Работа автоматического фильтра масла с обратной промывкой.
Масляная система дизель - генераторов 2А-9ДГ исп. 2 и 1А-9ДГ исп. 2
Последних выпусков.
В масляной системе дизелей последних выпусков вместо полнопоточного фильтра масла и фильтра грубой очистки установлен автоматический самоочищающийся фильтр очистки масла фирмы «Болл-Кирх», одновременно с этим для более качественного регулирования температуры масла, особенно в зимнее время, установлен терморегулятор 5.
Масляная система (рис.2) включает в себя два насоса масла, автоматический самоочищающийся фильтр очистки масла фирмы «Болл-Кирх» 3, два охладителя масла, два центробежных фильтра, маслопрокачивающий насос, трубопроводы, клапаны 6, 7. Насосы масла имеют одинаковую конструкцию и подают масло последовательно.
Из масляной ванны поддизельной рамы через сетчатый масло-заборник масло поступает во всасывающую полость правого (первого) насоса масла и подается к терморегулятору 5, затем при температуре масла выше 80 °С весь поток масла поступает в водомас-ляные теплообменники, а затем через второй масляный насос — в самоочищающийся фильтр масла и далее — в систему дизеля. При температуре масла до 70 °С масло после терморегулятора полным потоком поступает ко второму масляному насосу, минуя водомас-ляные теплообменники, и далее — в систему дизеля.
Рис. 2. Масляная система дизелей последних выпусков:
1- сливная труба; 2 — преобразователь температуры; 3 — фильтр автоматический; 4 — кронштейн турбокомпрессора; 5 — терморегулятор; 6 — редукционный клапан; 7 — обратный клапан.
|
|
Технические характеристики и устройство автоматического фильтра
Масла с обратной промывкой.
На дизели последних выпусков вместо полнопоточных фильтров очистки масла и фильтров грубой очистки масла устанавливают автоматические фильтры очистки масла с обратной промывкой фирмы «Болл-Кирх» (рис. 3).
Технические характеристики фильтра
1. Пропускная способность при вязкости масла 30 сСт и перепаде давления 0,8 кГс/см2 – 90 м3/час.
2. Тонкость отсева свечевых фильтрующих элементов — 30 мкм.
3. Тонкость отсева защитной сетки — 100 мкм.
4. Максимальное рабочее давление, МПа (кГс/см2) — 1,0 (10,0).
5. Минимальное рабочее давление, МПа (кГс/см2) — 0,2 (2,0).
6. Диапазон рабочих температур, К (°С) — 281...353 (8...80).
7. Перепад давления масла при незагрязненных фильтрующих элементах, не более,
МПа (кГс/см2) — 0,08 (0,8).
8. Давление начала открытия перепускного клапана, МПа (кГс/см2) — 0,2 (2,0).
Автоматический фильтр с обратной промывкой предназначен для фильтрации масел с
вязкостью до 30 сСт при рабочем давлении от 0,2 МПа (2 кГс/см2) до 1 МПа (10 кГс/см2).
|
|
Фильтр работает с постоянной промывкой фильтроэлементов очищенным маслом, причем масло, используемое для промывки, снова сливается в масляную систему дизеля.
Автоматический фильтр служит для защиты подшипников, цапф и валов от загрязнений в масле, вызывающих повреждения двигателя.
Очистка смазочного масла производится также в центробежных фильтрах, в которые оно подается масляным насосом дизеля из масляной ванны.
Устройство фильтра.
Фильтр может быть установлен как вертикально, так и горизонтально, непосредственно на двигателе или на кронштейне на раме тепловоза. Фильтр состоит из следующих основных частей:
- корпуса с впускным и выпускным фланцами;
- блока фильтрации, содержащего 78 свечевых фильтроэлементов и предохранительные
клапаны (от избыточного давления);
- защитного сетчатого фильтра;
- устройства промывки;
- редуктора с приводной турбиной;
- индикатора дифференциального давлени
Рис. 3. Автоматический фильтр масла с обратной промывкой:
1 - корпус; 2- фланец крепления трубы, соединяющей фильтр с картером дизеля; 3 - индикатор дифференциального давления; 4 - фланец подвода масла в фильтр; 5 - фланец крепления фильтра; 6 - краны; 7 - свечевые элементы.
|
|
Работа автоматического фильтра масла с обратной промывкой.
