Тепловоз ТУ2

Рис.48.Установка регулируемых упоров для центровки дизеля: I -- положение первое; II -- положение второе.

Для предупреждения ненормальной работы подшипников коленчатого вала дизеля и вала генератора, что может иметь место при нарушении центровки их в эксплуатации, необходимо периодически проверять состояние центровки на контрольно-технических осмотрах. При увеличенных вибрациях дизеля проверку центровки необходимо выполнять независимо от установленных сроков.

5. Холодильник тепловоза

Холодильник предназначен для передачи тепла от воды и масла, нагревающихся в системах охлаждения и смазки дизеля, потоку воздуха, омывающему трубки радиаторов. Он состоит из двух водяных 1 (рис. 49) и трех масляных 2 радиаторов. Водяные радиаторы расположены в отсеках шахты 3 холодильника по одному с правой и левой сторон тепловоза. Масляные радиаторы установлены перед водяным, причем два из них расположены с левой и один с правой стороны тепловоза. Оба отсека шахты холодильника в верхней части сообщаются между собой, образуя цилиндрический диффузор 4 для осевого вентилятора с вертикальной осью вращения.

Рис. 49. Холодильник:1-водяной радиатор; 2 --масляный радиатор; 3 -- шахта холодильника; 4-- диффузор вентиляторного колеса.

Для создания потока воздуха, охлаждающего радиаторы холодильника, служит осевой вентилятор диаметром 990 мм с восемью лопастями, установленными под углом 25° к горизонту. Для условий работы тепловозов при температурах окружающего воздуха выше 35°С предусмотрена перестановка лопастей вентиляторного колеса на угол 35° к горизонту.

Боковые стенки шахты холодильника снабжены закрывающимися жалюзи, посредством которых осуществляется регулирование количества воздуха, засасываемого вентиляторным колесом.

Холодильник тепловоза обеспечивает поддержание в допустимых пределах температуры охлаждающей воды и масла при длительном режиме работы тепловоза на полной мощности и температуре окружающего воздуха +45°С.

Радиаторы холодильника тепловоза.Водяной радиатор 1 (рис. 51) состоит из 483 плоских латунных трубок, расположенных в пять рядов и укрепленных в решетках верхнего и нижнего коллекторов. На трубки насажены 200 латунных пластин толщиной 0.5 мм. Для охлаждения масла используются масляные радиаторы трактора С-80.

Рис. 50. Радиаторы холодильника:1 -- водяной;2 --масляный.

Характеристика водяного радиатора: Площадь фронта-1,01 м2. Поверхность охлаждения по воде-14 » » » » воздуху-53 » Живое сечение по воде-0,0256 » » » » воздуху-0,686 ».Емкость радиатора-15 л.

Масляный радиатор 2 состоит из 42 плоских латунных трубок, расположенных в один ряд. На трубки насажены 72 латунные пластины толщиной 0.5 мм, припаянные к внешней поверхности трубок. Концы трубок укреплены в решетках верхнего и нижнего коллекторов.

Характеристика масляного радиатора: Площадь фронта-0,613 м2.Поверхность охлаждения по маслу-1,36 » » » » воздуху-4,8 ».Живое сечение по маслу-0,00233 » » » » воздуху - 0,3466 ».Емкость радиатора-2,85 л.

В процессе эксплуатации тепловоза, вследствие осаждения на верхней решетки и в трубах радиаторов грязи и мелких частиц, переносимых циркулирующей водой, возможно засорение водяных радиаторов. Засорение радиаторов обнаруживается по быстрому повышению температуры охлаждающей воды, что определяется на ощупь. При засорении радиаторов их необходимо снять с тепловоза и тщательно промыть, пропуская воду со стороны нижнего коллектора. Если радиатор забит настолько, что его не удается промыть, нижний коллектор заглушают и радиатор заполняют 50%-ным водным раствором технической соляной кислоты, выдерживая раствор в нем 15-20 мин. Затем кислоту сливают и через радиатор пропускают 20-30 л 2%-ного горячего раствора кальцинированной соды. После нейтрализации кислоты промывку повторяют.

Засорение масляных радиаторов происходит вследствие осаждения на верхней решетке и в трубках радиатора сгустков масла, смешанных с нагаром, образующимся в цилиндре дизеля. О засорении масляных радиаторов свидетельствует большая разница в температуре радиаторов, а также верхней и нижней частях одного и того же радиатора. Засоренные масляные радиаторы необходимо снять с тепловоза и промыть со стороны нижнего коллектора водой, имеющей температуру около 90°С.

Для снятия нагара радиатор следует промыть горячим раствором (температура 90°С) жидкого стекла (1%), кальцинированной соды (1%) и хромпика (0,1%) в воде, а затем горячей чистой водой и продуть сухим сжатым воздухом.

Привод вентилятора холодильника. Привод вентилятора (рис. 51) состоит из горизонтального 2 и вертикального 6 карданных валов, конического редуктора 4 с фрикционной муфтой 10 и подшипника 8.



Рис. 51. Привод вентилятора: 1, 3, 5, 7 --шарниры карданного вала; 2 -- горизонтальный карданный вал; 4 -- конический редуктор; 6--вертикальный карданный вал; 8--подшипник; 9 -- колесо вентилятора; 10 -- фрикционная муфта; 11 --рычаг отводки муфты; 12 -- винт регулировки фрикционной муфты

На свободном конце горизонтального вала конического редуктора насажено колесо центробежного вентилятора охлаждения тяговых электродвигателей передней тележки тепловоза. Муфта включения 10 предназначена для пуска или остановки вентиляторного колеса; включение ее производится вручную рычагом 11. Муфта допускает проскальзывание ведущего и ведомого дисков, чем частично устраняются инерционные усилия при включениях вентилятора, а также при изменении режима скорости вращения коленчатого вала дизеля. Фрикционная муфта включения вентилятора холодильника, применяемая на тепловозе ТУ2, заимствована из сцепления автомобиля «Москвич» с незначительными конструктивными изменениями.

Вертикальный карданный вал 6 шарниром 5 соединен с вертикальным валом конического редуктора 4, а шарниром 7 с валом вентиляторного колеса, вращающегося в двух радиальных шарико-подшипниках, установленных в корпусе подшипника 8. Соединение редуктора с валом вентилятора посредством карданного вала допускает некоторое смещение осей редуктора и подшипника вентиляторного колеса без нарушения работы привода вентилятора.

