Тема. ОРЧО дизеля Д49 типа 4-7РС

Объединенный всережимный непрямого действия гидромеха­нический регулятор 4-7РС-2 (рис. 75) с центробежным измерите­лем скорости и автономной масляной системой автоматически под­держивает заданный режим работы дизеля, воздействуя на рейки топ­ливных насосов и через индуктивный датчик на контур возбуждения тягового генератора.

 

Рис. 75. Регулятор объединенный (продольные разрезы): 1 - поршень аккумулятора; 2 - клапан масляного насоса; 3 - букса; 4 - поводок; 5 - золотник измерителя скорости; 6, 5 - пружины; 7 - втулка подвижная; 8, 10, 21, 66 - рычаги; 9 - корыто; 11 - ось; 12, 24 - кронштейны; 13, 53, 56 - кольца уплотнительные; 14 - заглушка; 15 - поршень буферный; 16 - дроссель; 17 - пружина; 18 - поршень дополнительный; 19 - шток; 20, 31, 33 - планки; 22, 27, 34, 59 - тяги; 23 - винт; 25, 28 - траверсы; 26 - планка; 29 - тарелка; 30 - кулачок; 32 - винт регулировочный; 35 - гидроусилитель; 36 - маслозаливная горловина; 37 - крышка; 38 - шайба уплотнительная; 39 - пружина; 40, 41 - шестерни; 42 - кольцо стопорное; 43, 65 - болты; 44 - корпус нижний; 45 - валик с шестерней; 46 - крышка; 47 - втулка шлицевая; 48 - манжета; 49 - втулка; 50 - валик с шестерней; 51 - пробка для слива масла; 52 - измеритель скорости; 54 - пружина всережимная; 55 - плита; 57 - гайка; 60 - поршень силовой; 61 - рычаг; 62 - поршень управления частотой вращения; 63 - ось; 64 - палец; 67 - вал силовой; Д - установочный размер подвижной втулки; Ж - размер для согласования поршней; И - канал слива масла из аккумулятора; К - канал для смазки привода регулятора; Л - торцовый зазор в шестернях масляного насоса.

Регулятор имеет устройства ступенчатого 15-позиционного электрогидравлического дистанционного управления; ди­станционной остановки дизель-генератора с пульта управления тепло­воза или при срабатывании защит; вывода якоря индуктивного дат­чика в положение минимального возбуждения тягового генератора; ограничения подачи топлива в зависимости от давления наддува; за­щиты дизеля от падения давления масла.

В нижнем корпусе регулятора размещен масляный насос, в среднем корпусе - золотниковая часть с измерителем частоты вращения, аккумуляторы масла, силовой и до­полнительный сервомоторы, рычажная передача обратной связи и меха­низм изменения длительности набора частоты вращения. В верхнем кор­пусе имеются механизмы: управления частотой вращения; регулирова­ния нагрузки дизеля; вывода индуктивного датчика в положение мини­мального возбуждения генератора и стопа; ограничения подачи топли­ва в зависимости от давления наддува; защиты дизеля от падения давле­ния масла.

Регулятор работает следующим образом. Масло из масля­ной ванны 1 всасывается масляным насосом 39 и подается в полость ак­кумулятора масла 38 и в каналы регулятора. В установившемся режи­ме работы дизель-генератора центробежная сила грузов измерителя скорости 42 уравновешивается силой затяжки всережимной пружины 46. Золотник 15 своими поясками перекрывает окна в подвижной 45 и неподвижной втулках, вследствие чего полость Б силового серводвига­теля и полость И дополнительного серводвигателя перекрыты, и их поршни остаются неподвижными. Подача топлива в цилиндры дизеля не изменяется (рис. 76).

При изменении затяжки всережимной пружины или ско­рости вращения грузы сходятся или расходятся, вызывая перемещение золотника 15. При перемещении золотника вниз, что соответствует уменьшению частоты вращения или увеличению затяжки всережимной пружины, поясок золотника открывает окно в подвижной втулке 45. Масло сли­вается из полости Б под поршнем силового серводвигателя, который пе­ремещается вниз на увеличение подачи топлива в цилиндры дизеля. Ры­чажной передачей 2 перемещается подвижная втулка 45 вниз до пере­крытия окна пояском золотника. Второй управляющий поясок золотни­ка, имеющий большую ширину, чем окно в неподвижной втулке, с не­которым запаздыванием откроет проход маслу их аккумулятора масла в полость И под поршнем дополнительного серводвигателя, который переместится вверх. Рычажной передачей 2 подвижная втулка будет перемещаться вверх. Увеличение подачи топлива, вызванное перемещением вниз поршня силового серводвигателя, и, следовательно, поворотом вала 3, вызы­вает повышение частоты вращения, и грузы измерителя скорости рас­ходятся, возвращая золотник 15 в исходное положение. Возвращение золотника и перемещение подвижной втулки осуществляются одновре­менно с одинаковой скоростью, окно во втулке остается перекрытым пояском золотника и поршень силового серводвигателя неподвижен. В исходное положение золотник и втулка будут идти до тех пор, пока второй поясок золотника не перекроет доступ масла в полость И под поршнем дополнительного серводвигателя и поршень остановится.

