Регулятор частоты оборотов (дизель Д50)

Техника / РЖД - техника / Тепловозы - техника ржд / Двигатели - техника тепловозы / Дизель Д50 (марка ПД1М)
Administrator
15 935
18-03-2017, 18:31
0

На тепловозе ТЭМ2 установлен регулятор частоты оборотов непрямого действия, обладающий обратной изодромной связью. РЧО учитывает нагрузку на дизель, а также номер позиции контроллера машиниста, обеспечивая при этом постоянное число оборотов коленчатого вала. Регулятор устанавливается с левой стороны дизеля на специальном картере, рядом с ТНВД. РЧО обладает собственным масляным насосом, обеспечивающим давление масла 3,4 - 4 амт при работе двигателя.
Схематическое изображение РЧО:

1,45 - шестеренки масляного насоса;
2 - ось шестерни;
3,4,5,6,13,70 - масляные каналы;
7 - шток;
8 - сальник;
9,36 - винты;
10,28 - крышки;
11 - корпус сервомотора;
12 - компенсирующий поршень;
14 - силовой поршень;
15 - перегородка;
16 - канал в корпусе;
17 - корпус золотника;
18 - отверстие;
19 - золотник;
20 - канал косой;
21 - сальник;
22 - толкатель;
23 - БМ (блок-магнит);
24 - корпус БМ;
25,66 - пружинки;
27 - заливочная горловина для масла;
29 - зубчатая втулка;
30 - шлицевой валик;
31 - зубчатый сектор;
32 - верхний корпус РЧО;
33 - грузы;
34 - рычаги;
35 - траверса;
37 - фланец;
38 - верхняя проточка;
39,40,43 - 2-я, 3-я, 4-я и 5-я проточки;
41 - средний корпус РЧО;
44 - букса;
46,51 - штифты;
47,50,56 - втулки;
48 - шлицевой вал;
49 - рессорки (пластинки);
52 - вал привода;
53 - нижний корпус РЧО;
54 - шарикоподшипник;
55 - самоподжимной сальник;
57 - коническая шестерня привода РЧО;
58 - всережимная пружина;
59 - тарелка;
60 - ограничители;
61 - ось;
62 - стекло, отображающие уровень масла ;
63 - шпильки.

Золотниковая часть РЧО

Схематическое изображение:

1 - шестерня масляного насоса (ведущая);
2 - гайка корончатая;
3,8,21 - тарелки;
4 - букса;
5 - втулка;
6 - компенсирующая пружина;
7 - прокладка;
9 - поршенек золотника;
10 - хвостовик золотника (изготавливается из стали 37ХС или стали 40Х);
11 - плунжер (изготавливается из стали 12ХН3А);;
12,14 - диски;
13 - золотник;
15 - оси;
16,18 - шарикоподшипники;
17 - рычаги;
19 - грузы центробежные;
20 - корончатая гайка;
22 - проволока для шплинта;
23 - ограничители;
24 - траверса;
25 - фланец;
26 - диаметральный канал;
27,29,31 - окна;
28,30,32,33,35,36 - проточки в буксе;
34 - радиальный канал.

Работа РЧО в разных условиях:

ниже описано примерное поведение элементов РЧО

Запуск двигателя

Перед тем как двигатель еще не запущен: центробежные груза находятся ближе к оси всережимной пружине; плунжер РЧО и поршенек сервомотора располагаются в нижних точках; поршень золотника находится в среднем положении. После того как начнет вращаться коленвал, масляный насос РЧО подаст масло по двум определенным каналам. Далее это масло попадет в пространство под силовой поршень сервомотора, вследствие чего поршень начнет подниматься и посредством рычажной системы установит рейки топливных секций в положение подачи топлива.

Работа двигателя в условиях постоянной нагрузки и частоты оборотов коленвала

В таких условиях: центробежные грузы находятся в вертикальном положении; за счет компенсирующей пружины золотничек располагается в середине золотниковой части РЧО; плунжер же расположен в таком положении, при котором перекрывается канал, по которому масло могло б поступать к силовому поршню сервомотора. При этом масло, которое нагнетается масляным насосом, попадает в колодцы (аккумуляторы), в каждом по 1 пружине и по 1 поршню. В одном из таких колодцев есть канал, в который поступает масло, преодолев силу пружины, поршень опускается вниз и открывает канал. По этому каналу масло сливается в масляную ванну. Силовой поршень сервомотора находится в неподвижном состоянии потому, что плунжер закрыл масляный канал.