Корпус подшипника 8 вентиляторного колеса крепится к угольникам арки холодильника.

Корпус редуктора 8 (рис. 52) представляет собой литую коробку из силумина с двумя горизонтальными и одной вертикальной горловинами. В горизонтальных горловинах на шарикоподшипниках 5 и 17 установлен полый вал 18 с конической шестерней 7. Между шестерней 7 и шарикоподшипником 17 установлена распорная втулка 6, удерживающая шарикоподшипник от осевого смещения. К фланцу полого вала посредством шпилек прикреплена фрикционная муфта сцепления, состоящая из ведомого фланца 19, ведущего диска 20 с фрикционными накладками и нажимного внешнего диска 21 с шестью нажимными пружинами 28. Внутри полого вала 18 расположен ведущий вал 3, который соединен горизонтальным карданным валом с распределительным редуктором и может вращаться независимо от полого вала 18.

Рис. 52. Конический редуктор: 1, 7 -- комические шестерни; 2, 10, 31--стаканы подшипника: 3-- вал ведущий; 4, 5, 9, 14, 17- шарикоподшипники; 6, 11 -- распорные втулки: 5 --корпус; 12 -- ведомый вал; 13 -- прокладка; 15 --гайка; 16, 30 -- крышки; 18 -- полый вал; 19 -- ведомый фланец; 20-- ведущий диск; 21 -- нажимной диск: 22 -- отжимной рычаг; 23 -- винт; 24 -- шарнир рычага; 25 -- шлицевая втулка;26-- пята;27--графитовое кольцо; 28 -- пружина; 29 --кожух.

Ведущий диск 20 имеет возможность перемещаться вдоль оси вала 3 вместе со шлицевой втулкой 25. В вертикальной горловине корпуса редуктора в стакане 10 на шарикоподшипниках 9 и 14 установлен ведомый вал 12, на нижнем хвостовике которого насажена шестерня 7, входящая в зацепление с ведущей шестерней 1. Внутренняя обойма шарикоподшипника 9 через прокладное кольцо опирается на торец шестерни 7, а внутренняя обойма шарикоподшипника 14 зажимается через прокладку гайкой 15. Наружная обойма шарикоподшипника 14 зажата между за плечиком стакана 10 и кольцевым буртом верхней крышки 16, соединенной с корпусом редуктора шпильками. Минимальный боковой зазор в зацеплении зубьев шестерен должен быть не менее 0,20 мм при полностью выбранных в сторону вершины конуса осевых люфтах вертикального и горизонтального валов.

Со стороны кожуха 29 расположен механизм отводки (включения и выключения муфты), который состоит из отжимных рычагов 22 с укрепленной на их концах чугунной пятой 26. При включении муфты на пяту нажимает графитовое кольцо 27 (подпятник) выжимного подшипника, запрессованное в гнездо вилки выключения. Последняя соединена с рычагом 11 (см. рис. 51). При переводе механизма отводки рычагом вправо графитовое кольцо 27 освобождает пяту 26 и концы отжимных рычагов 22. При этом пружины 28, установленные по окружности кожуха 29, переместят нажимной диск 21 влево. Вследствие этого ведущий диск 20 с фрикционными накладками будет зажат между нажимным диском 21 и фланцем 19, т. е. произойдет включение муфты. В первый момент ведущий диск 20 несколько проскальзывает относительно ведомых частей муфты, чем обеспечивается мягкость включения вентилятора. При включении муфты приводится во вращение полый вал 18, который посредством шестерен 1 и 7 передает вращение ведомому валу 12 и далее вентиляторному колесу. Скорости вращения вентиляторного колеса и коленчатого вала дизеля одинаковы.

Смазка подшипников и шестерен конического редуктора осуществляется разбрызгиванием масла, которое заливают в масляную ванну корпуса до уровня контрольной пробки. Уровень масла контролируется по масломерному стеклу, установленному на корпусе.

При недостаточном нажатии в случае износа накладок ведущего диска 20 следует винтом на рычаге отводки восстановить зазор между упорным концом и подшипником отводки, равный 2 мм. При вращении винта от себя (ввинчивание его) рычаг отводки сокращает зазор; при вращении винта на себя (вывинчивание его) зазор увеличивается. Своевременная регулировка указанного зазора является обязательным условием надежной работы муфты в эксплуатации.

6. Воздушная система

6.1 Схема и оборудование воздушной системы

Воздушная система состоит из источника сжатого воздуха (компрессора), механизмов и аппаратов, в которых сжатый воздух используется в качестве рабочего тела (пневматический тормоз, песочницы, привод управления дизелем, электроаппаратура и др.), соединенных между собой воздухопроводами.

Рис. 53. Схема воздушной системы тормоза: 1--фильтр компрессора; 2-- компрессор; 3 -- регулятор давления; 4 --спускной кран; 5 -- воздухоочиститель (сборник); 6 -- обратный клапан; 7 --спускной кран; 8, 10 -- главные резервуары; 9 -- предохранительный клапан; 11 --спускной кран; 12 -- тормозной цилиндр; 13 -- концевой кран; 14 --соединительный рукав; 15-- кран двойной тяги; 16 -- комбинированный кран; 17, 23 -- атмосферные трубки; 18 -- манометр; 19 -- кран машиниста №394; 20 -- контакторный фильтр; 21 -- клапан максимального давления; 22 -- кран локомотивного тормоза; 24-- манометр тормозного цилиндра; 25 -- разобщительный кран; 26 -- атмосферная труба.

6.2 Компрессор тепловоза ТУ2

Питание воздушной системы сжатым воздухом осуществляется компрессором типа Э-400 с механическим приводом от нижнего вала распределительного редуктора, с передаточным отношением 17 : 25. При наибольшей скорости вращения вала компрессора 1 020 об/мин его производительность при противодавлении 8 кг/см2 составляет 0,7 м3/1мин.

Рис. 54. Компрессор: 1 -- корпус; 2 ~ клапанная коробка; 3-гильза цилиндра; 4 -- поршень; 5 --упорное кольцо; 6 -- шестерня (ведущая); 7--упор вала; 5--шатун; 5 --коренной подшипник; 10-- заглушка коренного подшипника; 11 -- коленчатый вал; 12 --зубчатое колесо; 13 --крышка шатунного подшипника; 14--ушки для крепления компрессора; 15 -- вкладыш вала; 16-- вал приводной;17,26 -- крышки;18--поршневое кольцо маслосбрасывающее;19-- стопорный винт поршневого пальца; 20 -- поршневой палец; 21 -- поршневое кольцо компрессионное; 22, 24--спускные пробки; 23 --угольник для наполнения картера маслом; 25 -- сапун.