Фаза фильтрации (рис. 4, а)
Масло, подлежащее фильтрации, поступает через впускной фланец и турбину к нижнему концу свечевого фильтроэлемента, частичный поток (порядка 50 %) направляется при этом через среднюю соединительную трубу к верхнему концу свечевых фильтроэлементов. Это означает, что загрязненное масло проходит через свечевые фильтроэлементы с обеих сторон в направлении изнутри наружу и при этом крупные частицы загрязнений удерживаются внутри свечевых фильтроэлементов. Масло, очищенное таким образом, поступает через защитный сетчатый фильтр на выход фильтра.
Фаза обратной промывки (рис. 4, 6)
Энергия потока масла, подводимого для очистки, приводит в действие турбину, встроенную во впускной фланец. Высокая частота вращения турбины с помощью червячного редуктора и зубчатого колеса понижается для обеспечения необходимой частоты вращения рычага промывки.
Отдельные фильтроэлементы последовательно соединяются с полостью низкого давления (с картером дизеля) через непрерывно вращающийся рычаг промывки, промывочную втулку и сопло. Возникающая таким образом разность давлений обеспечивает эффективную очистку. Загрязненное масло поступает сверху через калиброванное отверстие верхней пластины в отдельные свечевые фильтроэлементы. Возникающий здесь турбулентный поток, направленный вдоль (по длине) свечевых фильтроэлементов (обратная промывка поперек потока) и обратная промывка противотоком через фильтроэлементы обеспечивают чрезвычайно эффективную промывку, действующую в течение длительного времени.
|
|
Обратная промывка противотоком
В связи с тем, что давление внутри свечевых фильтроэлементов во время обратной промывки (фильтроэлементы в этот момент соединены с картером дизеля через промывочную втулку) ниже давления (рабочего давления) снаружи свечевых фильтроэлементов, возникает противоток сквозь фильтрующую сетку с чистой стороны через загрязненную сторону сетки.
Принцип действия перепускных клапанов (рис. 4, в)
Если по какой-либо причине свечевые фильтроэлементы (первая ступень фильтра) больше не очищаются в достаточной степени и дифференциальное давление достигает 0,2 МПа (2 кГс/см2), то открываются перепускные клапаны. В этом случае масло частично фильтруется через защитный сетчатый фильтр (вторая ступень фильтра).
Однако прежде чем это произойдет, индикатор дифференциального давления подает сигнал о повышенном дифференциальном давлении. После этого необходимо выявить причину неисправности и устранить ее.
Эксплуатация фильтра в этом режиме разрешена только в экстренной ситуации в течение короткого времени (открытые перепускные клапаны и сигнал о повышенном дифференциальном давлении). Продолжительная работа в этом режиме может вызвать повреждение оборудования за фильтром.
Перепускные клапаны закрыты при нормальных условиях работы, в том числе в состоянии пуска при низких температурах рабочей среды.
Рис.4. Автоматический фильтр с обратной промывкой:
а- фаза фильтрации; б- фаза обратной промывки; в- работа перепускного клапана.
Маслопрокачивающий насос.
Маслопрокачивающий насос ( рис.5) шестеренного типа установлен на фланце электродвигателя 1. Насос предназначен для прокачки дизеля маслом перед пуском, а также после его остановки, и состоит из корпуса 2, задней крышки 27, передней крышки 3, ведущей 6 и ведомой 19 шестерен, кронштейна 5 и полумуфты 10, 11, соединяющей вал электродвигателя с валом ведущей шестерни насоса. Корпус 29 имеет два отверстия, в которых размещены шестерни 19 и 6. К отверстиям примыкают всасывающая и нагнетательная полости насоса. Подшипниками служат втулки 20 и 18. Уплотнение торцевое состоит из манжеты 8, пружины 7. На торцах втулок 20 и 18 имеются канавки для отвода масла из защемленного пространства.
Насос имеет предохранительно-перепускной клапан, обеспечивающий полный перепуск масла при повышении давления в нагнетательном трубопроводе и состоящий из клапана 24, седла 25, пружины 23, крышки 21, винта регулировочного 26, шайбы 22 и колпачка 28.
Шариковый клапан обеспечивает давление в манжетном уплотнении 0,2 - 0,3 МПа (2-3 кгс/см2), полость шарикового клапана сообщается с всасывающей полостью.
Начало открытия перепускного клапана - 0,6 МПа ± 0,05 МПа (6 кгс/см2 ± 0,5 кгс/см2).
Рис. 5 - Насос маслопрокачивающий:
1 - электродвигатель; 2 - корпус; 3 - крышка передняя; 4 - кожух; 5 - кронштейн; 6 - шестерня ведущая; 7 - пружина манжеты; 8 - манжета; 9 - винт; 10, 11 - полумуфты; 12 - амортизатор; 13, 16 - болты; 14, 15 - гайки; 17 - фланец; 18, 20 - втулки; 19 - шестерня ведомая; 21 - крышка клапана; 22 - шайба; 23, 30 - пружина; 24 - клапан; 25 - седло клапана; 26 - винт регулировочный; 27 - крышка задняя; 28 - колпачок; 29 - шарик; 31 - пробка.
