля. При пуске дизеля стартер-генератор получает питание от аккумуляторной батареи, расположенной в отсеках аккумуляторного ящика под рамой тепловоза.

Для предотвращения продольного смещения дизель-генератора от различных сил, возникающих при работе тепловоза, предусмотрены продольные упоры 7. продольные упоры приваривают к элементам рамы тепловоза.

Упоры 7 устанавливаются при холодном двигателе с зазорами Г от 0,3 до 0,5 мм между упором и рамой дизель-генератора.

Тепловоз 2ТЭ25К. Глушитель выхлопа дизеля

Шум выпуска отработавших газов из дизеля имеет низкочастотный характер. Наиболее вредной его составляющей является шум с частотами, близкими к 100 Гц, и с уровнем до 129 дБ. Для снижения шума выпуска газов дизеля на крыше тепловоза установлен глушитель в соответствии с рисунком 49.

Глушитель выхлопа дизеля реактивного типа, предназначенный для поглощения шумовой энергии выхлопа дизеля, представляет из себя цельносварную полую конструкцию овальной формы. Корпус глушителя 1 выполнен из стали толщиной 3 мм. Выхлопные газы входят в глушитель дизеля через диффузор 2, а выходят через два прямоугольных патрубка 8, разделенных перегородками.

Устанавливается глушитель на крышке люка над турбокомпрессором на шесть опор 7. От продольных и поперечных перемещений глушитель удерживается двумя парами уголков и втулками 4.

К дизелю глушитель подсоединяется с помощью компенсатора 5 и патрубка 6.

Сверху глушитель накрыт декоративным кожухом 3.

Тепловоз 2ТЭ25К. Воздухоочиститель дизеля

Воздухоочиститель дизеля, в соответствии с рисунком 50, предназначен для очистки воздуха, поступающего в дизель-генератор. Он состоит из двух частей: воздухоочистителя по правой стороне 1 и воздухоочистителя по левой стороне 4. Каждый воздухоочиститель имеет две ступени очистки.

Первая ступень очистки воздуха осуществляется прямоточными циклонами 11, смонтированными в один блок. Блок циклонов имеет 84 циклона.

Вторая ступень очистки воздуха осуществляется нетканым материалом. Фильтрующий элемент включает в себя нетканый материал 5, размещенный между двумя сетчатыми прокладками. Комплект фильтрующих деталей установлен в рамке.

Читайте также:  Установка и пайка радиоэлементов на печатных платах

Блок циклонов и фильтрующие элементы размещены в корпусе 6. Корпус имеет фланец 7, которым воздухоочиститель крепится к стене тепловоза.

В нижней части корпуса имеется пылесборник, соединенный гибким рукавом с мотор-вентилятором 12, выбрасывающим пыль через решетки 13 за стену тепловоза.

При необходимости в зимний период или в случае пыльных бурь и сильный дождь предусмотрен забор воздуха из дизельного помещения.

В этом случае воздух поступает из кузова и проходит только вторую ступень очистки.

Переход на забор воздуха из машинного помещения и обратно, на забор воздуха снаружи тепловоза осуществляется изнутри тепловоза ручным приводом 10.

В таком положении фиксатора упор освобождает толкатель конечного выключателя 9 и вентилятор отключается.

Более подробное описание воздухоочистителя приведено в руководстве по эксплуатации, входящем в комплект документации, поставляемой с тепловозом.

источник

В Поездку

Все для локомотивной бригады

Компоновка дизель-генератора тепловоза ТЭП70

Дизель-генератор 2А-9ДГ (рис.1) состоит из дизеля типа 2А-5Д49 и синхронного генератора, установленных на общей поддизельной раме и соединенных муфтой пластинчатого типа. Дизель 2А-5Д49, созданный на базе двигателя 16ЧН 26/26 мощностью 3000 л. с., используемого на тепловозах 2ТЭ116 и 130, является его более форсированной модификацией

Дизель-генератор 2А-9ДГ имеет до 90% узлов и деталей, унифицированных с узлами и деталями дизель-генераторов 1-9ДГ (тепловоз 130), 1А-9ДГ (тепловоз 2ТЭ116), 3-9ДГ (тепловоз ТЭ114). При создании дизель-генератора 2А-9ДГ был использован опыт постройки, эксплуатации и ремонта указанных дизель-генераторов.