Компрессор (рис. 54) двухцилиндровый, одноступенчатый, состоит из корпуса 1 с клапанной коробкой 2 и крышками 26 и 17, двух поршней 4, кривошипно-шатунного механизма и цилиндрического редуктора.

Корпус компрессора 1 представляет собой чугунную отливку, в которой заодно выполнены два цилиндра и картер для коленчатого вала и редуктора. Сверху корпус закрывается крышкой 26, которая плотно, через картонную прокладку, притягивается болтами к корпусу. На корпусе имеются три ушка 14, с помощью которых компрессор устанавливается на трех стойках, укрепленных на сварной раме.

В цилиндры компрессора запрессованы сменные гильзы 3, в которых перемещаются пустотелые поршни 4 с двумя компрессионными 21 и одним маслосбрасывающим 18 кольцами. Маслосбрасывающее кольцо, расположенное на юбке поршня, имеет поперечное сечение, способствующее возвращению в картер излишков масла с рабочей поверхности гильзы цилиндра. Паз для маслосбрасывающего кольца имеет фаску со стороны коленчатого вала, а в поршне просверлены радиальные отверстия для возврата смазки в картер.

Коленчатый вал 11 состоит из двух штампованных частей, соединенных между собой диском путем сварки. На диск коленчатого вала насажено ведомое зубчатое колесо 12, в зацеплении с которым находится ведущая шестерня 6, сидящая на коническом хвостовике приводного вала 16. Зубчатые колеса редуктора шевронные, состоят из двух половин, соединенных между собой заклепками. К корпусу компрессора укреплена клапанная коробка 2, которая является общей крышкой обоих цилиндров. В коробке расположены четыре клапана: по краям два всасывающих, а между ними два нагнетательных. Всасывающие клапаны посредством каналов в клапанной коробке сообщаются с цилиндрами и штуцером всасывающей трубы, а нагнетательные -- с цилиндрами и штуцером нагнетательной трубы.

В картере компрессора при заполнении его маслом на 45 мм над уровнем днища корпуса образуется масляная ванна, в которую частично погружается ведомое зубчатое колесо редуктора. При вращении зубчатого колеса масло разбрызгивается и часть его попадает в маслоуловитель, укрепленный на внутренней стороне верхней крышки, откуда самотеком по желобам и канавкам оно поступает для смазки поршней и шатунных головок.

Для предохранения компрессора от перегрузки инерционными усилиями, возникающими при пуске и остановке дизеля и изменениях скорости вращения коленчатого вала, промежуточный вал, соединяющий компрессор с раздаточным редуктором, имеет фрикционную муфту максимального момента.

Фильтр УФ-2 компрессора.

Фильтр УФ-2 (рис. 55) предназначен для очистки от пыли поступающего в компрессор воздуха. Корпус фильтра 1 укреплен под кузовом и трубопроводом сообщается с камерой всасывающих клапанов компрессора. Основными частями фильтра являются сетчатые цилиндры, 3 и 5, между которыми находится набивка 6 из канители внутренний цилиндр обтянут чехлом 4 из тонкого фетра, укрепленным проволочными бандажами 10.

Рис.55.Фильтр УФ-2: 1 -- корпус; 2--кожух; 3 -- цилиндр: 4 -- чехол; 5 - цилиндр-сетка; 6 --фильтрующая набивка; 7- стержень; 8 -- крышка; 9 -- втулка;10 -- проволочный бандаж.

Сетчатые цилиндры ограждены кожухом 2 и корпусом 1, которые соединены между собой посредством стержня 7 и гайки.

При работе компрессора воздух засасывается в фильтр по кольцевому зазору между фланцем корпуса и кожухом и проходит через наружный сетчатый цилиндр, фильтрующую набивку из канители и фетр внутреннего сетчатого цилиндра и через центральное отверстие поступает во всасывающую трубу компрессора.

Регулятор давления компрессора.

Регулятор давления предназначен для автоматического отключения компрессора от главных резервуаров при повышении давления в них воздуха свыше 8,2 кг/см2 и автоматического включения нагнетательной трубы компрессора в сеть главных резервуаров при понижении давления в них до 7,9 кг/см2. Регулятор давления состоит из двух основных частей -- верхней с редукционным клапаном 3 (рис. 56) и нижней, в которой помещается впускной клапан 10, управляемый поршнем 8 с пружиной 9. В регуляторе давления используется большая часть деталей регулятора хода воздушного насоса системы Вестингауза, применяемого на паровозах. Камера редукционного клапана постоянно сообщается с главным резервуаром.

Рис. 56. Регулятор давления воздуха:1 -- гайка; 2, 0 -- пружины; 3, 10 -- клапаны; 4 -- диафрагма 5 -- седло клапана; 6 -- калиброванное отверстие в атмосферу 7 --камера; 5 --поршень; 11 --корпус; 12 -- отверстие в атмосферу 13 -- нагнетательная труба компрессора; 14 -- труба от главного резервуара.

Редукционный клапан 3 в нормальном положении закрыт и диафрагмой 4 прижат к седлу 5. Гайка 1 служит для регулирования степени сжатия пружины, действующей на диафрагму редукционного клапана, и позволяет изменять потребное усилие для подъема диафрагмы, что определяет предельное давление сжатого воздуха в главном резервуаре. Поршень 8 выпускного клапана 10, отжимаемый пружиной 9, находится в крайнем верхнем положении, удерживая выпускной клапан закрытым. При этом компрессор нагнетает сжатый воздух в главные резервуары. Когда давление в них превысит 8,2 кг/см2, диафрагма прогибается вверх и поднимает клапан 3. Вследствие этого из главного резервуара сжатый воздух поступает в камеру над поршнем 8. Давление воздуха на поршень превышает силу нажатия пружины 9 и перемещает поршень вместе со штоком клапана 10 вниз. При этом полость нагнетательной трубы сообщается через отверстие 12 с атмосферой и компрессор продолжает работать без сжатия воздуха на выхлоп в атмосферу.

