Маневровые локомотивы
Компоновка узлов дизеля
На тепловозах установлен четырехтактный дизель K6S310DR с вертикальным расположением цилиндров и водяным охлаждением. Буква К обозначает, что дизель имеет наддув (в отличие от дизеля 6S310DR, установленного на тепловозе ЧМЭ2). Применение наддува позволило увеличить мощность дизеля с 552 кВт (750 л. с.) до 993 кВт (1350 л. с). Цифра 6 означает, что дизель шестицилиндровый, а 310 — что внутренний диаметр цилиндра равен 310 мм. Последние две буквы DR указывают на то, что дизель специально предназначен для железных дорог, т. е. для установки на тепловозах.
Вместе с тяговым генератором постоянного тока дизель образует силовую установку тепловоза, энергия которой используется для получения силы тяги. Основными частями дизеля являются остов, шатунно-кривошип-ный и газораспределительный механизмы, топливная, масляная, водяная и газовая системы.
Дизель (рис. 17) собран на раме 24, сваренной из стальных листов и стальных отливок. Задняя часть рамы уширена и используется для установки тягового генератора /. В раме при помощи семи коренных подшипников 26 уложен коленчатый вал 22, жестко соединенный с якорем тягового генератора. На переднем конце вала укреплен антивибратор 21. К переднему торцу коленчатого вала прикреплен поводковый вал 19, используемый для
привода вспомогательных механизмов (компрессора, главного вентилятора и вентилятора охлаждения тяговых электродвигателей передней тележки).
На раме укреплен стальной сварной блок 23 с запрессованными в него цилиндровыми втулками 16, отлитыми из чугуна. Соединение блока с рамой осуществляется при помощи анкерных и сшивных шпилек. Между стенками блока и цилиндровыми втулками проходит охлаждающая вода. Внутри втулок установлены поршни 8, отлитые из алюминиевого сплава. В процессе работы дизеля поршни охлаждаются маслом, поступающим из общей масляной системы. Поршни через пальцы 6 и шатуны 18 соединены с кривошипами коленчатого вала.
Каждый цилиндр сверху закрыт крышкой 14, отлитой из чугуна. Крышка, прикрепленная к блоку пятью шпильками, охлаждается водой, поступающей из блока по трем перепускным патрубкам. В каждой крышке смонтированы форсунка 7 и четыре рабочих клапана 15 (два впускных и два выпускных). Установленные на цилиндровой крышке детали привода клапанов защищены клапанной коробкой 13. Последняя отлита из алюминиевого сплава и закрыта алюминиевой крышкой 10.
С правой стороны блока в отдельном отсеке размещен распределительный вал 9, состоящий из семи отдельных частей и получающий привод от коленчатого вала. Опорами распределительного вала служат семь разъемных и один втулочный подшипники. Шестеренный привод распределительного вала закрыт разъемным корпусом, который прикреплен к заднему торцу дизеля. Распределительный вал имеет двенадцать кулачков для управления впускными и выпускными клапанами и шесть кулачков для привода топливных насосов высокого давления / /, установленных на верхней плите отсека распределительного вала. На этой же плите смонтирован вал управления рейками топливных насосов. Насосы // соединены трубками высокого давления с форсунками 7.
Для регулирования частоты вращения коленчатого вала на блоке дизеля установлен объединенный регулятор 17, который одновременно защищает дизель от перегрузки. В разъемном корпусе привода распределительного вала смонтирован предельный регулятор, останавливающий дизель в случае «разноса».
На переднем торце дизеля установлены масляный 20, топливоподка-чивающий и два водяных насоса. Все они получают привод от коленчатого вала.
К заднему торцу блока через промежуточный кронштейн прикреплен турбонагнетатель 4. Подвод выпускных газов к турбонагнетателю осуществляется по двум выпускным коллекторам 5, расположенным с левой стороны дизеля. С правой стороны дизеля укреплен впускной коллектор 12, по которому воздух от турбонагнетателя под давлением поступает в цилиндры дизеля, предварительно пройдя через охладитель 3. Коллекторы 5 и 12 своими патрубками соединены с цилиндровыми крышками.