Дизель-генератор удобен в обслуживании и ремонте. Его сборку и разборку производят агрегатами (узлами), что обеспечивает взаимозаменяемость. Высокая надежность и износостойкость дизеля обеспечиваются изготовлением деталей из высококачественных материалов, рациональным применением современных методов химико-термической обработки и поверхностного упрочнения деталей с применением качественных покрытий.

Дизель четырехтактный, У-образный, шестнадцати цилиндровый, с газотурбинным наддувом и охладителем наддувочного воздуха.

Дизель-генератор установлен на раме тепловоза на резинометаллических амортизаторах. Рама под дизель и генератор сварная. В емкость поддона заливают 1000 л. масла. Подшипники коленчатого вала подвесного типа. Коленчатый вал цельно литой из высокопрочного чугуна, азотированный. Для уменьшения напряжений, возникающих вследствие крутильных колебаний в системе (привод вспомогательных агрегатов — коленчатый вал дизеля — ротор генератора), на переднем конце коленчатого вала установлен комбинированный антивибратор.

Шатунный механизм состоит из главных и прицепных шатунов. Прицепной шатун болтами прикреплен к пальцу, установленному в проушинах главного шатуна.

Рис. 1 Дизель-генератор 2А-9ДГ:

1 втулка цилиндра; 2 — поршень; 3 — крышка цилиндра; 4 — лоток; 5 — регулятор объединенный; в — топливный насос; 7 — выпускной коллектор; 8 — блок цилиндров; — шатуны; 10 — охладитель масла (см. продолжение) 11 — масляный насос; 12 — фильтр грубой очистки масла; 13 — водяной насос; 14 — охладитель наддувочного воздуха; 15 — турбокомпрессор; 16 — грубы выпускные; 17 — форсунка; 18 — механизм управления топливными насосами; 19 — валопровод вспомогательных агрегатов; 20 — привод распределительного вала; 21 — муфта; 22 — рама; 23 антивибратор; 24 — привод насосов

Поршень составной. Головка прикреплена к тропку шпильками. В отверстия тронка установлен палец плавающего типа. Охлаждаются поршни маслом, поступающим из масляной системы дизеля через шатуны.

В крышке расположены два впускных и два выпускных клапана, форсунка я индикаторный кран. На крышке установлены рычаги привода клапанов. Крышка нижней плоскостью опирается на блок и прикреплена к нему шпильками. Втулка цилиндра подвешена и прикреплена к крышке цилиндра шпильками. Стык между крышкой и втулкой (газовый стык) уплотнен стальной омедненной прокладкой. На втулку напрессована рубашка, которая образует полость для прохода охлаждающей воды.

Лоток с распределительным валом установлен на верхней части блока. На лотке размещены топливные насосы.

Распределительный вал (один на оба ряда цилиндров) приводится во вращение от коленчатого вала шестеренчатой передачей, расположенной на заднем торце блока цилиндров. Эта передача одновременно является приводом объединенного регулятора, механического тахометра, предельного выключателя, возбудителя, стартер-генератора.

Топливная система высокого давления состоит из шестнадцати индивидуальных насосов золотникового типа и шестнадцати форсунок закрытого типа.

Топливоподкачивающая система состоит из насоса, фильтра грубой очистки, фильтров тонкой очистки топлива и подпорного клапана, обеспечивающего необходимое давление топлива, поступающего к насосам.

Предельный выключатель при повышении частоты вращения коленчатого вала выше допустимой посредством рычажной передачи выключает подачу топлива в цилиндры дизеля. При помощи привода механического тахометра можно периодически по мере необходимости включать тахометр для проверки частоты вращения коленчатого вала дизеля.

Масляная система состоит из насоса, прокачивающего масло через теплообменники, второго, нагнетательного, насоса, фильтра грубой очистки, центробежных фильтров и маслопрокачивающего насоса. Все агрегаты и трубопроводы масляной системы, кроме маслопрокачивающего насоса, расположены на дизеле.