Работа компрессора на таком режиме будет продолжаться до снижения давления в главных резервуарах до 7,9 кг,см2, при котором диафрагма редукционного клапана возвратится в исходное положение и посадит клапан на свое гнездо. Камера над поршнем окажется изолированной от главных резервуаров; давление воздуха в ней постепенно снизится, так как она имеет постоянное сообщение с атмосферой через калиброванное отверстие 6. Поршень под воздействием пружины займет исходное положение и посадит выпускной клапан на свое гнездо. Сообщение нагнетательной трубы с атмосферой прекратится. Компрессор возобновит нагнетание сжатого воздуха в главные резервуары.

Цикл работы компрессора, состоящий из периода холостого хода, т. е. работы без нагнетания сжатого воздуха, и периода рабочего хода -- нагнетания сжатого воздуха при установившемся режиме работы компрессора и средних утечках в системе составляет от 1 до 2 мин. На главном резервуаре установлен предохранительный клапан, предусмотренный на случай неисправности регулятора давления воздуха. Предохранительный клапан отрегулирован на предельное давление сжатого воздуха, равное 9 кг/см2. При «срыве» предохранительного клапана требуется проверка работы регулятора.

6.3 Пневматический тормоз

Тепловоз оборудован прямодействующим локомотивным тормозом и пролетной трубой с краном машиниста №394 для управления тормозами вагонов, следующих в составе поезда. При управлении прямодействующим тормозом тепловоза сжатый воздух из главных резервуаров воздушной системы через кран машиниста 4ВК поступает в тормозные цилиндры и создает усилие по штоку поршня, действующее через рычажную передачу на тормозные колодки. Наибольшее нажатие тормозных колодок двух тележек тепловоза равно 18 т при давлении сжатого воздуха в тормозных цилиндрах 3.8 кг/см2.

Из главных резервуаров общей емкостью 280 л сжатый воздух подводится к крану машиниста локомотивного тормоза 22 и к крану машиниста 19 автоматического не прямодействующего тормоза, установленных в обеих кабинах машиниста. Для предотвращения заклинивания колес при торможении тепловоза локомотивным тормозом установлен клапан максимального давления, отрегулированный на давление 3,8 кг/см2.

При торможении прямодействующим тормозом воздух из главного резервуара через контакторный фильтр 20, клапан максимального давления 21, кран локомотивного тормоза 22 поступает в тормозные цилиндры 12 обеих тележек. Контроль давления воздуха в тормозных цилиндрах осуществляется по манометру 24, установленному в кабине машиниста. Локомотивный тормоз позволяет осуществлять ступенчатое торможение и ступенчатый отпуск. При отпуске сжатый воздух из тормозного цилиндра уходит через кран локомотивного тормоза 22 по трубке 23 в атмосферу. Нормальным поездным положением крана машиниста прямодействующего тормоза является перекрыта, при котором тормозные цилиндры разобщены от главных резервуаров и атмосферы.

На трубе, питающей кран №394 сжатым воздухом из главных резервуаров, установлен кран двойной тяги 15, представляющий собой пробковый разобщительный кран с двумя положениями рукоятки -- «Открыт» или «Закрыт». Нормальным положением крана двойной тяги в действующей кабине машиниста является открытое положение. Во второй кабине машиниста при этом кран двойной тяги должен находиться в закрытом положении для предупреждения возможности управления тормозами поезда со второго поста локомотива. При следовании тепловоза двойной тягой краны двойной тяги обоих постов управления второго тепловоза должны быть перекрыты.

На трубе, соединяющей кран №394 с пролетной трубой локомотива, установлен комбинированный кран 16, который служит для экстренного торможения поезда, а также для перекрытия трубопровода, идущего от крана машиниста к тормозной магистрали поезда. Нормальным положением рукоятки крана в действующей кабине машиниста является среднее положение, при котором кран сообщается с магистралью поезда. Крайнее правое положение рукоятки соответствует экстренному торможению, при котором магистраль поезда через большое отверстие сообщается с атмосферой.

В недействующей кабине машиниста комбинированный кран должен разобщать кран от магистрали поезда, что соответствует крайнему левому положению рукоятки. К кранам двойной тяги и комбинированному присоединяются трубки двух шкального манометра 18, установленного в кабине машиниста. Красная стрелка манометра показывает давление сжатого воздуха в главном резервуаре, черная -- в магистрали поезда. Магистраль поезда сообщается с тормозной системой тепловоза через пролетную трубу, которая для этого оборудована гибкими соединительными рукавами 14 с концевыми разобщительными кранами 13.

Для присоединения главных резервуаров второго тепловоза при двойной тяге к главным резервуарам ведущего с тепловоза № 76 предусмотрен трубопровод от главных резервуаров с гибкими соединительными рукавами и концевыми разобщительными кранами на обоих концах тепловоза.

Тормозные цилиндры пневматического тормоза

Тормозные цилиндры с внутренним диаметром 8" установлены на раме тепловоза и для соединения с рычажной передачей, расположенной на тележках, имеют свободные штоки, которые допускают отклонение от своего среднего положения, необходимое при движении тепловоза.

Рис.57.Тормозной цилиндр: 1--головка штока; 2 -- передняя крышка; 3 -- корпус; 4 -- шток; 5-- направляющая труба; 6 --пружина; 7--поршень;8-- задняя крышка.

Тормозной цилиндр (рис. 57) состоит из корпуса 3, закрытого двумя крышками -- задней рабочей 8 и передней направляющей 2, укрепленных при помощи болтов. Через отверстие передней крышки проходит направляющая труба 5, внутри которой перемещается шток 4.

Один конец штока шаровым шарниром связан с поршнем 7, а другой имеет головку для присоединения к рычажной передаче. Наполнение тормозного цилиндра сжатым воздухом производится через штуцер в задней крышке. Поршень имеет одностороннюю манжету. Возврат поршня в исходное положение осуществляется пружиной 6.

6.4 Система пневматических песочниц

Система пневматических песочниц (рис. 58) состоит из кранов 1 управления форсунками песочниц, трубопровода, форсунок 5 и бункеров 4, укрепленных у каждого колеса с наружной стороны на рамных листах тележек. При действии песочниц питание форсунок сжатым воздухом осуществляется из главных резервуаров краном управления песочницами, установленными в кабине машиниста.

При этом подача песка происходит под колесные пары обеих тележек, являющихся передними по ходу движения тепловоза. Так, при движении тепловоза вперед кабиной № 2 работают форсунки песочниц I, II, V, VI, а при движении вперед кабиной № 1, песок подается форсунками VII, VIII, III, IV.