Масляный насос.
Насос масла (рис. 6) - шестеренного типа, односекционный, нереверсивный. Шестерни - стальные косозубые.
Корпус 6 имеет полости для ведущей шестерни 34 и ведомой 35.
В корпусе отлиты: полость Р подвода масла (полость всасывания) и Д отвода масла (полость нагнетания).
Торцы корпуса закрыты крышками: внутренней 21 и наружной 8.
Крышки крепятся к корпусу шпильками. Для опоры цапф ведущей шестерни в крышках 21 и 8 имеются отверстия, в которые установлены бронзовые втулки 32 и 36, на внутренний диаметр которых нанесено оловянно-свинцовистое покрытие.
Для смазки и охлаждения внутренних поверхностей втулок 32 и 36 масло подается из полости нагнетания Д через систему канавок, расположенных на внутренних торцах крышек 21 и 8.
На ведущей шестерне имеются шлицы, соединяющиеся с приводным валом 33.
Ограничивают осевое перемещение приводного вала упор 31, кольцо 37 и кольца стопорные 30, 38.
Для разгрузки ведущей шестерни от осевых усилий, возникающих в косозубых шестернях во время работы насоса, используется упор 31, на который действует давление масла из полости Я, соединенной пазом с полостью нагнетания Д корпуса насоса. Из полости Я по отверстию A1 штуцера 39 в упоре 31 масло поступает на смазку шлицев приводного вала 33.
Ведомая шестерня 35 вращается на неподвижной оси 26, плотно установленной в крышках 21 и 8. Положение оси 26 фиксируется в внутренней крышке через отверстие штифтом 23. Ось 26 имеет сквозное центральное отверстие У, по торцам это отверстие закрыто винтами 29. В отверстие У оси 26 через каналы Ю, отверстия Э в крышках 21 и 8 масло подается из полости нагнетания Д. Далее масло по отверстию Ш поступает через полость между втулкой 25 и лыской Ц оси 26 на смазку внутренних поверхностей бронзовых втулок 24, установленных с натягом (за счет разности температур) в центральную расточку ведомой шестерни.
Между бронзовыми втулками установлена промежуточная втулка 25. С торцов шестерни 35 установлены кольца 27 и стопорные кольца 28, удерживающие втулки 24 от осевого перемещения. На внутренний диаметр втулок 24 гальваническим способом нанесено оловянно-свинцовистое покрытие. Масло, вытекавшее из втулок 24, отсасывается в полость всасывания Р насоса, из втулки 36 (крышки 21) масло стекает в корпус привода насосов.
Между крышкой наружной 8 и корпусом 6, а также корпусом клапана 15, установлены уплотнительные прокладки 7 и 9, а между крышкой внутренней 21 и корпусом 6 прокладка не устанавливается.
Надежная работа втулок 32, 36 и 24 гарантируется при обеспечении минимального отклонения от соосности относительно поверхности Щ корпуса, поверхностей Bi и Ф крышки внутренней 21 и крышки наружной 8. Отклонение от соосности - 0,03 мм обеспечивается технологически предприятием-изготовителем и гарантируется установкой центрирующих цилиндрических штифтов 3.
Штифты 3 имеют сквозное осевое отверстие, облегчающее их установку в отверстия крышек и корпуса, а с внешнего торца штифты имеют резьбовые отверстия для демонтажа.
От выпадения штифты 3 удерживаются стопорной пластиной 5 со стороны крышки внутренней 21, буртом центрирующей втулки 22, и со стороны крышки 8 штифты перекрываются фланцем корпуса 15.
Одновременно крепится шпильками корпус 15 через прокладку 9 к крышке наружной 8, а крышка наружная 8 через прокладку 7 к корпусу 6.
В корпусе 15 размещены: поршень 14, пружина 16, регулировочные кольца 19, толщиной которых определяется затяжка пружины 16 при регулировке клапана в сборе. (Корпус 15 в сборе является клапаном).
На верхний торец корпуса 15 через прокладку 10 установлен и закреплен фланец 12, а на нижний торец через прокладку 18 закреплена крышка 20.
Начало открытия клапана соответствует появлению непрерывной струи масла, вытекающего через щели М клапана в полость Н корпуса 15.
Поршень 14 цельнолитой, чугунный с двумя направляющими поверхностями разных диаметров - 3 и Л. Поверхность Л имеет щели М и отверстия К.
