Водяна система ТЕМ2 - У Поїздку

Наши партнеры ArtmMisto

При роботі дизеля частина тепла від згорілого в циліндрах палива передається втулкам, кришок циліндра, випускним колекторам, деталей турбокомпресора. Для відводу тепла від цих деталей передбачено охолодження їх водою.

Водяна система складається з двох самостійних контурів.

Вода першого контуру охолоджує втулки і кришки циліндрів, блок, газову частину турбокомпресора. До першого контуру підключені топлівоподогреватель 20 (рис.1), калорифер 7, батарея для обігріву ніг машиніста 10.

Другий контур служить для охолодження повітря в повітроохолоджувачі 30.

Рис.1 Схема водяної системи тепловоза ТЕМ2:

1 - колектор гарячої води; 2 - водяний насос; 3 - пульт управління; 4 - електротермометри; 5 - вентилі; 6 - кран випуску повітря з калорифера; 7 - калорифер; 8 - крани; 9,16,19 - пробки зливу води; 10 - батарея для обігріву ніг машиніста; 11 - зливний трубопровід; 12 - ежектор; 13 - воронка; 14 - злив води і масла з піддона турбокомпресора; 15 - злив води, що просочилася з трубокомпрессора; 17 - злив води, що просочилася через сальник водяного насоса; 18 - бачок підігріву води умивальника; 20 - топлівоподогреватель; 21 - водяний насос охолодження наддувочного повітря; 22 - бачок з лійкою; 23 - сполучна головка; 24 - ручний насос; 25 - бак для води; 26-горловина для заливання води; 27-водомірне скло; 28 - контрольна труба; 29 - секції охолодження води наддувочного повітря; 30 - повітроохолоджувач; 31 - термореле; 32 - пробка випуску повітря; 33 - секції охолодження води дизеля (праві); а, б - труби

Гаряча вода з дизеля збирається в колекторі 1, звідки через сполучний рукав по трубі а надходить до секцій радіаторів 33. Охолодившись в них, вода потрапляє в нижні колектори секцій і по трубі б вводиться в дизель в його торцевій частині. Охолоджена вода проходить по каналу, відлитих в блоці дизеля, до водяного насосу 2, який всмоктуючої порожниною приєднаний до фланця на бічній поверхні блоку. Нагнітальний патрубок насоса з'єднаний з трубою, що підводить воду в блок дизеля з його заднього торця. Поступово в блок, вода по колодязя опускається в нижню частину блоку і підходить до циліндрів. Омиваючи і охолоджуючи циліндри, вода піднімається вгору і через отвори в блоці надходить в охолоджувальні порожнини кришок циліндрів, звідки по патрубкам перетікає в водяний колектор 1 дизеля, а з нього в радіаторні секції, замикаючи коло циркуляції. Від труби а частина гарячої води відводиться для підігріву палива в топлівоподогревателе 20 і води в бачку 18 санвузла.

У калорифер 7 і батарею 10 для підігріву ніг гаряча вода надходить через вентиль 5 (52), а відводиться через вентиль 5 (58). Ежектор 12 на відвідної труби відсмоктує з калорифера повітря, створюючи умови для циркуляції води. Злив води з цієї системи здійснюють через крани 8 (53), 8 (54), 5 (55). Просочилася вода через нещільності турбокомпресора з сальника водяного насоса зливається по трубках в воронку 13 і періодично випускається через кран 8 (57) назовні. Вода, охолоджена в секціях 29 другого контуру, засмоктується водяним насосом 21 і нагнітається в повітроохолоджувач 30, а з нього знову в секції 29.

При виконанні ремонту водяної системи усувають текти води в з'єднаннях трубопроводів. Вентилі розбирають, ремонтують і збирають. Незалежно від стану замінюють рукави, встановлені на водяному трубопроводі від водяного колектора дизеля до секцій холодильника і до калорифера.