При движении золотника вверх, что соответствует увеличению часто­ты вращения или уменьшению затяжки всережимной пружины, поя­сок золотника открывает окно в подвижной втулке 45. Масло из акку­мулятора поступает в полость Б и поршень силового серводвигателя перемещается вверх для уменьшения подачи топлива. В остальном действие регулятора аналогично действию при уменьшении частоты вращения или увеличения затяжки пружины.

Измеритель скорости приводится во вращение - посредством ше­стеренной передачи и вращается на шейке буксы 43, установленной не­подвижно. Сектор 44 служит для согласования взаимного положения поршней серводвигателей посредством перемещения подвижной втулки. Частота вращения коленчатого вала двигателя изменяется механизмом управления. При переключении контроллера подается или снимается электропитание электромагнитов МР1У МР2, МРЗ и МР4. Электро­магниты MP 1 и MP2 и МРЗ через треугольную пластину воздействуют на золотник 30. При смещении золотника 30 под действием поступающего масла пере­мещается поршень 47 серводвигателя управления частотой вращения, изменяя затяжку всережимной пружины 46.

Перемещение поршня 47 через траверсу на штоке поршня и систему рычагов передается на зо­лотник 30, который вновь перекрывает окна втулки своим пояском и поршень 47 останавливается в новом положении.

Механизм регулирования нагрузки - состоит из золотниковой части и блока серводвигателя индуктивный датчик. Регулирование сводится к поддержанию постоянными вращающего момента и частоты вращения дизеля. При установившемся движении тепловоза поршень управления частотой вра­щения и вал силового серводвигателя неподвижны.

При увеличении нагрузки поршень 5 переместится вверх и вдвинет сердечник в катушку индуктивного дат­чика 6. При уменьшении нагрузки поршень 5 выдвинет сердечник индуктивного датчика.

Механизм вывода индуктивного датчика в положение минималь­ного возбуждения - состоит из электромагнита МР5 и золотника 36. При затяжном боксовании тепловоза на магнит МР5 поступает элект­ропитание и он перемещает золотник 36 вниз, перекрыв подачу масла из аккумулятора и соединив ка­нал Л с ванной регулятора. Масло из полости над поршнем 5 серводви­гателя индуктивного датчика сливается, и поршень вдвигает сердечник в катушку. Дизель разгружается и тепловоз прекращает боксование.

Рис. 76. Схема регулятора объединенного: 1 - масляная ванна регулятора; 2 - рычажная передача; 3 - вал; 4 - игла; 5 - серводвигателя индуктивного датчика; 6 - индуктивный датчик, 7 - рычажная передача к золотнику регулирования нагрузки; 8 - шток, 9 - рычаг суммирующий; 10 - втулка регули­рования нагрузки; 11 - золотник регулирования нагрузки, 12 - толкатель; 13 - болт регу­лировочный; 14 - кулачок; 15 - золотник управления частотой вращения; 16 - болт регу­лирования стопа; 17 - болт регулировочный; 18 - траверса; 19 - пробка; 20, 29, 32 - ры­чаги; 21 - стакан; 22 - пружина обратной связи блока защиты; 23 - микропереключатель; 24 - тарелка; 25 - блок мембранный, 26 - втулка золотниковая; 27 - золотник блока за­щиты; 28 - ролик; 30 - золотник управления частотой вращения; 31 - втулка управления частотой вращения; 33 - винт регулировочный; 34 - тяга; 35 - винт регулирования наклона тепловозной характеристики; - золотник; 37 - золотник, выключения; 38 - аккумулятор масла; 39 - масляный насос; 40 - механизм изменения длительности набора частоты вра­щения; 41 - клапан; 42 - измеритель скорости; 43 - букса; 44 - сектор согласования порш­ней; 45 - втулка подвижная; 46 - пружина всережимная; 47 - поршень управления ча­стотой вращения; 48 - пружина; А - размер между винтом и рычагом регулятора мощно­сти; В - полость под поршнем силового серводвигателя; В - зазор на выключение регулято­ра; Е - канал изодромной обратной связи; Ж - изодромная полость золотника регулирова­ния нагрузки; И - полость под поршнем дополнительного серводвигателя; К - размер, оп­ределяющий регулировку наклона ограничительной характеристики по давлению наддува, Л - канал подвода масла к золотнику; М - канал слива масла из аккумулятора; Н - изодромиая полость серводвигателя; О - зазор механизма выключения регулятора по падению давления масла; П - перекрыша золотника регулирования нагрузки на нагружение двигателя; Р - перекрыша золотника регулирования на разгруженне двигателя; С - размер выхода штока; Т - размер выступания регулировочного винта; Д - размер от края сумми­рующего рычага до точки Г.

