Нагнетательный и всасывающий клапан компрессора кт 6. Маневровые локомотивы. Ремонт компрессоров со снятием с локомотивов

Для обеспечения пневматических узлов сжатым воздухом для тепловоза ТЭМ2 используется компрессор КТ6. Компрессор КТ6 схож по конструкции с компрессорами КТ7 и КТ6.Эл, но имеют некоторые конструкционные особенности. Об отличиях между компрессорами и их подробное тех. описание, неисправности, а также устройство, Вы можете прочитать в паспорте к компрессору КТ6 .
Компрессора КТ6 и КТ7 также устанавливаются на тепловозах: 2ТЭ136, ТЭ10М, М62, 2ТЭ116, 2М62У.

Краткие технические характеристики КТ6 и КТ7

• Тип: трехцилиндровый с охлаждением воздуха, компаундный;
• Производительность при 750 об/мин дизеля нагнетает воздуха: 4,6-5 м 3 /мин;
• Количество ступеней сжатия: 2;
• Количество цилиндров:
  • 1-й ступени: 2;
  • 2-й ступени: 1.
• Противодавление 2-й ступени: 7,5-8,5 атм.;
• Мощность, потребляемая КТ6, при работе дизеля на оборотах 750 об/мин: 42,6 кВт;
• Давление нагнетания избыточное, номинальное: 0,88 МПа;
• Частота оборотов коленчатого вала: 14,17 с -1 ;
• Диаметр цилиндров:
  • 1-й ступени: 198 мм;
  • 2-й ступени: 155 мм.
• Ход поршней:
  • 1-й ступени: левого 144 мм, правого 153 мм;
  • 2-й ступени: 146 мм.
  Габариты компрессора:
  • длина: 760 мм;
  • ширина: 1320 мм;
  • высота: 1050 мм.
• Привод КТ6: от вала тягового генератора.

Корпус

Корпус отлит из серого чугуна (марка СЧ18-36, по ГОСТу 1412-70). Корпус является основной частью, к которой крепятся:

• цилиндры высокого и низкого давления;
• холодильник;
• вентилятор;
• масляный насос КТ6.

Сам же корпус опирается на раму тепловоза, к ней же и крепится. На боковых стенках корпуса есть окна, которые закрываются крышками. Они снимаются при ремонтных работах или оценки состояния шатунов. Также на одной из крышек присутствует горловина для залива масла (закрывается пробкой) и масломерный щуп. С переднего торца за пределы корпуса выходит хвостовик коленвала, а на противоположном торце установлен масляный насос компрессора.

Коленвал

Коленвал компрессора изготовлен из стали 40Х (по ГОСТу 4543-61). Вал вращается на двух шарикоподшипниках №318. Конструкцией вала предусмотрено: одна шатунная и две коренных. В шатунной шейке есть наклонной масляный канал, по которому подается масло к шатунным подшипникам и шатунам.
Схематическое изображение коленвала:

Всего шатунов три, они крепятся к одной общей головке. При этом 2 из 3 шатунов обладают подвижными шарнирами в районе крепления к головке. Шатуны изготавливают из стали 40Х (по ГОСТу 4543-61). К нижней головке крепится "шапка". "Шапку" и головку изготавливают из стали 45 (по ГОСТу 1050-60). В качестве шатунных подшипников применяют стальные вкладыши, внутренняя поверхность, которых покрыта слоем баббита Б83 (по ГОСТу 1320-55), толщиной 0,8-1 мм.
Схематическое изображение шатунов:

1. "жесткий" шатун;
2. палец "жесткого" шатуна;
3. головка шатунов;
4. прицепные шатуны;
5. "шапка";
6. регулировочные прокладки;
7. нижний вкладыш;
8. верхний вкладыш;
9. шатунный палец, изготовлен из стали 45 (по ГОСТу 1050-60);
10. шатунная втулка.

Два цилиндра низкого давления и один цилиндр высокого давления отлиты из серого чугуна СЧ21-40 (по ГОСТу 1412-70). Снаружи цилиндры КТ6 оребрены для отвода тепла.
Поршень высокого давления и поршня низкого давления отливаются из серого чугуна СЧ18-36 (по ГОСТу 1412-70). На цилиндрической части поршней есть четыре канавки для колец из них (считая от днища к юбке):

• первые два - компрессионные;
• 3-е маслосъемное;
• 4-е маслосбрасывающие.

Все кольца изготавливают из чугуна. Поршень соединяется с шатуном с помощью пальца (сталь 20Х по ГОСТу 4543-61), для пресечения продольного перемещения в бобышках поршня предусмотрены два ручья (с каждой стороны по одному ручью), в которые вставляются стопорные кольца.

Клапана и клапанная коробка

Всего клапанных коробок 3 (соответствует количеству цилиндров), они устанавливаются на цилиндры. Клапанные коробки являются своеобразными корпусами, в которые устанавливаются по два клапана (нагнетательного и всасывающего).
Схематическое изображение клапанной коробки:

Схематическое изображение нагнетательного клапана:

Общее описание обоих клапанов:

1. упор;
2. клапанная малая пластина;
3. шпилька;
4. седло;
5. пружина;
6. клапанная большая пластина.

Отличие нагнетательного клапана от всасывающего:

• разное положение шпильки;
• пружины нагнетательного клапана более жестче, чем всасывающего.

Вентилятор, холодильник, фильтра

Компрессор КТ6 оснащен вентилятором для принудительного охлаждения цилиндров высокого и низкого давления, а также охлаждения промежуточного холодильника. Вентилятор имеет 4-ре лопасти и приводится во вращение через ремень А1250 от шкива, насаженного на коленвал компрессора.
Промежуточный холодильник состоит из двух секций, которые в свою очередь состоят из 2 фланцев и 23 оребренных трубочек. Верхний коллектор является объеденным и соединяется с клапанной коробкой цилиндра высокого давления. В месте соединения между холодильником и цилиндром высокого давления установлен пред клапан 216/А-Б, он открывается при превышении давления в 4,5 атм.
Воздушный фильтр имеет следующий вид:

а - всасывающая полость;
б - нагнетательная полость;

1. Лопасть;
2. Приводной валик;
3. Фланец;
4. Корпус, изготовлен из чугуна АЧС-1 (по ГОСТу 1585-70);
5. Крышка;
6. Пружина распорная;
7. Клапан редукционный, открывается при давлении более 3 атм.