Система охлаждения дизеля — водяная, принудительная, двухконтурная замкнутого типа. Циркуляция воды в системе обеспечивается при помощи центробежных насосов.

Читайте также:  Установка пластиковых кессонов для погреба

Картер дизеля вентилируется путем отсоса газов на всасывание в турбокомпрессор. Величина разрежения в картере регулируется автоматически.

Для предотвращения скопления масла в ресивере наддувочного воздуха на дизеле имеется система удаления масла из ресивера в емкость, расположенную с левой стороны в рамс. Для контроля за работой этой системы на раме имеется специальный штуцер.

Па переднем торце дизеля установлены привод насосов, водяные и масляные насосы, турбокомпрессор, охладитель наддувочного воздуха, реле давления масла, автомат системы вентиляции картера. С левой стороны дизеля расположены фильтр масла грубой очистки, центробежные фильтры, объединенный регулятор, пусковой сервомотор, привод механического тахометра и тахометр, а с правой стороны — фильтр тонкой очистки топлива, предельный выключатель и маслоотделительный бачок системы вентиляции картера. Теплообменники масла установлены с обеих сторон дизеля.

С переднего торца дизеля от привода насосов имеется отбор мощности на привод вентиляторов холодильника тепловоза. От свободного конца генератора приводится вентилятор централизованного воздухоснабжения тепловоза.

Пуск дизеля осуществляется через привод распределительного вала стартер-генератором, расположенным на тяговом генераторе. В генераторном режиме стартер-генератор питает цепи управления тепловоза и производит подзарядку аккумуляторных батарей. На тяговом генераторе также расположен возбудитель тягового генератора, получающий вращение от привода распределительного вала. Стартер-генератор и возбудитель соединены с приводом распределительного пала при помощи двойной резиновой пальцевой муфты.

В системе тепловоза предусмотрена защита дизеля от перегрева воды и масла. Па переднем торце дизеля установлено реле давления масла КРД-4, обеспечивающее через систему управления тепловоза защиту дизеля при отсутствии давления масла (блокировка пуска, сброс нагрузки, остановка дизеля). Имеется также защита дизеля от повышения давления газов в картере.

источник

Особенности конструкции, компоновка и основная техническая характеристика дизель-генератора

Особенности конструкции, компоновка и основная техническая характеристика дизель-генератора

До 1982 г. на тепловозы 2ТЭ116 устанавливали дизель-генераторы 1А-9ДГ (рис. 4 и 5), а с 1982 г. — дизель-генераторы 1А-9ДГ исполнения 2, называемые везде далее 1А-9ДГ-2 (рис. 6 и17).

Дизель-генератор 1А-9ДГ-2 состоит из дизеля 1А-5Д49-2 и синхронного генератора, установленных на общей поддизельной раме и соединенных муфтой пластинчатого типа. Дизель является одной из модификаций мощностного ряда тепловозных дизелей типа 16ЧН2616, разработанных тепловозостроительным заводом им. Куйбышева (г. Коломна). Диапазон мощностей этих дизелей от 590 до 4415 кВт (800-6000 л. с). Дизель-генератор обладает рядом достоинств. Он удобен в обслуживании и ремонте, его сборка и разборка производятся агрегатами (узлами), что обеспечивает взаимозаменяемость. Надежность и износостойкость деталей дизелей повышены благодаря применению высококачественных материалов, рациональным современным методом химико-термической обработки, поверхностному упрочнению и качественным покрытиям.

Рис. 4. Общий вид дизель-генератора 1А-9ДГ

Дизель четырехтактный, У-образный, 16-цилиндровый, с газотурбинным наддувом и охладителем наддувочного воздуха.

Рама под дизель и генератор сварная. В поддон заливается масло в количестве 1250 кг. Блок цилиндров сварно-литой, подшипники коленчатого вала подвесного типа. Коленчатый вал стальной, азотированный. Для уменьшения напряжений, возникающих вследствие крутильных колебаний в системе привод вспомогательных агрегатов — коленчатый вал дизеля — ротор генератора, на переднем конце коленчатого вала установлен комбинированный антивибратор, состоящий из маятникового антивибратора и силиконового демпфера вязкого трения.