Увеличение оборотов коленвала

Переводя контроллер машиниста на высшее позиции, в РЧО: центробежные грузы будут сходится, вследствие чего опустится плунжер в самую низшую точку, при этом масло по специальному каналу поступит под силовой поршень сервомотора, ну как результат частота оборотов будет увеличена.

Уменьшение оборотов коленвала

Переместив контроллер на низшую позицию, в РЧО: центробежные грузы расходятся; поднимается плунжер в самую крайнюю точку, и как результат откроется специальное окно, через которое масло, из пространства под силовым поршнем сервомотора, будет стекать в масляную ванну. В результате этого процесса создается некоторое давление, вследствие чего поднимется поршень золотника вверх, который закроет и откроет определенные окна, как результат - утечка масла из-под силового поршня сервомотора будет остановлена, обороты уменьшатся.

Остановка двигателя

После прекращения подачи питания на блок-магнит, его золотничек переместится вверх, вследствие чего образуется канал, по которому масло поступит в пространство над силовым поршнем сервомотора. Сила пружины и давление масла надавит сверху на силовой поршень и опустит его вниз, а затем с помощью рычажной системы повлияет на рейки топливных секций и дизель остановится.

Изменение нагрузки на дизель

Нагрузка снизилась: при этом сначала в цилиндры двигателя будет поступать количество топлива, соответствующие, предыдущей нагрузки на дизель, что вызовет повышение оборотов коленвала. В результате центробежные грузы разойдутся, плунжер поднимется, образуется канал, по которому будет стекать масло, находящиеся под силовых поршнем сервомотора, поршень немного опустится и частота вращения коленвала снизится.
Нагрузка повысилась: при этом некоторый отрезок времени топливные секции будет подавать прежнюю дозу топлива, значит, обороты коленвала снизятся, центробежные грузы сойдутся, плунжер переместится вниз, образуется канал, по которому масло устремится в пространство под силовым поршнем сервомотора, поршень поднимется, и увеличатся обороты коленвала.

Замена масла в РЧО

Для регулятора применяют масло МК-22 или масло МС-20 (по ГОСТу 21743-76).
Замену масла рекомендуется производить в следующей последовательности:

Остановить двигатель (если работает);
Открутить нижнюю пробочку и слить масло;
В заливочную горловину, находящуюся в верхнем корпусе, залить диз. топливо, в количестве соответствующему норме;
Запускаем двигатель на, примерно, 5 минут;
Останавливаем дизель, сливаем топливо из РЧО;
Заливаем в регулятор новое масло, и снова запускаемся на 5 минут, после чего останавливаем двигатель, сливаем масло;
Теперь опять заливаем новое масло;
На 0-й позиции контроллера выкручиваем регулировочную иглу, примерно, на 3 оборота;
При такой "регулировке" РЧО, дизель будет работать неустойчиво;
Подождать примерно 10 минут, затем вкручиваем иглу до того момента когда двигатель будет работать нормально;
Положение иглы считается нормальным, если она не вкручена до упора за 1/4 оборота.
Эти мероприятия с выкручиванием/вкручиванием углы нужны для того, чтобы спустить воздух из масляных полостей РЧО.

Система управления РЧО

Эта система служит для сжатия/разжатия всережимной пружины РЧО и состоит из следующего оборудования:

Контроллер машиниста;
Система рычагов влияющих на РЧО;
Электропневматический сервомотор.
ниже описано примерное поведение элементов РЧО

Запуск двигателя
Перед тем как двигатель еще не запущен: центробежные груза находятся ближе к оси всережимной пружине; плунжер РЧО и поршенек сервомотора располагаются в нижних точках; поршень золотника находится в среднем положении. После того как начнет вращаться коленвал, масляный насос РЧО подаст масло по двум определенным каналам. Далее это масло попадет в пространство под силовой поршень сервомотора, вследствие чего поршень начнет подниматься и посредством рычажной системы установит рейки топливных секций в положение подачи топлива.

Работа двигателя в условиях постоянной нагрузки и частоты оборотов коленвала
В таких условиях: центробежные грузы находятся в вертикальном положении; за счет компенсирующей пружины золотничек располагается в середине золотниковой части РЧО; плунжер же расположен в таком положении, при котором перекрывается канал, по которому масло могло б поступать к силовому поршню сервомотора. При этом масло, которое нагнетается масляным насосом, попадает в колодцы (аккумуляторы), в каждом по 1 пружине и по 1 поршню. В одном из таких колодцев есть канал, в который поступает масло, преодолев силу пружины, поршень опускается вниз и открывает канал. По этому каналу масло сливается в масляную ванну. Силовой поршень сервомотора находится в неподвижном состоянии потому, что плунжер закрыл масляный канал.