Водяний насос (рис.2) виконаний роз'ємним і складається з корпусу 1 і станини 19, з'єднаних між собою болтами. До корпусу прикріплений всмоктуючий патрубок 5.

У підшипниках 11 обертається вал 21, на якому встановлені на призматичних шпонках і закріплені гайками крильчатка 2 і шестерня 16.

Насос прикріплений до дизелю чотирма фланцями:

• боковим - через всмоктуючий патрубок,
• верхнім - через постачання патрубок,
• нижнім - до блоку циліндрів
• фланцем на станині - до корпусу приводу шестерень.

Водяна порожнину ущільнена набивним сальником і змінної втулкою. Сальник поджимается двома гайками через натискну сальниковую втулку 24. Лабіринтове ущільнення а запобігає потраплянню води в масляну порожнину.

Рис.2 Водяний насос дизеля:

1 - корпус насоса; 2 - крильчатка; 3 - шпонка; 4 - гайка-обтічник; 5 - всмоктуючий патрубок; 6 - болт кріплення патрубка; 7- глуха гайка; 8 - прокладка; 9 - набивної сальник; 10 - фланець; 11 - кулькові підшипники; 12 - шпонка; 13 - гайка; 14 - шплінт; 15 - шарикопідшипник; 16 - приводний шестерня; 17- болт; 18 - стопорная пластина; 19 - станина насоса; 20 - розпірна труба; 21 - вал насоса; 22 - прокладка; 23 - нажимная гайка і контргайка; 24 - нажимная сальниковая втулка; 25 - сальникова набивка; а - лабіринтове ущільнення

В експлуатації допускається просочування через сальник води від 10 до 60 крапель в хвилину, яка відкидається бурти вала і зливається через штуцер.

Практично в експлуатації:

• при сильній затягуванні сальника має місце великий знос вала,
• при слабкій затягуванні - підсос повітря, що згубно відбивається на роботі насоса і викликає небажані явища в дизелі, як-то: викид води з розширювального бачка, освіта повітряних мішків та ін.

При ремонті в обсязі ТР-3 водяний насос знімають з дизеля для перевірки стану сальника і надійності посадки крильчатки на валу. До цього виконують тільки роботи з підтримки працездатності сальника:

• підтягують гайки кріплення його втулки,
• додають сальникові кільця з метою зменшення течі води.

Перед зйомкою насоса вимірюють (за свинцевою вичавці) бічний зазор між зубами приводних шестерень, зливають воду із системи охолодження, потім від'єднують трубопроводи, відгвинчують гайки кріплення і знімають насос.

Розбирання насоса ведуть в наступному порядку.

• знімають всмоктувальну головку 17,
• відгвинчують гайки з обох кінців вала і знімачами стягують з валу деталі 2 і 18,
• віджимними болтами роз'єднують деталі 13, 12 і 5,
• знімають корпус 13,
• знімачем випрессовивают вал 7 разом із задньою головкою 12.
• Потім витягають шарикопідшипники 4,9 і розбирають сальник. Деталі насоса піддають мийці і очищення.

Контроль стану і ремонт деталей. Працездатність насоса найчастіше порушується через течу води по сальнику і ослаблення крильчатки 18 в посадці на валу. Текти води по сальнику насоса викликається двома причинами: биттям кінця вала з боку крильчатки або НЕ співвісністю отвори під сальник у задній головки 12 і отворів під підшипники кочення у станини 5. В тому і в іншому випадках кільця сальника НЕ ​​обжимають вал, а притискаються до нього з одного боку. Внаслідок цього відбувається односторонній знос шийки вала (втулки 21) і сальникових кілець 20. Підтягування сальника в процесі експлуатації лише тимчасово призупиняє, а не усуває текти води.