В закрытом положении поршень 14 упирается буртом в корпус 15 и удерживается в этом положении усилием затяжки пружины.
При работе насоса масло под давлением через окно Е крышки наружной 8 нагнетается в полость И корпуса клапана. Когда давление масла, создаваемое шестернями насоса, начинает превышать усилие затяжки пружины, поршень, сжимая пружину, перемешается вниз, при этом щели М и отверстия К, полости И и Н сообщаются, и масло через окно П из крышки наружной 8 перепускается в полость всасывания Р корпуса 6. При восстановлении рабочего давления клапан усилием пружины возвращается в исходное положение. Масло, попавшее в полость Ж во время хода клапана, удаляется по осевому сверлению в клапане в полость Н, через это же отверстие полость Ж сообщается с полостью всасывания насоса, помогая клапану плавно возвратиться в исходное положение. В корпус 15 клапан должен перемешаться под действием собственного веса.
Пробкой 13 закрывается резьбовое отверстие для подсоединения штуцера манометра.
После регулировки на стенде клапан пломбируется пломбой 17, а величина, общей толщины регулировочных колец 19, маркируется на внешнем торце фланца 10.
Центрирование насоса по корпусу привода насосов осуществляется втулкой 22 по посадочной поверхности Т.
Уплотнение всасывающей полости Р и нагнетательной Д корпуса насоса с корпусом привода насосов выполняется с помощью специальных резиновых прокладок, устанавливаемых в расточки С.
При вращении шестерен масло из всасывающей полости Р переносится в нагнетательную полость Д в объемах, заключенных между зубьями шестерен 34 и 35 и расточкой в корпусе 6.
Корпус 6 закрывается заглушкой 1 и пластиной 4. Заглушка 1 ставится на герметике, что исключает сообщение полости корпуса, закрываемой ей и полости привода насосов с атмосферой.
Рис.6 - Масляный насос:
1 - заглушка; 2 - рым-болт; 3 - штифты центрирующие; 4 - пластина декоративная; 5 - пластина стопорная; 6 - корпус насоса; 7, 9, 11, 18 - прокладки; 8 - крышка наружная; 11 - пробка; 12 - фланец; 13 - пробка (для замера давления нагнетания); 14 - поршень клапана; 15 - корпус клапана; 16 - пружина клапана; 17 - пломба; 19 - кольца регулировочные; 20 - крышка; 21 - крышка внутренняя; 22 - втулка центрирующая; 23 - штифт фиксирующий ось; 24, 32, 36 - втулки подшипников скольжения; 25 - втулка промежуточная; 26 - ось ведомой шестерни - неподвижная; 27 - кольцо промежуточное; 28, 30, 37 - кольца стопорные; 29 - винт-заглушка; 31 - упор приводного вала; 33 - вал приводной; 34 - шестерня ведущая; 35 - шестерня ведомая; 38 - кольцо ограничительное; 39 - штуцер упорный; В - полость насоса {не используется); Д - полость нагнетания насоса; Е - окно перепуска из полости нагнетания в клапан; Ж - полость клапана надпоршневая; 3, Л - направляющие поверхности поршня клапана; И - полость нагнетания клапана; К - отверстия поршня клапана; М - щели клапана; Н - полость всасывания клапана; П - окно перепуска из клапана во всасывающую полость насоса; Р - полость всасывания насоса; С - расточки под резиновые кольца; Т - поверхность посадочная (центрирующая); У1, Ш1, Д1 - отверстия подвода масла в оси; Ф - поверхности отверстий для оси; Ц - лыска оси; Щ - поверхность расточек корпуса; Э - отверстия подвода масла в крышках; Ю - каналы подвода масла; Я - полость подвода масла к приводному валу; A1 - отверстия упора; Б1, B1 - поверхности подшипников скольжения; Г1 - плоскость сопряжения внутренней крышки и втулки.
Центробежный фильтр масла
Фильтр (рис.7) предназначен для тонкой очистки масла и состоит из ротора, вращающегося на неподвижной оси 6, колпака 11 и кронштейна 5.
Ротор состоит из корпуса 12, крышки 8 с двумя соплами 20 и отбойника 17. Крышка 8 относительно корпуса 12 ротора зафиксирована штифтом. Опорами ротора служат бронзовые втулки 10 и 16, запрессованные в корпус и крышку ротора и зафиксированные винтами, а также упорный подшипник 7, воспринимающий нагрузку от массы ротора и
Рис.7 – Центробежный фильтр масла:
1- клапан; 2 - шайба регулировочная; 3 - штуцер; 4 - пружина; 5 - кронштейн; 6 - ось;
7 - шарикоподшипник упорный; 8 – крышка ротора; 9, 19 - кольца уплотнительные; 10, 14, 16, 22 - втулки; 11- колпак; 12 - корпус ротора; 13 - прокладка бумажная;
15 - корпус; 17 - отбойник; 18 - кольцо запорное; 20 - сопло; 21 - фланец
(для трубы подвода масла); А - полость нагнетания; Б – полость слива.