К остову дизеля прикреплены также топливоподогреватель 25, маслоохладитель 27, маслопрокачивающий насос, фильтры грубой и тонкой очистки топлива и масла. Дизель установлен на главной раме тепловоза и укреплен на ней при помощи четырех втулочных упоров 2. Пуск дизеля осуществляется с помощью тягового генератора, используемого в качестве стартерного электродвигателя, получающего питание от аккумуляторной батареи. Остановка дизеля происходит дистанционно (с пульта управления) при помощи объединенного регулятора, прекращающего подачу топлива в цилиндры дизеля.
Источник
Порядок работы цилиндров чмэ3
16. ТЕХНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ДИЗЕЛЯ K6S310DR ТЕПЛОВОЗОВ ЧМЭ3, ЧМЭ3Т, ЧМЭ3Э
Тип. K6S310DR, четырехтактный, с вертикальным расположением цилиндров, водяным охлаждением и наддувом
Номинальная мощность при частоте вращения коленчатого вала 750 об/мин, кВт (л. с.). 993(1350)
Соединение коленчатого вала дизеля с якорем тягового генератора . жесткое
Обозначение сторон дизеля . правая и левая стороны определяются, если смотреть со стороны тягового генератора
Порядок нумерации цилиндров . со стороны привода насосов
Порядок работы цилиндров . 1-3-5-6-4-2
Диаметр расточки цилиндров, мм. 310
Объем камеры сжатия цилиндра, л. 2,27
Направление вращения коленчатого вала . против часовой стрелки, если смотреть со стороны генератора
Диапазон рабочих частот вращения коленчатого вала дизеля, об/мин . 350 — 750 (320-750 для ЧМЭЗТ)
Пуск дизеля. электрический при помощи тягового генератора, работающего в режиме стартерного электродвигателя
Наименьшая частота вращения коленчатого вала мри пуске дизеля, об/мин . 80
Наибольшая частота вращения коленчатого вала, при которой срабатывает предельный регулятор дизеля, об/мин . 835±10
Средняя скорость хода поршня, м/с. 9,0
среднее .эффективное на поршень. 1,0 (10)
наддувочного воздуха 0,06 (0,6)
Наддув дизеля. центробежным нагнетателем с турбинным приводом
Наибольшая температура отработавших газов на входе в выпускные коллекторы, °С . 490
Допустимая разность температур отработавших газов между цилиндрами, °С . 60
Допустимая температура отработавших газов перед турбонагнетателем, °С. 600
Подача турбонагнетателя, м /с (м /ч) . 1,8 (6550)
Наибольшая частота вращения ротора турбонагнетателя, об/мин . 18 800
Подача топливоподкачивающего насоса, л/ч . . 2500
тонкой. с войлочными пластинами или бумажными вставками
Давление топлива в коллекторе, МПа
Давление впрыска топлива, МПа (кгс/см2) . 30 -1 (300 -10 )
Удельный расход топлива при номинальной частоте вращения коленчатого вала, г/кВт • ч
(г/л.с. * ч). 220±5%(162±5%)
Удельный расход масла, г/кВт • ч (г/л.с. • ч) . . . 2,7 — 5,4 (2 — 4)
Смазывание трущихся деталей дизеля. циркуляционное под давлением
Тип главного масляного насоса . шестеренный
Подача главного масляного насоса, л/ч . 49 400
Тип маслопрокачивающего насоса . шестеренный с электроприводом
Подача маслопрокачивающего насоса, л/ч . 4300
тонкой. с бумажными вставками и центробежный
Давление масла в коллекторах, МПа (кгс/см ) .0,45 — 0,6(4,5 — 6,0)
Наименьшее давление масла при частоте вращения коленчатого вала дизеля 350 об/мин, МПа (кгс/см ). 0,15(1,5)
Охлаждение масла. в трубчатом теплообменнике водой вспомогательного контура
Охлаждаемая поверхность трубок теплообменника, м . 12,8
Теплоотдача охладителя масла, кДж/ч (ккал/ч) 462 000 (110 000)
Зашита от понижения давления масла в системе дизеля . при снижении давления масла до 0.2 МПа (2,0 кгс/см ) реле давления масла уменьшает нагрузку на дизель, а при снижении давления масла до 0,1 МПа (1,0 кгс/см2) объединенный регулятор останавливает дизель
Охлаждение дизеля . водяное, принудительное по замкнутой системе
Число контуров в системе охлаждения . 2
Тип водяных насосов . центробежный
Подача водяного насоса основного контура, л/ч 133 200
Давление за насосом в контуре, МПа (кгс/см2):
Подача водяного насоса вспомогательного контура, л/ч . 32 400
Рекомендуемая температура воды основного контура, °С. 70-80 —
Источник
Основные технические данные тепловоза ЧМЭ3.