Для КТ6 применяется масло:

• змиой К-12;
• летом К-19.

Масло заливается в компрессор в объеме около 11 литров.

Привод КТ6

Компрессор КТ6 приводится во вращения от вала тягового генератора через пластинчатую муфту (а иногда через эластичную). Пластинчатая муфта состоит из двух пакетов дисков и двух траверс (длинной и короткой). Диски изготавливают из стальных листов Щ30ХГСА (по ГОСТу 1542-54).
Муфта имеет следующий вид:

Неисправности КТ6

Неисправность:

• Из предохранительного клапана (находящегося перед всасывающими клапанами цилиндра высокого давления) дует воздух.

• Всасывающие клапана ц. в. д. не открываются или открываются не полностью - нужно разобрать всасывающие клапана, осмотреть и устранить заедание;
• При включенном положении 3РД пластиночки всасывающих клапанов ц. в. д. не отжимаются от своих седел - удлинить шпильки обоймы всасывающих клапанов. Положить медную прокладку толщиной 2 мм или поставить утоньшенную шайбу;
• Неплотность нагнетательного клапана ц. в. д. (воздух из главной магистрали оказывается в холодильнике) - снять нагнетательный клапан и устранить неисправность.

Неисправность:

• Плохая производительность КТ6.

Вероятная причина неисправности и ее решение:

• Неплотность всасывающих и нагнетательных клапанов цилиндров компрессора - осмотреть все клапана и устранить возможные неисправности;
• Воздух "просачивается" через поршневые кольца (при этом происходит выброс воздуха через сапун) - нужно осмотреть все кольца поршней, негодные заменить.

Неисправность:

• Низкое давление масла.

Вероятная причина неисправности и ее решение:

• Пропускает разгрузочный клапан - нужно снять, осмотреть и устранить неисправность;
• Образовались большие зазоры между шатунной шейкой коленвала и вкладышами нижней головки шатунов - подбором прокладок изменить зазор (если это еще возможно).

Неисправность:

• В нагнетательной трубе присутствует масло.

Вероятная причина неисправности и ее решение:

• Изношены маслосъемные кольца - необходимо негодные заменить новыми.

Неисправность:

• Сильно греется компрессор.

Вероятная причина неисправности и ее решение:

• Компрессор долго работает из-за возможной утечки воздуха - найти и устранить возможные утечки воздуха;
• Продолжительная работа КТ6 из-за того, что 3РД не срабатывает при 8,5 атм - отрегулировать 3РД.

Неисправность:

• Посторонний стук при работе компрессора.

Вероятная причина неисправности и ее решение:

• если стук от компрессора доносится постоянно, то скорее всего это вызвано износом подшипников скольжения шатунного механизма;
• если стук присутствует только при нагнетании воздуха (а на холостом ходу его нет) - вероятнее всего произошел износ отверстий для болтов в одном или двух пакетах пластин.

Сайт /engine/api/go.php?go=https://tgm4.org принадлежит порталу Инженеры Инфо

Компрессоры КТ-6, КТ-7 иКТ-6 Эл широко применяются на тепловозах и электровозах. КомпрессорыКТ-6 иКТ-7 приводятся в действие либо от коленчатого вала дизеля, либо от электродвигателя, как например, на тепловозах2ТЭ116 . КомпрессорыКТ-6 Эл приводятся в действие от электродвигателя.

Общее устройство компрессора КТ-6 показано нарис. 3.2.

Компрессор КТ-6 - двухступенчатый, трехцилиндровый. поршневой с W - образный расположением цилиндров.

Компрессор КТ-6 состоит из корпуса (картера)13 , двух цилиндров 29 низкого давления (ЦНД) , имеющих угол развала 120°. одного цилиндра 6 высокого давления (ЦВД) и холодильника 8 радиаторного типа с предохранительным клапаном 10 , узла шатунов 7 и поршней 2, 5.

Корпус 18 имеет три привалочных фланца для установки цилиндров и два люка для доступа к деталям, находящимся внутри. Сбоку к корпусу прикреплен масляный насос 20 с редукционным клапаном 21 , а в нижней части корпуса помещен сетчатый масляный фильтр 25 . Передняя часть корпуса (со стороны привода) закрыта съемной крышкой, в которой расположен один из двух шарикоподшипников коленчатого вала 19 . Второй шарикоподшипник расположен в корпусе со стороны масляного насоса.

Все три цилиндра имеют ребра: ЦВД выполнен с горизонтальным оребрением для лучшей теплоотдачи, а ЦНД имеют вертикальные ребра для придания цилиндрам большей жесткости. В верхней части цилиндров расположены клапанные коробки 1 и 4 .

Коленчатый вал 19 компрессора - стальной, штампованный с двумя противовесами, имеет две коренные шейки и одну шатунную. Для уменьшения амплитуды собственных колебаний к противовесам винтами 23 прикреплены дополнительные балансиры 22 . Для подвода масла к шатунным подшипникам коленчатый вал снабжен системой каналов, показанных на рис. 3.2. пунктиром.

Таблица 3.1.

Техническая характеристика локомотивных компрессорных установок

Узел шатунов (Рис. 3.3.) состоит из главного 1 и двух прицепных 5 шатунов, соединенных пальцами 14 , застопоренными винтами 13 .

1- главный шатун, 2, 14 -пальцы, 3, 10 - штифты, 4- головка, 5- прицепные шатуны, 6- бронзовая втулка, 7- шпилька, 8- замковая шайба, 9- каналы для подачи смазки, 11, 12-вкладыши, 13- стопорный винт, 15- съемная крышка, 16- прокладка

Главный шатун выполнен из двух частей - собственно шатуна 1 и разъемной головки 4 , жестко соединенных между собой пальцем 2 со штифтом 3 и пальцем 14 . В верхние головки шатунов запрессованы бронзовые втулки 6 . Съемная крышка 15 прикреплена к головке 4 четырьмя шпильками 7 , гайки который стопорятся замковой шайбой 8 . В расточке головки 4 главного шатуна установлены два стальных вкладыша 11 и 12 , залитые баббитом. Вкладыши удерживаются в головке за счет натяга и стопорения штифтом 10 . Зазор между шейкой вала и подшипником шатуна регулируется прокладками 16 . Каналы 9 служат для подачи смазки к верхним головкам шатенов и к поршневым пальцам.

