Пояснительная записка (1219266), страница 4

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 4)

Датчики давления служат для измерения давления среды (масла, воды, воздуха) и включения первичной цепи тока при выходе давления за допустимые пределы. По конструкции датчики давления бывают пружинно-поршневые, мембранные, сильфонные, с манометрической пружиной и гидростатические. Датчик давления представлен на рисунке 2.1.

Рисунок 2.1 – Датчик давления: а – поршневой датчик: 1 – поршень; 2 – цилиндр: 3 – калиброванная пружина; 4 – упор; 5 – контактное устройство; б – мембранный датчик: 1 – мембрана; 2 – пружина; 3 – шток- 4– подвижный контакт; 5 и 6 – неподвижные контакты.

Полностью автоматизированный дизельный агрегат оснащается следующими аппаратами, приборами и устройствами автоматизации:

- датчиками, контролирующими температуру воды в системе охлаждения и масла в системе смазки двигателя, температуру подшипников и отработавших газов, а для дизельной электростанции – температуру подшипников и обмоток генератора;

- датчиками, контролирующими давление масла в системе смазки двигателя, воздуха в пусковых баллонах, воды в системе водоснабжения, топлива в системе подогрева топлива [6];

- датчиками (реле), контролирующими уровень масла в поддоне картера двигателя, топлива в расходных баках и резервуарах системы топливоснабжения, воды в системе охлаждения двигателя;

- датчиками (реле), контролирующими число оборотов коленчатого вала двигателя;

- регуляторами, поддерживающими необходимое число оборотов коленчатого вала двигателя, а также регуляторами температуры воды и масла в системах охлаждения и смазки;

- аппаратами, механизмами и приводами систем автоматического пуска и остановки агрегата;

- устройствами, обеспечивающими блокировку и сигнализацию;

- коммутационными аппаратами с электромагнитным приводом;

- щитами управления и автоматики [6].

2.2 Система защиты от падения давления масла

Принцип действия состоит в том, что в случае снижения давления масла ниже некоторого определенного значения примерно 0,294 МПа при работе на 12-й позиции контроллера и выше происходит сброс нагрузки с генератора, а при падении давления масла ниже другого фиксированного значения 0,068500 МПа при работе на всех позициях контроллера происходит аварийная остановка дизеля. В дальнейшем для дизелей типа Д49 эта система была дополнена предупредительным сигналом, срабатывающим в случае падения давления масла на всех позициях контроллера ниже 0,088200 Мпа [7].

Если раньше при снижении давления масла ниже уставки происходил сброс нагрузки или остановка, то теперь защита должна была снизить частоту вращения вала дизеля до значения, при котором давление масла окажется равным допустимому для данного режима значению и лишь в случае снижения частоты до минимальной и дальнейшего падения давления масла она должна была остановить дизель. Если при старой схеме секция тепловоза, на которой произошел дефект, полностью отключалась, что могло привести к остановке поезда, то при новой схеме эта секция сохраняет пониженную силу тяги, причем дизель работает на безопасном для него режиме по давлению масла. Новый принцип защиты предусматривает переход на гидравлическую схему и изъятие устройств защиты из общей электрической схемы управления тепловозом. Это позволяет, с одной стороны, упростить схему тепловоза, а с другой, сделать систему защиты полностью независимой от этой схемы. Такое разделение весьма полезно, поскольку повышает надежность как системы управления тепловозом, так и защиты дизеля [7].

Была создана и со второго полугодия 1978 г. внедрена на дизель-генераторах 1А-9ДГ, а затем и на других аналогичных двигателях новая модификация регулятора типов 7РС, 4-7РС2, реализующая рассмотренную систему сигнализации и защиты по давлению масла. В этом регуляторе имеется также и система ограничения по давлению наддува [7].

