Меню

Вентиляционные установки для тепловоза



Маневровые локомотивы

Вентиляция тепловоза

Тепловозы в нашей стране работают в различных климатических условиях. Температура окружающего воздуха в зависимости от времени года может изменяться от — 50 до + 40° С. Для обеспечения нормальной работы механизмов тепловоза в подкузовном пространстве необходимо поддерживать определенный температурный режим, что достигается вентиляцией. На современных тепловозах применяются два типа вентиляции: естественная и принудительная.

Выбор вентиляции зависит от климатических особенностей районов эксплуатации тепловозов, их конструкции и назначения, расположения оборудования в подкузовном пространстве и условий, которые требуются для нормальной работы механизмов, а также стремлением уменьшить расход мощности на собственные нужды.

Вентиляция подкузовного пространства тепловозов ТЭМ1 и ТЭМ2 осуществляется путем естественного воздухообмена, который достигается благодаря наличию просечек на дверях. При положительных температурах окружающего воздуха все просечки на дверях должны быть открыты, а щитки закреплены на дверях в местах, специально предусмотренных для этой цели.

В летнее время, когда температура окружающего воздуха + 25° С и выше, с целью увеличения интенсивности воздухообмена в подкузовном пространстве рекомендуется в районе расположения воздушного компрессора и главного генератора дополнительно открывать две двери, расположенные друг против друга. В открытом положении двери удерживаются зажимами, установленными на стенах капота.

Кузова над аппаратной камерой и аккумуляторами также имеют есте* ственную вентиляцию, которая осуществляется через люки на крыше и просечки на дверях. В зимний период просечки в дверях закрывают щитками, что прекращает поступление наружного воздуха в подкузовное пространство.

Вентиляционный люк на крыше кузова над аппаратной камерой, как правило, должен быть открыт. Его закрывают только при сильных дождях, снегопадах и пыльных бурях. Люк на крыше аккумуляторной камерытакже должен быть всегда открыт. С 1970 г. его конструкция выполняется неза-крывающейся.

Вентиляция кабины машиниста естественная. Поскольку специфика маневровой работы требует открывания окон и дверей, надобность в вентиляции практически отсутствует. Повышение интенсивности вентиляции кабины в летнее время может производиться включением вентиляторов, расположенных на потолке кабины над местами машиниста и помощника. Вентиляторы установлены на шарнирах, что дает возможность поворачивать их и направлять поток воздуха в любом направлении. В зимнее время кабина машиниста обогревается калорифером и батареей обогрева машиниста. Калорифер и батарея обогрева машиниста позволяют поддерживать температуру в кабине не ниже плюс 16-18° С при закрытых окнах. При низких температурах окружающей среды включение вентиляторов позволяет обдувать стекла находящимся в кабине воздухом и тем самым предотвращать их обледенение.

Тяговый генератор — самовентилирующийся. Вентилятором, расположенным на якоре, воздух всасывается из машинного помещения через отверстия, выполненные в подшипниковом щите генератора, проходит по специальным каналам в якоре «и между катушками статора и выбрасывается в машинное помещение через окна, расположенные по окружности в корпусе генератора и защищенные сетками. Забор воздуха из машинного помещения исключает попадание влаги в генератор, кроме того, воздух в машинном помешении содержит меньше пыли, особенно крупной фракции, чем снаружи.

Забор воздуха из машинного помещения улучшает условия его естественной вентиляции. В зимний период, когда тепла в подкузовном помещении недостаточно, благодаря ограниченному поступлению наружного воздуха в машинное помещение при закрытых просечках последний неоднократно проходит через генератор, вследствие чего нагревается и тем самым способствует созданию нужного температурного режима в подкузовном пространстве.

Охлаждение тяговых электродвигателей принудительное. На тепловозе ТЭМ1 для охлаждения одного тягового электродвигателя требуется 45 м3/мин воздуха, а на тепловозе ТЭМ2 — 35 м3/мин. Меньшее количество воздуха для охлаждения тяговых электродвигателей на тепловозе ТЭМ2 обусловлено улучшенной конструкцией тягового электродвигателя и большим запасом мощности. Подачу такого количества воздуха на все тяговые электродвигатели обеспечивают два центробежных вентилятора, расположенных в передней и задней частях машинного помещения.