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ:
Передача мощности …………………… электрическая, постоянного тока
Род службы ………………………………………….. вывозной и маневровый
Тяговая мощность, кВт (л.с.) ……………………………………. 736 (1000)
Конструкционная скорость, км/ч ……………………………….. 95
Сила тяги при трогании с места, кН (кгс), при коэффициенте сцепления:
Длительная скорость, км/ч …………………………………. 11,4
Сила тяги при длительной скорости, кН (кгс) ……………. 230 (23000)
Скорость, с которой допускается работа в течение 30 мин, км/ч . 9,3
Сила тяги при скорости 9,3 км/ч, кН (кгс) ……………………… 280 (28000)
Наименьший радиус проходимых кривых, м …………………… 80
Габаритные размеры тепловоза, мм:
длина по осям автосцепок …………………………………. 17220
Расстояние между шкворнями тепловоза, мм ……………. 8660
Расстояние от головки рельса до кожуха тягового редуктора, мм …. 125
Передаточное число тягового редуктора ……………………….. 5,06 (76:15)
Буксы ……………… роликовые с двухрядным сферическим подшипником
Подвеска тягового электродвигателя …………………………… опорно-осевая
Автосцепные устройства …………………………… автосцепка СА-3 с поглощающим аппаратом Ш-1-Т (Ш-1-ТМ)
Служебная масса тепловоза, т …………………………………. 123 + 3%
Масса тепловоза без экипировки, т …………………………….. 114,4 ± 3%
Удельная масса тепловоза, кг/кВт (кг/л. с.) ……………………. 115,1 (84,7)
Нагрузка от колесной пары на рельсы, кН (тс) ………….. 205 ± 3% (20,5 + 3%)
топлива, л ……………………………………… 6000 (5300 для ЧМЭЗТ)
масла в системе дизеля, л ………………………………….. 650
воды в системе охлаждения, л …………………………….. 1100
Вместимость запасного масляного бака, л ……………………… 100
Тип ……………………………………………. K6S310DR, четырехтактный, с вертикальным расположением цилиндров, водяным охлаждением и наддувом
Номинальная мощность при частоте вращения коленчатого вала
Порядок работы цилиндров ……………………………………… 1-3-5-6-4-2
Диаметр расточки цилиндров, мм …………………………. 310
Диапазон рабочих частот вращения коленчатого вала дизеля,
Топливо …….. дизельное ГОСТ 305-82 с содержанием серы не более 1%
Масло ………………. М14Б ТУ38-101-264-72 или М14В2 ГОСТ 12337-84
Пуск дизеля ……………………………. электрический, при помощи тягового генератора, работающего в режиме стартерного электродвигателя, получающего питание от аккумуляторной батареи
ВСПОМОГАТЕЛЬНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ:
Система охлаждения воды …………………. воздушная в секциях радиатора
Число секций радиатора основного контура ……………………. 16
Наружная поверхность секций основного контура, м ……. 330
Число секций радиатора вспомогательного контура ……. 8
Наружная поверхность секций вспомогательного контура, м 2 . 165
Расположение секций ……………………………………………. вертикальное
Теплоотдача радиатора контура, кДж/ч (ккал/ч):
основного …………………………………………….. 1503600 (358000)
Вентилятор основного контура:
привод — от коленчатого вала дизеля через гидромеханический редуктор
потребляемая мощность, кВт (л.с.) ……………………. 24,3 (33)
частота вращения вентиляторного колеса, об/мин ………. 1500