Увеличение оборотов коленвала
Переводя контроллер машиниста на высшее позиции, в РЧО: центробежные грузы будут сходится, вследствие чего опустится плунжер в самую низшую точку, при этом масло по специальному каналу поступит под силовой поршень сервомотора, ну как результат частота оборотов будет увеличена.

Уменьшение оборотов коленвала
Переместив контроллер на низшую позицию, в РЧО: центробежные грузы расходятся; поднимается плунжер в самую крайнюю точку, и как результат откроется специальное окно, через которое масло, из пространства под силовым поршнем сервомотора, будет стекать в масляную ванну. В результате этого процесса создается некоторое давление, вследствие чего поднимется поршень золотника вверх, который закроет и откроет определенные окна, как результат - утечка масла из-под силового поршня сервомотора будет остановлена, обороты уменьшатся.

Остановка двигателя
После прекращения подачи питания на блок-магнит, его золотничек переместится вверх, вследствие чего образуется канал, по которому масло поступит в пространство над силовым поршнем сервомотора. Сила пружины и давление масла надавит сверху на силовой поршень и опустит его вниз, а затем с помощью рычажной системы повлияет на рейки топливных секций и дизель остановится.

Изменение нагрузки на дизель
Нагрузка снизилась: при этом сначала в цилиндры двигателя будет поступать количество топлива, соответствующие, предыдущей нагрузки на дизель, что вызовет повышение оборотов коленвала. В результате центробежные грузы разойдутся, плунжер поднимется, образуется канал, по которому будет стекать масло, находящиеся под силовых поршнем сервомотора, поршень немного опустится и частота вращения коленвала снизится.
Нагрузка повысилась: при этом некоторый отрезок времени топливные секции будет подавать прежнюю дозу топлива, значит, обороты коленвала снизятся, центробежные грузы сойдутся, плунжер переместится вниз, образуется канал, по которому масло устремится в пространство под силовым поршнем сервомотора, поршень поднимется, и увеличатся обороты коленвала.

Замена масла в РЧО
Для регулятора применяют масло МК-22 или масло МС-20 (по ГОСТу 21743-76).
Замену масла рекомендуется производить в следующей последовательности:
- Остановить двигатель (если работает);
- Открутить нижнюю пробочку и слить масло;
- В заливочную горловину, находящуюся в верхнем корпусе, залить диз. топливо, в количестве соответствующему норме;
- Запускаем двигатель на, примерно, 5 минут;
- Останавливаем дизель, сливаем топливо из РЧО;
- Заливаем в регулятор новое масло, и снова запускаемся на 5 минут, после чего останавливаем двигатель, сливаем масло;
- Теперь опять заливаем новое масло;
- На 0-й позиции контроллера выкручиваем регулировочную иглу, примерно, на 3 оборота;
- При такой "регулировке" РЧО, дизель будет работать неустойчиво;
- Подождать примерно 10 минут, затем вкручиваем иглу до того момента когда двигатель будет работать нормально;
  Положение иглы считается нормальным, если она не вкручена до упора за 1/4 оборота.
- Эти мероприятия с выкручиванием/вкручиванием углы нужны для того, чтобы спустить воздух из масляных полостей РЧО.
Система управления РЧО
Эта система служит для сжатия/разжатия всережимной пружины РЧО и состоит из следующего оборудования:
- Контроллер машиниста;
- Система рычагов влияющих на РЧО;
- Электропневматический сервомотор.

Сервомотор имеет четыре электропневматических вентиля ВВ1, которые подают воздух к поршням, в случае если к вентилям подается питание. Воздух может подаваться к 1 или 2 или 3 и даже 4-м поршням одновременно, это зависит от позиции контроллера машиниста. После подачи питания на вентиль(я) поднимется один или несколько поршней, который(ые) в свою очередь повлияет(ют) на главной рычаг, а далее это движение передастся вертикальной тяге через призму. Сама тяга соединяется с остальными тягами, рычагами и в конечном итоге оказывает влияние на всережимную пружину через зубчатый сектор и зубчатую втулку.
Ниже описаны номера включаемых электропневматических вентилей в зависимости от позиции контроллера машиниста:
Позиция -> Номера вентилей –> Обороты