Центробежный вентилятор засасывает воздух снаружи через кассету фильтра во всасывающем коробе и нагнетает его в воздуховоды, находящиеся в раме тепловоза. Из воздуховодов через брезентовый рукав воздух поступает внутрь тягового электродвигателя. Пройдя по внутренним каналам электродвигателя, воздух’ выбрасывается наружу через нижний, верхний и боковые люки. При этом в коллекторных камерах тяговых электродвигателей должен обеспечиваться статический напор не менее 35 мм вод. ст. для тепловозов ТЭМ1 и 25 мм вод. ст. для тепловозов ТЭМ2.

Статический напор гарантирует поступление в двигатель необходимого для нормального охлаждения количества воздуха. Замер статического напора в коллекторных камерах электродвигателей производится на 8-й позиции контроллера машиниста при снятой заглушке и установленной сетке на боковом люке и при наличии козырьков и сеток на верхнем и нижнем люках.

Равномерное распределение воздуха между тяговыми электродвигателями и обеспечение статического напора в каждом двигателе достигаются установкой регулировочных шайб на выходе воздуховодов из рамы тепловоза. Часть тепла электродвигатели отдают воздуху, которым обдуваются во время движения тепловоза. Количество воздуха, поступающего для их охлаждения, зависит от частоты вращения вала дизеля.

Для предотвращения попадания влаги во время сильных дождей, пыли во время пыльных бурь и снега забор воздуха для охлаждения тяговых электродвигателей необходимо производить из машинного помещения через окна в коробе, которые должны быть в этом случае открыты. Кассету фильтра при этом закрывают мешковиной (неплотной прочной тканью), ограничивающей поступление в вентилятор наружного воздуха.

Читайте также:  Вытяжка backer qd60a g6l120

Источник

Вентиляционные установки для тепловоза

Вентиляция кузова тепловоза 2ТЭ10М, 3ТЭ10М

Во время движения тепловоза обеспечивается хорошая естественная вентиляция при открытых откидных окнах и люках. На стоянках и в депо необходима дополнительная вентиляция, для чего установлен вентилятор, который согласно требованиям норм обеспечивает не менее чем пятнадцатикратный обмен воздуха в дизельном помещении.

Техническая характеристика
Тип электродвигателя. П11В

Напряжение, В. 75

Мощность, кВт. 0,2

Частота вращения, об/мин. 1740

Тип вентилятора . осевой

Число лопаток колеса, шт. 4

Диаметр колеса вентилятора, мм. 500

Подача вентилятора, м3/ч. 3650

Вентилятор (рис. 180) установлен на основание в крышке люка над компрессором и крепится шестнадцатью болтовыми соединениями. Для предотвращения попадания атмосферных осадков и загрязнений установлена резиновая прокладка 4, которая приклеена к основанию. Основой для сборки вентилятора является диффузор 6, у которого внутри к цилиндрической части приварен на четырех угольниках 14 фланец 13 для крепления электродвигателя 1, а снаружи — фланец 5 для крепления диффузора к крышке люка, а также в верхней части четыре угольника 10 для крепления к ним крышки 9. Электродвигатель к фланцу крепится четырьмя болтами