зафиксированный на оси пружинным кольцом 18. Ось 6 верхним концом опирается на втулку 14, запрессованную в колпак 11 фильтра. Для облегчения очистки ротора от отложений на внутреннюю стенку корпуса ротора устанавливается бумажная прокладка 13.
В кронштейн встроен запорно-регулировочный клапан, который предназначен для автоматического отключения фильтра при прокачке дизеля маслом и во время работы дизеля, если давление масла в системе будет ниже 0,25 МПа (2,5 кгс/см2). Состоит из клапана 1, втулки 22, пружины 4, штуцера 3. В верхней части колпака 11 имеется отверстие, закрытое прозрачным корпусом 15, для контроля вращения ротора. Стык кронштейна 5 и колпака 11 уплотняется кольцом 9.
Принцип работы фильтра следующий. Масло под давлением из масляной системы через канал в кронштейне, запорно-регулировочный клапан и отверстие в оси поступает во внутреннюю полость ротора, проходит между отбойником 17 и осью 6 и по каналам в крышке поступает к соплам 20. Реактивная сила струй масла, вытекающих из отверстий сопел, приводит во вращение ротор, заполненный маслом. Центробежная сила отбрасывает к периферии ротора механические примеси и другие включения, находящиеся в масле и имеющие большую по сравнению с маслом плотность. Включения оседают на прокладке 13, установленной на внутренней стенке корпуса ротора. Выходящее из ротора очищенное масло стекает через окна в кронштейне в раму.
Водомасляный охладитель
Водомасляный охладитель (рис.8) прикреплен к раме и предназначен для охлаждения масла, циркулирующего в системе дизеля.
Состоит из цилиндрического корпуса 4, внутри которого размещен пучок медных трубок 3. Трубки объединены трубными решетками (досками) 2, 6. Решетка 2 зажата между корпусом и крышкой 7 и 7. Трубки развальцованы и приварены к трубным решеткам. На пучок труб надета уплотнительная стальная рубашка толщиной 1 мм. В крышке выполнены перегородки 5, разделяющие поток охлаждающей воды на два хода.
Масло подводится к правому патрубку корпуса и благодаря поперечным сегментным перегородкам 5, делящим охлаждающую полость на десять частей, перетекает из одной полости в другую поперек теплообменника, отдавая максимум тепла охлаждающей воде. Для слива воды из теплообменника и выпуска воздуха на крышках предусмотрены штуцера 8, 9, 10.
Рис.8 - Водомасляный охладитель:
1,7- крышки; 2, 6 - трубные решетки; 3- трубки;
4- корпус; 5- перегородки; 8- штуцер для слива масла; 9- штуцер для слива воды;
10- штуцер выпуска воздуха.
Терморегулятор
Терморегулятор (рис. 9) предназначен для более качественного регулирования температуры масла, что особенно важно в зимнее время.
Терморегулятор состоит из корпуса 11, термосистемы 13, датчика температуры 14, регулировочного винта 5, пружин 19.
Необходимый температурный режим масла в диапазоне от 70 до 80 °С обеспечивается полным или частичным перепуском его мимо водомасляных теплообменников. При температуре масла выше 80 °С весь поток масла после первого масляного насоса поступает в
водомасляные теплообменники, а затем через второй масляный насос — в самоочищающийся фильтр масла и далее — в систему дизеля. При температуре масла до 70°С масло после терморегулятора полным потоком поступает ко второму масляному насосу, минуя водомасляные теплообменники, и далее — в систему дизеля.
Срок службы датчика температуры 10 месяцев, или 5000 часов, наполнение датчика — церезин.
При промывке масляной системы датчик открывают принудительно, для чего завертывают регулировочный винт на 5 оборотов.
Рис. 9 - Терморегулятор:
1 - крышка; 2 - уплотнительное кольцо; 3 - кольцо; 4,8- втулки; 5 - регулировочный винт; 6 - колпачок; 7,12 - винты; 9 - пломба; 10, 15 - прокладки; 11 - корпус;
13 - термосистема; 14 – датчик температуры; 16 - болт; 17 - пружины.
Дата добавления: 2021-05-18; просмотров: 698; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!