Основным преимуществом данной системы шатенов является значительное уменьшение износа вкладышей и шатунной шейки коленчатого вала, которое обеспечивается передачей усилий от поршней через головку сразу на всю поверхность шейки.

Поршни 2 и 5 (рис. 3.2.) - литые чугунные. Они присоединяются к верхним головкам шатунов поршневыми пальцами 30 плавающего типа. Для предотвращения осевого перемещения пальцев поршни снабжены стопорными кольцами. Поршневые пальцы ЦНД - стальные, пустотелые, поршневые пальцы ЦВД сплошные. На каждом поршне установлены по четыре поршневых кольца: два верхних - компрессионные (уплотнительные), два нижних - маслосъемные. Кольца имеют радиальные пазы для прохода масла, снятого с зеркала цилиндра.

Клапанные коробки внутренней перегородкой разделены на две полости: всасывающую (В) и нагнетательную (Н). (Рис.3.4.) .

В клапанной коробке ЦНД со стороны всасывающей полости прикреплен всасывающий воздушный фильтр 9 (рис. 3.2.), а со стороны нагнетательной полости - холодильник 8 . Корпус 6 клапанной коробки (рис. 3.4.) снаружи имеет оребрение и закрыт крышками 3 и 15 . В нагнетательной полости помещен нагнетательный клапан 4 , который прижат к гнезду в корпусе с помощью упора 5 и винта 2 с контргайкой 1 . Во всасывающей полости расположен всасывающий клапан 8 и разгрузочное устройство, необходимое для переключения компрессора в режим холостого хода при вращающемся коленчатом вале. Разгрузочное устройство включает в себя упор 9 с тремя пальцами, стержень 11 , поршень 13 с резиновой диафрагмой 14 и две пружины 10 и 12 .

Крышка 3 и седла клапанов уплотнены прокладками 18 и 7 , а фланец стакана 16 - асбестовым шнуром 17 .

Всасывающие и нагнетательные клапаны (Рис. 3.5.) состоят из седла 1 , обоймы (упора) 5 , большой клапанной пластины 2 , малой клапанной пластины 3 , конических ленточных пружин 4 , шпильки 7 и корончатой гайки 6 . Седла 1 по окружности имеют по два ряда окон для прохода воздуха. Нормальный ход клапанных пластин 1,5 – 2,7 мм.

Рис. 3.4. Клапанная коробка компрессора КТ-6.

1- контргайка, 2- винт, 3, 15- крышки, 4- нагнетательный клапан, 5, 9 -упоры, 6- корпус, 7, 18 -прокладки, 8- всасывающий клапан, 10, 12- пружины, 11- стержень, 13- поршень, 14- резиновая диафрагма, 16- стакан, 17- асбестовый шнур Б- всасывающая полость, Н- нагнетательная полость

Разгрузочные устройства компрессора КТ-6 работают следующим образом: как только давление в ГР достигнет 8,5 кгс/см 2 регулятор давления открывает доступ воздуха из резервуара в полость над диафрагмой 14 (рис. 3.4.) разгрузочных устройств клапанных коробок ЦНД и ЦВД . При этом поршень 13 переместится вниз. Вместе с ним после сжатия пружины 10 опустится вниз и упор 9 , который своими пальцами отожмет малую и большую клапанные пластины от седла всасывающего клапана. Компрессор перейдет в режим холостого хода, при котором ЦВД будет всасывать и сжимать воздух, находящийся в холодильнике, а ЦНД будут засасывать воздух из атмосферы и выталкивать его обратно через воздушный фильтр. Это будет продолжаться до тех пор. пока в ГР не установится давление 7,5 кгс/см 2 , на которое отрегулирован регулятор. При этом регулятор давления сообщит полость над диафрагмой 14 с атмосферой, пружина 10 поднимет упор 9 вверх и клапанные пластины прижмутся к седлу своими коническими пружинами. Компрессор перейдет в рабочий режим.

Компрессор КТ-6 Эл при достижении в ГР определенного давления в режим холостого хода не переводится, а отключается регулятором давления.

В процессе работы компрессора воздух между ступенями сжатия охлаждается в холодильнике радиаторного типа (Рис. З.6.) .

Холодильник состоит из верхнего 9 и двух нижних коллекторов и двух радиаторных секций1 и3 . Верхний коллектор перегородками11 и 14 разделен на три отсека. Секции радиаторов крепятся к верхнему коллектору на прокладках. Каждая секция состоит из 22 медных трубок 8 , развальцованных вместе с латунными втулками в двух фланцах 6 и 10 . На трубках навиты и припаяны латунные ленты, образующие ребра для увеличения поверхности теплоотдачи.

Для ограничения величины давления в холодильнике на верхнем коллекторе установлен предохранительный клапан 13 , отрегулированный на давление 4,5 кгс/см 2 .Фланцами патрубков 7 и 15 холодильник прикреплен к клапанным коробкам первой ступени сжатия, а фланцем 12 - к клапанной коробке второй ступени. Нижние коллекторы снабжены спускными краниками 16 для продувки радиаторных секций и нижних коллекторов и удаления скапливающихся в них масла и влага.

Воздух, нагретый при сжатии в ЦНД , поступает через нагнетательные клапаны в патрубки 7 и 15 холодильника, а оттуда - в крайние отсеки верхнего коллектора 9 . Воздух из крайних отсеков по 12 трубкам каждой радиаторной секции поступает в нижние коллекторы, откуда по 10 трубкам каждой секции перетекает в средний отсек верхнего коллектора, из которого через всасывающий клапан проходит в ЦВД . Проходя по трубкам, воздух охлаждается, отдавая свое тепло через стенки трубок наружному воздуху.