M10, связанными между собой попарно проволокой для предотвращения от самоотвертывания. Колесо вентилятора 12 установлено на вал со шпонкой электродвигателя до упора в бурт и стопорится винтом Мб. Сверху на диф-,фузор надевается подвижная обечайка 8, усиленная в нижней части приварным угольником, к которому приварены четыре ушка для крепления пружин 7 и приварки концов тяги 2. Обечайка должна свободно перемещаться по верхней цилиндрической части диффузора; в верхнем нерабочем положении она удерживается пружинами 7 и фиксатором 15. Снизу к диффузору крепится сетка 3 для ограждения электродвигателя, в ребре 16 которой выполнены по вертикали два отверстия для хвостовика фиксатора, определяющие верхнее и нижнее положения обечайки. Для уменьшения сопротивления воздушному потоку на всасывании и на выбросе воздуха вентилятором диффузор 6 в нижней части и обечайка 8 в верхней части имеют плавные радиусные расширения, а внутри крышки предусмотрен конус 11. Перед включением вентилятора в работу должен открываться выход для выброса воздуха вентилятором, для чего необходимо освободить фиксатор, затем за тягу 2, преодолевая усилие пружин 7, опустить обечайку 8 и закрепить в нижнем положении фиксатором. Электродвигатель вентилятора включается автоматом, расположенным на передней стенке правой аппаратной камеры, с табличкой «Вентиля1ч)р кузова». При этом воздух из дизельного помещения выбрасывается вентилятором наружу. После выключения вентилятора обечайка должна быть переведена в верхнее положение и закреплена в этом положении фиксатором.

Рис. 180. Вентилятор кузова:
1 — электродвигатель; 2 — тяга; 3 — сетка; 4 — прокладка; 5, 13 — фланцы; 6 — диффузор; 7 — пружина; 8 — обечайка; 9—крышка; 10, 14 — угольники; 11 — конус; 12—колесо вентилятора; 15 —
фиксатор; 16— ребро сетки

Источник

Вентиляционные установки для тепловоза

Отопительно-вентиляционная установка кабины тепловоза М62

Каждая кабина машиниста для отопления и вентиляции оборудована отопительно-вентиляционной установкой (рис. 172), вмонтированной в столике помощника машиниста. Центробежный вентилятор 15, приводимый от электродвигателя 16, засасывает воздух через дроссель 11, обдувает нагревательную секцию 7 и по воздухопроводам подает воздух к местам

обогрева. Воздух может забираться как снаружи тепловоза, так и изнутри в зависимости от положения заслонок 9 дросселя 11. Положение заслонок изменяется поворотом (при помощи ключа) фиксатора 5, расположенного на верхней панели столика помощника машиниста. При положении риски на фиксаторе «открыто» заслонки 9 открывают доступ воздуха через жалюзи 13 и фильтр 12 снаружи тепловоза и закрывают окна 10. При положении риски фиксатора «закрыто» заслонки перекрывают забор воздуха снаружи тепловоза и открывают окна 10 для забора воздуха из кабины машиниста.

Подача воздуха на обогрев лобовых стекол регулируется поворотом заслонок 2. Положением заслонок 1 выходного канала 8 увеличивается или уменьшается количество воздуха, подаваемого в каналы обогрева ног машиниста или помощника машиниста, а также и в каналы обогрева лобовых стекол. Управление заслонками осуществляется рукоятками 4. Подача горячей воды в нагревательную секцию может быть отключена вентилями водяной системы, при этом установка будет работать как вентиляторный агрегат.

Электродвигатель установки включается тумблером, расположенным на пульте управления кабины машиниста. При движении тепловоза и заборе воздуха снаружи установка может работать при выключенном электродвигателе, но с меньшим эффектом. При установке фильтра 12 необходимо обращать внимание на то, чтобы его сетка с большими ячейками была обращена в сторону забора воздуха. Нагревательные секции промывают аналогично промывке радиаторных секций холодильной камеры.

Техническая характеристика отопительно-вентиляционной установки тепловоза М62

Количество установок на тепловозе . 2

Нагревательный элемент . . водовоздушная

ребристая секция Привод вентилятора . от электродвигателя П-11М

Частота вращения якоря электродвигателя,

Мощность электродвигателя, кВт . 0,5

Тип вентилятора. центробежный

Производитедьност^вентилятора, м3/ч . . 1 095

Тепловая производительность (наибольшая), ккал/ч 16000

Рис. 172. Отопительно-вентиляционная установка:
1— заслонка выходного канала; 2— заслонка для регулирования подачи воздуха па лобовые стекла; 3 —- воздуховод подачи воздуха на обогрев лобовых стекол; 4 — рукоятка заслонки выходного канала; 5 — фиксатор; 6— привод заслонки дросселя; 7 — нагревательная секция; 8 — выходной канал; 9 — заслонка дросселя; 10—окно .забора воздуха из кабины; 11 — дроссель; 12 — фильтр; 13 — нерегулируемые жалюзи забора воздуха снаружи тепловоза; 14 — сопло обогрева ног машиниста; 15 — вентилятор; 16 — электродвигатель вентилятора; 17 — сопло обогрева ног помощника машиниста

Читайте также:  Гибкий воздуховод для вентиляции в брянске

Источник

Система воздушного охлаждения тяговых электрических машин

Назначение системы охлаждения.

