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