В то время как в одном ЦНД происходит всасывание воздуха из атмосферы, во втором ЦНД идет предварительное сжатие воздуха и нагнетание его в холодильник. В это же время в ЦВД заканчивается процесс нагнетания воздуха в ГР .

Рис. 3.5. Всасывающий (а) и нагнетательный (б) клапаны компрессора КТ-6

1- седла, 2- большие клапанные пластины, 3- малые клапанные пластины, 4- конические ленточные пружины, 5- обоймы (упоры), 6- корончатые гайки, 7- шпильки

Холодильник и цилиндры обдуваются вентилятором 14 (рис. 3.2.) , который установлен на кронштейне 12 и приводится во вращение клиновым ремнем от шкива, установленного на муфте привода компрессора. Натяжка ремня осуществляется болтом 13 .

3 (рис. З.2.) , который предназначен для ликвидации избыточного давления воздуха в картере во время работы компрессора.

Сообщение внутренней полости корпуса компрессора с атмосферой осуществляется через сапун 3 (рис. З.2.) , который предназначен для ликвидации избыточного давления воздуха в картере во время работы компрессора. Сапун (Рис. 3.7.) состоит из корпуса 1 и двух решеток 2 , между которыми установлена распорная пружина 3 и помещена набивка из конского волоса или капроновых нитей. Над верхней решеткой помещена фетровая прокладка 4 с шайбами 5, 6 и втулкой 7 . На шпильке 10 шплинтом 11 закреплена упорная шайба 8 пружины 9 .

При повышении давления в картере компрессора, например, за счет пропуска воздуха компрессионными кольцами, воздух проходит через слой набивки сапуна и перемещает вверх фетровую прокладку 4 с шайбами 5 и 6 и втулкой 7 . Пружина 9 при этом оказывается сжатой. Сжатый воздух из картера компрессора выходит в атмосферу. При появлении в картере разрежения пружина 9 обеспечивает перемещение вниз прокладки 4 , не допуская попадания в картер воздуха из атмосферу.

Смазка компрессора - комбинированная. Под давлением, создаваемым масляным насосом 20 (рис. 3.2) , смазываются шатунная шейка коленчатого вала, пальцы прицепных шатунов и поршневые пальцы. Остальные детали смазываются разбрызгиванием масла противовесами и дополнительными балансирами коленчатого вала. Резервуаром для масла служит картер компрессора. Масло заливают в картер через пробку 27 , а его уровень измеряют маслоуказателем (щупом) 26 . Уровень масла должен быть между рисками маслоуказателя. Для очистки масла, поступающего к масляному насосу, в картере предусмотрен масляный фильтр 25 .

Масляный насос (Рис. 3.8.) приводится в действие от коленчатого вала, в торце которого выштамповано квадратное отверстие для запрессовки втулки и установки в нее хвостовика валика 4 . Масляный насос состоит из крышки 1 , корпуса 2 и фланца 3 , которые соединены между собой четырьмя шпильками 12 и центрируются двумя штифтами 11 . Валик 4 имеет диск с двумя пазами, в которые вставлены две лопасти 6 с пружиной 5 . Благодаря небольшому эксцентриситету, между корпусом насоса и диском валика образуется серповидная полость.

При вращении коленчатого вала лопасти 6 прижимаются к стенкам корпуса пружиной 5 за счет центробежной силы. Масло всасывается из картера через штуцер «А» и поступает в корте насоса, где подхватывается лопастями. Сжатие масла происходит за счет уменьшения серповидной полости в процессе вращения лопастей. Сжатое масло по каналу «С» нагнетается к подшипникам компрессора.

К штуцеру «В» присоединена трубка от манометра. Для сглаживания колебаний стрелки манометра16 (рис. 3.2.) вследствиепульсирующей подачи масла в трубопроводе между насосом и манометром помещен штуцер с отверстием диаметром 0,5 мм, установлены резервуар 17 объемом 0,25 л и разобщительный кран для отключения манометра.

Редукционный клапан (рис. З.8.) , ввернутый в крышку 1 , служит для регулировки подачи масла к шатунному механизму компрессора в зависимости от частоты вращения коленчатого вала, а также для слива избытка масла в картере.

Редукционный клапан состоит из корпуса 7 , в котором размещены собственно клапан8 шарового типа, пружина9 ирегулировочный винт 10 с контргайкой и предохранительным колпачком.

По мере повышения частоты вращения коленчатого вала растет усилие, с которым клапан прижимается к седлу под действием центробежных сил. и. следовательно, для открытия клапана 8 требуется большее давление масла.

При частоте вращения коленчатого вала 400 об/мин давление масла должно быть не менее 1,5 кгс/см 2 .

Компрессор КТ-7 получает левое вращение коленчатого вала (если смотреть со стороны привода) вместо правого на компрессоре КТ-6 . Это обстоятельство вызвало изменение конструкции вентилятора для сохранения прежнего направления потока охлаждающего воздуха, а также масляного насоса.

В клапанных коробках компрессора КТ-6 Эл отсутствуют разгрузочные устройства, поскольку этот компрессор не переводится в режим холостого хода, а останавливается. На этом компрессоре не нужен и резервуар для гашения пульсаций стрелки масляного манометра, так как относительно низкая частота вращения коленчатого вала компрессора и валика масляного насоса не дают заметной пульсации стрелки, а вибрация компрессора при такой частоте вращения вала практически отсутствует.

Рис. 3.7. Сапун.

1- корпус, 2- решетка, 3- распорная пружина, 4- прокладка, 5,6- шайбы, 7- втулка, 8- упорная шайба, 9- пружина, 10- шпилька, 11- шплинт.

<>

1- крышка, 2- корпус насоса, 3- фланец, 4- валик, 5,9- пружины, 6- лопасть, 7- корпус редукционного клапана, 8- собственно клапан шарового типа, 10- регулировочный винт, 11-штифт, 12- шпилька.

