Диплом (1219254), страница 2
Текст из файла (страница 2)
- тяговые электродвигатели – 88 случаев или 7,3% от общего количества.
Заходы локомотивов на неплановый ремонт. За 12 месяцев 2015 года допущено 4176 случая захода локомотивов на неплановый ремонт (НР), что составляет 67,8 случаев на 1 млн. км. пробега, против 4435 за аналогичный период 2014 года или 103,2 случаев на 1 млн. км. пробега.
Диаграмма Парето по заходам на НР за 12 месяцев 2015 года представлена на рисунке 1.5.
Рисунок 1.5 – Диаграмма Парето по заходам на НР за 12 месяцев 2015 года
На основании диаграммы Парето видно, что основные узлы локомотива, влияющие на количество «неплановых ремонтов» располагаются в области 20 % и отмечены красным цветом.
Основными группами оборудования, по которым допущены «Отказы ТС», являются:
- цепи управления – 873 случая или 20,9 % от общего количества;
- тяговые электродвигатели – 672 случая или 16,1 % от общего количества;
- цилиндропоршневая группа – 482 случая или 11,5 % от общего количества;
- система охлаждения – 473 случая или 11,3 % от общего количества;
- прочее оборудование – 486 случаев или 11,1 % от общего количества;
- масляная система – 224 случая или 5,3 % от общего количества.
По РЧО и топливной аппаратуры приходится 156 случаев или 3,8 % от общего количества. Таким образом, общее количество случаев по РЧО и ТА составляет 280 случаев, из которых 68 случаев приходится на ТНВД. Повреждения и неисправности по деталям ТНВД за 12 месяцев 2015 года представлены на рисунке 1.6.
Рисунок 1.6 – Повреждения и неисправности по деталям ТНВД за 12 месяцев 2015 года
1.5 Выводы
Важную роль по обеспечению стабильности цикловых подач и угла действительного начала подачи топлива играет нагнетательный клапан секции ТНВД. Клапан должен надежно разделять линию нагнетания с надплунжерным пространством и в определенных пределах обеспечивать величину остаточного давления в линии нагнетания между циклами. Стабильная величина остаточного давления необходима для обеспечения постоянного значения разницы между углами подачи топлива секций насоса и форсунки
С износом клапанов наблюдается раннее впрыскивание топлива форсункой в цилиндр, так как продолжительность впрыска увеличивается из-за снижения разгрузочного эффекта клапана, поэтому форсунка дает растянутый впрыск.
Избыточная подача топлива, его неравномерное распределение по цилиндрам, увеличение продолжительности впрыска нарушают процесс сгорания топливной смеси, двигатель работает жестко, с дымным выхлопом, перегревом, с более интенсивным износом деталей шатунно-поршневой группы
Из статистических данных по отказам и неисправностям ТНВД, представленных на рисунке 1.6, следует что на отказы в работе по нагнетательному клапану приходится около 15 % от всех отказов по ТНВД.
Необходимо отметить, что проверку работоспособности нагнетательного клапана производят при демонтированном ТНВД на стенде, при этом не производится прогнозирование срока его работоспособности.
Существующие методы и приборы основаны на испытании нагнетательных клапанов в статическом состоянии и не дают их достоверной оценки технического состояния, особенно при определении разгружающего действия в линии высокого давления. Для ремонтных предприятий существует реальная потребность в методе и приборе для испытания нагнетательных клапанов в динамике.
В дипломном проекте предполагается, что основной причиной неравномерной подачи топлива в цилиндры двигателя это неравномерный износ клапанов ТНВД, который создает различную величину зазора по разгрузочному пояску, а также снижение жесткости пружины клапана.
С целью проверки данных утверждений в дипломном проекте в дальнейшем будет выполнено компьютерное моделирование рабочего процесса дизеля в программном комплексе «Дизель-РК» с учетом износа нагнетательного клапана и высоты его пружины.