Для відновлення працездатності сальникового ущільнення старі сальникові кільця замінюють новими, перевіряють биття вала в місцях посадки шарикопідшипників і крильчатки, а також поверхні втулки 21. Односторонній знос втулки будь-якої величини або її рівномірний знос глибиною понад 0,10 мм, а також биття вала в перерахованих місцях більше 0,05 мм усувають. Зменшення нормального діаметра втулки допускається до 3 мм; поверхню втулки бажано хромувати. Поєднавши деталі 5 і 12, технологічним валом перевіряють співвісність отворів під шарикопідшипники і сальник. Чи не співвісність більше 0,05 мм усувають обробкою отвори під сальник у задній головки 12. Взаємну орієнтування деталей 5 і 12 позначають рискою.

Ослаблення посадки крильчатки або шестерні на валу викликається, як правило, похибками, допущеними при складанні, або незадовільною балансуванням вала в зборі з крильчаткою і шестернею.

Водяний насос знімають і розбирають, деталі очищають в емульсії із застосуванням ПАР або в освітлювальному гасі і продувають повітрям. Кулькові підшипники очищають в емульсії із застосуванням ПАР.

Допускається промивати в освітлювальному гасі з застосуванням волосяних щіток.

При ремонті водяного насоса зварюванням дозволяється:

• заварка тріщин в будь-якому місці корпусу насоса довжиною не більше 40 мм;
• відновлення діаметрального зазору до креслярського розміру шляхом наплавлення циліндричних робочих поверхонь або крильчатки.

Забороняється заварка концентричних тріщин в будь-якому місці станини і всмоктуючого патрубка довжиною більше 1/3 окружності.

Заварку тріщин в корпусі, відновлення наплавленням робочих поверхонь крильчатки виробляють з дотриманням наступних умов:

• кінці тріщин в корпусі і всмоктуючому патрубку допускається засверливают свердлом діаметром 8-12 мм і обробляти під У-подібний шов з кутом оброблення 60 ± 5 °;
• перед заваркою тріщин або наплавленням робочих поверхонь деталь повинна підігріватися до температури 400 ° С;
• робочі поверхні повинні наплавляти газової електрозварюванням з присадкою бронзового прутка і застосуванням флюсу (50% борної кислоти і 50% бури по масі).

Статичну балансування крильчатки виробляють спільно з валом і шестірнею робочого колеса водяного насоса системи охолодження наддувочного повітря. При цьому дисбаланс допускається відповідно 30 і 20 г-см. Зменшують дисбаланс за рахунок зняття металу з торця приводної шестерні або з торцевої частини крильчатки, зверненої до приводної шестерні у насоса дизеля, і торцевої частини, протилежної приводу у робочого колеса водяного насоса системи охолодження наддувочного повітря.

Вал, що має вироблення в місцях посадки шарикопідшипників і ущільнень, відновлюють хромуванням або замінюють. Заварка тріщин і наплавка вала насоса забороняється. Втулку сальника при наявності вироблення зовнішньої поверхні глибиною більше 0,5 мм замінюють. Дозволяється відновлення зовнішніх поверхонь відбивної втулки і втулки сальника хромуванням. Сальникову набивку замінюють.

Зазор в сполученні підшипників з корпусом відновлюють нанесенням на зовнішню обойму еластомеру ГЕН-150 (В) або аналогічного йому за властивостями. Шестерню замінюють при наявності зламів або тріщин; відколів, розташованих на відстані більше 6 мм від торця зуба; граничного зносу зубів. Сумарна довжина окремих ділянок відбитка прилягання зубів повинна бути не менше 75% довжини зуба. Зсув приводної шестерні по відношенню до шестерні валу приводу кулачкового валу допускається не більше 2 мм.

При згорянні палива в циліндрах дизеля виділяється велика кількість тепла, яке нагріває стінки циліндрів, поршнів, кришки, випускні колектори і т.д. Якби від цих деталей не відводилося тепло, робота дизеля була б неможливою - висока температура не дозволила б підвести масло до деталей, що труться циліндро-поршневої групи, викликала б викривлення деталей, поява тріщин і т.д. Для відводу тепла від дизеля в якості теплоносіїв використовують воду і масло. При цьому циліндри дизеля і кришки циліндрів охолоджуються проточною водою, яка нагрівається і в свою чергу охолоджується в секціях радіаторів (холодильниках).

