Тема задания

Учебные пособия

Содержание темы

Назначение, классификация, устройство и технические данные компрессоров, применяемых на тяговом подвижном составе, основные характеристики компрессоров

КУРС ЛЕКЦИЙ ПМ.01 Эксплуатация  и техническое обслуживание подвижного состава, МДК.01.01 Конструкция, техническое обслуживание и ремонт подвижного состава (по видам подвижного состава) (тепловозы и дизель-поезда), Тема 1.8.Автоматические тормоза подвижного состава, для специальности 23.02.06 Техническая эксплуатация подвижного состава железных дорог (Электронная библиотека СТЖТ)

Условное обозначение компрессора	Изображение	Тип компрессора	Место применения
Э-400		Двухцилиндровый горизонтальный одноступенчатый	СР, СР3, ЭР1 до №68.
Э-500		Двухцилиндровый горизонтальный двухступенчатый с промежуточным охлаждением	ВЛ19, ВЛ22м, ВЛ23, ВЛ60 в/и, ТГМ1. На ВЛ23 заменяются на КТ6Эл.
КТ6		Трехцилиндровый вертикальный двухступенчатый с промежуточным охлаждением	ТЭМ1, ТЭМ2, ТЭП60, ТЭ3, ТЭ7, 2ТЭП60.
КТ7	см. КТ6	Трехцилиндровый вертикальный двухступенчатый с промежуточным охлаждением	ТЭ10, ТЭП10, М62 2ТЭ10, 2ТЭ10Л, 2ТЭ10В, 2ТЭ10М, 2ТЭ116, 2ТЭ21
КТ6Эл	см. КТ6	Трехцилиндровый вертикальный двухступенчатый с промежуточным охлаждением	ВЛ8, ВЛ10, ВЛ60 в/и, ВЛ80 в/и, ВЛ82, ВЛ82м, ВЛ11, ВЛ15, ВЛ85, 2ТЭ116, 2ТЭ116УП,
ПК-35		двухцилиндровый, двухступенчатый с промежуточным охлаждением.
ПК-5,25		шестицилиндровый, двухступенчатый с промежуточным охлаждением.	ТЭМ7, ТЭП70, ТЭП80, ТГМ6А.
ПК-3,5	см. ПК-5,25	четырехцилиндровый, двухступенчатый с промежуточным охлаждением.	ТГ16,
ПК-1,75	см. ПК-5,25	двухцилиндровый, двухступенчатый с промежуточным охлаждением.	ТГМ1
ВП3-4/9		Двухцилиндровый двухступенчтаый с дифференциальными поршнями с расположением цилиндров под углом 90град	ТГМ3, ТГ102 с №56 - по 2 компрессора, ДР.
ВВ1,5/9		Одноцилиндровый двухступенчатый с дифференциальным поршнем	ТГ102 до №55, ДР1, ДР1А, ДР1П.
ВВ 0,7/8	см. ВВ1,5/9	Одноцилиндровый двухступенчатый с дифференциальным поршнем	ТГМ3, ТГК2, ТУ5, ТУ7, ТУ4.
ЭК-7Б		Двухцилиндровый горизонтальный одноступенчатый с электродвигателем постоянного тока	ЭР2, ЭР1 с №69, ЭР22.
ЭК-7В	см. ЭК-7Б	Двухцилиндровый горизонтальный одноступенчатый с электродвигателем переменного тока	ЭР9П, ЭР2Р, ЭР2Т, ЭР22, ЭР22М, ЭТ2, ЭД2Т, ЭД4, ЭД9Т, ЭР200.
МК-135		Трехцилиндровый вертикальный двухступенчатый с промежуточным охлаждением	ВМЭ, Д, Д1.
К-1 "Ковапол"		Двухцилиндровый с дифференциальными поршнями	ЧС1, ЧС3, ЧС4 до №88, ЧМЭ2 до №210.
К-2		Трехцилиндровый вертикальный двухступенчатый	ЧС2, ЧС2Т, ЧС4, ЧС4Т, ЧС6, ЧС200, ЧС4 с №89, ЧМЭ3, ЧМЭ2 с №211.

Компрессор КТ6 двухступенчатый, трехцилиндровый с W-образным расположением цилиндров и воздушным охлаждением оборудован устройством для перехода на холостую работу при вращающемся коленчатом вале. Выпускаются модификации компрессоров КТ6, КТ6Эл и КТ7. Компрессоры КТ6 и КТ7 в основном применяются на тепловозах, снабжены разгрузочными устройствами, маслоотделителями и имеют привод через редуктор от главного вала дизеля.