При работе тяговых электрических машин часть подведенной к ним энергии преобразуется в активных частях машины (в обмотках и магнитной системе) в тепловую, что ведет к нагреванию машин и повышению температуры обмоток и их изоляции. Тепловое состояние электрической машины характеризуется температурами ее активных частей, точнее, превышениями т, этих температур над температурой охлаждающего воздуха ^о: т, = 6 -/0-

Увеличение температур обмоток ускоряет старение электроизоляционных материалов. Для каждого класса изоляции существует определенный уровень температур, превышение которого на 5-10 °С приводит к сокращению долговечности изоляции (срока службы) в два раза. В связи с этим на основе технико-экономических соображений предельные значения превышений температур обмоток т,мах строго ограничиваются стандартами в соответствии с классами изоляции и имеют следующие значения (при температуре наружного воздуха 1о = 25°С).

Максимальный перегрев Класс изоляции ттах, «С В F H

Для обмотки якоря . . 120 140 160 » обмоток полюсов . 130 155 180

Таким образом, основным назначением системы охлаждения тяговых электрических машин и аппаратов является создание условий тепло-отвода, в которых превышение температур обмоток при любых возможных режимах работы не выходило бы за допустимые пределы.

На тепловозах с электрической передачей переменно-постоянного тока не менее важным, чем электрические машины, объектом охлаждения является полупроводниковая выпрямительная установка.

Условия работы системы. Тяговые электрические машины (тяговые электродвигатели и главные генераторы) имеют на современных тепловозах интенсивное воздушное охлаждение. По условиям нормального температурного режима для охлаждения тяговых машин требуются значительные количества воздуха. В среднем для тяговых электродвигателей требуется примерно 0,25-0,30 м3/мин воздуха на каждый киловатт мощности. В целом по тепловозу общее количество воздуха, вентилирующего электрические машины,

18,0-21,0 м3/ч на каждый киловатт эффективной мощности дизеля.

Воздух для охлаждения тяговых электрических машин забирается снаружи тепловоза через воздухо-заборные отверстия в стенках кузова.

Технические требования. Система должна обеспечить возможность работы тяговых электрических машин при температурах наружного воздуха от -50 до +40 °С. Система должна гарантировать защиту тяговых электрических машин от попадания с охлаждающим воздухом загрязнений, существенно влияющих на их надежность и долговечность, т. е. должна обеспечивать очистку охлаждающего воздуха. Затраты мощности на работу системы должны быть минимально возможными и не должны превышать 4- 5 % эффективной мощности дизеля тепловоза.

Основные узлы системы. Системы воздушного охлаждения тяговых электрических машин тепловозов состоят из воздухоприемных устройств (жалюзи или сетки), воздушных фильтров, вентиляторов и воздуховодов. В зависимости от размещения вентилятора тяговые машины делятся на самовентилируемые (вентилятор встроен в машину и находится на ее валу, как у тяговых генераторов тепловозов ТЭМ2, ТЭЗ и т. п.) и машины с независимой вентиляцией-от отдельного самостоятельного вентилятора (тяговые электродвигатели и главные генераторы современных тепловозов). Кроме того, различают системы вентиляции индивидуальные, групповые и централизованные. При индивидуальной системе каждая машина имеет свой вентилятор, при групповой один вентилятор подает воздух нескольким однотипным машинам. Централизованная система предполагает возду-хоснабжение всех электрических машин тепловоза от одной мощной вентиляторной установки.