Блок защиты работает следующим образом. Если давление масла достаточно для данного скоростного режима дизеля, то мембранный блок преодолевает усилие пружины обратной связи, смещается влево и нажимает кнопку микровыключателя, размыкая его контакт. Золотник под давлением масла на правый торец перемещается за мембранным блоком и открывает свободный проход масла под давлением от золотника выключения к золотнику механизма управления частотой. В этом положении блок защиты выключен из работы, и механизмы регулятора работают обычным образом, как описано выше. Усилие пружины определяется, как уже упоминалось, положением ролика на профиле кулачка. Чем выше заданная частота вращения вала дизеля, тем ниже сдвинут поршень управления частотой и тем больше поджата пружина рычагом. Следовательно, минимальное давление масла, при котором мембранный блок начнет сдвигаться в среднее положение, т. е. установка защиты, также возрастет с ростом заданной частоты вращения вала дизеля. Закон изменения этой уставки по частоте определяется формой профиля кулачка и может быть выбран оптимальным для безаварийной работы дизеля. Крутизна характеристики уставки по частоте может регулироваться винтом, меняющим наклон кулачка: чем больше кулачок наклонен влево, тем больше возрастает уставка с повышением заданной частоты вращения. Общий уровень уставки может также регулироваться винтом: чем больше он ввернут вправо, тем выше будет уставка на одной и той же частоте вращения. Схема объединённого регулятора частоты вращения и мощности дизеля показана на рисунке 2.1 [7].

Рисунок 2.2 – Принципиальная схема объединённого регулятора частоты вращения и мощности дизеля: 1 – поршень силового серводвигателя; 2 –корпус стоп-устройства; 3 – индуктивный датчик; 4 – серводвигатель регулятора мощности; 5,13,27 – пружины; 6 – серводвигатель регулятора; 7 – верхний шток; 8 – иглы регулятора нагрузки; 9 – выключающее устройство; 10 – коромысло; 16,22,29 – золотники; 12,23 – золотниковые втулки; 14 – серводвигатель управления; 15 – поршень серводвигателя управления; 17, 35 – рычаги; 18 – гайки; 19 – пружина измерителя; 20 – грузы; 21 – шестерня: 24 – масляный насос; 25 – масляная ванна; 26 – аккумуляторы масла; 28 – золотниковая втулка; 30 – треугольная пластина; 31 – иглы изодрома; 32 – поршень буфера; 33 – упор минимальной частоты вращения; 34 – тяга.

При работе дизеля в режиме ограничения по давлению масла блок защиты не препятствует снижению частоты дизеля контроллером ниже значения, установившегося в режиме ограничения, а также остановке дизеля путем выключения магнита МР6 [7].

Регулятор с блоком защиты блокирует пуск дизеля при отсутствии минимально допустимого давления масла.

Если при пуске давление масла ниже значения, установленного винтом, то золотник с мембранным блоком останутся смещенными вправо, управляемая полость поршня будет соединена через золотник со сливным каналом, поршень останется в крайнем верхнем положении и через тарелку будет удерживать механизм управления подачей топлива на нулевом упоре [7].

2.3 Защита дизеля по давлению масла с помощью реле давления масла (РДМ)

РДМ предотвращает пуск дизеля без предварительной прокачки масла и создания необходимого его давления 0,25-0,28 МПа (2,55-2,85 кгс/см²) и останавливает дизель, если давление снизится до 0,21-0,24 МПа (2,2-2,5 кгс/см²). При этом реле давления масла своими контактами разрывает цепь питания вентиля дизеля ВД и электромагнита холостого хода БМ, что приводит к остановке дизеля [8].

Помимо электрической системы остановки дизеля при падении давления масла на дизеле имеется свое устройство, прекращающее подачу топлива в дизель при резком падении давления масла ниже 0,24 МПа (2,5 кгс/см²). В смысле защиты дизеля от падения давления масла электрическая схема защиты является подстраховочной, дополнительной на тот случай, если не срабатывает устройство защиты на дизеле, особенно при медленном снижении давления масла, на что устройство на дизеле может не среагировать [8]

При понижении давления масла. На дизеле имеются три реле давления масла: РДМ1, РДМ2, РДМЗ, размещенные в корпусе комбинированного реле. КР-4.

Реле РДМ1 служит для остановки дизеля. Через его контакты осуществляется питание катушки реле управления РУН [8].

При давлении масла ниже 1,6 кгс/см² контакты РДМ1 прекращают питание реле РУН, которое в свою очередь разрывает цепь питания катушки тягового электромагнита ЭТ.

Тяговый электромагнит отключается, в результате чего прекращается подача топлива в цилиндры дизеля к он останавливается.

