Дизель K6S310DR. Турбонагнетатель

  Главная      Учебники - Тепловозы     Дизель K6S310DR

 поиск по сайту           правообладателям

 

 

 

 

 

 

 

 

 

содержание   ..  20  21  22  23  24  25  26  27  28 

 

 

9. Дизель K6S310DR. Вспомогательное оборудование

 

9.1 Дизель K6S310DR. Турбонагнетатель.

 

     Служит для подачи воздуха в цилиндры дизеля под давлением. Объединяет центробежный нагнетатель воздуха и аксиальную турбину, колеса которых укреплены на общем валу и образуют ротор.

     Неподвижная часть нагнетателя состоит из трех корпусов: входного, турбинного и воздушного, соединенных цилиндрическими фланцами. Входной и турбинный корпусы, соприкасающиеся с горячими выпускными газами, отлиты из чугуна и имеют водяные полости для охлаждения водой, циркулирующей в основном контуре. Входной корпус соединен с двумя выпускными коллекторами и имеет каналы для прохода выпускных газов к турбине, расположенной в среднем (турбинном) корпусе. Патрубки коллекторов уплотнены в каналах входного корпуса тремя чугунными жаропрочными кольцами. К торцу входного корпуса, обращенному к турбинному, крепят болтами сопловой аппарат. Газы, проходящие через сопловой аппарат, перед входом на лопатки турбинного колеса приобретают нужное направление и большую скорость. Из турбинного корпуса газы отводятся через глушитель в выпускную трубу. Для крепления глушителя в верхней части корпуса имеется прямоугольное отверстие с обработанным фланцем. Снизу к турбинному корпусу крепят болтами две лапы для установки нагнетателя на кронштейне.

     Воздушный корпус центробежного нагнетателя отлит из алюминиевого сплава и имеет форму улитки. В нем смонтированы два диффузора – безлопаточный и лопаточный, соединенные между собой болтами. Безлопаточный диффузор направляет воздух, прошедший воздушный фильтр, на лопатки рабочего колеса. Лопаточный диффузор служит для направления воздуха, отбрасываемого лопастями рабочего колеса, в расширяющийся канал улиткообразного корпуса. За счет формы лопаток диффузора уменьшается скорость воздуха и увеличивается его давление. К переднему торцу корпуса при помощи шпилек прикреплен воздушный фильтр с четырьмя сменными кассетами.

     Чтобы ограничить передачу тепла от выпускных газов к нагнетаемому воздуху, между турбинным и воздушным корпусами сделана теплоизоляция. Она состоит из стекловаты, заключенной в металлический кожух, который прикреплен болтами к воздушному корпусу. Кожух одновременно охватывает вал ротора, уменьшая возможность его нагрева и передачи тепла по валу к рабочему колесу нагнетателя.

Рис. 33. Турбонагнетатель (а – продольный разрез; б – ротор в сборе):

1 – опорный подшипник; 2 – крышка; 3 – маслоуказательное стекло; 4 – пробка; 5 – центробежный диск; 6 – входной корпус; 7, 25, 28 – болты; 8 – сопловой аппарат; 9 – турбинный корпус; 10 – турбинное колесо; 11 – вал

ротора; 12 – металлический кожух; 13 – шпонка; 14 – рабочее колесо; 15 – безлопаточный диффузор; 16 – воздушный корпус; 17, 31 – лабиринты; 18 – воздушный фильтр; 19 – гайка; 20 – сменная кассета; 21 – опорно-упорный подшипник; 22 – кольцо; 23 – заборник; 24- лопаточный диффузор; 26 – теплоизоляция; 27- лапа; 29 – винт; 30 – сетка.

 

     В диске турбины, приваренной к валу, сделано 45 елочных пазов для крепления лопаток. Все лопатки для прочности скреплены бандажной проволокой.

     Рабочее колесо нагнетателя состоит из двух частей, отлитых из алюминиевого сплава. Одна часть колеса – заборник – имеет спиральные лопасти, а другая (рабочая) прямые радиальные, причем переход от спиральных лопастей к радиальным выполнен плавным. Колесо напрессовано на вал и закреплено шпонкой и кольцом, которое насаживается на вал в горячем состоянии.

     Вал ротора опирается на шариковые подшипники, смонтированные в камерах входного и воздушного корпусов. Между наружными кольцами подшипников и корпусом установлен пружинный комплект перфорированных стальных пластин, смягчающих удары при высокой частоте вращения ротора. Уплотнение по валу ротора осуществляется лабиринтами.

     Смазка подшипников осуществляется маслом, заливаемым в камеры через специальные горловины, которые закрыты пробками. Для контроля за уровнем масла в камерах крышки оснащены круглыми стеклами. Для смазки подшипников применены центробежные диски, укрепленные на валу ротора. Вращающиеся диски захватывают масло и забрасывают его в корпуса подшипников, после чего масло вновь стекает в камеру.

     На номинальном режиме давление 1.6 кг/см2, подача 6550 м3/час при частоте вращения ротора 18800 об/мин.

Работа турбонагнетателя. Отработавшие газы, выходящие из цилиндров дизеля, проходят по двум выпускным коллекторам и поступают во входной корпус турбонагнетателя. Пройдя по каналам входного корпуса, газы через сопловой аппарат выбрасываются на лопатки турбинного колеса, приводя его вместе с валом ротора во вращение, и затем через глушитель и выпускную трубу выходят в атмосферу.

Рабочее колесо нагнетателя раскручивает своими лопастями воздух. Под действием центробежной силы вращающиеся частицы воздуха отбрасываются к периферии, и по центру рабочего колеса создается разрежение. За счет разницы давлений происходит подсос воздуха из дизельного помещения тепловоза в полость воздушного корпуса. Далее воздух очищается в фильтрующих кассетах самого турбонагнетателя.

Очищенный воздух направляется безлопаточным диффузором на лопасти заборника, захватывается вращающимся колесом и отбрасывается через лопаточный диффузор в расширяющийся канал улиткообразного корпуса. В диффузоре скорость движения воздуха снижается, а давление растет. Воздух под давлением проходит по патрубку в промежуточный охладитель, где отдает часть тепла воде вспомогательного контура, циркулирующей по горизонтальным трубкам  охладителя, а затем поступает во впускной коллектор. Снижение температуры воздуха увеличивает  его плотность и позволяет подавать больше воздуха в цилиндры дизеля, что необходимо для получения хорошей горючей смеси.

 

 

 

 

 

 

содержание   ..  20  21  22  23  24  25  26  27  28