Начиная с тепловоза № 64 ручной кран управления песочницами заменен электропневматическим клапаном с кнопочным управлением.

Рис. 58. Система пневматических песочниц: 1--кран управления песочницами; 2 --клапан максимального давления; 3-- контакторный фильтр; 4 --бункер; 5 -- форсунка; 6--труба для подачи песка под колесо; 7 -- соединительный рукав.

Форсунка песочницы (рис. 58) представляет собой коленообразный чугунный корпус 1, верхнее колено которого присоединено к днищу бункера, а нижнее имеет трубу, подводящую песок под колеса.

Рис.59.Форсунка песочницы:1--корпус; 2 - регулировочный винт; 3 -- труба; 4, 5 -- пробки; 6-- канал; 7 --порог; 8--сопло

Полость форсунки частично заполнена песком, стекающим в нее из бункера под углом естественного откоса. При открытии крана управления песочницами на одном из постов управления сжатый воздух поступает в каждую форсунку по двум каналам. Часть его, устремляясь по каналу 6 на поверхность стекающего из бункера песка, образует в камере песчаный вихрь, который струей сжатого воздуха, проникающего через сопло 8, увлекается далее в подводящую под колесо трубу и попадает на рельсы. Количество песка, подаваемого песочницей, регулируется винтом 2, который изменяет сечение отверстия для прохода струи сжатого воздуха. Для песочниц следует применять сухой, чистый песок, обязательно просеянный через сетку с ячейками не более 2 мм. Во избежание слеживания песка при заполнении бункеров он не должен быть теплым. Крышки заправочных люков на бункерах должны плотно закрываться по всему контуру, чтобы влага не проникала внутрь песочниц.

6.5 Пневматическая система управления тепловоза

Пневматическая система управления (рис. 59) включает: пневматические цилиндры 7 управления регулятором дизеля, пневматические цилиндры реверсора 1, два тифона 12, четыре стеклоочистителя и трубопроводы к ним.

Рис. 60. Пневматическая система управления: 1-- цилиндр реверсора; 2, 3 -- включающие вентили реверсора; 4, 5, 6 -- включающие вентили механизма управления регулятором двигателя; 7--пневматические цилиндры управления регулятором дизеля; 8, 10 -- краны; 9 -- клапаны; 11-- стеклоочистители; 12--тифон.

Электропневматический механизм управления регулятором питается воздухом, поступающим через клапан с постоянным давлением 3,8 кг/см2. Он состоит из трех пневматических цилиндров, сообщающихся с трубопроводом сжатого воздуха или с атмосферой посредством электромагнитных вентилей. Подробное описание механизма дано в главе II «Дизель 1Д-12». К остальным аппаратам и приборам системы управления сжатый воздух подается из магистрали под давлением 8 кг/см2.

Электропневматический механизм управления реверсором представляет собой двух поршневой механизм с двумя включающими вентилями.

Рис. 61. Воздушный клапан: 1 -- нажимной стержень; 1 --специальный болт; 3 -- упор; 4-- диафрагма;5--корпус; 6 -- втулка; 7--клапан; в -- пружина;9,11-- крышки; 10 -- рычаг; 12 -- ось.

Сигнальные тифоны установлены на крыше обеих кабин машиниста и соединены общим трубопроводом для одновременного действия обоих приборов при управлении ими из одной кабины. При необходимости один тифон может быть отключен краном, установленным на трубопроводе, соединяющем тифоны обеих кабин. Управление тифонами на тепловозах до №63 включительно производится воздушным клапаном (рис. 61) с ножной педалью. Клапан состоит из корпуса 5, внутри которого к втулке 6 пружиной 8 прижат клапан 7. Открытие клапана производится нажатием рычага 10 при повороте его вокруг оси 12 на стержень клапана 1. Последующие тепловозы оборудуются клапанами управления тифоном с ручным приводом.

Рис.62.Тифон:1 -- рупор;2 -- крышка;3 -- диафрагма;4 -- груз;5 -- шайба;6 -- вкладыш; 7-- стопорный болт.

Тифон (рис. 61) состоит из рупора 1, диафрагмы 3, зажатой по наружному краю между крышкой 2 и рупором 1. В центре диафрагмы укреплен груз 4 конической формы. Груз входит с небольшим зазором в соответствующее ему гнездо, которым заканчивается осевой канал рупора.

При открытии клапана управления тифоном воздух, поступающий в полость вокруг гнезда, поднимает в ней давление, при этом диафрагма получает прогиб в сторону крышки. Через образующуюся кольцевую щель между поверхностью диафрагмы и обработанной поверхностью рупора и груза сжатый воздух выходит в атмосферу. Так как сечение для прохода воздуха по этому пути в атмосферу значительно превышает сечение подводящего сжатый воздух канала, то давление в этой полости быстро падает. Вследствие падения давления воздуха диафрагма силой упругости возвращается в первоначальное положение и давление в полости снова быстро повышается, что снова вызывает прогиб диафрагмы в сторону крышки и т. д.

Таким образом, все время, пока нажаты педаль или клапан и воздух поступает в тифон, диафрагма находится в колебательном движении, следствием чего и является издаваемый звук. Высота издаваемого звука определяется упругостью диафрагмы и массой груза, укрепленного в центре.

Необходимо периодически снимать диафрагму и очищать тифон от попавшего в него вместе с воздухом масла. Лопнувшую диафрагму следует заменять новой.

На лобовых окнах обеих кабин машиниста установлены два стеклоочистителя 11 (рис. 60) автомобильного типа с пневматическим приводом, включение которых осуществляется посредством крана 10.

7. Электрическая система

7.1 Электрическая передача тепловоза

Электрическая передача тепловоза ТУ2 состоит из: главного генератора, превращающего механическую энергию дизеля в электрическую; четырех тяговых электродвигателей, которые в свою очередь превращают электрическую энергию в механическую; и комплекта вспомогательных машин и аппаратов. Электрическая передача позволяет автоматизировать управление тепловозом и обеспечивает при работе по системе многих единиц управление с одного поста всеми локомотивами. Машинная система автоматизации управления, примененная на тепловозе ТУ2, дает возможность полностью использовать мощность дизеля при скоростях движения тепловоза от 8 до 35 км/ч, что охватывает практически весь диапазон рабочих скоростей.