Компрессор КТб двухступенчатый, трехцилиндровый с W-образным расположением цилиндров и воздушным охлаждением оборудован устройством для перехода на холостую работу при вращающемся коленчатом вале. Выпускаются модификации компрессоров КТ6, КТбЭл и КТ7. Компрессоры КТ6 и КТ7 в основном применяются на тепловозах, снабжены разгрузочными устройствами, маслоотделителями и имеют привод через редуктор от главного вала дизеля.

Устанавливаемый на некоторых сериях электровозов компрессор КТбЭл не оборудован разгрузочными устройствами и маслоотделителями и имеет привод от электродвигателя.

Состоит компрессор КТ6 из корпуса 1 (рисунок на с. 52), двух цилиндров 11 низкого давления (LjH/J) диаметром 198 мм, одного цилиндра 9 высокого давления (ЦВД) диаметром 155 мм, холодильника 12 радиаторного типа с предохранительным клапаном 17 и шатунного узла 4.

Корпус имеет три привалочных фланца для цилиндров и люки на боковых поверхностях, закрытые крышками 2. Каждый цилиндр крепится к корпусу шестью шпильками 8 с постановкой уплотнительной прокладки и двух фиксирующих контрольных штифтов. К верхним фланцам цилиндров прикреплены клапанные коробки 10 и 14.

В клапанной коробке ЦВД смонтированы нагнетательный 13 и всасывающий 15 клапаны с разгрузочным устройством 16. Аналогичное устройство имеется и в крышках ЦНД. В боковых крышках 2 помещены шарикоподшипники 7 коленчатого вала 5, шейка которого уплотнена сальником б.

Литые чугунные поршни 18 и 20 присоединены к верхним головкам шатунов с помощью поршневых пальцев 19 плавающего типа. На каждом поршне установлены четыре кольца - два верхних компрессионных и два нижних маслосъемных, расположенных острыми кромками к низу поршня.

Коленчатый вал 5 стальной штампованный, имеет две коренные шейки, опирающие ся на шарикоподшипники 7, и одну шат)м-ную. Противовесы 3 приварены к выступам вала и укреплены стопорными пальцами.

Шатунный узел состоит из трех шатунов - главного жесткого 3 (рисунок на с. 53) и прицепных 5. Жесткий шатун соединен с головкой 7 двумя пальцами / и 2, застопо ренными штифтами 4. Два прицепных шатуна прикреплены к головке шарнирно с помощью пальцев 8. В головки шатунов запрессованы бронзовые втулки 6.

Съемная крышка 11 прикреплена к головке четырьмя шпильками, два стальных вкладыша 9 и 10 залиты баббитом.

Клапанная коробка имеет оребренный снаружи корпус 3. Внутренняя полость корпуса разделена перегородкой на две камеры: нагнетания Н, в которой расположен нагнетательный клапан 2, и всасывания? со всасывающим клапаном 15. Со стороны камеры В к коробке прикреплен воздушный фильтр без маслоотделителя, а со стороны камеры Н - холодильник радиаторного типа. Нагнетательный клапан прижат к корпусу коробки винтом 4 через упор 1.

Механизм разгрузочного устройства состоит из упора 11 с тремя пальцами 16, крышки 5, диафрагмы 6 и стержня 9. Пружина 12 отжимает вверх упор 11, а пружина 8 - поршень 7. Направлением для упора служит втулка, запрессованная в крышку 10.

Во всасывающем и нагнетательном клапанах установлены пластины 13 диаметром 108x81 мм (наружный диаметр х диаметр отверстия) и пластины 14 диаметром 68 х х40 мм. Конические ленточные пружины 17 (по три на каждую пластину) обладают большей жесткостью на нагнетательных клапанах и меньшей на всасывающих.

Масляный насос состоит из крышки /, корпуса 2 и фланца 3, соединенных четырьмя шпильками 14 и сцентрированных двумя штифтами 13. Вал 4 вращается в двух втулках. В пазы его вставлены две лопасти 6, которые при вращении разжимаются пружиной 5. Квадратный хвостовик вала 4 вставляется во втулку, запрессованную в торец коленчатого вала. Через штуцер 8 масло всасывается из картера компрессора и по каналу внутри вала 4 нагнетается к подшипникам шатунов и шейке коленчатого вала.

Редукционный клапан представляет собой корпус 11, в котором размещены шарик 9, пружина 10 и регулировочный винт 12. Давление масла при частоте вращения вала 850 об/мин должно быть не ниже 2 кгс/см 2 , а при 270 об/мин - не ниже 1 кгс/см 2 . От штуцера 7, в который ввернут ниппель с отверстием 0,5 мм, отходит трубка к резервуару объемом 0,25 л с Манометром.

Индикаторные диаграммы работы компрессора показаны для ЦНД вверху и для ЦВД внизу. На участке 1-2 (верхняя диаграмма) происходит всасывание воздуха в ЦНД, а на участке 2-3 - сжатие. Искривление в точке 1 объясняется сопротивлением всасывающего клапана при открывании. При движении поршня вверх на участке 2-3 воздух сжимается в цилиндре при закрытых клапанах. В точке 3 открывается нагнетательный клапан и на участке 3-4 воздух из ЦНД нагнетается в холодильник.

Вид диаграммы для ЦВД такой же, только Давление будет более высоким.

Схема работы компрессора делится на три цикла: всасывание, первая ступень, сжатия и вторая ступень сжатия. В правом

ЦНД происходит всасывание (желтый цвет) через фильтр и клапан 13 (нагнетательный клапан 12 закрыт), а в левом ЦНД - первая ступень сжатия (зеленый цвет) и нагнетание через клапан 2 (всасывающий клапан 1 закрыт) в холодильник.

Воздух по трубе 3 поступает в верхний коллектор 4, оттуда по ребристым трубам 5 в нижний коллектор, затем по второму ряду ребристых труб б в камеру 7, сообщенную с полостью крышки 8 ЦВД. Такой же процесс происходит и во втором ЦНД.

При движении вниз поршень ЦВД через клапаны 9 засасывает сжатый воздух из холодильника, при обратном ходе сжимает его и нагнетает через клапан 10 (синий цвет) в главные резервуары.