Вентилятор вспомогательного контура:
привод ……………………………………………….. от электродвигателя
потребляемая мощность, кВт (л.с.) ……………………….. 6,6 (9,0)
частота вращения вентиляторного колеса, об/мин ………. 2150
Вентилятор охлаждения тяговых электродвигателей:
привод от коленчатого вала дизеля через клиноременную передачу
потребляемая мощность, кВт (л.с.) ……………………….. 8,8 (12)
частота вращения вентиляторного колеса при частоте вращения коленчатого вала дизеля 750 об/мин, об/мин ……………………. 3000
Частота вращения коленчатого вала компрессора, об/мин, при частоте вращения коленчатого вала дизеля, об/мин:
Подача воздуха компрессором, л/мин, при частоте вращения коленчатого вала дизеля, об/мин:
Давление воздуха после второй ступени сжатия, МПа (кгс/см 2 ) . 0,9 (9,0)
Мощность, потребляемая компрессором, кВт (л.с.) ……………. 31,6 (43)
Привод компрессора . от коленчатого вала дизеля через
ТОРМОЗНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ:
Тип тормоза ……………………………………………………….. колодочный (на тепловозе ЧМЭЗТ применен также электродинамический тормоз)
Способ приведения тормоза в действие …………………. воздушный и ручной
Род действия воздушного тормоза . автоматический прямодействующий
Род действия ручного тормоза ………………………………….. механический
Кран вспомогательного тормоза локомотива ………………….. №254
Тип воздухораспределителя ………………………. №483 или №270.002
Число тормозных цилиндров ………………………………. 8
Тормозные оси ручного тормоза ………………. две оси задней тележки
ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ОБОРУДОВАНИЕ:
Тяговый генератор
Тип ………………………………………………………….. TD 802, постоянного тока, десятиполюсный, с независимым возбуждением и самовентиляцией
Частота вращения якоря, об/мин ………………………………… 750
Вспомогательный генератор:
Тип ……………………………………………………. DT-701-4, постоянного тока, четырехполюсный, с параллельным возбуждением и самовентиляцией
Частота вращения якоря, об/мин ………………………………… 2400/1280
Возбудитель:
Тип ……………………………………………. DT-706-4, постоянного тока, четырехполюсный, с комбинированным возбуждением и самовентиляцией
Частота вращения якоря, об/мин ………………………………… 2400/1280
Тяговый электродвигатель:
Тип …………………………………. ТЕ-006, постоянного тока, четырехполюсник, с последовательным возбуждением и принудительной вентиляцией
Частота вращения якоря, об/мин ………………………………… 295/1660
Аккумуляторная батарея:
Количество аккумуляторов …………………………………. 75
Соединение аккумуляторов ………………………………. последовательное
ОРИЕНТИРОВОЧНАЯ МАССА ОСНОВНЫХ УЗЛОВ ТЕПЛОВОЗА, КГ:
Рама тепловоза с передним и задним кузовами ………………… 34256
Кузов машинного отделения ……………………………………. 427
Колесная пара в сборе с буксами ………………………………… 2515
Тяговый электродвигатель …………………………………. 2450
Двухмашинный агрегат …………………………………………. 350
Одна секция (пять аккумуляторов) ……………………………… 75
Аккумуляторная батарея (15 секций) …………………………… 1125
Гидромеханический редуктор …………………………………… 430
Источник