Схема электрических соединений тепловоза ТУ2 приведена на рис. 62.

Рис.63. Г - главный генератор; Ш - шунтован обмотка главного генератора; ДС -добавочное сопротивление; ПК - противокомпаундная обмотка; ПО - пусковая обмотка; Н -независимая обмотка возбуждения; В - возбудитель; ШВ- шунтовая обмотка возбуждения возбудителя; ВГ - вспомогательный генератор; ШВГ - шунтовая обмотка вспомогательного генератора; РН - регулятор напряжения; БА -аккумуляторная батарея; 1, 2, 3, 4 -тяговые двигатели; С1, С2, СЗ, С4 - сериесные обмотки тяговых двигателей; Ш 12, Ш 34 - шунтирующие сопротивления тяговых двигателей.

Для полного использования мощности дизеля необходимо, чтобы он работал при номинальной скорости с номинальным крутящим моментом, т. е. с вала дизеля при всех условиях должна сниматься постоянная номинальная мощность. Известно, что мощность генератора постоянного тока равна произведению напряжения на его клеммах на ток якоря. Условие отбора постоянной мощности выполнимо в том случае, если напряжение на клеммах главного генератора изменяется обратно пропорционально току его якоря, т. е. при увеличении, например, тока в два раза, напряжение на клеммах генератора должно уменьшиться в два раза.

Трогание с места и увеличение скорости движения тепловоза ТУ2 осуществляется изменением числа оборотов коленчатого вала дизеля, что вызывает соответствующее увеличение напряжения на клеммах главного генератора и тяговых электродвигателей.

Дальнейшее увеличение скорости движения тепловоза достигается за Счет ослабления поля тяговых электродвигателей путем шунтирования их обмоток возбуждения. Переход на ослабленное поле и обратно на полное поле осуществляется автоматически с помощью реле перехода.

7.2 Главный генератор

Главный генератор предназначен для питания электроэнергией тяговых электродвигателей и пуска дизеля (генератор при этом работает электродвигателем и питается от аккумуляторной батареи). На тепловозе ТУ2 установлен главный генератор типа МПТ 49/25-3 постоянного тока смешанного возбуждения (рис. 63).

Генератор состоит из станины с укрепленными на ней главными и добавочными полюсами, якоря, щеткодержателей и двух подшипниковых щитов. Станина 1 изготовляется из стали; она имеет две лапы для крепления генератора на раме тепловоза, а сверху-- площадку для установки возбудителя. Внутри станины укреплены четыре главных и четыре дополнительных полюса.

Сердечник каждого главного полюса 2 для уменьшения потерь от вихревых токов набран из покрытых изоляционным лаком листов электротехнической стали. На нем устанавливается катушка 3, состоящая из 320 витков независимой обмотки возбуждения, 1 300 витков шунтовой, четырех витков противокомпаундной и трех витков пусковой обмоток. Обмотки независимого и шунтового возбуждения выполнены из круглых проводов диаметром соответственно 2,26 и 1,16 мм. Дополнительные полюса, предназначенные для улучшения коммутации генератора, также состоят из сердечников и катушек. Сердечники 4 дополнительных полюсов изготовлены из литой стали. Катушка 5 дополнительного полюса состоит из 19 витков голой меди. Все четыре катушки соединены последовательно. Якорь 6 генератора состоит из вала, пакета стали, коллектора и обмотки.. Сердечник 7 якоря имеет 62 паза, в которых размещена обмотка, выполненная из провода прямоугольного сечения. Обмотка якоря лягушечья. Число параллельных ветвей-- 8. Длина одного витка -- 1500 мм.

Рис. 64. Общий вид тягового генератора типа МПТ49/25-3:1-Станина;2-Сердечник главного полсюа;3-Катушка независимой обмотки;4-Сердечник;5-Дополнительные полюса; 6-Якорь генератора;7-Сердечник якоря;8- Коллекторные пластины;9-Концы обмотки якоря;10-корпус коллектора;11- Нажимная шайба;12 -Стяжные болты;13 -Щёткодержатели.

Коллектор генератора состоит из 248 коллекторных пластин (ламелей) 8, изолированных друг от друга прокладками коллекторного миканита толщиной 1 мм. Верхние концы коллекторных пластин (петушки) имеют прорези, в которые впаяны концы обмотки якоря 9. Нижняя часть коллекторных пластин, имеюшая форму ласточкина хвоста, служит для удержания пластин между упорной шайбой корпуса коллектора 10 и нажимной шайбой 11, которые стягиваются болтами 12. Пластины от упорной и нажимной шайб изолированы миканитовыми манжетами (конусами), а от корпуса-- миканитовым цилиндром. Выступающий конец миканитовой манжеты прижат к шайбе веревочным бандажом и покрашен серой эмалью.

Вентиляция генератора осуществляется вентилятором, укрепленным на валу генератора со стороны, противоположной коллектору. Охлаждающий воздух забирается с крыши тепловоза через специальный воздуховод и патрубки, имеющиеся на крышке коллекторного люка генератора. Вентилятор прогоняет засасываемый воздух между полюсами и якорем, а также по каналам, имеющимся в стали якоря. Нагретый воздух выбрасывается в машинное помещение через вентиляционные отверстия в станине генератора со стороны, противоположной коллектору.

Главный генератор тепловоза является важнейшим силовым агрегатом и поэтому за ним должен быть установлен тщательный контроль и уход. Профилактический осмотр генератора должен производиться не реже одного раза в два дня. Смазка подшипников генератора производится смазкой 1-13 по ГОСТ 1631--51. После полной очистки и промывки подшипника для его заполнения требуется 300 г смазки.

7.3 Возбудитель ПН-28,5

Возбудитель типа ПН-28,5 предназначен для возбуждения главного генератора и представляет собой серийный генератор постоянного тока с шунтовой и компаундной обмотками возбуждения, причем компаундная обмотка отключена и в схеме возбуждения возбудителя не участвует. Возбудитель (рис. 64) имеет четыре главных и четыре дополнительных полюса. Главный полюс состоит из сердечника 2, набранного из листовой стали и прикрепленного двумя болтами к остову 1, и двух катушек 3 и 4 соответственно с шунтовой и компаундной обмотками. Якорь возбудителя состоит из вала 5, на котором насажен коллектор 6, и сердечника 7, изготовленного из листовой стали; в пазах сердечника заложена обмотка 8.