2 опыт передовых предприятий по проверке состояния нагнетательного клапана тнвд
2.1 Проверка степени работоспособности нагнетательного клапана при разборке топливного насоса высокого давления
Находящиеся в эксплуатации топливная аппаратура, согласно с руководством по техническому обслуживания и текущему ремонту, должна проверяться и регулироваться при помощи оборудования и диагностических комплексов. Незначительные отклонения по величине основных показателей от их допустимых значений приводят к существенным нарушения в работе двигателя, снижают экономичность и производительность тепловозов.
Геометрическая форма нагнетательных клапанов ТНВД в следствии несоблюдения технологических требований при изготовлении, а также в результате образования продольных рисок увеличивает площадь кольцевого проходного сечения. В результате уменьшается плотность клапана и возрастает утечка топлива через образовавшийся зазор. Это сказывается на цикловой подаче топлива, равномерности впрыска топлива форсунками в цилиндры и запаздывании момента начала впрыска.
Применение в ТНВД клапанов с различной гидравлической плотностью является одной из причин влияющих на неравномерность впрыскивания топлива форсунками по цилиндрам дизеля.
В настоящее время имеются приборы для определения наружных и внутренних диаметров цилиндрических поверхностей с точностью до 0,2–0,4 мкм. Полученные при этом размеры местных зазоров в результате отклонения от верной геометрической формы не описывают полностью уплотняющих свойств нагнетательного клапана и его седла. Определить зазоры между цилиндрическими (коническими) поверхностями деталей прецизионных пар в собранном виде невозможно. Значение величины зазора может быть определено только как разность диаметров прецизионных деталей. Для комплексного определения зазоров и геометрической формы уплотняющих поверхностей прецизионных деталей используют косвенные методы, основанные на оценке гидравлической плотности прецизионных пар.
В настоящее время на локомотивных ремонтных депо для оценки технического состояния нагнетательных клапанов применяется следу.
На рисунке 2.1 представлена принципиальная схема устройства для оценки технического состояния нагнетательного клапана топливного насоса высокого давления дизеля. Установка содержит привод 1, который может быть выполнен в виде кулачкового вала или электропривода, плунжер 2, регулируемый толкатель 3. Втулка 4 плунжера имеет впускное 5 и отсечное 6 отверстия. Впускное отверстие 5 соединено с емкостью 7, заполненной технологической жидкостью, например дизельным топливом, а отсечное с измерительным устройством 8 [4].
Подклапанная полость 9 размещенная под испытуемым нагнетательным клапаном 10 соединена с надплунжерным пространством 11. Клапан 10 прижат к седлу пружиной 12. При этом грибок клапана расположен в надклапанной полости 13, а ход клапана ограничен упором 14. Разгрузочный поясок 15 клапана 10 сопряжен с седлом 16 клапана 10.
Измерительное устройство 8 (рисунок 2.1) выполнено в виде клапана 17, подгруженного пружиной 18 расположенного в канале 19 и сообщенного с емкостью 7 через жиклер 20 или сообщенного с мерной мензуркой 21, при этом измерительное устройство 8 должно быть снабжено счетчиком 22 циклов или сообщенного с тарированной мензуркой 23, оснащенной источником 24 света и фотоэлектрическим датчиком 25.
Устройство для реализации способа также снабжено прозрачной трубкой 26 с краном 27 и патрубком слива с краном 28, размещенным на выходе из полости, в которой находится эксцентрик 29, воздействующий на упор 14 через пружину 30.