Если давление в главных резервуарах повышается сверх установленного регулятором давления, то по трубопроводу 11 воздух из этого регулятора поступает к разгрузочным устройствам ЦНД и ЦВД (красный цвет), отжимает пластины всасывающих клапанов и компрессор работает вхолостую.

Режим работы компрессора состоит из двух периодов: рабочего (подача воздуха, или ПВ) и холостого (работа на холостом ходу или остановка). При оптимальном режиме работы значение ПВ составляет 15- 2!>Х>, при максимальном - 5С%.

Номинальная производительность комп-, рессоров КТ6 и КТ7 равна 5,7 м 3 /мин при частоте вращения вала 850 об/мин, компрессора КТбЭл - 2,75 м 3 /мин при 440 об/мин.

Рис. 5.2 Устройство компрессора.

Компрессор КТ-6 рис.5.2 состоит из корпуса (картера) 13, двух цилиндров 29 низкого давления (ЦНД), имеющих угол развала 120°. одного цилиндра 6 высокого давления (ЦВД) и холодильника 8 радиаторного типа с предохранительным клапаном 10, узла шатунов 7 и поршней 2, 5. Корпус 18 имеет три привалочных фланца для установки цилиндров и два люка для доступа к деталям, находящимся внутри. Сбоку к корпусу прикреплен масляный насос 20 с редукционным клапаном 21, а в нижней части корпуса помещен сетчатый масляный фильтр 25. Передняя часть корпуса (со стороны привода) закрыта съемной крышкой, в которой расположен один из двух шарикоподшипников коленчатого вала 19. Второй шарикоподшипник расположен в корпусе со стороны масляного насоса.

Все три цилиндра имеют ребра: ЦВД выполнен с горизонтальным оребрением для лучшей теплоотдачи, а ЦНД имеют вертикальные ребра для придания цилиндрам большей жесткости. В верхней части цилиндров расположены клапанные коробки 1 и 4. Коленчатый вал 19 компрессора - стальной, штампованный с двумя противовесами, имеет две коренные шейки и одну шатунную. Для уменьшения амплитуды собственных колебаний к противовесам винтами 23 прикреплены дополнительные балансиры 22. Для подвода масла к шатунным подшипникам коленчатый вал снабжен системой каналов.

Рис. 5.3 Узел шатунов.

Узел шатунов рис.5.3 состоит из главного 1 и двух прицепных 5 шатунов, соединенных пальцами 14, застопоренными винтами 13.

1 - главный шатун, 2, 14 - пальцы, 3, 10 - штифты, 4 - головка, 5 - прицепные шатуны, 6 - бронзовая втулка, 7 - шпилька, 8 - замковая шайба, 9 - каналы для подачи смазки, 11, 12 -вкладыши, 13 - стопорный винт, 15 - съемная крышка, 16 - прокладка

Главный шатун выполнен из двух частей - собственно шатуна 1 и разъемной головки 4, жестко соединенных между собой пальцем 2 со штифтом 3 и пальцем 14. В верхние головки шатунов запрессованы бронзовые втулки 6. Съемная крышка 15 прикреплена к головке 4 четырьмя шпильками 7, гайки который стопорятся замковой шайбой 8. В расточке головки 4 главного шатуна установлены два стальных вкладыша 11 и 12, залитые баббитом. Вкладыши удерживаются в головке за счет натяга и стопорения штифтом 10. Зазор между шейкой вала и подшипником шатуна регулируется прокладками 16. Каналы 9 служат для подачи смазки к верхним головкам шатунов и к поршневым пальцам.

Основным преимуществом данной системы шатунов является значительное уменьшение износа вкладышей и шатунной шейки коленчатого вала, которое обеспечивается передачей усилий от поршней через головку сразу на всю поверхность шейки. Поршни 2 и 5 (рис.5.2.) - литые чугунные. Они присоединяются к верхним головкам шатунов поршневыми пальцами 30 плавающего типа. Для предотвращения осевого перемещения пальцев поршни снабжены стопорными кольцами. Поршневые пальцы ЦНД - стальные, пустотелые, поршневые пальцы ЦВД сплошные. На каждом поршне установлены по четыре поршневых кольца: два верхних - компрессионные (уплотнительные), два нижних - маслосъемные. Кольца имеют радиальные пазы для прохода масла, снятого с зеркала цилиндра. Клапанные коробки внутренней перегородкой разделены на две полости: всасывающую (В) и нагнетательную (Н). (Рис.5.3).

Рис. 5.3. Клапанная коробка компрессора КТ-6.

1 - контрогайка, 2 - винт, 3, 15 - крышки, 4 - нагнетательный клапан, 5, 9 - упоры, 6 - корпус, 7, 18 - прокладки, 8 - всасывающий клапан, 10, 12 - пружины, 11 - стержень, 13 - поршень, 14 - резиновая диафрагма, 16 - стакан, 17 - асбестовый шнур Б - всасывающая полость, Н - нагнетательная полость

В клапанной коробке ЦНД со стороны всасывающей полости прикреплен всасывающий воздушный фильтр 9 (рис.5.2.), а со стороны нагнетательной полости - холодильник 8. Корпус 6 клапанной коробки (рис.5.2.) снаружи имеет оребрение и закрыт крышками 3 и 15. В нагнетательной полости помещен нагнетательный клапан 4, который прижат к гнезду в корпусе с помощью упора 5 и винта 2 с контргайкой 1. Во всасывающей полости расположен всасывающий клапан 8. Крышка 3 и седла клапанов уплотнены прокладками 18 и 7, а фланец стакана 16 - асбестовым шнуром 17.

Рис. 5.4. Всасывающий (а) и нагнетательный (б) клапаны.

Всасывающие и нагнетательные клапаны (Рис.5.4) состоят из седла 1, обоймы (упора) 5, большой клапанной пластины 2, малой клапанной пластины 3, конических ленточных пружин 4, шпильки 7 и корончатой гайки 6. Седла 1 по окружности имеют по два ряда окон для прохода воздуха. Нормальный ход клапанных пластин 1,5 - 2,7 мм. Компрессор КТ-6 Эл при достижении в ГР определенного давления отключается регулятором давления. В процессе работы компрессора воздух между ступенями сжатия охлаждается в холодильнике радиаторного типа (Рис.5.5.).