Реле РДМ2 служит для сброса нагрузки. До двенадцатой позиции контроллера питание катушки контактора КВ производится через размыкающие контакты реле РУ4, а при давлении масла в конце масляного канала привода клапанов более 2,2 кгс/см² также и через замкнутые контакты реле РДМ2.

Для защиты дизеля от проворота вала без смазки в пусковой цепи предусмотрено реле давления масла РДМЗ, которое исключает пропорот вала и пуск дизеля при давлении масла ниже 0,25-0,3 кгс/см [8].

2.4 АПК «БОРТ»

Основной задачей системы является регистрация и хранение параметров работы тепловозов с последующим анализом накопленных данных.

Комплекс позволяет: выявить несанкционированные сливы топлива; оценить состояние систем тепловоза как в режиме реального времени, так и при анализе накопленных данных; объективно нормировать расход топлива; состояние давления масла; отслеживать пробег тепловоза, горячего простоя, заглушенного состояния, работы тягового генератора [9].

Аппаратно-программный комплекс «Борт», созданный специалистами НИИ-ТКД как средство учёта расхода топлива, включает систему датчиков, охватывающих дизель-генераторную установку тепловоза и вспомогательное оборудование, а также микропроцессорный блок обработки информации, имеющий выход к системе глобального позиционирования (GPS) [9].

Нынешняя версия АПК «Борт» получает с тепловоза 21 параметр, причём все они доступны для просмотра при помощи программы «Kontrol» (название программы пишется именно так, через «К») в виде графиков – зависимостей от времени.

Сервер АПК «Борт» имеет интерфейс доступа, в своей нынешней версии умеющий автоматически определять около десяти различных нарушений, что соответствует задачам мониторинга на уровне эксплуатационного локомотивного депо.

Основной недостаток АПК – его ориентированность на учёт расхода топлива, что при малом наборе диагностических параметров сводит реализацию любого диагностического алгоритма к задаче получения нужных исходных данных. В качестве примера имеет смысл привести один алгоритм.

Этот алгоритм предлагаемый автором статьи контроль прокачки масла в ходе пуска дизеля. В данном случае все требующиеся для контроля параметры (давление масла и частота вращения коленчатого вала дизеля) есть в системе, и процесс диагностирования сводится к обнаружению моментов времени, когда давление масла ниже допустимого значения при отличных от нуля оборотах дизеля. При обнаружении нарушений в отчёт заносится сообщение: «Запуск дизеля без прокачки масла».

На рисунке 2.2, приведены иллюстрирующие ситуацию графики параметров давления масла (1) и частоты вращения коленчатого вала дизеля (2). Запуск дизеля без прокачки масла очевиден [10].

Рисунок 2.2 – Графики параметров АПК «Борт» при запуске дизеля без прокачки масла: 1 – график параметра давления масла; 2 – график параметра частоты вращения коленчатого вала дизеля.

Таким образом, «Борт» представляет собой пример уже готового простого и самодостаточного диагностического комплекса, который требуется приспособить под цели мониторинга с минимальными изменениями, что является задачей реальной, хотя и высокой степени сложности ввиду ограниченного набора фиксируемой информации [10].

2.5 Полноценная работа ТО-1, частично ТО-2 и ТО-3

Техническое обслуживание ТО-2

При работающем дизеле необходимо осмотреть и проверить [2]:

- ритмичность работы механизмов и агрегатов на слух, отсутствие посторонних шумов;

- отсутствие интенсивной течи (более 1 капли в минуту) по сальнику водяного насоса;

- плотность трубопроводов;

- правильность показаний измерительных;

- работу регулятора частоты вращения дизеля, вращение колеса воздухоочистителя дизеля, открытие жалюзи воздухоочистителя дизеля [2].

При остановленном дизеле необходимо выполнить следующие работы:

- удалить масло, стекающее из ресивера в маслозаборную полость во время работы дизеля, и очистить отверстие штуцера для выпуска воздуха;

- проверить уровень масла в раме;

- проверить уровень охлаждающей жидкости в расширительном баке;

- проверить подачу сжатого воздуха к механизму отключения топливных насосов высокого давления (ТНВД). С этой целью нажать кнопку на электропневматический вентиль. Выход штоков указывает на поступление воздуха к механизму отключения;

- опрессовать топливную систему, включив топливоподкачивающий насос;

Характеристики

Список файлов ВКР