Устанавливаемый на некоторых сериях электровозов компрессор КТ6Эл не оборудован разгрузочными устройствами и маслоотделителями и имеет привод от электродвигателя.

Производительность 5,3 м³/мин при 850 об/мин. Вместимость картера 10-12 литров. Вес 646 кг.

Компрессор состоит:

1.             Корпус 1

2.             Два цилиндра низкого 11 и один высокого давления 9

3.             Кривошипно - шатунного механизма

4.             Три клапанных коробки 14

5.             Холодильник радиаторного типа 12

6.             Масляный насос.

7.             Манометр.

8.             Предохранительный клапан 17

9.             Вентилятор

10.         Два воздушных фильтра 21

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

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

В клапанной коробке ЦВД смонтированы нагнетательный 13 и всасывающий 15 клапаны с разгрузочным устройством 16. Аналогичное устройство имеется и в крышках ЦНД. В боковых крышках 2 помещены шарикоподшипники 7 коленчатого вала 5, шейка которого уплотнена сальником 6.

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

Кривошипно – шатунный механизм:

1.             Коленчатый вал 5

2.             Головка шатунов

3.             Один главный шатун 3

4.             Два прицепных шатуна 5

5.             3 поршневых пальца 6

6.             3 поршня

Коленчатый вал – стальной, имеет две коренных, одну шатунную шейку, вал отбалансирован, на выходном конце паз под шпонку и резьба под корончатую гайку. С другой стороны в осевом углублении крепится втулка с квадратным отверстием, имеет каналы для прохода масла к шатунной шейке.

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

Шатунный узел состоит из трех шатунов — главного жесткого 3 и прицепных 5. Жесткий шатун соединен с головкой 7 двумя пальцами 1 и 2, застопоренными штифтами 4. Два прицепных шатуна прикреплены к головке шарнирно с помощью пальцев 8. В головки шатунов запрессованы бронзовые втулки 6.

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

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

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

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

Масляный насос состоит из крышки 1, корпуса 2 и фланца 3, соединенных четырьмя шпильками 14 и сцентрированных двумя штифтами 13. Вал 4 вращается в двух втулках. В пазы его вставлены две лопасти 6, которые при вращении разжимаются пружиной 5. Квадратный хвостовик вала 4 вставляется во втулку, запрессованную в торец коленчатого вала. Через штуцер 8 масло всасывается из картера компрессора и по каналу внутри вала 4 нагнетается к подшипникам шатунов и шейке коленчатого вала.

Смазка компрессора – комбинированная, при помощи масляного насоса и разбрызгиванием. Уровень масла измеряют маслоуказателем (щупом). Уровень масла должен быть между рисками маслоуказателя.

Редукционный клапан представляет собой корпус 11, в котором размещены шарик 9, пружина 10 и регулировочный винт 12. Давление масла при частоте вращения вала 850 об/мин должно быть не ниже 2 кгс/см², а при 270 об/мин — не ниже 1 кгс/см². От штуцера 7, в который ввернут ниппель с отверстием 0,5 мм, отходит трубка к резервуару объемом 0,25 л с Манометром

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

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

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

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

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

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

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

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

Номинальная производительность компрессоров КТ6 и КТ7 равна 5,7 м³/мин при частоте вращения вала 850 об/мин, компрессора КТбЭл — 2,75 м³/мин при 440 об/мин.

Компрессор К-2.

Двухступенчатый, трехцилиндровый с W-образным расположением цилиндров установлены на локомотивах чешского производства - электровозах ЧС и тепловозах ЧМЭ.

Техническая характеристика:

- Частота вращения 350 - 500 об/мин.

750 - 1000 об/мин.

- Производительность 350 об/мин - 2000 л/мин

750 об/мин - 3900 л/мин

- Количество масла 4,5 литра.

Основные отличия от КТ-6

1. Снизу к корпусу крепится поддон, который в нижней части имеет отстойник в виде трубы, в котором расположен сетчатый фильтр масляного насоса.

2. Масляный насос шестеренчатого типа. Отдельно выполнен редукционный клапан.

3. Поршни - из алюминиевого сплава (3 компрессионных и 2 маслосъемных кольца)

4. Всасывающий и нагнетательный клапана представляют собой седло и крышку, между которыми расположены по 5 пластин с прорезями (у каждой - по 3 отогнутых усика).

5. Холодильник смонтирован отдельно на передней стороне кузова тепловоза.