Современные отечественные тепловозы имеют смешанную систему воздухоснабжения электрических машин: тяговые генераторы снабжены индивидуальными вентиляторами, а тяговые электродвигатели объединены в две групповые системы (по тележкам).

На тепловозах с электрической передачей переменно-постоянного тока (2ТЭ116, ТЭ109) имеется также индивидуальная система охлаждения полупроводниковых выпрямителей. Некоторые новые тепловозы (ТЭП70, ТЭП75, ТЭМ7, 2ТЭ121) имеют централизованные системы охлаждения тяговых электрических машин и аппаратов.

Достоинством централизованных систем является замена трех-четырех вентиляторов одним, что упрощает конструкцию привода, снижает вес привода его от вала дизеля. В централизованных системах можно использовать более эффективные высокопроизводительные вентиляторы. Недостатком централизованной системы является наличие дополнительных воздуховодов большой протяженности и увеличение затрат мощности, связанное с повышением потерь давления.

Вентиляторы в системах охлаждения тяговых электрических машин и аппаратов применяются двух тип-пов: центробежные и осевые. В корпусе 3 центробежного вентилятора тяговых электродвигателей (рис. 12.1) установлено вентиляторное колесо 2, состоящее из ступицы 5, кон-сольно посаженной на вал 6, диска

7 и кольца 1, которым приклепаны штампованные лопатки 4.

Вентиляторы такого типа на большинстве отечественных тепловозов питают воздухом тяговые электродвигатели каждой тележки. Вентиляторы тепловоза ТЭЗ имеют односторонний подшипниковый узел, как показано на рис. 12.1. Вентиляторы тепловоза 2ТЭ10В задней стенкой кожуха прифланцовываются непосредственно к распределительным редукторам, вентиляторное колесо насаживается на выходной вал редуктора.

8 связи с этим в задней стенке вместо подшипника устанавливается сальниковое уплотнение, предотвращающее попадание смазки из редуктора в кожух вентилятора.

Вентиляторы на тепловозах работают в тяжелых условиях. Стремление ограничить их габариты требует применения высоких скоростей вращения вентиляторных колес (более 2000 об/мин). В то же время ввиду консольного закрепления лопаток на колесе на них сильно отражаются как неравномерность вращения вала дизеля, так и вибрации рамы тепловоза при движении. Поэтому привод вентиляторов тяговых электродвигателей на тепловозах 2ТЭ10Л (В) осуществляется не жестко, а через гидромуфты (постоянного наполнения), которые не пропускают высокочастотные колебания.

Читайте также:  Температура приточного воздуха при вентиляции

На тепловозах 2ТЭ10 и ТЭП60 центробежные вентиляторы применяются и для охлаждения тяговых генераторов. Некоторые вентиляторы (тягового генератора тепловоза М62) имеют лопатки переменной ширины. Осевые вентиляторы, применяемые для охлаждения генераторов на тепловозах ТЭП10, похожи по конструкции на вентиляторы холодильника. Вентиляторное колесо с 16 лопастями наружным диаметром 500 мм отливается из алюминиевого сплава.

Аналогичной, но более совершенной конструкции осевые вентиляторы применяются в централизованных системах тепловозов ТЭП70, 2ТЭ121. Эти вентиляторы располагаются в вертикальных трубопроводах и имеют неподвижные направляющие аппараты.

Воздушные фильтры тяговых электродвигателей. Для очистки воздуха, охлаждающего тяговые электродвигатели, на серийных грузовых тепловозах применяются простейшие сетчатые фильтры (рис. 12.2).