Коллектор состоит из медных пластин, набранных над изолированной втулкой 9 и стянутых конусными шайбами 10, изолированными миканитовыми манжетами 11. Со стороны коллектора и со стороны привода вал якоря возбудителя устанавливается на шариковые подшипники 12, расположенные в щитах 13, которые в свою очередь крепятся к остову 1.

Вентиляция возбудителя осуществляется осевым вентилятором, насаженным на вал возбудителя, причем воздух входит в машину со стороны коллектора и выходит со стороны привода. Нормальным направлением вращения возбудителя считается правое, т. е. по часовой стрелке, если смотреть со стороны привода. Возбудитель имеет защитные козырьки и сетки для предохранения от попадания внутрь машины посторонних предметов, падающих сверху капель и защиты от случайного прикосновения к токоведущим или вращающимся частям.

Рис. 65. Возбудитель типа ПН-28,5:1-Остов;2-Сердечник главного полюса;3,4-Катушки;5-Вал якоря;6-Коллектор;7-Сердечник;8-Обмотка сердечника;9-Втулка; 10-Конусные шайбы;11-Манжеты;12-Шариковые подшибники;13-Щитки подшибников;14-Траверса;15-Подвески;16-Щёткодержатели.

7.4 Вспомогательный генератор ПН-28,5

В качестве вспомогательного генератора на тепловозе ТУ2 применена машина постоянного тока типа ПН-28,5, но с измененной по сравнению с возбудителем обмоткой возбуждения. Поэтому вспомогательный генератор отличается от возбудителя лишь электрическими параметрами, а во всем остальном они совершенно одинаковы.

Вспомогательный генератор служит для зарядки аккумуляторной батареи, питания вспомогательных цепей и цепей управления.

7.5 Тяговый электродвигатель ДК-806А

На тепловозе установлено четыре тяговых электродвигателя типа ДК-806А, по два на каждой тележке. Тяговый электродвигатель типа ДК-806А (рис. 66) является сериесной машиной постоянного тока закрытого исполнения с принудительной вентиляцией с четырьмя главными и четырьмя дополнительными полюсами.

На тепловозе ТУ2 применена опорно-осевая подвеска, т. е. с одной стороны электродвигатель посредством пружин подвешен к раме тележки, а с другой опирается моторно-осевыми подшипниками на ось колесной пары.

Остов электродвигателя стальной, литой, в поперечном сечении восьмигранной формы. Он имеет две горловины под подшипниковые щиты, два смотровых коллекторных люка (по одному сверху и снизу), закрытых съемными крышками, и один верхний вентиляционный люк со стороны коллектора. Выброс воздуха производится в отверстия подшипникового щита со стороны зубчатой передачи.

Рис. 66. Тяговый электродвигатель типа ДК-806А: 1 -- остов; 2 ---сердечник главного полюса; 3--сердечник дополнительного полюса;4--катушка главного полюса; 5 --катушка дополнительного полюса;6-якорь; 7--пакет железа якоря; 8--передний подшипник;9--задний подшипник;10--моторно-осевая букса; 11 --коллектор; 12 -- шеткодержатель13 -- передний подшипниковый щит;14 -- задний подшипниковый щит; 15 -- обмотка якоря.

Главные полюса набраны из штампованных листов электротехнической стали толщиной 1,5 мм, спрессованных и стянутых в пакет заклепками. Главный полюс крепится к остову двумя болтами, которые ввертываются в круглый стальной стержень, проходящий через отверстие вдоль полюса. Дополнительные полюса стальные, каждый из них крепится к остову двумя болтами. Болты полюсов изготовляются из качественной стали.

В горловины остова устанавливаются два подшипниковых щита, в которые встроены роликовые якорные подшипники.

На конусный конец вала якоря электродвигателя в горячем состоянии насажена малая зубчатая ведущая шестерня, которая находится в зацеплении с большой ведомой шестерней, насаженной на ось колесной пары тепловоза. От сдвига в осевом направлении малая шестерня предохраняется гайкой на хвостовике вала.

Тяговый электродвигатель имеет два щеткодержателя, каждый на две щетки. Латунный корпус щеткодержателя с помощью гребенки и болта крепится к стальному кронштейну. Кронштейн имеет два впрессованных в него пальца, изолированных пластмассой, с надетыми на них фарфоровыми изоляторами. С помощью этих пальцев щеткодержатель крепится к передней торцовой стенке остова. Пружина щеткодержателя спиральная, изготовлена из качественной стальной ленты. Давление пружины на щетку устанавливается при изготовлении щеткодержателя или при его ремонте и в эксплуатации не регулируется.

7.6 Вспомогательные электродвигатели ПН-2,5

Электродвигатель типа ПН-2,5 (рис. 66) служит для привода топливного насоса. Двигатель представляет собой машину постоянного тока напряжением 75 в. Устройство его аналогично устройству электродвигателя типа ПН-28,5, рассмотренному выше. На тепловозе ТУ2 установлены два калорифера для обогрева кабин машиниста, по одному калориферу в каждой кабине. Каждый калорифер снабжен электродвигателем постоянного тока типа М38 мощностью 45 вт при напряжении 12 в. Питание электродвигатель получает от генератора, установленного на дизеле, с включением дополнительного сопротивления в цепь двигателя, так как рабочее напряжение указанного генератора составляет 24 в. 3 500 об/мин. Питание электродвигателя осуществляется от аккумуляторной батареи тепловоза

Рис. 67. Вспомогательный электродвигатель типа ПН-2,5: 1 -- остов; 2--сердечник главного полюса; 3 -- катушка главного полюса: 4- вентилятор; 5 -- задний подшипниковый щит; 5 -- задний подшипник; 7 --вал якоря; 8--якорь: 9-- обмотка якоря; 10-- сердечник дополнительного полюса; 11-- катушка дополнительного полюса; 12 -- щеткодержатель; 13 -- коллектор: 14 --передний подшипниковый щит; 15 -- передний подшипник; 16 -- клемовая коробка.

7.7 Аккумуляторная батарея

Аккумуляторная батарея служит для питания главного генератора при запуске дизеля тепловоза, цепей управления и освещения при неработающем вспомогательном генераторе, а также для питания обмотки возбуждения вспомогательного генератора до его перехода на самовозбуждение.