Компрессоры пк-5,25 и пк-3,5

Компрессор ПК-5,25 двухступенчатый, шестицилиндровый. поршневой с V - образным расположением цилиндров, с воздушным охлаждением и промежуточным охлаждением сжатого воздуха в трубчатом холодильнике. Привод компрессора может осуществляться как от электродвигателя, так и от дизеля.

Компрессор ПК-3,5 отличается от компрессора ПК-5,25 количеством цилиндров (четыре вместо шести), производительностью и потребляемой мощностью.

Компрессоры ПК-5,25 используются в основном на тепловозах ТЭП-70 и ТЭМ-7, а компрессоры ПК-3,5 - на тепловозах промышленного транспорта с гидропередачей.

Общее устройство компрессора ПК-5, 25

1- клапанная коробка ЦВД, 2- ЦВД, 3- маслоуказатель (щуп), 4- корпус, 5- предохранительный клапан, 6- холодильник, 7- клапанная коробка ЦНД, 8- сапун, 9- ЦНД, 10-всасывающий воздушный фильтр, 11- масляный фильтр, 12- электроподогреватель масла, 13- масляный насос, 14- коленчатый вал, 15- вентилятор, 16- стойка вентилятора, 17-клинов ой ремень, 18- крышка, 19- палец муфты, 20- ведомая полумуфта, 21- ведущая полу муфта, 22- сливная пробка.

Чугунный корпус 4 компрессора служит для крепления на нем узлов и детален и одновременно является картером,передняя часть корпуса закрыта крышкой 18, в которой установлен один из трех подшипников коленчатого вала. На боковых поверхностях корпуса расположены четыре люка (по два с каждой стороны) для доступа к деталям, расположенным внутри картера, и прилив для щупа 3.

На дне картера расположены масляный фильтр 11 и электроподогреватель 12.

К корпусу на шпильках прикреплены шесть чугунных цилиндров: три ЦНД 9 и три ЦВД 2. Все цилиндры имеют оребрение для улучшения теплоотдачи. Внутренняя полость корпуса сообщается с атмосферой через сапун 8, аналогичным по конструкции с сапуном компрессора КТ-6, но имеющим меньшие размеры.

Стальной коленчатый вал 14 имеет три шатунные шейки с противовесами и вращается на трех шариковых подшипниках. На каждой шатунной шейке расположено по два шатуна. В торец коленчатого вала запрессована втулка с квадратным отверстием для установки привода масляного насоса. В теле коленчатого вала имеются отверстия для подвода масла к шатунным подшипникам.

Поршни ЦНД изготовлены из алюминиевого сплава, а поршни ЦВД - из чугуна. На каждом поршне установлено по два компрессионных и по два маслосъемных кольца.

К верхним фланцам цилиндров на шпильках прикреплены клапанные коробки 7 первой ступени и клапанные коробки 1 второй ступени, в которых располагаются всасывающий и нагнетательный клапаны (Рис. 3.10.). Каждая клапанная коробка разделена перегородкой на всасывающую и нагнетательную полости.

1- корпус клапанной коробки, 2, 5- клапанные плиты, 3- клапанные пластины, 4- шпонка, 6- винт, 7- гайка.

Клапан состоит из двух плит 5 и 2 и двух групп самопружинящих клапанных пластин 3. Плиты соединяются между собой винтом 6 и закрепляются гайкой 7. Шпонки 4 предохраняют пластины от продольного сдвига. Каждая из плит одновременно служит для одной группы пластин седлом, а для другой - ограничителем подъема. Таким образом, одна пара клапанных плит в сборе объединяет всасывающие и нагнетательные клапаны одного цилиндра.

При движении поршня вниз пластины всасывающего клапана изгибаются по дуге углублений (гнезд) в нижней плите 5, которые в данный момент являются ограничителями подъема (хода клапана), а пластины нагнетательного клапана прижимаются к нижней плите 5, которая для них в этом случае является седлом. При движении поршня вверх пластины всасывающего клапана прижимаются к верхней плите 2, служащей в данном случае седлом, а пластины нагнетательного клапана изгибаются по дуге углублений (гнезд) в верхней плите 2, которые в этот момент являются ограничителями подъема (хода клапана).

В каждой клапанной коробке ЦНД имеется по 10 всасывающих и нагнетательных пластин, а в клапанной коробке ЦВД - по 4 всасывающих и нагнетательных пластины.

Всасываемый компрессором воздух очищается в воздушных фильтрах 10 (рис. 3,9.), соединенных с клапанными коробками 7 ЦНД. Между ступенями сжатия воздух охлаждается в промежуточном холодильнике 6 с предохранительным клапаном 5, отрегулированным на давление 3,5 кгс/см².