Фильтр представляет собой кассету 1 в виде рамки толщиной 22 мм, в которую вложены три слоя проволочной сетки 2, 3, 4 Первый слой (со стороны входа воздуха) представляет собой плоскую сетку № 7-1,2 В номере сетки первая цифра означает шаг Рис. 12.1. Центробежный вентилятор системы охлаждения тяговых электродвигателей переплетения сетки в мм, вторая — диаметр проволоки В качестве остальных двух слоев используется более мелкая сетка, которая гофрируется в складки высотой 8 мм и шагом 15 мм Вторым слоем служит сетка № 5-0,7, у которой гребни гофров расположены под углом 30° к вертикали. Третий слой — сетка № 4-0,6 ‘с горизонтальными гофрами Сетки в двух местах в середине скреплены стяжными болтами 6 Кассета имеет четыре поворотные рукоятки 5 для установки и закрепления кассеты в корпусе Снаружи фильтр закрывается штампованной предохранительной сеткой, укрепляемой на кузове тепловоза также четырьмя запорами Аналогичные фильтры используются на тепловозах 2ТЭ10Л(В) и в системе охлаждения тягового генератора. Следует отметить, что сетчатые фильтры такой конструкции обладают очень невысокой эффективностью и не обеспечивают защиты тяговых электродвигателей от загрязнений.

Рис 12 2 Сетчатый воздушный фильтр системы охлаждения тяговых электродвигателей Рис. 12.3. Воздушный фильтр главного генератора тепловоза ТЭЗ Поэтому для современных тепловозов разрабатываются конструкции более эффективных фильтров. На тепловозах 2ТЭ116 применены сетчатые многослойные фильтры (их конструкция отличается большим числом слоев сеток в кассете). На тепловозах ТЭП70 применены фильтры из пенополиуретана (поролона), слой которого укрепляется в кассете между двумя металлическими сетками.

Рис. 12.4. Установка воздушного фильтра при смешанном заборе воздуха Воздушные фильтры тяговых генераторов.

На тепловозах ТЭЗ с внутренним забором охлаждающего воздуха применялись гофрированные воздушные фильтры, разработанные в МИИТе (рис. 12.3). Фильтр представляет собой кассету с двухслойной проволочной сеткой № 1-0,35. Сетка глубоко гофрирована. Кассета укрепляется на фланце всасывающего патрубка генератора болтами.

Тепловозы ТЭЗ последних лет выпуска были оборудованы смешанной системой забора воздуха для охлаждения главного генератора, которая допускает использование как наружного, так и внутреннего воздуха (рис. 12.4). В последнем случае воздух проходит через воздушный фильтр 7 конструкции МИИТа, изготовленный в виде вставной кассеты. Фильтр установлен на лицевой стенке кожуха 1 воздуховода. В воздуховоде имеется заслонка 5, позволяющая перекрывать его при заборе воздуха из кузова через фильтр, при работе с наружным забором воздуха фильтр прикрыт откидной крышкой 3. Заслонка поворачивается рукояткой 6. Такая конструкция предусматривает забор воздуха из кузова тепловоза в зимний период и забор воздуха снаружи тепловоза через боковые каналы без специальной очистки в летний период. Зимой открывают крышку 3, освободив винты 2. Крышку закрепляют в верхнем положении этими же винтами, ввертываемыми в бонки 4. Внутреннюю заслонку закрывают, а оба рычага — с рукояткой 6 и без нее — устанавливают для этого в горизонтальное положение и закрепляют в нем специальными болтами. При переходе на летний режим следует закрыть крышку 3 и закрепить ее болтами. После этого открыть внутреннюю заслонку, ее оба рычага при этом располагаются вертикально и фиксируются в этом положении болтами. Фильтры такой же конструкции применены на тепловозах ТЭП10 и ТЭ109.

Централизованная система воздушного охлаждения электрических машин и аппаратов (тепловоз ТЭП70). Осевой вентилятор 1 (рис. 12.5) засасывает воздух из атмосферы через блок 10 воздушных фильтров и нагнетает его к потребителям: главному генератору по каналу 2, тяговым электродвигателям — по каналам 3, 4, 7, 12, 13 и 16, выпрямительной установке 11. Кроме того, воздух из системы направляется на наддув высоковольтной камеры (канал 15), к калориферам кабины машиниста (по каналам 5) и на обогрев лобовых стекол (по каналу 6).

Основные воздуховоды системы — центральный 14 и боковые 9 — образованы непосредственно в сварной конструкции рамы 8. Осевой вентилятор установлен на раме тепловоза и соединен с валом главного генератора через упругую муфту и угловой редуктор, встроенный в корпус вентилятора.

Источник