Аккумуляторная батарея тепловоза(рис. 67) ТУ2 состоит из пяти последовательно соединенных секций. Емкость батареи при десятичасовом разряде 140 ч. Номинальное напряжение 60 В. Каждая секция в свою очередь состоит из шести аккумуляторов, помещенных в деревянный или эбонитовый ящик 1 с откидными ручками 10.

Рис. 68. Аккумуляторная батарея: 1--ящик; 2 -- крышка; 3 -- кислотоупорная мастика; 4 -- бачок; 5 -- подставка под аккумулятор; 6 -- отрицательная пластина; 7 --положительная пластина; 8 --сепаратор; 9--свинцовая полоса с полюсным выводом; 10-- откидная ручка; 11--стопор; 12 --защитная коробка; 13 -- серьга; 14 -- выводы; 15 -- пробка; 16 -- перемычка

Все шесть аккумуляторов с помощью свинцовых перемычек 16 соединены последовательно. Таким образом номинальное напряжение секции батареи равно 12 в, а емкость при токе десятичасового разряда составляет 140 а-ч.

Каждый аккумулятор состоит из блоков положительных 7 и отрицательных 6 пластин, размещенных в эбонитовом бачке 4 с электролитом. Каждая положительная пластина помещается между двумя отрицательными. Для того чтобы исключить возможность коротких замыканий между разноименными пластинами, прокладываются пористые разделительные пластинки 8 (сепараторы). Все положительные пластины спаяны между собой при помощи свинцовой полосы, которая имеет полюсный вывод. Отрицательные пластины соединены таким же образом. Дно бачка 4 имеет выступы, на которые опираются блоки пластин. Впадины между выступами служат сборниками, в которых оседают мелкие частицы активной массы, выпадающие из пластин при работе аккумулятора, что предохраняет пластины от короткого замыкания.

Поверх блоков пластин накладывается эбонитовая решетка. Бачок 4 после установки в нем блоков закрывается эбонитовой крышкой 2, которая имеет отверстия для выхода полюсных выводов и горловину для заливки электролита. Пространство между бачком и крышкой для уплотнения заливается кислотоупорной мастикой. Горловины бачков закрываются пробками 15, которые имеют отверстия для выхода газов, выделяющихся при работе аккумулятора.

Новая аккумуляторная батарея в сухом виде, без электролита, может храниться в течение трех лет без ухудшения ее электрических характеристик. Для приведения новой батареи в рабочее состояние нужно залить ее электролитом. В качестве электролита для батареи служит раствор серной кислоты с удельным весом 1,83 в дистиллированной воде. Температура электролита, заливаемого в аккумуляторы, должна быть не выше 25°С. Электролит заливается в аккумуляторы до уровня на 10--12 мм выше предохранительного щитка, установленного над сепараторами. После заливки батарея выдерживается в течение 2--3 ч, затем ставится на подзарядку, причем температура электролита в конце зарядки не должна превышать -30°C.

После приведения батареи в рабочее состояние все последующие заряды ведутся двумя ступенями: первая ступень--током 16-- 20 а, вторая -- 8 а. Ориентировочное количество ампер-часов при заряде полностью разряженной батареи составляет 160--190. На вторую ступень заряда следует переходить, как только напряжение на большинстве элементов достигнет 2,4в.

7.8 Основные электрические аппараты тепловоза

Электрические аппараты, установленные на тепловозе ТУ2, можно разделить на две группы: защитные аппараты и аппараты управления.

Защитные аппараты предохраняют электрические машины от перегрузок, а аппараты управления обеспечивают возможность управления тепловозом и его рабочими органами. По принципу работы аппараты управления делятся на автоматические и неавтоматические и имеют как непосредственное ручное, так и дистанционное управление. Большая часть электрической аппаратуры, установленной на тепловозе, размещена в высоковольтной камере и на пультах управления тепловозом.

Контакторы тепловоза. Контакторами называют электрические аппараты, служащие для замыкания и размыкания электрических цепей, пропускающих большие токи. В зависимости от числа силовых контактов различают контакторы однополюсные и двухполюсные. Однополюсный контактор имеет подвижный и неподвижный, а двухполюсный -- два неподвижных и два подвижных контакта. Привод контактора может быть пневматическим или электромагнитным, в зависимости от этого различают контакторы электропневматические и электромагнитные.

На тепловозе установлено семь электромагнитных контакторов: два контактора включения тяговых электродвигателей П1 и П2 типа КП-504-1, контактор Ш шунтировки поля тяговых электродвигателей и пусковой контактор Д типа КТП-523-7 контактор зарядки аккумуляторной батареи Б, контактор возбуждения главного генератора КВ типа КП-502-5 и контактор возбуждения возбудителя В В типа КП1-0021.

Рис. 69. Электромагнитный контактор типа КП-504-1: 1 -- скоба магнитопровода; 2 -- основание из пластмассы; 3--дугогасительная щека; 4 -- неподвижный контакт; 5 -- дугогасительная катушка; 5--дугогасительная камера; 7 --подвижный контакт; 5 --контактная пружина; 9 --блок - контакты; 10 -- пружина отжимная; 11 --плоская пружина; 12 --втягивающая катушка; 15 --якорь; 14 --упорная скоба; 15 -- гибкое соединение (шунт); 16 --шинный вывод подвижного контакта; 17 -- шинный вывод неподвижного контакта.

Электромагнитный контактор КП-504-1 (рис.68) монтируется на асбоцементной плите с пресс шпоновой прокладкой толщиной 2 мм. Все детали контактора собираются на основной П-образной скобе 1, являющейся магнитопроводом. В прямоугольное отверстие скобы вставлен якорь 13 Г-образной формы, качающийся на острие призмы -- крае прямоугольного отверстия в скобе. Якорь удерживается на острие призмы упорной скобой 14 и контактной пружиной 8, прижимающей его хвостовик при отключенной втягивающей катушке к скобе. Подвижный контакт 7 укреплен в специальном держателе-кронштейне, который винтами крепится к скобе якоря.

Контакт 7 удерживается в крайнем положении контактной пружиной 8, которая прижимает его к опорной поверхности крон-штейна и одновременно обеспечивает его притирание. Связь подвижного контакта 7 с шинным выводом 16 осуществляется гибким шунтом 15.

Неподвижный контакт 4 укреплен на специальном пластмассовом основании 2, прикрепленном к основной скобе магнитопровода. Подвод тока к контакту осуществляется через дугогасительную катушку 5.