Холодильник, клапанные коробки и цилиндры обдуваются вентилятором 15, который установлен на стойке 16 и приводится от коленчатого вала через клиноременную передачу 17.

Подача смазки осуществляется масляным насосом 13, который по конструкции аналогичен масляному насосу компрессора КТ-6, только корпус насоса, лопасти и диски приводного валика выполнены более узкими с целью обеспечения необходимой производительности насоса при частоте вращения коленчатого вала 1450 об/мин. Сброс избытка масла через редукционный клапан осуществляется в картер компрессора.

Компрессоры ПК-5,25 и ПК-3,5 оборудованы приводной втулочно-пальцевой муфтой. Между ведущей 21 и ведомой 20 полумуфтами, соединенными пальцами 19, предусмотрен зазор для обеспечения замены клинового ремня 17 вентилятора без нарушения установки компрессора или двигателя.

Компрессоры типа ПК не оборудованы разгрузочными устройствами для перевода в режим холостого хода. Для обеспечения работы компрессоров на тепловозах с приводом от дизеля предусмотрены специальные клапаны холостого хода, конструкция и принцип действия которых будут рассмотрены ниже.

Компрессоры ЭК-7Б, ЭК-7В.

Компрессоры ЭК-7Б и ЭК-7В одноступенчатые, двухцилиндровые с горизонтальным расположением цилиндров применяются на электропоездах соответственно постоянного и переменного тока и отличаются только типом приводного электродвигателя.

Компрессоры ЭК-7Б и ЭК-7В.1- корпус (картер), 2- коленчатый вал, 3- подшипник скольжения, 4, 13 - бронзовые втулки, 5- поршневой палец, б- поршень, 7- блок цилиндров, 8- корпус промежуточной части, 9,22,23,25- крышки, 10- шатуны, 11- стопорный винт, 12,14,26,27- шестерни, 15- сливная пробка, 16- ось, 17- масляный канал, 18- опорная шейка, 19,21- шариковые подшипники, 20- разбрызгиватели, 24- сапун, 28- электродвигатель.

Чугунный корпус 1 компрессора имеет две полости: в левой полости расположен двухступенчатый редуктор, а в правой - коленчатый вал 2 на двух радиальный однорядных  шарикоподшипниках 19 и 21.

Редуктор состоит из шестерен 27 и 26 и блока шестерен 14 и 12, вращающихся на эксцентриковой оси 16, которая по концам имеет опорные шейки 18. Положение оси 16 фиксируется стопорным винтом 11. Для лучшей смазки эксцентриковая ось 16 выполнена полой с четырьмя сквозными масляными каналами 17. в шестерню 14 запрессована бронзовая втулка 13. Шестерня 27, насаженная на вал электродвигателя28, через блок шестерен12и14передает вращение шестерне26, установленной на коленчатом валу компрессора.Шестерни редуктора частично погружены в масляную ванну и смазывают весь редуктор.

В корпусе 1имеются окна, закрытые крышками22и25. На крышке25 установлен сапун24. К фланцу корпуса прикреплен блокцилиндров 7, закрытый крышкой 9, между которыми расположен корпус 8 промежуточной части. Клок цилиндров и крышка имеют оребрение для лучшей теплоотдачи. В корпусе промежуточной части находятся пластинчатые пружинные всасывающие и нагнетательные клапаны, аналогичные по конструкции клапанам компрессораПК-5,25. На каждый цилиндр работают по шесть пластин:три на всасывание и три на нагнетание.

Чугунные поршни 6 соединены с шатунами 10 с помощью поршневых пальцев 5. Задние головки шатунов (со стороны коленчатого вала) имеют разъемные подшипники 3 с откидной крышкой 23; в передние головки шатунов запрессованы бронзовые втулки 4. На каждом поршне имеется четыре ручья: два верхних для установки компрессионных колец и два нижних - для маслосъемных. На шатунах 10 укреплены разбрызгиватели 20, которые при вращении коленчатого вала создают масляный туман, оседающий на рабочих поверхностях деталей.

Уровень масла контролируют специальным щупом, а спуск масла из картера производится через сливное отверстие. закрываемое пробкой 15.

При работе компрессора за один оборот коленчатого вала в каждом цилиндре попеременно совершается полный цикл всасывания и нагнетания воздуха.

Вопросы:

1.Какие компрессора применяются на локомотивах?

2. Описать из чего состоит компрессор КТ6.

3. Описать масляный насос. Как происходит смазка компрессора?

4. Чем отличается компрессор К-2 от компрессора КТ-6?