За конструкцією тепловозні секції радіаторів однакові і розрізняються в основному довжиною робочої частини трубок. Вони являють собою поверхневий трубчастий одноходовой охолоджувач з перехресним ходом теплоносіїв (рідина-повітря). При конструюванні охолоджувачів прагнуть досягти максимально можливої ​​площі поверхні охолодження в заданому обсязі секції, можливо більш високого коефіцієнта теплопередачі і мінімального аеродинамічного опору для проходу повітря. Секція складається з двох пакетів плоскоовальних трубок, оребрених мідними пластинками з кроком оребрення 2,3 мм (2ТЕ10М, ТЕП70, ТЕМ2). Пакети, що складаються з чотирьох рядів трубок, встановлених в шаховому порядку (водяні секції) і в ряд (масляні секції), укладені між колекторами. Пластини оребрения мають невеликі виштампувані горбки, що сприяють завихрення повітря і збільшення теплопередачі.

Секції радіаторів (рис.3) відрізняються один від одного за кількістю трубок, розмірами їх перетину, довжині робочої (оребренной) частини, числу охолоджуючих пластин, а також щодо застосування турбулизаторов потоку рідини.

Несправностями секцій радіаторів можуть бути:

• забруднення з зовнішньої сторони і всередині трубок,
• течі рідини через обрив трубок і порушення пайки,
• вигин і зняття охолоджуючих пластин,
• тріщини і випинання колекторів.

Рис.3 Секція водяного (а) і масляного (б) радіатора:

1 - колектор; 2 - трубна коробка; 3 - підсилювальна дошка; 4 - бічні щитки; 5 - трубки

Тріщини, обриви трубок і, як наслідок цього, течі виникають в зоні трубних коробок, переважно у масляних секцій, розташованих в перших рядах з боку бічних жалюзі. Відбувається це через інтенсивне охолодження зовнішніх трубок повітрям, особливо в холодну пору, різниці температур матеріалу трубок по їх висоті і глибині секції, зміни структури металу трубок, підсилювальної дошки і трубок коробки, через пайки. Забруднення секцій холодильника, освіту на внутрішніх поверхнях трубок накипу і смолистих відкладень також погіршує відведення теплоти від трубок, що може привести до перегріву води і масла.

При ремонті масляні і водяні секції і жалюзі холодильника знімають. У разі виявлення тріщин в колекторах секцій і течі масла або води, їх знімають і очищають зовнішні поверхні секцій. Внутрішню поверхню трубок секцій очищають і промивають розчином на установці для промивання секцій.

Очищені і промиті секції обпресовують водою з витримкою протягом 5 хв: водяні - тиском 0,3 МПа (3 кгс / см2), масляні - тиском 0,8 МПа. У секціях, що мають текти по коробці, замінюють трубні коробки і підсилювальні дошки. Для цього секцію разом з попередньо прагненням колекторами встановлюють на стенді-кантувачі, що забезпечує правильне розташування колекторів на секції, коли привалочних їх поверхні лежать в одній площині. Стенд-кантувач дає можливість повертати секцію в процесі приварки колекторів до трубної коробці.

Приварення трубних коробок до трубок секцій виробляють меднофосфорістим припоєм, застосування для цих цілей олова або інших сплавів забороняється. Виготовлення трубних коробок і підсилюючих дощок засобами депо забороняється. Дозволяється пайка несправних трубок по решітці меднофосфорістим припоєм без відрізки трубок. Вигнуті охолоджуючі пластини трубок секцій виправляють. Колектори секцій, що мають тріщини, дозволяється відновлювати зварюванням. Допускається заглушати не більше 8 шт. поточних трубок в кожній з масляних і водяних секцій. Активна довжина секцій холодильника повинна бути не менше 1145 мм.

схоже