Рис.5.5. Холодильник радиаторного типа.

Холодильник состоит из верхнего 9 и двух нижних коллекторов и двух радиаторных секций 1 и 3. Верхний коллектор перегородками 11 и 14 разделен на три отсека. Секции радиаторов крепятся к верхнему коллектору на прокладках. Каждая секция состоит из 22 медных трубок 8, развальцованных вместе с латунными втулками в двух фланцах 6 и 10. На трубках навиты и припаяны латунные ленты, образующие ребра для увеличения поверхности теплоотдачи. Для ограничения величины давления в холодильнике на верхнем коллекторе установлен предохранительный клапан 13, отрегулированный на давление 4,5 кгс/см2.

Фланцами патрубков 7 и 15 холодильник прикреплен к клапанным коробкам первой ступени сжатия, а фланцем 12 - к клапанной коробке второй ступени. Нижние коллекторы снабжены спускными краниками 16 для продувки радиаторных секций и нижних коллекторов и удаления скапливающихся в них масла и влага. Воздух, нагретый при сжатии в ЦНД, поступает через нагнетательные клапаны в патрубки 7 и 15 холодильника, а оттуда - в крайние отсеки верхнего коллектора 9. Воздух из крайних отсеков по 12 трубкам каждой радиаторной секции поступает в нижние коллекторы, откуда по 10 трубкам каждой секции перетекает в средний отсек верхнего коллектора, из которого через всасывающий клапан проходит в ЦВД.

Проходя по трубкам, воздух охлаждается, отдавая свое тепло через стенки трубок наружному воздуху. В то время как в одном ЦНД происходит всасывание воздуха из атмосферы, во втором ЦНД идет предварительное сжатие воздуха и нагнетание его в холодильник. В это же время в ЦВД заканчивается процесс нагнетания воздуха в ГР. Холодильник и цилиндры обдуваются вентилятором 14 (рис. 3.2.), который установлен на кронштейне 12 и приводится во вращение клиновым ремнем от шкива, установленного на муфте привода компрессора. Натяжка ремня осуществляется болтом 13.

Сообщение внутренней полости корпуса компрессора с атмосферой осуществляется через сапун 3 (рис. 5.2.), который предназначен для ликвидации избыточного давления воздуха в картере во время работы компрессора.

Рис. 5.6. Сапун.

Сапун (Рис. 5.6) состоит из корпуса 1 и двух решеток 2, между которыми установлена распорная пружина 3 и помещена набивка из конского волоса или капроновых нитей. Над верхней решеткой помещена фетровая прокладка 4 с шайбами 5, 6 и втулкой 7. На шпильке 10 шплинтом 11 закреплена упорная шайба 8 пружины 9. При повышении давления в картере компрессора, например, за счет пропуска воздуха компрессионными кольцами, воздух проходит через слой набивки сапуна и перемещает вверх фетровую прокладку 4 с шайбами 5 и 6 и втулкой 7. Пружина 9 при этом картера компрессора выходит в атмосферу. При появлении в картере разрежения пружина 9 обеспечивает перемещение вниз прокладки 4, не допуская попадания в картер воздуха из атмосферу .

Смазка компрессора - комбинированная. Под давлением, создаваемым масляным насосом 20 (рис. 5.2), смазываются шатунная шейка коленчатого вала, пальцы прицепных шатунов и поршневые пальцы. Остальные детали смазываются разбрызгиванием масла противовесами и дополнительными балансирами коленчатого вала. Резервуаром для масла служит картер компрессора. Масло заливают в картер через пробку 27, а его уровень измеряют маслоуказателем (щупом) 26. Уровень масла должен быть между рисками маслоуказателя. Для очистки масла, поступающего к масляному насосу, в картере предусмотрен масляный фильтр 25.

рис. 5.7. Масляный насос.

Масляный насос (Рис.5.7.) приводится в действие от коленчатого вала, в торце которого выштамповано квадратное отверстие для запрессовки втулки и установки в нее хвостовика валика 4. Масляный насос состоит из крышки 1, корпуса 2 и фланца 3, которые соединены между собой четырьмя шпильками 12 и центрируются двумя штифтами 11. Валик 4 имеет диск с двумя пазами, в которые вставлены две лопасти 6 с пружиной 5. Благодаря небольшому эксцентриситету, между корпусом насоса и диском валика образуется серповидная полость.

При вращении коленчатого вала лопасти 6 прижимаются к стенкам корпуса пружиной 5 за счет центробежной силы. Масло всасывается из картера через штуцер «А» и поступает в корте насоса, где подхватывается лопастями. Сжатие масла происходит за счет уменьшения серповидной полости в процессе вращения лопастей. Сжатое масло по каналу «С» нагнетается к подшипникам компрессора. К штуцеру «В» присоединена трубка от манометра. Имеется разобщительный кран для отключения манометра. Редукционный клапан (рис. 5.7), ввернутый в крышку 1, служит для регулировки подачи масла к шатунному механизму компрессора в зависимости от частоты вращения коленчатого вала, а также для слива избытка масла в картере.

Редукционный клапан состоит из корпуса 7, в котором размещены собственно клапан 8 шарового типа, пружина 9 и регулировочный винт 10 с контргайкой и предохранительным колпачком. По мере повышения частоты вращения коленчатого вала растет усилие, с которым клапан прижимается к седлу под действием центробежных сил и, следовательно, для открытия клапана 8 требуется большее давление масла. При частоте вращения коленчатого вала 400 об/мин давление масла должно быть не менее 1,5 кгс/см2.