Шатунный механизм состоит из главных и прицепных шатунов. Прицепной шатун болтами крепится к пальцу, установленному в проушинах главного шатуна. Поршень составной. Головка крепится к тронку шпильками. В отверстия тронка установлен па,-лец плавающего типа, застопоренный от осевого перемещения кольцами. Поршни охлаждаются маслом, поступающим из масляной системы дизеля через шатуны.

В крышке расположены два впускных и два выпускных клапана, форсунка и индикаторный кран. На крышке установлены рычаги привода клапанов. Крышка нижней плоскостью опирается на блок и крепится к нему четырьмя шпильками, ввернутыми в плиту блока цилиндров. Втулка цилиндра подвешена и прикреплена к крышке цилиндра шпильками. Стык между крышкой и втулкой (газовый стык) уплотняется стальной омедненной прокладкой. На втулку напрессована рубашка, которая образует полость для прохода охлаждающей воды.

Лоток с распределительным валом расположен на верхней части блока. На лотке установлены топливные насосы. Распределительный вал один на оба ряда цилиндров приводится во вращение от коленчатого вала шестеренчатой передачей, имеющейся на заднем торце блока цилиндров, которая одновременно является приводом объединенного регулятора, тахометра, предельного выключателя, возбудителя, стартер-генератора и вентилятора охлаждения генератора.

Топливная система высокого давления состоит из 16 индивидуальных насосов золотникового типа и 16 форсунок закрытого типа. Топливо от насосов подается к форсункам по форсуночным трубкам.

Топливоподкачивающая система состоит из топливоподкачива-ющего насоса, топливоподкачивающего агрегата (установлен на тепловозе), фильтров грубой очистки (установлены на тетпловозе), топливоподогревателя (установлен на тепловозе), фильтра тонкой очистки и перепускного клапана, обеспечивающего необходимое давление топлива, поступающего к топливным насосам.

На дизеле имеется предельный выключатель, который в случае повышения частоты вращения коленчатого вала выше допустимой посредством рычажной передачи, выключает подачу топлива в цилиндры и одновременно подает импульс механизму воздушной за-хлопки, перекрывающей поступление воздуха из воздушной улитки турбокомпрессора в охладитель наддувочного воздуха и ресивер дизеля.

Читайте также:  Установка декораций в театре

Масляная система состоит из двух насосов масла, работающих последовательно, фильтров тонкой очистки, теплообменника, фильтра грубой очистки, центробежных фильтров и маслопрокачи-вающего насоса. Все агрегаты и трубопроводы масляной системы, кроме фильтра тонкой очистки, расположены на дизеле.

Система охлаждения дизеля водяная, принудительная, двух-контурная, закрытая, с избыточным давлением в расширительном баке тепловоза в результате естественного парообразования. Циркуляция воды в системе обеспечивается центробежными насосами.

Картер дизеля вентилируется отсосом газов на всасывание в турбокомпрессор. Разрежение в картере регулируется автоматически.

В целях предотвращения скопления масла в ресивере наддувочного воздуха.на дизеле имеется система удаления масла из ресивера в емкость, расположенную с левой стороны в раме. Для контроля за работой этой системы на раме предусмотрен специальный штуцер.

На переднем торце дизеля установлены привод насосов, турбокомпрессор, охладитель наддувочного воздуха, реле давления масла, автомат системы вентиляции картера. От привода насосов приводятся во вращение два насоса масла, два насоса воды, топливо-подкачивающий насос. С левой стороны дизеля расположены фильтр масла грубой очистки, центробежные фильтры, теплообменник масла, объединенный регулятор с встроенной в него защитой дизеля от падения давления масла в масляной системе и пусковой сервомотор, с правой стороны дизеля — фильтр тонкой очистки топлива, предельный выключатель и маслоотделительный бачок системы вентиляции картера.

С переднего торца дизеля от привода насосов имеется возможность отбирать мощность на привод вспомогательных нужд тепловоза.

Пуск дизеля осуществляется через привод распределительного вала стартер-генератором, расположенным на тяговом генераторе. В генераторном режиме стартер-генератор питает цепи управления тепловоза и производит подзарядку аккумуляторных батарей.