 

Механизм стопа - состоит из электромагнита МР6 и золотника вы­ключения 37. При снятии питания с электромагнита шток с шариками перемещается вверх, нижний шарик перекрывает подачу масла из ак­кумулятора к золотнику 30 управления частотой вращения и соединя­ет полость над поршнем 47 с масляной ванной регулятора. Масло из полости сервомотора сливается в ван­ну регулятора, поршень 47 перемещается вверх, поднимает золотник 15 вверх. Масло из аккумулятора по­ступает в полость Б под поршнем силового сервомотора. Поршень пере­мещается вверх, выключает подачу топлива и дизель останавливается.

Механизм защиты дизеля от падения давления масла обеспечивает: блокировку запуска дизеля в случае отсутствия давления масла от маслопрокачивающего насоса; сигнализацию о падении давления мас­ла ниже уставки, величина которой автоматически меняется в зависи­мости от заданной частоты вращения; снижение частоты вращения и на­грузки в случае падения масла ниже допустимого до такой частоты вра­щения, при которой вновь установившееся давление равно предельно допустимому значению; остановку дизеля в случае резкого падения дав­ления масла ниже величины, соответствующей уставке защиты на ми­нимальной частоте вращения. При уменьшении давления масла дизеля ниже уставки защиты мембранный блок 25 и золотник 27 под действием пружины обратной связи 22 смещаются вправо, сообщая верхнюю по­лость поршня управления частотой вращения 47 со сливом. Для сигнализации о падении давле­ния масла дизеля ниже ограни­чительной характеристики слу­жит микропереключатель 23,при этом на пульте управления в кабине тепловоза загорается табло «Давление масла».

Механизм ограничения по давлению наддува предназначен - для ог­раничения подачи топлива и ограничения выдвижения в сторону увели­чения мощности сердечника индуктивного датчика в зависимости от давления наддувочного воздуха. Механизм вступает в работу и воздей­ствует на регулятор частоты вращения в переходных режимах, при пусках дизеля и резких переводах рукоятки контроллера с низких по­зиций на высшие, а также на установившихся режимах, выполняя функцию защиты, если давление наддувочного воздуха по какой-либо причине снизится ниже допустимого предела.

Механизм ограничения состоит - из гидроусилителя (ГУ), который служит для пропорциональ­ного преобразования давления наддувочного воздуха в поступатель­ное перемещение поршня 11 (рис. 77), и рычажной передачи.

Рис. 77. Схема гидроусилителя регуля­тора: 1 - винт; 2 - серьга; 3 - шток; 4 - тарелка; 5 - уравновешивающая пружина; 6 - золот­ник; 7 - втулка; 8 - мембранный блок; 9 - прокладка; 10, 12 - пружина; 11 - поршень; 13- гайка.

 

Рычажная передача предназначена для воздействия по сигналу от гидроусилителя на золотник регулятора частоты вращения, ограниче­ния уровня задания на регулятор нагрузки и осуществления обратной связи по положению силового поршня регулятора.

Ограничение подачи топлива осуществляется - через золотник 15 регулятора частоты вращения. Ограничение подачи топлива в зависимости от давления наддува попозволяет снизить дымность дизеля при работе его на переходных режи­мах, уменьшить эксплуатаииониый расход топлива, повысить срок службы масла. При проведении ремонтов ТР-2 и ТР-3 на дизель-генераторы 1-А9ДГ устанавливаются регулято­ры 4-7РС-2.