УСТРОЙСТВО КОМПРЕССОРА КТ- 6

Компрессор КТ6 трехцилиндровый, вертикальный, двухступенчатый с промежуточным воздушным охлаждением, относится к группе W-образных компрессоров . Данные компрессоры применяются на тепловозах серий ТЭЗ, ТЭ7, ТЭП60, маневровых тепловозах ТЭМ1 и ТЭМ2. Модификацией компрессора КТ6 является компрессор КТ7 с обратным направлением вращения коленчатого вала и применяемый на тепловозах серии ТЭ10, ТЭП10, 2ТЭ10.
Устройство компрессора. Основными узлами компрессора (смотри рис.1) являются чугунный литой корпус 13, два цилиндра 4 низкого давления (ц.н.д.), один цилиндр 12 высокого давления (ц.в.д.), холодильник 9 радиаторного типа с предохранительным клапаном 10, вентилятор 3 с приводом и кожухом, масляный насос. Корпус 13 имеет три привалочных фланца с окнами прямоугольного сечения для крепления цилиндров шестью шпильками и двумя фиксирующими контрольными штифтами. Одно окно фланца служит для монтажа и демонтажа узла шатунов 2. По бокам в корпусе 13 имеются два люка для доступа к деталям, расположенным внутри корпуса. Оси всех цилиндров находятся в одной вертикальной плоскости. Цилиндры низкого давления, имеющие диаметр 198 мм, расположены под углом 120°, а высокого давления с диаметром 155 мм - вертикально между двумя ц. н. д. Передняя часть корпуса закрыта съемной крышкой, в которой установлен один из подшипников коленчатого вала 1.

Рисунок 1. Общий вид компрессора КТ-6

Шейка вала уплотнена кожаным разжимным сальником в металлической обойме. Внизу корпуса расположен сетчатый масляный фильтр 14, укрепленный резьбовым штуцером. Для лучшей теплоотдачи цилиндры имеют ребра, которые у ц.н.д. расположены вдоль оси для придания большей жесткости. Все цилиндры закрыты крышками с клапанными коробками 7 и 8. К коробке ц.н.д. со стороны всасывающей полости прикреплен воздушный всасывающий фильтр 6 со сборником 5, а со стороны нагнетательной полости - холодильник 9.
Холодильник состоит из коллектора и радиаторных секций, выполненных из цилиндрических трубок, оребренных пластинами. Каждая секция при помощи патрубков соединена с соответствующими цилиндрами. Для лучшего охлаждения воздуха в холодильнике применен вентилятор 3. Чтобы предупредить произвольное повышение давления при неисправностях, в камере холодильника установлен предохранительный клапан 10, отрегулированный на давление 4,5 кГ/см2. При этом предохранительные клапаны главных резервуаров должны быть отрегулированы на давление 10,7 кГ/см2.
Поршни, снабженные двумя уплотнительными и двумя маслосъемными чугунными кольцами, соединены с шатунами 3 и 5 (рис.2) при помощи пальцев. С другой стороны шатуны соединены с головкой 1, насаженной на шатунную шейку коленчатого вала 10. Головка с шатунами образует узел шатунов. Шатун 3 с головкой 1 связан жестко, а два прицепных шатуна 5 - подвижно.

Рисунок 2. Узел шатунов

Внутренняя полость клапанной коробки (рис. 3) разделена перегородкой на две камеры: всасывающую В, в которой расположен всасывающий клапан 15 с разгрузочным устройством и нагнетательную Н, в которой расположен нагнетательный клапан 2. Нагнетательный клапан 2 прижат к корпусу коробки винтом 4 через упор. Механизм разгрузочного устройства состоит из упора 11 с тремя пальцами 16, крышки, диафрагмы 6 и стержня с диском 9. Направляющей для упора служит втулка, запрессованная в крышку.

Рисунок 3. Клапанная коробка

Механизм разгрузочного устройства работает следующим образом. Если давление воздуха в главных резервуарах превышает установленное регулятором давления, то воздух поступает от регулятора давления сверху к диафрагмам всасывающих клапанов. Под действием давления воздуха на диафрагму происходит отжатие всасывающих клапанов, в результате чего компрессор начинает работать вхолостую. Когда давление воздуха в главных резервуарах упадет ниже минимального установленного регулятором, полость над диафрагмой сообщится с атмосферой, под действием пружины возврата упора, и упор переместится вверх, отжатие всасывающих клапанов прекратится, и компрессор вновь будет работать под нагрузкой.
К трущимся поверхностям деталей компрессора смазка подается масляным насосом (рис.4) с разгрузочным клапаном 9, регулирующим подачу масла в зависимости от скорости вращения коленчатого вала.

Рисунок 4. Масляный насос

Насос, установленный в картере на цапфах, может перемещаться. В корпусе насоса расположен плунжер с хомутом, насаженным на эксцентрик вала компрессора. Внутри плунжера имеется шариковый клапан. В картере компрессора находится фильтр с обратным клапаном (сапун), выпускающий воздух при повышении давления в картере в случае пропуска воздуха поршневыми кольцами.
Масляный насос состоит из фланца 3, который через прокладку прикреплен к картеру компрессора, корпуса 2, крышки 1 и приводного валика 4. Квадратный конец валика сцепляется со втулкой, вставленной в коленчатый вал. Сферическая часть хвостовика валика служит шарниром и одновременно уплотнением валика во втулке коленчатого вала. Валик 4 имеет диск 6 диаметром 48 мм, в пазах которого расположены две лопасти, прижимаемые пружиной к эксцентриковой выточке диаметром 52 мм в корпусе.
При вращении коленчатого вала, а следовательно, и приводного валика по часовой стрелке (если смотреть со стороны квадрата валика), каждая лопасть создает разрежение в полости, изображенной красным цветом. Вследствие этого масло из фильтра картера компрессора через подводящую трубку («вход масла») засасывается в эту (красную) полость и нагнетается в полость зеленую, откуда по каналу через штуцер масло поступает к манометру, а через отверстие в приводном валике - в смазочные каналы коленчатого вала («выход масла») и подшипники. Подвод масла к манометру, поступающего из насоса с целью устранения колебания стрелки манометра, выполнен в виде штуцера, в который ввернут ниппель с калиброванным отверстием 0,5 мм и поставлен резервуар объемом 0,25 л.

Принцип действия компрессора показан на рисунке. Цилиндры низкого давления расположены так, что в то время когда в левом цилиндре происходит всасывание воздуха, в правом происходит его нагнетание в холодильник, и наоборот. Из холодильника воздух всасывается в цилиндр высокого давления, где происходит его дальнейшее сжатие.