На тяговом генераторе также расположен возбудитель тягового генератора, получающий вращение от привода распределительного вала. Стартер-генератор и возбудитель соединены с приводом распределительного вала двойными резиновыми пальцевыми муфтами.

Со стороны привода распределительного вала на дизеле установлен датчик, к которому подсоединяется показывающий прибор магнитоиндукционного тахометра (установлен на тепловозе), а также имеется место для ручного замера частоты вращения коленчатого вала дизеля.

В системе тепловоза предусмотрена защита дизеля от перегрева воды и масла.

На переднем торце дизеля установлено реле давления масла Д-250Б, которое через электросхему тепловоза обеспечивает дополнительную защиту (остановку дизеля) при падении давления масла на входе в дизель ниже 0,07 МПа (0,7 кгс/см2), а также реле давления масла, блокирующее через электросхему тепловоза пуск дизеля при давлении масла в системе дизеля менее 0,03 МПа (0,3 кгс/см2). Дизель имеет защиту от повышения давления в картере.

Дизели 1А-5Д49-2 имеют до 90 % узлов и деталей, унифицированных с другими тепловозными дизелями мощностного ряда Д49.

Конструктивные параметры и основные характеристики дизель-генератора 1А-9ДГ-2

  • Тип дизеля . 16ЧН2616
  • Условное обозначение дизеля . 1А-5Д49-2
  • Полная мощность дизеля при нормальных условиях, кВт (л. с.). 2250 (3060)

Частота вращения коленчатого вала, с 1 (об/мнн):

  • соответствующая полной мощности . 16,67 (1000)
  • минимально устойчивая . 5,83 (350)
  • Удельный расход топлива дизелем, г/кВтч (г/л. с.ч), при нормальных условиях, 60-100 % полной мощности, низшей теплоте сгорания топлива 42 700 кДж/кг и температуре масла 353 К (80 °С) . 204+10,2 (150+7,5)
  • Удельный расход масла дизелем при полной мощности, г/кВтч (г/л. с.ч), не более . 1,22 (0,9)
  • Число цилиндров . 16 с У-образным расположением
  • Рабочий объем цилиндров, дм3 (л) . 221 (221)
  • Порядок нумерации цилиндров . от переднего торца
  • Порядок работы цилиндров . 1п-4л-5п-2л-7п-6л-Зп- 1 л- 8п-5л-4п-7л- 2п-Зл-6п-8л
  • Диаметр цилиндра, мм . 260
  • Ход поршня, мм . 260
  • Направление вращения коленчатого вала, если смотреть со стороны генератора . по часовой стрелке

    Фазы газораспределения, град:

  • начало открытия впускных клапанов дo в. м. т. 55
  • конец закрытия впускных клапанов после н. м. т. 30
  • начало открытия выпускных клапанов до н. м. т. 50
  • конец закрытия выпускных клапанов после в. м. т. 35
  • Общий угол опережения подачи топлива, град, поворота коленчатого вала, при ходе плунжера топливного иасоса на 5 мм . 25-27

    Параметры дизеля при полной мощности и нормальных условиях:

  • температура выпускных газов перед турбокомпрессором, К СО, не более . 893 (620)
  • температура выпускных газов по цилиндрам, К СО, не более . 853 (580)
  • давление сгорания, МПа (кгс/см2), не более . 11,9 (120)
  • давление наддувочного воздуха, МПа (кгс/см2) . 0,134-0,154 (1,35-1,55)

    температура воды на выходе из дизеля:

  • рекомендуемая, К СО . 348-363 (75-90)
  • наибольшая допустимая, К СО . 378 + 1,5 (105 ± 1,5)

    Давление масла на входе в дизель, МПа (кгс/см2), при температуре масла 353 К (80 °С):

  • при частоте вращения коленчатого вала, соответствующей полной мощности . 0,55 (5,5
  • при минимально устойчивой частоте вращения 0,13 (1,3)

    Габаритные размеры дизель-генератора, мм:

  • длина . 6188
  • ширина . 1920
  • высота . 3083
  • Масса дизель-генератора, т . 28,3

    источник