Рисунок 2.1 – Принципиальная схема устройства для оценки технического состояния нагнетательного клапана топливного насоса высокого давления дизеля: 1 – привод; 2 – плунжер;
3 – толкатель; 4 – втулка; 5 – впускное отверстие; 6 – отсечное отверстие; 7 – емкость;
8 – измерительное устройство; 9 – подклапанная полость; 10 – нагнетательный клапан;
11 – надплунжерное пространство; 12 – пружина; 13 – надклапанная полость; 14 – упор;
15 – разгрузочный поясок; 16 – седло; 17 – клапан; 18 – пружина; 19 – канал; 20 – жиклер;
21 – мерная мензурка; 22 – счетчик; 23 – тарированная мензурка; 24 – источник света;
25 – фотоэлектрический датчик; 26 – прозрачная трубка; 27 – кран; 28 – кран; 29 – эксцентрик; 30 – пружина
Способ реализуется следующим образом. Плунжер 2 совершает возвратно-поступательное движение. При движении вниз когда откроется впускное отверстие жидкость из емкости попадает в надплунжерное пространство. В этот момент отсечное отверстие 6 закрыто.
При движении вверх после перекрытия впускного отверстия, плунжер подает жидкость под клапан 10. Создаваемое при этом давление жидкости поднимает клапан, преодолевая сопротивление пружины 12. Поток жидкости удерживая клапан в приподнятом положении, перетекает в полость 13 над клапаном и стекает в емкость 7. Заброс клапан ограничивается упором 14.
Когда плунжер 2 достигнет верхнего положения, открывается отсечное отверстие 6 втулки плунжера в результате чего давление жидкости под действием пружины 12 опускается вниз. При этом разгружающий поясок 15 входит в канал седла, разделяя полость над клапаном от надплунжерного пространства и отсечного отверстия.
При посадке клапана после открытия отсечного отверстия до входа разгружающего пояска в канал седла технологическая жидкость, вытесняемая клапаном из канала седла, вытекает в полость 13 над клапаном поскольку давление топлива в надплунжерном пространстве 11 за счет пружины 18 клапана 17 измерительного устройства выше, чем в полости 13 над испытуемым клапаном.
После входа разгружающего пояска 15 в канал седла в полости 9 под клапаном 10 повышается давление жидкости, которая открывает клапан 17 измерительного устройства преодолевая сопротивление пружины.
Вытесняемая пояском из канала седла в полость под клапаном жидкость поступает в надплунжерное пространство, а оттуда через отсечное отверстие в измерительное устройство 8.
Плотность нагнетательного клапана контролируют на приборе КИ-1086 (ПНК), представленном на рисунке 2.2 [5]. Прибор заправляют зимним дизельным топливом вязкостью 3,5 сСт. Вначале проверяют герметичность клапанной пары по разгрузочному цилиндрическому пояску. Для этого поднимают клапан на 0,2 мм, для чего повертывают головку установочного винта на два деления и создают давление в системе 0,22 МПа.
Рисунок 2.2 – Прибор КИ-1086 (ПНК) для испытания нагнетательных клапанов топливных насосов: 1 – устройство для крепления нагнетательного клапана; 2 – трубопровод; 3 – гидравлический аккумулятор; 4 – манометр; 5 – рукоятка; 6 – подкачивающий насос; 7 – противень; 8 – банка; 9 – воронка; 10 – рукоятка
Затем испытывают нагнетательный клапан на суммарную герметичность по запирающей поверхности и разгрузочному пояску. Перед испытанием клапана вывертывают установочный винт на 1–1,5 оборота. После этого в системе прибора создают давление, равное 0,82 МПа и замеряют время падения давления топлива по манометру с 0,8 до 0,7 МПа. Если время падения давления менее 30 с, детали заменяют.
2.2 Проверка степени работоспособности нагнетательного клапана без разборки топливного насоса высокого давления
Контроль производительности топливных насосов без снятия их с дизеля. Это осуществляется путем внедрения в систему диагностирования переносного топливомера типа ЭПТД-2М (рисунок 2.3), который состоит из основного и съемного корпусов 1, 13, трубки высокого давления 2, датчика давления впрыска топлива 3, эталонной форсунки 4, пеногасителя 17, гибкого патрубка 16, электромагнита 11, возвращающей пружины 15, сливного патрубка 14 и измерительной емкости 12 с делениями в миллилитрах [3].
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
